The impact of climate change on the forage base in the Republic of Moldova

Abstract

Зміна клімату визнана зростаючою загрозою для розвитку людства та сталого існування природних екосистем, що має особливо серйозні наслідки для сільського господарства – основи існування сільських громад. Глобальні сільськогосподарські системи зазнали руйнівного впливу через підвищення температури на планеті, збільшення рівня CO₂ в атмосфері та зростання частоти екстремальних погодних явищ, таких як повені та посухи. У Республіці Молдова ці зміни створили все більші виклики для сектору кормів, який відігравав важливу роль у підтримці продуктивності тваринництва та забезпеченні національної продовольчої безпеки. У дослідженні оцінювали вплив зміни клімату на вирощування кормових культур, зосередившись конкретно на тому, як коливання температури та кількості опадів впливали на врожайність біомаси, поживну цінність та продуктивність тваринництва. Було застосовано мультидисциплінарний підхід, що включав аналіз довгострокових кліматологічних даних (1970-2020), огляд наукової літератури та узагальнення експериментальних даних, пов’язаних з фізіологією рослин та складом кормів в умовах абіотичного стресу. Результати показують постійне підвищення середніх температур та значну нерегулярність сезонних опадів, що призводить до зниження врожайності кормових культур на 15-30 % у роки екстремальної посухи. Підвищені температури прискорили дозрівання рослин, але зменшили співвідношення листя до стебла, що призвело до зниження вмісту сирого білка (на 10-20 %) і збільшення концентрації клітковини, особливо лігніну, що негативно вплинуло на перетравність. Ці зміни корелювали з помітним зниженням споживання корму жуйними тваринами і надоїв молока на 12 % у періоди високого стресу. Сукупним ефектом стало зниження ефективності систем тваринництва, що, в свою чергу, вплинуло на прибутковість ферм і стійкість продовольчого забезпечення. Результати дослідження підкреслили нагальну потребу в адаптивних стратегіях, таких як селекція посухостійких кормових культур, впровадження вдосконалених методів зрошення та перегляд національної сільськогосподарської політики. Дослідження пропонує важливі висновки для сільськогосподарських дослідників, тваринників та політиків, які прагнуть розробити стійкі до кліматичних змін системи управління кормовими культурами та тваринництвом у Молдові

The study aimed to determine the optimal conditions for using biological products to improve the agroecological efficiency of grain crops, by analysing their impact on plant physiological processes, productivity and soil resources. The study presented the results of the study of the influence of biological products on the yield, product quality, dynamics of plant development phases and soil microflora composition when growing barley of the Helios variety and buckwheat of the Antaria variety in the South of Ukraine. The experiment was conducted using nitrogen-fixing, mycorrhizal and phosphate-mobilising biological products, both individually and in combination, with the establishment of control and experimental plots. The analysis included an assessment of yields, protein content in grain, changes in plant development stages and the activity of soil microorganisms. The results of the study demonstrated that the use of biological products provided a significant increase in yields: barley showed an increase of 20-25%, and buckwheat – by 18-22% compared to the control plots. The protein content of the grain also increased, reaching 12% for barley and 14% for buckwheat. The duration of plant development phases was reduced, which contributed to more efficient use of soil resources and optimisation of growth processes. Changes in the composition of soil microflora were particularly noticeable: the number of nitrogen-fixing bacteria increased by 40% and phosphate-mobilising – by 50%, which improved the availability of nutrients for plants. The highest results were achieved when using combinations of biological products that demonstrated a synergistic effect, increasing crop productivity and improving product quality. The results confirmed the effectiveness of biological products in creating sustainable agroecosystems, ensuring environmental safety, reducing the need for chemical fertilisers and increasing the economic profitability of agricultural production. The use of biological products is a promising area for optimising modern agricultural technologies in regions with unfavourable soil and climatic conditions