Pícninářství v ekologickém zemědělství Stanislav Hejduk Sasov u Jihlavy 16.9.2015
Rozdělení pícnin v ČR (2013) 1. Pícniny na orné půdě (436,4 tis ha) a) jednoleté pícniny (265,0 tis ha) b) víceleté pícniny (171,3 tis ha) 2. Trvalé travní porosty (993 tis ha) a) louky b) pastviny Pícniny zaujímají 33,8 % zemědělské půdy!
Pícniny na orné půdě Víceleté pícniny jeteloviny trávy a jetelotrávy Jednoleté pícniny kukuřice - obiloviny na píci - luskoviny na píci a LOS - brukvovité pícniny (k. kapusta, řepice) - krmné okopaniny (mrkev a k. řepa) - meziplodiny
Pícniny jsou morfologicky velmi odlišné a patří mezi ně řada čeledí: bobovité (jeteloviny vojtěška setá, jetel luční ; jednoleté - peluška) lipnicovité (trávy jílek vytrvalý, bojínek luční, kukuřice, čiroky ) brukvovité (krmná kapusta, řepka, řepice ) miříkovité (krmná mrkev) merlíkovité (krmná řepa) hvězdnicovité (topinambur, slunečnice ) slézovité, stružkovcovité, jitrocelovité aj.
Rozdělení pícnin podle jejich vlivu na úrodnost půdy: 1. Zlepšující trvalé travní porosty, víceleté pícniny (jeteloviny a trávy), luskoviny (zvyšují úrodnost půdy= obsah humusu, struktura, oživení půd, zvyšují udržitelnost. Vyžadují pouze minimální externí vstupy) 2. Neutrální obiloviny a brukvovité pícniny (zachovávají vyrovnanou bilanci organické hmoty v půdě, vyžadují pouze nízké vstupy agrochemikálií) 3. Zhoršující silážní kukuřice, okopaniny (nechrání půdu před účinky přívalových dešťů a větru výrazná eroze půdy, mineralizace půdní organické hmoty, vyžadují vysoké vstupy ve formě hnojiv a pesticidů).
Pícniny na orné půdě
Historie pěstování pícnin -Permanentní nedostatek píce po celý středověk do roku 1990 -Díky nedostatku píce zvířata snižovala během středověku hmotnost (dospělý skot vážil v 17. a v 18. století pouze 300 kg, mléčná užitkovost krav dosahovala pouze c. 800 litrů) Zdroj: Petrášek (1972) Trojhonné hospodaření (používáno více než 1000 let). Na úhoru plevele (malé množství píce nízké kvality) pastva zvířat, hnojení exkrementy. Louky sklízeny na seno, většina slámy zkrmována. Značné množství píce krmeno koním a volkům dopravní prostředek a tažná síla (píce jako náhrada fosilních paliv).
Produktivita zemědělství nízká z 1 vysetého zrna obilovin sklizeny 3-4. Chlévský hnůj = hlavní intenzifikační faktor (nedostatkový), Střídavé hospodaření: vznik Vlámsko (16. stol.), odkud se dostalo do Anglie (1660 Sir Weston, hrabství Surrey). Townshend zavedl střídavé hospodaření do Norfolku (c. 1770 ustálen čtyřhonný osevní postup). První korespondence o střídavých osevních postupech na území ČR - archiv Nové Hrady (1767) Skot na velkostatcích chován zejména pro produkci hnoje (export živin z luk na pole louka je matka polí ) Zdroj: Lom, 1948
Tažná síla zvířat krmených pící byla nejdůležitějším zdrojem energie pro těžkou práci a transport do konce 19. století (náhrada fosilních paliv)
Zavádění jetele a okopanin u nás až na přelomu 18. a 19. století: Norfolkský osevní postup = jař - jetel - ozim - okopanina (plné uplatnění po r. 1848 zrušení roboty). Po zavedení soustavy střídavého hospodaření vzrostly výnosy zemědělských plodin o 100% a zisk až o 200%.
Zavedením jetele lučního do osevních postupů se zvýšila produkce píce 4 x a produkce obilovin 2 x. Taylor (1985): zavedení jetele lučního do zemědělství mělo větší vliv na civilizaci, než brambory a mnohem větší vliv než jakákoliv jiná pícnina. Šíření kultivovaného jetele lučního v Evropě (první zmínky), Kjaelgaard (1994)
Angličan Sir Richard Weston v r. 1644 navštívil Flandry a zaznamenal, že nejbohatší sedláci v Belgii hospodaří na málo úrodných půdách u města Ghent. Důvodem bylo pěstování jetele s travami a lnu v osevním postupu. Tržby z tohoto osevního postupu byly větší, než z obilovin na úrodných půdách.
Přednosti leguminóz 1. Zásobení agroekosystému dusíkem 2. Stabilní (díky hlubokým kořenům) a vysokou produkci píce (7 14 t sena/ha) 3. Vysoce kvalitní píce (vysoký obsah bílkovin, minerálů i vitamínů zejm. beta-karoten) 4. Zdroj nektaru a pylu pro hmyz - biodiversita 5. Získávají živiny z hlubších vrstev půdy a ze špatně přístupných vazeb (prostřednictvím hnoje a po mineralizaci poskl. zbytků přístupné i pro ostatní rostliny)
Fixace vzdušného dusíku - leguminózy žijí v symbióze k bakteriemi Rhizobium -bakterie jsou specifické pro každý rod leguminóz -bakterie vytváří hlízky na kořenech a fixují dusík, který poskytují rostlinám výměnou za asimiláty (cca 33 MJ/kg N) -na 1 ha mohou poutat 150 300 kg N za rok (enzym nitrogenáza) -hlavní zdroj dusíku pro výživu rostlin v systému ekologického zemědělství a v přírodních ekosystémech -N je spolu s P nejčastěji limitující živinou pro růst rostlin -dusík je stavebním kamenem bílkovin (15% N), enzymů a nukleových kyselin -fixace vyžaduje značné množství P, Fe, S a Mo. V silně kyselých půdách jsou tyto živiny imobilní. Foto: Řez hlízkou s bakterioidy
Očkovací preparát a očkované osivo vojtěšky, český přípravek Nitrazon
Pěstování jetelovin je doporučováno adaptační opatření na klimatickou změnu 1 ha jetelovin ušetří produkci 1400kg CO 2 -na výrobu minerálních průmyslových hnojiv je spotřebováno velké množství energie z fosilních zdrojů (až 2 litry nafty na 1 kg N)
Fritz Haber N 2 +3 H 2 2NH 3 Carl Bosch N.P. 1918 (1868 1934) N.P. 1931 (1874 1940) Jejich proces je často nazýván nejvýznamnějším vynálezem 20. století "odpálili populační explozi," světová populace se z 1,6 miliardy v roce 1900 zvýšila na 6 miliard v roce 2000.
REGENERAČNÍ VÝZNAM JETELOVIN 1. Zvyšování půdní úrodnosti 6-12 t/ha organické hmoty posklizňových zbytků, obnova půdní struktury fixace 120-300kg N.ha -1 ročně (ve směsi 3 4 kg N / 1% pokryvnosti) 2. Meliorační 100-200 hlubokých kořenů na m 2 = náhrada hloubkového kypření 3. Odplevelovací 2-4 sklizně za rok = hubení plevelů; víceleté využívání, silné zastínění půdy LAI 3-7 m 2 /m 2 4. Protierozní celoroční pokryv půdy 70-100%; opad při sklizni, stabilní struktura, chodbičky edafonu 5. Zdravotní přerušení dotace minerálních hnojiv a pesticidů, ozdravení půdy, 6. Vysoká předplodinová hodnota zlepšující předpolodiny, přerušení obilních sledů, výrazné zvýšení výnosů oproti zařazení po obilovinách zejm. ozimá pšenice; likvidace rostlin bramboru z hlíz zanechaných v půdě množení sadby
Potřeba dodatkové energie pro vybrané polní plodiny (GJ.ha -1 ) (Neudert, 2008) vojtěška 1. rok vojtěška 2. rok pšenice ozimá kukuřice silážní osivo 1,69 0,00 2,35 1,87 hnojiva 4,40 0,00 11,00 21,75 pesticidy + reg. růstu 0,22 0,11 0,20 0,21 stroje 5,68 4,69 5,49 6,12 práce 0,23 0,18 0,14 0,13 celkem 12,21 4,97 19,18 30,08 Výnosy energie 121 191 200 282 Poměr výnosy/vstupy 9,9 38,4 10,4 9,4
Rizika pěstování a zkrmování jetelovin 1. Únava půdy nutný odstup jetelovin v osevním postupu 3 5 let (problém Norfolkského os. postupu) 2. Okyselování půdy při fixaci N 2 a mineralizaci N látek jsou uvolňovány ionty H +. Půdy, které nejsou vápněny jsou vystaveny acidifikaci 3. Vysušování půdy vojtěškou v aridních oblastech vysoká spotřeba vody, hluboký kořenový systém 4. Přítomnost antinutričních látek v píci (nadýmání tympanie, estrogenní látky falešné říje, saponiny vojtěška, kyanogenní glykosidy jetel plazivý)
Výnosy zrna a výnosotvorné prvky ozimé pšenice založené po rozdílných předplodinách v suchém roce 2012 a ve srážkově bohatším roce 2011 (Smutný a Neudert, 2013) Předplodina suchý rok 2012 běžný rok 2011 výnos zrna (t.ha -1 ) počet rostlin na podzim (ks.m -2 ) počet klasů červen (ks/m 2 ) Hrách setý 4,17 413 288 10,20 Pšenice ozimá 2,26 415 294 9,02 Vojtěška setá 2,03 415 237 10,15 Kukuřice na siláž 2,23 409 254 9,50 výnos zrna (t.ha -1 ) Úhrn srážek IX-V 2011/12 = 108,3 mm, dlouhodobý průměr IX-V = 301,2 mm
Rozdělení jetelovin VÍCELETÉ Vojtěška setá (lucerka) Jetel luční (červený) Jetel zvrhlý (hybridní, švédský) Jetel plazivý (bílý) Štírovník růžkatý Štírovník bažinný (jen planá forma) Vičenec setý (ligrus) Úročník lékařský (bolhoj) Jestřabina východní (Galega) Čičorka pestrá JEDNOLETÉ Jetel zvrácený (perský, šabdar) Jetel egyptský (alexandrijský) Jetel nachový (inkarnát) Komonice bílá (jedno- a dvouletá forma) Saradela setá - ptačí noha Tolice dětelová Poznámka: výběžkaté druhy
Vojtěška setá (Tolice vojtěška, lucerka, Luzerne) Medicago sativa (amer. alfalfa z arabského alfacfacah = dobrá píce) Světově nejpěstovanější leguminóza. Původem stepní rostlina z oblasti Středního Východu. Náročná na kvalitu půdy, snáší sucha i holomrazy. Stará kulturní plodina. Vytrvalost je podmíněna nepoškozováním kořenů mechanizací (fusariózy) a ponecháním poslední sklizně do období kvetení. fenofáze butonizace
Výhody vojtěšky seté: 1. Vysoká produkce píce i v suchých obdobích díky hlubokému kořenovému systému 2. Vysoká kvalita píce (obsah NL) do stádia butonizace 3. Vysoká vytrvalost (při šetrné sklizni i 8 až 10 let, ale zvyšuje se zaplevelení) 4. Ideální surovina pro horkovzdušné sušení (bílkovinná moučka) Nevýhody vojtěšky: 1. Vysoké nároky na kvalitu půdy (nesnáší mělké, kyselé či zamokřené půdy) 2. Rychlý pokles kvality píce od začátku kvetení (lignifikace) 3. Obtížné opylování včelou medonosnou (nutná přítomnost samotářských včel) 4. Zhoršená předplodinová hodnota v suchých letech pro pšenici 5. Omezená vytrvalost při opakované sklizni mladé píce (zásobní látky se ukládají do kořenů zejména ve fázi kvetení) 6. Obtížná konzervace silážováním (málo cukrů, vysoký obsah NL a pufrů)
Vojtěška setá je světově nejpěstovanější leguminózou na orné půdě. Výsevek okolo 8 milionů klíčivých semen na hektar (14 20 kg), zakládá se nejčastěji bez krycí plodiny. Sklízí se běžně 3 4 krát ročně, v suchých oblastech jen dvakrát, pod závlahou v jižní Kalifornii a v Izraeli až 12 krát ročně (nutno využívat nedormantní odrůdy). Zavlažované plochy vojtěšky v Saudské Arábii Výnos osiva (200 1000 kg ha -1 ) je silně závislý na výskytu opylovačů optimální jsou samotářské včely: chovaná čalounice mateřídoušková (Megachile rotundata) a domácí druh šedosrstka tolicová (Rophitoides canus)
Rychlý počáteční vývoj vojtěšky: v roce zásevu může poskytnout za příznivých podmínek 3 seče, je-li vyseta bez krycí plodiny: Výnosy píce (t.ha -1 ) v optimálních podmínkách ČR Odrůda zelená píce rok zásevu 1. už. rok 2. užitkový rok 3. užitkový rok suchá píce zelená píce suchá píce zelená píce suchá píce zelená píce suchá píce Jarka 60,7 14,52 123,1 26,1 113,7 23,8 101,9 21,85 Zuzana 59,0 13,71 119,3 24,27 109,7 23,19 104,6 22,05 Pálava 58,8 13,76 121,3 25,11 110,6 22,94 97,8 20,46 Průměr 59,5 14,0 121,2 25,2 111,3 23,3 101,4 21,5 Stanoviště Věrovany (okr. Olomouc), řepařská výr. oblast, černozem hlinitá na spraši, průměrná roční teplota 8,7 o C, úhrn srážek 502 mm (zdroj: UKZUZ) Vysoké výnosy i ve 3. už. roce svědčí o vysoké vytrvalosti. Výnosy píce dosahované v praxi jsou méně než poloviční.
Využití výnosového potenciálu v praxi je pouze cca. 50%. Výnosy jsou limitovány zejména agrotechnikou, počasím a půdními podmínkami. Vojtěška vyprodukuje z 1 ha nejvíce bílkovin ze všech kulturních plodin.
Vojtěška setá dobře překonává suchá období díky hlubokému kořenovému systému Kořeny byly nalezeny i v hloubce 39 m v důlních chodbách pod polem s vojtěškou (Sheaffer et al., 1988). vlevo rostlina 2 měsíce po vzejití (35 cm hloubka), uprostřed 2 roky stará (3 m hloubka zakořenění); staré rostliny koření až v 10 m Růst vojtěšky v travním porostu za sucha a bez hnojení, Žabčice 6.5.2014
Rozdílná tolerance vůči suchu u jetele lučního (nízká) a vojtěšky seté (vysoká) Žabčice 20.5.2012
Světlé květy vojtěšky označované někdy jako Medicago varia Dole kříženec F 1 M. sativa x M. falcata
Stupně poškození kořenů vojtěšky houbami rodu Fusarium po poškození
Vojtěška bez inokulace na půdě, kde nebyla nikdy dosud pěstována
Kořenový krček vojtěšky seté Stanoviště s nevyrovnanými půdními poměry Posklizňové zbytky vojtěšky seté se rozkládají pomalu
Jetel luční (červený) (Trifolium pratense L.)
Výhody jetele lučního 1. Vynikající produkce píce i na méně úrodných půdách 2. Vynikající kvalita píce vysoký obsah bílkovin, minerálních látek, vitamínů, vysoká stravitelnost, 3. Pomalé stárnutí píce delší období pro sklizeň, při krmení zelenou pící 4. Výborně se doplňuje s travami (zejm. bojínek luční, ovsík v.) 5. Vysoká úroveň fixace vzdušného dusíku (až 300 kg.ha -1 ) Nevýhody jetele lučního: 1. Nedostatečná vytrvalost v TTP (mizí ve 3 až 4 užitkovém roce, způsobuje mezerovitost porostů, propad produkce) 2. Vysoká agresivita v prvním roce po výsevu (potlačuje pomaleji se vyvíjející druhy ve směsích) 3. Při vysokém podílu v píci může způsobovat tympanii (nadýmání) 4. Obtížné sušení na seno (pomalé zavadání, vysoký odrol)
Srovnání velikosti kulturní odrůdy jetele lučního (vlevo) s planou formou (kvetoucí)
Jetel luční bez hnojení a za mírného sucha výrazně výnosově i kvalitativně překonává trávy (Nové Město n.m., 3. seč, 8.8.2014)
Jetel luční se výborně doplňuje s travami
Kořenový systém jetele lučního
Nejvážnější chorobou jetele lučního je bílá hniloba kořenů způsobení komplexem hub rodu Fusarium
Nejvážnějším škůdcem jetele lučního je hraboš polní (Microtus arvalis)
V trvalých travních porostech dochází k vysemenění jetele lučního v otavách (zejména při přísušcích) Nové Město na Moravě, 28.8.2013
Semenářský porost jetele lučního (Partutovice, 17.8.2012)
Vedlejší přínos jetelovin produkce medu
Množitelské plochy a nejpěstovanější odrůdy jetele lučního v ČR v letech 2012 a 2014 2012 2014 Pořadí Odrůda Podíl (%) Odrůda Podíl (%) 1 Start 22,4 Start 18,8 2 Tempus 10,3 Tempus 8,5 3 Suez 10,0 Suez 7,8 4 Amos 8,9 Vesna 6,7 5 Vendelín 4,8 Spurt 4,2 Uznaná plocha (ha) 4.610 5.362 2014: Množitelské plochy dalších jetelovin: vojtěška setá 1086,8 ha; jetel nachový 3.030 ha, úročník lékařský 16,5 ha; jetel švédský 4,0 ha; jetel plazivý 13,8 ha; štírovník růžkatý 16,2 ha; tolice dětelová 4,2 ha; vičenec ligrus 22,0 ha; jetel alexandrijský 4,0 ha.
Jetel luční vs. vojtěška setá Roste zájem o pěstování vojtěšky i v oblastech, kde není tradiční (Vysočina). Důvody pro preferování: Vysoký obsah bílkovin, vyšší suchovzdornost a vytrvalost Nevýhody: Nižší stravitelnost a koncentrace energie, rychlá lignifikacece, nižší obsah cukrů - horší silážovatelnost, absence PPO vyšší ztráty N, vysoké nároky na půdu. Nesnáší kyselé půdy (žlutozelené zbarvení, nízká vytrvalost) a půdy mělké, s vysokou hladinou podzemní vody nebo občasně zamokřené Vhodné použití očkovacích preparátů - hlízkové bakterie na vojtěšce jsou odlišné od těch, které fixují vzdušný dusík na kořenech jetele.
Jetel plazivý (bílý) (Trifolium repens)
Srovnání listů jetele plazivého: forma Ladino (vlevo) a silvestre DUS testy UKZUZ Hradec n.s.
Na rozdíl od předchozích jetelovin je JP snadno opylován včelou medonosnou a poskytuje až 100 kg medu z 1 ha. Významný zejména v letních měsících v oblastech s vyšším podílem pastvin.
Výhody jetele plazivého 1. Odolnost vůči sešlapávání a permanentnímu okusu na pastvinách 2. Zaplňování prázdných míst na pastvinách, vegetativní množení 3. Vynikající kvalita píce vysoký obsah bílkovin, minerálních látek, vitamínů, vysoká stravitelnost, pomalé stárnutí 4. Výborně se doplňuje s travami (zejm.s jílkem vytrvalým, lipnicí luční) 5. Vysoká úroveň fixace vzdušného dusíku 6. Šíří se na pastvinách snadno zoochorií na větší vzdálenosti Nevýhody jetele plazivého: 1. Proměnlivý podíl v porostu v průběhu let, nadměrný podíl v ekologickém pastvinářství, optimum 20 40% plošných v 1. nárůstu 2. Vysoká agresivita v prvních letech po výsevu na orných půdách 3. Při vysokém podílu na pastvině může způsobovat tympanii, otravy HCN, nižší chutnost 4. Vyžaduje udržování nízké výšky porostu, nevyskytuje se na loukách
Morfologie jetele plazivého vegetativní množení - plazivé stolony Listy trojčetné s podkovovitou skvrnou, na rubu lesklé
V některých letech dochází k nadměrnému rozšíření jetele plazivého v pastevních porostech (Štítná n.v., červenec 2011)
Jetel plazivý snáší sucho a nedostatek živin mnohem lépe než trávy (obnažená spodina půdy na silničním zářezu)
Jetel plazivý vzcházející ve výkalech skotu na pastvině (endozoochorie)
Pícní víceleté trávy
Identifikační znaky trav ve sterilním stavu
Srovnání porostu trsnatých (jílek vytrvalý stále viditelné řádky) a výběžkatých trav (lipnice luční) po seči Oba druhy byly vysety ve stejnou dobu do řádků
Specifika pícních trav Trávy vyžadují pro dosažení vyšších výnosů píce hnojení dusíkem (efektivně využijí až 300 kg N ha -1 ročně v závislosti na druhu, srážkách a teplotě). Velmi hustý, ale mělký kořenový systém. Výnos a kvalita píce jsou silně ovlivněny rovnoměrným rozdělením srážek nebo dostupností podzemní vody. Trávy začínají růst při nižších teplotách (5 o C) než jeteloviny (9 o C), píce se snadněji konzervuje než u jetelovin. Mají nízké nároky na kvalitu půdy (snáší nízké ph a mělký profil) a regenerují strukturu půdy (velké množství kořenové biomasy).
Trávy vhodné pro intenzivní jetelotravní směsi: 1. bojínek luční tradiční, spolehlivý, produkční druh, pro vysokou kvalitu píce nutno sklízet před metáním, pozdní 2. kostřava luční méně produkční, malá konkurenceschopnost, otužilá, dnes nahrazována Festulolii 3. jílek italský a vytrvalý výkonné, náročné, málo zimovzdorné trávy, vysoký obsah WSC, vysoká stravitelnost, vhodné jsou pozdní tetraploidní odrůdy 4. ovsík vyvýšený velmi vhodný komponent, problematická sypatelnost osiva při výsevu a separace osiva od jetele 5. Festulolium zejména loloidní typy na 1 4 už. roky (Bečva, Perun, Lofa, Achilles, Perseus), na 2 6 už. let i festucoidní (Felina, Hykor) 6. sveřep bezbranný pro suché oblasti, zejm. s vojtěškou
Kořenová soustava travních porostů je mimořádně vyvinutá v podpovrchové vrstvě půdy. Více než 90% kořenů se nachází v hloubce do 20 cm. Na 1m 2 pastvin do hloubky 70 cm délka všech kořenů 170 km! (Greenwood et Hutchinson, 1998) Povrch kořenů na 1 m 2 lučního porostu je více než 250 m 2 do hloubky 20 cm (Úlehlová, 1989) Biomasa kořenů je omezována intenzivním hnojením a častou sklizní. Současně se snižuje hloubka prokořenění a tím i odolnost vůči poškození suchem. Do kořenů ukládají travní porosty většinu asimilátů.
Kořenový systém trav je mimořádně bohatý (uplatňuje se zde mykorrhiza) Kořenový systém bojínku lučního (nahoře - foto L. Bláha)
Optimální sklizňová zralost je u většiny druhů na počátku metání (objevení se květenství) Kompromis mezi výnosem a kvalitou Metání ovsíku vyvýšeného a jílku mnohokvětého
Použití dočasných jetelovinotravních porostů v osevních postupech Fáze zatravnění obvykle 2 5 let Zvyšují úrodnost půdy a omezují výskyt plevelů, chorob a škůdců. Vegetace pokrývá půdu celoročně a LAI dosahuje hodnot 2 6. Světelná energie je využívána při fotosyntéze mnohem delší dobu, než u jednoletých polních plodin. Velký podíl asimilátů je ukládán do podzemních orgánů nižší produkce nadzemní biomasy než jednoleté plodiny V poslední době tento systém mizí: dostupnost herbicidů a levných minerálních hnojiv. Pícniny by měly v mírném klimatickém pásmu poskytovat minimálně polovinu potřeby živin pro dojnice a nad 90% u masného skotu. V některých oblastech zajišťuje silážní kukuřice až 70% příjmu pícnin v krmné dávce dojnic (Cherney a Kallenbach, 2003).
Význam víceletých pícnin na orné půdě Vysoká předplodinová hodnota se projevuje zejména při omezených vstupech. Následné plodiny dosahují vyšší a stabilnější výnosy (zejména obiloviny). Nejpozitivnější vliv na tvorbu půdní struktury a zvýšení obsahu humusu. Oživení půdy: rekultivace neplodných půd. Působí fytosanitárně a snižují výskyt některých fytopatogenů Jsou náročné na dostatek půdní vláhy - v suchých podmínkách se jejich pozitivní funkce neprojeví. Pokles ploch víceletých pícnin = zhoršování půdní struktury, zvýšená půdní eroze, nedochází k rozrušení utužené vrstvy půdy hlubokými kořeny. Současné agrosystémy nedokáží recyklovat živiny z hlubších vrstev půdy. To vše vede ke zvyšování spotřeby agrochemikálií pro udržení stávající produkce.
Trvalá udržitelnost zemědělství x pícniny Udržitelnost = schopnost udržovat produkci Přežvýkavci a některá další zvířata dokáží přeměnit biomasu travních porostů a dalších rostlin na produkty využitelné člověkem, např. tažnou sílu, mléko, maso, kůži, vlnu a j. Pokud je možno půdu využívat pro pěstování polních plodin, uživí 1 hektar více lidí (z hlediska produkce energie a bílkovin), než živočišná produkce (Schiere et al., 2002).
Přibližný počet lidí, které lze uživit z 1 ha orné půdy, pokud budou mít k dispozici jednu potravinu z hlediska potřeby bílkovin a energie Bílkoviny Energie Plodina Kukuřice (zrno) 5,2 10,4 Pšenice 6,3 8,4 Rýže 7,0 14,0 Brambory 9,5 16,5 Živočišné produkty Kuřecí maso 2,5 1,0 Jehněčí 1,0 1,0 Hovězí 1,0 1,0 Vepřové 1,4 2,0 Mléko 3,0 2,5 Nižší produkce živočišných produktů z 1 ha je důvodem, proč je cena 1 kg živočišných bílkovin 5 až 10 krát vyšší, než rostlinných (Schiere et al., 2002).
Při pěstování pouze tržních plodin bez pícnin a chovu zvířat je krátkodobě dosahována vyšší produkce potravin i zisk. Klesá ale úrodnost půdy, protože chybí hnůj a zlepšující plodiny (jeteloviny a jetelotrávy). Z dlouhodobého pohledu kombinace chovu přežvýkavců a pěstování polních plodin může uživit více lidí, než samotná rostlinná či jen živočišná produkce. Podíl víceletých pícnin c. 15% s přežvýkavci uživí i z krátkodobého pohledu více lidí, protože je zvýšena předplodinová hodnota pro obiloviny a zvířata dokáží na potraviny přeměnit i vedlejší produkty rostlin a potravinářského průmyslu (mláto, sláma, pokrutiny, výpalky).
Maximální produkce potravin je dosaženo při podílu c. 15% víceletých pícnin v osevním postupu a pokud jsou v podniku chováni přežvýkavci
Rizika při pěstování silážní kukuřice: 1. Vzhledem k dlouhé době od zasetí do zapojení porostu (až 10 týdnů) je půda při jejím pěstování velmi citlivá na vodní i větrnou erozi 2. Je-li následnou plodinou pšenice nebo ječmen, výrazně se zvyšuje riziko kontaminace zrna mykotoxiny z plísní r. Fusarium 3. V oblastech s vysokými stavy černé zvěře hrozí enormní poškození porostů před sklizní, které činí pěstování kukuřice nerentabilní. Černá zvěř poškozuje rytím následné plodiny (j. ječmen) hledá zbytky palic 4. Výrazná mineralizace půdní organické hmoty
Mechanická regulace plevelů v sil. kukuřici - plečkování Zdroj: M. Halling, SLU
Špatně ozrněná palice v důsledku sucha a vysokých teplot v období kvetení (Vatín, 2006)
Ačkoliv je kukuřice považována za suchovzdornou plodinu, je náročná na dostatek vláhy v půdě. Sucho se u kukuřice projevuje svinováním listů.
Poškození kukuřice černou zvěří před sklizní
Důsledky vodní eroze po přívalovém dešti
Okopaniny jsou nejrizikovější plodinou z hlediska vodní eroze
Zhutnění půdy Technogenní zhutnění půd představuje v současnosti jednu z nejvýznamnějších příčin poklesu půdní úrodnosti a zhoršeného hospodaření s vodou.
Vážná hrozba současného zemědělství v Evropě: nadměrné zhutnění půd Použití těžké mechanizace je vynuceno zvýšením ceny lidské práce. Je však vykoupeno závislostí na fosilních palivech a nadměrným zhutňováním půdy
Odvoz velkého množství biomasy vede ke zhutňování půdy a k devastaci povrchu za vlhka
Degradace půdy při sklizni silážní kukuřice za vyšší vlhkosti
Schématické znázornění křehkého systému struktury půdy (dle Casagrande)
Ve zhutněné půdě rostou kořeny zejména v kanálcích žížal a v dalších makropórech
Biomass of earthworms (g m Vliv polaření na výskyt žížal Earthworm biomass is restored in ley phase but is reduced in arable phase 250 200-2 ) 150 100 2002 2003 2004 50 0 Permanent grass 3 year grass 3 year arable Continuous arable Van Eekeren et al. submitted
Regulace vodního režimu Žížaly zvyšují infiltraci vody a makropórové proudění
g biomasy žížal / m2 Vliv pěstování jetelovin na žížaly Zvýšení biomasy žížal 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Tráva Jetelotráva Van Eekeren et al., 2005
Odtokový součinitel (mm.mm -1 ) Kvantitativní hydrologická funkce víceletých pícnin a TP -převádí povrchový odtok na podpovrchový -brání lokálním povodním z přívalových dešťů 0,8 0,7 y = 0,3362Ln(x) + 0,1777 R 2 = 0,7916 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 y = 0,0112Ln(x) + 0,0006 R 2 = 0,7222 0 0 1 2 3 4 5 6 M D = i s 1,0 Mohutnost deště M D
Odtokoměrné plochy na VPS Vatín
Povodeň z přívalového deště v obci Sloup (Moravský kras), nad obcí velké plochy se silážní kukuřicí (27.5.2003)
Pozemek s kukuřicí u obce Sloup po ničivých povodních
Povrchové odtoky ze silážní kukuřice (Bohdalov, 2009)
Riziko radikální obnovy zaorání travních porostů Whitmore a kol. (1992): po rozorání travního porostu z půdy úbytek 2 000 kg N během prvních 5 let! (vrstva 0 250 mm) Koncentrace nitrátů až 450 mg l -1 NO 3 N drenážních vod první rok po rozorání (norma na pitnou vodu 11,3 mg l -1 NO 3 N ) Po 2. světové válce Anglie nárůst koncentrace nitrátů v pitné vodě o 40 mg l -1. Zvýšené hnojení nezpůsobuje tak velké úniky nitrátů jako zaorávka travních porostů! Havelka (1988): vyplavování dusíku z travních porostů - N 0 neobhospodařovaný 17,93 kg - N 0 obhospodařovaný 8,72 kg - N 160 obhospodařovaný 8,77 kg - N 320 obhospodařovaný 17,84 kg
Poměr C/N c. 10 Obsah organické hmoty po zatravnění zpočátku rychle narůstá, rovnovážný stav je dosažen po 30 40 letech (Qian a Follett, 2002)
Obsah půdního organického C se rychle zvyšuje po založení porostu víceletých pícnin či TTP, rovnovážný stav je dosažen po 30 40 letech (Qian a Follett, 2002)
Nechtěné následky intenzifikace chovu skotu Po r. 2000 (epidemie BSE) zvýšení závislosti Evropy na dovozech bílkovinných krmiv (zákaz zkrmování MKM). 75% evropského importu zemědělských komodit tvoří dovoz krmiv (soja a kukuřice). Hlavními exportéry jsou USA, Argentina a Brazílie. V roce 2012 bylo do ČR dovezeno 430 tis. t sojových pokrutin za 4,7 mld. kč. Pro krmení hospodářských zvířat je zapotřebí přibližně 383 tis. ha půdy v zahraničí (13% orné půdy ČR = KV kraj). Sojové plantáže nahrazují amazonské dešťové pralesy a brazilské savany dovozem přispíváme k jejich likvidaci. Zdroj: A. Destrée: Zničující závislost na dovozu potravin, Hospodářské noviny, 3.9.2012; Situační a výhledová zpráva Mze Krmiva (2013) Odhadem 30% travních porostů v ČR není využíváno ke krmení zvířat
Většina soji, která se k nám dováží pro krmení dojnic je GMO a pochází z Brazílie a Argentiny. Zadlužení zemědělci musí neustále rozšiřovat svá pole na úkor pralesa, aby byli schopni splácet půjčky nadnárodním korporacím.
Víceleté pícniny a travní porosty představovaly v málo úrodných oblastech hlavní zdroj obživy pro většinu obyvatel. V nedávné minulosti na nich byli existenčně závislí. Děkuji za pozornost