prof. dr hab. Seweryn Kukuła Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa Państwowy Instytut Badawczy w Puławach INSTYTUT UPRAWY NAWOŻENIA I GLEBOZNAWSTWA PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY W PUŁAWACH STALE PODEJMUJE NOWE WYZWANIA Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa-PIB w Puławach jest jednym ze spadkobierców 145 lat tradycji puławskiego ośrodka nauk rolniczych. Jest też w pewnym zakresie kontynuatorem działalności Państwowego Instytutu Naukowego Gospodarstwa Wiejskiego (PINGW), funkcjonującego w latach 1917-1950. W okresie ponad 57 lat swojej działalności Instytut odegrał znaczącą rolę w kreowaniu postępu technologicznego w produkcji roślinnej w Polsce (Kukuła 2003). Oprócz tego legitymuje się szeregiem dokonań i osiągnięć w dziedzinie badań na rzecz kształtowania środowiska rolniczego, czy szerzej przyrodniczego (Feledyn-Szewczyk 2007; Kukuła 2004). Działalność statutowa IUNG jest realizowana w ramach programu badawczorozwojowego pt. Zrównoważony rozwój produkcji roślinnej i kształtowanie przestrzeni rolniczej Polski. Program ten tworzy podstawy naukowe (teoretyczne) do realizacji programu wieloletniego na lata 2005-2010 Kształtowanie środowiska rolniczego Polski oraz zrównoważony rozwój produkcji rolniczej. Z nadaniem IUNG statusu PIB w roku 2005 wiążą się nowe wyzwania i zobowiązania, w tym również konieczność szerszego niż dotychczas, praktycznego wykorzystania wyników badań prowadzonych w ramach działalności statutowej oraz popularyzacji wniosków wynikających z realizacji zadań współtworzących program wieloletni PIB. Celem opracowania jest wykazanie, że Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa- PIB w Puławach stale podejmuje nowe wyzwania w zakresie wspierania gospodarki. IUNG specjalizuje się w badaniach agrotechnicznych i środowiskowych, ale jego działalność charakteryzuje się dużą dynamiką, potęgowaną przez nowe wyzwania, które są pochodną zapotrzebowania praktyki gospodarczej na rozwiązania niezbędne dla modernizacji rolnictwa i obszarów wiejskich, a służące wspieraniu decyzji na różnych poziomach zarządzania. Wiążą się one z realizacją zasad Wspólnej Polityki Rolnej UE w Polsce oraz wdrażaniem różnych działań Planu Rozwoju Obszarów Wiejskich (PROW). Niebagatelną
2 rolę odgrywa też dążenie do zwiększenia konkurencyjności polskiego rolnictwa, a nawet szerzej agrobiznesu wobec innych krajów UE. W ostatnich latach działalność IUNG jest wyraźnie ukierunkowana na problemy rozwoju zrównoważonego i na wspieranie praktyki gospodarczej oraz decyzji władz administracyjnych i samorządowych. Na przykładzie głównych kierunków działalności IUNG można wykazać, że niesłuszne i krzywdzące są opinie, iż nauka nie wychodzi naprzeciw problemom rzeczywistości gospodarczej, nie wspiera procesów kształtowania środowiska rolniczego i nie tworzy systemów wspierania decyzji. Opinie te można zakwestionować akcentując aspekty praktyczne wybranych nurtów działalności IUNG-PIB na rzecz gospodarki. Warto również podkreślić, że aktualnie podejmowane działania nawiązują do dorobku nauki z przeszłości np. w zakresie gleboznawstwa, ale w sposób twórczy z niego korzystają. Działalność IUNG w zakresie kształtowania środowiska nawiązuje do wcześniejszych badań i prac gleboznawczo-kartograficznych i podstaw gleboznawstwa stworzonych w Puławskim Ośrodku Nauk Rolniczych. Efektem tych prac były rozpoznanie i ocena przyrodniczych warunków produkcji rolniczej, które są obecnie wykorzystane w praktyce. Opracowana w IUNG waloryzacja rolniczej przestrzeni produkcyjnej, uwzględnia główne elementy składowe środowiska przyrodniczego tj. jakość i przydatność rolniczą gleb, warunki wodne, rzeźbę terenu i agroklimat. Wyrażona w punktach ocena przestrzeni rolniczej, wykonana dla jednostek administracyjnych wszystkich szczebli (z dokładnością do gmin) cieszy się nadal dużą popularnością. Jest ona szeroko wykorzystywana w pracach analitycznych oraz w planowaniu strategicznym. Była też ona jednym z kryteriów wyodrębniania obszarów o niekorzystnych warunkach przyrodniczych (ONW). Na podkreślenie zasługuje fakt, że w trakcie negocjacji zasięgów obszarów o niekorzystnych warunkach gospodarowania z Komisją Europejską Instytut odegrał istotną rolę dostarczając wyniki analiz przestrzennych charakteryzujących potencjał produkcyjny przestrzeni rolniczej. Bez bazy danych i tych analiz uzyskanie zgody na wyznaczenie ONW w obecnych rozmiarach (ponad 50% obszaru kraju) nie byłoby możliwe. Badania IUNG umożliwiły także waloryzację warunków środowiskowych dla potrzeb rolnictwa ekologicznego i wskazanie obszarów szczególnie sprzyjających dla rozwoju tego systemu gospodarowania. (Stuczyński i inni 2006) IUNG od 1994 r. prowadzi badania dotyczące rolnictwa ekologicznego. Ich zakres obejmuje: doskonalenie agrotechniki, ocenę oddziaływania na środowisko przyrodnicze, ocenę jakości ziemiopłodów oraz organizację i ekonomikę gospodarstw ekologicznych.
3 Badania są prowadzone w specjalnie utworzonym obiekcie doświadczalnym w Stacji Doświadczalnej IUNG w Osinach oraz w wybranych grupach gospodarstw ekologicznych w kilku regionach kraju. Uzyskane wyniki są systematycznie przekazywane do praktyki rolniczej. W okresie 10-lecia zespół realizujący ten temat opracował około 50 publikacji naukowych oraz 31 popularno-naukowych i popularnych, 12 opracowań przeglądowych i materiałów na konferencje naukowe, 10 broszur i instrukcji upowszechnieniowych dotyczących rolnictwa ekologicznego. Każdego roku prowadzone są szkolenia, wykłady oraz demonstracje dla rolników i doradców oraz studentów uczelni rolniczych. Zespół pracowników IUNG-PIB został w roku 2006 wyróżniony nagrodą Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi za opracowanie naukowych podstaw rolnictwa ekologicznego oraz jego promocję i upowszechnianie. Nie ulega wątpliwości, że na kształtowanie środowiska rolniczego wpływa działalność producentów rolnych, a także postawy i poziom świadomości ekologicznej mieszkańców obszarów wiejskich. Opracowany w IUNG, przy współpracy z innymi instytutami, Kodeks dobrej praktyki rolniczej stanowi współczesne kompendium wiedzy służącej kształtowaniu relacji między rolnictwem a środowiskiem, zgodnie z koncepcją ekorozwoju (Duer, Fotyma 2002). Jest on zbiorem zasad, porad i zaleceń, które powinny być przyswojone przez każdego rolnika i traktowane jako obowiązujące normy etycznego postępowania względem środowiska. Został on opracowany zgodnie z wymaganiami Dyrektywy azotanowej i obowiązującego w Polsce prawa z zakresu ochrony (kształtowania) środowiska rolniczego. Opracowanie tego kodeksu jest również dowodem dostosowania działalności Instytutu w zakresie kształtowania środowiska rolniczego do standardów i tendencji istniejących w krajach UE. W posiadaniu IUNG-PIB znajdują się unikalne zasoby informacji o przestrzeni rolniczej Polski, które mogą być i są wykorzystane do wspierania decyzji w zakresie kształtowania środowiska. Zastosowanie danych glebowych w postaci numerycznej, analiza struktury użytkowania gruntów rolnych, aktualizowana na podstawie zdjęć satelitarnych, numerycznego modelu terenu i danych agroklimatycznych, umożliwiają wyznaczanie obszarów o określonych warunkach glebowo-przyrodniczych, predysponowanych do spełniania różnych funkcji. Analizy tego typu mogą służyć wydzielaniu obszarów problemowych, terenów najcenniejszych z punktu widzenia produkcji roślinnej, obszarów wymagających zmian użytkowania gruntów i funkcji oraz ocenie potrzeb związanych z wdrażaniem różnych działań Planu rozwoju obszarów wiejskich. Mogą one być też przydatne w planowaniu strategicznym. W ostatnich latach w działalności IUNG wiele uwagi poświęca
4 się wdrażaniu zintegrowanego systemu informacji o rolniczej przestrzeni produkcyjnej i jego wykorzystaniu dla potrzeb ochrony gruntów w województwach (podlaskie, dolnośląskie lubuskie). Duże znaczenie praktyczne miało również wyznaczenie normatywów zawartości azotu mineralnego w glebach gruntów ornych Polski i stężeń azotanów w roztworze glebowym i wodach glebowo-gruntowych. Podstawą do wyznaczenia normatywów stały się wyniki badań monitoringowych, prowadzonych od 1997r. w glebach gruntów ornych na obszarze całej Polski. Wyniki badań nagromadzone w bazie danych IUNG-PIB, opracowane statystycznie pozwoliły na wyznaczenie przedziałów zawartości azotu mineralnego, które określono mianem normatywów. Normatywy te pozwalają na porównanie stwierdzonej w danej glebie zawartości azotu mineralnego z wartościami określonymi w badaniach monitoringowych i zakwalifikowaniu jej do jednego z 5 przedziałów zawartości. Opracowane normatywy mogą być wykorzystane do celów doradztwa nawozowego oraz kontroli stanu środowiska glebowego. Są również istotne z punktu widzenia ograniczania zagrożeń dla środowiska. W trosce o ochronę i zachowanie środowiska przyrodniczego prowadzono w IUNG badania nad określeniem wpływu różnych kierunków i form działalności gospodarczej na środowisko. Dotyczyło to szczególnie oddziaływania różnych gałęzi i branż przemysłu na glebę. Oceniono wpływ różnych dziedzin działalności przemysłowej i wydobywczej (siarki, węgla brunatnego i kamiennego), a także aglomeracji miejskich na właściwości chemiczne gleb, deformację stosunków wodnych oraz deformację mechaniczną gleb. Rozpoznanie przyczyn, mechanizmów i procesów degradacyjnych stanowiło podstawę opracowania i wdrożenia metod rekultywacji gleb zdegradowanych w różnych regionach kraju (Bełchatów, Śląsk). Ważne znaczenie z naukowego i praktycznego punktu widzenia miały wieloletnie badania nad występowaniem metali ciężkich i siarki w glebach. Umożliwiły one opracowanie granicznych zawartości tych pierwiastków w glebach, odpowiadających różnym stopniom ich zanieczyszczenia. Badania te pozwoliły również na podważenie i zweryfikowanie pojawiających się czasem opinii i ocen zdecydowanie niekorzystnych dla naszego kraju. Reprezentatywne badania wykazały np., że tylko około 0,4% gleb użytków rolnych jest silnie lub bardzo silnie zanieczyszczonych metalami ciężkimi, a 4% siarką. Tak mała powierzchnia gleb zanieczyszczonych pierwiastkami toksycznymi nie ma więc praktycznie istotnego znaczenia jako czynnik ograniczający rolnicze wykorzystanie gleb w odniesieniu do całej Polski. Zagrożenie to należy jednak brać pod uwagę na obszarach o dużej koncentracji przemysłu hutniczego i wydobywczego.
5 Pewne niebezpieczeństwo w zakresie ochrony gleb wiąże się ze stosowaniem w rolnictwie w celach nawozowych osadów ściekowych i komunalnych. Podjęte w odpowiedzi na zapotrzebowanie społeczne badania doprowadziły do opracowania zaleceń bezpiecznej ich utylizacji. Biorąc pod uwagę ochronę środowiska przyrodniczego, zwłaszcza gleby i wody, przeprowadzono szereg badań nad oceną zachowania się herbicydów. Badania, które są nadal prowadzone, koncentrują się na opracowaniu metod oznaczania pozostałości herbicydów w glebie i wodzie, ocenie skażenia gleb i wód herbicydami oraz określeniu tempa przemieszczania się substancji czynnych herbicydów do wód gruntowych i powierzchniowych. Wyniki przeprowadzonych w tym zakresie badań mają duże znaczenie praktyczne. Są wykorzystywane do opracowania integrowanych metod walki z chwastami oraz w działaniach na rzecz ochrony środowiska przyrodniczego. W latach dziewięćdziesiątych XX wieku w wyniku restrukturyzacji sektora uspołecznionego w rolnictwie problemem o dużym znaczeniu z punktu widzenia gospodarki i kształtowania się środowiska stały się odłogi i ugory. Badania IUNG wskazały na różne możliwości wykorzystania gruntów odłogowanych, w zależności od istniejących uwarunkowań społeczno-gospodarczych. Rozwiązaniem perspektywicznym, pozwalającym na wykorzystanie zwolnionych w produkcji rolnej gruntów może być też pozyskiwanie biomasy na cele energetyczne. W ostatnich latach podjęto badania nad oceną możliwości pozyskiwania biomasy i wykorzystaniem tradycyjnych ziemiopłodów na cele energetyczne. Założono doświadczenia, które dają podstawy do oceny produkcyjności szerokiej gamy roślin energetycznych w różnych warunkach siedliskowych. Ten nowy kierunek badań jest aktualnie w centrum zainteresowania zespołu interdyscyplinarnego, współpracującego z sektorem energetycznym. Procesy intensyfikacji rolnictwa jakie miały miejsce w przeszłości oraz niekorzystne oddziaływanie zanieczyszczeń przemysłowych na środowisko przyrodnicze były ważnymi przesłankami badań nad biologicznymi metodami kształtowania żyzności gleb. Obok znaczenia poznawczego wyniki tych badań miały znaczenie praktyczne. Były one wykorzystywane przy opracowaniu i doskonaleniu kolejnych wersji zaleceń agrotechnicznych. Wnosiły do nich ważne aspekty ekologiczne, które wcześniej nie były dostrzegane. Z punktu widzenia kształtowania środowiska rolniczego ważną rolę odegrały prace nad rozpoznaniem stanu agrochemicznego gleb kraju oraz opracowanie zasad i technik nawożenia, respektujących aspekty ekologiczne. Ocenę odczynu i żyzności gleb Polski w
6 przyswajalne dla roślin formy fosforu, potasu i magnezu przeprowadzono we współpracy z Krajową Stacją Chemiczno-Rolniczą. Uzyskane wyniki pozwoliły na diagnozę stanu aktualnego i wskazanie pojawiających się zagrożeń dla potencjału rolniczej przestrzeni produkcyjnej, związanych z ekstensyfikacją nawożenia i zakwaszeniem gleb. Były one podstawą formułowania szeregu opinii o gospodarce nawozowej, a także, obok wyników doświadczeń nawozowych, przesłankami doskonalenia kolejnych wersji systemów doradztwa nawozowego. Określono i skwantyfikowano szereg zależności między dawkami nawozów a plonami oraz niektórymi ich parametrami jakościowymi Warto zaznaczyć, że ostatnie wersje doradztwa nawozowego IUNG (NAW-3, NAW-SALD, a także system MACROBIL) pozwalają na sporządzenie bilansów składników pokarmowych jako wskaźnika stopnia zrównoważonego gospodarowania oraz umożliwiają ocenę zagrożeń dla środowiska przyrodniczego. Należy również podkreślić, że IUNG-PIB jest jednostkę prawnie upoważnioną do opiniowania przydatności rolniczej nawozów i substancji użyźniających glebę. Prowadzone oceny dają możliwość eliminowania z rynku nawozów działających nieefektywnie lub zagrażających środowisku. Jednym z czynników kształtujących środowisko przyrodnicze są systemy gospodarowania. W prowadzonych w IUNG badaniach z tego zakresu, obok aspektów produkcyjnych i ekonomicznych, zwraca się uwagę na aspekty ekologiczne. Uwzględniając tendencje zaznaczające się w organizacji produkcji roślinnej analizowano, między innymi, skutki środowiskowe zwiększonego udziału zbóż w strukturze zasiewów oraz konsekwencje uproszczeń uprawowych. Oceniano także w sposób wielostronny różne systemy gospodarowania: ekologiczny, integrowany i konwencjonalny. Badano wpływ tych systemów na plonowanie roślin, porażenie przez choroby i szkodniki, a także na właściwości gleby oraz efektywność produkcji. Znaczącym efektem tego nurtu działalności IUNG PIB było, między innymi upowszechnienie wielu rozwiązań proekologicznych w praktyce rolniczej. Zaoferowano też praktyce rolniczej szereg technologii w zakresie produkcji roślinnej, efektywnych ekonomicznie i przyjaznych dla środowiska, bezpiecznych dla zdrowia ludzi i zwierząt. Z punktu widzenia bezpieczeństwa żywnościowego za niezwykle cenne a zarazem perspektywiczne, uznać należy badania biochemiczne (fitochemiczne) dotyczące oceny możliwości wykorzystania substancji specyficznych roślin w przemyśle spożywczym, paszowym, farmaceutycznym oraz w ochronie roślin.
7 Ważnym wyzwaniem generowanym przez konsumentów i przemysł spożywczy są badania nad kształtowaniem jakości plonów i pozyskiwaniem surowców roślinnych o odpowiednich parametrach jakościowych, pożądanych przez przetwórstwo. Problemy, te najszerzej są badane w odniesieniu do tzw. zbóż jakościowych to jest pszenicy i jęczmienia, ale interesujące wydają się też one z punktu widzenia innych roślin zbożowych. Istotne znaczenie praktyczne miały też działania dotyczące produkcji sadzonek wolnych od wirusów i wiroida utajonego oraz restrukturyzacja odmianowa chmielu na plantacjach produkcyjnych. Prace te były realizowane na zlecenie i finansowane prze Browary Żywiec SA. Okazało się, że zastosowanie metody hodowli merystemów wierzchołkowych w warunkach in vitro w celu uwalniania roślin od patogenów ma duże znaczenie naukowe. Projekt ten był dużym przedsięwzięciem naukowym, ale i organizacyjnym. Znalazł on bezpośrednie zastosowanie w praktyce rolniczej. Przewiduje się, że ogółem zostanie wyprodukowanych i przekazanych plantatorom ponad 330 000 sadzonek chmielu, co umożliwi obsadzenie areału ok. 150 ha znajdującego się u około 120 plantatorów. Wymiana starych, zainfekowanych patogenami i szkodnikami roślin oraz wprowadzenie zdrowych sadzonek do uprawy polowej przynosi wymierne korzyści ekonomiczne w postaci lepszego plonowania i wyższej zawartości alfa kwasów, mających wpływ na jakość i cenę surowca chmielu. Realizowany program wpłynął na wzrost świadomości plantatorów i podniesienie kultury rolnej. Liczne szkolenia, konferencje, zalecenia agrotechniczne i fitosanitarne, reportaże telewizyjne oraz przykłady zdrowych plantacji przynoszących wymierne efekty ekonomiczne, spowodowały wzrost zainteresowania plantatorów właściwą uprawą chmielu. Wyniki badań agrometeorologicznych Instytutu umożliwiły skwantyfikowanie wpływu warunków pogodowych na wzrost i plonowanie roślin. Stały się one podstawą wielu opracowań rejonizacyjnych oraz prognostycznych. Znalazły też swoje odzwierciedlenie w atlasie agrometeorologicznym. Ostatnio są one wykorzystywane do prognozowania (monitoringu) skutków suszy, ocenianych na zlecenie Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi. W monitoringu suszy obok wartości klimatycznego bilansu wodnego dla poszczególnych gatunków lub grup roślin uwzględniono również specyfikę poszczególnych gleb (ich przepuszczalność, pojemność wodną itp.) Szereg nowych wyzwań wiąże się również z szerokim zakresem współpracy IUNG- PIB z placówkami zagranicznymi. W opracowaniu przedstawiono tylko wybrane kierunki działalności IUNG-PIB w Puławach, stanowiące reakcję na pojawiające się stale nowe wyzwania. Umiejętność
8 skutecznego ich podejmowania świadczy o ukierunkowaniu działalności IUNG-PIB na wspieranie praktyki gospodarczej. Są one też dowodem, że Instytut potrafi dostrzegać problemy praktyki i skutecznie je rozwiązywać. Jest to niewątpliwie atutem tej placówki, ale jednocześnie efektem zaangażowania i inwencji dużego grona specjalistów pracowników Instytutu. Literatura 1) Duer I., Fotyma M. (2002): Kodeks dobrej praktyki rolniczej. MRiRW, MS Warszawa. 2) Feledyn-Szewczyk B. (2007): Rola nauki w kształtowaniu środowiska przyrodniczego. W: Człowiek a przestrzeń. KUL, Kuratorium Oświaty, Lublin, 89-97. 3) Kukuła S. (2003): Miejsce IUNG w kreowaniu postępu w produkcji roślinnej w Polsce, Wieś Jutra z.1 (42), s.19-21. 4) Kukuła S. (2004): Działalność IUNG w zakresie kształtowania środowiska rolniczego. Wieś Jutra z.1 (66), s. 39-42. 5) Stuczyński T., Jadczyszyn J., Kukuła S. (2006): Wykorzystanie systemu informacji o przestrzeni produkcyjnej do analiz regionalnych. Studia i Raporty IUNG PIB Puławy z.3, s.33-52.