Mitä haasteita ilmastonmuutos tuo viljelijän arkeen Suomessa? Pirjo Peltonen-Sainio MTT Kasvintuotannon tutkimus

Mitä haasteita ilmastonmuutos tuo viljelijän arkeen Suomessa? Pirjo Peltonen-Sainio MTT Kasvintuotannon tutkimus

X North Canada Alaska Greenland North Pole Siberia 70 N 60 N Sopeutuminen on ainoa mahdollinen tapa reagoida ilmastonmuutoksen vaikutuksiin tilanteessa, jossa kuluu useita vuosikymmeniä ennen kuin hillintätoimet purevat Kuva: Jaana Nissi/MTT Peltonen-Sainio, P., Rajala, A., Känkänen, H. & Hakala, K. 2009. Improving farming systems in northern European conditions. In: Edited by Victor O. Sadras and Daniel Calderini. Crop Physiology: Applications for Genetic Improvement and Agronomy. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. Pp. 71-97.

Ilmastovyöhykkeet muuttuvat viileästä ja/tai kosteasta lämpimämpään ja/tai kuivempaan (Jylhä ym. 2010) Päästöskenaario IPCC (Gt C/vuosi) 30 20 10 0 2000 2050 2100 A2 A1B

Kevätviljojen viljelyala Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., Hakala, K. & Ojanen, H. 2009. Climate change and prolongation of growing season: changes in regional potential for field crop production in Finland. Agricultural and Food Science, special issue, 18: 171-190. 1985 2025 Ohra Kaura Vehnä Aineisto: Ilmatieteen laitos 19 ilmastomallia

Kevätviljojen viljelyala Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., Hakala, K. & Ojanen, H. 2009. Climate change and prolongation of growing season: changes in regional potential for field crop production in Finland. Agricultural and Food Science, special issue, 18: 171-190. 2055 2085 Ohra Kaura Vehnä Aineisto: Ilmatieteen laitos 19 ilmastomallia

Kasvukauden hyödynnettävyys Jokioinen, Suomi Variable I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Insolation, kwh/m²/day 0.27 0.92 2.12 3.73 5.15 5.44 5.08 3.91 2.41 1.09 0.43 0.13 Clearness, 0-1 0.36 0.43 0.47 0.50 0.51 0.48 0.48 0.46 0.43 0.36 0.37 0.28 Temperature, C -7.48-7.56-3.30 2.77 9.42 14.35 16.71 15.01 9.96 4.46-1.75-6.00 Wind speed, m/s 4.86 4.52 4.24 4.16 4.04 4.00 3.94 3.94 4.35 4.65 4.78 4.90 Precipitation, mm 42 28 30 35 36 46 72 82 66 62 63 51 Wet days, d 21.5 17.4 15.6 13.7 11.7 12.4 15.5 15.7 17.8 16.8 21.4 22.4 Lähde: www.gaisma.com

Syysmuotojen viljelyala Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., Hakala, K. & Ojanen, H. 2009. Climate change and prolongation of growing season: changes in regional potential for field crop production in Finland. Agricultural and Food Science, special issue, 18: 171-190. 1985 2025 Syysruis Syysvehnä Ruisvehnä Aineisto: Ilmatieteen laitos 19 ilmastomallia

Syysmuotojen viljelyala Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., Hakala, K. & Ojanen, H. 2009. Climate change and prolongation of growing season: changes in regional potential for field crop production in Finland. Agricultural and Food Science, special issue, 18: 171-190. 2055 2085 Syysohra Syyskaura Syysrypsi Syysrapsi Aineisto: Ilmatieteen laitos 19 ilmastomallia

Rehumaissin viljelyala Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., Hakala, K. & Ojanen, H. 2009. Climate change and prolongation of growing season: changes in regional potential for field crop production in Finland. Agricultural and Food Science, special issue, 18: 171-190. 1985 2025 A2 Aineisto: Ilmatieteen laitos 19 ilmastomallia

Rehumaissin viljelyala Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., Hakala, K. & Ojanen, H. 2009. Climate change and prolongation of growing season: changes in regional potential for field crop production in Finland. Agricultural and Food Science, special issue, 18: 171-190. 2055 2085 A2 A2 Aineisto: Ilmatieteen laitos 19 ilmastomallia

Suomen haasteelliset kasvuolot Ilmastovyöhyke Kuivien kasvupäivien osuus (% K-H-E) Tehollisia kasvupäiviä vuodessa (kpl) Alin 5 % Keskiarvo Ylin 5 % Alin 5 % Keskiarvo Ylin 5 % Boreal 2 31 83 57 115 154 Atlantic North 3 14 58 133 190 226 Continental 4 23 55 123 172 212 Mediterranean North 33 51 74 159 201 242 Trnka M, Olesen JE, Kersebaum KC, Skjelvåg AO, Eitzinger J, Seguin B, Peltonen-Sainio P, Rötter R, ym. 2011. Agroclimatic conditions in Europe under climate change. Global Change Biology 17: 2298-2318.

Kriittiset sopeuttamistarpeet Peltonen-Sainio, P., Hakala, K., Jauhiainen, L. 2010. Ilmastonmuutos vie suomalaisen kasvintuotannon kohti uutta aikakautta. In: Jyrki Niemi (toim.) ja Jaana Ahlstedt (toim.). Suomen maatalous ja maaseutuelinkeinot 2010. MTT Taloustutkimus. Julkaisuja 110: 30-47.

Suomen haasteelliset kasvuolot Keskilämpötilan nousu ja satoisuus Laji 1985 2025 Muutos Ohra 4475 4222-254 Kaura 4838 4589-249 Kevätvehnä 3865 3636-229 Syysvehnä 4373 4478 104 Syysruis 3884 4002 118 Rypsi 1714 1663-51 Rapsi 1927 1633-205 Herne 3150 3651 501 19 ilmastonmallia, A2-skenaario MTT viralliset lajikekokeet Ilmatieteen laitoksen aineistot Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L. & Hakala, K. 2011. Crop responses to temperature and precipitation according to long-term multi-location trials at high-latitude conditions. Journal of Agricultural Science 149: 49-62. Special issue on Climate Change and Agriculture.

Suomen haasteelliset kasvuolot Lämpösummaltaan identtisen pituiset kasvujaksot* Kaura 1 2 3 4 Sadanta: Keskiarvo (mm) 49.3 41.8 52.4 61.0 Vaste (kg/+10 mm) 45 52 24-56 Merkitsevyys <0.01 <0.01 <0.001 19 ilmastonmallin keskiarvo A2-skenaario MTT viralliset lajikekokeet Ilmatieteen laitoksen aineistot Lämpötila: Keskiarvo ( C) 12.4 15.8 16.6 15.1 Vaste (kg/+1 C) -93-158 -140 14 Merkitsevyys <0.01 <0.001 <0.001 Jakson pituus: Keskiarvo (päiviä) 32.3 21.8 20.2 25.3 Vaste (kg/+1 päivä) 46 85 82-16 Merkitsevyys <0.001 <0.001 <0.001 0.01 * Kauran röyhylle tulo siirryttäessä jaksosta 2 jaksoon 3 (±2 päivää) Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L. & Hakala, K. 2011. Crop responses to temperature and precipitation according to long-term multi-location trials at high-latitude conditions. Journal of Agricultural Science 149: 49-62. Special issue on Climate Change and Agriculture.

Suomen haasteelliset kasvuolot Sadon määräytymisen aikaan saadaan sadetta vain 30-50 % tarpeesta Lisäksi rannikkoseudulla haihdunta on voimakkainta Eikä tätä ennen sada varastoon kylvöjen jo toteuduttua Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L. & Hakala, K. 2011. Crop responses to temperature and precipitation according to long-term multi-location trials at high-latitude conditions. Journal of Agricultural Science 149: 49-62. Special issue on Climate Change and Agriculture. 30 vuoden sääaineisto: Ilmatieteen laitos

Suomen haasteelliset kasvuolot Kasvukauden alun kuivuuden haittavaikutukset korostuvat maan tiivistymisen myötä 13-23 prosentilla rypsi- ja rapsipelloistamme juurten kasvuhäiriöt antoivat vahvaa viitettä pintamaan tiivistymisongelmista 473 viljelmää tutkittiin vuosina 2007-2009 Tulokset korostavat tarvetta monimuotoistaa viljelykiertoja 1 2 2 3 3 4 5 4 cm Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., Laitinen, P., Salopelto, J., Saastamoinen, M. & Hannukkala, A. 2011. Identifying difficulties in rapeseed root penetration in farmers fields in northern European conditions. Soil Use and Management 27: 229-237.

Suomen haasteelliset kasvuolot Sadanta kasvukaudella per tuotettavissa oleva biomassatonni laskee merkittävästi nykyisestään (alla) Lisäksi lämpötilan nousu lisää haihduntapainetta ja kuuroluonteisten sateiden yleistyminen heikentää veden käytön tehokkuutta Laji 1985 2025 2055 2085 Ohra 30.2 23.0 19.8 17.9 Kaura 22.7 22.4 20.1 18.7 Kevätvehnä 31.2 26.3 20.9 17.8 Rypsi 83.6 37.2 34.7 29.5 Rapsi 91.9 41.6 32.5 26.3 19 ilmastonmallia sekä CNRM ja ECHAM5-mallit A2-skenaariossa MTT viralliset lajikekokeet ja Ilmatieteen laitoksen aineistot Peltonen-Sainio P, Jauhiainen L, Hakala K & Ruosteenoja K. 2013. Longer growing seasons and higher yield potential: any future for rainfed production at high latitudes? Käsikirjoitus.

Suomen haasteelliset kasvuolot Total area of crop failure in Finland (%) 50 40 30 20 10 0 1970 1980 1990 2000 2010 Year Peltonen-Sainio, P. & Niemi, J.K. 2012. Protein crop production at the northern margin of farming: To boost, or not to boost. Agricultural and Food Science 21: 370-383

Viljelijä sopeutuja Esimerkki viljelijöiden valmiudesta luopua aikaisesta ohrasta, kun koettu lämpösummakertymä on edellistä vuotta suurempi Muutos edelliseen vuoteen 10 5 0-5 -10 r= 0.64 p=0.01 Vuodet lämpösummakertymän mukaisessa järjestyksessä Ala Cd Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., Hakala, K., Niemi, J.K. & Sipiläinen, T. 2013. Do farmers rapidly adapt to past growing conditions by sowing different proportions of early and late maturing cereals and cultivars? Journal of Agricultural Science, ehdotettu.

Viljelijä sopeutuja Poikkeama tuleentumisessa (päiviä) 40 20 0 2012 1987-20 1970-1979 1980-1989 1990-1990 2000-2012 -40-20 -10 0 10 20 Poikkeama kylvöjen käynnistymisessä (päiviä)

Kasvinjalostaja sopeuttaja 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Overwintering damage (%) Max Mean Max Mean Winter rye Winter wheat Talvehtimisen haaste Mutta luvassa satoisuus, kasvipeitteisyys, ravinteiden käytön tehostuminen ym. Tulevaisuudessa syysmuotoisten viljelykasvien viljelyvarmuus parantuu, kun kylmätalvinen ilmasto muuttuu pysyvästi leutotalviseksi 1965 1970 1975 1980 1985 1990 Year 1995 2000 2005 2010 Boreal Plant Breeding Peltonen-Sainio, P., Hakala, K. & Jauhiainen, L. 2011. Climate induced overwintering challenges for wheat and rye in northern agriculture. Acta Agriculturae Scandinavica, B Soil and Plant Science 61: 75-83.

Ennakoidut muutokset Peltonen-Sainio, P., Hakala, K., Jauhiainen, L. 2010. Ilmastonmuutos vie suomalaisen kasvintuotannon kohti uutta aikakautta. In: Jyrki Niemi (toim.) ja Jaana Ahlstedt (toim.). Suomen maatalous ja maaseutuelinkeinot 2010. MTT Taloustutkimus. Julkaisuja 110: 30-47.

Tuotannon kestävä tehostaminen Viljely- ja tuotantojärjestelmien kyky puskuroida ja palautua ilmastonmuutoksen aiheuttamista haitoista on sitä parempi mitä monimuotoisempia ovat tuotantotavat ja pellonkäyttö sekä mikäli esimerkiksi kasvinviljely ja kotieläintuotanto ovat integroitu niin tila- kuin aluetasolla Suomen kasvintuotanto on puoli-intensiivistä tai puoliekstensiivistä, mikä on kestävän tuotannon kehittämisen kannalta epäkiitollista Tulevaisuuden visioni on, että niin tila- kuin aluetasolla peltojemme keskiarvoistaminen ja kasvintuotantomme käyminen puoli-vaihteella päättyy kun: Kasvukunnoltaan parhaiden peltojen ja alueiden kasvintuotanto tullaan tehostamaan kestävästi ja merkittävästi samalla kun Tuottamattomia, panosvasteiltaan vaatimattomia peltoja, erityisesti haavoittuvimmissa ympäristöissä, aletaan viljellä täydellisen laajaperäisesti Viljelytapojen rinnakkainen tehostaminen ja laajaperäistäminen lisää tuotantomme resilienssiä, parantaa ympäristöjalanjälkeä sekä voi vaikuttaa myönteisesti maatalousympäristön biodiversiteettiin Peltonen-Sainio, P. 2012. OECD/FAO, Report on Building Resilience to Climate Change in the Agriculture Sector, Thematic Study on Crop Production in a Northern Climate.

Kiitos!