2. TRVALE UDRŽITELNÉ ZEMĚDĚLSTVÍ 2.1. Charakteristika agroekosystémů 2.2. Členění agroekosystémů dle intenzity vstupů 2.3. Porovnání konvenčních a setrvalých agroekosystémů 2.4. Integrované zemědělství 2.1. Charakteristika agroekosystémů
Účelem
zemědělského
hospodaření
je
cílevědomá
činnost
v krajině
sloužící
k uspokojování individuálních i společenských potřeb. Primárním cílem hospodaření zemědělce v krajině je produkce potravin a dalších materiálů využitelných pro technické a energetické účely (vlákna pro oblečení, stavební materiály, otop aj.). Systémy zemědělského hospodaření jsou převážně dosud chápány jako produkční
systémy.
Kromě
produkční
funkce
plní
zemědělství
i
řadu
funkcí
mimoprodukčních. Z hlediska agroekosystému je nejvýznamnější mimoprodukční funkcí péče o veřejné statky (půda, voda, vzduch), ale i funkce kulturní, sociální rekreativní aj.
Tab. 1: Porovnání agroekosystémů a přírodních ekosystémů Agroekosystém Charakteristika
-
vybrané místa vhodná pro
-
-
všechny ostatní místa
polnohospodářství
převážně navazují, dlouhá
předvídatelná frekvence
historie
narušení
místa
Přírodní ekosystém
-
vysoká úroveň zdrojů
menší a nepředvídatelná frekvence narušení, zdroje jsou často limitované
Biota
plánovaná a neplánovaná
-
určená pouze biotopem a
diversita, pouze nedávno
biogeografickými
shromážděné organismy
vlastnostmi
z různých biotopů
1
Interakce
-
jednodušší
-
složitá trofická struktura, mnohonásobné interakce
společenstva -
důležitost nedávné evoluční historie
-
-
často pomalá evoluce
-
cyklus živin převážně
rychlá evoluce jako výsledek silných selekčních tlaků a
Proces evoluce
krátký generační čas -
nárůst kontroly evoluce plodin a hospodářských zvířat
-
managementem
Procesy v ekosystému
silně ovlivňované
-
otevřený cyklus živin, eroze,
uzavřený, udržitelný
pesticidy
systém
plánovaná struktura, autogenické procesy a
-
hierarchická struktura kvůli
environmentální variabilita
autogenním procesům a
Struktura a
minimalizovaná
environmentální
dynamika
prostřednictvím managementu
heterogenitě
krajiny
-
tradiční systémy jsou vysoko
-
vysoká struktura diversit
diversifikované (počet druhů a procesů) -
moderní systémy jsou často zjednodušené
Podle: Edwards, Kollmann, Wood, 1999
Charakteristika zemědělských produkčních systémů Na úrovni podniku lze charakterizovat zemědělské produkční systémy podle různých hledisek. -
podle zaměření produkce
- specializované - pěstování rostlin - chov zvířat
2
- lov a sběr - syntetická produkce -
smíšené
-
podle stupně uspokojení potřeb - samozásobitelské - komerční
-
podle kontinuity produkce - permanentní - nepermanentní
-
podle vně využité techniky - mechanizované - nemechanizované
-
podle množství energomateriálových toků - intenzivní - extenzivní
V našich podmínkách se historicky vyvinuly smíšené, komerčně zaměřené, permanentní, mechanizované systémy s vysokými energomateriálovými vstupy, tedy intenzivní způsoby hospodaření. Tab. 2: Charakteristika konvenčního a ekologického chápání vztahu člověka k přírodě Konvenční
Ekologické
-
antropocentrismus
-
člověk je neoddělitelnou součástí přírody
-
převaha nad přírodou
-
soulad s přírodou
-
žádná morální zodpovědnost vůči
-
morální a etická zodpovědnost vůči
přírodě
přírodě
-
příroda je jen zdroj surovin
-
příroda má vlastní přirozenou hodnotu
-
exploatace
-
ochrana
Podle: Magdaléna Lacko-Bartošová a kolektív, 2005
3
Poměr výdeje a příjmu energie při produkci potravin
Velké dálkové rybolovné lodě (10-250:1)
Zelenina ze skleníku v zimě (až 575:1)
600:1 250:1
Rybolovné loďstvo (Jadran 1970)
100:1 50:1
Intenzivní masný dobytek (Jadrná krmiva) (10-35:1)
25:1
20:1 Rybolovné loďstvo (Velká Británie 1969)
15:1
Intenzivní mléčné hospodářství 10:1
Citróny Vejce - intenzivní
Grepy 5:1
Vejce - extenzivní
Mléčné hospodářství Intenzivní masn. dobytek - travní hospodářství Extenzivní pobřežní rybolov
Ovoce 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 1:7 1:8 1:9 1:10 1:20 1:50
Běžné brambory
Kukuřice intenzivní
Biobrambory
Extenzivní mléčné hospodářství - travnaté pastviny
Masný dobytek na pastvinách
Brambory extenzivní Rostlinné produkty
Živočišné produkty
(Vejce - Mléko - Maso - Ryby)
Podle: Lünzer, 1979
4
Intenzifikace je dosahována v praxi mnoha způsoby, které jsou často kombinovány. Především je produkce úzce specializována (počet pěstovaných druhů rostlin klesá až na monokultury, u chovaných zvířat jde specializace až na úroveň chovu jednotlivých kategorií bez vazby na půdu resp. rostlinnou produkci). Tab. 3: Kvantifikace cílů základních zemědělských systémů Indikátory
Zemědělský systém / produkce tržně
integrovaná
ekosystémově
orientovaný
produkce
orientovaný
Zabezpečení potravin
+
++
+++
Zaměstnanost, příjmy
+
++
+++
+++
++
+
Životní prostředí
+
++
+++
Příroda a krajina
+
++
+++
Zdraví a pohoda
+
++
+++
Zisk
Podle: Křen, J. 1997 In: Kostelanský. 1997.
5
Obr. 1: Vliv tržně orientované produkce na vztahy v agroekosystému pokles produkčních nákladů
růst produkce
intenzifikace živočišné výroby
hnojiva
pesticidy
zvýšení výnosů na ha
zúžení osevních postupů
úprava vodního režimu
technika
zvýšení výměry, pozemkové úpravy
Významnými intenzifikačními faktory jsou koncentrace (zvyšování hustoty produkčních organismů v čase a prostoru), stupňované využívání ploch (patrové stáje), vysoký stupeň mechanizace až automatizace technologických postupů, intenzivní využití dodatkových chemických vstupů, energií i informací. Vnějším projevem intenzivního agroekosystému je vysoký stupeň urbanizace krajiny (potlačení přirozené vegetace, ostré ohraničení pozemků, množství zastavěných ploch ap.). Na úrovni pole je typickým rysem uniformita porostu, velmi nízká biodiverzita, neschopnost autoregulace, často nízká adaptace k prostředí, trvalé narušování půdního prostředí a nutnost regulace dalšími materiálovými a energetickými vstupy.
6
Tab. 4 : Přehled významných důsledků intenzívního pěstování rostlin Opatření
Důsledky – účinky
Vysoké hnojení dusíkem
-
zbytky dusíku v půdě
(v průmyslových i organických
-
znečištění podzemních a povrchových vod
hnojivech)
-
únik dusíku do ovzduší
Používání pesticidů, regulátorů,
-
hromadění reziduí účinných látek v půdě
Desikantů a jiných agrochemikálií
-
ničení užitečných mikroorganismů, antagonistů a jiných organismů v půdě
-
vývoj rezistence vůči pesticidům
-
pokles počtu druhů fauny a flóry
-
znečištění podzemních a povrchových vod
-
znečištění ovzduší
-
porušení vzdušného a vodního režimu půdy
-
omezení prokořenění půdy
-
ničení biologické aktivity půdy
-
poškození vsakovací schopnosti půdy
-
zvýšení eroze půdy
-
omezení tvorby půdní struktury
-
zvýšení eroze
-
odbourání humusu
Vysoká spotřeba energie
-
spotřeba neobnovitelných zdrojů
(většinou fosilních zdrojů)
-
zvýšení znečištění ovzduší
Použití těžké mechanizace
Intenzívní zpracování půdy
(podle AUFHAMMERA, 1989) Vysoce intenzivní, mechanizovaný systém se stává zcela závislý na vnějších vstupech (stroje, paliva, chemikálie, osiva). Vysoké vnější energomateriálové vstupy silně snižují energetickou efektivitu systémů. Poměr vložené energie k energii získané úrodou je až 3:1 zatímco u neintenzivních systémů 1:20 i více. U vysoce intenzivních mechanizovaných systémů živočišné produkce je energetická bilance ještě méně efektivní. Tyto systémy však bývají krátkodobě velmi efektivní z hlediska produktivity práce a využití plochy. 7
Naproti tomu extenzivní (low input) systémy hospodaření mají téměř opačnou charakteristiku. Jejich hlavním rysem je redukce vnějších vstupů. Extenzivní agroekosystémy se vyznačují nižšími energetickými a materiálovými toky na jednotku plochy a obvykle vyšší diversitou, menší potřebou vnějších zásahů a větší stabilitou i autoregulační schopností. Významně přispívají k zachování přírodních zdrojů. Nižší vstupy lze kompenzovat kvalitním managementem.
Snížení
vstupů
obvykle
přináší
snížení
produkční
schopnosti
agroekosystému. Nižší výnosy však mohou být realizovány při nižších nákladech bez významného snížení zisku. Ve světě převládají na 80 % plochy extenzivní a na 20 % plochy intenzivní systémy hospodaření. 2.2. Členění agroekosystémů dle intenzity vstupů Podle objemu energetických a materiálových vstupů a úrovně řízení jejich toků rozlišujeme v současné době zemědělství do tří základních systémů.
Konvenční zemědělství Konvenční zemědělství je obecně rozšířený název pro systém hospodaření převládající v průmyslově vyspělých zemích. Je charakteristický vyšší intenzitou hospodaření i použitím vyšších energetických a materiálových vstupů za účelem maximalizace produkce resp. momentálního ekonomického efektu. Formami konvenčního zemědělství jsou precizní, programové zemědělství, skleníková, hydroponická produkce aj. Integrované zemědělství Integrované zemědělství je přechodný systém mezi konvenčním a ekologickým zemědělstvím. Agrochemické vstupy používá na základě diagnostických metod výživného stavu rostlin a okamžité zásoby živin v půdě. Aplikaci pesticidů omezuje na případy překročení prahu škodlivosti jednotlivých škodlivých činitelů. Preferuje preventivní opatření (střídání plodin, výběr odrůd), biologické metody regulace a vyváženost všech pěstitelských faktorů.
8
Ekologické zemědělství Ekologické zemědělství vychází ze zásad setrvalého rozvoje a holistického světového názoru. Je produkčním systémem, který současně usiluje o uchování a zlepšení přírodních zdrojů a kvalitu životního prostředí. Ze systémového pojetí vyplývá snaha o vyváženost ekonomických, ekologických i sociálních aspektů a vazeb na globální i lokální úrovni. Zemědělská činnost sama je chápána jako proces přiměřené exploatace ekosystému, respektující jeho stabilitu a setrvalost. Ekologické zemědělství je někdy nesprávně zaměňováno za extenzivní či low input, ačkoliv s těmito systémy se pouze částečně překrývá. 2.3. Porovnání konvenčních a setrvalých agroekosystémů Tab. 5: Srovnání různých systémů hospodaření (konvenční, integrované, ekologické) Systémy hospodaření
Hlavní znaky, principy
konvenční
integrované
ekologické
Úsilí o uzavřený koloběh
Na úrovni hospodářství co
Obecné cíle: Koloběh látek
Využití půdy
Není uzavřen, vysoká potřeba dodávání externí
nejvíce uzavřen (základní
energie
princip cyklu)
Optimalizace podle
S ohledem na ekologická
Ekonomicky
ekonomických kriterií
kriteria ekonomicky
optimalizováno jen
optimalizováno
v případě souladu s vysokým ekologizačním stupněm Silně omezeny
Pomocné prostředky
Optimalizace podle
Omezeny, v pozornosti
(včetně energie)
ekonomických kriterií
ekologická kriteria
Zátěž životního prostředí,
Tolerována pokud je
Omezena
Silně omezena
opatření, technika
činnost ekonomická a
Ekonomicky
Předpisy k druhově
Druhově vhodný chov,
optimalizován (předpisy
vhodnému chovu,
ekologické a etické
ochrany zvířat)
ekologické a etické
aspekty (v současné době
aspekty
více zkušeností než IP)
zákonná Chov zvířat
9
Systémy hospodaření
Hlavní znaky, principy Lidský faktor (etika)
konvenční
integrované
ekologické
Převládají ekonomické
Ekologické a společenské
Jako integrovaná
úvahy (nazírání)
úvahy jsou důležité, jsou
produkce
sledovány závislosti a smysluplně využívány Struktura provozu:
Malá až vysoká, produkce Malá až vysoká, snaha o
Malá, respektování
Specializace
nezávislá na půdě je
vyváženost jednotlivých
stanovištních podmínek
možná (chov skotu)
provozních odvětví
Obecně vysoká
Prostředky až vysoké,
Malá až střední (např. při
(prostředí, energie,
pokud jsou ekologicky
produkci zeleniny -
produkce jednotlivých
využitelné
vysoká příležitostně),
Intenzita hospodaření
kultur)
snaha o dlouhodobě vyrovnané sklizně a existenční jistotu
Využití přirozených zdrojů Snaha o resp. stanoviště
Je předpokladem
Je předpokladem
(stanoviště, klima, ap.)
respektovat a udržet je
respektovat a udržet je
v některých případech nedodrženo
Mechanizace
Malá - vysoká
Malá - vysoká
Malá – vysoká
Produkce krmiva vlastním
Ano/ne
Ano
Ano
Nejvíce 3
Max. 2,5
Max. 2,5 (v podhorském
provozem Počet VDJ (600 kg) na 1 ha zem. plochy
Odhad potřeby pracovních
hospodářství i nižší)
100%
105 - 115%
115 - 130%
Převládá nepřímý
Často nepřímý
Často přímý, příprava
sil (relativní %) Způsob prodeje výrobků
spec. obchodní sítě Pěstební technologie (agrotechnika) Střídání plodin
Jednostranné až vyvážené Mnohočetné, vyvážené
Mnohočetné, vyvážené
10
Systémy hospodaření
Hlavní znaky, principy
konvenční
integrované
ekologické (prvek silné priority)
Využití meziplodin
Směsné kultury, podsev
Možnosti jen částečně
Má velký význam ("stále
Má velký význam, opírá
využívány
zelený" systém)
se o tradice
Zřídka až nula
Vyvíjí se u vybraných
Praktikováno v mnoha
kultur
kulturách
Ochrana půdy, podpora
Pouze částečně,
Důležitý aspekt, podpora
Udržování půdní
půdní aktivity
kosekvence – snižování
půdní úrodnosti cílenými
úrodnosti je základní
půdní úrodnosti
opatřeními
požadavek
Částečně povrchově,
Rozšířeny (šetrné)
Jako u integrované
částečně ohrožují
technologie povrchového
produkce
strukturu půdy
obdělávání
Zpracování půdy
Výživa, hnojení
V současné době potřebné Dávky dosud vyšší než je
Převážně org. hnojiva,
vysoké dávky, organické
potřeba, podíl min. hnojiv aktivizace půdní činnosti
a zelené hnojení není
redukován důraz kladen
organismů, zákaz použití
optimálně využíváno
na org. hnojiva a zelené
lehce přijatelných min.
hnojení
hnojiv, zařazení vysokého % leguminóz do osevních postupů
Ochrana rostlin:
Používáno jen ojediněle
a) podle HŠ
Používá se, pokud jsou
Jen ojediněle (velmi
známé
omezené možnosti ochrany)
b)předcházení výskytu
Nepatrný význam
škod. č. pomocí agrotech.
Mimořádný důraz a
Takřka výlučně,
význam
nedostatek přímých
opatření
účinných zásahů regulace škodlivých organismů
c) biologická ochrana
Ojediněle (pohled na
Preference, pokud možno
Jako integrované
nákladnost)
podpora antagonistů
produkce
d) mechanické způsoby
Ojediněle (finančně
Rozšířeno, i v kombinaci
Téměř výlučně (částečně
ochrany proti plevelům
nákladné)
s herbicidy
termicky)
11
Systémy hospodaření
Hlavní znaky, principy
konvenční
integrované
ekologické
e) chemická ochrana
Běžná, pokud se
Omezena, jen v případě,
Ojediněle, nejčastěji
rostlin
ekonomicky "vyplatí"
že nelze nahradit jinými
povoleny preparáty na
způsoby
rostlinné bázi
Ekologická motivace a
Jako integrované
ekonomické využití
produkce
f) vztah k ochraně rostlin
Tab. 6: Vliv faktorů prostředí na produkci plodin v různých systémech hospodaření (% podíl)
Faktor
Systémy hospodaření Konvenční
Integrovaný
Organický
Půdní úrodnost
10
20
35
Počasí
10
10
15
Základní agrotechnika
20
25
30
Odrůdy
25
20
10
Hnojiva
20
15
5
Ochrana rostlin
15
10
5
Celkem
100
100
100
(včetně strukt. plodin)
12
Tab. 7: Rozdíly mezi intenzivním a extenzivním systémem na orné půdě a jejich přírodoochranná implikace (Baldock, Beafoy, 1993). Intenzivní systém Postup nebo charakteristické vlastnosti Vstupy živin -vysoké Komponent systému
Aplikace pesticidů
-vysoká
Doplňková závlaha
-v jižní a z části v severní Evropě
Odrůdy
-moderní
Osevní postup
-opakované pěstování, často s jednou plodinou
Úrody
-vysoké 6-10 t.ha1 /rok
Hranice pozemků
-likvidace starých hranic
Extenzivní systém Přírodoochranný Postup nebo Přírodoochranný efekt charakteristické efekt vlastnosti -raný a rychlý -nízké nebo bez -vyšší diversita růst plodin průmyslových plevelů, včetně -potřeba jiných hnojiv méně běžných chemických druhů vstupů -nižší potřeba pesticidů -málo a pouze běžné plevele -méně plevelů na -nízké nebo bez -vyšší diversita a orné půdě pesticidů množství plevelů a škůdců na orné -méně škůdců půdě (pozdní zdroj potravy pro ptáky) -umožnění -všeobecně ne, -nízká intenzita intenzivního v jižní Evropě pěstování, často pěstování občasná závlaha zahrnuje úhor -rušení od strojů v suchým roce s beneficemi pro krmení a hnízdění -reakce na -tradiční -vhodnější pro vysoké vstupy nízké vstupy živin, potřeba živin, odolávající pesticidů a suchým regulátoru růstu podmínkám, škůdcům a pod. -limitované -různý, zahrnuje -více možnosti i úhor neobhospodařova kolonizace flóry ných míst pro a fauny hnízdění ptáků a savců. Období nerušení, částečně jako přírodní biotopy -nízké 0,5-10 -vysoká -1 t.ha /rok strukturní diversita -odstranění, -udržování -dodatečné zůstat můžou starých hranic polopřírodní pouze pozemků, i když biotopy a polopřírodní hony můžou být ekostabilizační biotopy velké prvky 13
Tab. 8: Porovnání konvenčního a udržitelného zemědělství Ukazatel
Využívání a
Konvenční zemědělství
Udržitelné zemědělství
-kvalita půdy se
-kvalita půdy je v centru
snižuje:chronickým problémem je
zájmu:ochrana půdy proti erozi
eroze půdy, snižuje se obsah a
pěstováním krycích plodin,
kvalita org.hmoty, je narušena
mulčováním, redukovaným
mikrobiální aktivita, zvýšené
obděláváním, vysazováním větrolamů,
ochrana půdy utužování půdy těžkými
dodáváním org.hmoty, používáním
mechanismy
menší a lehčí mechanizace, udržování
-konvenční obdělávání, ochranné
půdy v kyprém a strukturním stavu
obdělávání kombinované s vysokou -ochranné a šetrné obdělávání půdy spotřebou pesticidů
kombinované s nižší spotřebou pesticidů
-voda je získávána z povrchových
-metody hospodaření zabezpečují
zdrojů, chemické látky používané
ochranu vodních zdrojů a šetří půdní
Zdroje vody a v polnohospodářství znečišťují
vlhkost, chrání povrchové a
ochrana jejich vodní zdroje a ohrožují živé
podpovrchové zdroje vody od
kvality
Hospodaření s org. odpadem
organismy v nich
znečišťujících látek a sedimentů
-ochranné struktury a plochy se
-ochrana vody je prioritou, používané
realizují jen s cílem zvyšování
jsou terasy, ochranné pásy, krajové
produkce
zóny a jiné metody ochrany
-systémy živočišné výroby
-odpady ze živočišné výroby jsou
koncentrují velké množství
cenným zdrojem živin a org.hmoty pro
org.odpadů na jednom místě
pěstované plodiny bez vedlejších
přesahující jeho schopnosti jejich
škodlivých vlivů na půdu a vodu
využití, a tím zvyšuje riziko znečišťování půdy a vody -pomocí vyšších vstupů je možné
-využívá druhy a odrůdy plodin nebo
Výběr plodin a pěstovat a chovat i náročnější druhy druhy a plemena hosp. zvířat méně hosp. zvířat
plodin a hospodářských zvířat
náročné na vstupy a více adaptované na konkrétní podmínky
14
Biodiversita
-genové inženýrství snižuje
-časově náročný konvenční
genetickou diversitu
šlechtitelský program zabezpečuje
-základem jsou monokultury
ochranu genetické diversity -základem je diversita
-pesticidy jsou rutině používané na -používání toxických pesticidů je Ochrana proti ochranu pěstovaných plodin
minimalizované, jsou preferované pesticidy založené na ekologické bázi,
chorobám a
používají se integrované a kulturní
škůdcům
metody ochrany rostlin -nevyhnutelnost používání fosilních -využívá se obzvláště energie slunce, paliv, zabezpečení úrodnosti půdy a úrodnost půdy a ochrana rostlin je Ochrana neobnovitelných přírodních zdrojů
ochrany rostlin vyžaduje syntetické z větší části zabezpečená pomocí chemické látky
koloběhů v rámci agroekosystému
-zvyšování potřeby energie
-používají se obnovitelné zdroje
-produkce potravin je
energie: sluneční energie, biopaliva,
centralizovaná v určitých regionech které vždy jak je to možné nahrazují specializující se na konkrétní
energii fosilních paliv
produkci, která je dodávána do
-produkce potravin je decentralizovaná
různých koutů světa
čím se podporují místní producenti, biodiversita a šetří se energie fosilních paliv
-menší a střední velké farmy jsou
-malé a střední rodinné farmy mají
okrajovou záležitostí
přijatelné vstupy, a proto je ochrana
-počet pracovníků se snižuje
přírodních zdrojů vyšší, zůstávají
-farmáři jsou pod kontrolou větších v dané činnosti delší čas a disponují
Zvyšování
společností pomocí
přijatelnou kvalitou života
marketingových tahů, kontraktů a
-je potřeba více pracovníků na
vertikální integrace
jednotku plochy
-na farmu se pohlíží stejně jako na
-pro rodinné farmy je trh svobodnější a
agrobyznys
farmáři mají vyšší kontrolu nad svojí
efektivnosti a -cílem je krátkodobý zisk
činností
snižování rizik -farmáři mají jen omezenou
-pohled na farmu je celiství, spolu
kontrolu zisku
s kvalitou života rodiny farmáře
15
-vysoká závislost na nákladných
-dlouhodobé následky hospodaření
technologiích
jsou stejně důležité jako krátkodobý
-vysoká míra rizika a zadluženosti
zisk -farmář může regulovat ceny produktů pomocí vyšší přidané hodnoty a kvality, přímého prodeje a jiných zisk zvyšujících činností -využívání low-input biotechnických procesů -nižší závislost menších provozů od cizích zdrojů
Podle: Magdaléna Lacko-Bartošová a kolektív, 2005
2.4. Integrované zemědělství
Definice Integrovaná zemědělská produkce zahrnuje rostlinnou a živočišnou výrobu za vyváženého dodržování ekologických a ekonomických požadavků. Hlavní cíle integrovaného zemědělství -
rostlinná produkce v souladu s přirozenými podmínkami daného stanoviště,
-
trvalé zajištění půdní struktury, půdních biologických procesů a půdní úrodnosti,
-
eliminace škod způsobených erozí,
-
omezení zátěže biotopu průnikem látek z okolí resp. z jiných zemědělských aktivit,
-
udržení typických krajinných elementů,
-
zohlednění požadavků na ochranu přírody a druhů, především uchování ekologicky cenných biotopů v rámci celostního posouzení prostředí,
-
chov zvířat sladěný s obděláváním půdy, šetrným k životnímu prostředí. Integrovaná zemědělská produkce má za cíl v racionálně rozsáhlé míře přispět
k ochraně životního prostředí. Podmínky hospodařící podle principů integrovaného zemědělství by se měly snažit o zachování krajinných elementů odpovídajících danému stanovišti, o zohlednění požadavků na ochranu druhů a to především opatřeními na ochranu
16
biotopů. Především se jedná o zachování, znovuobnovení či vytvoření mezí, křovin větrolamů, malých vodních toků a ostatních struktur, které by měly být vzájemně slučovány do spojeného systému biotopů. Tento systém pak nebude plnit pouze úlohu ochrany biotopů, ale také bude sloužit jako stabilizátor krajinných funkcí jako celku. Integrované zemědělství zahrnuje integraci rostlinné a živočišné produkce. Rozsah a struktura rostlinné a živočišné produkce musí být harmonicky z hlediska produkčního i ekologického. Vhodným rozsahem používaných vlastních statkových krmiv v živočišné výrobě a optimálním využitím statkových hnojiv v rostlinné produkci se omezuje objem inputů z okolí. Integrované zemědělství a ochrana půdy Půda je základem integrované rostlinné produkce a tím také jedním z nejdůležitějších základů života pro člověka. Cílem využívání půdy by mělo být udržení úrodnosti půdy na stejné úrovni, či ještě lépe, její zvýšení. Ochrana půdy je tedy integrovanou součástí uvědomělé a na budoucnost orientované rostlinné výroby. Využití půdy, odpovídající stanovišti Možnosti, jak ovlivnit podmínky stanoviště, jsou omezené. Zemědělec musí proto svá opatření k obhospodařování sladit s přirozenými podmínkami, za nichž bude půdu využívat. Jestliže nejsou přiměřeným způsobem zohledněny stanovištní podmínky, vede to zpravidla ke zvýšeným nákladům, ke ztrátám na výnosech a ke snížení kvality, za určitých okolností je ohrožena i úrodnost půdy. Využití půdy, odpovídající stanovišti vyžaduje znalost půdních vlastností a její reakce na zásahy, jež jsou spojeny s využitím půdy za daných klimatických podmínek. Všechna následující uvedená opatření se
musí přizpůsobit daným
podmínkám
stanoviště. Osevní postup Osevní postup představuje nejúčinnější nepřímý prostředek na udržení a podporu úrodnosti půdy. Má podstatné dopady na půdní strukturu a půdní život, na hladinu vody a humusu, na půdní erozi, ale i na výskyt plevelů, chorob a škůdců.
17
Je třeba se snažit o: -
pokud možno co největší druhovou pestrost,
-
nepřekročit podíl důležitých polních plodin v osevním postupu,
-
na stanovištích, než jsou ohrožena erozí, nahradit plodiny, podporující erozi těmi, které jsou vůči erozi neutrální,
-
zachovat co nejdelší pokryv půdy rostlinami.
Obdělávání půdy Strukturní poškození půdy lze snížit nebo se ho vyvarovat: -
provedením polních prací ve vhodné době,
-
kombinací operací a větší šíří záběru strojů. Utužení půdy zhoršuje její fyzikální vlastnosti, biologickou aktivitu, využitelnost vláhy
i živin, zvyšuje se slévavost a náchylnost k erozi. Hnojení Hnojení lze definovat jako výživu rostlin a ochranu půdy. Vysokou úrodnost půd je možné zdůvodnit právě hnojením živinami a zásobováním organickými látkami a vápnem. Vysoké dávky hnojiv a jejich chybná aplikace mohou růst rostlin, kvalitu produkce, půdní úrodnost a životní prostředí ovlivnit negativním způsobem. Organické hnojení Pravidelné zásobování půdy organickými látkami je předpokladem pro zachování dobrého kulturního stavu a vysoké biologické aktivity půdy. Optimální využití posklizňových zbytků včetně slámy, řepného chrástu ap. i meziplodin se pozitivně projeví na úspoře nakupovaných průmyslových hnojiv, zvýšení obsahu humusu v půdě, zlepšení biologické aktivity půdy, jejích fyzikálních vlastností a úrodnosti. Při zpracování většího množství slámy (posklizňových zbytků) je nutné dostatečné rozmělnění biomasy, promísení s ornicí, úprava poměru C:N případně další opatření. Hnojení draselnými a fosforečnými hnojivy se provádí v relaci ke zjištěné zásobě těchto živin v půdě při zohlednění bilance živin z organických hnojiv. Hnojení dusíkem má v integrované rostlinné produkci centrální postavení proto, že nejvíce ovlivňuje růst rostlin a kvalitu produkce a současně nejvíce může ohrozit kvalitu spodních vod. Dávka dusíku, forma a doba aplikace je závislá na obsahu dusíku v půdě na 18
počátku vegetačního období, na obsahu dusíku v rostlinách resp. jeho poměru k P a K během vegetace a na potřebě dusíku u jednotlivých vegetačních obdobích v relaci ke stavu porostu a požadovanému výnosu a kvalitě produkce. V oblastech chráněných vodních zdrojů je hnojení dusíkatými hnojivy omezeno nebo zakázáno. Hnojení statkovými hnojivy je v integrovaném zemědělství zásadním systémovým opatřením. Dávky statkových hnojiv a doba jejich aplikace závisí na produkci (vazba mezi rozsahem rostlinné a živočišné výroby – zatížení půdy dobytčími jednotkami), která by měla být na základě optimalizace struktury podniku vyvážená v relaci k potřebě rostlin. Specifická situace vyvstává při vyšší produkci kejdy (specializace na chov hospodářských zvířat při roštovém ustájení). Pak je nutné dodržet zásady: -
Dostatečně velké skladovací prostory jsou předpokladem k tomu, aby bylo možné hnojit kejdou pouze ve vegetačním období.
-
Aplikace kejdy po sklizni by se měla dle možností uskutečňovat pokud možno společně s hnojením slámou nebo pěstováním meziplodin.
-
Množství živin, dodané kejdou, je třeba odečíst při výpočtu dávek pro minerální hnojiva.
-
Výpočet dávek kejdy drůbeže odvodit od obsahu fosforu v kejdě, u kejdy skotu dle obsahu draslíku. Obsah draslíku brát jako doplněk k minerální výživě (odpočet ztrát).
-
Je třeba vyžadovat zlepšení aplikační techniky mj. s cílem minimalizace poškození struktury půdy.
-
Rozsah hnojení kejdou je třeba podřídit potřebě rostlin. Dodržení tohoto požadavku předpokládá vyvážený poměr mezi chovem hospodářských zvířat a plochami, jež je možné hnojit kejdou.
Vápnění Hnojení vápníkem podporuje půdní život a tvorbu humusu a působí proti přirozenému a antropogenně podmíněnému okyselení. Potřebu vápna v půdě je nutné zjišťovat pomocí pravidelných průzkumů půd. Výši a způsob vápnění je třeba určit dle druhu půdy, dle osevního postupu a požadavků jednotlivých plodin. Vápnění by se mělo uskutečňovat pravidelně a v nepříliš velkých dávkách.
19
Ochrana půdy před erozí Zvětráváním se každoročně nově vytváří méně než 1/10 mm půdy. Každé poškození půdy, jež přesahuje toto množství, představuje proto nenahraditelnou ztrátu. Na ohrožených stanovištích lze proto erozi předcházet následujícím způsobem: -
správný výběr druhu plodiny, např. omezení plochy okopanin (kukuřice a řepy) v osevním postupu;
-
zvýšená péče o půdu (organické hnojení, vápnění, obdělávání šetrné ke struktuře);
-
rozvoj protierozních opatření (neprovádění celoplošného obdělávání, přímý výsev);
-
zohlednění prahu škod u plevelů;
-
výsev meziplodin, podsevů a pásů zeleně;
-
zachování luk a pastvin v údolích ohrožených záplavami a v obzvláště ohrožených svahových úbočích;
-
zachování polních mezí zmírňujících erozi;
-
založení větrolamů. Je třeba podpořit sestavení map, zachycujících erozní ohrožení a zpracovat podklady na
nové uspořádání mezí, jež by zmírňovalo erozi a podpořilo cílenou ochranu před erozí. Ochrana rostlin V integrované ochraně rostlin se ke snížení pravděpodobnosti škod používají všechny možné použitelné metody a techniky, včetně preventivních opatření, jež jsou spolu navzájem sladěny, aby bylo možné udržet škodlivé organismy pod hospodářským prahem škod. Začátek integrované ochrany rostlin je u rezistentního šlechtění. Jedním z cílů integrované ochrany rostlin je vyvarovat se možných dlouhodobých ohrožení prostřednictvím opatření na ochranu rostlin, jež by se negativně projevila na úrodnosti půdy a dále zajistit výrobu zdravých potravin a krmiv. Současně povolené prostředky na ochranu rostlin se relativně rychle přeměňují a odbourávají. Většinou se odbourání v půdě uskutečňuje prostřednictvím mikroorganismů. V ideálním případě vede toto odbourání ke konečným produktům minerální povahy. Zpravidla se při tom mohou vyskytnout více či méně stabilní meziprodukty, tzv. metabolity, které se svými chemickými reakcemi a toxikologickými účinky mohou podstatně lišit. Je třeba tedy zohlednit následující: -
použití mechanických, biologických a biotechnických postupů na ochranu rostlin, dle možností; 20
-
použití prostředků na ochranu rostlin při zohlednění prahu škod;
-
odborná aplikace prostředků na ochranu rostlin;
-
pravidelná údržba a kontrola a neustálé zlepšování aplikačních technik a postupů;
-
průběžné přizpůsobování povolování pesticidů podle úrovně vědeckých poznatků. V integrovaných agroekosystémech je akceptován určitý podíl potenciálně škodlivých
organizmů (princip prahu škodlivosti) z důvodu širší biodiverzity a tím i podpory přirozených regulačních procesů rozšířením užitečných a indiferentních druhů. Biotopy jsou rezervoárem užitečného hmyzu, který se může stát komponentem biologické regulace škodlivých činitelů. Integrovaná rostlinná produkce umožňuje snížit objem aplikovaných syntetických pesticidů na zemědělských plochách a cílově je vyřadit díky komplexnímu využití preventivních metod a aktuálně kombinací fyzikálních, biologických a chemických metod regulace škodlivých činitelů. Chemické prostředky jsou přitom používány až tehdy, když ostatní regulační prostředky neúčinkují dostatečně a práh škodlivosti je překročen. Tab. 9: Směrnice pro integrovanou produkci pšenice (Švýcarsko).
Hnojení
Závazné
Doporučeno
Povoleno
Zakázáno
1. N hnojení nejvýše
Sledování Nmin
Použití odpadních
N hnojení po započetí
kalů
metání (DC 49)
Růstové regulátory
100kg/ha N-Nmin(jednotlivé
Nitrátový rychlotest
dávky nižší než
„metrovky“ bez N
60kg/ha)
hnojení
Choroby
Více odrůd (s vyšší
Termín výsevu po
Cílené aplikace
a škůdci
rezistencí) nebo
15.10. (ve výše
fungicidů (insekticidů)
odrůdové směsi
položených oblastech
na základě pomocných Pšenice po ječmenu
10.10.) prognóza
ukazatelů a hladin
nebo pšenice po
Výsev po 5.10. (ve
EPIPRE
škodlivosti
pšenici
vyšších oblastech
na okrajích pozemků
1.10.) použití
(3m) se nepoužívají
Nejvýše jedno ošetření Čisté výsevy vysoce
pesticidů je založeno
žádné přípravky k
fungicidy za rok
na kriteriích tab. 3
ošetření rostlin
náchylných odrůd (např. ARINA)
(výjimka při zaplevelení) a
Fungicidy proti
redukované dávky
stéblolamu
hnojiv
21
Regulace
Mechanické ošetření
Ošetření částí ploch
Post emergentní
Preemergentní
plevelů
proti plevelům
(ohnisek zaplevelení)
herbicidy pokud je
herbicidy
(prutové brány).
nebo hubení
dosaženo hladiny
Bezprostředně po
jednotlivých rostlin
škodlivosti
sklizni mechanické
(např. pcháče)
obdělávání strniště ochrana proti výdrolu Meziplodiny na
Mechanické ošetření -
Zaplevelení např. 15 -
ochrana proti pýru po
20 rostlin chundelky
sklizni
metlice/m2
krmení nebo zelené hnojení
Uzákoněné a specifické předpisy pro pěstování (např. pro osiváře) jsou těmto směrnicím nadřazeny. Tab. 10: Směrnice pro integrovanou produkci brambor
Základní
Závazné
Doporučeno
Povoleno
Zakázáno
Uznaná, pečlivě
Nepěstovat vysoce
Vysoce náchylné
naklíčená sadba
náchylné odrůdy
odrůdy (Bintje)
(např. Sirtema, Zařazení do OP dříve
Urgenta, Stella)
než za 3 roky Výsadba při teplotě
V OP zařazovat až po
půdy vyšší než 6°C
4 letech
Sklizeň při vysoké vlhkosti
Hnojení
Základní hnojení dle
Sledování Nmin
Více než 120 kg/ha
analýzy
(včetně statkových Chlévský hnůj
hnojiv)
Před brambory zařadit
Minerální N aplikovat
N ve 2-3 dávkách Max.60 kg N na jednu meziplodinu
min. 5 dnů před
dávku
výsadbou pozdní dávky N (ne po stadiu 30, t.j. uzavření řádků – zapojení porostu)
Choroby a
Ochrana proti plísni
Ochrana brambor před Syntetické insekticidy
škůdci
bramborové na
plísní na základě
22
základě prognózy a
pomocných ukazatelů
signalizace Ochrana proti
Regulace
Mechanická
plevelů
Systematické
mandelince
přípravky pouze při
bramborové
akutním ohrožení
bakteriálními
plísní bramborovou
přípravky
Jen únosné plošné
Výjimečně ošetření
Preemergentní půdní
zaplevelení (rychlé
ohnisek pýru
herbicidy
Pečlivá sklizeň zabrání vzcházení zajistí prorůstáni
rychlou konkurenci)
Ničení
Mechanické ničení
Rozbití natě a pásový
Plošné ošetření
natě
natě
postřik u stolních
chemickými přípravky
brambor Rozbití natě a pásový postřik u sadbových
Pálení natě
brambor Při obrůstání natě lze použít herbicidy ve snížených dávkách
Uzákoněné a specifické předpisy pro pěstování jsou těmto směrnicím nadřazeny.
23
Tab. 11: Parametry přírodních ekosystémů, udržitelných a konvenčních agroekosystémů Parametr
Přírodní
Udržitelné
Konvenční
ekosystémy agroekosystémy agroekosystémy Produkce (úroda)
nízká
nízká/střední
vysoká
Produktivita (proces)
střední
střední/vysoká
nízká/střední
Druhová diversita
vysoká
střední
nízká
Pevnost, pružnost
vysoká
střední
nízká
Stabilita výstupů (output)
střední
nízká/střední
vysoká
Flexibilita
vysoká
střední
nízká
nízká
střední
vysoká
nízké
střední
vysoké
Vnitřní cyklus živin
vysoký
střední/vysoký
nízký
Udržitelnost
vysoká
vysoká
nízká
Substituce ekologických procesů lidskou činností Spoléhání se na externí vstupy (lidská činnost)
Upravené podle Conway (1985), Altieri (1995)
Management ekologické infrastruktury v udržitelných polnohospodářských systémech 1.
definování okrajů pozemků
2.
zabezpečení neprůchodných hranic pozemků pro vyšší živočichy, které udrží požadované druhy uvnitř a nežádoucí druhy mimo pozemky
3.
zabezpečení bezpečných úkrytů pro vyšší živočichy
4.
zabezpečení ochrany plodin proti nepříznivým vlivům počasí, obzvláště výsadbou větrolamů
5.
redukce větrné a vodní eroze půdy
6.
zabezpečení dostatku světla, vody a živin pro pěstované plodiny
7.
zabezpečení vhodné ochrany plodin proti plevelům, chorobám a škůdcům
8.
podporování rozvoje užitečných druhů rostlin a živočichů
9.
budování úkrytů, útočišť a migračních pásů pro volně žijící organismy
10.
zabezpečení vhodného zdroje potravy a organické hmoty pro užitečné živočichy
11.
přispívání k ochraně polnohospodářské půdy dostupnými prostředky
PODLE: MARSHALL, E.J.P.1993.
24
Použitá a doporučená literatura: 1. GLIESSMAN, S.R.: Agroecosystem Sustainability:Developing. 2000, CRC Press, 224p 2. HATFIELD JL., Sustainable Agriculture Systems, 1993, CRC Press, 316pp. 3. LACKO/BARTOŠOVÁ,M. a kol.: Udržatelné a ekologické polnohospodárstvo, SPU Nitra,2005, 575s. 4. DEMO M. a kol. Projektovanie trvalo udržateľných poľnohospodárských systémov v krajine. vysokoškolská učebnice SPU Nitra, SPU Nitra, 723s. 5. SAMSANOVÁ, P., ŠARAPATKA, B., URBAN, J.: Přínos ekologického zemědělství pro kvalitu podzemních a povrchových vod. PRO-BIO Šumperk, 2005,45s. 6. HAMPICKE, U., LITTERSKI, B., WICHTMANN, W.: Ackerlandscheften. Nachhaltigkeit und naturschutz auf ertragsschwachen standorten. Springer, Berlin, 2005, 309. 7. NITSCHE, S., NITSCHE, L.. Extensive Grünlandnutzung. Neumann, Radebeul, 1994, 247. 8. NOVOTNÁ, D. (ed.): Úvod do pojmosloví. MŽP Praha, 2001, 400s. 9. Gujer HU, Artenreiches Grünland. bewerten und fördern - MEKA und ÖQV in der Praxis. Rainer Oppermann, Ulmer (Eugen) 2003. 199 S. 10. EDWARDS,
P.J.-
KOLLMANN,
J.-
WOOD,
D.
1999.
Determinants
of
Agrobiodiversity in the Agricultural Landscape. In: Wood – Lenné: Agrobiodiversity: characterization, utilization and management. New York: CABI Publishing, 1999. 490 p. ISBN 0 – 85199 – 337 - 0 11. LÜNZER, I. (1979): Energiefragen in Umwelt und Landbau (Verlag das Fenster, Postfach 12 14, D-2448 Burg 12. KŘEN, J. 1997. Systémový přístup v rostlinné produkci. In: Kostelanský: Obecná produkce rostlinná. Brno: MZLU. 1997. s. 32-43, 212 s. ISBN 80-7137-245-4 13. BALDOCK, D. – BEAFOY, G. 1993. Nature conservation and new directions in the EC Common agricultural policy. London: IEEP, 1993, 224 p, ISBN 90-74095-03-8 14. ALTIERI, M. A. 1995. Agroecology. Colorado: Westview Press, 1995, 433 p., ISBN 80-301-2877 15. MARSHALL, E.J.P.1993. Exploiting semi-natural habitats as part of good agricultural practice. In: Jordan: Agriculture (Scientific basis for codes of good agricultural practice). Luxemburg: ECSC-EEC-EAEC, 1993. p. 95-100. ISBN 92-826-6285-3 25
