Home » Vydanie 21-2020 » Z firmy » Obnova pomocou zmeny (Joel Williams)

Obnova pomocou zmeny

Autor: Joel Williams

V tejto sérii článkov sme sa už venovali rámcovým podmienkam, teda efektívnosti, náhrade a zmene, ktoré sú nevyhnutné pre prechod z intenzívneho produkčného systému s vysokým využitím prevádzkových prostriedkov na ekologicky orientované, integrované hospodárenie. V tomto poslednom príspevku sa zameriame na metódy a stratégie, ktoré stoja na začiatku procesu zmeny a na to, ako tieto metódy môžu pomôcť k zníženiu závislosti na vonkajších faktoroch.

Základným bodom pritom je pozrieť sa na hospodárenie v ekologickom kontexte a zladiť produkčné odvetvia s miestnymi rámcovými podmienkami, napr. okolitou krajinou. Veľmi dôležité sú tu pojmy ako agroekológia alebo ekologická intenzifikácia. Keď to zjednodušíme, dalo by sa to definovať nasledovne: „Cieľom je produkovať potraviny a súčasne podporovať ekológiu prostredia" alebo „Rozvoj hospodárstva smerom k multifunkčnosti" (obrázok 1). V praxi je to samozrejme spojené s mnohými jednotlivosťami a existuje tu rôzne odstupňovanie. Ale ak nie je v strede záujmu len maximalizácia výnosu, ale optimalizácia stratégie hospodárenia a ekológie, potom je to pre rastlinnú výrobu a okolité ekosystémy, ktoré potom zase pozitívne pôsobia na produkciu, len výhodné. A nie nevyhnutne v neprospech výnosu.1
Tento proces zmeny môžeme popísať aj inými slovami (prevzaté zo zdroja 2): „Vybudovanie ekologickej infraštruktúry na úrovni poľa a krajiny, ktorá bude diverzifikáciu a vzájomné biologické pôsobenie využívať k dosiahnutiu úrodnosti pôdy, zlepšenie obehu živín, ukladanie živín a vody, na reguláciu škodcov/chorôb, opelenie a ďalším dôležitým službám pre ekosystém. „Existuje mnoho stratégií, ktoré je možné ako súčasť tohto procesu realizovať. Môžu zahŕňať širšie osevné postupy s novými trhovými plodinami, využitie pôdokryvných plodín, medziplodín, chov nových plemien, obmedzenie obrábania pôdy, priamy výsev, rozdelené hnojenie, integrovanie chovu úžitkového dobytka, oddeľovacie pásy, chránené oblasti, ústupové priestory pre divokú zver, agrolesníctvo a lesné pastviny. V tomto článku sa budeme venovať štyrom kľúčovým témam: rozmanitosti rastlín, zmesovým kultúram, zmiešaným podnikovým systémom a ekologickej integrácii.

Rastlinná rozmanitosť

Väčšina systémov hospodárenia, ktoré sa v poľnohospodárstve dnes využívajú, sa točí okolo monokultúr. Pri tejto snahe o uniformitu nielenže pestujeme rovnaké druhy, ale ideme dokonca ešte o krok ďalej a navyše pestujeme ešte rovnakú odrodu. Tento prístup má bez pochyby svoje výhody, ale aj značné nevýhody. Najmä čo sa týka závislosti - na osive, hnojivách, postrekových prípravkoch. Stále rovnaké rastliny skôr urýchľujú rozvoj rezistencie a sú preto náchylnejšie k problémom. Rovnaké koreňové štruktúry a hĺbky vedú k veľkej konkurencii, čo sa vlhkosti a živín týka; na rozdiel od rôznych typov koreňov, ktoré rastú v rôznych hĺbkach. Obe tieto nevýhody vedú typicky k tomu, že sme ešte viac závislí na fytosanitárnych prípravkoch a hnojivách, aby sme nevýhody súvisiace s monokultúrou zvládli. Ak chceme zmeniť produkčný systém, prvou a najdôležitejšou vecou je: preč od monokultúr, späť k rôznorodým rastlinám. Pozrime sa na niekoľko príkladov zmeny a výhody, ktoré z nich plynú, ak sa systém hospodárenia zmení z uniformnosti na rozmanitosť.
Na rozdiel od monokultúr rôzne rastliny zlepšujú množstvo biologických vlastností pôdy - mikrobiálnu biomasu a dýchánie3,4, bakteriálnu a hubovú masu, pomer huby-bakterie5 a mykorhízne huby6,7. Väčšia rozmanitosť koreňových systémov má vďaka zlepšeniu agregácie a stability pôdnych agregátov8,9 tiež pozitívny vplyv na štruktúru pôdy. Lepšie biologické a fyzikálne funkcie pôdneho prostredia majú takisto za následok lepší obeh živín a ich lepšiu dostupnosť pre rastliny.3,10-12 Znižuje sa tak závislosť na hnojive. Pri zmene spôsobu hospodárenia z monokultúr na zmiešané kultúry vedie zavádzanie ďalších druhov rastlín k tomu, že náchylné plodiny nie sú tak koncentrované a tým sa zníži aj ohrozenie škodcami. Je doložené, že rozmanitejšie produkčné systémy sú menej často napádané hmyzom, chorobami a burinami13-16. Navyše dokážu rozmanité rastliny preukázateľne zvýšiť obsah uhlíka v pôde v tých prírodných priestoroch a hospodárskych postupoch, ktoré zahŕňajú lesy, zelené plochy a ornú půdu12,17,18. Prechod k väčšej druhovej rozmanitosti sa dá pri systémoch zelených plôch realizovať pomerne bez problémov. Pri ornej pôde je to už väčšia výzva. V posledných rokoch sa rozšírilo pestovanie sprievodných kultúr a zmesových kultúr, pretože prechod z jedného druhu rastlín na dva sa dá vykonať ľahšie. Preto túto metódu preberieme podrobnejšie.

Sprievodné kultúry a zmiešané kultúry

V posledných rokoch sa záujem o pestovanie zmesných plodín výrazne zvýšil. A ja osobe verím, že tento posun smerom k pestovaniu multikultur sa v najbližších dvoch desaťročiach bude presadzovať čoraz viac. Tento trend sa odráža aj v oblasti výskumu - a v stále väčšom počte štúdií, ktoré boli na tému pestovanie medziplodín uverejnené14 (obrázok 2). Hoci celosvetovému rozšíreniu zmesových plodín stojí v ceste stále veľa prekážok, je stále ľahšie prejsť od monokultúr na systém dvoch kultúr než na komplexný systém polykultúr. A táto malá zmena, prechod z jedného rastlinného druhu na dva, môže skutočne viesť k vyššie popísanej, významnej zmene pôdnych vlastností a rezistencie voči škodcom a chorobám. Už len pestovanie sprievodných kultúr, ktoré podporujú hlavnú kultúru, ale nevedú až k žatve, je dobrým začiatkom, ako s touto metódou experimentovať. A v suchom prostredí, kde nie je vôbec isté, či bude dostatok vlhkosti pre vypestovanie oboch kultúr až do štádia zrelosti, je to uskutočniteľnejšie.

Najbežnejším typom pestovania zmesných plodín je kombinácia obilia-bôbovité. Obilie získava pri kombinácii s bôbovitými rad výhod, lebo obilie dostáva od bôbovitých v reálnom čase17,18 dusík a celkovo sa vďaka ich kyslým koreňovým exsudátom zlepšuje zásobovanie11 živinami. Vzpriamené obilie môže potom poskytnúť oporu bôbovitým a zabrániť ich poliehaniu. Časté kombinácie sú pšenica/fazuľa, pšenica/hrach, jačmeň/hrach, ovos/hrach, kukurica/fazuľa, kukurica/vika. Naviac sa fantázii poľnohospodárov nekladú žiadne medze. Nájdeme tak aj menej obvyklé, avšak hojne rozšírené kombinácie ako hrach/repka, repka/fazuľa, ľan na semeno/ovos, cícer/šošovica. Samozrejme všetky kombinácie rastlín sa k sebe nehodia. Niektoré si nemusia v konkurenčnom prostredí vyhovovať. Preto je nutné pri plánovaní pestovania medziplodín zvážiť niektoré faktory. Okrem voľby vhodnej partnerskej rastliny je nutné zohľadniť aj také premenné ako voľbu odrody, výsevok, rozstup riadkov, usporiadanie rastlín (striedavo alebo v rovnakom riadku), úrodnosť pôdy a miestne obmedzenia životnými podmienkami.

Väčší podiel bôbovitých v zmesnej kultúre podporuje transfer dusíka k partnerskej rastline. Pri sejbe do striedavých riadkov v pomere 1:1 sa prenáša viac dusíka než pri osevnom pomere 2:1 (obilie:bôbovité). Východiskovým bodom pri kombinovaní dvoch odrôd rastlín je vydeliť hustotu výsevu pre každú z plodín dvoma. Kvôli rozdielnemu rastu však môže jedna odroda dominovať a utláčať partnerskú rastlinu. Ide teda o veľmi chúlostivú záležitosť, ktorá vyžaduje systematické skúšanie. Napríklad ovos môže utláčať hrach. Pre vykompenzovanie je možné zvýšiť hustotu výsevu hrachu z 50 % na 70 % plného podielu monokultúry.

Systém zmiešaného hospodárenia

Pred konvenčným poľnohospodárstvom, ktoré sa sústredilo na oddelenie a špecializáciu, sa štandardne používali systémy zmiešaného hospodárenia. Cieľom tohto hospodárenia je samozásobovanie dobytka krmivom a čo najlepší obeh živín medzi pôdou, rastlinami a dobytkom v rámci hospodárstva.19 Tak sa živiny v pôde nestrácajú a dodávajú sa len vtedy, keď je ich zásobovanie nedostatočné a sú nutne potrebné. Okrem toho poskytujú integrované pestovateľské a chovateľské systémy rad služieb pre ekosystém a sú výhodou pre rozmanitosť druhov, pričom súčasne môžu prispieť k zníženiu niektorých negatívnych efektov oddeleného systému (napríklad nadmerného množstva živín v podnikoch so živočíšnou výrobou). Jedna metaanalýza ukázala, že organické hnojivá - v porovnaní s čisto minerálnym hnojením - zvýšili zberové výnosy priemerne o 27 %. Najväčší efekt pritom mal maštaľný hnoj, pričom organické prísady oproti čisto minerálnemu hnojeniu20 zvýšili aj organický uhlík v pôde, celkový obsah dusíka a mikrobiálnu biomasu.
K začleneniu do systémov hospodárenia sa skvele hodia aj stromy - nielen kvôli estetickému dojmu alebo ako životný priestor pre divokú zver, ale aj z hľadiska silvo-orných a silvo-pastorálnej produkcie. Tradične sa stromy využívali hlavne ako živé ploty, vetrolamy, zdroj tieňa, oddeľovacie pásmo, v blízkosti brehov alebo ako zdroj dreva; je však možné ich začleniť aj do pestovateľských a chovateľských systémov a zlepšiť tak produktivitu pastvín a poľnohospodárskych plodín, podporiť ochranu pôdy, dodať bioenergiu, zvýšiť rozmanitosť využitia plôch a tiež možnosti príjmov (najmä pri využití kvalitných ovocných alebo orechových stromov, obrázok 3). Pestovanie kvalitných rodiacich kríkov na pastvinách ako zdroja potravy môže zvýšiť tiež celkový zisk podniku (pretože nie je nutné toľko prikrmovať), rovnako ako striedavé spásanie na jednoročných pastvinách. K tomu sa pridávajú ďalšie výhody, napr. zdravie zvierat, pretože veľké množstvo stromov a kríkov dokáže obmedziť výskyt hlíst. V neposlednom rade môže vysádzanie drevín pozdĺž poľných plodín zdvojnásobiť počet hmyzích opeľovačov a zlepšiť bohatstvo druhov včel21.

Ekologická integrácia

Termínom ekologická integrácia označujem stratégie, ktoré v hospodárstve vytvára také prostredie, ktoré je blízke prírode a priateľské k divokej zveri - či už na poľných alebo neosiatych prevádzkových plochách. Ako už bolo povedané, je to tá najjednoduchšia cesta, ako zlepšiť ekologickú funkciu na poli a zvýšiť rozmanitosť rastlín, stromov a zveri. Vytvára sa tak rovnováha medzi ekologickým prínosom a zameraním na produkciu. Dobrým príkladom ľahkej realizácie na poli je tiež využívanie medziplodín pri hlavných kultúrach. Tri kľúčové stratégie ekologickej integrácie tak sú: chrániť, zväčšovať a vytvárať.

  1. Prednostne chrániť všetky prírodné a prírode blízke oblasti
  2. Tieto oblasti zväčšovať a prepájať (kde je to možné)
  3. Vytvárať a integrovať nové ekologické priestory

Rovnako ako vo väčšine prírodných rezervácií znamená ochrana súčasného životného priestoru toto: Ruky preč a všetko nechať tak, ako je. To môže znamenať, že nebudeme kroviny alebo okraje polí kosiť každý rok, ale možno len raz za tri až päť rokov. A vtedy ani nie všetky naraz, ale postupne, aby v hospodárstve zostal vždy určitý podiel divoko rastúcich a bujných krovín. To isté platí pre využívanie úvratí a priekop - nechajme tam vyrásť vysokú trávu a nekoste ju nakrátko. Všeobecne platí: čím vyššia, tým lepšie pre životný priestor. Preto radím okraje polí vedome osiať zmesou nízkej a vysokej trávy a rôznymi druhmi bylín. Môže to tiež znamenať, že pripustíme určité buriny. Burina môže byť vhodným životným priestorom a zdrojom potravy pre opeľovače - samozrejme len vtedy, kým neprekročí určitú hranicu, kedy začne byť škodlivá. Čo sa vytvárania nových ekonomicky využívaných pozemkov týka, je možné vysádzať pozdĺž vodných tokov alebo poľných ciest a pri vjazdoch viac živých plotov alebo zakladať kvetinové pásy vysadené letničkami alebo trvalkami. Záleží samozrejme na druhu hmyzu, ale väčšina prospešných druhov má dolet od okraja poľa na pestovanú plodinu cca 50 m22. Dôsledok: Ak rozdelíme väčšie pole po každých cca 100 metroch kvitnúcim pásom, môžeme zabezpečiť, že celá plocha bude profitovať z aktivity dravého hmyzu a biologickej likvidácie škodcov (obrázok 4). Podčiarknuté a sčítané, bolo by premárnenou šancou, keby sme nechali okraje polí prerásť len trávou a kosili by sme ju nakrátko. Prvým, úplne jednoduchým krokom pre poľnohospodárov, ktorí chcú na svojom hospodárstve zaviesť ekologické metódy, je okraje polí zasiať rozmanitou zmesou vysokej a nízkej trávy, kvitnúcimi rastlinami a bylinami, jednoročnými i trvalkami. Získa sa tak ochrana, krmivo a životný priestor pre množstvo malých tvorov, ktorí tam môžu žiť, nachádzať potravu, rozmnožovať sa a ako súčasť integrovanej likvidácie škodcov odvádzať skvelé služby pre rastlinnú výrobu.

Súhrn

Koncept založený na efektivite, náhrade a zmene prináša prospešné rámcové podmienky pre premenu systémov hospodárenia smerom k lepšiemu zdraviu pôdy a udržateľným agroekosystémom. Zvyšovanie efektivity pri využívaní prevádzkových prostriedkov alebo dokonca hľadanie ekologickejších riešení namiesto ich používania, to sú dôležité kroky, ktoré môžu viesť k celému radu pozitívnych ekonomických i ekologických výsledkov. Ak chceme dosiahnuť trvalo udržateľnú rovnováhu medzi produkciou potravín a životným prostredím, je nevyhnutná zmena spôsobu hospodárenia smerom k väčšej miere ekologickej integrácie. Zavádzanie stratégií založených na rozmanitosti druhov začína na poli - takými opatreniami, ako je pestovanie medziplodín a pôdopokryvných plodín, viacdruhové pastviny, agrolesníctvo a začlenenie chovu dobytka. Tiež sú potrebné opatrenia na ochranu, zväčšenie a vytvorenie pozemkov blízkych prírode so špeciálne vysadenými krovinami, kvitnúcimi pásmi a oblasťami s vysokou trávou. Na ceste od rovnorodosti k rozmanitosti a na dosiahnutie účinnej ekologickej integrácie je zmena spôsobu hospodárenia dôležitým krokom, ktorý v žiadnom prípade nemôžeme vynechať. Pretože len táto zmena povedie k obnove.

Prečítajte si ďalší príspevok Joela Williamsa na tému „Mikrobiálna aktivita pre viac pôdnej organickej hmoty".

Odkazy na zdroje

  1. Agricultural diversification promotes biodiversity and multiple ecosystem services without compromising yield. (2019). doi: 10.1126/sciadv.aba1715.
  2. groecology: The science of natural resource management for poor farmers in marginal environments. (2002). doi: 10.1016/S0167-8809(02)00085-3.
  3. Plant Diversity, Soil Microbial Communities, and Ecosystem Function: Are There Any Links? (2003). doi: 10.1890/02-0433.
  4. Meta-analysis shows positive effects of plant diversity on microbial biomass and respiration.(2019). doi: 10.1038/s41467-019-09258-y.
  5. Root biomass and exudates link plant diversity with soil bacterial and fungal biomass. (2017). doi: 10.1038/srep44641.
  6. Glomalin Production and Infectivity of Arbuscular-Mycorrhizal Fungi in Response to Grassland Plant Diversity. (2014). doi: 10.4236/ajps.2014.51013.
  7. Arbuscular mycorrhizal fungi respond to increasing plant diversity. (2002). doi: 10.1139/b01-138.
  8. Plant diversity and root traits benefit physical properties key to soil function in grasslands. (2016). doi: 10.1111/ele.12652.
  9. Crop diversity facilitates soil aggregation in relation to soil microbial community composition driven by intercropping. doi:10.1007/s11104-018-03924-8.
  10. Yield of binary- and multi-species swards relative to single-species swards in intensive silage systems. (2020). doi: 10.2478/ijafr-2020-0002.
  11. Species interactions enhance root allocation, microbial diversity and P acquisition in intercropped wheat and soybean under P deficiency. (2017). doi: 10.1016/j.apsoil.2017.08.011.
  12. Intercropping enhances soil carbon and nitrogen. (2015). doi: 10.1111/gcb.12738
  13. Mixed Cropping and Suppression of Soilborne Diseases. (2010). doi:10.1007/978-90-481-8741-6_5.
  14. Designing intercrops for high yield, yield stability and efficient use of resources: Are there principles? (2020). doi: 10.1016/bs.agron.2019.10.002.
  15. Higher plant diversity promotes higher diversity of fungal pathogens, while it decreases pathogen infection per plant. (2014). doi: 10.1890/13-2317.1.
  16. Can legume companion plants control weeds without decreasing crop yield? A meta-analysis. (2017). doi: 10.1016/J.FCR.2017.01.010.
  17. Effects of plant diversity on soil carbon in diverse ecosystems: a global meta-analysis. (2020). doi: 10.1111/brv.12554.
  18. Soil carbon sequestration accelerated by restoration of grassland biodiversity. (2019). doi: 10.1038/s41467-019-08636-w.
  19. Integration of Crop and Livestock Production in Temperate Regions to Improve Agroecosystem Functioning, Ecosystem Services, and Human Nutrition and Health. (2019). doi:10.1016/b978-0-12-811050-8.00015-7.
  20. Organic amendments increase crop yields by improving microbe-mediated soil functioning of agroecosystems: A meta-analysis. (2018). doi: 10.1016/j.soilbio.2018.06.002.
  21. Temperate agroforestry systems provide greater pollination service than monoculture. (2020). doi: 10.1016/j.agee.2020.107031.
  22. Wildlife-friendly farming increases crop yield: Evidence for ecological intensification. (2015). doi: 10.1098/rspb.2015.1740.