Úvod / Informácie / Živočíšna výroba / Rôzne

Environmentálne aspekty v chove hospodárskych zvierat

07-10-2016
Ing. Vojtech Brestenský, CSc., MVDr. Zuzana Palkovičová, PhD. | brestensky@vuzv.sk
Národné poľnohospodárske a potravinárke centrum – Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra

V súčasnosti sa v krajinách s vyspelým poľnohospodárstvom intenzívne diskutuje o potrebe dosiahnuť jeho trvalej udržateľnosti. Udržateľný rozvoj má tri rozmery ekonomický, sociálny a environmentálny. To znamená, že poľnohospodárstvo má plniť okrem produkčnej a sociálnej funkcie aj funkciu ekologickú. Moderné chovy zvierat zavádzajú postupy rešpektujúce požiadavky zvierat a eliminujúce negatívne dopady na životné prostredie. Týmito postupmi sa často dosiahnu, nie len environmentálne benefity, ale aj zlepšenie zdravotného stavu a úžitkovosti zvierat a v konečnom dôsledku zlepšenie kvality produktov.

Ústredným environmentálnym problémom v  chove hospodárskych zvierat je metabolizovanie krmiva a následná produkcia exkrementov. Z toho vyplýva, že environmentálny problém v chove zvierat, počnúc dobrou poľnohospodárskou praxou, je ovplyvnenie kvality a zloženia hnoja, metódy odstraňovania hnoja zo systému ustajnenia, skladovanie a úprava hnoja a napokon rozhadzovanie hnoja na pôdu. Významným environmentálnym aspektom je vysoká koncentrácia zvierat v poľnohospodárskej oblasti s vysokou produkciou hnoja, čo by mohlo spôsobiť, že prísun minerálov a živín z hnoja by mohol prevyšovať požiadavky pestovaných plodín alebo pastvín.

Väčšina opatrení týkajúcich sa ochrany životného prostredia z chovov hospodárskych zvierat je zameraná na ochranu vôd, ale vyvíja sa na chovateľov tlak aj na znižovanie negatívneho účinku na ovzdušie.

Emisie z  chovu zvierat

Pri emisiách sa najväčšia pozornosť  venuje amoniaku, ako hlavnému znečisťovateľovi ovzdušia, pretože sa uvoľňuje do ovzdušia v najväčších množstvách. Takmer všetky informácie o znižovaní emisií z ustajňovania zvierat prinášajú správy o znižovaní emisií amoniaku. Predpokladá sa, že pri znižovaní emisií amoniaku sa znižujú aj emisie ostatných plynných látok. Ďalšie dopady na životné prostredie sa vzťahujú na emisie dusíka a fosforu do pôdy, povrchovej vody a spodnej vody a vyplývajú z aplikovania hnoja do pôdy. Opatrenia na znižovanie týchto emisií sa neobmedzujú len na to, ako skladovať, upravovať alebo používať hnoj pri jeho vzniku, ale zahŕňajú opatrenia na ovplyvnenie kvality a minimalizovanie tvorby hnoja.

Emisie amoniaku sú determinované produkciu celkového dusíka. Z produkcie celkového dusíka predstavuje amoniakálny 60 % pri hovädzom dobytku a 70 % pri ošípaných a hydine. To znamená, že keď krava vylúči za rok 105 kg dusíka, 63 kg je amoniakálneho, prasnica vylúči za rok 35 kg dusíka, z čoho je 25 kg amoniakálneho. Nositeľom amoniaku je moč, v ktorom je viac ako 90 % celkového vylúčeného amoniakálneho dusíka. Zdrojom jeho emisií je rozklad organických látok obsiahnutých v exkrementoch. Vytvára sa za anaeróbnych podmienok mikrobiologickými premenami. Močovina v moči je prostredníctvom enzýmu ureázy hydrolyzovaná a premieňaná na amoniak a oxid uhličitý. Na uvoľňovanie amoniaku má okrem vlastností výkalov ako je pH a teplota, pomer C:N, množstvo degradovateľných proteínov, obsah sušiny, vplyv i veľkosť emitujúcej plochy, rýchlosť prúdenia, teplota a relatívna vlhkosť vzduchu nad touto plochou, intenzita výmeny vzduchu v maštali a materiál podstielky.

Produkcia anoniakálneho dusíka hospodárskymi zvieratami na Slovensku v roku 2014 je uvedený v grafe 1. Najväčším producentom je hovädzí dobytok, ktorý produkuje až 55 % z celkovej produkcie amoniakálneho dusíka hospodárskych zvierat, pričom 90 % z toho produkuje mliekový dobytok.

Graf 1: Produkcia amoniakálneho dusíka hospodárskymi zvieratami na Slovensku v roku 2014 (tony)

Graf 1 Produkcia amoniakálneho dusíka hospodárskymi zvieratami na Slovensku v roku 2014 (tony)

Emisie amoniaku z exkrementov vznikajú od ich vylúčenia zvieraťom až po ich zapracovanie do pôdy. To znamená, že vznikajú už v maštali pri zbere exkrementov, ich odstraňovaní z maštale, pri skladovaní a pri aplikácii do pôdy. Najvyššie straty amoniakálneho dusíka z hnoja sú pri aplikácii na pôdu, pričom sú vyššie z maštaľného hnoja ako z hnojovice.

Uplatnením nízko emisných techník (BAT- Best Available Techniques, v preklade najlepšie dostupné techniky) pri kŕmení, ustajnení, skladovaní hnoja a jeho aplikácii na pôdu je možné znížiť emisie amoniakálneho dusíka primerane ku skutkovému stavu.

Opatrenia na znižovanie vplyvu chovu zvierat na prostredie a emisií amoniaku sa začínajú už pri kŕmení, ovplyvňovaním množstva exktementov a ich zloženia. Zvieratá rastlinné bielkoviny transformujú na živočíšne, pričom iba časť rastlinného dusíka je využitá na živočíšne produkty. Väčšina spotrebovaného dusíka je zvieratami vylučovaná v exkrementoch (tabuľka 1). Hoci vylučovaniu dusíka dodávaného v krmivách sa nedá vyhnúť, riadeným kŕmenia bielkovín a aminokyselín sa dá dosiahnuť zníženie množstva dusíka, ktorý skončí v exkrementoch a slúži ako zdroj emisií amoniaku. Riadenou výživou je potrebné prispôsobiť krmivá a ich zloženie požiadavkám zvierat v rôznych štádiách chovu tak, aby bolo množstvo dodanej energie, dusíkatých látok, minerálov, stopových prvkov a vitamínov najefektívnejšie využívané pre rast, produkciu a reprodukciu. Prvým opatrením pre znižovanie emisií amoniaku je minimalizovanie tvorby hnoja a znižovanie obsahu dusíka v exkrementoch. Kŕmenie poskytuje nákladovo najúčinnejšie možnosti znižovania emisií amoniaku. Týmito opatreniami je možné znížiť jeho emisie do 50 %.

Tabuľka 1: Vylučovanie N za rok, % zo živej hmotnosti

Tabuľka 1: Vylučovanie N za rok, % zo živej hmotnosti

Vo Vyhláške Ministerstva pôdohospodárstva, životného prostredia a regionálneho rozvoja Slovenskej republiky 356/2010 Z. z., ktorou sa vykonávajú niektoré ustanovenia zákona o ovzduší sú tieto odporučenia pre zníženie nadbytočných dávok proteínov:

  1. zloženie krmiva prispôsobiť požiadavkám stavu jednotlivých zvierat, napríklad podľa veku a váhy zvieraťa, štádia chovu,
  2. náhrada časti čerstvej trávy vlákninou s nižším obsahom proteínov, napríklad kukuričnou silážou, senom, slamou a pod.,
  3. vylúčenie intenzívneho hnojenia trávnych porastov určených na skrmovanie,
  4. zvýšenie podielu pasenia,
  5. primiešavanie biotechnologických prípravkov do krmiva.

Z exkrementov uniká amoniak už v maštali. Strata celkového dusíka v maštali je uvedená v tabuľke 2. V lete pri vyšších teplotách sú emisie amoniaku vyššie ako v zime. Pri zvýšení vonkajšej teploty o 1 °C sa emisie z ustajnenia kráv zvýšia o 2,6 %. Podstielka viaže na seba amoniak a znižuje jeho emisie. Kilogram slamy dokáže absorbovať 2-5 g amoniaku. Pri častejšom odstraňovaní hnoja z maštale a čistejších podlahách sú emisie amoniaku nižšie. Zmenšenie povrchu hnoja a zníženie prúdenia vzduchu, prípadne ochladzovanie hnojovice prispeje k nižším emisiám amoniaku. Oddeľovanie moču od hnoja spomalí rýchlosť reakcie, ktorá vedie k tvorbe amoniaku. Spádovanie plochy pre exkrementy na odvod moču do kanalizácie prispeje k znižovaniu emisií amoniaku. Reakcia hnoja má významný vplyv na uvoľňovanie amoniaku. Pri reakcii nad pH 7 sa v hnoji zvyšuje koncentrácia amoniaku a tým aj rýchlosť jeho odparovania, pričom pH hnoja býva v rozsahu 7,5 až 8,5. Použitím okysľujúcich látok je možné znížiť emisie amoniaku z hnoja.

Tabuľka 2: Strata N v ustajňovacom priestore vyjadrená v %

Tabuľka 2: Strata N v ustajňovacom priestore vyjadrená v %

Nízkoemisnými technikami pre ustajnenie zvierat je možné emisie amoniaku znížiť. Vo vestníku MŽP SR 5/2008 sú uvedené nízkoemisné techniky pre ustajnenie zvierat a o koľko je možné týmito technikami znížiť emisie amoniaku oproti  referenčným hodnotám (tabuľka 3).

Tabuľka 3: Zníženie emisií amoniaku v ustajnení

Tabuľka 3: Zníženie emisií amoniaku v ustajnení

Z hnoja ochudobneného o dusík v ustajňovacom priestore vznikajú pri skladovaní v hnojisku, prípadne v nádržiach ďalšie straty dusíka vo forme amoniaku (tabuľka 4).

Tabuľka 4: Strata N pri skladovaní hnoja v %

Tabuľka 4: Strata N pri skladovaní hnoja v %

Aj pri skladovaní hnoja a hnojovice platí, že čím je väčšia emitovaná plocha, rýchlejšie prúdenie vzduchu nad ňou a vyššia teplota vzduch tým sú vyššie emisie amoniaku. Preto čim viac hnoja je uskladnené na menšej ploche tým sú z neho nižšie emisie amoniaku. Rovnako prekrytie hnoja či hnojovice zabraňuje emisiám. Čím je prekrytie tesnejšie tým sú emisie nižšie. Pevný kryt na hnojovicou (trvalý betónový poklop) je účinnejší ako plávajúce kryty (nasekaná slama, plávajúca fólia, prípadne hexadlaždice), ktoré sú lacnejšie ale menej stále.

Pri skladovaní hnojovice v nádržiach pri každom jej pohybe sa zvyšujú emisie amoniaku. V kľude vytvorí prirodzenú kôru, ktorá báni uniku amoniaku. Preto by sa hnojovica mala miešať až pri vyvážaní na pole.

Vestník MŽP SR 5/2008 ponúka nízkoemisné techniky pre skladovanie hnoja v tabuľke 5.

Tabuľka 5: Zníženie emisie pri skladovanie hnoja mimo ustajnenia

Tabuľka 5: Zníženie emisie pri skladovanie hnoja mimo ustajnenia

Aplikácia hnoja do pôdy je operácia, pri ktorej je vysoká strata dusíka (tabuľka 6) a emisie amoniaku. Vtedy sa vytvára obrovská emitujúca plocha, z ktorej amoniak uniká. Jeho emisie sú vyššie pri veternom a teplom počasí. Ďalej na veľkosť emisií pri aplikácii hnojovice vplýva priepustnosť pôdy. Pri priepustnejších pôdach tekutá časť kde je amoniak rozpustený rýchlo vsakuje do pôdy a sú menšie emisie amoniaku. Pri aplikácii do porastu sú nižšie emisie, pretože porast tvorí nad aplikovaným hnojom kryt, znižuje prúdenie vzduchu nad hnojovicou, tvorí tieň a bráni odparovaniu amoniaku.

Tabuľka 6: Strata N pri aplikácii hnojív v %

Tabuľka 6: Strata N pri aplikácii hnojív v %

Nízkoemisné techniky pri aplikácii hnoja sú zamerané na čo najrýchlejšie zapracovanie hnoja do pôdy. Najefektívnejší spôsob aplikácie je s podpovrchovým zapravením. .

Vestník MŽP SR 5/2008 ponúka nízkoemisné techniky pre aplikáciu hnoja v tabuľke 7.

Tabuľka 7: Zníženie emisie podľa spôsobu aplikácie hnoja

Tabuľka 7: Zníženie emisie podľa spôsobu aplikácie hnoja

Ochrana vôd pred znečistením hospodárskymi hnojivami

Chov hospodárskych zvierat, sa pri nesprávnej manipulácii s exkrementmi, ktoré produkujú, môže stať znečisťovateľom vodných zdrojov, či už povrchových alebo spodných. Vysoká koncentrácia zvierat na jednom mieste môže predstavovať riziko pre bodové znečistenie vodných zdrojov. Podobné nebezpečia vznikajú aj zo skládok maštaľného hnoja, hnojovice, prípadne močovky. Hlavnými zdrojom znečistenia sú dusíkaté látky, ktoré prenikajú z hospodárskych hnojív do vody. Možné je aj znečistenie vodných zdrojov patogénnymi mikroorganizmami a inými zdravie ohrozujúcimi živými organizmami. Príčinou takéhoto znečisťovania je nesprávne skladovanie a využívanie hospodárskych hnojív. Preto je potrebné tieto činnosti zamerať na to, aby sa minimalizovalo nebezpečenstvo znečistenia vôd. Stanovuje ich Správna poľnohospodárska prax, ktorá je základným prvkom BAT techník.

Znečisťovaním vôd dusičnanmi z poľnohospodárskych zdrojov sa zaoberá európska legislatíva (Smernica č. 676/1991/EHS týkajúca sa ochrany vôd pred znečistením spôsobeným dusičnanmi z poľnohospodárskych zdrojov) aj naša legislatíva (zákon 364/2004 Z. z. vodný zákon v znení neskorších predpisov a Zákon 136/2000 Z. z. o hnojivách v znení neskorších predpisov). Stanovujú sa v nej požiadavky na ochranu vôd a vodných ekosystémov. Jej cieľom je zachovanie alebo zlepšenie stavu vôd pre ich trvalé využívanie. Vymedzuje práva a povinnosti osôb, či už právnických alebo fyzických, ktoré manipulujú s hospodárskymi hnojivami. Sklady pre hospodárske hnojivá musia zabezpečiť jeho uskladnenie ekologicky bezpečným spôsobom bez spôsobenia škody na pôde, vodných zdrojoch a poľnohospodárskej výrobe. Podobne sa musí zabezpečiť aj jeho preprava, ktorá nebude predstavovať ohrozenie znečistenia vôd či životného prostredia.

Legislatívou (nariadenie vlády SR 617/2004 Z. z. ktorým sa ustanovujú citlivé oblasti a zraniteľné oblasti) sú stanovené oblasti Slovenska , kde voda v zdroji ma obsah dusíka 50 mg.l-1 alebo sa tejto hodnote približuje. Sú to všetky oblasti v blízkosti vodných tokov, nádrží a podzemných vodných zdrojov. Na týchto územiach je legislatívou stanovený prísnejší režim hospodárenia. Týka sa to skladovania hospodárskych hnojív a používanie dusíkatých hnojivých látok, medzi ktoré patria aj hospodárske hnojivá.

Ak sa má predísť rizikám znečistenia vodných zdrojov zo skladovania hospodárskych hnojív je ich treba skladovať v zariadeniach na tento účel určených, ktoré vyhovujú z hľadiska hygienického, zooveterinárneho, stavebného i ekologického. Musia byť nepriepustné po absolvovaní skúšok tesnosti. Ich kapacita má byť na skutočnú produkciu hnoja či už pevného alebo tekutého v podniku a mala by byť na dobu minimálne 6 mesiacov.

Pre skladovanie maštaľného hnoja sú výhodnejšie faremné hnojiská ako poľné. Pri skladovaní maštaľného hnoja vyteká z neho hnojovka, ktorá musí byť kanalizačným systémom odvedená do skladovacej nádrže. Množstvo vytečenej hnojovky z hnoja je závislé od obsahu sušiny v čerstvom hnoji, skladovacej výšky a pri nezastrešenom hnojisku aj od množstva zrážok. Skladovacie nádrže na hnojovicu musia byť vybavené miešacím zariadením pre homogenizáciu s nepriepustným výdajným miestom pre prečerpávanie hnojovice do prepravných a aplikačných mechanizačných prostriedkov a musia byť zabezpečené proti preplneniu a prenikaniu povrchových vôd do skladovacej nádrže.

Skladovanie maštaľného hnoja voľne na poľnohospodárskej pôde by malo byť výnimočné. Môže sa keď je zhrnutý do súvislej hromady a je zabránené vytekaniu hnojovky a jej rozptyľovaniu po okolí. V zraniteľných oblastiach sa môže voľne skladovať len na pozemkoch zaradených v nízkom alebo strednom stupňom obmedzenia aplikácie dusíkatých hnojív ak sa zabezpečí, že nepríde k znečisteniu povrchových vôd alebo podzemných vôd. Maštaľný hnoj sa môže v zraniteľných oblastiach na nespevnenú voľnú skládku ma poli vyviezť až po trojmesačnom skladovaní na pevnej podložke na farme, keď je už z neho vytečená hnojovka. Maštaľný hnoj z hlbokej podstielky, z podstielaného ustajnenia, kde odteká močovka, ktorá sa oddelí od maštaľného hnoja už v maštali a tam kde sa podstiela 6 kg slamy na dobytčiu jednotku za deň nie je potrebné skladovať 3 mesiace na pevnej podložke, ale môže sa vyviezť hneď na nespevnené poľné hnojisko. Voľná skládka v zraniteľnej oblasti nesme byt dlhšie ako 8 mesiacov a toto miesto sa môže znovu použiť na skladovanie hnoja až po 4 rokoch. Pri svahovitosti parcely do 3° musí byť vzdialenosť voľnej skládky od povrchového vodného zdroja najmenej 100 m. Pri svahovitosti parcely nad 3° sa v zraniteľných oblastiach nesmie zriaďovať voľná skládka hnoja. Ďalej sa nesmie zriaďovať na pôde trvalo zamokrenej, s hladinou podzemnej vody vyššou ako 0,6 m, v inundačnom území vodného toku, v okolí odkrytých podzemných vôd, a na zrnitostne ľahkých pôdach.