Příklady agrolesnictví Antonín Martiník
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio – CZ.1.07/2.2.00/28.0018
Agrolesnictví v Mediteránu • Středozemní oblast: subtropické pásmo, Evropa – Asie - Severní Afrika • Přírodní podmínky: suché a teplé léto, chladná a vlhká zima • Rozsah Evropa 40% 19 mil. ha lesa • Stanovištní a druhová diverzita • Dlouhodobý – destrukční vliv člověka
Mediterání oblast
Funkce lesů v Mediteránu • • • • • • •
Dřevinné produkty – palivo, Nedřevinné produkty dřevin – plody, korek Ostatní produkty – pastva, med Půdo a vodo-ochranná - ohrožení Klimatická – oteplování, CO2 Biodiversita – stanoviště a druhy Rekreační – historická krajina, vysoká návštěvnost
Ohrožení lesů • Lidská činnost: oheň, pastva, explolatace, management, klima • Půdní eroze – odlesnění • Disertifikace – pouště • Biodiversita-invaze, managemet • Turismus-tlak na krajinu • Opuštění lesů - zarůstání
Principy hospodaření v lesích • Přírodní podmínky a funkce lesa • Uchování a zlepšení stability – ekonomika • Funkčně zaměřený management - produkce: dřevo, dřeviny, pastva, oheň - ochrana: půda, voda, klima, stanoviště a druhy - společnost: rekreace, osvěta kulturní krajina,
Temperátní Agrolesnictví Temperátní zóna: • • • • •
část Evropy, Severní Amerika Nový Zéland a Austrálie Chile a Argentina, Čína
Praktiky (Severní Amerika):
• • • • •
alley cropping temperate windbreaks riparian buffers forest farming silvopasture
dřeviny na zemědělské půdě, pastva v porostech dřevin
AFTA – Association for Temperate Agroforestry,
Alley Cropping with Black Walnut
Úvod a historie pěstování • Severní Amerika, stát Missouri • 1960-70, tvorba pastvin, odlesnění • 1972- 89 (120 000 ha nového lesa) zavádění stromů do krajiny a zalesňování • Důvody jak ekologické, tak enviromentální a sociální • počátek praktiky r. 1970 • pěstování ořešáku v řadách na zem. půdě – nedostatek ořechů pro trh (sběr z divokých stromů, úroda co 2 roky) • 4×i: intentionally (souběžně na ploše), intensively (produkční i ochranná funkce poskytuje), interactions (zvýšení produkce při vzájemném spolupůsobení), integrated (jednoduchý integrovaný management)
Missouri - ořešák • Missouri ořešáku
• ořech
- přirozený výskyt
Black Walnut – excellent tree species Předpoklady pro alley cropping in Missouri: • výběr dřevin dle půdy a praktiky – fyziologie dřeviny odpovídat stanovišti a praktice, taktéž to platí o plodině její fyziologie musí odpovídat dřevině • walnut, oak (white, red), ash white, pecan, cottonwood, silver maple Ořešák: • dřevo, ořechy • světlostí charakteristiky: krátká doba olistění (pozdě nasazuje a brzo shazuje), značná propustnost světla • kořen – hluboce kořenící hlavní kořen, více než 2 m, laterální pod povrchem a jemné kořeny berou vodu a živiny z hl. 10-20 cm pod povrchem - prostor pro plodinu těsně pod povrchem
Management • Intenzivní pěstování: ochrana před buření 1m okolo sazenice • Hnojení ve výzkumu, ale je předpoklad dusíku (Juglans nigra) cca 185 kg na ha k dostatečné produkci ořechů, vhodná doba letní měsíce • Těžba a výchova dle praktiky • Délka kmene (ořez) 2.4 -3 m při ořechovém managementu, 3.7 – 4.9 na lepších půdách; na dřevo délka kmene 5 – 8 m,
Nedřevinná složka - alley croping Výběr • škála od vánočních stromků, přes energetické plodiny po zem plodiny nebo bobuloviny • dle půdy, záměru (ořech, dřevo..) a managementu (praktiky) Zemědělská plodiny: kukuřice, sója, pšenice pícnina • sója 5 let: 1 505 - 2 007 kg na ha, následuje pokles produkce • pšenice 2 571 kg na ha, bez poklesu 10 let • kukuřice: problém s kořenovou konkurencí – voda, živiny a juglon až 62 % větší výnos s oddělením zón
Ozim nebo jař ozim: • lepší než jař • pěstování plodiny 1 – 1.5 m od řady stromů ve vzdálenosti 12m: 87% plodina, 13% dřevina plochy • lépe využívá půdní prostory • lépe zvládá letní nedostatek vody jař: • rozestup plodiny od stromu min 2krát větší • 2.1 a 12 m: plodina 62% • Problémy s vodním deficitem a konkurence o vodu v létě • Větší problém s plevely, rovněž konkurence o vodu • Problémové měsíce červenec a srpen - konkurence plodin a stromů
Pícniny: • Missouri: 2 největší stát v chovu dobytka • Ve většině případů v ranných fázích plodiny, které jsou později nahrazovány pícninami (více snáší stín) • Dochází i k pastvě, tj. záměna za silvapastoral systém • Země s velkým potenciálem: 5.2 mil ha nestátních pastvin, vysoký index eroze, profit při pěstování plodin • Stinné druhy – • Výběr dle praktiky a stanoviště • Výnosy (jetel luční - red clover, srha laločnatá orchardgrass)12.2×3m - 6.3 Mkg sena na ha, ve věku 15-20 let
Juglon • C10H6O3, 5-hydroxy-1,4 –naftochinon • Aleopatie (vliv rostliny na rostlinu) -konkurenční výhoda, snížení biodiversity • Inhibice respirace – hlavně v pupenech slupkách a kořenech, nerozpustný ve vodě – malá pohyblivost v půdě, • náchylné rajče, paprika, lilek – tolerantní fazole, řepa, mrkev, třešeň, katalpa • Výzkum: kukuřice a sója: snížení respirace kořenů a listů – hydroponické substráty
Finanční stránka • Diverzifikace výnosů vede ke snižování rizik • Zvýšení výnosů • IRR 4-11% (internal rates of return) • Vhodný výběr plodících „odrůd“ • 74 ks stromů na ha – 3 256 kg ořechů ročně • 900 – 1 100 kg na ha 15 – 20 let
Výnosy: • Present net worth (PNW) and internal rate of return (IRR) „Míra výnosovosti“ of alternative blackwalnut, management regimes, site index 65 and 80, rotation age 60 years; Missouri, U.S.A. • Management regime Site index 65 Site index 80 PNW @ 7.5% IRR PNW @ 7.5% IRR ($/ha) (%) ($/ha) (%) • (1) Timber -2937 4.3 -1409 6.7 • (2) Timber and nuts -1370 5.9 -328 7.7 • (3) Timber, nuts, and wheat 160 7.8 2014 9.4 • (4) Timber, nuts, wheat, 640 8.7 3160 10.9 soybeans, fescue hay (Festuca arundinacea Schreb.), and grazing
Souhrn - ořešák • dřevo - ořech - skořápka: ideální dřevina • KS a olistění (135 dnů v roce): ideální dřevina • Ochrana půdy a zvýšení produkce • Juglans???
Agroforestry with Paulownia Úvod a historie • Paulownia tomentosa – 8 druhů původem z Číny, 1 z Laosu a Větnamu • Pěstována již před letopočtem (Čína 221 - 207 př.nl.) okrasný strom a na nástroje • Do světa se šíří v polovině 18. století – osivo z polštářů do Ameriky, • V 50. letech rozmach pěstování v Číně „four sided planting“ • 90. léta rozvoj pěstování v rámci zalesňovacích projektů • Současnost – AF systém
Paulownia trees: • • • • • • •
•
Rychle rostoucí druh: 15 let obmýtí, 2-3 m ročně Světlomilný druh, 9-21 m výška v dospělosti Humidní teplé klima 24-30°C Půdy různé, ale dobře propustné (písek) ne však jíl a kamení, s dostupnou vodou Srážky 500 – 2 600 mm ročně Hluboce kořenící druh Pozdě nasazuje a pozdě shazuje listí, vhodné rozložení listoví Tvrdé bílé dřevo
Paulownia - Španělsko
4 měsíce
8 měsíců
Důvody pěstování • Estetické • Medonosná dřevina • Dřevo: biomasa, konstrukční, palety, sandále, nástroje • Ekologické: větrná eroze, čištění vody • Píce: listí a větve, listoví v 10 letech 30 kg sušiny - prasata, ovce a králíky • Zvyšování zemědělské produkce
Alley Cropping • Dřevo, eroze, zvyšování produkce… • Pšenice, kukuřice, sója, česnek, fazole, zelenina, vodní meloun….. • Dizajn: řady - dřevo 10 m; dřevo+zem. produkce 10 -15 m, zem plodina 30 - 50 m; v řadě co 5 metrů • Kompetice v období sucha, nebo na nevhod. stanovištích, poblíž řad • Redukce větru 20 -50 % • Nárůst humidity 7 -12 %
Paulownia Agroforestry Models 1 . Timber oriented • Paulownia - wheat – maize (P-Chinese herbaceous, P – garlic, …) • Crops changes - light conditions 1-4 years, 4+ years…. • P. density: 4×4 – 5×8 m, 625 – 200 trees pro ha. • Rotation period 8 – 10 years; DBH 30 - 32 cm, 60 – 120 m3 pro ha. 2. Crop fields with scattered P. • Ecological reasons, wind speed, humidity • In rows 30 – 50 m, 30-60 trees per ha • wheat –maize – P, sweet potato – tobacco - wheat-P Ecologic benefit • Reduced wind speed in May: 20 - 50 % - increase in wheat yield 5-13%, • Reduced evapotranspiration: 23 -34 % • Reduction of light intensity: depends on distances of rows: 54-91 % research… Economic
• • •
Timber yield: Paulownia timber = 56.4% of the total net profits of timberoriented intercropping systems. In crop fields with scattered Paulownia trees = 22.2-33.3% of the total net profits came from timber production. The Paulownia-lettuce-wheat comes first, then the Paulownia-Chinese herbaceous peony followed by Paulownia-garlic: their annual net profits are 190%, 178% and 118%, compared without trees When intercropped with Paulownia, wheat yields were the same as in an open field when the trees were planted 5 m apart with 10 m between rows. When the distance was increased to 20-40 m between rows, wheat yields increased 7-10%.
http://www.paulowniatrees.com/
Australien „Farm Forestry“ • Australie – farmářská země - snaha o návrat dřevin do krajiny • Farm forestry – Agroforestry - rozhodnutí farmářů pěstovat dřeviny na farmách, nikoliv nahradit zemědělskou produkci • Australian Agroforestry Master TreeGrower Program 1996 – 800 farmářů
Stromy na farmách • Poly(multi)funkční přístup • Důvody: stín 75 % farmářů, produkce 1% Finanční – diverzifikace, zvýšení, odklad Enviromentální - půda, voda, biotopy Zemědělství-stín, píce, plevel, škůdci Ostatní- turismus, rozvoj farmářů Osobní – odkaz dědictví
Dizajn a management • Rozhodnutí vlastníka • Ekonomika - celospolečenská poptávka trh • Nešablonovitost – lokální podmínky a potřeby • Funkce dřevin • Druhy: Acacia, Eucalypt, Pinus • Modely, výzkum a zkušenosti
Austrálie:linie dřevin – stín, bariéra, produkce
Wood pasture in Germany Historické souvislosti • • • •
lesní pastviny spojené s rozvojem lidské společnosti zápisky o les. pastvinách již z Říma: rozdělení na pastvu v lesích a pastvu na lesních plodech (lesní plody také jako součást výživy obyvatelstva) pastviny jako součást sídelních areálu, rozvoj pastvin za středověku v systému troj-polního hospodaření a fenoménu pastevního lesa výrazný pokles pastvin od 2.poloviny 18. stolení se změnou hospodaření (jetel, ustájení, les. hospodařství)
Současnost lesních pastvin Německo • •
• • •
intenzifikace hospodaření vedla k výraznému úbytku pastviny zachovány pouze v oblastech nepostižených intenzifikací – přírodní limity 218 lokalit nad 5 ha; 62 lokalit nad 20 ha Tři oblasti s výskytem: Ems – River SV, jih Black Forest – JV, centrální Bavorsko. Semi-open area: 50 – 100 tis. ha, křidové pastviny – ovce v Juře, s jalovcem, hlohem a šípkem
Legislativa lesních pastvin • v minulosti omezována pastva z důvodu lovu (šlechta) • později omezení zákazu s obnovou lesa • omezování zesílilo v době plánovitého lesnictví od 19. st. a změnou hospodaření v krajině • v současnosti až na teoretické výjimky je pastva v lesích zakázána • Alpine systém: omezení práv na pastvu
Eco a Eko aspekty • • • • • • •
malý ekonomický profit píce ekvivalent 20% z otevřené plochy nižší energetický obsah píce nižší hmotnost zvířat a dojivost medicinální efekt + kvalita píce negativní vliv pastvy na obnovu lesa (lov) ekologické efekty (biotopy pro organismy, např. dřevo soliterů)
The Black Forest • Baden-Württemberg in south-western Germany
• relikt troj-polního hospodaření
Současnost B-W • Pokles: intenzita zemědělské výroby, • Stav: 10 000 ha model přežil z několika důvodů: chudé podmínky naturální hosp. malý tlak na reformy a zem bylo jako doplněk k hospodaření obživa z těžby kovů posléze textiní průmysl • V posledních 40 letech – pokles zvířat o 60 až 90 %, zalesnění a sukcese
Budoucnost? • Extenzivní model – nízko-nákladové hospodaření (doprava, šetrnost). • Propojení socio-eko (uchování cenných stanovišť, pracovní příležitosti včetně rekreace) • Platby – dotační politika (agro-envi programy)
ČR - polaření
Polaření v ČR – pojem a historie • Intercropping: pěstování zemědělské produkce na lesní půdě v počátečních fázích vývoje lesa • Kopaninové hospodářství • Vznik zemědělství – neolit • Historické záznamy – 15.st. • 18.st. hlad po půdě, ohlasy na polaření • 1989: restituce - globalizace a úpadek
Polaření: stanoviště a druhy • • • • •
Blízkost lidských obydlí Problémová stanoviště pro obnovu Bohata a chudá stanoviště Dřevina: dub, topol, ořešák Plodiny: brambory, řepa, zelenina, kukuřice, ne popínavé druhy (fazole, dýně) 40 (řepa) – 50 cm od dřevin max. 3 roky po výsadbě Kukuřice ne 1.rok, řepa jen 1×na plochu
Polaření - rozdělení a limity • Vyklučená a nevyklučená plocha • Souvislé a meziřádkové • Po celoplošné přípravě • Uzavření pronájmu a kontrola hospodaření • Půda: - provzdušnění + - promíchání živin + - vlhkost půdy (povrch) + - likvidace buřeně + - odběr živin - /+
Vliv polaření na růst dřevin • Bzenec – písky, věk 7 let (Němec 1935 in Karas 1996) BO nepolařená: 64,6 cm BO polařená: 118,4 cm • Strážnice (luhy) – (Wako 1993 in Karas 1996) DB 4 roky: 258 % polařená plocha OR 4 roky: 243 % polařená plocha TP 2 roky: 200 % polařená plocha • Tvrdonice – 6 let (Karas 1996) DB síje nepolařená 94 cm DB síje polařená 212 cm
Vliv polaření na růst dřevin Stražnice : bohaté písky TP (r. založení 1991) a DB (1988)
Převzato: Sutuma (1996)
Polaření ČR (foto ing. Libus)
Literatura • Buck, L. E. - Lassoie, J. P. - Fernandes E. C. M. (eds.) Agroforestry in Sustainable Agricultural systém. 1998. CRC Press LLC. 416 p. ISBN 1-56670-294-1. • Karas, T. 1997. Vliv polaření na odrůstání kultur dubu letního a ořešáku černého v tvrdém luhu, DP MZLU • Nair, P., Ramachadran K. 1993. An introduction to agroforestry. Kluwer Acad. Publ, Dordrecht, 520 s. • Sands, R. Forestry in a Global Context. CABI Publishing, Cambridge, 2005. 262 p. ISBN -10: 0-85199-089-4 • Sutuma, E. Potenciální úloha agrolesnictví při zlepšení systému využití půdy a ochrany životního prostředí. Brno: MZLU-LDF,
Děkuji za pozornost
