Viacročné krmoviny v regeneratívnom poľnohospodárstve

Konvenčné poľnohospodárske postupy môžu viesť k degradácii pôdy a poklesu produktivity. Z literatúry vyplýva, že poľnohospodárske postupy ako napr. minimálne obrábanie pôdy, zadržiavanie pozberových zvyškov a pestovanie krycích plodín môžu zlepšiť obsah uhlíka v pôde, produkciu plodín a zdravie pôdy v určitých klimatických pásmach a pôdnych typoch.

Nadmerné používanie syntetických chemikálií môže, naopak, viesť k strate biodiverzity a degradácii ekosystému. Kombinácia chovu hospodárskych zvierat s pestovaním plodín a agrolesníctvom v tej istej krajine môže zvýšiť obsah uhlíka v pôde a poskytnúť niekoľko vedľajších prínosov. Regeneratívne poľnohospodárstvo je označované ako potenciálny spôsob riešenia týchto problémov. Zameriava sa na zdravie pôdy a sekvestráciu uhlíka. Je potrebné však upozorniť, že prínosy postupov regeneratívneho poľnohospodárstva sa môžu v rôznych agroekosystémoch líšiť a nemusia byť nevyhnutne uplatniteľné vo všetkých agroekologických regiónoch.

Systém regeneratívneho poľnohospodárstva využíva viaceré metodiky, ktoré kombinujú biologické a ekologické systémy na zvýšenie produktivity a obnovu funkcií krajiny.

Hlavným cieľom je využitie prírodných procesov prostredníctvom týchto činností:

1. Zachytávanie uhlíka v pôde prostredníctvom fotosyntézy rastlín produkujúcich veľké množstvo biomasy.

2. Zlepšenie symbiotických interakcií medzi pôdnymi mikroorganizmami a rastlinami.

3. Využívanie biologických systémov na zlepšenie štruktúry pôdy a zadržiavanie vody.

4. Zapojenie hospodárskych zvierat s predpokladaným pozitívnym vplyvom na ekosystémové služby.

K metodikám využívaným v regeneratívnom poľnohospodárstve patria predovšetkým:

•  nepretržité pokrytie povrchu pôdy, podstatou je mať živé korene rozmanitých rastlín v pôde ideálne po celý rok,

• tvorba pôdnej organickej hmoty, zapojenie medziplodín a krycích plodín, zelené hnojenie,

•  minimálne množstvo mechanického narušovania pôdy (orba, podrývanie, tanierovanie),

•  minimálne množstvo chemických vstupov (insekticídy, fungicídy, minerálne hnojivá),

•  čo najväčšia druhová rozmanitosť rastlín, živočíchov, hmyzu a pôdnej bioty, rôznorodé hlavné plodiny, zlepšenie rotácie plodín – podpora biodiverzity,

•  integrovanie hospodárskych zvierat na pôdu (regeneratívne pasenie, spásanie medziplodín a i.) – manažovaná pastva zvierat.

Vysoký predpoklad vzhľadom na ich charakteristiky k naplneniu týchto cieľov majú predovšetkým viacročné krmoviny, ktoré sú  na ornej pôde hodnotené ako hlavný producent bielkovinového krmu. Ich význam však spočíva aj vo vysokom predplodinovom efekte. Ten vyplýva najmä z ich mohutného koreňového systému, ktorý obohacuje pôdu o organickú hmotu a podmieňuje vznik drobnohrudkovitej štruktúry (optimálny pomer vzduchu a vody), čím zvyšuje jej retenčnú schopnosť, spomaľuje povrchový odtok zrážok a obmedzuje ich erózny účinok.  Koreňový systém predstavuje tiež vysokoúčinný biologický filter pre prienik iónov NO₃^– do podzemných vôd.

Viacročné krmoviny na ornej pôde sú reprezentované tromi skupinami plodín – ďatelinoviny, trávy a ďatelinovinotrávne miešanky.

Kľúčovú zložku regeneračného poľnohospodárstva majú v rámci nich ďatelinoviny (leguminózy), druhy z čeľadeFabaceae, ktoré majú v poľnohospodárskom podniku mnoho výhod. Majú veľký hospodársky význam – produkčný i mimoprodukčný, ktorý je podmienený predovšetkým ich biologickými vlastnosťami.

Mimoprodukčný význam ďatelinovín sa posudzuje z navzájom sa prelínajúcich agronomických, ekologických a ekonomických aspektov. Ďatelinoviny sú výbornými a nenahraditeľnými predplodinami.

Zvyšujú obsah organickej hmoty zanechávaním koreňových a strniskových zvyškov (5 – 9 t/ha sušiny) s priaznivým pomerom C : N, ktorý sa vyrovná 10 tonám maštaľného hnoja. Obohacujú pôdu o symbioticky pútaný dusík, čím zlepšujú úrodnosť pôdy. Na fixácii vzdušného dusíka sa podieľajú hrčkotvorné baktérie (Rhizobium sp.), ktoré žijú v symbióze s ďatelinovinami na ich koreňoch. Intenzita fixácie závisí od aktivity baktérií, ktorú podmieňujú primerané podmienky ako napríklad vlaha, výživa, teplota a štruktúrny stav pôdy. Výživa rastlín biologickým dusíkom je rovnomernejšia. Dodatková výživa hnojivami odpadá alebo sa minimalizuje rovnako ako kontaminácia podzemných vôd, nakoľko hlboko koreniace druhy ako napr. lucerna siata, sú schopné zachytávať dusičnany a vracať ich do kolobehu látok. Predplodinová hodnota ďatelinovín je ekvivalentná dávke dusíka 60 – 120 kg.ha^-1 z minerálnych hnojív pre prvú následnú plodinu a potom účinok pretrváva ešte 2 – 3 roky.

Leguminózy majú zúrodňujúcu a fytosanitárnu funkciu, zlepšujú fyzikálne vlastnosti pôdy (pórovitosť, drobnohrudkovitú štruktúru) a následne i hospodárenie s vodou, druhové zastúpenie, množstvo a aktivitu pôdnych mikroorganizmov. Sú schopné prijímať minerálne živiny z ťažko prístupných foriem a z hlbších vrstiev pôdy a zapájať ich do kolobehu látok. Z celkového množstva prijatých živín zostáva v pôde 20 – 25 %, dusíka 35 – 45 %.

Výrazne obmedzujú vodnú i vzdušnú eróziu, chránia pôdu pred vysychaním a pred mechanickými účinkami zrážok vďaka fixačným schopnostiam koreňov a celoročnému pokrytiu pôdy porastom – ďatelinoviny majú vysoké hodnoty indexu listovej pokryvnosti (LAI 15 – 20 m².m^-2 pôdy).

Hlboko koreniace druhy (komonica biela, lucerna siata, vičenec vikolistý a ľadenec rožkatý) majú schopnosť melioračného účinku na zhutnené (vičenec až kamenisté) podorničné vrstvy, čím ich biologizujú.

Pôsobia fytosanitárne, čo sa prejavuje v obmedzovaní výskytu chorôb a škodcov, ktoré sa rozširujú v pôde (choroba piat stebiel obilnín, hnedá škvrnitosť, háďatko repné, vijačka kukuričná a pod.), ďalej v biodegradácii rezíduí rezistentných pesticídov a v asanácii pôd kontaminovaných ťažkými kovmi.

Odlišne, v porovnaní s ďatelinovinami, sa pozeráme na druhú skupinu viacročných krmovín, na kŕmne trávy. Predstavujú skupinu rastlín z čeľade lipnicovité (Poaceae L.). Uplatnenie nachádzajú hlavne pri pestovaní v trávnych a ďatelinotrávnych miešankách. Niektoré sa pestujú aj monokultúrne.

Kŕmne trávy majú všestranné využitie vďaka rozdielnej rýchlosti rastu a vývinu, trvácnosti a rozdielnym nárokom na prostredie. Z hľadiska plynulého zásobovania hospodárskych zvierat objemovými krmivami je významná produkcia biomasy počas väčšiny vegetačného obdobia. Dostatočným hnojením poskytujú vysokú úrodu krmu, ktorý, ak sa zberá v optimálnom termíne, najviac sa približuje požiadavkám zvierat.

Pre vyšší obsah sacharidov sa ľahšie konzervujú silážovaním ako leguminózy. Vďaka dobrým agrofyzikálnym vlastnostiam vznikajú vo výrobe sena nižšie straty.

Trávy obohacujú pôdu o veľké množstvo organickej hmoty, zlepšujú jej štruktúru a úrodnosť. Vytvárajú pružnú mačinu, odolnú proti utláčaniu a erózii.

Napriek uvedeným pozitívam je na druhej strane nevyhnutné spomenúť aj ich vysokú „závislosť“ od dodatkovej výživy, ktorá môže byť problematická z hľadiska dosahovania produkčných cieľov systému.

Vhodnejšou alternatívou ako pestovanie monokultúr tráv je ich spoločné pestovanie s ďatelinovinami. Ďatelinovinotrávne miešanky (ĎTM) sú prirodzenou zložkou krmovinovej základne a súčasťou kŕmnej dávky prežúvavcov. Na vhodných stanovištiach poskytujú vysoké úrody kvalitného, všestranne použiteľného krmu. Ich využitie je odôvodnené tam, kde je úrodnosť tráv a ďatelinovín v čistých porastoch nízka, resp. úrody sú kolísavé a nezaručujú pravidelný prísun krmu.

Biológia miešaniek má v porovnaní s biológiou jednotlivých druhov pestovaných v čistých porastoch odlišnosti spočívajúce v komplementárnych a konkurenčných vzťahoch. Ďatelinoviny a trávy sa pri spoločnom pestovaní účelne dopĺňajú vo využívaní stanovištných podmienok. Predovšetkým ide o odlišné usporiadanie koreňového systému – ďatelinoviny zakoreňujú hlbšie, trávy plytšie. V nadzemnom priestore v miešankách možno dosiahnuť väčšiu asimilačnú plochu ako pri pestovaní čistých porastov lepším priestorovým horizontálnym aj vertikálnym rozmiestnením listov. Trávy rastú vyššie ako ďatelinoviny, čím sa vo vzrastenom poraste vytvára viac listových poschodí. Najmladšie listy tráv sú postavené vertikálne a menej tienia zväčša horizontálne postavené listy ďatelinovín. Tým sa lepšie využíva priame aj nepriame slnečné žiarenie a fotosynteticky aktívna radiácia.

Trávy môžu odčerpať a využiť intenzívne produkované sekréty a exkréty koreňového systému leguminóz, tým ozdravovať rizosféru a zabraňovať ďatelinovej únave pôdy.

Komplementárne vzťahy siahajú iba po určitú hranicu, potom prechádzajú do konkurenčných vzťahov, ktoré sa prejavujú hlavne v prijímaní živín z pohotových zásob pôdy. Trávy sú náročnejšie na N, K, Na, ďatelinoviny na P, K, Ca a Mg.

Z krmovinárskeho hľadiska majú vyrovnaný pomer živín (1 : 5 – 7), poskytujú chutnejší krm ako samotné ďatelinoviny vďaka zvýšenému obsahu sacharidov v trávach a biologicky hodnotnejší krm ako trávy vďaka priaznivejšiemu zloženiu aminokyselín, minerálnych látok a vitamínov ďatelinovín. Pri senokosnom využívaní sa v porovnaní s čistými porastami zlepšia agrofyzikálne vlastnosti krmu (menšie straty vymrvovaním listov pri zbere), ľahšie sa konzervujú silážovaním, znižuje sa nebezpečenstvo nadúvania pri pasení, v horších ekologických podmienkach poskytujú stabilnejšie úrody ako čisté porasty ďatelinovín.

Z agronomického hľadiska vďaka rôznej hĺbke a rozloženiu koreňovej sústavy lepšie a rovnomernejšie využívajú zásoby živín a vlahy z celého pôdneho profilu, po likvidácii porastu zanechávajú veľké množstvo organickej hmoty (koreňovej hmoty a pozberových zvyškov), čím prispievajú k zlepšeniu pôdnej štruktúry, vodného režimu a mikrobiálnej aktivity, sú dobrými predplodinami, pretože zlepšujú pôdnu úrodnosť.

Z ekonomického hľadiska sú významné najmä v znížení nákladov na dusíkaté hnojivá (závisí od podielu v miešanke) a čiastočne aj v potrebe fosforu a draslíka z dôvodu lepšej osvojovacej schopnosti a melioračnej činnosti hlbokokoreniacich ďatelinovín, kombinácia menej trvácich, rýchlejšie sa vyvíjajúcich ďatelinovín s trvácejšími, pomalšie sa vyvíjajúcimi trávami zabezpečuje trvácejší porast, a tým aj znížené náklady na založenie nového porastu.

Ekologické hľadisko ich pestovania je v tom, že husté zväzkovité korene tráv spolu s kolovitými koreňmi ďatelinovín zabraňujú erózii a zníženou potrebou hnojenia priemyselnými hnojivami prispievajú k ochrane životného prostredia.

Viaceré zdroje identifikujú pri prechode k regeneratívnemu poľnohospodárstvu tri úrovne implementácie postupov na na ornej pôde aj na trávnych porastoch: základnú, strednú a pokročilú.

V základnej úrovni sa predpokladá implementácia ďatelinovín do krycích plodín na ornej pôde po zbere úrody hlavnej plodiny, kde pomáhajú chrániť pôdu pred eróziou, vytvárajú organickú hmotu, podporujú pôdnu biodiverzitu a viažu dusík v pôde, a tým znižujú potrebu hnojív. Na trávnych porastoch prostredníctvom prísevu eliminujú používanie syntetických dusíkatých hnojív.

Stredná úroveň predpokladá začlenenie strukovín, resp. môžeme hovoriť aj o jednoročných ďatelinovinách do hlavného cyklu plodín, kde zlepšujú štruktúru pôdy a viažu dusík v pôde.

Pokiaľ v základnej a strednej úrovni sa predpokladá skôr využitie jednoročných resp. ozimných druhov ďatelinovín, vpokročilej úrovni regeneratívneho poľnohospodárstva, ktorá už integruje aj prvky agrolesníctva, sú integrálnou súčasťou trávnych porastov, kde je odporúčaná adaptívna pastva. Môžu však byť, spolu s kŕmnymi trávami, súčasťou medziplodín, a tým zvyšovať ich prínos do sústavy. Za významné v tomto smere môžeme považovať najmä dočasné ďatelinovinotrávne porasty, ktoré môžeme využívať podobne ako trvalé trávne porasty v podobe prostredníctvom tzv. regeneratívnej pastvy.

Cieľom regeneratívnej pastvy je čo najviac napodobniť prirodzenú migráciu a pastvu stád divo žijúcich bylinožravcov, ktoré sa v minulosti denne presúvali z miesta na miesto v našej krajine a pásli sa v kompaktných stádach, aby sa chránili proti predátorom a boli v bezpečí. Regeneračné pasenie sa zvyčajne vyznačuje rozdelením pasienkov na menšie výbehy s častou obmenou, ktoré poskytujú krátkodobú pastvu s vysokou hustotou, po ktorej nasleduje primerane dlhé obdobie odpočinku a obnovy vegetácie. Zvieratá sú neoddeliteľnou súčasťou kolobehu živín a tráviaci systém prežúvavcov je približne z 50 % osídlený baktériami, ktoré sa nachádzajú v pôde, čím sa tieto pozitívne baktérie a živiny prostredníctvom pastvy a vylučovania opäť dostávajú do prostredia. Pastva hospodárskych zvierat je kľúčovým aspektom koncepcie regeneratívneho poľnohospodárstva. Zvyšuje a urýchľuje regeneráciu pôdy a výrazne zvyšuje obsah organickej hmoty a množstvo mikroorganizmov v pôde. Rastliny reagujú na pastvu vylučovaním väčšieho množstva koreňových exudátov do pôdy, ktoré podporujú pôdnu mikroflóru. Tá im zasa poskytuje minerálne prvky, ktoré pomáhajú rastlinám rásť.

Regeneratívna pastva je tiež charakteristická nízkymi až žiadnymi syntetickými vstupmi. Výsledkom je zvýšená rozmanitosť rastlinného, živočíšneho aj mikrobiálneho života.

Štúdie tiež preukázali silnejší a rýchlejší vývoj koreňového systému rastlín vrátane hĺbky a hmotnosti koreňov v porovnaní s inými spôsobmi pasenia.

Regeneratívne poľnohospodárstvo je prístup, ktorý vyvoláva značný záujem, pretože poľnohospodárske podniky sa snažia zvládnuť výzvu produkovať potraviny so ziskom, ale s menšou environmentálnou stopou. Často sa však stretávame so sklamaním pri jeho zavádzaní, pretože to, čo funguje u jedného poľnohospodára a čo je najlepšie pre jeho pôdu, nemusí byť vhodné pre iného. Ide však o to, neustále premýšľať a vybrať to, čo je vhodné pre dané podmienky.