Az éghajlatváltozásról a legátfogóbb globális képet az IPCC- (Intergovernmental Panel on Climate Change) jelentések adják. A jelentések tartalmára alapozva több száz kutatómunka készült, valamint az eredmények objektívebben értékelhetővé váltak. A hazai kutatások előbb a VAHAVA- (VÁltozás, HAtás, VÁlaszadás), majd a KLIMAKKT- (Felkészülés a klímaváltozásra Környezet–kockázat–társadalom) program keretében számos területen végeztek elemzéseket az éghajlatváltozás magyarországi hatásaira vonatkozóan (Szász, 2005a; Láng et al., 2007; Berényi, 2011). Következtetésképp egy gyakran feltett közös kérdés rögzíthető a klímaváltozással kapcsolatban: az vajon milyen hatást gyakorol a mezőgazdaságra, tágabb értelemben az élelmiszer-ellátásra (Babinszky et al., 2011)? A válaszhoz elengedhetetlen a klimatológusok által elkészített éghajlati forgatókönyvek pontos helyi lebontása és értékelése, valamint azok összekötése a helyi regionális termelési tapasztalatokkal. A rendelkezésre álló biológiai, biometriai és meteorológiai adatok statisztikai módszerekkel történő vizsgálata pedig összefüggések feltárására ad lehetőséget.

Varga-Haszonits Zoltán (1997) ezért is javasol megkülönböztetést a lehetséges és a tényleges vegetációs periódusok között. A napi középhőmérséklet emelkedésének az lesz a következménye, hogy a lehetséges vegetációs periódus hossza kitolódik. Ugyanakkor a magasabb hőmérséklet következtében a növények életciklusa a felgyorsult növekedés miatt lerövidül, és ezért a tényleges vegetációs periódus hossza csökken. Ugyanakkor a magas hőmérséklet a transzspirációt is fokozza, ami hozzásegít a talaj gyorsabb kiszáradásához, és ez újabb abiotikus stressz eredője lehet. A felmelegedés és az azzal járó szárazodás pedig érzékenyen érintik az egyes tápelemek hasznosulásának mértékét (is) (Nagy, 2005). Tartós aszályban a műtrágya hasznosulása jelentősen csökken. Ám a túlságosan nagy mennyiségű csapadék sem kedvező. Ilyen helyzetekben értékelődik fel a vetésforgó és a zöldtrágyázás szerepe. Az éghajlat nagyfokú változékonysága a termelés egyik legnagyobb hatásfokú kockázati tényezője, amellyel folyamatosan számolni kell a precíziós mezőgazdaságban. A huszadik század elején a meteorológia nagy fejlődésnek indult (Mészáros, 2014), és napjainkra, különböző statisztikai eljárások segítségével, az egyes jelenségek módosulásai szignifikánsan bizonyíthatóakká váltak. A változás okát többen az üvegházhatású gázok felhalmozódásával magyarázzák, aminek van fizikai alapja, azonban ez nem tekinthető olyan kizárólagos effektusnak, amely az éghajlatnak olyan mértékű változását okozná, mint amit a közeljövőre valószínűsítenek. Az üvegházhatású gázok mennyisége igen nagy mértékben növekedett, ezek közül kiemelendő a szén-dioxid, s logikusan, a nagyfokú emelkedés a légkör üvegházhatásának növekedését eredményezte. A felmelegedés folyamatát elemezve, az utóbbi száz évre vonatkozóan, azt +0,6 – +0,8 ˚C-ban állapították meg, amely már képes a kultúrnövények termesztési határát a sarkok felé eltolni. Bár az emelkedés nem folytonos, azonban e hosszú időre vonatkoztatott tendencia kétségtelenül igazolható.

Az aszály mint legsúlyosabb vízhiány gazdasági katasztrófát jelent a növénytermesztésben. A csapadék időbeni és területi változékonysága kis országunk területén is különböző, így az aszályhajlam is változó. A kultúrnövények vízellátását elsősorban az atmoszferikus csapadék biztosítja, ezen csapadék a termést meghatározó egyik legfontosabb tényező. A hazánk területére lehulló csapadék mennyisége általában nem elégíti ki a növények igényét, csupán azok vízigényének közepes mértékű kielégítését biztosítja (Németh, 1996). Ezért a szántóföldi növénytermelésben kulcskérdés a csapadék befogadása és megőrzése. Ennek érdekében kiemelt jelentőségűvé válik a tarlóhántás, a tarlóápolás és – ahol lehetséges – a talajtakarás alkalmazása. A szárazságot – esetenként a nagy mennyiségű csapadékot – figyelembe vevő talajművelés (például október–november hónapokban a téli csapadékmennyiséget jól befogadó alap-talajművelés elvégzése) kulcsfontosságú. Meghatározó a termőhelyi adottságokhoz és a növény igényeihez igazodó termesztéstechnológia, a szárazságot, illetve a szélsőséges hatásokat jobban tűrő fajták/hibridek fokozottabb termesztésbe vonása, illetve az e célokra történő nemesítés (Nagy, 2008; 2017).

A növénytermesztés szempontjából Magyarország természetes csapadékellátottsága egykoron is csak mérsékelt volt, amely az elmúlt száz év alatt jelentősen csökkent, a csökkenés mértéke: 20–70 mm év/10 év. A csökkenés tendenciája mellett igen nagy az évi összegek ingadozása (min.: 350 mm/év, max.: 1100 mm/év). A mezőgazdaság fenntartható fejlődésének biztosítása megköveteli az éghajlat változékonysága elleni védekezés stratégiájának kidolgozását, méghozzá az ahhoz alkalmazkodó precíziós technológiák formájában. A munka legfontosabb előfeltétele a változékonyság és hatásainak, okainak, várható gyakoriságának becslése. Ehhez kellő alapot jelent a jelenlegi és a valószínűsíthető tendenciák megismerése. A jelenlegi és újabb szcenáriók átskálázásai információt nyújtanak a mezőgazdaság, azon belül pedig a növénytermesztés jövőbeli klimatikus feltételeiről. Nem lehet eltekinteni attól, hogy az intenzív növénytermesztés elterjedésével a növények vízigénye is növekedett, egyrészt a genetikai tulajdonságok megváltozása folytán, másrészt a területegységre eső egyedszámok gyarapodása következtében. Ilyen körülmények között a víz hiánya jelentős terméscsökkenést vált ki.

A változó éghajlati feltételekhez történő alkalmazkodás egyik – egyben legfontosabb – lehetősége a klimatikus adottságokhoz viszonylag jól illeszkedő tulajdonságokkal rendelkező fajták, genotípusok termőképesség és igények szerinti elemzése. Hangsúlyoznunk kell, hogy Magyarországon – főként a kedvező talajtermékenységű termőtájakon – a csapadékellátottság és a gyakori tartós aszály gátolja a kívánatos termésszint stabil elérését. Vizsgálataink szerint, a javuló biológiai alapok biztosításával a termések ingadozása egyre nagyobb, melynek elsődleges oka a vízhiány. Kedvező vízforgalmú évjáratokban a gabonafélék termésszintje kb. 10 t/ha, míg aszályos évjáratban a betakarítható termés 2-3 t/ha. A nagy különbség mérsékelhető a minimális termések szintjének emelésével, ahhoz pedig megfelelő talajművelés, víz- és tápanyagellátás biztosítása szükséges. Az aszály elleni védekezésben a legfontosabb a mezőgazdasági vízgazdálkodás infrastrukturális hátterének fokozott korszerűsítése. Hazánk talajainak vízgazdálkodási tulajdonságai nagyobb részt kedvező feltételek között alakulnak, így vízraktározó és vízvezető képességük is kedvező, de a kötöttebb talajú területeken nem ritka a belvíz okozta kártétel.

Az eddigi termesztési tapasztalatok alapján ismert, hogy a klimatikus kontinentalitás fokozódásával az egyes meteorológiai elemek szélsőségei – egy bizonyos határig – növekednek, amelyek a termések szóródásának távolságában és mennyiségében nyilvánulnak meg. Sok évtizedes hazai és külföldi szabadföldi tartamkísérletek, valamint termesztési tapasztalatok azt bizonyítják, hogy a termesztés színvonalának növekedésével fokozódnak az időjárási hatások, tehát a klíma hatásaival szembeni érzékenység növekedése az ökológiai feltételektől függ (ún. tájhatás). Azokon a területeken, ahol a klimatikus kontinentalitás erőteljes, ott a termések mennyiségének ingadozása jelenti a termesztési kockázatot. Továbbá az éghajlati szélsőségek gyakoriságának fokozódása, valamint a kedvezőtlen hatások ellensúlyozása jelentős energiafelhasználást igényel. Jó közelítéssel kiszámítható, hogy miként alakul az egységnyi főtermék előállításához szükséges energia (E: MJ/ha) és a termék energiája (P: MJ/tonna, ha) aránya. Kedvezőtlen tapasztalati tény, hogy alacsony termelési szintnél ez a relatív arány viszonylag nagy (P/E > 3,5), a termésszint emelkedésével az arányszám csökken. Magyarországon az elmúlt évtizedekben a gabonaneműekre számított arány át­lagértéke: 2,3%. Ha feltételezzük az éghajlat változékonyságának növekedését, úgy az energiafelhasználás fajlagos értéke nő, viszont ezzel együtt a produkció és a felhasznált energia aránya kedvezőtlenül csökken.

A precíziós kukoricatermesztés fejlesztésében is jól hasznosíthatók a Debreceni Egyetem Európában egyedülálló, szántóföldi kukorica tartamkísérletének eredményei, amelyek alapján megfelelően számszerűsíthetők a klímaváltozás hatásai. A klimatikus tényezők szélsőséges ingadozását jól mutatja, hogy a harmincnyolc éves kukoricatermesztési periódus alatt, kedvező évjáratokban, 1987 és 1988-ban 1 mm csapadékra 41, illetve 52 kg, míg a szélsőségesen aszályos évjáratokban mindössze 10, illetve 12 kg volt a kukoricatermés hektáronként (1. ábra), 1980–2017 között éves átlagban a tenyészidőszakban lehullott 1 mm csapadékra 23 kg/ha termés jutott.

Az ENSZ Élelmiszer és Mezőgazdasági Szervezete (FAO) szerint megoldás a klímaváltozás hatásainak mérséklésére a klímatudatos mezőgazdaság kialakítása (Corporate-Smart Greenwash, 2014). Ennek elemei: a fenntarthatóan növekvő mezőgazdasági termelékenység, a méltányos mezőgazdasági jövedelem, az élelmiszer-biztonság és fejlesztés, a mezőgazdasági és élelmiszer-biztonsági rendszerek többszintű és rugalmas alkalmazkodóképessége, valamint a mezőgazdaságból származó üvegházhatású gázok emissziójának csökkentése.