Kompost ze zelené píce jako náhrada chlévského hnoje?

Smíšený podnik s chovem zvířat o koncentraci jedné dobytčí jednotky (DJ) na hektar zemědělské půdy již dnes není v ekologickém zemědělství standardem – specializace podniků  vcelku z pochopitelných důvodů od 90. let neustále pokračuje. Jako jediný ekologický svaz požaduje ve svých směrnicích svaz Demeter chov býložravců živících se objemným krmivem alespoň v koncentraci 0,2 DJ/ha, přičemž tuto povinnost lze splnit také formou podnikové kooperace. Není proto překvapivé, že podniky Demeter chovaly v roce 2019 v průměru ještě 0,84 DJ/ha, čímž překračovaly obecný průměr německých ekologických podniků (asi 0,6 DJ/ha). I ve svazu Demeter však necelých 38 % podniků chovalo méně zvířat než 0,6 DJ/ha a 31 % se jich pohybovalo mezi 0,6 a 1 DJ/ha. Jen dalších 31 % podniků chovalo více než 1 DJ/ha.

Půdní úrodnost v ekologickém zemědělství je systémovým efektem

Ekologicky obhospodařované půdy mají vyšší obsah humusu než konvenční – takový je výsledek dosud nejrozsáhlejšího vyhodnocení dat k tomuto tématu, takzvané metaanalýzy, kterou provedli vědci z FiBL (Gattinger et  al. 2012). Důvod je zřejmý: Dobré zásobení půdy organickou hmotou bylo v klasických ekologických zemědělských podnicích takříkajíc vedlejším efektem, který Leithold et al. (2015) vysvětlují v podstatě trojím účinkem pěstování pícnin:

• Krmné leguminózy zvyšují podíl plodin v osevním postupu, které půdu obohacují o humus,
• krmné leguminózy snižují podíl plodin v osevním postupu, které spotřebovávají humus, a
• krmné leguminózy se zpravidla používají ke krmení přežvýkavců, kteří produkují vysoce kvalitní organické hnojivo.

Zní to banálně, ale banální to není. Aby tento trojí efekt produkce pícnin skutečně vedl k tvorbě humusu, musí být poměr plodin obohacujících půdu o humus a plodin spotřebovávajících humus v osevním postupu alespoň vyrovnaný a spolu s aplikací hnoje musí zajistit pozitivní bilanci humusu. Výpočty bilance humusu vhodnými metodami (viz Brock in Lebendige Erde 4/2017) ukazují, že tohoto stavu se v klasických smíšených podnicích s chovem asi 1 DJ skotu/ha a s odpovídajícím pícninářstvím obvykle dosahuje, zatímco zabezpečení půdy organickou hmotou při nižší koncentraci zvířat nebo omezené produkci pícnin je stále obtížnější. Hospodaření bez chovu zvířat vedlo v dlouhodobém polním pokusu univerzity v Giessenu, probíhajícím mezitím již více než 20 let na statku Gladbacherhof v Hesensku, i přes mulčování jetelotrávy a intenzivní pěstování meziplodin k daleko horšímu zásobení půdy organickou hmotou a k nižším výnosům tržních plodin, než tomu bylo u srovnávací varianty „smíšený podnik“ (Schulz et al. 2017).

Kompost – jeho přednosti a nedostatky

Otázka, zda a případně jak mohou podniky s chovem výrazně méně než 1 DJ/ha zajistit úrodnost své půdy, je tedy nanejvýš aktuální i pro ekologické a biodynamické zemědělství. Jedna možnost spočívá ve výrobě nebo nákupu kompostu z posekané trávy, jejíž použití směrnice Demeter dovolují, zatímco komposty z komunálního organického odpadu jsou vyloučeny. Dostupnost kompostu z posekané trávy je sice regionálně odlišná a někdy i pro biopodniky omezená, dokud je však jen část podniků odkázaná pro zajištění úrodnosti půdy na kompost, zůstává takový kompost co do dostupného množství nejvýznamnější možností.

V zásadě mají komposty různé přednosti: Zásobu střednědobě stabilní organické hmoty v půdě zvyšují lépe než kterékoli jiné hnojivo, zlepšují půdní strukturu a tím mimo jiné i schopnost půdy zadržovat vodu a zvyšováním biologické aktivity půdy napomáhají biologické regulaci původců chorob v půdě (Fuchs et al. 2004; Urra et al. 2019). Na druhou stranu může být orná půda prostřednictvím kompostu kontaminována škodlivými látkami. Tato problematika je sice u zkompostované trávy méně aktuální než u komunálních kompostů nebo zkompostovaných čistírenských kalů, avšak i komposty ze zelené hmoty obsahují zpravidla menší množství plastů a mikroplastů (BGK 2019). To může platit i pro podniky, které si komposty vyrábějí samy, neboť zbytky plastů a mikroplasty jsou mezitím v životním prostředí bohužel velmi rozšířené a navíc ne každý podnik má čas a možnost substráty dostatečně přesně třídit.

Kompost ze zelené hmoty není chlévský hnůj

Kompost ze zelené hmoty není totéž co chlévský hnůj nebo kompost z něj. Z biodynamického pohledu je významný rozdíl, jestli se použije hnojivo rostlinného, nebo živočišného původu. Z tohoto pohledu obdrží výchozí rostlinné látky v trávení zvířat zvláštní kvalitu, které jinými cestami nelze dosáhnout. Bohužel k této otázce existuje dodnes jen velmi málo studií. Srovnání extraktů z kompostu ze zelené hmoty a ze zkompostovaného chlévského hnoje, provedené pomocí krystalizace chloridem měďnatým v ústavu Forschungsring, ukázalo vyšší látkové působení a strukturování vzorku ze zkompostovaného hnoje (Oltmanns 2014). Co to znamená, jestliže se hnojení v podniku s minimálním počtem zvířat opírá především o rostlinný kompost? A co v případě, že tento kompost dokonce ani nepochází z vlastní podnikové produkce řídící se biodynamickými principy, tedy s preparací, ale z nejbližší kompostárny? Do jaké míry je vysoká kvalita biodynamických potravin, potvrzená v mnoha studiích, důsledkem hnojení chlévským hnojem?

I na biologické a biochemické úrovni je jasné, že kompost ze zelené hmoty a kompost z chlévského hnoje jsou dvě různá hnojiva, a mají tudíž rozdílné vlastnosti. Ani zde však neexistují prakticky žádné studie, v nichž by se tyto dva typy kompostu přímo srovnávaly. S ohledem na praxi však musíme vycházet z toho, že hnůj se často používá sice ve vyzrálém, zetlelém stavu, nikoli však ve vlastním smyslu kompostovaný. Srovnání zetlelého hnoje a kompostu ukazuje zpravidla vyšší hnojivý účinek u hnoje, na druhé straně však nelze opominout přednosti kompostu při výstavbě organické půdní hmoty, zlepšení půdní struktury a také vyšší účinek na zdravotní stav rostlin. Je tedy v zásadě vhodné hnojení hnojem doplnit o kompost ze zelené hmoty, nebo to od určité koncentrace chovaných zvířat s příslušnou produkcí hnoje není nutné, a tudíž ani ekonomické? Lze půdní úrodnost v podnicích s minimem chovaných zvířat zajistit doplňujícím hnojením kompostem ze zelené hmoty?

Dlouhodobý polní pokus „Půdní úrodnost v biodynamickém zemědělství“ (BioDyn)

Všemi uvedenými otázkami se Forschungsring a Forschung & Züchtung Dottenfelderhof zabývají v novém dlouhodobém polním pokusu na pozemcích statku Hofgut Oberfeld v Darmstadtu. Pokus byl zahájen koncem léta 2017 jako rozšíření dlouhodobého pokusu s hnojením v Dottenfelderhofu, který běží už od roku 2010 a v roce 2021 dokončí první dvanáctiletý osevní postup (viz Spieß et al. in Lebendige Erde 6/2017 a tab. 1). Zatímco v Dottenfelderhofu jsou srovnávány jen dvě varianty bez aplikace kompostu ze zelené hmoty a s aplikací tohoto kompostu, v Oberfeldu je to pět variant, v nichž jsou vedle sebe ověřovány různé kombinace použití hnoje a kompostu ze zelené hmoty (viz tab. 2). U čtyř z pěti variant v Oberfeldu je aplikováno vždy ekvivalentní množství hnoje odpovídající 1 DJ/ha. Základem pro výpočet je normovaná produkce dusíku na 1 DJ skotu a rok (56 kg) a celkový obsah N v aplikovaném hnojivu (hnůj a kompost). V pokusu jsou postiženy tři stupně koncentrace zvířat: 0,2 DJ/ha jako dolní hranice podle směrnic Demeter; 0,6 DJ/ha odpovídající průměrné koncentraci zvířat v německých ekozemědělských podnicích, a 1,0 DJ/ha jako referenční hodnota a hodnota doporučená k zajištění půdní úrodnosti v literatuře. Varianty s 0,2 a 0,6 DJ/ha dostávají navíc kompost ze zelené hmoty na úrovni 0,8, resp. 0,4 DJ. U varianty s koncentrací zvířat 0,2 DJ kromě toho srovnáváme aplikaci kompostu z posekané trávy vyráběného biodynamicky (z Dottenfelderhofu) s certifikovaným nakoupeným kompostem z regionální kompostárny. Kvůli srovnatelnosti s pokusem prováděným v Dottenfelderhofu jsme i do pokusu v Oberfeldu zařadili variantu s 0,6 DJ skotu na ha bez aplikace kompostu. V Dottenfelderhofu se kromě toho zkoumají účinky draselného hnojení ve variantách bez kompostu ze zelné hmoty a s tímto kompostem (viz Spieß et al. in Lebendige Erde 6/2017). V pokusu se provádí velmi rozsáhlý sběr dat o půdě a rostlinách.

Tento sběr zahrnuje:

• u rostlin: tvorbu biomasy a výnosů, bonitaci zdravotního stavu rostlin a jejich vývoje, chemické rozbory pro zjištění látkového složení, strukturní analýzy pomocí obrazových metod (krystalizace chloridem měďnatým),
• u půdy: posouzení struktury, chemické rozbory ke zjištění obsahu uhlíku a živin, mikrobiologická vyšetření;
• u hnojiv: obsahy živin a u kompostů množství plastů.

Vedení pokusu doprovází vědecká rada, v níž zasedá pět vědců a jeden zemědělec ze svazu Demeter s výzkumnými zkušenostmi. Rada poskytuje odbornou podporu při provádění pokusu a vyhodnocování dat získaných v pokusu. 

Aplikace kompostu v dlouhodobém polním pokusu v Oberfeldu

Perspektivy

Vzhledem k tomu, že jednotlivé varianty se náležitě rozvinou teprve v průběhu dvanáctiletého osevního postupu, jsou i efekty rozdílných postupů patrné a měřitelné teprve postupem času. Při klasickém vyhodnocování dlouhodobých polních pokusů se vychází z toho, že průkazné rozdíly mezi variantami se u půdních znaků dostaví nejdříve po deseti letech. Je tedy nutná trpělivost a výdrž, než pokus přinese nové poznatky. Potom však – a to je názor, který vědci obecně sdílejí – mají dlouhodobé polní pokusy nedocenitelnou hodnotu. O to více nás těší, že díky podpoře dárců můžeme tento nový dlouhodobý polní pokus realizovat – něco takového se dnes hned tak někomu nepoštěstí! Z toho důvodu vyzýváme všechny zájemce z řad zemědělců, poradců a pracovníků výzkumu, aby se na nás obraceli s nápady a podněty a zapojili se tak do společného utváření pokusu a pokud možno jej i využili pro vlastní účely a projekty.

Tab. 1: Osevní postup a hnojení v dlouhodobém polním pokusu BIODYN

*V Dottenfelderhofu byl pokus zahájen v roce 2012, v Oberfeldu v roce 2018 (výsev krmných leguminóz byl proveden v předchozím roce).

1 Kompost aplikován při výsevu krmné leguminózy ve variantách +BD a +IMP, množství podle varianty.

2 Kompost aplikován při zapravení krmné leguminózy ve variantách +BD a +IMP, množství podle varianty.

3 Chlévský hnůj ve všech variantách, kromě toho kompost ve variantách +BD a +IMP, množství hnoje + kompostu podle varianty.

Tab. 2: Varianty v dlouhodobém polním pokusu BODYN

V označení variant znamená M hnůj (Mist, Manure), BD biodynamický kompost (biodynamischer Kompost, biodynamic compost) a IMP importovaný kompost (importierter Kompost, imported compost).

Autoři: Dr. Christopher Brock, Meike Oltmanns (Forschungsring e.V.), Dr. habil. Hartmut Spiess, Christoph Matthes, Dr. Ben Schmehe (Forschung & Züchtung Dottenfelderhof)

https://www.lebendigeerde.de/fileadmin/lebendigeerde/pdf/2020/Forschung_2020-6.pdf