Obnovit strukturu půdy a bohatost půdní havěti

Přežití lidstva je zcela závislé na konzumaci rostlin. Přestože by se mohlo zdát, že jako lidstvo jsme po asi deseti tisíci letech již našli shodu v tom, jak optimálně rostliny pěstovat, vede se dlouhodobě odborný a společenský spor o to, jak dosahovat půdní úrodnosti a výživy rostlin. Určitou nevýhodou je, že značně sofistikované procesy a vztahy odehrávající se v půdě, které jsou předpokladem růstu rostlin, jsou neviditelné a složitě zachytitelné a nepatří k intuitivním, a tak se pěstování často realizuje zcela protichůdnými metodami. Půdní mikrobiolog Jaroslav Záhora v rozhovoru vysvětluje, v čem spočívají problémy současné zemědělské praxe, jaké jsou podmínky pro symbiotickou spolupráci rostlin a půdních organismů i jaký je potenciál půdy pojmout emise CO2. Neopomíjí ani klíčové otázky, zda orat či neorat a proč není strategicky vhodné dělat z potravin tržní komodity. 

Často mluvíte o dysbalanci mikroprvků a nedostatku mikronutrientů jak v půdě, tak v lidské výživě. Současný stav dysbalance považujete za jeden z největších problémů současného zemědělství. Předně, co jsou mikroprvky a proč jsou pro nás důležité?

Jsou to prvky jako třeba železo, jód, měď, mangan, molybden, zinek, křemík atd., které jsou v živých buňkách v mikromnožstvích a jsou součástí klíčových enzymů, jež se účastní metabolických pochodů. A pokud chybějí, limitují některé metabolické aktivity buněk a omezují jejich imunitu. Některé živé buňky umějí tyto prvky substituovat jinými prvky, dokonce i těžkými kovy.

Pokud jde o nedostatek mikroprvků, o jak velký problém se jedná?

Na podzim roku 2020 byla v Norimberku konference společnosti zájemců o zdravou půdu (Die Interessengemeinschaft gesunder Boden). Na úvod měl vystoupení její předseda Franz Rösl, který na obrázku ukazoval osm jablíček ze supermarketu a vedle toho jedno jablíčko, které bylo hypoteticky vypěstováno v minulosti bez přítomnosti dusíkového luxusu a na stromech, které čerpaly z půdy celé spektrum živin. A říkal, že pokud chcete získat stejné množství mikroprvků jako v minulosti, musíte těch jablíček sníst osm. To je takový příklad, který mi utkvěl, a možná hovoří za všechno.

Jako jeden ze základních kamenů půdní úrodnosti a mobilizace mikroprvků propagujete pestrý osevní postup. Jaká je současná praxe a jaký je vztah mezi pestrým nebo omezeným osevním postupem, pestrou směsí meziplodin a půdní úrodností?

Principem a cílem je, aby došlo k pokud možno co největší obnově fyzikální struktury půdy, potažmo bohatosti půdní havěti. Ne každý mikrob je schopen dlouhodobě přežívat a komunikovat s ozimou pšenicí, která je střídána třeba kukuřicí a kukuřice je střídána další kukuřicí a pak je vrácena ozimá pšenice nebo řepka. Takový osevní postup je určen ekonomickými danostmi. Při kritických úvahách je potřeba zohlednit i celospolečenskou situaci a časté zadlužení farem. Nepřímo je na zemědělce vyvíjen tlak, aby sledoval pouze ekonomické parametry výnosů, a to i prostřednictvím toho, že dostane výhodnou půjčku na zakoupení ještě lepšího kombajnu s ještě větší žací lištou. Toto by mělo být správní radou banky váženo na lékárnických váhách, jestli je to v budoucnosti bezpečná investice.

Člověk by měl ve skladbě meziplodin brát v potaz, že neví, jaký bude podzim, jaký bude sklonek léta, jestli bude sucho, jestli bude průměrný rok nebo jestli bude vlhko. Z pilotních skupin meziplodin by měl vybrat minimálně ty, které se nasévají v týdnu po sklizni, nejlépe ještě tentýž den, bezorebně, do vysokého strniště, aby strniště poskytovalo jakési stínové zázemí pro klíčení semenáčků. Směsi dnes mohou čítat i více než 20 druhů právě z toho důvodu, aby se zvýšila pestrost. Protože pokud bude zvýšena pestrost nabídky různých druhů rostlin, potom bude docházet k posílení biodiverzity a půda bude flexibilní do klimatických výkyvů. Musí tam být rostliny, které dosahují různé hloubky půdního profilu a jejichž kořenový systém se navzájem liší tak, aby se kořenové sféry navzájem doplňovaly.

Je rozumné dát do druhové skladby meziplodin nějakou brukvovitou rostlinu (lničku, habešskou hořčici nebo řepku olejnou), která přemění nabídku živin v půdě v novou rostlinnou biomasu a vytvoří tak – záměrně to přeženu – živinový hlad. A ten hlad je zase reflektován další skupinou, bobovitými rostlinami, které mají pozdější nástup a zadarmo fixují dusíkaté látky pro zemědělce pouze tehdy, pokud v půdě na minerální dusíkaté látky nenarazí. Přítomnost minerálního dusíku v půdním roztoku jsou bobovité rostliny schopny citlivě vnímat a následně omezit symbiotickou spolupráci s mikrobiálními fixátory dusíku – byla by to pro ně ztráta energie. Proč by to dělaly, když v půdě dusík je, i když tu schopnost mají? A konečně by tam měly být zastoupeny nějaké druhy (trávy), které dotují půdu energií, například oves hřebílkatý nebo žito.

Vy a celá řada osobností upozorňujete na to, že orba znamená ztrátu až 20 milimetrů vody, únik uhlíku a dusíku a ztrátu organické hmoty. Nejen kvůli těmto aspektům stále více rezonují bezorebné metody zpracování půdy. I ty však mají své nevýhody. Jak se stavíte k této problematice?

Neexistuje metoda, která by měla jenom výhody. Začít regenerovat půdu bezorebným způsobem má jeden obrovský háček. My máme jinou půdu, než jsme měli v minulosti, a pokud zahájíme bez nějakého přechodného období bezorebné hospodaření, tak tím vystavujeme rostliny v podstatě živinovému hladu – v půdě adaptované na přídavky živin ztrácíme ze začátku na výnosu. Protože tím, že se nehýbe s půdou, prostředí postupně začínají ovládat pionýrské houby a kontrolují osud živin. Současné zemědělství je postaveno na spolupráci s bakteriemi a aktinomycetami. Tuto spolupráci dřívější orebné zemědělství znovu aktivovalo právě orbou. Riziko rozpadu půdy, transportu a ztráty organické hmoty bylo malé, protože se k sobě dostávaly půdní komponenty, které byly během vegetačního období od sebe oddělené. Docházelo sice ke ztrátě organických látek, ale díky pravidelnému doplňování to tehdy nebyl takový problém, protože půda v minulosti byla oživenější a neměla rozdělenou vrstvu ornice a podorničí tak dramaticky, jako je tomu v dnešním období. Povrch je zhutnělý a vrstvička oddělující podorničí a ornici je zatmelená. Rostliny v minulosti prokořeňovaly do velké hloubky. Dnes když člověk extrahuje kořenovou soustavu plodin, obvykle narazí na zatmelené podorničí v hloubce 20 až 30 centimetrů a níže rostlina prokořeňuje jen trhlinami a prasklinami. Takže sestavit návody k tomu, jak orat či neorat, jak s tím začít, a naroubovat je plynule na komerční zemědělství není úplně jednoduché.

Co se snaží dělat v precizním, chytrém zemědělství prostřednictvím pásového zpracování půdy strip-tillem, je to, že část půdy zůstává intaktní a operuje se jenom v úzkých pásech. To by mohlo být jakýmsi rozumným mezistupněm. Daleko rozumnější je ale narušení té zatmelené vrstvičky a obsazení vytvořených štěrbin vegetací, která koření do velké hloubky. Například rostlinami jako vičenec nebo čičorka v suchých oblastech, vojtěškou v oblastech vlhkostně příznivějších. Takovému porostu je třeba ponechat odpovídající dobu v klidu. Pomoci může také úprava pH půdy na začátku a obohacení použitých revitalizačních rostlinných směsí i jinými druhy, v nichž nebudeme sledovat prvotně produkční cíle, nýbrž cíl přechodu na bezorebné hospodaření tak, aby se z půdy stal zase funkční celek, kdy si všechny složky navzájem pomáhají. Pestré druhové složení vegetace určené k revitalizaci půdy a s tím spojená vyšší nabídka podzemní a nadzemní biomasy rostlin a kolonizujících mikroorganismů směřuje k oživení žížalami a půdními bezobratlými. A skutečně ten čtyřmilimetrový průduch, který je udržován žížalou, slouží nejen k ventilaci půdy a k větší infiltraci srážek, ale také rostlinám k tomu, aby okupovaly daleko větší hloubku a byly schopny obstát i za klimatických výkyvů sucha. Jakkoli jsou bezorebné metody zpracovávání půdy nadějné, v daném stavu rozpracování nejsou všelékem pro všechny půdy a pro všechna hospodářství. V tradičním ekologickém zemědělství je například bezorebné zpracování půdy v konfliktu s přesvědčením, že kdyby byla vynechána orba, byl by ztracen základní způsob omezování tlaku plevelů.

Rakousko se možná až příliš často skloňuje v souvislosti se šetrnějšími metodami hospodaření, zdůrazňuje se především pestřejší krajinná mozaika. V Jižním Tyrolsku však bylo v rámci studie v trávě v okolí hřišť identifikováno 33 druhů pesticidů. Jak si máme vysvětlit tuto situaci?

Ve zmíněné oblasti je velká produkce vína a odsud pramení i značně rozšířené používání pesticidů. Navíc se ošetření provádí v relativně větší výšce nad zemí. Je tam současně prach, na kterém mohou pesticidy ulpět a který může být odvát, aniž by došlo ke kontaktu se zemí, aby byl pesticid rozložen. Základní argument oproti těmto zjištěním byl takový, že dneska jsou preciznější přístroje, metabolické dráhy rozkladu pesticidů jsou dobře zmapované a sledují se i meziprodukty rozkladu, takže to jsou s minulostí nepoměřitelná data. Jde navíc o zjištění z období aplikace pesticidů. Podle zastánců aplikace pesticidů by bylo žádoucí udělat screening v průběhu celého roku, aby následná velká studie provedená během celého roku původní výsledky potvrdila. Ze všech sledovaných ploch našli pouze jednu bez reziduí pesticidů. A jak bylo zmíněno v otázce, výzkum probíhal na hřištích, kde se pohybují děti. Taková zjištění u zemí, které považujeme za ohleduplnější k životnímu prostředí, moc nepřispívají k dobré pověsti zemědělství. Připustíme-li dokázanou souvislost mezi mírou aplikace pesticidů a množstvím aplikovaných minerálních dusíkatých hnojiv a realitu úniku pesticidů mimo cílové plodiny, potom by třeba ústup od dusíkové strategie směrem k nahrazení dusíkatých nároků plodin prostřednictvím mikrobních fixátorů dusíku znamenal i třetinový pokles aplikace agrochemikálií. Už jenom toto by byl velký počin. A právě v Rakousku je to zajímavé, protože i místní konvenční zemědělci zjistili, jak blahodárně působí druhově pestré meziplodinové směsky. A bez problémů je zařadili do svých osevních postupů. I někteří naši zemědělci, konvenční i ekologičtí, kteří jezdí na polní dny a exkurze do Rakouska, jsou naočkováni těmito myšlenkami. Částečně se dokonce pokoušejí je realizovat a šířit. Držme jim palce!

V souvislosti s klimatickou změnou a emisemi se mluví o tom, že půda má velkou kapacitu pojmout část antropogenních emisí oxidu uhličitého. Odhady týkající se kapacity půdy, kolik může pojmout, se však značně liší. Jaká je podle vás schopnost a kapacita půd v České republice pojmout uhlík při vědomí, že zemědělství v ČR generuje zhruba sedm procent celkových emisí CO2 ekvivalentu? Za jakých podmínek může půda jímat atmosférický oxid uhličitý?

Sám jste to otevřel krásnou úvahou o tom, že údaje o kapacitě a potenciálu půd se velmi liší. Jeden pan profesor z Bodenkultur univerzity ve Vídni dělal analýzu v Rakousku, jaká je kapacita toho, co se emisně vyprodukuje v celém Rakousku, a jaká je kapacita místních půd nějakou část emisí pojmout. Vzal v potaz relativně nasycenou kapacitu lučních půd a jejich rozlohu, mokřadní společenstva, orné půdy a prostě všechno, co by mohlo pojmout nějaký uhlík a uložit ho tam v podobě stabilizované organické uhlíkaté hmoty. Došel k závěru, že kapacita by vystačila na něco víc než jeden rok a potom by byla naplněná. Kam by se ukládala další produkce v dalších letech? Vůbec nevíme, do jaké hloubky je rostlina schopná uhlíkaté látky ukládat. Jakým způsobem to bude fungovat, pokud dojde k nějakému radikálnímu ozdravení zemědělství, otevře se půdní podorničí a bude možné vkládat uhlíkaté látky do větší hloubky a regenerovat zásobu ve větší hloubce? Nikdo vám na to odpověď nedá. Je to určitě tendence a trend, který nelze vnímat se zavřenýma očima. Pokud však nastoupí firmy, které budou jenom převodníkem dotačních titulů a budou slibovat, když nám dáte tento obnos, my vám uložíme takový a takový objem uhlíkatých látek, musíme se ptát po garancích, jakým způsobem to mají vědecky ověřené, z čeho čerpají, a tlačit je k tomu, aby skutečně došlo k otevření půdních spižíren pro ukládání části CO2.

Profesor Frouz tvrdí, že kapacita zemědělské půdy pojmout oxid uhličitý je v podstatě spíše naplněna, největší sekvestrační potenciál vidí ve výsypkách v posttěžební krajině uhelných dolů. Souhlasil byste s touto analýzou?

Tam je jeden moment, který je potřeba v souvislosti s výsypkami brát v potaz: jde o účast zkarbonizovaného materiálu. Na těch výsypkách není jenom hlušina, ale jsou tam malé zbytky nějakého vytěženého materiálu na bázi uhlíku, které mají obrovskou sorpční výměnnou schopnost. Na černých amazonských půdách („terra preta de índio“) bylo taky registrováno, že dochází v podstatě k nárůstu půdy, že půda po odtěžení svrchních 30 cm je v uvozovkách schopná dorůst. Důvodem je permanentní vlhkost a mnohem větší aktivita mikroorganismů a půdních bezobratlých. Je to dáno právě tím, že osud mikroprvků a kladných iontů je tam na výměnných místech pojištěn možná lépe než na jílových minerálech. Takže tady bych byl trošku opatrný. Ale to samozřejmě nechci znevažovat, jenom by bylo dobré si pospojovat mozaiku poznatků, které publikovali vědci odjinud, třeba i z blízkosti Hamburku z delty Labe. Tam, kde bylo staré osídlení Slovany, měli taky nějaké jímky na odpad a ukládali do nich i zahořelé, částečně zkarbonizované materiály a zjistili, že to náramně funguje. Narůstala jim úroda a v podstatě na písčitých naplaveninách i úrodná půda. Ten zuhelnatělý uhlíkatý materiál by mohl významně zvýšit půdní úrodnost, ale to si říkejme mezi sebou a buďme opatrní, aby se toho nezhostili rádoby podnikatelé, kteří by rádi pyrolyzovali všechno možné, včetně pneumatik, a dávali to do půdy jako cestu pro ukládání dalšího uhlíku.

Když se mluví o stabilizaci půdních agregátů a uzdravení půdy, často se zmiňuje souvislost s ekologickým nebo regenerativním zemědělstvím. Ovšem vidím problém v tom, že časový horizont ozdravení půdy může být 10–25 let u těch nejvíce zdegradovaných půd. Může to být i celý aktivní život zemědělce. Jak se vlastně může „institucionalizovat“ přístup k uzdravování půdy s vědomím, že bude muset dojít i k tomu, že půda se nechá ladem, oseje se pestrou směsí a nechá se být? Zemědělec z toho nemá okamžité ekonomické benefity. Umíte si představit nějaký typ kompenzace, který by pomáhal uzdravení půdy, ale zároveň by neohrozil ekonomickou stabilitu zemědělců a také výrobu potravin pro společnost?

Rozumím té otázce, často se nad ní zamýšlím a podobně jako pan doktor Václav Cílek jsem dost pesimistický s ohledem na časový horizont. On dokonce tvrdí, že – zjednodušeně – stejně dlouho, jako jsme z půdy těžili, se jí budeme muset věnovat a její hodnotu vracet. A budeme se muset zbavit toho, co jsme chtě nechtě zaseli do lidských myslí, že naše zemědělství musí být konkurenceschopné. Konkurenceschopné zemědělství v oblasti základních potravin bude v budoucnosti asi prověřováno víc než v minulosti, protože dneska není problém získat levné potraviny. V rejstříku rodinných výdajů tvoří potraviny stále menší položku a je to dáno tím, že některé národy a státy mají nižší náklady nebo se rozhodly obětovat osud půdy daleko bezohledněji.

Václav Cílek tvrdí, že 90 procent obilnin bychom si měli pohlídat a umět si je vypěstovat sami. Stejně tak bychom měli pěstovat a šlechtit místní odrůdy a vůbec bychom s nimi do budoucnosti neměli vstupovat na trh. Nedělat z nich komoditu, která bude podléhat trhu. Konkurenceschopnost vždycky znamená omezit zbytné náklady. Regenerace půdy je argument, kterému se podnikatelé v zemědělství vysmějí, řeknou, že k tomu zatím nemají ekonomické podmínky. Že budou rádi dělat všechno, co se má, ale rádi by zůstali ekonomicky soběstační nebo v takovém rámci, v jakém hospodařili doposud. To je věc, kterou musí změnit Společná zemědělská politika. Devadesát procent obilnin a základních potravin bychom neměli vystavovat konkurenčnímu tlaku a měli bychom souběžně pracovat na tom, aby půda, která nám tento dar každoročně věnuje, dostala také svoje a aby na ni nebylo tlačeno ekonomicky. Náklady na regeneraci a revitalizaci půdy by neměly být ani na vteřinu považovány za náklady zbytné.

Podle jakých indicií laik pozná kvalitní, živou půdu? Na co se má dívat?

Pokud je půda následkem jednostranně zaměřeného průmyslového zemědělství zbavena možnosti kontrolovat svoji vlastní fyzikální strukturu, vlastní chemické a biologické charakteristiky, tak po dešti vidíme například na kukuřičném poli částečky půdy vymrštěné energií dopadající dešťové kapky, jak ulpěly na spodní straně listů do výšky až třeba 70 cm. A že na povrchu půdy se vytváří souvislá krusta. Že tam nenajdeme otvory po žížalích aktivitách s charakteristickými hromádkami exkrementů na povrchu.

Když budeme chtít jít do větší hloubky, vezmeme si lopatku a snadno po vyschnutí půdy zjistíme, jak na tom je. Jestli ji vůbec dokážeme nabrat. Síly mi rychle ubývají, mám-li na degradovaných orných půdách odebrat sondýrkou půdní vzorky, třeba jenom do 15–20 cm. Musím požádat silnějšího kolegu a ten mi zase zničí ostří sondýrky. Existuje celá řada indikátorů, které vycházejí ze znalostí individuálních strategií jednotlivých rostlin. Podle nich můžeme usuzovat na zhutnění půdy, na dostupnost půdní vody, na změny pH, na zasolení půdy, na nabídku jednotlivých živin atd. Je krásné se podívat – pokud se to někomu poštěstí – na otevřený půdní profil. Vypravit se s pedologem a nechat si popsat půdní profil na louce a v lese. A potom si to porovnat s tím, co vidí na polích. Jak bohatá je plsť houbových vláken v lesním porostu, která spolupracuje na výživě a zásobení vodou složitého lesního ekosystému, kde je role bakterií a aktinomycet upozaděna ve prospěch hub. A jak je tomu přesně naopak na louce a na poli, kde není nutno distribuovat přes houbová vlákna cukry a obráceně živiny na větší vzdálenosti od povrchu kořenů. To hlavní a na první pohled nápadné je ale fyzikální struktura půdy a přítomnost anebo nepřítomnost žížal. A vůně půdy.

Tento článek vznikl i díky podpoře z projektu NAZV QK22020056 ITEKOL Metody intenzifikace ekologického zemědělství na orné půdě, jehož je Ing. Jaroslav Záhora, CSc., hlavním řešitelem.