Karščio stresas žemės ūkyje dažniausiai siejamas su vystančiais augalais, sulėtėjusiu augimu ar mažesniu derliumi. Tačiau aukšta temperatūra veikia gerokai daugiau nei vien pasėlius. Karščio bangų metu keičiasi gyvulių elgsena ir produktyvumas, blogėja reprodukciniai rodikliai, didėja darbuotojų sveikatos rizikos, o ūkiams tenka ieškoti papildomų sprendimų vandens, mikroklimato ir darbo organizavimo valdymui. 2025 m. bendroje Pasaulinės meteorologijos organizacijos (WMO) ir Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) ataskaitoje ekstremalus karštis įvardijamas kaip viena sparčiausiai augančių grėsmių žemės ūkio sistemoms. Kodėl karščio streso poveikis neapsiriboja vien pasėliais ir kokios priemonės padeda ūkiams prie jo prisitaikyti?
Kas yra karščio stresas ir kada jis tampa problema žemės ūkyje?
Karščio stresas žemės ūkyje apibūdinamas kaip būsena, kai aplinkos sąlygos tampa nepalankios normaliems augalų, gyvulių ar žmonių fiziologiniams procesams. Nors dažniausiai jis siejamas su aukšta oro temperatūra, pats reiškinys yra gerokai sudėtingesnis. Karščio streso intensyvumą lemia ne vien temperatūra, bet ir santykinė oro drėgmė, saulės spinduliuotė, vėjo greitis bei nepalankių sąlygų trukmė.
Augalininkystėje karščio stresas dažniausiai siejamas su sutrikusiu vandens balansu, sumažėjusiu fotosintezės intensyvumu ir reprodukcinių procesų pokyčiais. Kai temperatūra viršija konkrečiai augalų rūšiai palankią ribą, dalis energijos skiriama ne augimui ar derliaus formavimui, o apsauginiams mechanizmams palaikyti. Dėl šios priežasties karščio poveikis gali pasireikšti dar gerokai prieš atsirandant matomiems vytimo ar lapų pažeidimo požymiams.
Gyvulininkystėje karščio stresas vertinamas kaip organizmo nesugebėjimas efektyviai pašalinti perteklinės šilumos. Didėjant aplinkos temperatūrai ir oro drėgmei, gyvuliai sunaudoja daugiau energijos kūno temperatūrai reguliuoti, todėl mažėja pašaro suvartojimas, produktyvumas ir reprodukciniai rodikliai. Šis poveikis ypač aktualus pieninėje galvijininkystėje, kur net trumpalaikiai karščio epizodai gali turėti įtakos primilžiui ir vaisingumui.
Dėl šios priežasties karščio stresas vis dažniau vertinamas naudojant specializuotus rodiklius. Gyvulininkystėje plačiausiai taikomas temperatūros ir drėgmės indeksas (THI, angl. Temperature humidity index), kuris leidžia įvertinti bendrą šiluminį krūvį gyvuliams. Augalininkystėje vis dažniau naudojamas garų slėgio deficitas (VPD, angl. Vapor pressure deficit), apibūdinantis skirtumą tarp esamo ir maksimalaus galimo vandens garų kiekio ore. Šis rodiklis padeda vertinti, kokį vandens netekimo spaudimą patiria augalai.
Pastaraisiais metais karščio stresas tapo viena dažniausiai aptariamų žemės ūkio rizikų. 2025 m. paskelbtoje bendroje Pasaulinės meteorologijos organizacijos (WMO) ir Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) ataskaitoje pabrėžiama, kad ekstremalus karštis daro vis didesnį poveikį maisto gamybos sistemoms, o jo poveikis apima ne tik pasėlius, bet ir gyvulininkystę, darbo sąlygas bei ūkių ekonominį atsparumą.
Karščio stresas pasėliuose: kuriuose augimo tarpsniuose jis pavojingiausias?
Karščio streso poveikis pasėliams priklauso ne vien nuo temperatūros rodmenų. Ne mažiau svarbu, kuriame augimo tarpsnyje augalas tuo metu yra. Dėl šios priežasties vienodo intensyvumo karščio banga skirtingais vegetacijos laikotarpiais gali sukelti nevienodas pasekmes – nuo nedidelio augimo sulėtėjimo iki reikšmingų derliaus nuostolių.
Daugeliui žemės ūkio augalų jautriausias laikotarpis yra reprodukcinė fazė – žydėjimas, apsidulkinimas ir derliaus formavimasis. Rutgers universiteto publikacijoje apie aukštos temperatūros poveikį daržovėms pažymima, kad karštis gali mažinti žiedadulkių gyvybingumą, apsunkinti apdulkinimą ir didinti žiedų bei jaunų vaisių nubyrėjimo riziką. Panašios tendencijos aprašomos ir kituose šaltiniuose, nagrinėjančiuose javų, kukurūzų bei aliejinių augalų reakciją į aukštą temperatūrą.
Ne mažiau svarbu tai, kad karščio stresas gali paveikti ne tik derliaus kiekį, bet ir jo kokybę. Kai aukšta temperatūra sutrumpina grūdų pildymosi laikotarpį, formuojasi smulkesni grūdai ir mažėja jų masė. Vaisiniuose ir daržovių augaluose gali prastėti vaisių dydis, kokybė ar prekinė išvaizda. Kai kuriais atvejais ekonominiai nuostoliai atsiranda ne dėl mažesnio derliaus, o dėl prastesnių produkcijos kokybinių rodiklių.
Pastaraisiais metais vis daugiau dėmesio skiriama ir vandens netekimo procesams. Aukšta temperatūra dažnai vertinama kartu su garų slėgio deficitu (VPD), kuris apibūdina atmosferos gebėjimą „ištraukti“ drėgmę iš augalų. Didėjant VPD, augalai intensyviau garina vandenį per lapus ir greičiau naudoja turimas drėgmės atsargas. Dėl šios priežasties augalai gali patirti stresą net ir tuomet, kai dirvoje dar nėra susiformavęs akivaizdus drėgmės trūkumas.
| Kultūra | Jautriausias augimo tarpsnis | Galimos pasekmės |
| Kviečiai | Žydėjimas ir grūdų pildymasis | Mažesnė grūdų masė, trumpesnis pildymosi laikotarpis |
| Kukurūzai | Žydėjimas ir apsidulkinimas | Blogesnis apsidulkinimas, mažiau susiformavusių grūdų |
| Rapsai | Žydėjimas ir ankštarų formavimasis | Didesnis žiedų nubyrėjimas, mažiau ankštarų |
| Pomidorai | Žydėjimas ir vaisių mezgimas | Žiedų ir užuomazgų nubyrėjimas, mažesnis derlius |
| Vaismedžiai | Žydėjimas ir vaisių vystymasis | Prastesnis vaisių užmezgimas ir kokybė |
Karščio stresas gyvulininkystėje: kodėl mažėja pieno kiekis ir vaisingumas?
Karščio stresas gyvulininkystėje dažniausiai siejamas su pieniniais galvijais. Skirtingai nei augalai, gyvuliai aktyviai reguliuoja kūno temperatūrą, tačiau ilgiau trunkančių karščio bangų metu šie mechanizmai tampa mažiau efektyvūs. Kai organizmas nebesugeba pakankamai greitai pašalinti perteklinės šilumos, pradeda keistis elgsena, pašaro suvartojimas ir produktyvumo rodikliai.
Vienas pirmųjų požymių yra sumažėjęs pašaro suvartojimas. Karštomis dienomis galvijai dažniau ieško pavėsio, daugiau stovi ir mažiau ėda. Kadangi pieno gamybai reikia didelių energijos kiekių, sumažėjęs pašaro suvartojimas gana greitai atsispindi primilžiuose. Airijos žemės ūkio ir maisto plėtros institucija Teagasc nurodo, kad net ir vidutinio intensyvumo karščio stresas gali turėti neigiamos įtakos pieno gamybai, ypač aukšto produktyvumo bandose.
Karštis veikia ne tik pieno kiekį, bet ir jo sudėtį. Naujausi tyrimai rodo, kad karščio streso laikotarpiais gali mažėti pieno baltymų ir riebalų kiekis, o tai turi tiesioginę reikšmę pieno kokybei ir jo perdirbimo savybėms. 2026 m. publikuotoje analizėje, kurią apžvelgė Earth.com, pažymima, kad aukšta temperatūra gali paveikti tiek pieno kiekį, tiek jo kokybinius rodiklius.
Ne mažiau svarbus yra poveikis reprodukcijai. Š. Airijos žemės ūkio departamento (DAERA) specialistai karščio stresą įvardija kaip vieną dažniausiai nepakankamai įvertinamų pieninių karvių vaisingumo rizikos veiksnių. Aukšta temperatūra gali mažinti rujos požymių intensyvumą, bloginti kiaušialąsčių kokybę ir mažinti apsivaisinimo sėkmę. Dėl šios priežasties karščio bangų poveikis reprodukciniams rodikliams kartais išlieka pastebimas dar kelias savaites po to, kai temperatūra grįžta į įprastą lygį.
Karščio streso rizika šiandien vis dažniau vertinama naudojant temperatūros ir drėgmės indeksą (THI). Šis rodiklis apjungia oro temperatūros ir santykinės oro drėgmės duomenis ir leidžia įvertinti, kokį šiluminį krūvį patiria gyvuliai. Dėl šios priežasties THI stebėsena tapo viena dažniausiai naudojamų priemonių pieno ūkiuose, planuojant ventiliacijos, vėsinimo ar girdymo sprendimus.
Karščio stresas aktualus ne tik pieninei galvijininkystei. Mėsinių galvijų ūkiuose jis gali mažinti svorio prieaugį, o kituose gyvulininkystės sektoriuose – bloginti produktyvumo rodiklius. Tačiau būtent pieno ūkiuose jo poveikis dažniausiai tampa matomas greičiausiai ir yra geriausiai dokumentuotas mokslinėje literatūroje.
Kaip karščio stresas veikia ūkio darbuotojus?
Žemės ūkis išlieka vienu iš sektorių, kuriuose darbuotojai dažniausiai susiduria su ilgalaikiu darbu atviroje aplinkoje. Lauko darbai, derliaus nuėmimas, gyvulių priežiūra ar technikos remontas dažnai atliekami sąlygomis, kai aukšta temperatūra ir intensyvi saulės spinduliuotė išlieka didžiąją dienos dalį.
Karščio streso poveikis darbuotojams gali pasireikšti įvairiai – nuo nuovargio ir sumažėjusio dėmesio iki rimtesnių sveikatos sutrikimų. Nacionalinio žemės ūkio darbuotojų sveikatos centro (National Center for Farmworker Health) parengtoje medžiagoje nurodoma, kad didėjant kūno temperatūrai ir netenkant skysčių gali blogėti reakcijos greitis, koordinacija bei gebėjimas priimti sprendimus. Tai svarbu ne tik darbuotojų sveikatai, bet ir darbo saugai.
Karštis taip pat veikia darbo našumą. 2025 m. paskelbtoje Australijos nacionalinės mokslo agentūros (CSIRO) analizėje pažymima, kad ekstremalių temperatūrų metu dalį darbų tenka trumpinti, perkelti į ankstesnes arba vėlesnes dienos valandas ar organizuoti papildomas poilsio pertraukas. Tokie pokyčiai gali turėti įtakos darbų planavimui ir sezoninių darbų atlikimo terminams.
Rizika didėja ne tik kylant oro temperatūrai. Kaip ir gyvulininkystėje, svarbų vaidmenį turi santykinė oro drėgmė, saulės spinduliuotė ir oro judėjimas. Dėl šios priežasties kai kuriose šalyse darbuotojų saugos rekomendacijose naudojami specialūs šiluminės apkrovos vertinimo rodikliai, leidžiantys tiksliau įvertinti sąlygas nei vien temperatūros matavimai.
Pastaraisiais metais vis daugiau ūkių karščio streso riziką darbuotojams vertina kartu su meteorologinių stočių duomenimis ir orų prognozėmis. Tai leidžia iš anksto planuoti darbo laiką, numatyti papildomas poilsio pertraukas ir sumažinti riziką karščio bangų metu.
Kiek ūkiui kainuoja karščio stresas?
Karščio streso poveikis ūkiui dažniausiai neapsiriboja vienu rodikliu. Nuostoliai gali atsirasti dėl mažesnio derliaus, prastesnės produkcijos kokybės, sumažėjusio gyvulių produktyvumo, didesnių vandens poreikių ar papildomų išlaidų vėsinimo sistemoms. Dėl šios priežasties karščio stresas vis dažniau vertinamas ne tik kaip agronominė ar gyvulininkystės problema, bet ir kaip ekonominė rizika.
Augalininkystėje ekonominės pasekmės dažnai susijusios su derliaus formavimosi laikotarpiu. Jei aukšta temperatūra sutampa su žydėjimu, apsidulkinimu ar grūdų pildymusi, nuostoliai gali atsirasti dėl mažesnio derliaus kiekio. Kitais atvejais didesnę reikšmę turi produkcijos kokybė: mažesnė grūdų masė, prastesni kokybiniai rodikliai ar sumažėjusi prekinė vertė.
Gyvulininkystėje karščio stresas dažniausiai atsispindi produktyvumo rodikliuose. Mažėjantis pašaro suvartojimas, mažesni primilžiai ar blogesni reprodukciniai rezultatai gali turėti ilgalaikių pasekmių, kurios išlieka ir pasibaigus karščio bangai. Kai kuriais atvejais papildomų išlaidų reikalauja ventiliacijos, purškimo ar kitos vėsinimo sistemos.
Karščio bangos taip pat gali didinti vandens poreikį. Daugelyje regionų būtent drėkinimo sąnaudos tampa viena sparčiausiai augančių išlaidų grupių ilgalaikių karščio periodų metu. Kartu didėja energijos poreikis siurbliams, ventiliacijos įrangai ar kitoms mikroklimato valdymo sistemoms.
Ekonominis poveikis tampa svarbus ir darbo organizavimui. Jei dalį darbų tenka perkelti į ankstyvas ryto ar vakaro valandas, keičiasi darbo grafikai, didėja organizaciniai kaštai, o kai kuriuose sektoriuose gali mažėti sezoninių darbų našumas.
Šios tendencijos matomos ne tik atskiruose ūkiuose. 2025 m. paskelbtame European Central Bank darbo dokumente analizuojama, kaip ekstremalus karštis veikia ekonominį aktyvumą įvairiuose sektoriuose, įskaitant žemės ūkį. Tuo tarpu rizikos analizės bendrovė „Maplecroft“ prognozuoja, kad iki 2045 m. daugiau kaip 70 proc. pasaulio žemės ūkio produkcijos gali būti veikiama didėjančios karščio streso rizikos. Tokios prognozės rodo, kad karščio stresas tampa ne tik sezoniniu iššūkiu, bet ir ilgalaikiu ūkių atsparumo klausimu.
Kaip karščio stresas stebimas šiuolaikiniuose ūkiuose?
Vienas dažniausiai naudojamų įrankių yra meteorologinės stotelės. Jos renka informaciją apie oro temperatūrą, santykinę oro drėgmę, saulės spinduliuotę, vėjo greitį ir kritulius. Šie duomenys naudojami ne tik orų stebėjimui, bet ir įvairiems karščio streso rodikliams apskaičiuoti. Pvz., gyvulininkystėje plačiai naudojamas temperatūros ir drėgmės indeksas (THI), leidžiantis įvertinti šiluminį krūvį galvijams.
Augalininkystėje vis daugiau dėmesio skiriama garų slėgio deficitui (VPD). Šis rodiklis padeda įvertinti, kokį vandens netekimo spaudimą augalai patiria konkrečiomis aplinkos sąlygomis. Skirtingai nei vien temperatūros matavimai, VPD leidžia geriau suprasti, kaip augalai reaguoja į temperatūros ir oro drėgmės derinį.
Meteorologinių duomenų dažnai nebepakanka vienų. Daugelyje ūkių jie derinami su dirvos drėgmės jutikliais, kurie leidžia stebėti vandens atsargas šaknų zonoje. Toks derinys padeda tiksliau įvertinti, ar augalų patiriamas stresas susijęs su atmosferos sąlygomis, ar jau pradeda formuotis ir dirvos drėgmės trūkumas.
Gyvulininkystėje vis dažniau naudojamos automatinės stebėsenos sistemos. Akcelerometrai, aktyvumo davikliai, atrajojimo stebėjimo įranga ir išmanieji antkakliai leidžia fiksuoti gyvulių elgsenos pokyčius. Karščio streso laikotarpiais dažnai mažėja aktyvumas, keičiasi pašaro suvartojimas ir atrajojimo trukmė, todėl tokios sistemos gali padėti anksti pastebėti nepalankų poveikį.
Pastaraisiais metais sparčiai plinta ir įvairios precizinio ūkininkavimo platformos, kurios vienoje vietoje sujungia meteorologinių stočių, dirvos jutiklių, gyvulių stebėsenos ir nuotolinių stebėjimų duomenis. Tokios sistemos leidžia ne tik stebėti situaciją realiuoju laiku, bet ir gauti automatinius perspėjimus apie didėjančią karščio streso riziką.
| Technologija | Kokius duomenis renka? | Kur dažniausiai naudojama? |
| Meteorologinė stotelė | Temperatūra, drėgmė, vėjas, spinduliuotė, krituliai | Augalininkystėje ir gyvulininkystėje |
| Dirvos drėgmės jutikliai | Vandens kiekis dirvoje | Augalininkystėje |
| THI indeksas | Temperatūros ir drėgmės poveikis gyvuliams | Gyvulininkystėje |
| VPD skaičiavimai | Atmosferos poveikis augalų vandens balansui | Augalininkystėje |
| Aktyvumo davikliai | Gyvulių judėjimas ir elgsena | Gyvulininkystėje |
| Atrajojimo stebėsenos sistemos | Atrajojimo intensyvumas ir trukmė | Pieno ūkiuose |
| Precizinio ūkininkavimo platformos | Integruoti duomenys iš įvairių šaltinių | Mišriuose ir specializuotuose ūkiuose |
Kokios priemonės padeda mažinti karščio streso poveikį?
Karščio streso visiškai išvengti neįmanoma, tačiau jo poveikį galima reikšmingai sumažinti. Šiuolaikiniuose ūkiuose tam naudojamas ne vienas sprendimas – nuo tikslesnio laistymo valdymo iki automatizuotų gyvulių vėsinimo sistemų. Priemonių pasirinkimas priklauso nuo ūkio specializacijos, tačiau dauguma jų siekia to paties tikslo: sumažinti organizmų ir augalų patiriamą šiluminį krūvį.
- Augalininkystėje: svarbiausia sumažinti vandens ir temperatūros poveikį
Vienas dažniausiai taikomų sprendimų yra tikslesnis drėkinimo valdymas. Meteorologinių stočių, VPD rodiklių ir dirvos drėgmės jutiklių duomenys leidžia laistymą planuoti pagal faktinį augalų poreikį, o ne vien pagal kalendorinį grafiką.
Kai kuriuose sodininkystės ir daržininkystės ūkiuose naudojami apsauginiai tinklai, kurie sumažina tiesioginės saulės spinduliuotės poveikį ir padeda stabilizuoti mikroklimatą. Didesnio dėmesio sulaukia ir mulčiavimas, leidžiantis sumažinti vandens garavimą iš dirvos paviršiaus.
Pastaraisiais metais daugėja tyrimų apie biostimuliatorių naudojimą augalų atsparumui didinti. Kai kurie produktai siejami su geresniu augalų gebėjimu palaikyti fiziologinius procesus stresinėmis sąlygomis, tačiau jų efektyvumas priklauso nuo kultūros, aplinkos sąlygų ir naudojimo laiko.
- Gyvulininkystėje: mikroklimato valdymas tampa vienu svarbiausių uždavinių
Pieno ūkiuose viena dažniausiai naudojamų priemonių yra ventiliatorių ir purškimo sistemų derinys. Ventiliatoriai didina oro judėjimą, o smulkūs vandens lašeliai padeda efektyviau pašalinti perteklinę šilumą nuo gyvulių kūno paviršiaus.
Karštuoju metų laiku daug dėmesio skiriama ir pavėsio zonoms. Tyrimai rodo, kad galimybė pasitraukti nuo tiesioginių saulės spindulių gali turėti reikšmingą poveikį gyvulių komfortui ir produktyvumui.
Ne mažiau svarbus yra vandens prieinamumas. Karščio bangų metu galvijų vandens poreikis gali ženkliai padidėti, todėl girdymo sistemų pajėgumas ir jų išdėstymas tampa svarbia karščio streso valdymo dalimi.
- Darbuotojams: svarbus ne tik komfortas, bet ir sauga
Ūkiuose vis dažniau taikomi darbo organizavimo sprendimai, padedantys sumažinti šiluminę apkrovą darbuotojams. Karščiausiomis dienos valandomis dalis darbų perkeliama į ankstyvą rytą arba vakarą. Taip pat numatomos papildomos poilsio pertraukos ir užtikrinamas nuolatinis geriamojo vandens prieinamumas.
Kai kuriuose ūkiuose meteorologinių duomenų stebėsena naudojama ne tik pasėlių ar gyvulių valdymui, bet ir darbuotojų saugos planavimui. Tokiu būdu karščio bangų laikotarpiu galima iš anksto koreguoti darbo organizavimą ir sumažinti sveikatos rizikas.
Šaltiniai:
https://wmo.int/media/news/fao-and-wmo-report-highlights-extreme-heat-risks-agriculture
https://www.mdpi.com/2073-4395/15/12/2742
https://njaes.rutgers.edu/fs747
https://agnext.colostate.edu/heat-stress
https://www.ecb.europa.eu/pub/pdf/scpwps/ecb.wp3248~f871c3bd85.en.pdf
https://www.daera-ni.gov.uk/news/heat-stress-overlooked-threat-dairy-cow-fertility
Nuotraukos asociatyvinės © Canva.