V seriálu Inspirace pro zemědělce představujeme příklady různých způsobů hospodaření v ekologickém a biodynamickém zemědělství, v jehož středu je péče o půdu, přírodní i lidské zdroje. Chceme inspirovat začínající i zkušené zemědělce, ty ekologické, nebo i ty, kteří o přechodu na ekologické hospodaření přemýšlí. Zasít třeba první semínko budoucí změny. V seriálu se proto objevují pestré příklady z praxe konkrétních zemědělských podniků jak od nás, tak ze zahraničí.
Tento díl představuje nový dlouhodobý polní pokus týkající se úrodnosti půdy a kvality potravin v biodynamickém zemědělství.
Půdní úrodnost v ekologickém zemědělství je systémovým efektem
Smíšený podnik s chovem zvířat o koncentraci jedné dobytčí jednotky (DJ) na hektar zemědělské půdy již dnes není v ekologickém zemědělství standardem – specializace podniků vcelku z pochopitelných důvodů od 90. let neustále pokračuje. Jako jediný ekologický svaz požaduje ve svých směrnicích svaz Demeter chov býložravců živících se objemným krmivem alespoň v koncentraci 0,2 DJ/ha, přičemž tuto povinnost lze splnit také formou podnikové kooperace. Není proto překvapivé, že podniky Demeter chovaly v roce 2019 v průměru ještě 0,84 DJ/ha, čímž překračovaly obecný průměr německých ekologických podniků (asi 0,6 DJ/ha). I ve svazu Demeter však necelých 38 % podniků chovalo méně zvířat než 0,6 DJ/ha a 31 % se jich pohybovalo mezi 0,6 a 1 DJ/ha. Jen dalších 31 % podniků chovalo více než 1 DJ/ha.
Ekologicky obhospodařované půdy mají vyšší obsah humusu než konvenční – takový je výsledek dosud nejrozsáhlejšího vyhodnocení dat k tomuto tématu, takzvané metaanalýzy, kterou provedli vědci z FiBL (Gattinger et al. 2012). Důvod je zřejmý: Dobré zásobení půdy organickou hmotou bylo v klasických ekologických zemědělských podnicích takříkajíc vedlejším efektem, který Leithold et al. (2015) vysvětlují v podstatě trojím účinkem pěstování pícnin:
- Krmné leguminózy zvyšují podíl plodin v osevním postupu, které půdu obohacují o humus,
- krmné leguminózy snižují podíl plodin v osevním postupu, které spotřebovávají humus, a
- krmné leguminózy se zpravidla používají ke krmení přežvýkavců, kteří produkují vysoce kvalitní organické hnojivo.
Zní to banálně, ale banální to není. Aby tento trojí efekt produkce pícnin skutečně vedl k tvorbě humusu, musí být poměr plodin obohacujících půdu o humus a plodin spotřebovávajících humus v osevním postupu alespoň vyrovnaný a spolu s aplikací hnoje musí zajistit pozitivní bilanci humusu. Výpočty bilance humusu vhodnými metodami (viz Brock in Lebendige Erde 4/2017) ukazují, že tohoto stavu se v klasických smíšených podnicích s chovem asi 1 DJ skotu/ha a s odpovídajícím pícninářstvím obvykle dosahuje, zatímco zabezpečení půdy organickou hmotou při nižší koncentraci zvířat nebo omezené produkci pícnin je stále obtížnější. Hospodaření bez chovu zvířat vedlo v dlouhodobém polním pokusu univerzity v Giessenu, probíhajícím mezitím již více než 20 let na statku Gladbacherhof v Hesensku, i přes mulčování jetelotrávy a intenzivní pěstování meziplodin k daleko horšímu zásobení půdy organickou hmotou a k nižším výnosům tržních plodin, než tomu bylo u srovnávací varianty „smíšený podnik“ (Schulz et al. 2017).
Kompost – jeho přednosti a nedostatky
Otázka, zda a případně jak mohou podniky s chovem výrazně méně než 1 DJ/ha zajistit úrodnost své půdy, je tedy nanejvýš aktuální i pro ekologické a biodynamické zemědělství. Jedna možnost spočívá ve výrobě nebo nákupu kompostu z posekané trávy, jejíž použití směrnice Demeter dovolují, zatímco komposty z komunálního organického odpadu jsou vyloučeny. Dostupnost kompostu z posekané trávy je sice regionálně odlišná a někdy i pro biopodniky omezená, dokud je však jen část podniků odkázaná pro zajištění úrodnosti půdy na kompost, zůstává takový kompost co do dostupného množství nejvýznamnější možností.
V zásadě mají komposty různé přednosti: Zásobu střednědobě stabilní organické hmoty v půdě zvyšují lépe než kterékoli jiné hnojivo, zlepšují půdní strukturu a tím mimo jiné i schopnost půdy zadržovat vodu a zvyšováním biologické aktivity půdy napomáhají biologické regulaci původců chorob v půdě (Fuchs et al. 2004; Urra et al. 2019). Na druhou stranu může být orná půda prostřednictvím kompostu kontaminována škodlivými látkami. Tato problematika je sice u zkompostované trávy méně aktuální než u komunálních kompostů nebo zkompostovaných čistírenských kalů, avšak i komposty ze zelené hmoty obsahují zpravidla menší množství plastů a mikroplastů (BGK 2019). To může platit i pro podniky, které si komposty vyrábějí samy, neboť zbytky plastů a mikroplasty jsou mezitím v životním prostředí bohužel velmi rozšířené a navíc ne každý podnik má čas a možnost substráty dostatečně přesně třídit.
Kompost ze zelené hmoty není chlévský hnůj
Kompost ze zelené hmoty není totéž co chlévský hnůj nebo kompost z něj. Z biodynamického pohledu je významný rozdíl, jestli se použije hnojivo rostlinného, nebo živočišného původu. Z tohoto pohledu obdrží výchozí rostlinné látky v trávení zvířat zvláštní kvalitu, které jinými cestami nelze dosáhnout. Bohužel k této otázce existuje dodnes jen velmi málo studií. Srovnání extraktů z kompostu ze zelené hmoty a ze zkompostovaného chlévského hnoje, provedené pomocí krystalizace chloridem měďnatým v ústavu Forschungsring, ukázalo vyšší látkové působení a strukturování vzorku ze zkompostovaného hnoje (Oltmanns 2014). Co to znamená, jestliže se hnojení v podniku s minimálním počtem zvířat opírá především o rostlinný kompost? A co v případě, že tento kompost dokonce ani nepochází z vlastní podnikové produkce řídící se biodynamickými principy, tedy s preparací, ale z nejbližší kompostárny? Do jaké míry je vysoká kvalita biodynamických potravin, potvrzená v mnoha studiích, důsledkem hnojení chlévským hnojem?
I na biologické a biochemické úrovni je jasné, že kompost ze zelené hmoty a kompost z chlévského hnoje jsou dvě různá hnojiva, a mají tudíž rozdílné vlastnosti. Ani zde však neexistují prakticky žádné studie, v nichž by se tyto dva typy kompostu přímo srovnávaly. S ohledem na praxi však musíme vycházet z toho, že hnůj se často používá sice ve vyzrálém, zetlelém stavu, nikoli však ve vlastním smyslu kompostovaný. Srovnání zetlelého hnoje a kompostu ukazuje zpravidla vyšší hnojivý účinek u hnoje, na druhé straně však nelze opominout přednosti kompostu při výstavbě organické půdní hmoty, zlepšení půdní struktury a také vyšší účinek na zdravotní stav rostlin. Je tedy v zásadě vhodné hnojení hnojem doplnit o kompost ze zelené hmoty, nebo to od určité koncentrace chovaných zvířat s příslušnou produkcí hnoje není nutné, a tudíž ani ekonomické? Lze půdní úrodnost v podnicích s minimem chovaných zvířat zajistit doplňujícím hnojením kompostem ze zelené hmoty?
Dlouhodobý polní pokus „Půdní úrodnost v biodynamickém zemědělství“ (BioDyn)
Všemi uvedenými otázkami se Forschungsring a Forschung & Züchtung Dottenfelderhof zabývají v novém dlouhodobém polním pokusu na pozemcích statku Hofgut Oberfeld v Darmstadtu. Pokus byl zahájen koncem léta 2017 jako rozšíření dlouhodobého pokusu s hnojením v Dottenfelderhofu, který běží už od roku 2010 a v roce 2021 dokončí první dvanáctiletý osevní postup (viz Spieß et al. in Lebendige Erde 6/2017 a tab. 1). Zatímco v Dottenfelderhofu jsou srovnávány jen dvě varianty bez aplikace kompostu ze zelené hmoty a s aplikací tohoto kompostu, v Oberfeldu je to pět variant, v nichž jsou vedle sebe ověřovány různé kombinace použití hnoje a kompostu ze zelené hmoty (viz tab. 2). U čtyř z pěti variant v Oberfeldu je aplikováno vždy ekvivalentní množství hnoje odpovídající 1 DJ/ha. Základem pro výpočet je normovaná produkce dusíku na 1 DJ skotu a rok (56 kg) a celkový obsah N v aplikovaném hnojivu (hnůj a kompost). V pokusu jsou postiženy tři stupně koncentrace zvířat: 0,2 DJ/ha jako dolní hranice podle směrnic Demeter; 0,6 DJ/ha odpovídající průměrné koncentraci zvířat v německých ekozemědělských podnicích, a 1,0 DJ/ha jako referenční hodnota a hodnota doporučená k zajištění půdní úrodnosti v literatuře. Varianty s 0,2 a 0,6 DJ/ha dostávají navíc kompost ze zelené hmoty na úrovni 0,8, resp. 0,4 DJ. U varianty s koncentrací zvířat 0,2 DJ kromě toho srovnáváme aplikaci kompostu z posekané trávy vyráběného biodynamicky (z Dottenfelderhofu) s certifikovaným nakoupeným kompostem z regionální kompostárny. Kvůli srovnatelnosti s pokusem prováděným v Dottenfelderhofu jsme i do pokusu v Oberfeldu zařadili variantu s 0,6 DJ skotu na ha bez aplikace kompostu. V Dottenfelderhofu se kromě toho zkoumají účinky draselného hnojení ve variantách bez kompostu ze zelné hmoty a s tímto kompostem (viz Spieß et al. in Lebendige Erde 6/2017). V pokusu se provádí velmi rozsáhlý sběr dat o půdě a rostlinách.
Tento sběr zahrnuje:
- u rostlin: tvorbu biomasy a výnosů, bonitaci zdravotního stavu rostlin a jejich vývoje, chemické rozbory pro zjištění látkového složení, strukturní analýzy pomocí obrazových metod (krystalizace chloridem měďnatým),
- u půdy: posouzení struktury, chemické rozbory ke zjištění obsahu uhlíku a živin, mikrobiologická vyšetření;
- u hnojiv: obsahy živin a u kompostů množství plastů.
Vedení pokusu doprovází vědecká rada, v níž zasedá pět vědců a jeden zemědělec ze svazu Demeter s výzkumnými zkušenostmi. Rada poskytuje odbornou podporu při provádění pokusu a vyhodnocování dat získaných v pokusu.
Perspektivy
Vzhledem k tomu, že jednotlivé varianty se náležitě rozvinou teprve v průběhu dvanáctiletého osevního postupu, jsou i efekty rozdílných postupů patrné a měřitelné teprve postupem času. Při klasickém vyhodnocování dlouhodobých polních pokusů se vychází z toho, že průkazné rozdíly mezi variantami se u půdních znaků dostaví nejdříve po deseti letech. Je tedy nutná trpělivost a výdrž, než pokus přinese nové poznatky. Potom však – a to je názor, který vědci obecně sdílejí – mají dlouhodobé polní pokusy nedocenitelnou hodnotu. O to více nás těší, že díky podpoře dárců můžeme tento nový dlouhodobý polní pokus realizovat – něco takového se dnes hned tak někomu nepoštěstí! Z toho důvodu vyzýváme všechny zájemce z řad zemědělců, poradců a pracovníků výzkumu, aby se na nás obraceli s nápady a podněty a zapojili se tak do společného utváření pokusu a pokud možno jej i využili pro vlastní účely a projekty.
Tab. 1: Osevní postup a hnojení v dlouhodobém polním pokusu BIODYN
| rok | plodina Dottenfelderhof | plodina Oberfeld |
| 2012 | jetelotráva | |
| 2013 | jetelotráva | |
| 2014 | ozimá pšenice | |
| 2015 | kukuřice | ozimá pšenice |
| 2016 | červená řepa | jarní ječmen |
| 2017 | oves – vojtěškotráva1 | jarní hrách – vojtěškotráva1 |
| 2018 | vojtěškotráva | vojtěškotráva |
| 2019 | vojtěškotráva2 | vojtěškotráva2 |
| 2020 | ozimá pšenice | ozimá pšenice |
| 2021 | ozimé žito | ozimé žito |
| 2022 | okopanina3 | okopanina3 |
| 2023 | jarní obilovina – jetelotráva1 | jarní obilovina – jetelotráva1 |
*V Dottenfelderhofu byl pokus zahájen v roce 2012, v Oberfeldu v roce 2018 (výsev krmných leguminóz byl proveden v předchozím roce).
1 Kompost aplikován při výsevu krmné leguminózy ve variantách +BD a +IMP, množství podle varianty.
2 Kompost aplikován při zapravení krmné leguminózy ve variantách +BD a +IMP, množství podle varianty.
3 Chlévský hnůj ve všech variantách, kromě toho kompost ve variantách +BD a +IMP, množství hnoje + kompostu podle varianty.
Tab. 2: Varianty v dlouhodobém polním pokusu BODYN
| Oberfeld | obě stanoviště | Dottenfelderhof |
| 1M
hnojení kravským hnojem 1 DJ/ha |
0,6M
hnojení kravským hnojem 0,6 DJ/ha |
0,6M+K
hnojení kravským hnojem 0,6 DJ/ha + 400 kg K/ha |
| 02M+BD
hnojení kravským hnojem 0,2 DJ/ha + biodynamický kompost 0,8 DJ/ha |
06M+BD
hnojení kravským hnojem 0,6 DJ/ha + biodynamický kompost 0,4 DJ/ha |
06M+BD+K
hnojení kravským hnojem 0,6 DJ/ha + biodynamický kompost 0,4 DJ/ha v kombinaci se síranem draselným 400 kg K/ha |
| 02M+IMP
hnojení kravským hnojem 0,2 DJ/ha + importovaný kompost ze zelené hmoty 0,8 DJ/ha |
V označení variant znamená M hnůj (Mist, Manure), BD biodynamický kompost (biodynamischer Kompost, biodynamic compost) a IMP importovaný kompost (importierter Kompost, imported compost).
Autoři: Dr. Christopher Brock, Meike Oltmanns (Forschungsring e.V.), Dr. habil. Hartmut Spiess, Christoph Matthes, Dr. Ben Schmehe (Forschung & Züchtung Dottenfelderhof)
Vzdělávání a poradenství pro ekologické zemědělce
Farmářská škola – Jsme jediná škola ekologického a biodynamického zemědělství v České republice, která nabízí ucelený program praktického vzdělávání na ekologických farmách u nás i v zahraničí. Usilujeme o znovuoživení půdy, trvale udržitelné postupy, důstojné zacházení se zvířaty a obnovení života na venkově.
Chceme vzdělávat a podporovat mladé zemědělce, kteří budou mít chuť zakládat nové statky a přispívat tak k obnově udržitelného hospodaření, zdravé krajiny i života na venkově.
Czech Organics – Poskytujeme komplexní poradenství na míru v oblasti ekologického zemědělství jako například optimalizace osevních sledů, výživy rostlin, zvyšování půdní úrodnosti, mechanizace v ekologickém zemědělství, výběr vhodných plodin a meziplodin, optimalizace půdních bloků, climate friendly farming.
Podílíme se na výzkumu ekologického zemědělství. Přenášíme nejnovější poznatky zemědělského výzkumu do praxe.
ZPĚT na rozcestník seriálu Inspirace pro zemědělce
……………………………….
Seriál Inspirace pro ekologické zemědělce vznikl jako součást aktivit Živého regionu, který je podpořen v rámci projektu: „Zavedení konceptu BIO regionu jako podpůrné sítě pro biodiverzitu v české krajině: Pilotní aplikace výzkumu“ a financován z Fondů EHP a Norska 2014-2021 program CZ-ENVIRONMENT.
