Ekologické Využití Uhlíku v Zemědělství v České Republice

Všechny rostliny vstřebávají prostřednictvím fotosyntézy z atmosféry CO2, a tvoří tak vlastní biomasu. Neroste jen jejich nadzemní část, ale k podobnému růstu dochází i pod zemí. Kořeny do půdy neustále uvolňují různé organické složky a krmí půdní mikroorganismy. Zvyšuje se tak biologická aktivita v půdě a uvolňují se živiny, které potřebují rostliny k růstu.

Sekvestrace půdního uhlíku nastává, když rostliny zachycují a ukládají (sekvestrují) atmosférický oxid uhličitý (CO2) v půdě a zvyšují množství půdních zásob uhlíku. Doba, po kterou uhlík zůstává v půdě, než se vrátí do atmosféry, se výrazně liší v závislosti na klimatu, složení půdy a dalších faktorech. Například přeměna pastviny na zemědělskou půdu může tento proces urychlit a uvolnit velkou část sekvestrovaného uhlíku zpět do atmosféry. Na druhou stranu postupy jako bezorebné zemědělství nebo výsadba krycích plodin mohou zpomalit rychlost ztráty uhlíku v půdě a potenciálně dokonce zvýšit jeho množství.

Základním prvkem pro vázání uhlíku jsou kořeny rostlin a kořenové exudáty, což jsou komunikační kanály mezi kořeny a okolím, a důležitou úlohu hrají houby a mikroorganismy. "Potřebujeme pochopit úlohu kořenového exudátu," řekl Karel Klem, který se zabývá ekologickou fyziologií rostlin. Zmínil, že někteří farmáři už dnes začínají využívat předběžné výsledky.

Potenciál Českého Zemědělství a Lesnictví

České zemědělství a lesnictví má dosud nevyužitý potenciál snížit množství emisí, které Česko vyprodukuje, o deset až 15 procent. České zemědělství je nyní čistým producentem emisí, tedy oxidu uhličitého, oxidu dusného a dalších skleníkových plynů a po rozsáhlém kácení kvůli kůrovcové kalamitě je producentem i lesnictví.

Vědci pod vedením Ústavu výzkumu globální změny AV ČR - CzechGlobe proto zahájili práci na projektu s názvem AdAgriF, který to má změnit, řekl vedoucí projektu bioklimatolog Miroslav Trnka. Vědci uvedli, že klíčové je, aby se dařilo uhlík do zemědělské půdy vázat dlouhodobě, což se při současných postupech nedaří a nepřispívá k tomu ani poměrně intenzivní snaha zemědělců vracet do půdy organickou hmotu tradičními postupy. Současná úroveň vědomostí a zkušeností však není dostatečná na to, aby bylo možné navrhovat nové technologické postupy a strategie, takže první část výzkumu se zaměří na to, jak funguje princip dlouhodobého ukládání uhlíku v půdě.

Čtěte také: České supermarkety a bio

Stejně tak může z atmosféry odebírat uhlík a skleníkové plyny lesnictví. "V lesích máme obrovské pole působnosti, jak zmírnit změnu klimatu a v lesnictví ani není třeba vymýšlet nic moc nového. Jen je potřeba hospodařit výběrně, a ne holosečně, kdy zanikne kořenový systém," zmínil ředitel CzechGlobe Michal Marek moment, kdy se z lesa uvolní značné množství oxidu uhličitého. A trvá několik let, než nový uměle vysazený les dokáže znovu uhlík ukládat.

V dalších fázích projektu je potřeba pochopit reálné toky skleníkových plynů a jejich časoprostorovou dynamiku. V některých případech jich totiž může při zemědělských činnostech unikat více, jindy méně, záleží na typu počasí. A plánováním zemědělských prací lze jejich dynamiku ovlivnit, předpokládají vědci.

Poslední součástí projektu je navrhnout takové postupy, které budou pro společnost akceptovatelné a budou udržitelné a nezhorší kvalitu života. Mělo by tomu být naopak. "Socioekonomická část projektu je nedílnou součástí," řekl Marek. Zdůraznil, že výsledky mohou být dobře využitelné jen tehdy, když jim společnost porozumí a bude ochotna je přijmout. Jde sice o základní výzkum, ale CzechGlobe je dlouhodobě propojený s koncovými uživateli výzkumů ústavu.

Uhlíkové Zemědělství a Regenerativní Postupy

K přechodu na regenerativní zemědělství má zemědělce mimo jiné motivovat i program dánské společnosti Agreena, která zhruba před rokem vstoupila na český trh. Společnost vyvinula mezinárodně akreditovaný program certifikace ukládání půdního uhlíku v Evropě. Zemědělci šetrnějším hospodařením uhlík z atmosféry odstraňují a ukládají do půdy.

Regenerativní zemědělství, jeho jednotlivé prvky, se v praxi uplatňují poměrně často již řadu let. Dnes se zájem o regenerativní zemědělství projevuje zejména v zemích, kde je farmář vlastníkem půdy a jeho výměra je na spodní hranici českých farem. České zemědělství je však také na vysoké úrovni a tuzemské podniky přístup k nejmodernějším technologiím a jejich efektivnímu využití.

Čtěte také: Jak podporovat projekty

Evropská unie vloni přijala pravidla, která definují parametry „uhlíkového zemědělství“. Podle těchto pravidel jsou to farmy, které hospodaří alespoň s nulovou uhlíkovou stopou a současně splňují další ekologické funkce, jako je zadržování vody v půdě, či podpora biodiverzity. Nařízení definuje činnosti, které v zemědělství vedou k ukládání uhlíku v půdě.

Uhlíkové kredity ze zemědělství se obchodují na „volném uhlíkovém trhu“. Je to nová platforma, která se rozšiřuje spolu s definováním legislativního prostředí. Za rok působení na českém trhu lze pozorovat postupně se zvyšující zájem zemědělců o Agreena program. Zástupci firma doporučují, aby zemědělci formality spojené se vstupem do programu nenechávali na poslední chvíli, abychom předešli stresu ke konci upisovacího období, to je do letošního 30. června 2024. Zemědělci šetrnějším hospodařením odstraňují uhlík z atmosféry a ukládají jej do půdy. V Evropské unii tvoří zemědělské emise 420 milionů tun oxidu uhličitého (CO2), včetně Velké Británie. V ČR je to 8,6 milionu tun, z toho asi čtyři miliony jsou způsobeny chovem zvířat a čtyři miliony tun jsou obděláváním půdy. EU chce, aby se do roku 2030 dařilo zachytávat až 0,4 procenta půdního uhlíku ročně. Tomu by mohl napomoci regenerativní způsob hospodaření.

Výkonný ředitel společnosti Agreena Simon Haldrup na setkání prohlásil, že vlády a společnosti na celém světě, které jsou závislé na zemědělcích, si stanovují cíle pro udržitelné zemědělství. „Udělat velký krok od tradičního zemědělství k regenerativnímu je však náročné,“ míní. Podle Lopoura roste společenská poptávka po snižování uhlíkové stopy. Regenerativní zemědělství to nabízí. „Zemědělství je již dnes důležitým zdrojem emisí uhlíku a na cestě k uhlíkové neutralitě je třeba zabývat se tím, jak to vyřešit a případně mitigovat,“ podotkl senior manažer Deloitte.

Podle něj do regenerativního zemědělství vstupuje takzvané uhlíkové zemědělství. Jde o hospodaření zaměřené na šetrný přístup k půdě například omezením orby nebo využití hnojiv. Náměstek ministra zemědělství Miroslav Skřivánek uvedl, že regenerativní zemědělství zatím není zakotveno v legislativě ČR. „Stále ještě nevyžaduje žádnou certifikaci. Tím pádem není ze strany státu podporováno,“ sdělil Skřivánek s tím, že je založeno na výsledcích soukromých společností, které v této oblasti podnikají.

Z pohledu ministerstva může podle něj být ukládání uhlíku novým obchodním modelem pro zemědělství nebo lesnictví ohledně povolenek. „Na uhlíkové zemědělství se v ČR můžeme podívat z pohledu ekologického zemědělství a regenerativního. Průnikem těchto zemědělství je uhlíkové zemědělství. Oba systémy užívá společné přírodě blízké postupy, jako jsou střídání plodin, využívání meziplodin, kompostu a podobně,“ přiblížil náměstek.

Čtěte také: Dávkování lignohumátu v ekologickém zemědělství

Ekologické a regenerativní zemědělství je přímo spojené s aktivním ukládáním uhlíku. Podle něj ze strany státu neexistuje ale jasné stanovisko, jak přistupovat k produktům tohoto způsobu zemědělského hospodaření na rozdíl od produktů ekologického zemědělství, které jsou označeny jako bio. Náměstek dále uvedl, že pravidla a definice takzvaného uhlíkového zemědělství je součástí návrhu nařízení, který loni zveřejnila Evropská komise. Cílem je vytvořit transparentní a důvěryhodný certifikační rámec, jehož použití by mělo být dobrovolné. Měla by se také stanovit jednotná pravidla pro ověřování pohlcování uhlíku.

Mezinárodně akreditovaný program certifikace ukládání půdního uhlíku v Evropě pak představila dánská společnost Agreena. Zemědělci šetrnějším hospodařením uhlík z atmosféry odstraňují a ukládají do půdy. Po vyčíslení množství snížení skleníkových plynů a zachyceného uhlíku získají certifikáty, které mohou prodat na trhu s uhlíkem, každý z nich přitom odpovídá jedné tuně oxidu uhličitého. Výtěžkem mohou financovat například přechod k regenerativním postupům. Program doposud pomohl odstranit na 700 tisíc tun uhlíku.

„Využíváním technik sníženého obdělávání půdy s pomocí postupů konzervačního zemědělství mohou čeští zemědělci získat dodatečné příjmy, které podpoří ekonomickou udržitelnost farmaření,“ řekl Haldrup. Podle něj zemědělci potřebují finanční podporu i přístup k nejnovějšímu vědeckému výzkumu a standardům. „Máme před sebou příležitost přejít na zemědělství, které uspokojí poptávku po dodávkách potravin pro rostoucí počet obyvatel a zároveň příznivě ovlivní klima,” dodal Haldrup.

Společnost McKinsey & Company odhaduje, že trh s uhlíkovými kredity by mohl v roce 2030 dosáhnout více než 50 miliard dolarů. Největší poptávka je po certifikátech na odstraňování uhlíku. Lopour poukázal na to, že v regenerativním zemědělství se může podle jeho odhadu v ČR uložit 0,5 až 3,6 tuny uhlíku na hektar.

Biostimulační Přípravky a Inovace

Nejnovější vývoj v oblasti klimatických změn a zemědělství přináší významné pokroky v biotechnologiích a udržitelném hospodaření. Podle informací společnosti Acadian Plant Health se biostimulační přípravky stávají klíčovým nástrojem v boji s dopady klimatických změn. Tyto přípravky obsahují bioaktivní látky, které zlepšují fotosyntézu, zdraví půdy a příjem živin, což pomáhá plodinám lépe odolávat stresu ze sucha, horka a zasolení.

Významné pokroky byly zaznamenány v oblasti fixace dusíku a vývoje biostimulantů. Tyto inovace směřují ke snížení závislosti na syntetických hnojivech a podporují udržitelnější způsoby hospodaření s živinami. Aktuální výzkumy se zaměřují na fixaci dusíku u neluštěninových plodin. Probíhají rozsáhlé skleníkové a nádobové pokusy, které mají potenciál výrazně přispět k přirozenému zvyšování obsahu dusíku v půdě.

Společnost IntraCrop dosáhla významného úspěchu v oblasti biologické stimulace. Jak uvádí jejich oficiální zpráva, jejich produkt Status® obsahující MTU® a pidolovou kyselinu získal certifikaci CE pro použití v zelenině, čímž potvrdil svou bezpečnost a účinnost podle evropských standardů.

Podle informací společnosti Legume Technology probíhá intenzivní výzkum v oblasti fixace dusíku u neluštěninových plodin. Společnost Quantum, jak uvádí ve své zprávě, se zaměřuje na technologie jako je aplikace přímo do brázdy (In-Furrow), foliární aplikace a fertigace.

Výzvy a Překážky Uhlíkového Zemědělství

I přes slibný vývoj čelí zavádění uhlíkového zemědělství několika výzvám. Hlavními překážkami jsou variabilita půdních typů, klimatické podmínky a počáteční náklady na nové technologie. Na druhou stranu představuje tento způsob hospodaření významnou příležitost pro zvýšení produktivity půdy a současně přispívá k ochraně klimatu.

Odborníci identifikovali několik klíčových výzev pro širší adopci uhlíkového zemědělství. Mezi hlavní patří klimatická variabilita, potřeba přesného měření a ověřování množství uloženého uhlíku, a důležitost vzdělávání zemědělců v nových postupech.

Hlavním problémem zůstává absence standardizované metodiky pro měření a ověřování sekvestrace uhlíku v zemědělských systémech. Pro úspěšné zavedení uhlíkového zemědělství je stále třeba překonat několik překážek, včetně nedostatku znalostí mezi zemědělci, ekonomických bariér a potřeby jasnějších politik a regulací.

Podpora a Iniciativy Evropské Unie

Evropská unie aktivně podporuje rozvoj uhlíkového zemědělství prostřednictvím nových regulací a finančních pobídek. Zemědělci, kteří aplikují postupy zvyšující obsah uhlíku v půdě (například podsev, minimalizační zpracování půdy nebo agrolesnictví), mohou generovat uhlíkové kredity. Jak uvádějí mezinárodní zemědělské zdroje, vlády a organizace po celém světě nyní nabízejí finanční pobídky a uhlíkové kredity zemědělcům, kteří adoptují postupy uhlíkového zemědělství.

Podle ministra zemědělství Marka Výborného je podstatné, aby opatření vycházející z programu Green Deal neohrožovala konkurenceschopnost českých ani evropských zemědělců. Ke zlepšení stavu zemědělské krajiny a biodiverzity je nutné více podporovat precizní zemědělství, nízkouhlíkové a ekologické zemědělství nebo agrolesnictví.

Česko má dlouhodobé úspěchy v omezování použití pesticidů a je dlouhodobě pod průměrem spotřeby pesticidů v EU. Dále jde třeba o snížení ztráty živin, snížení prodeje antimikrobiálních látek, navýšení plochy ekologického zemědělství nebo obnovení ekosystémů bohatých na uhlík.

Vzhledem ke globalizaci trhu s uhlíkem považuje ministr Výborný za nezbytné vytvořit mezinárodně uznávaná a transparentní pravidla certifikace ukládání uhlíku, která ovšem musí zohledňovat odlišnost přírodních podmínek a socioekonomických aspektů v různých členských státech.

Biouhel a Jeho Využití v Zemědělství

Biouhel je získáván pyrolýzou biomasy za nepřístupu vzduchu. Starověké civilizace využívaly biouhel kombinovaný s dalšími organickými látkami pro zúrodňování půdy. Dlouhodobější aplikací následně vznikaly černé antropogenní půdy. Úplně první uhlíkem obohacené půdy, též nazývány jako terra preta, byly objeveny v Brazílii. Předpokládá se, že až 13,5% veškerého světového organického uhlíku v půdách vznikl pyrolýzou organické biomasy.

Z výzkumů vyplývá, že aplikací biouhlu na zemědělskou půdu dochází k výraznému zvýšení výnosnosti (průměrně o 13-16 %) s tím, že výnosnost je vyšší na kyselých půdách (nárůst o 40 %) než na půdách s neutrálním nebo zásaditým pH. Dále bylo zjištěno, že biouhel vytvořený pyrolýzou posklizňových zbytků, hnoje, slámy nebo čistírenských kalů měl mnohonásobně větší vliv na zvýšení výnosů než biouhel vytvořený z dřevěné biomasy (to je způsobeno tím, že dřevěné biomasa má menší obsah živin).

Biouhel samotný nelze považovat za hnojivo, v případě jeho aplikace na zemědělskou půdu je efektivnější kombinovat biouhel s organickými nebo minerálními hnojivy (NPK). Hnojivo je absorbováno na biouhlu a nedochází k jeho vyplavování z půdy, ať už povrchovým odtokem či vymýváním hlouběji do půdy (např. dusičnany byly vyplavovány o 26-32 % méně).

Aplikací biouhlu došlo ke zvýšení množství kořenové biomasy o 32 %, kořenová plocha se zvětšila o 39 %, kořeny byly delší o 52 % a hlízek fixujících dusík bylo o 25 % více. Aplikací biouhlu na zemědělskou půdu lze také výrazně zvýšit retenční schopnost půd (průměrně o 15 %), je ale nutné aplikovat biouhel ve velkých množstvích přesahujících 10 t/ha.

Výzkumy dále ukazují, že aplikace biouhlu je jednou z nejefektivnějších metod pro zvyšování půdního organického uhlíku. Biouhel může také napomoci ke snižování bioakumulace těžkých kovů v rostlinách. Obrovská výhoda využívání biouhlu v zemědělství spočívá v tom, že dochází k dlouhodobější (biouhel může v půdě přetrvat až několik staletí) fixaci uhlíku obsaženého v atmosférě v kombinaci s výrazným zlepšením půdní úrodnosti a půdních vlastností.

Ekologické Zemědělství v Německu

Podíváme-li se na emise skleníkových plynů v Německu, bylo zemědělství s 63,6 mil. t CO2-ekv. v roce 2018 odpovědné za 7,4 % celkových emisí plynů poškozujících klima. Thünenův Institut Spolkové republiky Německo dospívá v jedné metastudii v roce 2019 k závěru, že ekologické zemědělství dosahuje v ochraně klimatu v přepočtu na jednotku plochy lepších výsledků než konvenční způsob hospodaření.

Celkově jsou zde emise v přepočtu na jednotku plochy u půdy obdělávané organicky a biodynamicky průměrně o 40 % nižší než u konvenčních parcel. Jednou z největších předností ekologického zemědělství ve srovnání s konvenčními produkčními systémy je vyšší tvorba humusu. Důvodem jsou většinou rozmanitější osevní postupy v ekologických podnicích: plodiny jako jetelotráva napomáhají tvorbě humusu, při níž se CO2 ukládá v půdě a nemůže škodlivě působit v atmosféře. Kromě toho mívají osevní postupy ekologických podniků menší podíl okopanin, které jsou velkým odbourávatelem uhlíku. V ekologickém zemědělství se dále aplikuje více organických hnojiv, tedy hnoje nebo kompostu, které stabilizují obsah humusu v půdě.

Obecně je extenzivní užívání půdy šetrnější vůči klimatu než intenzivní užívání. Jak vyplynulo z výzkumů, vede intenzivní užívání půdy k masivním ztrátám uhlíku v půdě. Dalším důležitým aspektem v ochraně klimatu je podíl chovu zvířat na globálních emisích skleníkových plynů. Zvláště u skotu je tento podíl vysoký: zhruba 10 % celosvětových skleníkových plynů je vyprodukováno jeho chovem. I v této oblasti má ekologické zemědělství lepší výsledky než jeho konvenční protějšek.

V mnoha směrech je ekologické zemědělství vůči klimatu výrazně šetrnější než zemědělství konvenční. V roce 2019 bylo v Německu zhruba 10 % zemědělské půdy obhospodařováno ekologicky; odpovídá to výměře o více než 1,6 milionu hektarů. Ekologické zemědělství a ekologické podniky je třeba rozvíjet takovým způsobem, aby byly vůči klimatu ještě šetrnější. Extenzivní produkce zaměřená na zvyšování obsahu humusu v půdě a extenzivní chov zvířat založený na pastvě skýtají slibný potenciál, umožňující splnit požadavek ekologie a trvalé udržitelnosti, které ekologické zemědělství samo o sobě má.

Změny v Přístupu k Udržitelnému Zemědělství

Již teď mají změny světového klimatu masivní dopad na přírodní i člověkem vytvořené systémy. Zemědělství je na jedné straně postiženo silnými dopady klimatických změn, na druhé straně však zároveň patří k jejich původcům.

Na environmentální ambice rozhodně nemůžeme rezignovat, klimatická změna probíhá a zemědělství i ostatní sektory na ni musí reagovat. Jde spíše o to, aby společná zemědělská politika byla více reálná, pro zemědělce splnitelná, nikoliv aby vypadala hezky na papíře, ale reálně nebyla splnitelná a evropské zemědělce učinila nekonkurenceschopnými.

Závěr

Uhlíkové zemědělství představuje významnou příležitost pro zemědělce v České republice i v celé Evropě. Díky kombinaci tradičních postupů s moderními technologiemi a biostimulanty je možné dosáhnout udržitelnějšího a efektivnějšího zemědělství, které přispívá k ochraně klimatu a zajištění potravinové bezpečnosti. Je však nutné překonat stávající výzvy a zajistit adekvátní podporu a vzdělávání zemědělců v této oblasti.

tags: #ekologické #využití #uhlíku #v #zemědělství

Oblíbené příspěvky:

• Vliv kůrovce na les
• Význam Francouzské ekologické rady
• Formát dokumentace LCA dat
• Výsadby ve městech
• Sběrná místa elektrospotřebičů