Přehnojení v zemědělství

Zemědělství je považováno za hlavní příčinu přehnojení: zvýšené průmyslové zemědělství není jedinou příčinou Nadprodukce živočišných potravin, ale zároveň pro enormní nárůst různých škodlivin a Kaše. Přehnojení vede k enormnímu přebytku živin, přičemž zejména dusík obsažený v hnojivu má drastický dopad na celý ekosystém.

Dusík

Dusík (N) je považován za základní stavební kámen každé živé bytosti a nachází se ve vodě, vzduchu a půdě. Životně důležitá látka tvoří asi 78 procent vzduchu, ale ani rostliny, ani zvířata nedokážou vzdušný dusík využít. Přirozený cyklus však zajišťuje, že atmosférický dusík je přeměňován mikroorganismy v půdě. Z dusíku tak vznikají molekuly, které mohou rostliny využít k růstu.

Následně zvířata a lidé absorbují dusík konzumací rostlinné potravy a opět jej vylučují stolicí a močí. Ty jsou mikroorganismy opět rozkládány, čímž se uzavírá přirozený cyklus. Rovnováha koloběhu dusíku je však masivně narušena lidskými zásahy do přírody, což má za následek přebytek dusíku v prostředí.

• asi 62 procent pochází z rostlinné výroby
• asi 33 procent pochází ze živočišné výroby
• přibližně 5 procent pochází z dopravy, průmyslu a domácností

Dopad na biologickou rozmanitost

Zvýšený přísun dusíku má obrovský dopad na biologickou rozmanitost a zajišťuje rovnoměrnou vegetaci. Důvodem jsou individuální nároky jednotlivých rostlin na živiny. Někteří z nich totiž dusík doslova milují a z přebytku této látky mají obrovský prospěch. V souladu s tím se rychle šíří, ale na úkor těch rostlin, které se přizpůsobily podmínkám chudým na živiny. Protože ty jsou následně vytlačovány rostlinami milujícími dusík.

• postižena jsou zejména vyvýšená rašeliniště
• Potlačena je i rosnatka
• Bavlník a rozmarýn vřes se šíří

Účinky na rostliny

Přebytek dusíku vede k nezdravému, zrychlenému růstu rostlin a zanechává růst kořenů. Rostliny totiž veškerou energii vkládají do tvorby nových výhonků, které jsou často měkké a houbovité. Postiženy jsou ale nejen výhony, protože buňky a pletivo nejsou optimálně tvořeny. U stromů způsobuje zrychlený růst i tzv. prořídnutí koruny. Díky tomu jsou mnohem náchylnější k větrům a suchu, což často vede k poškození lesů větrem. Bylo také prokázáno, že velkochov a přehnojení přímo souvisí s odumíráním lesů. Nadměrný přísun dusíku má také následující účinky na rostlinný svět:

• Nutriční stav rostlin je narušen, což může vést k nedostatečnému zásobování
• Zvyšuje se šíření bakterií a plísňových onemocnění
• Rostliny jsou citlivější na povětrnostní podmínky
• Skladování sklizených produktů je narušeno, což může vést ke ztrátám výnosů v zemědělství

Účinky na vodní útvary

Přehnojení v zemědělství vede ke zvýšenému obsahu živin ve vodních útvarech. Protože sloučeniny dusíku se s odtokem dostávají do jezer, řek a moří a vedou k jejich eutrofizaci. Rozumí se tím neomezený růst vodních rostlin, který je způsoben nadměrným přísunem živin. Zejména fytoplankton (jednobuněčné řasy) těží z tohoto přebytku živin a tvoří se ve velkém. To má za následek takzvané výkvěty řas, které mají nazelenalou barvu a pokrývají vodní hladinu. Ty představují zvláštní hrozbu pro citlivé ekosystémy, jako jsou stojaté vody a pomalu tekoucí vody. Protože řasy mohou způsobit „převrácení“ vod:

• Řasy pokrývají povrch
• méně světla se dostává do spodních vrstev vodního útvaru
• Fotosyntéza nemůže probíhat a růst rostlin je narušen, čímž se snižuje biodiverzita

Fytoplankton poškozuje vodní útvary

Řasy mají životnost asi jeden až pět dní. Poté, co fytoplankton odumře, klesnou na dno vodního útvaru a jsou rozloženy bakteriemi, které tam žijí. Tento proces však vyžaduje kyslík, který je zase extrahován z vody. Nedostatek kyslíku v důsledku aerobního degradačního procesu vede k úhynu rostlin a živočichů v postiženém vodním útvaru. Pokud již není dostatek kyslíku, následně vznikají toxické látky. Při procesu tzv. anaerobního rozkladu vznikají především toxiny jako metan (CH4), čpavek (NH3) a sirovodík (H2S), které ryby otravují a zabíjejí. Kromě toho se tyto toxiny často nacházejí v mořských plodech, což jim umožňuje dostat se k lidem prostřednictvím potravního řetězce. Řasy mají také následující účinky:

• „mrtvé zóny“ jsou vytvářeny fytoplanktonem
• asi 15 procent mořského dna Baltského moře je pokryto mrtvými zónami
• fytoplankton vytváří na plážích „pěnové koberce“.
• v důsledku toho trpí turistický průmysl

Účinky na klima a ovzduší

Hnojiva obsahují amonium, které se během skladování a aplikace přeměňuje na amoniak (NH3). Amoniak se zase uvolňuje do atmosféry a podporuje tvorbu jemného prachu. To však škodí lidem i zvířatům, protože působí přímo na horní cesty dýchací a vede k onemocněním dýchacích cest. Kromě toho může plynný čpavek způsobit kyselé deště, které jsou škodlivé pro celé životní prostředí. Při dešti se amoniak vrací do půdy, kde působí jako doplňkové hnojivo a podporuje tak přehnojení půdy.

Dusíkatá hnojiva však neuvolňují pouze amoniak:

• Oxid dusný (N2O) vzniká jako výsledek mineralizace hnojiva
• to je asi 300krát škodlivější pro klima než oxid uhličitý (CO2)
• a je považován za vysoce účinný skleníkový plyn
• navíc se uvolňuje metan (CH4).
• to je asi 25krát škodlivější pro klima než oxid uhličitý

dopad na zem

Amoniak obsažený v hnojivu je mikroorganismy v půdě přeměněn na dusičnany (NO3-). Pokud rostliny neabsorbují dusičnany, dochází k takzvanému bazickému vyluhování. Dusičnany se vyplavují prosakující vodou a podporuje se okyselení půdy. Ačkoli některé rostliny preferují růst v kyselé půdě, všechny rostliny obecně přestanou růst při pH pod 3. Okyselení půdy však neovlivňuje pouze růst rostlin:

• dochází ke změně ve struktuře půdy
• mění se také životní podmínky půdních mikroorganismů, což ovlivňuje úrodnost půdy
• živiny v půdě jsou vyplavovány, což znamená, že již není zajištěn optimální přísun živin
• mohou se uvolňovat toxické látky (např. např hliník)
• Pokles populace žížal

Účinky na podzemní vody

Přehnojení v zemědělství je také považováno za spouštěč zvýšené hladiny dusičnanů v pitné vodě. Mobilní dusičnan se totiž dostává s průsakovou vodou do podzemních vod a následně do pitné vody, zejména při vydatných srážkách. Mírně zvýšená hladina dusičnanů sice představuje jen malé zdravotní riziko, trvale zvýšená hladina dusičnanů však může vést k zánětu trávicího traktu. Dusičnany se navíc mohou v těle přeměnit na dusitany (NO2-), které jsou zdraví škodlivé i v malém množství. Tato reakce vyžaduje kyselé prostředí, proto je pro to lidský žaludek považován za ideální prostředí. Při pití vody se zvýšeným obsahem dusičnanů se podporuje tvorba dusitanů.

• Dusitany jsou nebezpečné zejména pro kojence, mohou se „vnitřně udusit“
• Pokud se dusitany dostanou do krve, naruší transport kyslíku, protože ničí červené krevní barvivo
• limitní hodnota pro dusitany v pitné vodě je 0,50 mg/l
• limit pro dusičnany v pitné vodě je 50 mg/l

Opatření k zamezení přehnojení

EU již na hnojení dusíkem zareagovala a v roce 1991 stanovila směrnici o dusičnanech. V souladu s tím jsou všechny členské státy EU povinny monitorovat povrchové a podzemní vody, identifikovat ohrožené oblasti a každé čtyři roky je kontrolovat. Směrnice také obsahuje pravidla správné odborné praxe v zemědělství, která mají být uplatňována na dobrovolné bázi.
Kromě stávajících zákonů však lze přehnojení dusíkem zabránit i dalšími faktory:

• Propojit chov zvířat se zemědělskou půdou tak, aby se počet zvířat přizpůsobil dostupné ploše
• zapravte stávající kejda přímo do půdy
• Použití high-tech metod pro dodávání hnojiv, stroje na hnojení se senzory a/nebo počítačovými čipy – to znamená, že dusík může být využíván cíleně
• Instalace systému vzduchového filtru v továrních zemědělských zařízeních může omezit emise

Často kladené otázky

Zjistěte více o hnojivech