Három enyhén beárnyékolt földcsíkot jelöltek ki, melyeket 3-3 parcellára osztottak: (1) a parcellát egy speciális fűtőberendezéssel melegítették, (2) referencia-parcella, (3) fűtés nélküli kontroll parcella. A várakozásnak megfelelően a hőmérséklet emelkedésével a terméshozamok drasztikusan csökkentek, amit öntözéssel próbáltak ellensúlyozni. Arizonában végzett kísérletben két éven keresztül március és május között 6-hetenkénti eltérésékkel vetették el a búzát a kísérleti parcellákon.
A márciusi, szeptemberi és decemberi vetésű állományt „fűtötték”, és mérték a zöldtömeg alakulását. A fűtéshez 6 db 1000 W-os infravörös fűtőtestet függesztettek a növényállomány fölé hatszögletes elhelyezésben. A fűtés hatásainak nyomon követésére a növények növekedését, hozamét mérték és számos fiziológiai, talajtani változást vizsgáltak. A várható kedvezőtlen változásokat tapasztalva nem lepődtek meg, viszont újszerű volt az a megfigyelés, miszerint a hőkezelés hozamra kifejtett hatásainak mértéke erősen függött a vetés idejétől. A kutatók most egy olyan számítógépes modell kifejlesztésén dolgoznak, melyet bármelyik régióban lehet majd alkalmazni, segítséget adva ezzel a gazdáknak a klímaváltozáshoz igazodóan a legkedvezőbb vetési rendszerek kiválasztásához.
A növénytermesztés „hozzájárulása” klímaváltozáshoz
A szántóföldi növénytermesztés során a szántókról kikerülő emissziós gázok csökkentésére irányuló tevékenységek közül közismert a N-trágyázás visszafogása és a vetésforgós rendszer szorgalmazása.
Amerikai (ARS) kutatók e kérdés mélyebb feltárására kukorica, szója, búza és lucerna növényeket vetésforgóban termesztettek műtrágyázott vagy trágyázatlan parcellákon. A talajművelés kevésbé agresszív módját választva szalagművelést végeztek, azaz a terület teljes művelése helyett szalagokra korlátozták a talajművelést. Összehasonlításul a minnesotai farmerek által alkalmazott kukorica-szója 2-éves vetésforgó szolgált, ahol a talajművelést vagy dárda alakú kapával vagy forgató ekével hajtották végre. Egy hidraulikus talajszondával mérték a talajban maradt szenet, és zárt kamrákban figyelték a szén-dioxid, metán és nitrogéngázok emissziójának alakulását.
Egy éven keresztül az üvegházhatású gázok kibocsátása nagyjából egyforma volt a 2- és 4-éves vetésforgós rendszerekben. A N-trágyázás a nitrogén- emisszióra a vártnál kisebb hatással volt. A művelési rendszertől vagy a vetésforgótól függetlenül a N-oxidok kibocsátásának mértéke a tavaszi felmelegedéskor volt a legnagyobb. A talajművelésben részesített földeken a szén-dioxid kibocsátása csak egy időre növekedett meg, éves viszonylatban viszont nem volt különbség az intenzív művelésű és a művelés nélküli (no-tillage) parcellákról távozó CO2 mennyiségben.
Hasonló jelenséget tapasztaltak a metánkibocsátásban is. A GRACEnet nevű 5 éves időtartamú projekt keretében 32 termőhelyen keresték azokat a stratégiákat, melyekkel csökkenteni lehet a klímaváltozási lábnyomot, a „footprint”-et.
A klímaváltozás hatása a gyomokra
Olasz kutatók azt vizsgálták, hogy a klímaváltozás milyen hatással van a földközi-tengeri térségben lévő agroszisztémákban a fitocönózisok (növényi életközösségek) florisztikai fejlődésére, ezen belül is a gyomdinamikára. Több klimatikus paramétert vettek figyelembe. Megfigyelték, hogy a hőmérséklet és a CO2-koncentráció növekedése serkentőleg hatott a gyomosodásra, a ruderális jellegek kifejeződésére. A káros klimatikus dinamika (pl. szárazság, áradás) a mezőgazdasági műveletekkel együtt szinergista hatást váltott ki. A gyomoknak a külső hatásokra való különböző mértékű rugalmassága a fitocönózisos komplexitás csökkenését eredményezi. Az egzotikus gyomfajok inváziója a biodiverzitás szegényedésével jár együtt. Az invaziv tulajdonságot azok a biotikus vagy abiotikus stressztényezők erősítik, melyek az eredeti helyen nincsenek jelen. A rovarmegporzású, ritka előfordulású gyomok gyakran kipusztulnak, ha a fényszakaszok és hőszakaszok között nagy különbségek, azaz jelentős fenológiai fáziseltérések vannak. Viszont az ön- vagy szélbeporzó gyomok fejlődésében növekedés tapasztalható, melynek nyomán a mezőgazdasági földterületek károsodnak, másrészt a gyomokból származó allergén pollenek a légkörbe kerülve egészségkárosodást okoznak.
Klímaváltozás nyomán a vízutánpótlás szükségessége
Lengyelországban az EU-s ENSEMBLES projekt keretében néhány időjárási tényező hatását értékelték. Munkájuk során a magas hőindexű napok számát (évenkénti lebontásban), a maximum és minimum hőmérsékleteket, a vegetációs szakasz hosszát, az egymást követő száraz napok számát vették figyelembe. A mezőgazdasági, hidrológiai és humán-egészségügyi indexeket alkalmazták az időjárási szélsőségek jelentette kockázatok becslésére. A klímaváltozás, főleg a hőmérséklet emelkedése és a csapadékeloszlásban bekövetkező változások erős hatással voltak a mezőgazdaságra - különösen a szárazság- és hőhullámok megnyilvánulásaiként. A lengyel mezőgazdaságban két legfontosabb növénynek számító burgonya és búza terméshozamainak alakulását kísérték figyelemmel. Mindenütt meghatározó volt a növényfejlődési szakaszban a rendelkezésre álló víz mennyisége. Az országban a legtöbb helyen nyáron az evapotranspiráció mértéke nagyobb volt a csapadék mennyiségénél. Ennek a tendenciának az erősödését lehet a jövőre jelezni, kézenfekvő tehát a hiányzó víz öntözéssel való pótlása.
