sou · GVB360d10 · 2008-01-01 00:00:00 — For example, in land use models crop production will probably have to be represented in a greatly simplified form, while models for evaluation of local water availability and irrigation requirements will require a detailed description of plant and soil characteristics etc. The modelling approach will determine the experimental data that have to be collected. It can be difficult or even impossible to identify climate effects from normal crop yield statistics, but well-documented long-term trials and other experimental series can provide valuable information. Otherwise, new experimental measurements must be planned for the purposes of model development. From this perspective, our study identified a number of areas with considerable research requirements (Table S3). SOU 2007:60 Bilaga B 24 43 Table S3: Research requirements for adaptation of areas of Swedish crop production to climate change General: existing effects of climate change on land use, crop access to water, incidence of pests and weeds and their effects on the crop, quality determination in crops and nutrient leaching. Well-documented long-term monitoring systems are important for this Land use: Analyses of alternative modelling approaches for land use criteria, soil productivity and climate. Application to Swedish conditions with a dynamic link to European and global conditions Analyses and development of cropping systems for optimisation of production and environmental objectives as a function of climatic conditions Water availability: Application of simulation models to evaluate the effects of climate change scenarios on crop water status and production at local and regional scale in . Calibration of these models to experimental data for extreme water conditions, new crops and varieties Simulation of irrigation requirements, particularly in horticultural crops and potatoes Crop pests: Development of models for tailoring pesticide inputs to weather and need Analysis and development of cropping methods and cropping systems for decreasing the risk of attack Analysis of the effects of increased use of pesticides on cropping systems and the environment Weeds: Development of methods for tailoring herbicide inputs to weather and need Analysis and development of cropping methods and cropping systems for decreasing competition from weeds Analysis of the effects of increased use of herbicides on cropping systems and the environment Quality: Development of weather-driven crop models for field conditions that are tested against experimental data Development of methods for tailoring fertiliser inputs to weather and need for different crops and varieties Evaluation of the effects of an extended growing period on nutrient uptake and growth of different crops Nutrient leaching: Development of dynamic simulations of crop development and growth and of water and nutrient uptake as a function of climate, linked to existing calculation systems for simulation of nutrient leaching from arable land at regional level Calculation and analysis of the effects of increased variability in climate and increased frequency of extreme weather situations for nitrogen and phosphorus leaching from agricultural soil Analysis of the potential effects of changes in production level, production specialisation and land use, and analysis of new cropping systems including changes in management practices with regard to plant nutrient leaching Bilaga B 24 SOU 2007:60 44 Sammanfattningar av respektive avsnitt Markanvändning Många effekter påverkar den framtida användningen av svensk jordbruksmark för mat- och foderproduktion. I två projekt, med olika modeller (ATEAM respektive ACCELERATES) har framtida europeisk markanvändning bedömts. Båda studierna har gjort bedömningarna utifrån fyra olika framtidsscenarier (SRESscenarierna A1FI, A2, B1 och B2) som beskriver fyra möjliga utvecklingsvägar för världen i dimensionerna tillväxtinriktad (A) eller miljöinriktad (B) och globaliserad (1) eller regionaliserad (2). De övergripande globala utvekclingsstrenderna som beskrivs av respektive scenario har tolkats för att generera värden på de parametrar som legat till grund för respektiv modell. I ATEAM har man utgått ifrån en modell där man antar att produktionen i anpassar sig till den kvantitet som konsumeras (inklusive eventuell export) och det överskott som eventuellt uppstår till följd av politiska regleringar. Den framtida konsumtionsmängden, som ges från en annan modell, antas generellt bero av befolkningsutveckling, konsumentpreferenser samt av eventuell marknadsliberalisering och EU-utvidgning. Produktionen antas sedan tillgodose denna efterfrågan och arealåtgången bestäms av den framtida markproduktiviteten (kg/ha). Den senare påverkas av förändringar i teknologi, klimat och atmosfärens koldioxidkoncentration. Klimatförändringarnas effekt på produktiviteten uppskattas genom att först dela in i vegetationzoner m h a en statistik modell där klimatet bidrar med flera av de bestämmande faktorerna. Sedan förändras klimatet i denna modell enligt klimatscenarierna och nya vegetationszoner skapas. Grödors produktivitet antas korrelerade till vegetationszonerna. Resultatet pekar på att användningen av fram till ~2080 minskar till mellan (I A1scenariet) och (I B2-scenariet) av dagens areal. För gräsmarker minskar den areal som används till mat- och foderproduktion till för samtliga scenarier. I ACCELERATES har man utgått från en modell där man antagit att den markanvändning som maximerar vinsten för jordbrukarna är den som kommer att väljas. Det betyder att modellresultatet bestäms av antaganden om priser på produkter och insatsvaror, av lokala produktionsförutsättningar (markpro SOU 2007:60 Bilaga B 24 45 duktivitet) samt av restriktioner exempelvis vad det gäller användning av bekämpningsmedel. Ingångsvärdena till modellen har genererats med hjälp av expertbedömningar för år ~2020 varefter linjära extrapoleringar till ~2050 och ~2080 har gjorts. Klimatförändrings effekter på markproduktiviteten har simulerats med tillväxmodeller som främst beaktar förändringar i vattenförhållanden. Modellresultaten för ~2050 pekar på från en minskning av den intensiva jordbruksarealen till av dagens nivå (i A1-scenariet) till en liten ökning (i B2-scenariet). Effekterna på markanvändningen i har bedömts på helt olika sätt i modellerna. I ATEAM har man modellerat användningen på europanivå och sedan gjort en spatial fördelning av arealen utifrån enkla lokaliseringsregler relaterade till respektive scenario. Det är för oss oklart hur framtida förändringar i skillnader i markproduktivitet mellan länder påverkat fördelningen mellan länder. åkerareal bedöms, till ~2080, minska till mellan (A1) och (B2) av dagens nivå. Gräsmarkerna bedöms minska till mellan (A1) och ingen minskning alls (B1), det senare till följd av ett antagande om bioenergiodling, vilket vi upplever lite förbryllande eftersom det per definition var areal för mat- och foderproduktion som skulle studeras. Samtliga förändringar i är i samma storleksordning som de genomsnittliga europeiska förändringarna. ACCELERATES-modellen generar direkt markanvändning i respektive region. För som helhet varierar resultaten mellan en ökning till för A1 (HadCM3) och A2 (PCM) och en minskning till av dagens areal för B2 scenariet fram till ~2050. En känslighetsanalys med modellen gav ett mått på hur mycket mer konkurrenskraftig mat- och foderproduktion kan komma att bli till följd av klimatförändringarna. Vid antagandet om att dagens socioekonomiska förutsättningar består, men klimatet förändras skulle markanvändningen öka till ca 150, 130 respektive av dagens nivå i A1, A2 respektive B2. I B1 är klimatförändringen minst och inte tillräckligt hög för att bryta nuvarande minskande trend i arealanvändningen för mat och foderproduktion. Denna rena klimateffekt verkar vara betydligt starkare för och än för andra länder i . Sammanfattningsvis finner vi stora skillnader i markanvändningsscenarier orsakat av modellernas strukturer. En test med ATEAM modellen visade att skillnader i produktivitetsberäkningar är av stor betydelse för resultatet, och en test med Bilaga B 24 SOU 2007:60 46 ACCELERATES visade liknande känslighet för skillnader i klimatscenarier. Modellerna förutsäger i storleksordning en 30 %-ig förändring av markanvändningen. Valet av såväl klimatmodell, markanvändningsmodell som produktivitetsmodell orsakade förändringar i samma storleksordning. I den mån säkrare bedömningar om långsiktig markanvändning bedöms viktig pekar detta på behovet av mer forskning kring modellering avmarkanvändning, produktivitet och klimat. Effekter av socioekonomiska antaganden har troligen också stor betydelse, men inga oberoende bedömningar finns att jämföra. Simuleringarna av hur jordbruksmark kommer att fördelas inom verkar inte tillräckligt pålitliga för vidare analysering. Det bästa sättet att belysa möjliga förändringar i markanvändning inom är kanske istället att se till rådande regionala skillnader inom , även om markanvändningen bara till en mindre del styrs av klimatet. Om , när den får klimat av , också skulle få arealanvändning av skulle främst höstvete ersätta stora delar av havrearealen. För skulle motsvarande resonemang innebära att en stor andel av vallarealen skulle ersättas med stråsädesodling och främst höstvete. skulle troligen också öka sin andel areal med höstsådda grödor med stöd av en jämförelse med andra länder i (se Tabell 4.4), även om andelen nya grödor såsom majs och solrosor också troligen kommer bli betydande ända upp till . Vattentillgång Ökad temperatur, förändrade nedebördsförhållanden och ökad CO2-halt i atmosfären leder till förändrade vattenförhållanden för jordbruket. Ökad temperatur leder till ökad tillväxt och transpiration speciellt vars tillväxt är starkt temperaturbegränsad. Nederbörden förväntas öka , vara oforändrad och sedan var lägre än . Det torde ge sämre vattentillgång , men bedömningen försvåras av att den förhöjda CO2halten gör att växterna bättre hushållar med vatten, dvs. transpirationen minskar utan att tillväxten gör det i motsvarande grad. Beräkningar för en gödslad gräsvall som beaktar alla faktorerna tydde på att markvattenhalterna för ~2085 överlag sjönk SOU 2007:60 Bilaga B 24 47 , men att tillväxten inte hämmades mer än att den augusti förblev på dagens nivå. Det uppstod dock ett ökat vattenunderskott varav största ökningen var . Trots ett mycket fåtal simuleringar visade de på stor variation och betydelsen av en mycket mer omfattande undersökning för att kunna bedöma ett vattenunderskott i medeltal, såväl som variationen mellan år och inom år (transpirationsökningen varierade mellan /år och vattenunderskottet mellan /år). Ett alternativt sätt att bedöma vattenstressen var att avläsa avdunstningen mer eller mindre direkt från klimatscenariekartorna. Dessa värden representerar den totala avdunstning från mark i allmänhet i regionen i fråga, och torde vara lägre än för jordbruksmark som normalt har bättre vattenhållande förmåga. Avdunstningen för ~2085 var större än från april till juni-juli, medan den var lägre. Den ackumulerade ökningen var störst i mellanbygder (), något lägre i övriga och lägst i övre där avdunstningen bara ökade med apriljuni. Nedgången var störst i . Dessa uppskattningar överensstämmer i grova termer med resultaten från vallsimuleringarna som också gav minskad avdunstning , men den ytterliggare informationen att produktionsnivåerna bibehölls på dagens nivå. Bedömningarna ger ingen uppfattning om hur stor vattenstress det kan bli enskilda år på enskilda platser. För detta skulle behövas mycket noggrannare studier som nämnts ovan. Men det ser ut att allmänt bli torrare förhållanden till och med september. Höstgrödan kan allmänt antas ha skördats i början av , medan för vårgrödan en större andel av kärnfyllnaden sker under torra förhållanden. Detta skulle kunna påverka kärnskörden främst genom minskad skördemängd och förändrade proteinhalter, och ge höstsådden ytterliggare en fördel jämfört med vårsådden. Dessa förhållanden talar också till fördel som trivs i värme och kan motstå torka förhållandevis bra. För samodlings- och fånggrödesystem är det angeläget at den insådda grödan har etablerat ett ordentligt rotsystem innan skörden av huvudgrödan. kan få minskad tillväxt jämfört med , vilket skulle kunna orsaka behov av stödutfodring. Den första och mest påtagliga anpassningen för är en tidigareläggning av vallskördarna för att få erforderlig foderkavlitet. Det kommer troligen också uppstå ett ökat förtjänstutrymme för torkresistenta sorter. Bilaga B 24 SOU 2007:60 48 För grönsaksodlingar innebär ett ökat bevattningsbehov. Den allra största andelen av grönsaksodlingar har bevattningssystem (med vissa undantag t.ex. för morötter) och frågan blir om det finns vatten tillräckligt att öka bevattningen under dessa torra perioder. Eftersom nederbörden under andra delar av året ökar jämfört med bör man ställa sig frågan om överskottsvatten från dessa perioder skulle kunna göras tillgängligt för torrperioderna. De enstaka beräkningarna för den gödslade gräsvallen ovan antyder att det skulle kunna behöva tillföras ytterliggare ungefär samma mängd vatten som minskningen av nederbörden . Bevattningsbehovet gäller också potatis. Det finns en stor risk för en ökad variabilitet i klimatet och för den enskilda gården kan vattensituationen bli ett påtagligt problem och kan den bli ett problem kanske både regionalt och nationellt. Med bra försäkringssystem och goda möjligheter till import av jordbruksgrödor skulle privata och nationella intressen ändå kunna tillgodoses. Till den ökade variabiliteten i väder mellan år tillkommer dessutom en osäkerhet i klimatscenarier beroende på klimatmodellernas osäkerhet. Den praktiska odlingen kommer troligen att behöva anpassa sig genom att bättre utnyttja väder- och klimatförutsägelser såväl för bestämmande av gödslings- och bevattningsregimer som för planeringen av markanvändningen och ekonomiska nyttan med investeringar i bevattnings- och dräneringsanläggningar. Den strategiska planeringen av svenskt jordbruk skulle kunna bygga upp utvärderingssystem där effekterna av klimatscenarier på växtproduktionen kan belysas utförligt för olika typer av odlingsystem, marker och områden i . Potentiella nyttan med en sådan anpassning är hög med tanke på att de klimatscenariet vi nu utvärderat bara är ett av många alternativ och att det därför med mycket stor sannolikhet snart dyker upp nya klimatscenarier vars effekter på jordbruket måste utvärderas. SOU 2007:60 Bilaga B 24 49 Växtskadegörare av skadegörare på grödor vid förändrat klimat Bladlössen torde få ökad betydelse i vårt land. övervintrar de i stort sett endast som ägg på olika vintervärdar. Vid en ökad temperatur på torde ett flertal bladlusarter kunna övervintra på olika grödor och ogräs. Så är det i och på kontinenten. Av de mer än 500 olika bladlusarter som påträffats i vårt land har ett 40-tal ekonomisk betydelse på våra grödor. Det är troligt att flera av dessa får ökad betydelse både som direkta skadegörare och indirekt genom spridning av olika virussjukdomar med större skördeförluster som följd. har rödsotvirus, som främst sprids med havrebladlöss och sädesbladlöss måttlig betydelse i vårsäden, men den torde få ökad betydelse, kanske främst i höstsäden. Även i oljeväxter förekommer virussjukdomar som sprids med bladlöss, men har dessa virussjukdomar liten betydelse. Vid varmare klimat som gynnar persikbladlusen, som är en betydelsefull vektor torde medföra starkare angrepp av virussjukdomar i höstoljeväxter. Flera insekter som ej förekommer i vårt land kan komma att etablera sig i de södra delarna av landet. Det gäller t.ex. koloradoskalbaggen, som förekommer i potatisodlingar bl.a. i , och Balticum. Med vindarna kan den föras in till och klimatet torde ej vara någon begränsande faktor för etablering. Även majsbladlusen, som är en betydelsefull vektor för rödsotvirus i både höst- och vårsäd kommer förmodligen att få ökad betydelse. Det gäller särskilt vid omfattande majsodling. I stråsäd kommer förmodligen flera sjukdomar att öka i omfattning som rostsjukdomar och gräsmjöldagg. I områden med ökad nederbörd under vår och försommar torde medföra ökade angrepp av flera bladfläcksvampar i vårsäd, som kornets bladfläcksjuka och sköldfläcksjuka. I potatis torde angreppen av potatisbladmögel öka, särskilt i områden med ökad nederbörd. Även virussjukdomar kan få ökad betydelse i potatis och kanske främst potatisens bladrullsjuka som sprids med persikbladlusen, men även torde potatisvirus Y vara den mest betydelsefulla virussjukdomen på potatis. Den kan nämligen spridas med ett 40-tal olika bladlusarter, som kommer att gynnas av det varmare klimatet. I oljeväxterna kan svampsjukdomar som bomullsmögel och svart Bilaga B 24 SOU 2007:60 50 fläcksjuka få ökad betydelse. Bland insekterna kan nämnas rapsjordloppan, som främst förekommer i de södra delarna av landet. I sockerbetor kommer förmodligen vissa virussjukdomar att öka i omfattning och då främst sådana som sprids med persikbladlöss. Skillnader i angrepp mellan olika delar av landet I torde koloradoskalbaggen i potatis få större betydelse än i mellersta och norra , men förmodligen blir vintrarna tillräckligt milda för att den skall kunna övervintra i . I norra torde den få måttlig betydelse. Olika bladlusarter kommer att kunna övervintra utan att genomgå äggstadiet. Detta medför att risken för direkta skador kommer att öka såväl som risken för spridning av olika virussjukdomar. Förmodligen kommer bladlössen att gynnas mera än de vårsådda grödorna beroende på att de kommer att utvecklas tidigare än nu i förhållande till grödans utveckling. Störst problem med både direkta och indirekta skador av bladlössen torde det bli i områden med relativt torrt och varmt väder . Skadorna torde bli större i de södra och mellersta delarna av landet än i de norra delarna. Särskilt starka angrepp kan förekomma i de sydöstra delarna av . I stråsäden är det främst havrebladlusen och sädesbladlusen som får ökad betydelse, men förmodligen kommer också majsbladlusen att öka i omfattning. Det innebär att rödsotvirus kommer att bli betydligt vanligare i höstsäden med stora skördeförluster som följd. Betydligt större problem torde det också bli med persikbladlusen , som kommer att kunna övervintra i fält på olika grödor och ogräs. Det medför att både direkta skador och indirekta kommer att öka. När det gäller spridningen av virussjukdomar torde det främst bli större problem i höstoljeväxter och i potatis (potatisens bladrullsjuka). Störst problem torde det bli i de södra delarna av landet jämfört med de mellersta och norra och särskilt stora problem i områden med relativt torrt och varmt väder under vår och försommar. Förekomsten av fritfluga torde öka främst i höstsäd, men även vårsäden torde drabbas i större omfattning än nu beroende på något senare sådd i förhållande till fritflugans utveckling . Riklig nederbörd och våren kan försena vårsådden, men ändå gynna fritflugans SOU 2007:60 Bilaga B 24 51 utveckling. I sådana områden kan angreppen bli något starkare jämfört med områden med tidig vårsådd. De geografiska skillnaderna torde inte påverkas nämnvärt jämfört med nuvarande förhållanden. I områden med mycket och brukar populationen av övervintrande fritflugor vara mycket hög och det är främst i sådana områden som stor risk för angrepp föreligger. Utsädesproduktionen av potatis kan påverkas avsevärt. Förmodligen kommer förekomsten av bladlöss att bli betydande även i norra i ett framtida varmare klimat. Risken är då stor att utsädesodlingarna kommer att drabbas. För att minska risken för virusspridning vore det önskvärt att inrätta någon form av utsädesreservat inom vilka vanliga bruksodlingar med stor andel virussmittade plantor begränsas. Flertalet svampsjukdomar torde få ökad betydelse på stråsäden och det gäller särskilt rostsvampar och gräsmjöldagg, som gynnas av högre temperatur, men inte så beroende av mycket hög luftfuktighet. Det innebär att sådana sjukdomar torde bli mer allvarliga i de södra och mellersta delarna av landet jämfört med de norra delarna och det torde främst gälla för höstsäden med längre infektionsperiod . Även stråknäckaren kommer att gynnas av mildare och fuktigare höstar, vintrar och vårar, vilket innebär att angreppen kommer att bli starkare i höstsäden, särskilt i de södra och mellersta delarna av landet. Olika bladfläcksvampar på vårsäden torde inte gynnas i så stor utsträckning jämfört med nuvarande förhållanden. I områden med relativt stor nederbörd kan angreppen bli något starkare än , men den förväntade relativt torra försomrarna torde missgynna bladfläcksvampar som kornets bladfläcksjuka och sköldfläcksjuka. I norra torde dessa svampar få ökad betydelse. På höstsäden är det troligt att angreppen av olika bladfläcksvampar som brunfläcksjuka och vetets bladfläcksjuka kommer att öka något i områden med ökad nederbörd. Den relativt torra våren och i det framtida klimatet torde missgynna sådana bladfläcksvampar och då främst brunfläcksjuka i de södra delarna av landet. Potatisbladmögel torde få ökad betydelse och då särskilt i områden med relativt varmt och fuktigt väder . Det innebär att angreppen kommer att bli förhållandevis något strakare i de mellersta och norra delarna av landet jämfört med nuvarande förhållanden. Bilaga B 24 SOU 2007:60 52 Effekter och sårbarhet i jordbruket Ett varmare klimat torde ge ökad tillväxt av olika grödor samt möjlighet att odla nya grödor i . Klimatet torde också påverka förekomst och utbredning av skadegörare på olika grödor. Ökad förekomst kan motverkas med ökad användning av kemiska medel, men detta är ej önskvärt ur många aspekter. Negativa effekter på flora och fauna, föroreningar i åar, dricksvatten och grundvatten är några exempel. Det torde åtgå större insatser för att kunna förebygga angrepp av skadegörare. Förbättrad odlingsteknik, ökad användning av resistenta sorter och en god växtföljd torde därför få ökad betydelse. Det är mycket angeläget att ta till vara de långa dataserier som finns tillgängliga på insekters och växtsjukdomars utbredning och stimulera till ytterligare sådana serier för analys, utveckling och validering av modeller relaterade till väderdata. Det är också angeläget att studera hur extrem-värden beträffande väder påverkar produktion eller förekomst av skadegörare. Tillväxtmodeller för olika grödor behöver kopplas till modeller för olika skadegörares utveckling för att analysera synkronisering mellan skadegörarens och grödans utveckling. I har data samlats in mer eller mindre regelbundet . Genom att göra dessa lättillgängliga från en databas kan man erhålla ett underlag för forskare, rådgivare och beslutsfattare att bättre bedöma utbredningen av skadegörare. Ogräs Den ovanstående beskrivningen av ogräsfloran och ogräskontrollen i kan fungera som utgångspunkt när vi diskuterar tänkbara effekter av klimatförändringar på ogräskontrollen. Den enkla tolkningen skulle kunna vara att se förändringar i framtidens ogrässituation som en effekt av temperaturen, och därmed sätta likhetstecken mellan områden och med samma årsmedeltemperatur. Denna tolkning är delvis giltig som en prediktion av hur de fysiologiska begränsningarna för en art ändras i en region, även om den inte tar hänsyn till effekten av långa dagar på en kortdagsväxt. På samma sätt skulle man kunna överföra bekämpningsbehovet (förenklat uttryckt i herbiciddos per ha) till regioner med motsvarande temperatur. Denna typ av resonemang ger dock SOU 2007:60 Bilaga B 24 53 en bristfällig bild av den förväntade ökningen av bekämpningsbehov. En mer komplicerad och realistisk tolkning tar hänsyn till de samspel som finns mellan ogräsflorans sammansättning, grödval, växtföljd, odlingssystem och odlingsåtgärder.