Anglicky: Sustainable agricultural practices for water quality protection
Zdroj: Stagnari, F., Jan, S., Angelica, G. and Michele, P. (2016). Sustainable agricultural practices for water quality protection. Water Stress and Crop Plants: A Sustainable Approach (ed P. Ahmad), John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK. doi: 10.1002/9781119054450.ch6
Klíčová slova: "ochranné pásy, udržitelné zemědělství, opatření ke zmírnění eroze, bodové znečištění, vodní hospodářství, kvalita vody"
Významné změny v hospodaření na zemědělské půdě v nedávné minulosti patří k hlavním důvodům zhoršování životního prostředí, zejména vzhledem k vlivu na přírodní zdroje. Zdraví půd je nejvíce ohrožováno erozí, salinizací, zhutněním a redukcí organické hmoty, čímž je také nepřímo ovlivněna kvalita podzemních a povrchových vod. Právě kvalita vody je nejvíce ohrožena odtokem z pozemků, erozí a vyplavením živin z půdy.
Nadměrné zavlažování nebo nepřetržité srážky vedou k odtoku přebytečné vody. Tento odtok pak s sebou odnáší svrchní vrstvu půdy spolu s živinami a jinými látkami do vodních toků, kde dochází ke znečištění a, v důsledku nadměrného množství živin, k eutrofizaci. Četné výzkumy ukázaly, že k tomuto zvýšenému odtoku dochází zejména u zhutněných půd v důsledku poklesu propustnosti půdy. Nejčastější příčinou zhutnění je používání těžké mechanizace. Podzemní vody jsou ohroženy zejména vyluhováním živin a agrochemikálií z vrchní vrstvy půdy.
Hlavními látkami ze zemědělství, které znečišťují povrchovou a podzemní vodu, jsou živiny (uhlík, dusík, fosfor a jejich sloučeniny), těžké kovy a agrochemikálie (pesticidy, průmyslová hnojiva), rezidua léčiv a sedimenty.
Mezi postupy zabránění odtoku látek z polí do vodního prostředí patří: řízené hnojení (optimální dávky, přesné časové rozložení aplikace hnojiv a typ hnojiva), orba po vrstevnicích, odvodnění přizpůsobené potřebám obhospodařované plochy, hrázkování s využitím mulče (nevýhodou této metody jsou nechráněné brázdy, kde stále může docházet k vyplavování). Mezi další postupy lze zařadit zaorání hnojiv ihned po aplikaci (v případě fosforu může zaorání ihned po aplikaci snížit množství odplaveného fosforu až čtyřnásobně). Střídání plodin se zapojením luštěnin zvyšuje odběr živin a evapotranspiraci, čímž snižují riziko vyplavení. Kombinace mulčování spolu s rozstřikováním hnojiva může snížit hromadné vyluhování dusíku až o 82%.
Eroze půdy je významným procesem zejména v oblastech, vyznačujících se suchými obdobími a následně silnými dešti. Dochází k ní zejména v případě absence jakéhokoliv ochranného pokryvu (rostliny, mulč). Mezi opatření s vysokou účinností mírnění eroze patří stavění průlehů či příkopů, mulčovací/orební postupy, ochranné břehové pásy, minimální zpracování půdy a zatravněné pásy v polích.
Mezi různými systémy udržitelného obdělávání půdy má udržitelné zemědělství vyšší potenciál na ochranu vodních zdrojů, a to z hlediska jak kvality, tak kvantity. V USA bylo zjištěno, že udržitelné zemědělství snižuje odtok asi o 15-89% a tím zabraňuje úniku agrochemikálií, živin a sedimentů. V suchých oblastech také napomáhá k zadržení vody v krajině. Bylo prokázáno, že setí do strniště zvyšuje infiltraci vody a tím snižuje odtok lépe než obdělávaná půda. Výzkumy v USA prokázaly, že udržitelné zemědělství snižuje znečištění povrchových vod. V průběhu tří let přímé setí snížilo odtok z polí o 70-100% a vyplavování isoproturonu obsaženého v herbicidech bylo sníženo až o 100%.
Řízené přejezdy po pozemcích jsou možností jak zabránit zhutnění půdy. Hlavním pozitivem je redukce pojezdních ploch v porovnání s tradičními postupy. Systém řízených pojezdů má vliv na snížení použití hnojiv (nedochází k odtoku a vyplavení živin), tak i na zvýšení rozvoje kořenů. Kromě toho výnosy z takto obhospodařovaných ploch mohou dosáhnout rovnocenného výnosu s 20-30% nižším množstvím hnojení než nesystematický pojezdový systém. Systém řízených pojezdů může zvýšit agrochemické investice (o 0,6-26%), díky snížení pojezdových přesahů.
Odtok může být účinně redukován použitím vegetativních ochranných pobřežních pásů, které zabraňují úniku látek do vodních toků a/nebo odnosu půdy, organické hmoty, živin a chemikálií. Obvykle se tyto pásy zřizují podél vodních ploch. Kromě pobřežních pásů se využívá též pásů přímo v půdním bloku nebo na jeho okrajích. Efektivita těchto pásů se pohybuje kolem 54% - 64%. Výzkumy zabývající se účinností ochranných pásů prokázaly vysoce kolísající efektivitu těchto pásů. Taková proměnlivost je dána mnoha faktory (naddimenzování pásů, vlastnosti okolních plodin, pesticidů a daného prostředí, půdní vlastnosti, styl obdělávání, …). V ochranných pásech může být zaseta spousta rostlin. Většinou se upřednostňuje osetí více druhy rostlin, protože se tím zvyšuje retenční kapacita.
Ekonomický dopad znečištění vod zemědělskou činností je ovlivněn náklady na odstraňování polutantů. Proto by vodní strategie na problematiku znečištění vody v důsledku zemědělské činnosti měla: (i) zvýšit požadavky na snížení ekologických dopadů znečištění vody způsobené obděláváním; ii) využívat vhodnou kombinaci technik zaměřených na čištění kontaminované vody, aby se dosáhlo jasných cílů hospodaření, ekologických a vodohospodářských strategií, včetně pokroku v zacházení s ornou půdou a související expertízou, zejména biotechnologií a využívání GPS; (iii) posílit zdokonalení vodohospodářského plánu s cílem představit jasně danou agendu; iv) umožnit zúčastněným stranám (tj. zemědělcům, průmyslu a komunitním skupinám) přispívat do tvorby plánu; (v) zhodnotit hospodářské a ekologické kompromisy a společné výhody mezi ochranou vody před znečištěním a dalšími ekologickými funkcemi; (vi) šířit informace a znalosti zejména k tvorbě nových politických opatření.
