Nový výzkum: Organické hnojivo může dlouhodobě prospívat plodinám a snižovat klimatickou stopu
Økologisk NuHnojivo používané v ekologickém zemědělství může pomoci zmírnit některé negativní dopady změn klimatu na tři z nejdůležitějších plodin Dánska: pšenici, ječmen a brambory. Ukazuje to nová počítačová simulace z Aarhuské univerzity. Vychází z dat z pokusů na univerzitní pokusné stanici Foulumgård v Midtjyllandu. Podle výsledků organické hnojivo časem stabilizuje kolísání výnosů pšenice, ječmene a brambor z roku na rok. Celkový environmentální dopad hnojiva však závisí na tom, jak je s ním zacházeno. Pokud je správně používáno, může vést k nižším emisím skleníkových plynů než komerční hnojiva používaná v konvenčním zemědělství, zatímco špatné zacházení ho může proměnit v významný zdroj skleníkových plynů. Naopak, výnosy při použití konvenčního dusíkatého hnojiva – obchodního hnojiva – mohou i nadále kolísat z roku na rok, s proměnlivými důsledky pro konečnou produkci. Současně je větší riziko odplavování živin z obchodního hnojiva než z organického, pokud s ním není správně zacházeno. Při konvenčním hnojení například vědec použil optimální množství dusíku 140 kg N na hektar v jarním ječmene (při setí). U organického hnojení pak aplikoval 2 tuny živočišného hnoje na hektar. Může ospravedlnit dotace Studie, která dosud nebyla recenzována, zatím poskytuje důkazy, které mohou podpořit dánskou politiku podporující zvýšené používání organického hnojiva a místně specifické řízení živin. Potenciální dlouhodobé výhody organického hnojení přicházejí navíc s nižšími emisemi skleníkových plynů a menším rizikem ztráty živin. Celkově to může ospravedlnit cílené dotace, zemědělské environmentální programy a platby za ekosystémové služby, které odměňují farmáře, kteří je využívají. „Organické hnojivo může dlouhodobě zlepšit úrodnost půdy. Ale stále je hlavní výzvou dosáhnout stejné úrovně výnosů jako v konvenčních systémech a zajistit, aby bylo s hnojivem správně zacházeno agronomicky,“ říká autor studie, Davide Cammarano, profesor na Ústavu agroekologie Aarhuské univerzity. Cílem studie bylo izolovat a pochopit, jak systémy s organickým hnojením reagují na změny klimatu. V modelu byla půda, plodiny a zemědělské praktiky udržovány konstantní, zatímco pouze klima bylo měněno. To umožnilo analyzovat vliv klimatu bez vlivu jiných faktorů. Biologický život se zlepšuje Vysvětlením dlouhodobé výhody jsou menší výkyvy v ročních výnosech. Ty jsou způsobeny tím, že organické hnojivo zlepšuje biologický život v půdě, postupně zvyšuje dostupnost živin a podporuje celkové zdraví půdy. Konvenční dusíkaté hnojivo přináší rychlé výsledky, ale časem může vést ke zhoršení půdy a narušení rovnováhy živin. K tomu přistupuje klimatická dimenze. Simulace ukazuje, že celková emise dusíku (N₂O) – silného skleníkového plynu – může být nižší na polích hnojených živočišným hnojem než na konvenčně hnojených polích. Dusík se typicky vytváří při aplikaci dusíku a je jedním z největších klimatických problémů zemědělství. Nejvýznamnější však není právě tento aspekt: způsob, jakým je živočišný hnůj shromažďován, skladován, zpracováván a používán, má větší dopad na životní prostředí. Rozdíl v výnosech mezi ekologickým a konvenčním zemědělstvím je stále výrazný. V simulaci konvenční plocha produkuje téměř dvojnásobek toho, co ekologická. „Je těžké krátkodobě uzavřít rozdíl ve výnosech. Převážně je to způsobeno tím, že živiny v organickém hnojivu se uvolňují pomaleji a jejich koncentrace je často nižší. Z dlouhodobého hlediska může pomoci lepší úrodnost půdy, ale vyžaduje cílené zemědělské praktiky a není to rychlé řešení,“ vysvětluje Davide Cammarano. Aplikace podle potřeby Speciálním prvkem nové studie je mapování variability výnosů v rámci stejného pole, hnojeného buď obchodním nebo organickým hnojivem. Mapy ukazují velké rozdíly v tom, které části pole reagují nejlépe. Variabilita je úzce spojena s typem půdy a vodní kapacitou. Podle Davide Cammarana naznačuje toto potenciál pro místně specifické hnojení. To znamená přesnější dávkování hnojiva podle potřeb jednotlivých zón pole místo jednotného ošetření celého pole. Myslí si, že je třeba výzkumu a politiky na dvou frontách: pochopení, jak se s živočišným hnojem zachází před jeho aplikací na pole, a využití digitálních technologií k optimalizaci rozhozu přímo na poli. Studie však také ukazuje, že je stále potřeba investic do výzkumu a poradenství, aby se snížil rozdíl ve výnosech. Zejména u ječmene a brambor v ekologickém systému. Studie nezkoumala rostlinné organické hnojivo. Podle jeho názoru je to relevantní další krok k bližšímu zkoumání.
Hnojivo, které se používá v ekologickém zemědělství, může přispět k zmírnění některých negativních dopadů klimatických změn na tři z nejdůležitějších plodin v Dánsku: pšenici, ječmene a bramborách.
Ukazuje to nová počítačová simulace z Aarhuské univerzity. Vychází ze dat z polních pokusů na univerzitní pokusné stanici Foulumgård v Midtjyllandu.
Podle výsledků organické hnojivo časem stabilizuje kolísání výnosů pšenice, ječmene a brambor z roku na rok. Celkový environmentální dopad hnojiva však závisí na tom, jak je s ním zacházeno. Pokud je správně používáno, může vést k nižším emisím skleníkových plynů než komerční hnojiva používaná v konvenčním zemědělství, zatímco nesprávné zacházení může způsobit, že se stane významným zdrojem skleníkových plynů.
Naopak může výnos při konvenčním dusíkovém hnojivu – komerčním hnojivu – i nadále kolísat z roku na rok, s proměnlivými důsledky pro konečnou produkci.
Zároveň je větší riziko odplavování živin z komerčního hnojiva než z organického hnojiva, pokud s ním není zacházeno správně.
Při konvenční aplikaci hnojiv například vědec použil optimální množství dusíku 140 kg N na hektar v jarním ječmene (při setí). U organického hnojení pak použil 2 tuny živočišného hnoje na hektar.
Může ospravedlnit dotace
Studie, která ještě nebyla recenzována, zatím poskytuje předběžnou dokumentaci, která může podpořit dánskou politiku, jež povzbuzuje k většímu využívání organického hnojiva a místně specifickému řízení živin. Potenciální dlouhodobé výhody organického hnojení přicházejí navíc k nižším emisím skleníkových plynů a menšímu riziku ztráty živin.
Celkově to může ospravedlnit cílené dotace, zemědělské environmentální programy a platby za ekosystémové služby, které odměňují zemědělce, kteří je využívají.
»Organické hnojivo může z dlouhodobého hlediska zlepšit úrodnost půdy. Ale stále je hlavní výzvou dosáhnout stejné úrovně výnosů jako v konvenčních systémech a zajistit, že s hnojivem bude zacházeno agronomicky správně,« říká autor studie, Davide Cammarano, který je profesorem na Ústavu agroekologie na Aarhuské univerzitě.
Cílem studie bylo izolovat a pochopit, jak systémy s organickým hnojením reagují na změny klimatu. V modelu byla půda, plodina a zemědělské praktiky udržovány konstantní, zatímco pouze klima bylo měněno. To umožnilo analyzovat vliv klimatu bez vlivu jiných faktorů.
Biologický život se zlepšuje
Vysvětlení dlouhodobé výhody spočívá v menších výkyvech v výnosech z roku na rok. Ty jsou způsobeny tím, že organické hnojivo zlepšuje biologický život půdy, postupně zvyšuje dostupnost živin a podporuje celkové zdraví půdy. Konvenční dusíková hnojiva přinášejí rychlé výsledky, ale časem mohou vést ke zhoršení půdy a narušení rovnováhy živin.
K tomu přistupuje klimatická dimenze. Simulace ukazuje, že celková emise dusíku (N₂O) – silného skleníkového plynu – může být nižší na polích hnojených živočišným hnojem než na konvenčně hnojených polích. Dusík se typicky vytváří při přidělování dusíku a je jedním z největších klimatických problémů zemědělství. Nejvýznamnější však není pouze aktuální studie: způsob, jakým je živočišné hnoje shromažďováno, skladováno, zpracováváno a používáno, má větší dopad na životní prostředí.
Výnosový rozdíl mezi ekologickým a konvenčním zemědělstvím je stále výrazný. V simulaci konvenční plocha produkuje téměř dvojnásobek toho, co ekologická.
»Je těžké krátkodobě uzavřít výnosový rozdíl. Především proto, že živiny v organickém hnojivu se uvolňují pomaleji a jejich koncentrace je často nižší. Z dlouhodobého hlediska může pomoci lepší úrodnost půdy, ale vyžaduje cílené zemědělské praktiky a není to rychlé řešení,« vysvětluje Davide Cammarano.
Třídění podle potřeby
Speciálním prvkem nové studie je mapování variability výnosů v rámci stejného pole, hnojeného buď komerčním nebo organickým hnojivem. Mapy ukazují velké rozdíly v tom, které části pole reagují nejlépe. Variabilita je úzce spojena s typem půdy a vodní kapacitou.
Podle Davide Cammarana to ukazuje na potenciál místně specifického hnojení. To znamená přesněji přidělovat hnojivo podle potřeb jednotlivých zón pole místo toho, aby se hnojilo celé pole jednotně.
Domnívá se, že je třeba výzkumu a politiky na dvou frontách: pochopení, jak se živočišné hnojivo zachází před tím, než se dostane na pole, a využití digitálních technologií k optimalizaci rozmetání přímo na poli. Studie však také ukazuje, že je stále potřeba investic do výzkumu a poradenství ke snížení výnosového rozdílu. To platí zejména pro ječmen a brambory v ekologickém systému.
Studie nezkoumala rostlinné organické hnojivo. Podle jeho názoru je to relevantní další krok, na který je třeba se podívat blíže.
Článek byl napsán v rámci projektu 'LivOrganic'.