Metodický list č. 1. TÉMA: Ekologicky šetrné zemědělství PĚSTOVÁNÍ ROSTLIN. Ochrana krajiny

Transkript

1 32 TÉMA: Cíl: uvědomit si vazby mezi zemědělstvím, přírodou a životním prostředím, seznámit žáky s prioritami současné zemědělské výroby v souladu s ochranou životního prostředí Základní pojmy: meliorace, hydromeliorace, půdní eroze, eutrofizace, organická hnojiva, anorganická hnojiva, geneticky modifikované organismy (GMO) Doba trvání: 4 vyučovací hodiny + 1 praktická hodina Ochrana krajiny Krajina slovo starogermánského původu, který v období raného středověku označoval pozemek obdělávaný jedním rolníkem. Druhy meliorací odvodňovací odvodnění zamokřené půdy závlahová zavlažování půd s nedostatkem vláhy půdoochranná: vápnění silně kyselých půd vylehčování těžkých půd protierozní ochrana půd vysazování melioračních dřevin Hydromeliorace výrazný zásah do zemědělské krajiny, který byl většinou proveden podpovrchovými drenážemi, vyústěnými do upravených vodních toků nebo melioračních kanálů. Odvodňovací soustavy se začaly na Plzeňsku budovat již na konci 50. let 20. století. Největší nárůst plochy odvodněné půdy nastal ve 2. polovině 80. let. Po ukončení odvodňovacích prací, na počátku 90. let, se plocha odvodněné půdy přiblížila k 500 km 2. V minulosti člověk rolník žil v souladu s přírodou, znal hodnotu půdy, a proto ji citlivě chránil a obhospodařoval, v neposlední míře střídmě využíval nerostného bohatství. V současnosti je odvodněno cca 13,5 % celkové rozlohy Plzeňska, tzn. 25,6 % zemědělské půdy. S nástupem 50. let 20. století však dochází k násilnému scelování polí do obrovských ploch, rozorávání mezí, ke vzniku státních statků a rozvoji velkokapacitních forem hospodaření, včetně meliorací. Současná zemědělská krajina je pro ekonomické využití výkonných strojů stále rozdělena na větší půdní celky (zcelování pozemků) s minimem překážek (stromů, mezí, remízků). Pracovní záběr kombajnu je až 12 m, sekačky až 16 m, secího stroje až 14 m, postřikovače 36 m! VÝHODA: současná výkonná technika umožňuje obdělávat a sklízet obrovské plochy ve velmi krátké době. NEVÝHODA: živočichové vázáni na tyto přirozené biotopy (pole, louky, pastviny) přichází o potravní základnu, o klid, i o přirozené úkryty (stromy,remízky, meze) úhyn mláďat pod koly techniky. Meliorace soubor různorodých opatření vedoucích ke zlepšení kvality půd, které jsou přirozeně málo úrodné nebo u kterých došlo v důsledku nevhodných zásahů či působením vnějších činitelů ke snížení jejich produkční schopnosti. Vznik hydrometeorologických kanálů vedlo: k zvýšení hustoty vodních toků k zrychlení odtoku vody ke snížení ekologické kvality toků

2 33 Krajina Plzeňského kraje V Plzeňském kraji se nalézá zemědělská a lesní krajina s převahou orné půdy, se smíšenými lesy a s monokulturami jehličnatých lesů s intenzivním rybářstvím. Devastovaná krajina se v kraji vyskytuje jen omezeně v podobě skládek odpadu a těžby nerostných surovin: Kaznějov, Chlumčany těžba keramických surovin Plzeňská pánev, Radnická pahorkatina těžba uhlí Velké Hydčice, Rábí, Sušice těžba vápence Tachovsko těžba uranu Kašperské hory těžba zlata Okolí Ejpovic a Stříbra těžba rudy Ochrana půdy eroze Počátek erozních procesů způsobených lidskou činností se datuje do doby bronzové, kdy se začal používat primitivní pluh a vznikaly rovné brázdy. V Čechách odstartovalo v krajině nejintenzivnější erozní procesy rozorávání mezí v 50. letech. V současnosti je u nás cca 50 % zemědělské půdy ohroženo erozí, přičemž obnovení či vznik půdy trvá řádově stovky až tisíce let. V úrodnějších oblastech Plzeňska pokračuje intenzivní zemědělské obhospodařování. Nejvhodnější podmínky pro zemědělskou činnost v Plzeňském kraji jsou v Plzeňské kotlině, kde se pěstují převážně obiloviny (kukuřice, pšenice, ječmen), okopaniny (brambory) a technické (energetické) plodiny (řepka olejka). Živočišná výroba je zaměřena na chov skotu, prasat a drůbeže v současnosti je však chov značně redukován vlivem konkurenčních cen masa ze sousedních států. Plzeňský kraj je zařazen v zemědělském půdním fondu do zemědělské výrobní oblasti řepařské a bramborářské. Co je to půdní eroze Půdní eroze je proces, při kterém se uvolňují částice půdy a silou větru či vody jsou přesouvány. Tento mechanismus funguje v přírodě odnepaměti a je v podstatě přirozený. I v narušených ekosystémech pomáhají kořeny rostlin půdu ukotvit a tím odnos půdních částic regulovat. V takovém případě se půda tvoří stejnou rychlostí, jakou je i odplavována. Člověk však svým zásahy narušil tuto ustálenou rovnováhu vlivem zemědělské činnosti, pasením dobytka, spalováním travin, ale i stavebnictvím a těžbou dřeva. Další zásahy do půdních systémů snižují odolnost půdy proti vnějším nepříznivým vlivům, a tím podporují její náchylnost k erozím. Nové vlastnické poměry příliš nezměnily velkoplošný rozsah zemědělských pozemků, přesto i jsou v zemědělské krajině patrné zásahy podporující její ekologickou stabilitu. Dále probíhají revitalizace některých vodních toků a jejich povodí ve prospěch ekologické stability, nastává obnova drobných vodních toků. Zakládají se protierozní prvky v krajině. Postupně je prováděna rekultivace ekologicky zatížených území. Zemědělská činnost je také redukována v oblastech s environmentálními omezeními NATURA 2000 (systém chráněných území dle legislativy EU). Hlavní příčiny eroze intenzivní orba utužení půdy ztráta organické hmoty špatná půdní struktura jednotvárné osevní postupy Důsledky eroze ochuzení o nejúrodnější podíl ornici snížení obsahu živin a humusu zhoršení fyzikálně chemických vlastností půdy poškození plodin zněsnadnění pohybu strojů po pozemcích obr.: eroze půdy

3 34 Půdní eroze je velmi častý jev při prudkých bouřkách a přívalových deštích, které se vyskytují v poslední době stále častěji. Největší podíl na půdní erozi má působení tekoucí vody. Stéká-li tekoucí voda v nadměrném množství po louce či poli, odplavuje s sebou svrchní půdní horizont. Tím se půda stává méně úrodnou, snižuje se její schopnost zadržovat vodu a omezují se i její ekologické funkce. Odplavená úrodná půda je pak následně zdrojem vodního znečistění zanáší se přehrady, jezera, vodní nádrže a jiné stojaté vody, pozemní komunikace a další stavby. Eroze půdy se vyskytuje zejména na svažitých pozemcích a tam, kde nebyl vytvořen dostatečně zapojený vegetační kryt, který by erozi zabránil. Erozí tak trpí pozemky zejména s jednoletými plodinami mělce zakořeněnými, které nemohou zabránit smyvu vrchní vrstvy úrodné ornice (např. kukuřice). Jak zabránit půdní erozi změny v osevních postupech vytrvalé a víceleté plodiny (např. trávy, krmný šťovík, jeteloviny) setí a sázení pod vrstevnicí kolmo ke svahům zalesňování vysazování větrolamů Od platí v ČR deset upravených a rozšířených standardů Dobrého zemědělského a environmentálního stavu (GAEC). Na plochách označených jako silně erozně ohrožené půdy: nesmí zemědělec pěstovat širokořádkové plodiny porosty obilovin a řepky olejné musí být zakládány s využitím půdoochranných technologií (setí mulče, bezorebné setí) Využívání pesticidů a chemických hnojiv v zemědělství a jejich vliv na půdu, povrchové a podzemní vody Moderní zemědělství se podstatnou měrou podílí na znečišťování spodních i povrchových vod, zejména sloučeninami dusíku a fosforu. Jedná se o problém využívání pesticidů a umělých hnojiv v zemědělství a tím úniku chemikálií většinou z konvenčního zemědělství. To má za následek znečištění vod eutrofizaci, snížení úrodnosti půdy a snížení odolnosti plodin. Velké množství jedovatých látek a živin ze zemědělské půdy mění poměry i ve vodních ekosystémech tvorba sinic (vodního květu) vlivem vysokého množství fosforu ve vodě. Nedostatek kvalitní vody ale nezpůsobuje pouze znečišťování, ale i silně erodující půda po vykácení lesních porostů. V posledních letech však dochází k pozitivním změnám v používání hnojiv a pesticidů i díky stále vzrůstajícímu podílu ekologického zemědělství. Eutrofizace jev, kdy je v povrchových vodách větší množství živin, zejména fosforu a dusíku. To vede k namnožení organismů, jako jsou sinice a řasy a voda tzv. kvete. Sinice cyanobakterie jsou téměř všudypřítomné, protože jsou velmi přizpůsobivé. Přestože jsou zelené, nejsou to rostliny ani řasy, ale bakterie. Vyhovuje jim prostředí teplých nádrží s vysokým obsahem živin zejména fosforu. Při přemnožení pak sinice spotřebovávají kyslík ve vodě (hlavně dýcháním v noci a při rozkladu na podzim) a tím dochází k úhynu ryb udušením. Z tohoto důvodu jsou velkým problémem. Informace, zda se půda nachází v bloku silně erozně ohrožené půdy lze nalézt v LPIS záložka Eroze. (Ministerstvo zemědělství) Vodní plocha zamořená sinicemi Nadměrné využívání syntetických pesticidů způsobuje vytváření odolnosti (rezistence) škůdců, chorob i plevelů a snižování biodiverzity.

4 35 Druhy pesticidů herbicidy přípravky proti plevelům fungicidy přípravky proti houbovým chorobám insekticidy proti hmyzím škůdcům rodenticidy proti hlodavcům nematicidy proti háďátkům Užívání hnojiv v zemědělství Zejména intenzivní zemědělství je založeno na jednoduchém principu pro růst rostlin a dosahování vysokých výnosů je zapotřebí hlavně chemických látek N, P, K. Pokud mají rostliny látek dostatek, dosáhnou snáz produkčního maxima. Ke zvýšení úrodnosti půdy v době intenzivní zemědělské produkce se používají hnojiva. Ta rozdělujeme na hnojiva anorganická a organická. Veliké množství živin v zemědělské půdě však není plodinami využito a dostává se do okolní půdy a vody. Anorganická hnojiva (minerální, průmyslová) rozdělujeme na: dusíkatá chemicky připravené sloučeniny dusíku. Při nadměrném použití dusíkatých hnojiv nebo při aplikaci v nevhodném období (na podzim) může docházet k nahromadění dusičnanů v plodinách a za určitých podmínek mohou přecházet dále do potravin. V potravinách pak množství dusičnanů nelze snížit ani následnou kuchyňskou úpravou (tepelné zpracování, zmrazení). fosforečná vyrábějí se z přírodních surovin (apatity, fosfority), ze kterých přecházejí do hnojiv těžké kovy (kadmium, olovo, chrom) v plném rozsahu. Velmi toxické kadmium je rostlinami velmi dobře přijímáno, avšak záleží: na druhu rostliny POZOR! Malé množství kadmia přijímají obilniny, luštěniny, zelí, kořenová zelenina, cibule, rajčata, okopaniny x zvýšené množství přijímá salát a špenát. na množství a kvalitě humusu, kdy přítomnost většího množství kvalitního humusu snižuje příjem kadmia rostlinami na obsahu jílových částic půdy s vyšším obsahem jílových složek půdy klesá příjem kadmia na ph půdy s rostoucím ph (s rostoucí zásaditostí) klesá příjem kadmia a tím jeho obsah v rostlinách Při nadměrném hnojení mohou však i potraviny obsahovat zvýšené množství dusičnanů, jako hlavní složky průmyslových hnojiv a také těžké kovy, které jsou přítomny např. ve fosforečných hnojivech (kadmium, olovo, rtuť). Tyto látky se dostávají nejen do povrchových a podzemních vod, ale i do potravinového řetězce. Množství těžkých kovů v průmyslových hnojivech se řídí zákonem č. 110/ 1997 Sb., v aktualizovaném znění. Nejvyšší přípustné koncentrace látek z hnojiv v potravinách upravuje vyhláška č. 4/ 2088 Sb. Rozdělení hnojiv Anorganická hnojiva hnojiva průmyslová, minerální jsou chemicky připravené dusičnanové soli bez příměsí (síran amonný, síran draselný, ledek amonný s vápence, superfosfát) rozdělujeme je na hnojiva dusíkatá, fosforečná, draselná a vápenatá při nesprávné aplikaci anorganických hnojiv může docházet ke hromadění dusičnanů a těžkých kovů (kadmium, rtuť, chrom) v půdě a za určitých podmínek přecházet i do potravin, odkud je nelze odstranit vůbec či je lze jen omezit používají se zejména v intenzivním zemědělství draselná vyrábějí se též z přírodních solí, které mají doprovodné látky, jejichž obsahy jsou tak malé, že nepřesahují meze škodlivosti vápenatá používají se k úpravě půdní reakce (kyselosti) a jejich použití se považuje za ekologické opatření, protože vytvářejí podmínky pro lepší příjem živin z hnojiv a tím také snižují jejich vyplavování, omezují škodlivé účinky kyselých emisí Organická hnojiva hnojiva rostlinného (kompost, zelené hnojivo) a živočišného původu (hnůj, močůvka, mrva, krevní rohovina, kostní moučka ) hnojiva živočišného původu obsahují velké množství živin, proto při nesprávné aplikaci může též dojít k přehnojení plodin např. dusičnany; u hnojiv rostlinného původu přehnojení prakticky nehrozí používají se zejména v ekologickém zemědělství (dle zákona č. 242/2000 Sb.), včetně střídání plodin Střídání plodin Pokud se v zemědělství pěstuje stejný druh plodiny několik let po sobě na jednom stanovišti, úroda se automaticky snižuje vlivem rozdílných nároků na výživu. Jeho opětovným pěstováním na stejném stanovišti se také odčerpávají stále stejné živiny. Kromě toho každá plodina vylučuje do půdy specifické látky, které mohou při nadměrné koncentraci půdu zamořit dochází k únavě půdy ztráta úrodnosti a rezistence.

5 36 Geneticky modifikované organismy (GMO) Geneticky modifikované plodiny jsou takové rostliny, u kterých byl změněn dědičný materiál (DNA) pomocí genových technologií. Jedná se o moderní šlechtitelské metody (genové inženýrství), které používají v přírodě probíhající procesy. Nejde o tvorbu a vnášení uměle vytvořených genů. Pěstované geneticky modifikované plodiny v ČR Bt kukuřice (v ČR schválena od r. 2005) geneticky modifikovaná kukuřice má přidaný gen z půdní bakterie Bacillus thuringiensis, díky kterému je schopna tvořit Bt-toxin, který je smrtelný pro zavíječe kukuřičného. GMO mohou být mikroorganismy, rostliny i živočichové. Geneticky modifikované plodiny se vyznačují specifickými vlastnostmi odolnost vůči škůdcům, chorobám, suchu, chladu, tolerancí vůči postřiku neselektivními herbicidy. Využití GMO je v ČR upraveno: Vyhláškou č. 86/2006 Sb. o bližších podmínkách pěstování geneticky modifikované odrůdy (účinnost od ). Zákonem č. 78/2004 Sb. o nakládání s geneticky modifikovanými organismy a genetickými produkty (účinnost od ). GMO jsou velmi tvrdě kontrolovány a testovány! Všechny produkty, které z nich pocházejí, musí být dle zákona řádně označeny! Geneticky modifikovaný organismus je podle zákona č. 78/2004 Sb. definován jako organismus, jehož dědičný materiál byl změněn genetickou modifikací cílenou změnou genetického materiálu, kterého se nedosáhne přirozeně (křížením, roubováním). Klady GMO zvětšení produkce lepší životní strategie lepší odolnost vlivu prostředí výroba lepších a levnějších produktů (např. léčiva) Zápory GMO samovolné šíření GMO díky větru nebo opylovačům samovolné zkřížení s nemodifikovanou rostlinou potomci jsou odolní např. vůči postřiku jako jeho modifikovaný předchůdce nutnost používání nových a drastičtějších pesticidů, čímž se narušuje biodiverzita, která těmito zásahy klesá Využití kukuřice je povolena jen pro nepotravinářské účely Výhody minimální použití pesticidů snížení nákladů Nevýhody zatím nejsou pozorovány nežádoucí účinky GM brambory Amflora plodina je zpracovávána na průmyslový škrob Podíl GMO na světové produkci sója 51 % bavlník 20 % řepka 12 % kukuřice 9 % rýže 8 % Největší osetou plochu GM plodinami mají Spojené státy 64 mil. ha, následuje Brazílie a Argentina. Německo zvažuje zákaz pěstování GM kukuřice. Přístup ostatních států k využití GM plodin je stagnující a spíše nedůvěřivý.