Jakou roli hraje dusík v půdě doopravdy

Člověk dokáže tento proces výrazně urychlit citlivým zemědělským obděláváním, kdy se 1 cm může vytvořit už za 30–40 let, a v ideálních podmínkách se může zkrátit i na méně než 20 let. Ale i tak je vznik půdy velmi zdlouhavý proces a je nejen zájmem, ale  přímo povinností člověka o půdu a její úrodnost pečovat. Stav půdy je věc veřejná a týká se každého z nás, ať si to připouštíme, nebo ne. 

Mobilní telefony a umělá inteligence nám budou nejspíš k ničemu, když nebudeme mít co posnídat. Překotný růst populace na naší  planetě s sebou nese stále vyšší nároky na produkční funkce zemědělství.

Před 100 lety německý vědec Fritz Haber objevil způsob získávání dusíku ze vzduchu. O 30 let později jeho krajan Carl Bosch tento proces zdokonalil tak, že se dá bez nadsázky říci, že ovlivnili svět více než Hitler nebo Stalin.

Oba pánové za tento vynález získali Nobelovu cenu. Haber-Boschova reakce se dnes používá především při výrobě dusíkatých průmyslových hnojiv, které nahradily nitráty přírodního původu importované z Chile, známé jako ledek. Pikantní je, že stejný vynález umožnil Německu získat během 1. světové války dostatečný objem dusičnanů potřebných k výrobě výbušnin.

Výrazným zefektivněním zemědělské produkce a výroby potravin umožnila Haber-Boschova reakce doslova explozi lidské populace.  Otevřela dveře jejímu nárůstu z asi 1,6 miliardy v roce 1900 na současných 7,7 miliardy. V kombinaci s objevem ropy, vývojem  zemědělské techniky, pesticidů a šlechtěním dokázala dusíkatá hnojiva zčtyřnásobit produktivitu zemědělské půdy. Velká část dusíku v lidských tkáních má proto původ právě v Haber-Boschově procesu.

Rozsáhlé používání průmyslové fixace dusíku s sebou bohužel přineslo i řadu neblahých následků na ekosystém naší Země. Samotná výroba dusíku ze vzduchu je velmi energeticky náročná, pro představu 1 kg dusíkatého hnojiva odpovídá asi 1 l nafty.

Haber-Boschův proces v současnosti ročně produkuje 450 milionů tun dusíkatých hnojiv, převážně ve formě amoniaku, dusičnanu amonného a močoviny. Při jejich výrobě se spotřebuje 3–5 % světové produkce zemního plynu, což odpovídá asi 1–2 % světové roční spotřeby energie.

Kromě energetické náročnosti přispívá k dalším problémům v oblasti životního prostředí, jako je splach do řek, rybníků a jezer. Průmyslová hnojiva jsou jedním z činitelů, kteří způsobují nepřirozenou eutrofizaci povrchových i pobřežních vod moří a oceánů. Určitě jste si někdy odepřeli koupání kvůli zelené vodě plné sinic. Právě takový stav přírodních koupališť může být způsoben dusičnany a fosfáty.

Další kapitolou je vyluhování dusičnanů a dusitanů do podzemních vod a následná kontaminace zdrojů pitné vody. Ne každou vodu můžeme dát bez obav malým dětem. I atmosférická depozice dusičnanů a amoniaku ovlivňuje přírodní ekosystémy.

Všimli jste si žlutých až oranžových povlaků na větvích i na kůře stromů a keřů, které tam ještě nedávno nebývaly? Možná nejsem sám, kdo si lámal hlavu, proč se tam v posledních letech objevily. Jsou to nitrofilní (dusíkomilné) lišejníky, které jsou živeny dusíkem obsaženým ve srážkách.

Zmíněné problémy pocházejí zejména z nadužívání, neboť dusíkatá průmyslová hnojiva jsou všeobecně lehce dostupná a přinášejí velmi rychle výsledky. Dusíkaté hnojivo je pro rostliny rychlý zdroj energie, na kterou reagují podobně jako člověk na cukr nebo na drogy.

I když se rostliny na první pohled zdají být ve výborné kondici, opak je pravdou. Jsou na tom podobně jako drogově závislý člověk v aktuálním „rauši“, po kterém přichází „absťák“.

Rostliny živené nadbytkem syntetického dusíku nejsou nuceny vytvářet plnohodnotné kořenové systémy a hůře pak odolávají  nedostatku vláhy a dalším stresovým činitelům.

Dlouhodobé nadužívání průmyslových hnojiv spolu s pesticidy vedlo též k jednostrannému vyčerpávání půdy, snižování obsahu organické hmoty v půdě, snížení půdní mikrobiální aktivity a následně k neschopnosti půdy odolávat erozi.

Jednostranné dodávání syntetického dusíku do půdy způsobuje také rozplavování půdních drobtů a vytvoření „zatmelené“ vrstvy v podorničí, která zabraňuje vsaku vody do hlubších vrstev. I proto naše krajina trpí deficitem vody, i když vydatně prší.

Sucho bezpochyby není jen důsledkem zásahů člověka do agroekosystému. Určitě o trošičku víc pálí sluníčko nebo se naše planeta na své dráze k němu o trochu více přichýlila, ale přiznejme si, že něco jsme také my lidé provedli s krajinou.

Rozorané meze, špatné střídání plodin, meliorovaná pole, k tomu vysušené mokřady a narovnané vodní toky, to je komplex jednotlivostí, který je v důsledku zodpovědný za nižší obsah vody udržitelný půdou a celkově výrazně menší objem vody zadržené v krajině.

Následkem je lehčeji ohřívaný povrch krajiny, přehřátý povrch generuje větší odpar a navíc odráží vláhonosné srážky, a tak se to cyklí. Je to proces plíživý, ale těžko zvratný a často vede ke kolapsům.

Za posledních asi 60 let, co se intenzivně používají průmyslová dusíkatá hnojiva a pesticidy v celosvětovém měřítku, se sice podstatně zvýšily výnosy, ale změnila se výrazně kvalita a funkce půdy a celkově krajiny. Půda vydrží velmi mnoho, má obrovskou setrvačnost, ale jak se říká – nic netrvá věčně. Zejména po loňském, relativně vlhkém roce je markantně viditelné, jak půda a naše krajina ztratila schopnost nasávat vodu a propouštět ji do hlubších vrstev, a sytit tak podzemní vodní rezervoáry.

Od podzimu stojí na velkých plochách polí kaluže a jezera nevsáknuté vody, a to nejen na jižní Moravě nebo v Polabí. A přesto  hydrologo vé hovoří o hrozícím vodním deficitu. Co se to vlastně děje, jak z těchto problémů ven? Existuje nějaké řešení?

O ekologizaci zemědělství se mluví stále naléhavěji, ale faktické kroky, na globální úrovni, jsou zatím velmi pozvolné. Světlým bodem je ekologické zemědělství, které se svým celostním pohledem vnáší udržitelné způsoby hospodaření do všech stupňů svého produkčního cyklu.

Ekologické zemědělství se výše uvedeným problémům snaží bránit striktním zákazem používání syntetických hnojiv a pesticidů. Dusík do půdy dodává výhradně v organické podobě ve formě statkových hnojiv, zeleného hnojení a řazením plodin, které dokáží samy fixovat vzdušný dusík v symbióze s bakteriemi na svých kořenech.

Pesticidy nahrazuje agrotechnikou, kontaktními přírodními látkami, biologickou ochranou a pestrým osevním postupem. Tato opatření jsou ekonomicky i technicky nákladnější než prostá aplikace průmyslových hnojiv a logicky se projevují ve výsledné ceně bioproduktů. V kostce řečeno, větší rozšíření ekologického zemědělství je pravým lékem na výše uvedené bolesti.

Potěšitelné je, že ekologické zemědělství vykazuje již více jak 40 let setrvalý růst. Není mnoho odvětví, které by v tak dlouhé řadě  nevykázalo žádný pokles. Asi to s námi není ještě tak zlé, i když se někdy „po čertech“ zdá, že se svět neodvratně řítí do záhuby.

Naopak, ekozemědělství je zkušební laboratoří různých nových ekologických trendů v zemědělství (nové rezistentní odrůdy, biologické přípravky na ochranu rostlin, moderní odplevelovací stroje, volné stáje a alternativy ke klecovým chovům atd.)

V České republice připadá na jednoho obyvatele v průměru 0,4 ha zemědělské půdy, to je pro představu přibližně půlka fotbalového hřiště. Z toho jsou tři čtvrtiny půdy orné.

S tímto potenciálem patří Česká republika mezi šťastnější polovinu světa, která může mluvit o potravinové soběstačnosti, neboť s touto výměrou je pořád ještě schopna uživit svoji populaci.

Asi 15 % z toho (z naší „poloviny fotbalového hřiště“) tvoří ekologicky obhospodařovaná půda, a řadí tak naši republiku mezi státy s nejvyšším procentem výměry takto obhospodařované půdy na světě. Vyšší podíl má pouze Rakousko, Estonsko a Švédsko. V EU je ekologicky obhospodařováno v průměru 8 % evropského půdního fondu.

Pro informaci, v roce 2020 bylo v České republice oficiálně evidováno téměř 550 tis. ha ekologicky obhospodařované půdy, což představuje o něco větší plochu, než má Moravskoslezský kraj. Naše vysoké procento je trochu zkresleno tím, že jsou v něm zahrnuty i pastviny a luční porosty v horských a podhorských oblastech, které z principu nemá cenu nějak chemicky ošetřovat.

Není tajemstvím, že zemědělství pohánějí dotace, a že v ekologickém režimu jsou o něco vyšší. Z rozložení poměru výměry luk, pastvin a orné půdy je patrné, že zde sehrály svou roli, neboť podíl výměry orné půdy ekologického zemědělství je jen 16 %.

České ekologické zemědělství tedy prozatím hlavně pečuje o znevýhodněné horské a podhorské oblasti a produkuje masný skot, který se ale jen velmi málo prodává jako bio.

Je smutné, že větší část biopotravin, které jsou k dostání na našem trhu, zatím pochází z dovozu. Tento ne úplně šťastný stav se snaží změnit dotační politika, která chce více podporovat pěstování na orné půdě, zvláště speciální plodiny, včetně zpracování a marketingu.

V blízké budoucnosti se snad podaří více podpořit výzkum, poradenství i odbyt a prodej bioprodukce. Tato opatření by měla přinést daleko širší paletu a hlavně množství lokálních bioproduktů a následně by se tyto změny mohly pozitivně projevit i v naší
krajině a v kvalitě půdy.

Víte, že tomuto trendu můžeme každý z nás trochu pomoci, i když nejsme zemědělci? Nevěříte tomu? Zkusme o tom společně popřemýšlet.

V našem světě se hodnota věcí obecně vyjadřuje penězi. Na peníze lze nahlížet i jako na imaginární hlasovací lístky, kterými každý den potvrzujeme, že to, co za ně dostáváme, je právě to, co chceme, a že tak je to správně.

Zkusme se někdy zamyslet, jestli opravdu souhlasíme s tím, jak daný produkt, který právě bereme z regálu do ruky, vzniká. Možná se pak ocitne v našem spotřebním koši více bioproduktů a možná si uvědomíme, proč mívají bioprodukty zpravidla o něco vyšší cenu.

Často se totiž stává, že hodnotu věcí zbytných dokážeme bez problémů ocenit a u těch zásadních, které prochází naším žaludkem a pomáhají stavět naše těla, už tak ochotní nejsme. Na vyšší cenu bioproduktů lze nahlížet i tak, že je v ní obsaženo i naše poděkování za environmentálně odpovědné chování jeho výrobců.

Tak vám i sobě při tom běžném denním hlasování přejeme šťastnou ruku!