České zemědělství v době digitální

České zemědělství v době digitální

První zemědělci se na našem území objevili před téměř devíti tisíci lety. Za tu dobu se způsob hospodaření na úrodné české půdě diametrálně změnil. A změnami prochází i dnes. Které plodiny jsou oproti situaci před pár lety na ústupu a kterých je naopak více? Jak jsou na tom malí pěstitelé a jak velké podniky? A jak do zemědělství pronikají novinky, jako je internet věcí? Podívali jsme se do dat Ústavu zemědělské ekonomiky a informací, Ministerstva zemědělství nebo IT společnosti Servodata a pokusili se najít odpovědi.

Trocha zemědělské historie

Největší rozlohy osevních ploch jsme v československé a české historii dosáhli ve 20. letech minulého století, kdy dosahovala 3,8 milionu hektarů, zatímco v současnosti jde zhruba o 2,5 milionu hektarů. Že jde o citelný úbytek je jasné i přesto, že se během oněch sta let několikrát změnila metodika sčítání.

Polovinu osevních ploch dnes tvoří obiloviny, z nichž měly ještě v roce 1920 největší zastoupení žito a oves, dnes se ovšem na největší ploše pěstuje pšenice a ječmen, na třetí místo se pak dostala kukuřice, která v roce 1920 zaujímala mezi obilovinami poslední místo. Extrémní pokles je možné zaznamenat u brambor, které se u nás těsně před druhou světovou válkou pěstovaly na více než půl milionu hektarů, v roce 2018 pak na necelých 43 tisících hektarech. Úpadek tuzemského cukrovarnictví se podepsal na výrazně nižší ploše oseté cukrovkou (dnes ji najdeme zhruba na třetině plochy oproti období první republiky), podobný osud měl kvůli propadu textilního průmyslu len, který dnes najdeme jen asi na 3 % osevní plochy ve srovnání s 50. léty.

Srovnejte vývoj s naším
článkem z roku 2016.

Na druhé straně obrovský nárůst osevních ploch je možné zaznamenat u řepky. Ta se v nejslabších letech pěstovala na našem území i na méně než 1 000 ha, v současnosti zabírá ale více než 400 000 ha. Je tedy po pšenici a pícninách třetí nejčastěji pěstovanou plodinou.

Podobný vývoj můžeme pozorovat i co do sklizně. Mezi roky 1920 a 2018 se u většiny plodin zvýšila, k výraznému snížení došlo pouze u žita, ovsa a zejména u brambor. Naopak bezprecedentní nárůst sklizně nastal právě u řepky, která se z jednotek tisíc (ve 30. letech stovek tisíc) tun v posledních letech vyšplhala na více než 1 milion tun ročně, v silnějších letech i 1,5 milionu tun.

Lidí ubývá a dědictví kolektivizace je stále patrné

Asi není překvapením, že od vzniku samostatného Československa počet lidí pracujících v zemědělství výrazně klesl. Paradoxně v období první republiky zaměstnávalo zemědělství méně lidí, než tomu bylo v prvních letech po druhé světové válce (v roce 1921 šlo o 31,6 % obyvatelstva, v roce 1930 o 25,6 % a v roce 1948 o téměř 35 % ekonomicky aktivních lidí). Od té doby ovšem u počtu lidí zaměstnaných v priméru (tedy zemědělství, lesnictví a rybolovu) dochází k setrvalému poklesu. Největší skok zaznamenala zaměstnanost v zemědělství v první polovině 90. let, kdy došlo ke zrušení velké části JZD a spolu s tím zpřesnění evidence zaměstnanců. Před rozpadem družstev byli totiž všichni jejich zaměstnanci zahrnuti do oblasti zemědělství, i když se mohlo jednat například o ekonomy, úředníky nebo strojaře.

České zemědělství i třicet let po sametové revoluci ovládají velké podniky. Sedm procent největších subjektů, které v tuzemském zemědělství působí, obhospodařuje přes 65 % půdy a chová více než tři čtvrtiny hospodářských zvířat. Nejvíc je u nás sice malých podniků, ty ale hospodaří na pouhých 5 % půdy. Reálně to znamená, že stovka největších zemědělských podniků u nás hospodaří na větší ploše, než 20 tisíc menších a středních podniků. Obdobná je situace i na Slovensku, v Maďarsku, Bulharsku a ve většině dalších zemí někdejšího východního bloku (s výjimkou Polska, kde kolektivizace nikdy nezašla tak daleko). Velké farmy převládají ale také v Nizozemí, Velké Británii, severním Německu a Dánsku. I díky tomu se země jako Německo, Slovensko nebo Velká Británie spolu s Českou republikou staví odmítavě k návrhům Evropské komise na omezení dotací pro velké podniky a na vznik limitů pro nejvyšší možné dotace jednotlivým subjektům.

Méně plochy, více hnojiv

Navzdory klesajícímu počtu pracovníků v zemědělství a mírně klesající rozloze obhospodařované půdy u nás produkce potravin roste. Může za to intenzifikace zemědělství a výrazně vyšší množství používaných hnojiv. Na jedné straně to znamená vyšší výnosy, na straně druhé ale také problémy s kvalitou půdy. Kvůli zdejšímu způsobu hospodaření s půdou - kombinaci velkých ploch a intenzivního hnojení - je Česko extrémně zatíženo problémy se zhutňováním půd a s její biodiverzitou. A to navzdory tomu, že se u nás obecně hnojí méně než v západní Evropě. Nejvíce dusíkatých hnojiv se používá v Nizozemí, nejvíce pesticidů se pak spotřebuje právě v Nizozemí, Belgii a Itálii.

V posledních 15 letech v Česku podle ČSÚ roste zejména spotřeba organických, vápenatých a dusíkatých hnojiv. Nejpoužívanějšími zůstávají hnojiva statková (tedy hnůj a kejda), v posledních letech pak výrazněji roste obliba hnojiv organických. Pro představu, během jednoho roku je na každý hektar obhospodařované zemědělské půdy v průměru použito téměř 4 900 kg statkových hnojiv, 1 700 kg organických hnojiv, 150 kg vápenatých hnojiv, 137 kg minerálních hnojiv a 27 kg organominerálních hnojiv.

Aktuálně je v Česku podle Registru přípravků na ochranu rostlin povoleno používání téměř 2 900 přípravků určených právě k ochraně rostlin (z toho asi 300 pro ekologické zemědělství). I jejich účinek se výrazně zvyšuje. Zatímco v roce 1981 bylo na 4 800 000 ha použito 10 tisíc tun účinných látek, v roce 2003 už bylo na 8 000 000 ha použito jen 4 300 tun - každý hektar byl tedy v průměru ošetřen 2,2 - 2,3krát. Nejvyšší průměrnou spotřebu účinných látek v letech 2009 až 2017 jsme v Česku mohli zaznamenat u kukuřice a brambor, nejnižší naopak u pícnin a luskovin. Průměrná spotřeba účinných látek u všech zemědělských plodin je přibližně 2 kg (případně 2 l) na hektar a rok.

Úrodná půda mizí, přichází čas precizního zemědělství

Mezi lety 1999 a 2017 u nás především vlivem katastrálních změn zmizelo až 77 tisíc ha zemědělské půdy. V průměru to představuje úbytek 4 ha ročně. Na úkor zemědělské půdy došlo především k nárůstu výměry lesních pozemků (o více než 37 tisíc ha), ostatních ploch pak přibližně o 31 tisíc ha. O zhruba 7 tisíc ha se rozšířily vodní plochy. Postižení půdy erozí je u nás ve srovnání s EU spíše průměrné. Nejvyšší je v horských oblastech Rakouska, Francie, Itálie nebo Slovinska a také na samém jihu Španělska či Itálie.

O českých lesích jsme psali v článku Když se kácí les.

V souvislosti s úbytkem půdy se začíná objevovat pojem precizní zemědělství. Jde o novou koncepci hospodaření, která využívá moderních technologií a je díky tomu velmi přesná, šetrná k přírodě, snižuje náklady na hnojiva a vede k vyšší kvalitě sklizně. Nejčastěji je spojená s využíváním GPS, dálkovým průzkumem země nebo geografického informačního systému (GIS) pro získání maxima informací o stavu a kvalitě půdy. Na jejich základě je pak možné aplikovat potřebné množství hnojiva, vody nebo živin.

Problémy půdy u nás

Vodní eroze

Mírnou až silnou (přes 5 tun na hektar za rok) vodní erozí je ohroženo na 11,4 % území EU. U nás je určitou formou vodní eroze potenciálně ohrožena více než polovina zemědělské půdy, 18 % našeho území pak patří mezi silně a velmi silně ohrožené. V současné době je maximální ztráta půdy v ČR vyčíslena na přibližně na 21 mil. tun ornice za rok, což by znamenalo ekonomickou ztrátu ve výši zhruba 4,2 mld. Kč.

Větrná eroze

V poslední době stále častěji zmiňované téma i vzhledem k tomu, že lze tento jev během větrných dní velmi dobře pozorovat. V Česku je různě silným stupněm větrné eroze potenciálně ohroženo asi 18 % zemědělské půdy hlavně v nížinách.

Utužení půdy

Utužení znamená stlačování půdy opakovanými přejezdy těžkou zemědělskou technikou, vysokým zavlažováním, nadměrným hnojením nebo nevhodnou orbou. Vede ke snížení pórovitosti a propustnosti a tím schopnosti půdy zadržovat vodu i ke snížení úrodnosti. Utužením je v Česku ohrožena téměř polovina zemědělské půdy. Z toho asi 30 % je zranitelných tzv. genetickým utužením a více než 70 % je vystaveno tzv. technogennímu utužení.

Zemědělství a internet věcí

Redukce odpadů produkovaných v zemědělství nebo zvyšování produktivity díky efektivnějšímu využití hnojiv nebo menší zátěži zemědělské techniky. K tomu všemu může poměrně jednoduše přispět internet věcí (Internet of Things, IoT), který dnes využíváme třeba v domácnostech. „Chytré zemědělství” využívá monitoring osevních ploch senzory sledujícími světelné podmínky, vlhkost, teplotu nebo pH půdy a na jejich základě například ovládá zavlažovací systém. Zemědělci pak svá pole nemusejí obcházet osobně a kontrolují je odkudkoli. Zemědělství je dnes také jednou z největších oblastí využívajících drony. Nejen pro monitorování úrody, ale i pro zavlažování nebo aplikaci nejrůznějších účinných látek.

Účinek takto řízeného hospodaření je dvoji. Za prvé zvyšuje efektivitu a tím přináší zemědělcům vyšší zisky, za druhé pomáhá životnímu prostředí díky efektivnějšímu nakládání s vodou nebo optimalizaci používání hnojiv a dalších účinných látek. Především úspora vody je po několika suchých letech v Česku téma, na které většina zemědělců slyší.

Miroslav Kvapil, generální ředitel IT společnosti Servodata

V roce 2012 vyšla v časopise Nature studie, která vypočítávala potenciální zvýšení produkce potravin, pokud by v dané geografické oblasti došlo k využití stávajících osevních ploch na možné maximum. Cesta, kterou by tohoto stavu bylo možné dosáhnout, vede právě přes management vody a živin, tedy přes precizní zemědělství. Pokud vynecháme soju, která pro Česko není relevantní, nabízí v ČR největší prostor ječmen, jehož produkce by při dosažení maximálních výnosů (100% Available Yield) vzrostla o více než 61 %. Zhruba o polovinu by mělo na stávajících pluchách být možné zvýšit produkci pšenice, brambor nebo žita.

Spolu s využíváním chytrých technologií přichází „na trh” samozřejmě i velké množství dat, která mohou sloužit k dalšímu posunu celého sektoru, zároveň se ale mohou stát i terčem útoku. Ať už se jedná o přístup k různým službám ovládajícím technologie na polích, ochranu osobních dat nebo informace, které může zemědělec sám díky svým inovacím získat a dále využívat ke svému podnikání. Každý z těchto bodů se prolíná jak malými farmami, tak velkými podniky a může při nedostatečném zabezpečení znamenat riziko.

Na globálním ani českém trhu se zatím nepohybuje mnoho společností či startupů, které by specificky řešily potřeby cyber security pro zemědělství. Obecně lze ale říci, že zhruba 80 % případných problémů je společných pro všechny sektory a jen asi 20 % se týká typicky zemědělství. Ale právě těchto 20 % je nejdůležitějších a znalost sektoru tak může mít při zabezpečování systémů v zemědělství zásadní význam.

Miroslav Kvapil, generální ředitel IT společnosti Servodata

Mohlo by vás zajímat

Kateřina Veselovská

Komputační lingvistika je součástí vývoje chatbotů nebo humanoidních avatarů, kteří následně za firmy komunikují s klienty, přibližuje svůj obor expertka na využití textových dat Kateřina Veselovská.