Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Zmena klímy

Aká je uhlíková stopa našich plodín, a čo môžem ako farmár urobiť aby som ju zmenšil?

18-05-2022
Ing. Miroslava Fusková, PhD. | miroslava.fuskova@nppc.sk
NPPC – Výskumný ústav rastlinnej výroby Piešťany

Očakáva sa, že do roku 2050 dosiahne svetová populácia cca. 10,4 miliardy ľudí. Organizácia Spojených národov pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) predpovedala, že produkcia potravín sa musí do roku 2050 zvýšiť o 70 %, aby uspokojila tento rastúci dopyt. Ceny potravín medzitým rastú, keďže dopyt po nich rastie rýchlejšie, ako sa ponúka. Očakáva sa tiež, že vplyvy zmeny klímy a obmedzenia zdrojov spôsobia ďalší stres pre plodiny, čo môže ovplyvniť produktivitu. Meniace sa teploty vytvárajú prostredie priaznivejšie pre burinu, choroby a škodcov. Zmeny v zrážkach tiež zvyšujú potenciál každoročných neúrod a poklesov produkcie. Odhaduje to napríklad Medzinárodný inštitút pre výskum potravinovej politiky (IFPRI), že do roku 2050 klesnú priemerné výnosy pšenice o 50 %.

V posledných rokoch sa pojem uhlíková stopa stal v spoločnosti široko diskutovaným. Uhlíkovú stopu môžeme definovať, ako určité množstvo plynných emisií, ktoré sú relevantné pre zmenu klímy a súvisia s ľudskou výrobnou alebo spotrebnou činnosťou. Uhlíková stopa je teda emisia skleníkových plynov (GHG) zo všetkých zdrojov a procesov súvisiacich s konkrétnym produktom, jednotlivcom alebo systémom, od výroby až po likvidáciu. Poľnohospodárstvo sa v súčasnosti zaraďuje k jedným z najvýznamnejších prispievateľov k emisiám uhlíka na celom svete. Podľa oficiálnych štatistík je zodpovedné za približne 10 % emisií skleníkových plynov v EÚ, a z toho veľké percento priamych emisii pochádza z činností manažmentu rastlinnej výroby, ako je uvoľňovanie oxidu dusného pri ošetrení plodín dusíkatými hnojivami alebo orba polí, ktorá znižuje ukladanie uhlíka v pôde. Poľnohospodári taktiež spaľujú veľa fosílnych palív na prevádzku svojich traktorov a kombajnov.

Uhlíková stopa rôznych plodín sa líši v závislosti od požiadaviek na živiny a postupy hospodárenia a emisie z plodín do značnej miery závisia od množstva použitého hnojiva. Pšenica spolu s kukuricou a repkou, ktoré sú silne hnojené majú tendenciu mať vysokú uhlíkovú stopu. Ich pestovanie tiež vyžaduje veľké množstvo priamej energie, ktorá zahŕňa ľudskú prácu, naftu, elektrinu, a nepriamej energie, ktorá zahŕňa semená, hnojivá, pesticídy a stroje. Platí, že olejniny majú vyššiu uhlíkovú stopu ako obilniny pretože majú vysoký obsah N. Zatiaľ čo plodiny, ktoré dokážu viazať dusík a nie sú hnojené (napríklad sója a lucerna), majú tendenciu mať malú uhlíkovú stopu. Strukoviny spolu so zeleninou majú najnižšiu stopu, ktorá je spôsobená príspevkom N2O eliminovaného z aplikácie hnojív, mulčovania a koreňov. Odporúča sa zvýšiť zaradenie strukovín do osevného postupu, čo zvyšuje organický uhlík v pôde a znižuje vstupy v  hnojení (plodiny viažuce dusík.)Zároveň optimalizácia striedania plodín zvyšuje pôdny organický uhlík o 0,8 t CO2-ekv/ha/rok.

Graf 1: Globálna uhlíková stopa v produkcii potravín

Graf 1

Energia z fosílnych palív využívaná v poľnohospodárstve sa najviac podieľa na emisiách skleníkových plynov v rastlinnej výrobe, kde napr. pri odstraňovaní pozberových zvyškov sa uhlíková stopa zvyšuje o 6 % na hektár. Riešením by mohlo byť lepšie využívanie energeticky efektívnych strojov a ich optimalizácia.

Dusík je kľúčovou živinou potrebnou pre úrodnú pôdu. Jeho používanie a výroba sú však spojené s vysokou úrovňou emisií počas celého životného cyklu.

Emisie oxidu dusného z obhospodarovaných pôd predstavujú takmer 40 % emisií z poľnohospodárstva v EÚ.

Tieto emisie vznikajú aplikáciou dusíkatých hnojív na poľnohospodársku pôdu a následnými chemickými procesmi bez ohľadu na zdroj dusíka: minerálny syntetický dusík alebo organický dusík pochádzajúci zo strukovín, hnoja, rastlinných zvyškov, mulča a kompostu. Bez ohľadu na systém obrábania pôdy má proces minerálneho hnojenia najväčší potenciálny vplyv na emisie skleníkových plynov.

Produkty na ochranu plodín prispievajú len malým percentom (<1%) k celkovej uhlíkovej stope pestovaných plodín. Farmárom zároveň umožňujú vykonávať poľnohospodárske postupy, ktoré sú udržateľné a efektívne a znižujú uvoľňovanie emisií skleníkových plynov, a tak eliminujú účinky pôdnej erózie. Ďalšou možnosťou je zaradenie odrôd odolných voči škodcom a chorobám pomáha znížiť používanie agrochemikálii a tým znížiť uhlíkovú stopu.

Možné riešenia a eliminácia uhlíkovej stopy

Je dôležité v prvom rade presne identifikovať zdroje emisií a následne šíriť poznatky o tom, ako prispieť k ich zníženiu pri pestovaní plodín.

Keďže existuje priama súvislosť medzi emisiami oxidu dusného a množstvom aplikovaného dusíkatého hnojiva, najúčinnejším opatrením na zníženie emisií je zníženie dávok dusíka. Vo všeobecnosti je poľnohospodárska pôda v EÚ (najmä v starých členských krajinách) prehnojená a vzhľadom na vysoký prebytok dusíka existuje značný potenciál na jeho zníženie. V prípade aplikácie je dôležité myslieť na dobré načasovanie hnojenia. Odporúča sa tiež uprednostniť používanie organických hnojív ako je kompost a hnoj.

Lesy a v menšej miere trávnaté porasty v EÚ v súčasnosti zachytávajú približne 10 % celkových emisií skleníkových plynov. V dôsledku toho sa opatrenia, ktoré zadržiavajú a posilňujú sekvestráciu uhlíka aj v ornej pôde, často propagujú ako veľmi užitočné prostriedky na dosiahnutie celkových cieľov v oblasti znižovania emisií. Podľa World Agroforestry (ICRAF) agrolesnícke systémy hospodárenia, zalesnené ochranné pásy, výsadba živých plotov a trvalých trávnych porastov zvyšuje sekvestráciu uhlíka v pôde a tak prispieva k znižovaniu uhlíkovej stopy.

Na Slovensku sa v poslednom čase vo väčšom rozsahu začínajú využívať systémy neinverzného obrábania pôdy (no-till) najmä kvôli technologickému zjednodušeniu. Je zároveň dokázané, že takéto obrábanie pôdy môže znížiť environmentálne dopady procesov rastlinnej výroby napr. používanie neobrobenej pôdy s veľkým množstvom rastlinných zvyškov na poli výrazne prispieva k zníženiu emisií skleníkových plynov pri produkcii kukurice. Ďalšou možnosťou je regeneračne udržiavaná pôda, ktorá by mala byť celoročne pokrytá rôznorodou vegetáciou a minimálne pod povrchom by mala byť živá počas celého roka. Teda poľnohospodárstvo s čo najmenším zásahom človeka. V praxi to znamená zníženie mechanického a chemického narušenia pôdy, ktoré má negatívny vplyv na štruktúru pôdy. Regeneratívne poľnohospodárstvo zadržiava uhlík v pôde a zvyšuje organický uhlík v pôde, znižuje CO₂ v atmosfére a prispieva k uhlíkovej neutralite. Pomáha tiež zadržiavať vodu v krajine.

Zníženie emisií skleníkových plynov je významnou výzvou pre poľnohospodárstvo, ktoré má veľký potenciál prispôsobiť sa klimatickým zmenám a zmierniť ich prostredníctvom postupov, ktoré pomáhajú zvyšovať sekvestráciu uhlíka v pôde, chrániť zachytávače uhlíka a znižovať intenzitu uhlíkovej stopy.