Wpływ rolnictwa na środowisko i przykłady ekologicznych rozwiązań
Wpływ rolnictwa na środowisko, jako największego i najważniejszego działu gospodarki, nie pozostaje oczywiście bez znaczenia. Zmienia krajobraz, rozbija (ale także kształtuje) ekosystemy, wykorzystuje ogromne ilości naturalnych zasobów i wprowadza do środowiska nierzadko tragiczne dla niego w skutkach substancje. Nie jest kwestią sporną, że rolnictwo jest nam niezbędne, jednak przy stale pogarszającym się stanie środowiska i rosnącej liczbie ludności, należy zastanowić się, jak możemy je zrównoważyć.
Na początek warto uświadomić sobie, w czym tak naprawdę leży problem. Niestety, w przypadku rolnictwa, źródeł oddziaływania na środowisko jest wiele.
Spis treści
Zużycie zasobów naturalnych
Powierzchnia Ziemi
Szacuje się, że tylko 71% powierzchni Ziemi nadaje się do zamieszkania przez organizmy żywe i pod uprawę roli. Rolnictwo, spośród wszystkich tych terenów, zagarnęło aż połowę. Problemem nie jest jednak produkcja roślinna, bo ponad ¾ powierzchni wykorzystywanej przez rolnictwo, przeznaczone jest na hodowlę i wypas zwierząt rzeźnych lub uprawy przeznaczone na paszę dla nich. Mimo to, produkty odzwierzęce zaspokajają tylko 17% globalnego zapotrzebowania kalorycznego. Innymi słowy, 11 mln km2 upraw roślinnych zaspokaja ludzkie potrzeby żywieniowe w większym stopniu, niż produkcja zwierzęca zajmująca niemal 4 razy tyle przestrzeni.
Gleba
Ogromnym problemem współczesnego rolnictwa jest także utrzymanie odpowiedniego bilansu składników odżywczych w glebie. Przez nadmierne używanie nawozów i nieodpowiednią utylizację ekskrementów zwierzęcych, niemal zawsze równowaga jest zaburzona, głównie w odniesieniu do azotu i fosforu. Dzieje się to w dwojaki sposób: albo, w wyniku nierozsądnego gospodarowania, pojawia się deficyt jednego z tych składników, co skutkuje wyjałowioną i nienadającą się do dalszego użytku ziemią, albo pierwiastków tych jest nadmiar, co z kolei grozi szkodliwym zanieczyszczeniem gleby, wody i powietrza. Zazwyczaj jednak problem dotyczy nadmiaru. Statystyki pokazują, że każdy kraj, bez wyjątku, ma problem z równowagą w tym zakresie. Szczególnie uderzająca jest nadprodukcja azotu – w Korei na przykład, rocznie jest to średnio 222 kg/ha ziemi użytkowanej rolnie. Nadmierna eksploatacja gleby skutkuje także jej erozją, naruszeniem równowagi jonowej i bardzo niekorzystnymi zmianami bioróżnorodności (np. wśród mikroorganizmów).
Woda
Rolnictwo w obecnym systemie zużywa ponad 75% wody pitnej wykorzystywanej przez ludzi. Jednak znowu to nie rośliny są kluczowym problemem – na produkcję zwierzęcą przeznacza się adekwatnie między 6 a 20 razy więcej zasobów niż na produkcję roślinną. Aby wyprodukować żywność pokrywającą roczne zapotrzebowanie osoby na tradycyjnej diecie, potrzebnych jest aż 1000 m3 wody. Jak nietrudno się domyślić, osoby nie spożywające produktów odzwierzęcych pośrednio konsumują wody kilkukrotnie mniej. Ponadto, w niektórych krajach, jej zużycie w rolnictwie wynosi 120% dostępnych zasobów, co oznacza, że część pozyskanej wody nigdy nie wraca do obiegu. Dotyczy to głównie wody pochodzącej z jezior i rzek, wykorzystywanej do irygacji gleby (85% wody używanej w produkcji roślinnej pochodzi z opadów). Szacuje się, że z ok. 7% populacji żyjącej dzisiaj bez dostępu do wody, do 2050 roku jej poziom może wzrosnąć do 67%.
Intensyfikacja i użycie środków chemicznych
Niestety rolnictwo nie tylko zużywa naturalne zasoby, ale także wprowadza do środowiska substancje, które naturalnie, w tak dużych ilościach ilościach, nigdy nie powinny się tam znaleźć. Mowa oczywiście o pestycydach i nawozach użyźniających ziemię. Dużo bardziej szkodliwe okazują się jednak te pierwsze. Nie tylko są odpowiedzialne za rozwijanie się chronicznych chorób u ludzi, szczególnie w krajach rozwijających się, ale także zatruwają ekosystemy.
Najbardziej nagłośnionym przypadkiem nadużycia pestycydów, którego efekty odczuwamy do dzisiaj, jest tragiczne w skutkach stosowanie popularnego w XX wieku środka, znanego jako DDT. Jego niebezpieczeństwo polega na bioakumulacji i bardzo długim rozkładzie (ok 60 lat). Początkowo miał on eliminować straty w plonach poprzez eksterminację owadów, okazało się jednak, że zwierzęta odżywiające się zatrutymi organizmami, magazynują szkodliwą substancję na dalszych poziomach troficznych w coraz większych ilościach. Przykładowo, jeśli drobny ptak śpiewający zjada zatrute DDT owady, substancja ta każdorazowo odkłada się w jego tkance tłuszczowej. Następnie jest on upolowany przez ptaka drapieżnego, który po kilku takich “zatrutych posiłkach”, pada. Wiadomo, że jeśli w ekosystemie ginie jedno ogniwo, całość traci równowagę. W ten sposób, polska populacja sokoła wędrownego znalazła się na skraju wyginięcia. Chociaż może nie tak tragiczne w skutkach, na analogicznych zasadach odbywa się zatruwanie także innymi pestycydami. Nie trzeba szukać daleko – maju 2018 r. bardzo nagłaśnianą w Polsce kwestią było masowe, wielomilionowe ginięcie pszczół spowodowane opryskami na polach. Jest to, biorąc pod uwagę ich niezastąpioną rolę w ekosystemach, katastrofa ekologiczna na skalę krajową.
Podobnie sytuacja wygląda w kwestii organizmów wodnych, jeśli zanieczyszczenia dostaną się do ich środowiska (razem ze ściekami rolnymi, przez rzeki do jezior i mórz). W przypadku ekosystemów wodnych, problemem jest także eutrofizacja wód, czyli ich zbytnia zasobność w składniki odżywcze. Tym razem, głównym winowajcą są nawozy mające użyźniać ziemię. Ich nadmiar, w szczególności wspomnianego wcześniej azotu, dostaje się do zbiorników wodnych i powoduje nadmierny rozrost glonów, które pozbawiają organizmy dostępu do tlenu i zatruwają ich środowisko toksycznymi produktami przemiany materii. W ten sposób dochodzi np. do masowego wymierania ryb, a tym samym zaburzenia całych ekosystemów. Głównie azot (ponownie – pochodzący w największym stopniu z produkcji zwierzęcej) przyczynia się zatem do powstawania tzw. stref martwych wód, czyli miejsc do tego stopnia zanieczyszczonych i pozbawionych tlenu, że nie jest w stanie utrzymać się w nich życie. Taki problem regularnie pojawia się np. w Bałtyku.
Na tym nie koniec – zanieczyszczenia pochodzenia rolniczego dostają się niestety również do atmosfery. Dzieje się tak głównie za pośrednictwem prowadzonych oprysków oraz emisji gazów cieplarnianych powstających przy produkcji roślinnej i zwierzęcej. We Włoszech na przykład, w 2017 roku, z samego rolnictwa (wyłączając przetwórstwo żywności) pochodziło prawie 8,5 mln ton dwutlenku węgla, 741 tys. ton metanu i prawie 41 tys. ton podtlenku azotu. Warto zauważyć, że rolnictwo we Włoszech nie plasuje się na wysokim poziomie pod względem produkcji na skalę globalną. Takie statystyki są zatrważające i należy wszelkimi środkami dążyć do obniżenia wpływu rolnictwa na środowisko.
Proekologiczne rozwiązania w rolnictwie
Niewątpliwie najbardziej efektywnym sposobem na ograniczenie negatywnego wpływu rolnictwa na środowisko naturalne, byłoby przekształcenie produkcji zwierzęcej, na roślinną, a ziem wykorzystywanych na uprawy roślin paszowych, na uprawy roślin stanowiących pożywienie dla ludzi (więcej tutaj). Pomogłoby to znacznie ograniczyć emisję gazów cieplarnianych, zużycie wody pitnej, a także umożliwiłoby regenerację naturalnych ekosystemów. Być może pogarszająca się sytuacja zmusi w którymś momencie rolników do takich zmian, na razie jednak należy skupić się na zabiegach usprawniających procesy produkcji roślinnej.
W walce z erozją i jałowieniem gleby, bardzo korzystne okazuje się stosowanie płodozmianu. Jest to system planowania następujących po sobie upraw w taki sposób, aby jak najbardziej wydajnie wykorzystać zasoby glebowe i klimatyczne. Dzięki temu, uzyskiwane są lepsze plony przy mniejszym użyciu pestycydów (płodozmian zapobiega wyspecjalizowanym chorobom i inwazjom insektów żerujących na jednym gatunku roślin). Stosowanie ozimin (roślin wymagających niskich temperatur w cyklu rozwojowym) zapobiega z kolei wypłukiwaniu z gleby azotu w okresie jesienno-zimowym, co jednocześnie pomaga w zachowaniu odpowiedniego bilansu składników odżywczych w glebie i ogranicza zanieczyszczanie wód.
Jeśli substancje użyźniające ziemię muszą być stosowane, ważne jest, aby ich dawki były adekwatne do możliwości pobierania przez roślinę składników odżywczych. Dobrze sprawdza się tutaj innowacyjne nawożenie precyzyjne. Odpowiednio dostosowana ilość nawozów i utrzymywanie możliwie stałej okrywy roślinnej znacznie niweluje zatruwanie wód. Niebagatelną rolę w ich ochronie odgrywają także tzw. strefy buforowe (zadrzewienia, zakrzewienia, murawy czy żywopłoty), oddzielające ekosystemy wodne od bezpośredniego oddziaływania upraw rolnych. Co jednak najważniejsze, należy zadbać, aby zanieczyszczenia rolnicze nie przedostawały się poza uprawy – zapewniając dobrą gospodarkę ściekową.
Duży nacisk w rolnictwie ekologicznym kładziony jest również na samowystarczalność. Celem odciążenia środowiska naturalnego poza gospodarstwem, dąży się do zamknięcia obiegu materii na jego terenie. W tym celu, wszelkie niewykorzystane części roślin i odpady organiczne, przekształcane są na kompost, którym następnie użyźniana jest gleba. Dodatkowo, celem zwiększenia wydajności naturalnych nawozów i zniesienia konieczności użycia “sztucznych”, stosowane są proekologiczne media, jak np. biowęgiel. Charakteryzują się one nierzadko dodatkowymi korzyściami środowiskowymi, np. sekwestrują zanieczyszczenia z powietrza i gleby.
Chociaż w skali globalnej sytuacja nie przedstawia się nadal zbyt korzystnie, światowe trendy jasno wskazują, że rolnictwo zwraca się w kierunku ekologii. Prawdopodobnie już osiągnęliśmy, lub niedługo osiągniemy punkt krytyczny jeśli chodzi o dewastację środowiska naturalnego, dlatego wdrażanie ekologicznych rozwiązań na wszelkich możliwych płaszczyznach może okazać się jedynym rozsądnym wyjściem.
Źródła:
Aktar W., Sengupta D., Chowdhury A., 2009: Impact of pesticides use in agriculture: their benefits and hazards. Interdisciplinary Toxicology, 2, 1, 1-12
Wallace J. S., 2000: Increasing agricultural water use efficiency to meet future food production. Agriculture, Ecosystems & Environment, 82, 1, 3, 105-119
https://nawozy.eu/wiedza/porady-ekspertow/nawozenie/jak-mozna-ograniczyc-negatywny-wplyw-rolnictwa-na-srodowisko.html
https://ourworldindata.org/yields-and-land-use-in-agriculture#breakdown-of-global-land-area-today (treść i fotografia)
https://data.oecd.org/agrland/nutrient-balance.htm
http://oecdinsights.org/2014/06/19/rain-doesnt-follow-the-plow-climate-change-agriculture-and-water/
https://www.oecd-ilibrary.org/environment/data/oecd-environment-statistics/air-emissions-by-industry_data-00735-en
[…] w najprostszym ujęciu jest po prostu gałęzią rolnictwa, która zajmuje się uprawą roślin na terenach podmokłych. Nadrzędnym celem upraw […]