Agrolesnický projekt v Peruánské Amazonii

Agrolesnický projekt v Peruánské Amazonii Doc. Ing. Bohdan Lojka, Ph.D. ČZU v Praze, Fakulta tropického zemědělství Katedra tropických plodin a agrolesnictví Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/28.0018 1

Struktura přednášky Úvod do agrolesnictví Představení rozvojového projektu Zlepšené úhory Multistrata systémy Agrolesnické systémy s kakaem - biodiverzita Další aktivity projektu Doporučení a závěry 2

Cíle přednášky Definovat agrolesnictví Představit rozvojový projekt v Peruánské Amazonii Krátce popsat hlavní aktivity a výstupy projektu Uvést příklady výzkumu v agrolesnictví Shrnout výstupy a stanovit doporučení

Příčiny odlesnění v tropech Zemědělské osídlení téměř 80% Žďárové hospodaření Příčiny jsou často propojené 4

Co je agrolesnictví? What is agroforestry?

Definice agrolesnictví Agrolesnictví je takové využití půdy při kterém jsou dřeviny pěstované na stejné jednotce půdy spolu se zemědělskými plodinami nebo se zvířaty ve směsi nebo rotačně; a je zde významná ekologická nebo ekonomická interakce mezi dřevinami a ostatními komponenty v takovém systému Lundgren, ICRAF (1982)

Definice agrolesnictví Využívání půdy kde stromy jsou pěstovány v asociaci se zem. plodinami, pastvinami nebo hosp. zvířaty Asociace v prostoru nebo čase Ekologická či ekonomická interakce mezi rostlinami a stromy Agrolesnictví = pěstování stromů farmáři 7

Stromy jako zdroj pro obyvatele Dřevní materiál Tržní, konstrukční, kůly, tyče, palivo, dřevěné uhlí Nedřevní produkty (Nontimber forest products) Potraviny, medikamenty, píce pro zvířata, rukodělné výrobky, barviva, gumy a pryskyřice atd.

Role stromů v AF Produkční role Aspekt trvalého výnosu Servisní role Protierozní funkce Zlepšení půdní úrodnosti Uzavřený cyklus živin Kontrola plevelů, chorob a škůdců Stín, zlepšení mikroklimatu ohraničení

Agrolesnictví jako alternativa ke žďárovému hospodaření v peruánské Amazonii Od r. 2003 začátek rozvojového a výzkumného projektu Pucallpa - Campo Verde, region Ucayali, peruánská Amazonie Identifikace a zhodnocení vhodných agrolesnických systémů jako alternativy ke žďárovému hospodaření drobných farmářů Cíl: implementace agrolesnických systémů mezi drobnými farmáři Spolupráce ČZU v Praze, UNU (Národní univerzita v Ucayali) a ICRAF (Světové agrolesnické centrum) Financováno z programu České rozvojové spolupráce V současné době pokračujeme zejména výzkumem (studenti MSc a PhD) v oblasti

Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie Základní informace o projektu: Název projektu: Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie (Peru) (23/MZe/B/07-10) Doba realizace: 2007-2009 Partnerská země: Peru Gestor: Ministerstvo zemědělství ČR Celkový rozpočet: 10 000 000,- Kč Rok 2009: 3 000 000,- Kč Realizátor projektu: Česká zemědělská univerzita v Praze, Institut tropů a subtropů Partner: Návaznost: Universidad Nacional de Ucayali (UNU) - CIDRA pilotní projekt v letech 2003-2006 Zřízení rozvojového a extenzifikačního centra v Peruánské Amazonii

Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie Personální zajištění projektu ČZU v Praze Hlavní řešitel: Bohdan Lojka agrolesnictví Experti: Jan Banout zemědělské technologie Jana Lojková marketing zemědělských produktů Daniel Preininger - agrolesnictví Zbyněk Polesný agrobiodiverzita, systémy, pěstování zemědělských plodin PhD a MSc studenti: Lucie Banoutová, Jitka Krausová, Blanka Křivánková, Michal Kulík, Barbora Rousová, Olga Skleničková, Jakub Vícha, Jindřiška Čepková, Barbora Hladká, Alexandr Rollo, Jitka Nováková, Iva Svobodová, Hana Vebrová, Nikola Teutscherová, Jiří lipenský.

Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie Personální zajištění projektu - zapojené instituce a experti z Peru Universidad Nacional de Ucayali CIDRA Rita Riva Ruiz ředitelka centra CIDRA Roly Baldoceda prorektor pro vědeckou činnost UNU realizační tým centra CIDRA Denis Armas Chavez, Manuel Odicio Guevara, Rober Romero Robledo, Erica Guevara ICRAF World Agroforestry Centre zakládání agrolesnických parcel zaměřených na pěstování kaka v oblasti San Alejandro Abel Meza Lopez, Julio Ugarte de la Guerra MSc., Jefferson Cardenas INIA Instituto Nacional de Inovacion Agraria zpracování dřeva a technologické vlastnosti dřeva Auberto Ricse Tembladera, Ymber Flores Benazú Nezávislí experti Fanny Luz Cuellar Bautista Rica Selva zpracování a marketing zemědělských produktů Lourdes Guadalupe Quinones nezávislý expert příprava agrolesnického manuálu a ekologická certifikace

Cílová oblast QUITO IQUITOS LETICIA - Region Ucayali - počet obyvatel 500 000-154 mnm - leží na řece Ucayali LIMA PUCALLPA P. MALDONADO RIO BRANCO COBIJA - klima: tropické, humidní - vzdušná vlhkost 75-85 % - prům. teplota: 25,5 C - prům. srážky: 1500 mm - málo výrazná sezónost

15

Selva Alta 16

Slash and Burn 17

18

19

20

21

Vysoká diverzita žďárového hospodaření Vesnice Antonio Raimondi Počet zkoumaných pozemků 48 Počet cyklů 8 Počet hlavních druhů plodin 5 Počet druhů dřevin 37 Prům. délka cyklu 5 roků Prům. délka úhoru 3 roky Vesnice Pimental Počet zkoumaných pozemků 87 Počet cyklů 7 Počet hlavních druhů plodin 4 Počet druhů dřevin 70 Prům. délka cyklu 12 roků Prům. délka úhoru 6 roků Lojka B, Banout J, Banoutova L, Verner V and Van Damme P. 2011. Diversity of shifting cultivation cycles among small-scale farmers in Peruvian Amazon. Agricultural Sciences 2(2), 68-77.

Agrolesnictví

Agrolesnictví - Lirenza Cardenas 24

Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie Záměr Zlepšit životní úroveň malých farmářů skrze implementaci agrolesnických systémů Cíle projektu 1. Zlepšení diverzifikace produkce a zpracování zemědělských produktů 2. Zlepšení marketingu zemědělských produktů 3. Budování kapacit

Managed (Improved) tree fallow Zlepšené úhory Rotační systém ve kterém jsou využity vybrané dřeviny pro úhor (vs. Přirozená vegetace) v rotaci se zemědělskými plodinami jako při toulavém hospodaření Ekonomická produkce nebo zlepšení půdní úrodnosti, nebo oboje Ekonomicky nebo biologicky zlepšené úhory Po zem. Fázi jsou vysazeny stromy, které zůstávají na pozemku cca 1-5 let, někdy více Většinou se nevypalují Vhodné pro případy kde dochází ke zkracování doby úhoru 26

Využití druhu Inga edulis v agrolesnických systémech Lojka B, Dumas L, Preininger D, Polesny Z and Banout J. 2010. The use and integration of Inga edulis in agroforestry systems in the Amazon a review. ATS 43(4): 352-359.

Zlepšený úhor s druhem Inga edulis Lojka B, Lojkova J, Banout J, Polesny Z and Preininger D. 2008. Performance of an improved fallow system in the Peruvian Amazon modelling approach. Agroforest Syst 72(1): 27-39.

Změny půdních vlastností a výnos modelování pomocí SCUAF 15 000 Inga fallow Imperata fallow 3 000 Inga fallow Imperata fallow 13 000 Labile C kg ha -1 11 000 9 000 7 000 Available N kg ha -1 2 500 2 000 1 500 5 000 0 5 10 15 20 25 Year Figure 6.1. Changes in labile soil carbon over time in the Imperata and Inga Inga fallow fallow systems Imperata fallow 250 1 000 0 5 10 15 20 25 Year Inga fallow Figure 18 0006.2. Changes in available nitrogen over time in the Imperata and Inga Imperata fallow fallow systems 16 000 Organic P kg ha -1 200 150 100 Yield kg ha -1 14 000 12 000 10 000 50 0 5 10 15 20 25 30 Year Figure 6.3. Changes in organic phosphorus over time in the Imperata and Inga fallow systems 8 000 0 5 10 15 20 25 30 Year Figure 6.4. Expected annual cassava yield for the Inga and Imperata fallow systems per one hectare of cropped land each year

Ekonomická perspektiva zlepšeného úhoru Imperata fallow Inga fallow Disk. sazba 12% Disk. sazba 25% Disk. sazba 12% Disk. sazba 25 % Čistá souč. hodnota 3 164 PEN 1780 PEN 4 936 PEN 2 028 PEN Poměr výnosů a nákladů 6000 1.24 1.27 1.35 1.28 DR 12% DR 25% Inga fallow Imperata fallow 2500 Inga fallow Imperata fallow Cumulative NPV S/. 5000 4000 3000 2000 1000 Cumulative NPV S/. 2000 1500 1000 500 0 0 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 Year Year Lojka B, Lojkova J, Banout J, Polesny Z and Preininger D. 2008. Performance of an improved fallow system in the Peruvian Amazon modelling approach. Agroforest ry Systems 72(1): 27-39. Figure 6.5. Net present value per one hectar of cropped for the Inga and Figure 6.6. Net present value per one hectare of cropped area for the Inga and Imperata fallow systems with a discount rate of 12 per cent Imperata fallow systems with a discount rate of 25 per cent

Multistrata systémy Forest gardens, agroforests Plantáže několika druhů dřevin Konvenční druhy jsou pěstovány s komerčními dřevinami Dále od obydlí, často také na komunální půdě Produkce pro trh Vzhled jako obhospodařovaný les 32

33

Založení multistrata parcel v Peru

Multistrata agrolesnické systémy Výměra 0.5-1 ha 1. 2. rok jednoleté plodiny maniok, kukuřice, rýže Vysazení stromů v meziřadí 3. 7. rok víceleté plodiny a ovocné dřeviny ananas, Inga, nativní ovocné dřeviny Průklest a prořez od 8. roku produkce dřeva lesní dřeviny bolaina, capirona, pashaco Podpora farmářům Kvalitní sazenice stromů Hnojiva Organizace minga Poradenství a technická asistence

Ovocné dřeviny Druhy stromů Uvilla Pouroma cecropiaefolia Guanabana Anona muricata Caimito Pouteria caimito Lesní dřeviny Guaba Inga edulis Bolaina Guazuma crinita Capirona Calycophyllum spruceanum Shihuahuaco Dipterix odorata Pashaco S. amazonicum

1.-2. rok

3 roky

Další léta

Evaluace multistrata parcel (2010) Multistrata parcely Farmáři n rate Celkem založených Celkem farmářů 73 100% Opuštěných Farmáři kteří se odstěhovali 14 19% Farmáři kteří ztratili zájem 13 18% Adoptovaných Farmáři kteří obhospodařují 46 63% Rozšířených Farmáři kteří rozšířili pozemky 28 61% Od 2007 do 2009 bylo založeno 73 parcel v 9 vesnicích V roce 2010 celkem 46 parcel bylo úspěšně obhospodařováno Míra adopce 63% 61% rozšířilo své parcely Pomalý růst lesních dřevin na některých parcelách Preference ovocných dřevin Analýza nákladů a výnosů provedena u 9 multistrata parcel (MS) a 3 tradičních parcel se shifting cultivation (SC) ve třech vesnicích

Ekonomické hodnocení čistá souč. hodnota zóna 1 zóna 2 zóna 3 průměr 25 000 discount rate 11% discount rate 25% 20 000 15 000 NPV 10 000 5 000 0-5 000 MS1 MS2 MS3 SC1 MS4 MS5 MS6 MS7 SC2 Land use systems MS8 MS9 SC3 average MS average SC

Ekonomické hodnocení poměr výnosů a nákladů 1,75 1,50 zóna 1 zóna 2 zóna 3 průměr discount rate 11% discount rate 25% 1,25 Benefit/cost 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00 MS1 MS2 MS3 SC1 MS4 MS5 MS6 MS7 SC2 MS8 MS9 SC3 average MS average SC Land use systems

Cumulative NPV 40000 30000 20000 10000 0 Disk. sazba 11% 0 5 10 15 20 MS1 MS2 MS3 SC1 MS4 MS5 MS6 MS7 SC2 MS8 MS9 SC3 15000 Kumulovaná čistá současná hodnota -10000 Disk. sazba 25% 10000-20000 Year Lojka B, Bortl L, Ruiz RR, Bortl L, Lojkova J, Banout J, Polesny Z, Preininger D and Guerra JC. Multistrata agroforestry as an alternative to slash-and-burn farming in Peruvian Amazon. Submitted paper. Cumulative NPV 5000 0-5000 -10000 0 5 10 15 20-15000 Year

Kombinace plantážních plodin Integrovaný, vícepatrový mix plantážních plodin (káva, kakao, kokosová palma atd.) Spolukultura více plantážních plodin dohromady v pravidelném uspořádání Alternace v řadách Stínící (někdy i produkční) stromy na plantážích; Kávovníky a kakaovníky se stínícími stromy (Erythrina poeppigiana, Corida aliodora, Inga edulis) Stínící stromy většinou nepravidelně Spolukultura plantážních a zem. plodin Spolukultura s kokosovou palmou Zem. plodiny v meziřadí ovocných dřevin 44

Pěstování kávovníku či kakaovníku se stínícími stromy 45

46

Pěstování pepřovníku se stromy 47

48

Agrolesnictví s kakaovníkem

Cacao agroforestry

Agrolesnické systémy s kakaem Oblast San Alejandro Organizace ACATPA (91 rodin) Každá parcela 1 ha Cacao de aroma - Criollo 1-2. rok jednoleté plodiny banánovník Stínící stromy Inga edulis Spolukultura s ovocnými a lesními dřevinami Cíl: 60 ha nových platáží + 60 ha dosazení stromů do již založených

Mohou tyto AF systémy pomoci při ochraně biodiverzity? Primární les Sekundární les Vebrova H, Lojka B, Husband TP, Chuspe Zans ME, Van Damme P, Rollo A and Kalousova M. 2014. Tree diversity in cacao agroforests in San Alejandro, Peruvian Amazon. Agroforestry Systems: in press. Cacao Agroforestry

Biodiverzita stromů v kakaových AF systémach Metodika Pokusné plochy 25x25 m 20 ploch v cacao AF 5 ploch v primárním lese 5 ploch v sekundárním lese Identifikace všech stromů (DBH 10 cm) věk, výška, DBH Hodnocení pomocí klasických indexů biodiverzity EstimateS (Colwell, 2011)

Rarefaction curve druhová bohatost akumulační křivka v závislosti na počtu sledovaných ploch 100 90 y = 30.617Ln(x) + 20.285 R 2 = 0.9861 Cocoa Agroforestry Secondary Forest 80 Primary Forest Log Cocoa Agroforestry 70 Log Secondary Forest species richness 60 50 40 y = 12.235Ln(x) + 1.2711 R 2 = 0.9673 Log Primary Forest 30 20 10 y = 5.7446Ln(x) + 6.3596 R 2 = 0.9933 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 No. of quadrats sampled

Rarefaction curve druhová bohatost akumulační křivka v závislosti na počtu sledovaných jedinců 100 90 80 70 y = 30.617Ln(x) - 85.244 R 2 = 0.9861 Cocoa Agroforestry Secondary Forest Primary Forest Log Cocoa Agroforestry species richness 60 50 40 y = 12.235Ln(x) - 32.263 R 2 = 0.9673 Log Secondary Forest Log Primary Forest 30 20 10 y = 5.7446Ln(x) - 12.223 R 2 = 0.9933 0 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 No. of individuals sampled

Druhová bohatost a diverzita CacaoAF CacaoAF SF PF Počet ploch 20 5 5 5 Hustota stromů Počet na plochu 310 78 127 157 Druhová bohatost Počet druhů ve vzorku 40 19 16 72 Vzácné druhy Pouze s jedním indiv. 17 10 6 37 Pouze v jednom vzorku 17 12 9 46 Druhová bohatost ACE 61.5 40.2 22.7 110.3 ICE 63.9 52.5 29.0 156.3 Chao1 60.6±13.5 46.2±26 34 ±23.6 117±20 Jackknife 56.2±5.7 28.0±2.72 23.2±1.5 108±6.5 Bootstrap 47.6 22.5 19.0 88.4 Druhová diverzita Fishers alpha 12.23 7.86 4.84 51.47 Shannon 2.60 2.24 1.83 4.02 Simpson (reverse) 7.51 6.96 3.60 59.45

Similarity - Podobnost AF SF PF AF - 11 3 SF 21.3-3 PF 7 7.1 - Zjištěný počet společných druhů (pravý horní roh) Chao- odhadnutůy počet společných druhů (levý spodní roh) Jaccard index (pravý horní roh) podobnosti Sørensen index (levý spodní roh) podobnosti AF SF PF AF - 0.244 0.028 SF 0.393-0.035 PF 0.054 0.068 -

Shrnutí hlavních aktivit rozvojového projektu

Implementace, využívání a rozvoj agrolesnických systémů Zakládání agrolesnických parcel, jejich monitoring a evaluace cca 18 000 sazenic vybraných druhů dřevin 73 multistrata parcel v oblasti Campo Verde (30 ha) 120 parcel s kakaem v oblasti San Alejandro 10 parcel s pepřovníkem

Introdukce alternativních technologií Zpracování zemědělských produktů v sušárnách Instalace a provoz třech velkokapacitních a dvou pokusných sušáren Stanovení vhodných parametrů pro sušení ovoce

Introdukce alternativních technologií Kompostování biodegradabilních odpadů Výroba a distribuce 50 kompostérů v 6 vesnicích Školení zemědělců a stanovení vhodných postupů

Zlepšení přístupu místních produktů na trhy Rozvoj odbytového družstva Rica Selva Dobudování nezbytné infrastruktury Zpracování marketingové analýzy pro sušené produkty Podpora ekologické certifikace - 25 certifikovaných zemědělců

Budování kapacit Agrolesnický manuál Jak založit a udržovat agrolesnické systémy Oficiální prezentace manuálu Tisk 1000 ks, cca 400 ks již rozděleno

Budování kapacit

Budování kapacit Celkem uspořádáno 50 seminářů a workshopů Cca 1000 účastníků Polní dny agrolesnictví Worshopy o kompostování Worshopy o zpracování produktů Maketing produktů a ekologická certifikace

Budování kapacit Sdružení CIDRA oficiální registrace, sdružuje pět organizací Vybavení CIDRA laboratoří na UNU půdní, biotechnologická, technologie dřeva - Nákup laboratorních přístrojů v hodnotě cca 780 000,- Kč Vybudování studny v experimentální stanici Macuya Diplomové práce studentů UNU a ČZU v Praze cca 30 prací Vytvoření podkladů pro podporu agrolesnictví v regionu výpočetní technika, automobil Toyota Pick-up, motocykl Vybavení

Závěry a doporučení pro peruánskou Amazonii Přechod od toulavého k trvalému zemědělství Imperata lze potlačit pomocí zastínění stromů Pokud úhory tak musí být dlouhé Multistrata agrolesnicví může být alternativou Pro zlepšení adopce mezi malými farmáři je dobré najít vhodnou podporu Agrolesnictví může hrát důležitou roli v ochraně biodiverzity Pokračování formou výzkumu v rámci diplomových a disertačních prací Výměna studentů mezi ČZU a UNU 67

Děkuji za pozornost Kontakt: doc. Ing. Bohdan Lojka, Ph.D. Fakulta tropického zemědělství Česká zemědělská univerzita v Praze Kamýcká 129 163 00 Praha 6 Suchdol Tel. 224 382 171 Email: lojka@ftz.czu.cz