ROLNICTWO ZRÓWNOWAŻONE OCHRONA GLEB I WÓD

Transkrypt

1 ROLNICTWO ZRÓWNOWAŻONE OCHRONA GLEB I WÓD Krzysztof Jończyk Program Rolnośrodowiskowy aktualnie i w przyszłości, IUNG-PIB Puławy, 9 lutego 2006 r. 1

2 Omawiane zagadnienia Rozwój zrównoważony a integrowane metody produkcji. Metody agrotechniczne ograniczające zanieczyszczenie środowiska (integracja metod): - płodozmian; - problem zrównoważenia produkcji roślinnej i zwierzęcej; - zrównoważone nawożenie; - integrowana ochrona roślin; - konserwująca uprawa roli. Miejsce rolnictwa zrównoważonego w Krajowym Programie Rolnośrodowiskowym. 2

3 Rozwój zrównoważony 1972 r. konferencja ONZ w Sztokholmie 1987 r. konferencja ONZ w Rio de Janeiro Deklaracja Rio 1993 Akcja COST opracowanie systemu integrowanej produkcji Agenda 2000 Integrowane metody (system) produkcji: - ekonomicznie efektywne - ekologicznie bezpieczne - społecznie akceptowane 3

4 System produkcji rolniczej - jest to sposób zagospodarowania przestrzeni rolniczej w zakresie produkcji roślinnej i zwierzęcej oraz ich przetwarzania, wyceniany kryteriami ekologicznymi i ekonomicznymi [Niewiadomski[ 1993] system konwencjonalny system ekologiczny system integrowany 4

5 Relacje między trzema głównymi g systemami rolniczymi SYSTEM KONWENCJONALNY (nowoczesne (nowoczesne techniki techniki wytwarzania) wytwarzania) Źródła systemu Źródła systemu SYSTEM EKOLOGICZNY (filozofia (filozofia rolnictwa rolnictwa ekologicznego, ekologicznego, stosunek stosunek do do przyrody) przyrody) SYSTEM INTEGROWANY SYSTEM INTEGROWANY Udoskonalone Udoskonalone zarządzanie, zarządzanie, optymalne optymalne wykorzystanie wykorzystanie zasobów zasobów Doskonalenie Doskonalenie systemu systemu Postęp Postęp biologiczny, biologiczny, proekologiczne proekologiczne metody metody produkcji produkcji 5

6 System integrowany jest sposobem gospodarowania wykorzystującym w harmonijny sposób b postęp p techniczny i biologiczny w uprawie, nawożeniu i ochronie roślin. W rolnictwie integrowanym przemysłowe środki produkcji sąs stosowane w umiarkowanych ilościach, wspomagają one całokszta okształt poczynań agrotechnicznych rolnika i sąs efektywnie wykorzystywane. Celem gospodarowania jest uzyskanie stabilnej wydajności i odpowiedniego dochodu rolniczego, doraźnie, jak równier wnież w długim d okresie, w sposób b nie zagrażaj ający (przyjazny) środowisku przyrodniczemu. Pogodzenie celów gospodarowania: - ekonomicznych - środowiskowych -społecznych -kulturowych 6

7 Stopień oddziaływania rolnictwa na środowisko zależy od: intensywności produkcji roślinnej, koncentracji zwierząt na jednostce powierzchni, jakości pokrywy glebowej, ukształtowania terenu, ilości opadów i warunków hydrologicznych, infrastruktury i gęstości zabudowy na obszarach wiejskich. 7

8 Rodzaje zanieczyszczeń wód Punktowe rozproszone Obszarowe 8

9 Jakość wód azotany skażaj ające wody gruntowe (wg Dyrektywy Azotanowej UE - 50 mg NO 3 =11,3 mg N-NON NO w 1 litrze 3 wody, a według Polskiej Normy 10 mg N-NON NO w 1 litrze 3 wody) wyklucza ich przydatność jako wody pitnej; związki zki azotu i fosforu powodujące eutrofizację wód powierzchniowych i przybrzeżnych; pozostałości środków w ochrony roślin przenikające do wód d gruntowych i powierzchniowych. 9

10 Mechanizmy i przyczyny powstawania zanieczyszczeń Wymywanie azotu do wód gruntowych Odpływ N i P z wodami drenarskimi do wód powierzchniowych Przemieszczanie N i P z cząsteczkami gleby do wód powierzchniowych w wyniku erozji wodnej i wietrznej Przyczyny zanieczyszczeń: Straty składników nie wykorzystanych przez rośliny: - zbyt wysokie dawki nawozów - nieodpowiednie terminy stosowania - niewłaściwa technika 10

11 Żyzność i urodzajność gleb - czynniki degradujące: chemiczne (spadek zawartości próchnicy, nadmierne zakwaszenie i wyjałowienie gleby ze składnik adników pokarmowych); mechaniczne (nadmierne zagęszczenie oraz pogorszenie struktury gleby); biologiczne (spadek biologicznej aktywności i zubożenie składu gatunkowego mikroflory glebowej); nasilenie procesów w erozyjnych. 11

12 PŁODOZMIAN jako element ochrony środowiska przyrodniczego Ochronne znaczenie płodozmianu polega na: Utrzymaniu gleby pod okrywą roślinną Utrzymaniu na wysokim poziomie zawartości substancji organicznej Kształtowaniu biologicznej aktywności gleby 12

13 Zadania płodozmianu p we współczesnym rolnictwie ograniczanie wymywania składnik adników w nawozowych, a głównie g azotanów w oraz ochrona gleby przed erozją - możliwie ciągłe e utrzymanie pod okrywami roślinnymi; ograniczanie nasilenie specyficznych chorób b i szkodników (przenoszonych na rośliny następcze za pośrednictwem gleby i resztek pożniwnych); utrzymania przynajmniej na stałym poziomie żyzności i biologicznej aktywności gleby (dodatni bilans próchnicy); ograniczanie wahań plonów w i dochodów w w latach. 13

14 Odpowiedni dobór r i następstwo roślin w płodozmianie p (zmianowanie) decyduje o skutecznej ej ochronie gleby i ograniczeniu strat składników pokarmowych Ochrona ta jest tym większa im dłużej d w ciągu roku gleba jest pokryta roślinno linnością. Zmianowania aby spełnia niać rolę ochronną powinny zawierać w swoim składzie tzw. zielone pola (rośliny motylkowate wieloletnie i ich mieszanki z trawami,, wszelkiego rodzaju międzyplony oraz rośliny ozime). Zwiększenie w zmianowaniu udziału pól l zielonych, powoduje zmniejszenie ilości mineralnych form azotu w glebie i jego przemieszczania do wód w d gruntowych Na terenach równinnych r 50 60% powierzchni gruntów powinno pozostawać przez cały y rok pod okrywą roślinn linną,, na terenach zagrożonych onych erozją 75%. 14

15 Współczynniki reprodukcji i degradacji glebowej substancji organicznej Roślina lub nawóz z organiczny Współczynnik reprodukcji (+) lub degradacji (-)( w t substancji organicznej na ha dla gleb lekkich średnich cięż ężkich Okopowe, warzywa korzeń,, 1 ha -1,26-1,40-1,54 Kukurydza, warzywa liściowe 1ha -1,12-1,15-1,22 Zboża, oleiste, włókniste, w 1ha -0,49-0,53-0,56 Strączkowe 1 ha +0,32 +0,35 +0,38 Trawy 1 ha +0,95 +1,05 +1,16 Motylkowe, mieszanki 1 ha +1,89 +1,96 +2,10 Międzyplony na ziel.. nawóz z 1 ha +0,63 +0,70 +0,77 Obornik 1 t suchej masy * +0,35 Gnojowica 1 t suchej masy ** +0,28 Słoma 1 t suchej masy +0,21 Liście buraka, międzyplony +0,14 - dawka obornika 40 t/ha o zaw. s.m. 25%; ** - dawka gnojowicy 40 t/ha o zaw. s.m. ok.. 6-8% 15

16 Zawartość próchnicy w glebie po trzech rotacjach (12 lat) różnych zmianowań Zmianowanie Zawartość Próchnicy % A. ziemniak*-burak c.-kukurydza kukurydza- jęczmień j. 1,25 B. burak c*.-jęczmiec czmień j + poplon- ziemniak jęczmień j. 1,39 C. owies*- koniczyna z trawami-kukurydza kukurydza- jęczmień j. 1,51 * -obornik 30 t/ha 16

17 Strategia ograniczania strat azotu polega głównie g na: 1. Zwiększeniu udziału u ozimin w strukturze zasiewów (zboża a ozime i rzepak). 2. Uprawa międzyplon dzyplonów w (ścierniskowe,( wsiewki lub ozime) w ogniwach zmianowania: zboża - rośliny jare; ich zadania to: ograniczenie wymywania azotanów w z gleby; zwiększenie aktywności biologicznej gleby; poprawa struktury i bilansu substancji organicznej w glebie; ochrona przed erozją w przypadku pozostawienia poplonów w jako mulcz na okres zimy; biologiczne zwalczanie niektórych szkodników. 3. Nawożenie słoms omą. (1 tona przyoranej słomy może związać ok.. 10 kg Nmin). 17

18 Zagrożenie wymywania azotanów w różnych porach roku 18

19 Składnik Akumulacja składników nawozowych kg/ha w biomasie międzyplonu Wyszczególnienie Gorczyca biała Rzodkiew oleista Rzepak ozimy Facelia N Część nadziemna Korzeń P K Razem Część nadziemna Korzeń Razem Część nadziemna Korzeń Razem Nawożenie pod międzyplon N-80, P 2 O 5-60, K 2 O (Mochełek )

20 powinno spełnia niać funkcję: produkcyjną osi Nawożenie osiągnięcie plonów w o planowanej wielkości i pożą żądanej jakości; ekonomiczną op nawożenia; opłacalność i wysoka efektywność środowiskową minimalizowanie zagro minimalizowanie zagrożeń powodowanych przemieszczaniem się składnik adników nawozowych, głównie g azotu i fosforu, do wód w d gruntowych i powierzchniowych. Wielkości dawek nawozowych powinno opierać się na saldzie bilansu składników pokarmowych w skali pola. 20

21 Zasady nawożenia: Maksymalne wykorzystanie składników nawozowych ze wszystkich źródeł. Precyzyjne ustalenie dawek nawozów (pobranie z plonem, jakość, zasoby glebowe, stanowisko,itp..). Utrzymanie żyzności na optymalnym poziomie poprzez zapewnienie dodatniego bilansu substancji organicznej w ramach rotacji zmianowania, regulacja odczynu. Stosowanie zrównoważonego nawożenia organiczno mineralnego. Stosowanie nawozów azotowych w dawkach podzielonych, dostosowanych do rytmu pobierania przez rośliny. 21

22 Plan nawozowy w gospodarstwie 1. Określenie potrzeb pokarmowych roślin - ilości NPK odprowadzane z plonami 2. Źródła składników nawozowych w gospodarstwie : - nawozy naturalne (wyliczone na podstawie obsady zwierząt); - nawozy organiczne (plony uboczne słoma, liście buraka, międzyplony, komposty itp.); - azot wiązany symbiotycznie przez rośliny motylkowate.. 3. Określenie potrzeb zakupu nawozów mineralnych na poszczególne pola i dla całego gospodarstwa (różnica 1 1 2). 4. Określenie potrzeb wapnowania ( aktualny odczyn, skład granulometryczny i uprawiane rośliny). 22

23 Potrzeby nawożenia Potrzeby nawożenia azotem = potrzeby pokarmowe roślin = plon x pobranie N/dt Potrzeby nawożenia P i K = potrzeby pokarmowe roślin x wsp.. korekcyjny Wartość współczynnika korekcyjnego Zawartość w glebie P i K bardzo niska średni wysoka bardzo wysoka ik 1,5 1,25 1 0,75 0,5 Podstawą racjonalnego nawożenia jest rozpoznanie zasobności gleby w składniki pokarmowe (analiza gleby) 23

24 Nawozy naturalne i organiczne: pobudzają rozwój j mikroflory glebowej i zwiększaj kszają biologiczną aktywność gleby; poprawiają fizyko-chemiczne właściwow ciwości gleby, w tym pojemność sorpcyjną; dostarczają składnik adników w pokarmowych, w tym mikroelementów; warunkują utrzymanie dodatniego bilansu substancji organicznej w glebie. Zbyt duże dawki nawozów naturalnych stanowią znaczne zagrożenie dla środowiska przyrodniczego, maksymalna roczna produkcja azotu w odchodach zwierzęcych 170 kg/ha UR (obsada 4-krotnie większa od średniej w Polsce). 24

25 UPRAWA ROLI Światowy trend zmian z uprawie roli Uprawa typowa płużna (pełna) Uprawa uproszczona (ograniczenie liczby zabiegów i głębokości uprawy) Uprawa konserwująca Siew bezpośredni (uprawa zerowa) 25

26 Zasady uprawy roli Zabiegów uprawowych powinno się stosować tak dużo jak to jest konieczne, aby stworzyć uprawianej roślinie korzystne warunki wzrostu i rozwoju, a zarazem tak mało jak to jest możliwe Oznacza to, że rolnik podejmuje decyzje o sposobie uprawy na podstawie: rozeznania własnych gleb i przebiegu pogody; oceny stanu pola po zbiorze rośliny przedplonowej i wymagań rośliny zastępczej; okresu od zbioru przedplonu do wysiewu rośliny następczej; wyposażenia gospodarstwa w sprzęt do uprawy roli i siewu 26

27 Istota konserwującej uprawy roli Możliwe trwałe utrzymanie powierzchni gleby pod okrywami roślinnymi (rośliny w plonie głównym międzyplony i resztki pożniwne /ewentualnie słoma/ traktowane jako mulcz). Zastępowanie, w miarę możliwości, pługa narzędziami nie odwracającymi roli. Ograniczenie do niezbędnego minimum ilości i głębokości zabiegów uprawowych. 27

28 Efekty uprawy konserwującej Zapobieganie erozji wodnej i wietrznej (mulcz) Poprawa struktury gleby Ograniczenie strat azotu w okresie zimy Zmniejszona mineralizacja próchnicy Ograniczenie zlewności i skłonności gleby do zaskorupiania się Lepsza wsiąkalność wody i sprawniejszy jej podsiąk Wzrost biologicznej aktywności gleby Ograniczenie zachwaszczenia Mniejsze zużycie paliwa i większa wydajność pracy (szczególnie sezonowa) 28

29 Dlaczego erozja gleb jest niebezpieczna? Erozja powoduje zmiany obejmujące: Rzeźbę terenu Gleby Stosunki wodne Infrastrukturę techniczną Zmniejszenie walorów ekologicznych Zachwianie równowagi biologicznej Zmniejszenie żyzności gleb 29

30 Pole zniszczone przez zmywy powierzchniowe i erozję żłobinową 30

31 Skutki działania erozji wodnej 31

32 Drogi w terenie erodowanym narażone są na częste uszkodzenia 32

33 Integrowana ochrona roślin Wszystkie zabiegi agrotechniczne (płodozmian, uprawa roli, nawożenie naturalne, obsada roślin, dobór r odmian, zasiewy mieszane itp.) sąs nastawione na kształtowanie towanie korzystnego stanu sanitarnego gleby i zwiększonej odporności roślin na choroby i szkodniki ZRÓWNOWAŻONE ZRÓWNOWAŻONE NAWOŻENIE NAWOŻENIE UPRAWA UPRAWA ROLI ROLI ORGANIZMY ORGANIZMY GLEBOWE GLEBOWE ZABIEGI ZABIEGI BEZPOŚREDNIE BEZPOŚREDNIE DOBÓR DOBÓR ODMIAN ODMIAN ZDROWOTNOŚĆ ROŚLIN POBUDZANIE POBUDZANIE ORGANIZMÓW ORGANIZMÓW POŻYTECZNYCH POŻYTECZNYCH DOBÓR DOBÓR GATUNKÓW GATUNKÓW PŁODOZMIAN PŁODOZMIAN RÓŻNORODNOŚĆ 33 RÓŻNORODNOŚĆ GATUNKOWA GATUNKOWA

34 Ochrona roślin w systemie integrowanym - nowa koncepcja ochrony - cele ekonomiczne i ekologiczne - metody realizacji Pytanie powracające każdego dnia... ryzyko korzyść 34

35 Do pełnej realizacji Integrowanej Ochrony Roślin konieczna jest znajomość: Biologii agrofaga Biologii jego wrogów naturalnych i antagonistów Biologii chronionej rośliny Wzajemnych powiązań w agrocenozie Przewidywania pojawienia się agofagów i ich nasilenia Przewidywania skutków chemicznego zwalczania dla środowiska i zdrowia ludzi 35

36 Metody stosowane w zintegrowanej ochronie roślin Dokładna diagnoza Zastosowanie progu szkodliwości Prognoza porażenia (wyciągnięcie właściwych wniosków z danych agrometeorologicznych i biologicznych 36

37 Kontrole polowe (określenie stanu zdrowotnego) Kiedy? (lustracje regularne, po zmianie pogody, po ok. 2 tyg. jednakowej pogody Co? (jaki czynnik w czasie wcześniejszej lustracji był najważniejszy, objawy, próg zagrożenia Jak? (w poprzek zasiewu, miejsca krytyczne, określenie stopnia porażenia na pędzie roślinie Kontrola działania 37

38 Wartości progowe Ekonomiczny próg szkodliwości wartość progowa zagęszczenia populacji agrofaga (choroby, szkodnika, chwastów), przy której szcowane straty plonu spowodowane jego wystapieniem będą takie same jak koszt chemicznego zwalczania Zrównanie korzyści ekonomicznej z określonego zabiegu zwalczania z jego kosztami 38

39 Progowe porażenie powierzchni liści i kłosów w przez niektóre choroby Pszenica ozima Choroby Warunki sprzyjające rozwojowi grzybów Rdze liściowe -temp. temp. 12,5-25 o C -Wysoka wilgotność (rosy, mgły) -Niedobór potasu i fosforu -Nadmiar azotu -Płytka Płytka orka Septorioza liści -temp. temp o C -wilgotna wilgotna pogoda Progi szkodliwości 1. Pełnia strzelania w źdźbło 2. Pełnia kłoszenia % porażonej pow. liścia podflagowego 2. 5 % porażonej pow. liścia flagowego % porażonej pow. liścia podflagowego % porażonej pow. liścia flagowego Mączniak prawdziwy Septorioza kłosów - temp o C -zbyt zagęszczony łan -Wysokie dawki azotu -Wysoka Wysoka wilgotność - temp o C - częste opady w okresie kłoszenia % porażonej pow. liścia podflagowego 2. 5 % porażonej pow. liścia flagowego 2. 5 % porażonej powierzchni kłosów (lub pierwsze objawy porażenia podczas deszczowej pogody 39

40 Metody ograniczania zużycia pestycydów w rolnictwie integrowanym Agrotechniczne Płodozmian ogranicza występowanie : szkodników, głównie nicieni, chorób przenoszonych za pośrednictwem gleby, uciążliwych gat. Chwastów Nawożenie organiczne, uprawa międzyplonów: zwiększa biologiczną aktywność gleby i zasiedlenie jej przez florę i faunę antagonistyczną w stosunku do patogenów Optymalizacja nawożenia azotem zwiększa odporność roślin na choroby, głównie mączniaki i mszyce. Wysiew odmian tolerancyjnych i odpornych oraz wysiew mieszanek i mieszanin Mechaniczna pielęgnacja zasiewów Chemiczne Zaprawianie nasion Kontrola nasilenia agrofagów i ustalenie progów szkodliwości jako podstawy stosowania zabiegów ochrony Dobór środków ochrony uwzględniający: skuteczność, selektywność, trwałość w środowisku, cenę. Pasowe stosowanie pestycydów Stosowanie adjuvantów (zwilżające, zwiększające przyczepność, ułatwiające przepływ środka, obciążające umożliwiają obniżenie dawek) 40

41 Produkcja roślinna i zwierzęca Zrównoważony system gospodarowania = produkcja roślinno - zwierzęca dopływ substancji organicznej do gleby zagospodarowanie odchodów zwierzęcych zabezpieczenie paszy dla zwierząt 41

42 użytki rolne obsada zwierząt niezbędna ilość pasz dobór gatunków roślin uprawnych określenie ilości produkowanych nawozów naturalnych Obsada zwierząt nie powinna przekraczać 1,5 DJP/ha użytków rolnych 42

43 Pakiet - Rolnictwo zrównowa wnoważone one i jego warianty (projekt na lata ) 2013) Kod pakietu S01 Kod wariantu S01.1 S01.2 S01.3 S01.4 Nazwa wariantu i pakietu ROLNICTWO ZRÓWNOWAŻONE Uprawa roślin w plonie głównym z przeznaczeniem na przyoranie Uprawa międzyplonów (ścierniskowego i ozimego) z przeznaczeniem na przyoranie Przyorywanie słomy Regulacja odczynu gleby 43

44 Pakiet S01 - Rolnictwo zrównowa wnoważoneone Celem pakietu jest ograniczanie degradującego wpływu działalno alności rolniczej na jakość zasobów środowiska ( gleby, wód w d ) Produkcja rolna prowadzona zgodnie zasadami : dobór i następstwo roślin w płodozmianie oraz sposób zagospodarowania resztek roślinnych powinny gwarantować dodatni bilans substancji organicznej ; udział zbóż w strukturze zasiewów nie może przekraczać 66 % ; przynajmniej 50 % powierzchni gruntów ornych, na terenach równinnych, a na zagrożonych erozją 75 % powinno pozostawać w okresie jesienno - zimowym pod okrywa roślinną ( zielone pola ). Około 20 % powierzchni gruntów, które powinny pozostawać w okresie zimy pod okrywą roślinną można zastąpić przyoraniem słomy; plan nawożenia oparty na bilansie azotu oraz aktualnej chemicznej analizie gleby ; 44

45 dawki nawozów powinny odpowiadać potrzebom pokarmowym roślin, ale maksymalna dawka azotu ( ze wszystkich źródeł ) na gruntach ornych nie powinna przekraczać 150 kg N / ha, a na trwałych użytkach zielonych 120 kg N / ha; obsada zwierząt nie powinna przekraczać 1,5 DJP / ha głównej powierzchni paszowej; ochrona roślin ma polegać na wykorzystywaniu fitosanitarnego potencjału całego zmianowania oraz łączeniu efektywnych, środowiskowo bezpiecznych i społecznie akceptowanych metod biologicznych, agrotechnicznych i chemicznych ; zachowanie na terenie gospodarstwa istniejących trwałych użytków zielonych oraz wszystkich elementów krajobrazu tworzących ostoje dzikiej przyrody. 45

46 Wariant S01. S 1 Uprawa roślin w plonie głównym g z przeznaczeniem na przyoranie Celem tego działania jest zapobieganie zmniejszaniu się zawartości substancji organicznej w glebie, poprzez przywrócenie do uprawy roślin o dużym potencjale próchnicotwórczym. Wariant S01. 2 Uprawa między plonów w z przeznaczeniem na przyoranie Wariant ten uwzględnia uprawę międzyplonu ścierniskowego i ozimego Wariant S01. 3 Przyorywanie słomys Cel działania - gromadzenie glebowej substancji organicznej, poza stosowaniem obornika, nawozów organicznych, uprawą roślin próchnico twórczych, Wariant S01. 4 Regulacja odczynu gleb Celem działania jest optymalizacja wykorzystania składników pokarmowych z gleby oraz utrzymanie optymalnej żyzności gleby. Doprowadzenie odczynu do poziomu ph 5,5-7,0 zależnie od kategorii agronomicznej gleb 46

47 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ 47