Prognozy klimatologów są niewesołe – zmiany klimatu postępują i będą dramatyczne w skutkach. Apele o podjęcie działań służących ograniczeniu efektu cieplarnianego stają się coraz częstsze. Okazuje się, że jednym z rozwiązań, dzięki którym może przyczynić się do tego rolnictwo, jest zmiana sposobu uprawy na bezorkowy.
Przyczyny i skutki
W sporym uproszczeniu za przyczynę zmian klimatu można uznać zwiększającą się ilość gazów cieplarnianych w atmosferze w stosunku do naturalnego poziomu. Gazy cieplarniane to m.in.: dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu, freony, halon, ozon i różne gazy przemysłowe – do atmosfery dostają się zarówno w wyniku naturalnych procesów, jak i działalności człowieka. Antropologiczne źródła tych groźnych związków chemicznych to przede wszystkim wykorzystanie paliw kopalnych i produktów ich przetwórstwa w przemyśle, energetyce, ciepłownictwie i transporcie. W tym tekście skupimy się na gazie, który wzbudza największe zainteresowanie klimatologów – dwutlenku węgla.
Coraz częstsze i coraz dłuższe fale upałów będą negatywnie wpływać na zdrowie ludzi, a susze i określany potocznie „brak wody w kranie” zmuszą mieszkańców mniej przyjaznych regionów do ucieczki, przyczyniając się do kryzysów migracyjnych; mówi się nawet o nadchodzących wojnach o wodę. Wbrew swojej nazwie ocieplenie klimatu to nie tylko susze i upały, lecz także inne zjawiska ekstremalne występujące z większą częstotliwością – powodzie, huragany czy wielkoobszarowe pożary, które już teraz odbierają życie ludziom i zwierzętom.
Zmiany klimatu nie pozostaną bez wpływu na rolnictwo. Globalne ocieplenie może potencjalnie nieść ze sobą pewne pozytywne skutki dla rolnictwa, takie jak wydłużenie okresu wegetacyjnego czy intensywniejszy wzrost roślin związany ze zwiększonym stężeniem dwutlenku węgla w atmosferze. Niekiedy ocieplenie klimatu idzie w parze ze wzrostem wilgotności, choć w rzeczywistości od kilku lat obserwujemy zjawiska odwrotne, czyli susze. Jednocześnie wydłużenie okresu wegetacyjnego niesie ze sobą również wiele zagrożeń, zwłaszcza wzrost zachwaszczenia i większą presję ze strony chorób oraz szkodników upraw, także nieznanych dotąd w naszym klimacie. Coraz częstsze susze, gradobicia i nawałnice znacząco wpłyną na obniżenie wolumenu produkcji rolnej. Według szacunków każdy 1°C wzrostu średniej globalnej temperatury przyczyni się do obniżenia plonów o 3-8 proc. w zależności od gatunku rośliny uprawnej.
Uprawa bezorkowa to mniejsze emisje…
Emisja dwutlenku węgla podczas zabiegów mechanicznej uprawy ma dwa źródła: spalane paliwo i utlenianą materię organiczną. Spalanie, czyli utlenianie składników palnych paliwa, wiąże się z powstawaniem mieszaniny gazów nazywanej spalinami, wśród których jednym z głównych składników jest dwutlenek węgla. Szacuje się, że 1 litr zużytego oleju napędowego równy jest 3,15 kg wyemitowanego CO2. Orka jest najbardziej energochłonnym zabiegiem uprawowym i odpowiada za ok. 40 proc. całkowitego zużycia paliwa na przygotowanie stanowiska przed siewem roślin. Tym samym wnioskować można, iż rezygnacja z niej przyczyni się do znacznych oszczędności paliwa i jednocześnie ograniczenia emisji dwutlenku węgla, co potwierdzają liczne badania. Ich analiza pozwala na wnioskowanie, iż uprawa bezorkowa przyczynia się do zmniejszenia zużycia paliwa o ok. 20-30 l/ha, a uprawa zerowa nawet o ponad 40 l/ha w porównaniu do tradycyjnej uprawy płużnej. W jednym z badań (Goebel 2010) zużyte w trzech systemach uprawy paliwo przeliczono na wyemitowany w ten sposób do atmosfery dwutlenek węgla: uprawa płużna wiązała się z emisją 180,76 kg CO2/ha, uprawa bezpłużna – 89,36 kg CO2/ha, a uprawa zerowa – 19,5 kg CO2/ha. Wyniki badań Koga i wsp. (2003) wskazują, że uprawa roli odpowiada za 23-44 proc. całkowitej emisji dwutlenku węgla generowanej w uprawie roślin, a systemy bezorkowe w zależności od wariantu pozwalają na redukcję emisji tego gazu o 15-29 proc.
Uprawa płużna wzmaga emisję dwutlenku węgla także poprzez inne, swoiste spalanie, a właściwie mineralizację materii organicznej w glebie. Orka, zwiększając dostęp tlenu do gleby oraz powodując wzrost temperatury, doprowadza do utlenienia zawartego w glebie węgla i jego strat w formie gazowej. Nie dziwi zatem, że im mniej dany sposób uprawy ingeruje w profil glebowy, tym silniej ograniczone zostają emisje dwutlenku węgla z gleby (tab.). Dowodem na to mogą być też polskie badania (Rutkowska i wsp. 2018), z których wynika, że emisje CO2 w systemie uprawy bezpłużnej były w zależności od lokalizacji i roku badań niższe o 8,6-52 proc.
… i większa sekwestracja
Działania mitygacyjne wobec zmian klimatu w rolnictwie konserwującym nie kończą się na ograniczaniu emisji CO2 do atmosfery. Gleba ma olbrzymi potencjał sekwestracji dwutlenku węgla i związany w glebowej materii organicznej węgiel zostaje wyłączony z globalnego obiegu tego pierwiastka. Niestety, dotychczasowa działalność rolnicza doprowadziła do utraty od 50 do nawet 70 proc. pierwotnych zasobów węgla w glebie.
Czytaj więcej
Po co w glebie węgiel?Jednak dzięki wprowadzeniu na gruntach rolnych odpowiednich praktyk rolniczych potencjał gromadzenia węgla przez glebę można wykorzystać z pożytkiem zarówno dla ich żyzności, jak i klimatu. Praktyki te zaczęto nazywać „carbon farming”, co po polsku można tłumaczyć jako „rolnictwo węglowe”. Jego najważniejsze elementy to: zróżnicowany płodozmian uwzględniający uprawę gatunków pastewnych czy wieloletnich, o mocno rozwiniętych systemach korzeniowych, stosowanie nawozów organicznych, zrównoważone nawożenie, uprawa międzyplonów, pozostawianie resztek roślinnych na powierzchni gleby i oczywiście systemy uprawy roli eliminujące orkę i – zwłaszcza uprawa zerowa. Prawidłowo zarządzane gleby mogą w globalnym ujęciu zgromadzić 4-5 gigaton CO2/rok (1 gigatona = 1 miliard t). Sama zmiana z tradycyjnej uprawy płużnej na system no-till pozwala na zgromadzenie 0,57 t C/ha/rok.
Obserwuj nas w Google News
Komentarze