Biológ Frouz: Pôda nepúta záujem ako voda a vzduch, má to vplyv na jej stav

Ilustračný obrázok. [Pixabay]

Dýchanie pôd uvoľňuje päťnásobne viac CO2 ako človek svojou činnosťou a spaľovaním fosílnych palív, hovorí český vedec Jan Frouz. „Keby sme zvýšili podiel organickej hmoty v pôde o štyri promile, tak by to úplne kompenzovalo ľudský príspevok ku klimatickej zmene daný spaľovaním fosílnych palív,“ vysvetľuje.

Jan Frouz je riaditeľom Centra pre otázky životného prostredia na Karlovej univerzite v Prahe, v ktorom sa vedecky zaoberá ekosystémovou ekológiou, úlohou pôd v správaní ekosystémov a obnovou pôd. V lete spolu s manželkou Jaroslavou Frouzovou vydali knihu Aplikovaná ekológia, v ktorej okrem iného skúma vplyv človeka na ekosystémy.

V jednej z vašich prác píšete, že pôda je popoluškou ochrany životného prostredia. Čo tým myslíte?

Keď si otvoríte renomovanú učebnicu ekológie, ktorá bude mať niekoľko stoviek strán, tak v nej bude pôde a potravinovej sieti venovaných maximálne 20 strán. Je to zvláštne, pretože väčšina organickej hmoty, ktorá je vytvorená fotosyntézou, čiže rastlinami, skončí v pôde, kde ju spracujú pôdne organizmy. A diverzita pôdnych organizmov je stále väčšia ako diverzita organizmov nad zemou. Pôda je preto pre fungovanie ekosystémov kľúčová.

No napriek tomu, keď navštívite ktorúkoľvek rezerváciu, kde sú informačné cedule, máloktorá z nich sa zameriava na pôdu. Nepoznám žiadnu rezerváciu, ktorá by bola vyhlásená za účelom ochrany pôd.

Ako si toto opomínanie pôdy vysvetľujete?  

Hlavným dôvodom je to, že pôda je nepriehľadná. Rybičky môžeme v akváriu pozorovať veľmi jednoducho. Keď do akvária dáme kus pôdy, tak väčšinu organizmov neuvidíme. Pôdne organizmy sú spravidla veľmi drobné, takže ich musíme hľadať pod mikroskopom a nie sú ani prehnane farebné. V pôde navyše chýba atraktívna megafauna. To všetko v očiach laickej verejnosti uberá na atraktivite pôdy.

A platí to len pre verejnosť? Alebo je záujem menší aj vo vedeckom alebo politickom prostredí?

O pôdu je menší záujem naprieč všetkými týmito skupinami. Pôda dnes na druhej strane vo vedeckej komunite prichádza do módy. O pôde sa hovorí ako o last frontier of ecology vedeckej obce (posledná oblasť, ktorá sa zatiaľ vedecky neprebádala, pozn. red.). Ale napriek tomu je v porovnaní s ostatými prostrediami záujem o pôdu nižší, čo však platí aj pre verejnosť. Stále viac sa zdôrazňuje dôležitosť pôdy, vznikajú medializované aktivity ako Four per 1000, ktoré pripomínajú význam pôdy pri zmierňovaní globálneho otepľovania či nárastu CO2 v atmosfére.

Má to aj priamy dopad na to, v akom stave ja pôda? Na rozdiel od vody a vzduchu nemá pôda stále v EÚ právnu ochranu.

Určite áno. V Únii bola snaha, aby vznikla európska smernica o pôde, ale nenaplnila sa. Aj keď poskytuje spoločnosti veľa služieb – napríklad očisťovanie vody, zadržiavanie vody v krajine či reguláciu klímy – na pôde nie je taký verejný záujem ako na vode a vzduchu. S pôdou je to komplikovanejšie aj preto, že na rozdiel od vzduchu, ktorý patrí všetkým, a vody, ktorá v riekach nie je nikoho vlastníctvom, pôda má vždy svojho majiteľa. Tento problém komplikuje starostlivosť o pôdu a presadzovanie celospoločenských záujmov, ktoré od pôdy chceme.

Nižšia produkcia, no aj menej emisií: Výskumníci spočítali dôsledky stratégie Z farmy na stôl

Zistenia vôbec prvej štúdie dopadov potravinovej stratégie Z farmy na stôl potvrdzujú obavy poľnohospodárov. Stratégia spôsobí pokles produkcie a príjmov v takmer všetkých kategóriách  komodít. Výskumníci ale tvrdia, že zelené ciele stratégie nie sú nedosiahnuteľné.

Čo je pre vás ako vedca najdôležitejšia vlastnosť a funkcia pôdy? Čo vás na pôde najviac zaujíma?

Najdôležitejšou vlastnosťou pre mňa je, že pôda má obrovskú pamäť alebo dedičstvo. Ak pozorujete prelet vtáka nad lúkou či lesom, tak za polhodinu už nezaznamenáte žiadne stopy po jeho prelete. Ale keď hmyz či rastliny prelezú pôdou, tak po nich zostanú kanály, ktoré následne ovplyvnia biologické fungovanie pôdy. Z exkrementov dážďoviek napríklad vzniká hnojivo pre pôdu. Tento vplyv organizmov na pôdu bude pretrvávať aj potom, čo pôvodné rastliny či hmyz zmiznú. Pôda na dlhú dobu zachováva historické javy, ktoré ovplyvnia v budúcnosti správanie ekosystému v pôde.

Komisia predstavila novú Stratégiu v oblasti pôdy do roku 2030. Jedným z hlavných avizovaných cieľov stratégie je, že Komisia pripraví novú legislatívu ohľadom zdravia pôdy. Dá sa dnes zdravie pôdy zmerať? Je to nejaká vlastnosť, ktorá je pre vás ako vedca zaujímavá?

Pôdy sú neobyčajne rôznorodé. Môžeme hovoriť o pôdach, ktoré sa dlhodobo vyvíjali v súlade s podmienkami daného miesta – so substrátom, klímou a vegetáciou. Ak táto pôda zodpovedá danému miestu, je v ekologickej rovnováhe, tak sa dá povedať, že je zdravá. My sme schopní odmerať odchýlku vlastností od ideálneho prírodného stavu, čo ale skôr meria prirodzenosť pôdy. Zdravie pôdy je trochu antropomorfný termín.

Najčastejšie využívame pôdu za účelom získania potravy či iných statkov. V poľnohospodárstve je množstvo pôd, ktoré dlhodobo znášajú západný štýl poľnohospodárstva založeného na pravidelnej kultivácii. Zároveň sú to pôdy obsahujúce dostatok minerálnych živín, pričom takýchto pôd je na svete málo, z nezaľadnených pevnín tvoria asi len 12 percent, no žije na nich štvrtina svetovej populácie. Veľa pôd v trópoch bude degradovať veľmi rýchlo, ak sa k nim budeme správať takýmto spôsobom.

Z pôd, ktoré užíva človek, by sme za zdravé mohli označiť tie, kde degradácia neprekročila mieru, ktorá by zhoršila poskytovanie ekosystémových služieb pôdy pre spoločnosť. To sme schopní nejako merať, hoci vo vedeckej komunite neexistuje konsenzus na tom, na základe akých parametrov a ako by sa pôdy podľa nich mali porovnávať.

Aj mne sa skôr pojem zdravie spája s človekom. Keď je človek chorý, tak to na ňom na prvý pohľad vidno. Dá sa nezdravá pôda rozoznať voľným okom?

Na pohľad je to ťažké. Ale keď si k pôde privoniate, tak v prirodzených pôdach cítite zemitú vôňu. Za tú môžu látky, ktorým chemicky hovoríme geosmín. Tie sa v pôde nevyskytujú samoúčelne. Niektoré mikroorganizmy ich produkujú, aby si vynárokovali priestor v pôde pre seba. Pôdy, ktoré voňajú, lepšie odolávajú patogénom. Keby ste do takej pôdy vysadili rastlinu a zaviedli aj zárodky patogénu, tak v nej bude menšia šanca, že patogén napadne rastlinu, lebo mikroorganizmy v tej pôde ho konkurenčne vylúčia. V pôde, ktorá nevonia, patogén oveľa ľahšie napadne rastlinu. To je jedna z vecí, ktorú by sme antropomorficky mohli označiť za prejav zdravej pôdy. Pozorovať sa dá čuchom, nie zrakom. Pôdy sú však rôzne a nie je to úplne univerzálne meradlo.

Čo vplýva najviac na zdravie pôdy? Je hlavným činiteľom človek alebo nejaké prírodné vplyvy, na ktoré človek nemá dosah?

Človek je úplne zásadný. V prirodzených ekosystémoch až 95 percent organickej hmoty, ktorú vyrobia rastliny cez fotosyntézu, ide do pôdy, kde živí mikroorganizmy. Zvyšných päť percent zožerú bylinožravce a hmyz a časť z toho sa zase vráti do pôdy.

Keď si predstavíte poľnohospodársky ekosystém, tak väčšinu nadzemnej produkcie odvezieme. Korene rastlín zostanú v zemi a urýchli sa ich rozklad, no množstvo organickej hmoty, ktoré by išlo do pôdy, je omnoho menšie. Keď začíname pôdu poľnohospodársky využívať, napríklad orať, tak dochádza k veľkej strate organickej hmoty, ktorá je obživou všetkých pôdnych mikroorganizmov. Ľudská činnosť podporuje aj ďalšie procesy, ktoré urýchľujú degradáciu pôdy – napríklad eróziu.

Dá sa teda povedať, že pôda zažila zlaté obdobie predtým, než do nej začal zasahovať človek?

Človek zaobchádza s pôdou inak, ako by s ňou zaobchádzali prírodné ekosystémy. Obrábanie pôdy určite viedlo k degradácii pôdy. Keď sa, napríklad zavlažuje pôda v arídnych oblastiach (oblasti so suchým podnebím a malým úhrnom zrážok, pozn. red.), tak môžete spôsobiť jej zasolenie. Opotrebenie pôdy mohlo ovplyvniť aj staré ríše, kedy pôda po čase nebola až tak produktívna, ako bolo potrebné.

Keďže si človek chce ušetriť svoju prácu a chce ju nahradiť prácou stále ťažších strojov, tak degradujúce procesy narastajú. Moderné postupy využívania pôdy sú ešte menej šetrné k pôde ako tie, ktoré sa používali v minulosti.

Môžeme povedať, že zdravá pôda je úrodnejšia?

Ak by sme si zdravie pôdy definovali ako úrodnosť, tak áno. Lebo my naozaj nevieme, čo je zdravie pôdy. Pôda je zložitý systém, obsahuje abiotickú zložku, rozsiahle spoločenstvá živých organizmov. Keby sme ako zdravie pôdy definovali schopnosť poskytovať dobré podmienky pre rast rastlín, tak by to bol dôkaz v kruhu. Napríklad ale môžeme povedať, že erodovaná pôda má menšiu úrodnosť, ako pôda, ktorá neerodovala.

Čo je teda kľúčové pre úrodnosť pôdy? Je to množstvo organickej hmoty?

Úrodnosť ovplyvňujú rôzne vlastnosti pôdy, ktoré vyplývajú z geologického substrátu. Niektoré pôdy, ktoré vznikli na spraši, sú aj pri malom množstve organickej hmoty veľmi úrodné. Obsahujú dostatok minerálnych živín a majú priaznivé fyzikálne vlastnosti. Naopak, pôdy, ktoré vznikli na metamorfovaných horninách, budú menej úrodné. Všeobecne ale môžem povedať, že strata organickej hmoty pri všetkých typoch pôd vedie k strate úrodnosti pôdy.

U nás sa so zintenzívňovaním a rozsiahlejšou mechanizáciou poľnohospodárstva spája obdobie združstevňovania v päťdesiatych rokoch. Bol to pre českú a slovenskú pôdu zlom?

Ten proces je dlhší. Z amerických prérií, ktoré sa rozorali na prelome 19. a 20. storočia, máme veľmi dobre dokázané, že kultivácia vedie k strate organickej hmoty. Riziko erózie zvyšuje aj intenzita zvyšovania pozemkov, čím sú stroje ťažie, tým viac sa pôda utužuje. Tieto procesy sa u nás začali počas kolektivizácie, ale odohrali sa aj inde vo svete. Aj v Spojených štátoch môžeme pozorovať, že množstvo ľudí v poľnohospodárstve klesá, kým produkcia s intenzitou výroby narastá, pretože aj tam sú stroje čoraz ťažšie a pozemky čoraz väčšie. Kolektivizácia u nás k degradácii pôdy skokovo pomohla, ale nemôžeme povedať, že by tento proces nenastal aj inde vo svete, kde kolektivizácia neprebehla.

Keď hovoríte o veľkosti fariem, tak Česko a Slovensko ich majú zrejme najväčšie v celej EÚ, či už to meriame počtom hektárov alebo vyplatených dotácií. Znamená to, že sú u nás štrukturálne podmienky pre pôdu horšie ako vo zvyšku EÚ?

Určite áno. Predstavme si pozemok na svahu, kde budú štyri malé pozemky rozdelené medzami. Keď po tomto svahu tečie voda, zastaví sa pri každej medzi. Na rozdiel od jedného veľkého poľa tam bude neprerušená dĺžka svahu malá. Pri veľkom poli rýchlosť množstva vody narastá, čím sa erózne pôsobenie oveľa zväčší, ako keby sme mali štyri malé polia.

Okraje polí tiež poskytujú priestor pre biodiverzitu. Tam, kde sú polia menšie, majú predátori žijúci na okrajoch, väčšiu šancu účinne zredukovať poľných škodcov. Zväčšenie polí jednoznačne negatívne ovplyvňuje diverzitu a podporuje eróziu a ďalšie degradačné procesy. Veľkosť polí je samozrejme priaznivá pre využívanie strojov, čo je dôvod, prečo sa polia všade vo svete zväčšili.

Česko preto zákonom od roku 2020 pre poľnohospodárov zaviedlo povinnosť rozdeliť polia na maximálne 30 hektárové parcely s jednou plodinou. Slovensko chce k podobnému kroku motivovať farmárov novými dotačnými schémami, z čoho majú obavy. Aj keď je to len nedávno, dajú sa už vidieť výsledky tohto kroku. Ako veľmi to ovplyvnilo prácu českých poľnohospodárov?

Je to ale dosť problematická záležitosť. Rozpor medzi efektivitou využívania mechanizácie a poskytovaním ostatných funkcií krajiny sa nedá vyriešiť len optimálnou veľkosťou poľa. Keď to zjednodušíme, tak ekosystémové funkcie pozemku narastajú množstvom okrajov. Množstvo okrajov pochopiteľne s veľkosťou poľa veľmi rýchlo klesá. Účinnosť využívania strojov je maximálna pri 40 hektároch a potom prakticky už nerastie. Z hľadiska ekosystémových funkcií by sme potrebovali, aby veľkosť poľa bola do piatich hektárov.

Nájsť optimálnu veľkosť je ťažké. Preto z hľadiska znižovania pôdnej erózie sa ani nedá povedať, že by 30 hektárov prinieslo Česku hmatateľné výsledky. Tento limit mal skôr vyslať správu farmárom, že veľké polia nie sú v poriadku.

Do ekoschém sa možno nezapojí až tretina poľnohospodárov

Agrorezort a najväčšie poľnohospodárske združenie majú rôzne odhady toho, koľko slovenských farmárov bude mať záujem o nové ekologické dotácie pri ich navrhovanom nastavení. Kým ministerstvo hovorí o veľkej väčšine, podľa poľnohospodárov sa nemusí zapojiť až tretina. 

Dnes už existuje dosť postupov, ktoré ponúkajú riešenia. V prvom rade by sme potrebovali zvýšiť množstvo okrajov v poli. Teda rozdeliť pole na viac pásov či už dočasnými pruhmi, pásovým systémom, či permanentnými medzami, ktoré budú v smere jazdy strojov. Tieto opatrenia môžeme spraviť s malou stratou efektivity, keď pásy usporiadame tak, aby medzi nimi bolo dosť priestoru na šírku agregátov a postrekovačov. Čiže do budúcnosti je cestou nájsť optimálne fungovanie mechanizácie, aby bola zlučiteľná so zvýšením podielov okrajov pozemkov.

V EÚ sa čoraz častejšie hovorí o obmedzení používania umelých hnojív. Čo sa deje s pôdou po použití minerálnych hnojív.

Najdôležitejšou živinou, ktorú aplikujeme prostredníctvom umelých hnojív, je dusík. Pri intenzívnom poľnohospodárstve sa na hektár sype aj sto až dvesto kíl dusíka. Na poliach sú ale tony dusíka vo forme organickej hmoty. Významná časť živín pre rastliny nepochádza z hnojív, ale z prirodzeného fungovania ekosystému. Živiny, ktoré dodávame, umožňujú lepšie časovo rozvrhnúť dostatok živín do fázy rastliny, kedy ich potrebuje viac a kedy by prirodzený prísun živín nestačil. To potom zvyšuje výnos.

Závislosť výnosu na množstve dodaných živín ale nie je lineárna. Výnosová krivka má vlastnosť, že keď dodáme jedno množstvo dusíka, tak dostaneme jednotkový nárast produkcie. Ale keď dodáme takéto množstva dusíka dve, tak produkcia sa nezvýši lineárne, ale len jeden a pol krát. Čím viac dusíku pridáme, tým je relatívny prírastok menší až sa to zastaví a s ďalším pridaním dusíku výnos neporastie. Na začiatku krivky je teda prídavok živín efektívnejší, ale na rovnaký výnos potrebujete väčšiu plochu. Lenže viac plochy v Európe nemáme.

Úbytok organickej hmoty ale nespôsobuje len hnojenie, ale aj ďalšie spomenuté javy ako erózia. Keď dôjde k úbytku hmoty, tak výnosná krivka sa sploští. Maximálny výnos, ktorý sme schopní dosiahnuť pri tom najväčšom prídavku živín, bude menší. Ako budeme strácať organickú hmotu, tak efektivita využívania živín klesne. Ak by sa nám podarilo množstvo organickej hmoty v pôde zvýšiť, existuje nádej, že by sme s rovnakým množstvom minerálnych hnojív mohli dosahovať podobné výnosy.

Akými spôsobmi sa dá podiel organickej hmoty v pôde zvýšiť? 

Mohli by sme pestovať rastliny, ktoré majú veľké množstvo koreňov a zotrvávajú na pozemku dlhšiu dobu, čiže sa neorú každý rok. Ideálne by bolo na ornej pôde pestovať nejaké krmoviny či ďatelinotrávy. Problém ale je, že dnes nemáme pre tieto rastliny využitie. Ich podiel v Česku a na Slovensku klesá, pretože kleslo množstvo dobytka. Nepotrebujeme toľko krmiva pre hospodárske zvieratá. Sú napríklad technológie, ktoré by vedeli vyrábať z trávnych zmesí krmivá pre monogastrické zvieratá (ošípané, hydina).

Je tu aj snaha Európskej únie zvýšiť pokrytie pozemku vegetáciou, čím by sa vylúčili dlhé obdobia, kedy by pôda bola bez vegetácie. To by tiež prispelo k nárastu organickej hmoty. Poslednou možnosťou zvyšovania organickej hmoty je použitie kompostu do pôdy. Takisto by stálo za zváženie, do akej miery potrebujeme pestovať plodiny ako kukurica na to, aby sme ju potom dali do bioplynky s relatívne malou účinnosťou.

Cieľom potravinovej stratégie Z farmy na stôl je aj zníženie používania pesticídov o polovicu. Keď je reč o prostriedkoch na ochranu rastlín, tak sa väčšinou hovorí o ich vplyvoch na ľudské zdravie alebo na opeľovače. Aký majú ale účinok na pôdu?

Priamy vplyv je menší, pretože pôdne organizmy sú chránené pôdou. Ale vplyvy pesticídov sú dlhodobé. Sú preskúmané hlavne u prípravkov, ktoré sa dnes už nemôžu používať. O množstve prípravkov, ktoré sa dnes používajú, si myslíme, že sú bezpečné, ale podľa mňa sa za dlhšiu dobu ukáže ich negatívny vplyv na pôdu pri dlhodobom používaní.

Ako súvisí organická hmota s potenciálom pôdy, ako prispieť k riešeniu klimatickej krízy?

Keby sme podporovali zadržovanie uhlíka v pôde, tak vieme významne znížiť koncentráciu CO2 v atmosfére. Človek svojou činnosťou a spaľovaním fosílnych palív uvoľňuje okolo desať gigaton uhlíka v podobe CO2 (oxid uhličitý) do atmosféry. Dýchanie pôd uvoľňuje približne 50 gigaton uhlíka v podobe CO2. Je to prirodzený proces, ktorý je v rovnováhe s tým, koľko uhlíka sa dostáva do pôdy z rastlín. Antropogénny príspevok človeka je teda v porovnaní s prirodzenými procesmi relatívne menší, ale je navyše. Musíme si uvedomiť, že prirodzené procesy tu existovali v dlhodobej rovnováhe a neznamenali pre planétu žiadnu zmenu. Asi polovica ľudského príspevku CO2 je už dnes pohltená ekosystémami. Keby to za nás ekosystémy nerobili, tak by nárast CO2 bol omnoho výraznejší, ako je dnes.

Diskusia | Emisie z poľnohospodárstva: Riešenie alebo falošný strašiak klimatickej krízy?

Koľko emisií tvorí agropotravinársky sektor a aký je jeho podiel na celkovej tvorbe skleníkových plynov? V ktorej časti potravinového reťazca vzniká najviac škodlivých plynov? Sledujte diskusiu venovanú práve týmto otázkam.

Problém je, že dnes okrem spaľovania fosílnych palív, obmedzujeme aj schopnosť ekosystémov viazať oxid uhličitý z atmosféry. Ak by sme túto schopnosť podporovali, tak by nám to mohlo pomôcť zmierniť klimatickú zmenu. Ak by sme zvýšili organickú hmotu v pôde o štyri promile, tak by to úplne kompenzovalo ľudský príspevok daný spaľovaním fosílnych palív. Na jednej strane sú štyri promile veľmi malá a ťažko merateľná hodnota. Na druhej strane je docielenie štyroch promile globálne veľmi ambiciózna úloha. Prakticky to asi ani nie je možné.

V snahe odstraňovať uhlík z atmosféry chce Komisia  podporovať rozvoj uhlíkového poľnohospodárstva. Zatiaľ hovorí len o finančných rámcoch, ktoré by mali motivovať poľnohospodárov k tomuto typu farmárčenia. Aké činnosti by mal poľnohospodár robiť, aby pôda bola schopná viazať na seba uhlík.

Presne tie isté, ako som spomínal pri zvyšovaní organickej hmoty. Ide hlavne o zväčšovanie výmery pôdy, o pestovanie krmovín či o trvalé trávnaté porasty. Ďalej zvýšenie prísunu organickej hmoty do pôdy v podobe kompostov či zníženie obdobia, kedy na pôde nie je žiadna vegetácia.

Keď hovoríme o vplyve poľnohospodárstva na klimatickú zmenu, je účinnejšie zamerať sa na viazanie uhlíka v pôde alebo na obmedzenie tvorby škodlivých plynov, hlavne metánu, ktorý sa tvorí pri výrobe potravín?

Ono to spolu súvisí. Keď sa vyrába mäso, tak potrebujete väčšie množstvo pôdy na rovnaké množstvo energie ako pri rastlinnej potrave. Keby sme chceli získať dennú dávku energie v podobe rastlinnej potravy, tak by sme potrebovali desaťkrát menšiu plochu pôdy ako pri mäse.

Povedali ste, že ekosystémy sú dnes schopné zadržať polovicu CO2 vytvoreného človekom. Európska komisia chce dosiahnuť, aby každá tona oxidu uhličitého vypustená do atmosféry bola do roku 2050 vyvážená tonou CO2 odstránenou z atmosféry pôdou či ekosystémami. Je to podľa vás reálne?

Nemyslím si, že na európskej úrovni plánujú len s ekosystémami, ale aj s novými technológiami na záchyt a ukladanie uhlíka, napríklad v podzemí. Čisto len s ekosystémami je to podľa mňa veľmi ambiciózny cieľ, ale ekosystémy môžu byť významnými hráčmi v tomto procese.

Farmári o záväzku znižovať produkciu metánu: Poľnohospodárstvo dopláca na emisie v iných sektoroch

Záväzok znížiť emisie metánu v poľnohospodárstve, ku ktorému sa v Glasgowe prihlásilo 103 krajín, sa zameriava hlavne na technologické postupy v chovoch a nie na znižovanie spotreby živočíšnych produktov. 

 Partner  

Sledujte

 

Newsletter