Už 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. Hlavní příčinou této změny je tzv. skleníkový efekt.
Chování některých plynů v zemské atmosféře se se dá totiž přirovnat ke skleněným tabulkám skleníku - zadržují sluneční teplo a nedovolují mu uniknout ven, což vede ke zvyšování teploty na povrchu naší země. Změny, které v atmosféře probíhají, mají negativní efekty na stav a kvalitu půdy. Ve stejnou dobu správné hospodaření s půdou a lesy může pomoci klimatickou změnu zmírňovat (půda a lesy mohou zpětně pohltit až třetinu emisí skleníkových plynů, které se do atmosféry vyloučí).
Podle zjištění vědců jsou v současné době zemědělství, lesnictví a další využívání půdy lidmi zodpovědné za 23 % procent všech světových emisí skleníkových plynů. Pokud navíc započítáme celý proces výroby, skladování, přepravy a distribuce potravin, zvýší se číslo na 37 % všech emisí (a do roku 2050 toto číslo ještě značně poroste). Přitom 30 % všech vyprodukovaných potravin na světě se vyhodí.
Skleníkové plyny a jejich zdroje v zemědělství
Vysvětlili jsme si základní pojmy: co to jsou skleníkové plyny, jak se chovají v atmosféře a jakými procesy vznikají. Dále jsme se soustředili na půdy a zemědělství vůbec, které představují podstatný, i když ne největší zdroj emisí plynů do atmosféry. Zdůraznili jsme také, že podíl zemědělství na celkových antropogenních emisích skleníkových plynů je velmi různý v různých zemích.
Skleníkových plynů je řada, nejvýznamnější z nich je oxid uhličitý, tedy CO2. V porovnání s celosvětovými emisemi se mohou zdát emise Česka zanedbatelné - v roce 2022 Česká republika vypustila 118,5 milionu tun CO2eq (při zahrnutí sektoru využití půdy a lesnictví 121,8 mil. tun CO2eq). V roce 2022 Česko vypustilo 118,5 milionů tun CO2eq, přepočteno na obyvatele jde o 10,9 tuny CO2eq na osobu. Světový průměr v roce 2022 byl 7,2 tun CO2eq na osobu.
Čtěte také: Vše o emisních normách
Na přibližně 70 % světových emisí skleníkových plynů se podílí oxid uhličitý. Hlavní skleníkové plyny v zemědělství zahrnují oxid uhličitý (CO2), metan (CH4) a oxid dusný (N2O). V zemědělství převážně vznikají jiné skleníkové plyny, než oxid uhličitý. Při přepočtu na CO2eq mají největší podíl emise metanu (42 %) a emise oxidu dusného (42 %).
Emise metanu (CH4) vznikají v zemědělství převážně při procesu enterické fermentace (91 % emisí metanu), tedy během trávení přežvýkavců (krávy, kozy, ovce). Dalším zdrojem metanu v zemědělství je také hnůj vznikající z odpadu vyprodukovaného chovanými zvířaty. Hlavním zdrojem emisí oxidu dusného (N2O) jsou zemědělské půdy, respektive způsob jejich obhospodařování.
Emise CO2 představují 16 % celkových emisí ze zemědělství. Malé množství těchto emisí vzniká při vápnění půd a při aplikaci močoviny, výrazně větší podíl na emisích CO2 v zemědělství má spalování fosilních paliv.
Dopady zemědělských postupů na emise CO2
Emise CO2 ovlivňuje spolu s povětrnostními podmínkami, vlhkostí a teplotou půdy také intenzita zpracování půdy. Méně intenzivní bezorebné způsoby zpracování půdy, zvláště pokud na povrchu zůstávají rostlinné zbytky, vedou ke snížení emisí CO2, stabilizaci organické hmoty v půdě a zmírnění nežádoucích výkyvů teplot v půdě.
Na emise CO2 mají vliv teplotní a vlhkostní podmínky v půdě spojené s jejím provzdušněním a rozmístěním posklizňových zbytků v půdním profilu, nebo v případě půdy bez zpracování na jejím povrchu. Organický uhlík v půdě klesá více v teplejším letním a podzimním období, zejména po konvenčním zpracování půdy, jako je orba.
Čtěte také: Více o pamětních emisích
Mulčování slámy, případně ponechání strniště po sklizni a pozdější zpracování půdy, by mělo být v příštích letech, zejména v letním období, více uplatňováno. Ztráty uhlíku po orbě jsou značné, omezení zpracování půdy je může v závislosti na zvolené technologii významně snížit.
V návaznosti na změnu klimatu a požadavky SZP 23+ budou v příštích letech ve větší míře používány při zakládání porostů řepky nebo meziplodin v teplém letním období konzervační půdoochranné technologie s minimálním zpracováním půdy (pásové zpracování, mělké kypření s prohloubením jen v řádcích, přímé setí do mulče, strniště apod.), které omezí ztráty vody, sníží nežádoucí prohřívání půdy, emise CO2 a ztráty uhlíku mineralizací organické hmoty.
Možnosti regulace a snížení emisí skleníkových plynů ze zemědělství
V této části se zaměříme na možnosti regulace a snížení emisí skleníkových plynů ze zemědělství. Úvodem je třeba zdůraznit, že emise skleníkových plynů z půd a ze zemědělství vůbec jsou obecně značně variabilní a heterogenní v čase i prostoru. Je to především kvůli proměnlivým meteorologickým podmínkám, rozmanitým půdním vlastnostem, různému způsobu zemědělského a lesnického obhospodařování aj.
Všechny tyto faktory spolu více či méně interagují, navzájem se narušují nebo se synergicky zesilují, přičemž jejich vliv na charakter a intenzitu biologických procesů v půdě, a tím i na produkci plynů a následné emise z půdy, je stále nedostatečně poznaný a kvantifikovaný. Důsledkem je mj. i výrazná nejistota odhadů emisí v rámci inventarizace národních i globálních emisí skleníkových plynů ze zemědělských půd.
Oxid uhličitý je hlavním skleníkovým plynem emitujícím z půd. Eliminovat respirační produkci CO2 v půdě (tj. omezovat respiraci půdních organismů), a tak snížit emise z půd, nedává smysl, je to přirozená součást koloběhu uhlíku. Žádoucí sekvestraci uhlíku v půdě je možné podpořit jednak zvýšenou dodávkou organické hmoty do půdy, jednak omezením ztrát organické hmoty z půdy mineralizací, erozí a dalšími mechanismy.
Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení
Mineralizaci lze potenciálně omezit například využitím minimálního zpracování půdy nebo hospodařením bez zpracování půdy, kdy se půda nekypří orbou ani jinými agrotechnickými zásahy, takže je méně provzdušněná, což vede k nižší rychlosti mineralizace. Významného snížení ztrát C lze dosáhnout omezením nebo vyloučením vodní a větrné eroze, neboť erozí se odnášejí částice z povrchu půdy, tedy právě částice bohaté na organickou hmotu.
Samotné omezení ztrát organické hmoty by ale ke zvýšení obsahu organického uhlíku v půdách nevedlo, pokud by nebylo doplněno dodávkou nové organické hmoty. Zvláště účinná jsou organická hnojiva, ve kterých je organická hmota již vyzrálá a alespoň částečně odolná rozkladu; hlavními takovými hnojivy jsou chlévský hnůj a komposty.
Lal a kol. (2015) doporučují jako vhodná opatření k udržení a zvýšení obsahu půdní organické hmoty také použití mulče, pěstování meziplodin, střídání plodin (včetně zařazení hluboko kořenících víceletých pícnin, vojtěšky, jetele aj.) a podporu biodiverzity, integrovanou výživu a ochranu rostlin, zvýšení účinnosti závlah (např. kapková závlaha), rekultivaci degradovaných půd, podporu zalesňování a omezení odlesňování, ochranu před lesními požáry a vyloučení nebo alespoň omezení spalování biomasy apod.
Snížení emisí metanu
Snížení emisí metanu z hlavních antropogenních zemědělských zdrojů, které představuje pěstování rýže (podíl 10 % na globálních antropogenních emisích metanu) a chov dobytka (podíl 17 %; Nazaries a kol., 2013), je obtížné. Slibnou cestou k podstatným redukcím emisí metanu z rýžovišť jsou vedle šlechtění nových odrůd (poskytujících vysoké výnosy zrna bez potřeby zaplavení) úpravy technologie pěstování včetně sofistikovaného řízení závlahy.
Teoretickou možností, jak snížit emise metanu z půdy do ovzduší, je také zvýšení metanotrofní aktivity (tj. rozkladu metanu bakteriemi). Ta je závislá na mnoha faktorech prostředí a na půdních vlastnostech, z nichž některé mohou být cíleně řízeny, např. vlhkost půdy, obsah a formy minerálních sloučenin dusíku nebo pH půdy. V situaci, kdy se zvyšuje poptávka po zemědělské produkci k výrobě potravin a krmiv (a také pro produkci biomasy k energetickým účelům) je ale nepravděpodobné, že by docházelo k masivnímu zalesňování na úkor zemědělské půdy a podpora oxidace metanu prostřednictvím zalesňování ve větším měřítku tak není reálná.
Další, a možná větší možnosti snížení emisí metanu ze zemědělství, než je snížení emisí z půdy včetně rýžovišť, představují pastevní systémy a chovy dobytka. V první řadě se intenzivně zkoumají možnosti omezení tvorby metanu ještě v samotných zvířatech. Bohužel se většina (75 - 80 %) skotu a buvolů chová extenzivním způsobem na pastvinách.
Strategie pro snižování emisí skleníkových plynů v chovech skotu
Strategií, kterými lze snižovat produkci emisí skleníkových plynů v zemědělství, je celá řada. Omezovat produkci emisí v zemědělství lze různými cestami; je možné redukovat spotřebu živočišných produktů, zefektivnit výrobu, ekologicky hospodařit s půdou, omezit používání umělých hnojiv, hledat alternativní zdroje energie a paliv. V chovech skotu se nejčastěji lze setkat se strategiemi založenými na úpravě výživy, podávání inhibitorů metanu nebo genetické selekci s cílem snížit tvorbu metanu.
Mezi doporučené strategie pro snižování emisí skleníkových plynů, především metanu, patří inhibitory metanu přidávané do krmiv. Inhibitor metanu, který má v současné době největší potenciál, je 3-nitrooxypropanol (3-NOP), který inhibuje enzym zodpovědný za tvorbu tohoto plynu v trávicím traktu dojnic (Pitta et al., 2022). Tato látka dokáže zajistit pokles denních emisí metanu o 28 až 32 % a nemá žádný vliv na příjem sušiny ani produkci (Hristov et al., 2022). Aktuálně je 3-NOP schválen Evropským úřadem pro bezpečnost potravin (EFSA, 2021) a pod názvem Bovaer® má povolení k prodeji ve více než 45 zemích včetně EU.
Genetická selekce krav s nízkou produkcí metanu je jednou z dalších metod k zajištění snížení emisí skleníkových plynů. Intenzita metanu (množství metanu vyprodukovaného na jednotku vyrobeného mléka) je slibnou vlastností (fenotypem), která by mohla být zahrnuta do selekčního indexu (Kandel et al., 2018). Výsledky nizozemské studie naznačily, že přidáním produkce metanu jako selekčního kritéria lze snížit intenzitu jeho emisí o 24 % do roku 2050 (de Haas et al., 2021), což naznačuje, že rovněž pomocí nástrojů genetiky je možné významně přispět k dosažení cíle stanoveného EU, kterým je dosažení klimatické neutrality.
Ke snížení intenzity produkce skleníkových plynů se tak nabízí cesta dlouhověkosti a zdraví chovaných zvířat. Pomocí modelového výpočtu bylo zjištěno, že s rostoucím pořadím laktace klesá množství emisí skleníkových plynů na kilogram mléka, přičemž do třetí laktace byl tento pokles velmi dramatický (von Soosten et al., 2020). Vysoká užitkovost je logicky spjata s vyššími celkovými emisemi, ale v přepočtu na jednotku produktu (kg mléka) emise s rostoucí užitkovostí klesají (Zehetmeier et al., 2012).
Relativně nedávná studie Mostert et al. (2018a) ukázala vliv subklinické ketózy (SKC) na emise skleníkových plynů. Autoři na základě svých výpočtů došli k závěru, že každý případ SCK zvýšil emise skleníkových plynů v průměru o 21 kg CO2eq/t FPCM (fat-protein-corrected milk), tj. zvýšení o 2,3 %. Autoři zjistili, že emise produkované na kg FPCM u krav s mastitidou (resp. buněk/ml) byly o 3,7 % vyšší než u krav bez mastitidy (PSB 50 tis. buněk/ml). Ale i krávy s mírnější mastitidou (PSB 400 tis. buněk/ml) měly o 3,3 % vyšší produkci emisí oproti zdravým kravám.
Precizní zemědělství, někdy označováno také jako zemědělství 4.0, se vrací k přesně cílenému a individualizovanému přístupu k řízení ve všech oblastech zemědělské výroby, které je méně náročné na pracovní sílu a efektivnější díky integraci moderních technologií. Tento cílený přístup by měl umožnit nepřetržité sledování jednotlivých zvířat a rostlin, zvýšení produktivity a snížení vstupů v rámci celého zemědělského systému. Precizní zemědělství v podstatě usnadňuje uskutečnit správné věci na správném místě a ve správný čas.
Podle Kaufmanna (2015) by přijetí moderních technologií mohlo přispět k řešení dopadů chovu hospodářských zvířat na změnu klimatu. Intenzifikace může být rozumnou strategií při snižování emisí skleníkových plynů, jelikož znamená, že k dosažení stejné produkční úrovně stačí méně zvířat (Wall et al., 2010). Jak je popsáno výše, environmentální dopad lze snížit omezováním nežádoucích emisí, které vznikají, pokud se zvířata potýkají se zdravotními problémy.
LULUCF a role lesů a půdy
Ke snížení množství emisí CO2 v EU více přispějí lesy a půda, které je přirozeně pohlcují. Pravidla nařízení LULUCF se zabývají uhlíkovou stopou činností souvisejících s přeměnou, využíváním a obhospodařováním lesů, zemědělské půdy, pastvin nebo mokřadů. Lesy a půda jsou však zároveň také přírodními úložišti schopnými oxid uhličitý pohlcovat.
Pro období let 2021 až 2025 zůstává zachován již v současnosti platný cíl, podle kterého množství jednotlivými členskými státy vyprodukovaných emisí skleníkových plynů nesmí převýšit množství těch pohlcených. Této rovnováhy lze dosáhnout zalesňováním a kvalitnějším hospodařením nejen v lesích, ale také u orné půdy a travních porostů. Cílem nařízení je postupně zvyšovat absorpci a snižovat emise tak, aby bylo dosaženo celounijního cíle čistého pohlcení.
Pro období 2026-2030 se proto předpokládá, že pohlcené množství by již mělo převyšovat produkované emise. Schválená revize nařízení zachovává možnost obchodovat s přebytky pohlcení mezi členskými státy a využívat k dosažení cílů odvětví LULUCF přebytečné roční příděly emisí podle nařízení o sdílení úsilí.
tags: #emise #z #využívání #půdy
Oblíbené příspěvky:
Kontakt
Zelaná Hrebová, z.s.
[email protected]
IČ: 06244655
Paskovská 664/33
Ostrava-Hrabová
72000
Bc. Jana Veclavaková, DiS.
tel. 774 454 466
[email protected]
Jaena Batelk, MBA
tel. 733 595 725
[email protected]