Ochrana klimatu: V čem se ekologické zemědělství může zlepšit?

PěstiteléChovateléVzděláváníUdržitelnost

Rozhovor s prof. Kurt-Jürgenem Hülsbergenem, Technická univerzita Mnichov

Ptal se: Michael Olbrich-Majer

 

Pane profesore, v rámci projektu pilotních podniků jste s kolegy více než deset let porovnával čtyřicet dvojic podniků, z nichž jeden hospodařil vždy ekologicky a druhý konvenčně. Mezi ekologickými byly také biodynamické podniky. Ukázaly se při tom některé zvláště účinné postupy nebo opatření pro ochranu klimatu?

V tomto projektu jsme zkoumali klimatické účinky rostlinné produkce a chovu dojnic. Na základě stanovištních a podnikových dat jsme počítali toky nejdůležitějších skleníkových plynů, ale brali jsme v úvahu také potenciály jejich snížení poutáním uhlíku v půdě. Do bilance skleníkových plynů v rostlinné produkci se vedle emisí oxidu dusného (N2O) v závislosti na vstupech N a emisích CO2 v závislosti na spotřebě energie započítává také uvolňování, resp. poutání uhlíku v půdě (sekvestrace C).

Oxid dusný je velmi účinný skleníkový plyn se specifickým potenciálem skleníkového efektu okolo 300 (v přepočtu na účinek CO2 = 1). To znamená, že již poměrně nízké emise N2O mají výrazný vliv na celkovou bilanci skleníkových plynů. Emise oxidu dusného jsou závislé na stanovišti a systému hospodaření. Podstatným faktorem je podnikový management dusíku. Stoupající a nadměrné dávky dusíku vedou k nadproporcionálnímu nárůstu toků N2O. Zvýšení eficience dusíku je tak klíčovým faktorem pro snížení toků N2O. Jako zásadní indikátory pro posouzení podnikového managementu dusíku jsme použili zůstatek dusíku (= potenciál ztrát N) a eficienci dusíku. Ekologické podniky zapojené do projektu aplikují méně dusíku, mají výrazně nižší zůstatky dusíku a převážně vyšší eficienci dusíku než srovnávané konvenční podniky.

V chovu dojnic existuje extrémně velký počet faktorů ovlivňujících toky skleníkových plynů – např. produkce a nákup krmiv, krmný režim, užitkovost, počet laktací, ustájení a pastva, uložení statkových hnojiv… Bilance skleníkových plynů jsou tudíž náročné. Naším cílem bylo spočítat pokud možno úplné a vypovídající bilance, a brali jsme proto vedle emisí metanu způsobovaných metabolismem dojnic v úvahu také např. emise vznikající při produkci krmiv, včetně použití sójových krmiv v konvenčním chovu dojnic.

Naše výzkumy v pilotních podnicích ukazují, že se stoupající mléčnou užitkovostí klesají emise skleníkových plynů v přepočtu na jednotku produkce (na kg mléka), a to až na určité minimum, načež při dalším zvyšování užitkovosti opět stoupají. Ani z hlediska ochrany klimatu tedy nemá smysl mléčnou užitkovost extrémně zvyšovat; důležitější je vysoká celoživotní užitkovost krav.

 

Jak to vypadá s rozdíly mezi jednotlivými podnikovými formami?

Výsledky ukazují zřetelné diference v účincích na klima nejen mezi ekologickým a konvenčním zemědělstvím; i v rámci ekologického zemědělství byly zjištěny zřetelné rozdíly v závislosti na podnikovém typu.

Ekologické smíšené podniky s chovem dojnic tak mají v porovnání s ekologickými podniky s produkcí tržních plodin výrazně vyšší výnosy a odběry dusíku a podle toho i nižší zůstatky dusíku a vyšší eficienci N. Také eficience energie byla ve smíšených podnicích vyšší než v podnicích s produkcí tržních plodin.

Největší rozdíl se však ukázal v bilanci humusu. Podle našich výpočtů má vysoký podíl jetelotrávy v osevním postupu, její krmné využití a aplikace kvalitního statkového hnojiva z chovu dojnic za následek pozitivní bilanci uhlíku v půdě. U všech indikátorů, které jsme vyhodnocovali, dosahoval mnohostranně organizovaný ekologický smíšený podnik lepších výsledků než podnik pouze s produkcí tržních plodin.

Na druhé straně dochází při chovu dojnic k významným emisím skleníkových plynů, které v rostlinné produkci nejsou. Především se jedná o emise metanu, který produkují hospodářská zvířata v průběhu trávicího procesu. Chov dojnic však přispívá k efektivnímu využívání a zachování trvalých travních porostů; travní porosty ukládají více uhlíku než orná půda. Chov dojnic má navíc důležitou funkci v podnikovém koloběhu živin – je zdrojem humusu a živin pro půdu a rostliny a navíc zásadním způsobem přispívá k zachování půdní úrodnosti. Ekologický význam dojnic proto rozhodně nelze redukovat na emise metanu.

 

Ve výsledcích je patrný také velký rozptyl v rámci ekologického zemědělství. Čím to je?

Ve výsledcích jednotlivých podniků se ukázala pozoruhodná variabilita, která je podmíněna vlivy stanoviště i vlivy managementu a vedení podniku, především je ale důsledkem rozdílných podnikových struktur. S pilotními podniky jsme záměrně šli do různých půdních a klimatických regionů, abychom ověřili vliv potenciálu stanovišť. Také v rámci stejných stanovištních podmínek však existují významné rozdíly, co se týče emisí skleníkových plynů v přepočtu na jednotku plochy a jednotku produkce, jak ukazuje srovnání podniků. V rozhovoru s vedoucími podniků jsme proto hledali příčiny nadměrně zvýšených emisí v daných podnicích a vyvozovali z nich optimalizační strategie. Výsledky optimalizace podniků představíme v podrobné výzkumné zprávě, která vyjde na začátku příštího roku.

 

Je z nich patrné, kde se ekologické zemědělství může zlepšit?

Z individuální optimalizace pilotních podniků mohou být vyvozeny i obecné závěry, například:

  • Zemědělci by se rozhodně měli vyvarovat dlouhodobě negativní bilance N, P a humusu. Pilotní podniky k tomu zvolily různé cesty. Jeden biodynamický pilotní podnik například zlepšil zásobení fosforem pomocí mezipodnikové kooperace v produkci krmiv a hnoje (nadpodnikové koloběhy látek), některé podniky s produkcí tržních plodin zase zlepšily zásobení živinami aplikací digestátu z výroby bioplynu a kompostů (regionální koloběhy látek). V současnosti vyvíjíme webový systém managementu živin (Web-Man) pro ekologické zemědělství, s jehož pomocí bude možné lépe plánovat hnojení a počítat podnikové koloběhy živin. Každý vedoucí podniku by měl znát bilance živin v hospodářství, aby mohl náležitě reagovat.
  • Tvorba humusu v zemědělských půdách je zásadní nejen pro úrodnost půdy a výši výnosů, ale vzhledem k poutání uhlíku je také relevantním faktorem v globálním koloběhu uhlíku. Výstava humusu napomáhá rovněž ochraně klimatu. Našli jsme ekologické podniky, které mají vzorové humusové hospodářství, ale také podniky s jednoznačně negativní bilancí humusu – tady je zjevná potřeba optimalizace.

 

V přepočtu na plochu je ekologické zemědělství ke klimatu většinou příznivější, v přepočtu na kilogram výnosu dopadají konvenční zemědělci téměř stejně: Jürgen Hess v interview s námi požadoval, aby se v tomto ohledu podstatně zvýšila eficience ekologického zemědělství. Co by v tom měli ekozemědělci udělat především?

V přepočtu na jednotku plochy dělají emise skleníkových plynů jen asi 50 % emisí srovnávaných konvenčních podniků. Ale i když započteme nižší výnosy, jsou v našich výzkumech emise skleníkových plynů přepočtené na jednotku výnosu v ekologických podnicích nižší než v podnicích konvenčních. Rozdíl ve výnosech mezi ekologickými a konvenčními podniky by se však už nesměl zvětšit.

Udržitelné zvýšení výnosů v ekologickém zemědělství je proto důležitým tématem; existují různé snahy, jak toho dosáhnout, počínaje šlechtěním vhodných odrůd, přes biologickou ochranu rostlin až po lepší zásobení humusem a živinami.

 

V projektu se průběžně prováděla bilance humusu. Je sekvestrace uhlíku v ornici skutečně tak zásadním faktorem v ochraně klimatu, nebo pomůžou jiná opatření třeba i víc?

Vezmeme-li v úvahu všechny možné faktory, osvědčilo se zvýšení obsahu humusu v půdě jako jedno z nejdůležitějších a často i okamžitě proveditelných opatření. Velmi pozitivní vliv na bilanci humusu má například pěstování víceleté vojtěško/jetelotrávy a aplikace chlévského hnoje/kompostu. Také agrolesnické systémy však mohou přispívat k ukládání uhlíku. Naopak extrémně negativní dopad má změna způsobu užívání půdy, především zornění travního porostu, ale také zornění půd dlouhodobě ležících ladem a jejich následné užívání k produkci polních plodin.

Zatím nemůžeme provést konečné posouzení aplikace biouhlu. K této otázce jsme letos zahájili dlouhodobé polní pokusy, ve kterých se bude ověřovat vliv biouhlu v kombinaci s chlévským hnojem a kompostem ze zelené hmoty na dynamiku uhlíku a dusíku v půdě.

 

Pokusili jste se také popsat eficienci užití půdy, která může být vzhledem k omezené výměře zemědělské půdy důležitým měřítkem. Jak tuto eficienci popisujete?

V případě eficience užívání půdy analyzujeme tvorbu výnosu zemědělských podniků v relaci se stanovištně specifickým výnosovým potenciálem. Metodicky náročné při tom je vyhodnocení osevních postupů, v nichž se produkují různé produkty, které je třeba hodnotit diferencovaně podle jejich obsahu živin a kvality. Z výnosového výkonu osevního postupu se zjišťuje potřeba plochy, což je důležité kritérium eficience užívání půdy.

 

Jsou zde systémově podmíněné rozdíly, nebo je mezi podniky v otázce eficience užívání půdy podobně jako u klimatické relevance spíše široký rozptyl?

U všech kritérií, včetně výnosů a eficience užívání půdy, se ukazuje překvapivá individuální variabilita mezi podniky – a to je dobře, lze to totiž hodnotit jako známku toho, že podnikové vedení svůj podnikový systém dobře přizpůsobilo diferencovanému přirozenému potenciálu stanoviště. Nemůže jít o nějakou unifikaci nebo standardizaci zemědělství nebo o dosažení toho, aby každý podnik dosahoval stejně vysokého výnosového výkonu a eficience. Měli bychom akceptovat fakt, že na každém stanovišti je optimální určitá výnosová hladina, která současně velkou měrou přispívá k ochraně životního prostředí a klimatu.

Profesor Kurt-Jürgen Hülsbergen, vedoucí katedry ekologického zemědělství a systémů rostlinné produkce na Technické univerzitě v Mnichově