Úbytek půdní úrodnosti a závislost na umělých hnojivech představují vážné ohrožení potravinové bezpečnosti Evropy. S rostoucí poptávkou po potravinách a vyčerpáváním půdních živin je role hnojiv v konvenčním zemědělství zásadní, přestože mají negativní dopady na životní prostředí, zdraví půdy a lidí i kvalitu vody. Snižování závislosti na fosilních palivech a na Rusku jako dodavateli živin do Evropy by mělo být motivací k nezbytné transformaci hospodaření.
Úbytek půdní úrodnosti a závislost na umělých hnojivech představují vážné ohrožení potravinové bezpečnosti Evropy. S rostoucí poptávkou po potravinách a vyčerpáváním půdních živin je role hnojiv v konvenčním zemědělství zásadní, přestože mají negativní dopady na životní prostředí, zdraví půdy a lidí i kvalitu vody. Snižování závislosti na fosilních palivech a na Rusku jako dodavateli živin do Evropy by mělo být motivací k nezbytné transformaci hospodaření.
Česká republika společně s evropskými státy existenčně závisí na dovozu syntetických hnojiv. Cena syntetických hnojiv je přímo závislá na ceně zemního plynu a dostupnosti fosfátů a potaše, zdrojů, které EU tradičně musí nakupovat ze zahraničí. Jedním z hlavních dodavatelů syntetických hnojiv do EU je dlouhodobě Rusko, které má rovněž prst na kohoutku zemního plynu, klíčové suroviny nezbytné pro výrobu dusíkatých hnojiv. Když v souvislosti s Ruskou invazí na Ukrajinu v roce 2022 došlo ke skokovému nárůstu ceny plynu, zvýšily se zároveň výrobní náklady na hnojiva. Tento prudký nárůst ceny plynu o pár měsíců později uvedly přední evropští výrobci hnojiv jako důvod k zastavení nebo omezení vlastní výroby. Jelikož současné evropské zemědělství nemůže bez hnojiv fungovat, výpadek v domácí produkci nahradily členské země z velké části dovozem levnějších hnojiv právě z Ruska.
Rusko je jedním z největších producentů a vývozců hnojiv na světě, mezi roky 2021-2023 zvýšilo vývoz všech hlavních druhů s výjimkou bezvodého amoniaku. Zisky z prodeje hnojiv slouží mj. k financování agresivní invaze na Ukrajinu. EU se rozhodla sankce na potraviny a zemědělské komodity včetně hnojiv nebo jejich meziproduktů neuvalit, protože by došlo k ohrožení globální potravinové bezpečnosti, zejména pak v nejzranitelnějších zemích globálního Jihu. I tak mají členské státy EU možnost hnojiva z Ruska nekupovat nebo jejich import omezit, což Česká Republika neudělala. Naopak import ruských hnojiv výrazně navýšila z důvodu nízké ceny.
Rusko je ve výhodné pozici, ze které si může podmínky určovat. Již v listopadu 2021 Moskva zavedla kvóty na vývoz dusíkatých hnojiv ve snaze zabránit jejich nedostatku a zvyšování cen na domácím trhu. Tyto kvóty původně stanovené na šest měsíců následně Rusko prodlužovalo a ovlivnilo tím ceny potravin na celém světě. Situace se ještě zhoršila po invazi na Ukrajinu v únoru 2022, kdy raketově vzrostla cena energií, především plynu, který je nezbytnou součástí výrobního procesu dusíkatých hnojiv. Kombinace obou šoků poslala ceny hnojiv na úroveň, která nebyla zaznamenána od globální ekonomické krize v roce 2008. Od října 2023 Rusko navíc zavedlo vývozní clo na hnojiva ve výši až 10%. Ta pomáhají Rusku financovat válku proti Ukrajině v době, kdy jeho příjmy z vývozu ropy a zemního plynu klesají.
V reakci na příliv levnějších hnojiv z Ruska lobbují agrochemické podniky napříč EU za dlouhodobě platné sankce na ruská i běloruská hnojiva, s odůvodněním, že pokračování v jejich dovozu z těchto států ohrožuje kromě potravinové bezpečnosti EU také rozvoj domácí produkce hnojiv. Jak ale zdůraznil Michael Fakhri, zvláštní zpravodaj OSN pro právo na potraviny ve svém veřejném prohlášení z května 2022: „základním problémem není to, že přístup zemědělců k chemickým hnojivům byl narušen válkou na Ukrajině, ale to, že tolik zemědělců je na chemických hnojivech vůbec závislých.”
Jinými slovy, i když přestaneme dovážet hnojiva z Ruska, nevyřeší to dlouhodobou závislost našeho potravinového systému na agrochemických korporacích, které sice hnojiva vyrábí v Evropě, ale jsou stále stejně zranitelné vůči častým výkyvům na trhu se zemním plynem a dalšími meziprodukty.
Zásadní bezpečnostní otázkou je provázanost výroby a cen potravin na fosilní paliva. Takzvaná Haber-Boschova syntéza dusíku otevřela ve 20. století cestu k masové výrobě dusíkatých hnojiv. Od roku 1960 se celosvětové používání syntetických dusíkatých hnojiv zvýšilo přibližně desetkrát. Hlavním zdrojem vodíku potřebného k výrobě jejich základní složky, čpavku, je však zemní plyn. I proto se výroba společně s používáním dusíkatých hnojiv na celosvětových emisích skleníkových plynů podílí až pěti procenty, což je dvojnásobek oproti emisím z globální letecké dopravy.
Kromě negativních geopolitických a hospodářských dopadů závislosti na syntetických hnojivech mají zásadní dopad na životní prostředí i kvalitu potravin. Syntetická hnojiva přispívají k degradaci půdy tím, že poskytují ve vodě rozpustné živiny rostlinám přímo a vylučují tak půdní organismy z koloběhu živin. Přirozený zdroj živin pro půdu i rostliny totiž obsahuje i organickou hmotu, tedy uhlíkaté a energeticky bohaté látky, které slouží půdním organismům jako potrava. A tuto organickou hmotu syntetická hnojiva vůbec neobsahují. Výsledkem je “vyhladovění” mikroorganismů a rozpad půdní struktury. Tím se pak dostáváme do začarovaného kruhu - jelikož degradovaná půda už rostliny nevyživí, musíme přidávat více hnojiv, abychom udrželi stabilní výnosy.
Obr. 1 Mapa rizik pro půdní biodiverzity v EU, na základě rizik plynoucích z intenzifikace zemědělství, znečištění půd, jejich zhutnění, eroze, pokles organické hmoty, invazní druhy a změny územního využití
Dusíkaté složky hnojiv navíc vedou k okyselování půdy, což má další negativní dopady. Okyselování půd omezuje dostupnost živin, jako je fosfor, vápník a hořčík, a negativně ovlivňuje půdní mikroflóru, což snižuje přirozenou úrodnost půdy a vede k nižším výnosům. Další postupy spjaté s intenzivním zemědělstvím, jako je pěstování monokultur a používání pesticidů, odolnosti a zdraví půdy rovněž nepomáhají. A nezdravá půda následně hůře odolává suchu a erozi.
Živiny z hnojiv, které rostliny nevyužijí, se dostávají do podzemních vod a povrchových vodních toků a přispívají k eutrofizaci vodních nádrží, nadměrnému růstu řas, mikroorganismů a toxických sinic, což může vést k poklesu koncentrace kyslíku a otravě ryb a dalších vodních organismů. Potenciálně i ke znehodnocení zdrojů pitné vody a ohrožení lidí. Fosfátová hnojiva často obsahují těžké kovy, především kadmium. V oblastech s intenzivním zemědělstvím mohou být koncentrace kadmia v půdě až na trojnásobku mezní hodnoty v ČR a kontaminovaná půda přenáší těžké kovy dál do potravinového řetězce. Kadmium je pro člověka silně toxické, hromadí se v ledvinách a játrech a má karcinogenní účinky.
Rizika syntetických hnojiv jsou tedy jak bezpečnostní, tak environmentální. Řešením jsou tzv. agroekologické postupy podporující ekosystémové služby a regeneraci přirozené úrodnosti půdy. Vzhledem k budoucím výzvám, souvisejícími s docházejícími zdroji fosfátů, závislostí na nespolehlivých dodavatelích, degradací a znehodnocením půd je jasné, že syntetická hnojiva a potažmo i konvenční zemědělství představuje jízdu na mrtvém koni. Abychom ale setřásli tuto nebezpečnou zátěž, bude potřeba přijmout komplexní změny v sektoru zemědělství, potravinářství a nakládání s krajinou. Výhody takového přechodu jsou mnohé: od potravinové a geopolitické bezpečnosti, soběstačnosti, snížení nákladů na výrobu až po zvýšení zdraví krajiny, půdy, potravin, zdraví a konečně schopnosti půdy ukládat uhlík z atmosféry. Zásadní pak je i eliminace obřího příspěvku výroby a používání syntetických hnojiv, zejména dusíkaté složky, k zvyšování koncentrace skleníkových plynů v atmosféře a projevům změny klimatu jako je sucho, povodně, jarní mrazy, extrémní bouře a krupobití, které jen v roce 2024 napáchaly škody v řádu desítek miliard Kč na majetku i v zemědělství.
Nutná změna celého zemědělsko-potravinového systému musí řešit co nejvíce současných výzev najednou. V roce 2018 možnost a proveditelnost takové změny představili vědci z francouzského Institutu pro udržitelný rozvoj a mezinárodní vztahy. Jejich scénář modeluje přechod evropského zemědělství k agroekologickému hospodaření do roku 2050 a je založen na postupném vyřazování pesticidů a syntetických hnojiv, obnově přirozených travních porostů a rozšiřování krajinných prvků. Autoři studie vypočítali, že navzdory poklesu zemědělské produkce uspokojí takový scénář potravinové potřeby Evropy a zároveň zachová vývozní kapacitu pro strategické komodity jako obiloviny, mléčné výrobky a víno. Přechod by navíc vedl ke snížení emisí skleníkových plynů v zemědělství o 40 % oproti roku 2010.
Dominantní část rostlinné zemědělské produkce EU je v současné době využita jako krmiva pro hospodářská zvířata, produkující mléčné a masné výrobky. Obr. demonstruje, že prudký nárůst spotřeby syntetických hnojiv v posledních padesáti letech je hnaný hlavně živočišnou produkcí a produkcí krmiv. Zdroj: IDDRI, 2018.
Evropa se musí závislosti na syntetických hnojivech postupně zbavit a k tomu bude potřebovat rozhodnou politickou vůli a jasný plán útlumu jejich využívání aby zajistila svojí potravinovou, politickou i environmentální bezpečnost. Obnova půdy po dekádách znehodnocování a přechod na agroekologické techniky se nemůže odehrát přes noc, ale ani za rok. Hloubková odvykací kůra ale musí začít ihned abychom se vyhnuli ještě větším problémům do budoucna a zajistili potravinovou bezpečnost, větší soběstačnost i dlouhodobou udržitelnost.
Hlavní prvky v hnojivech a jejich vývozci: Rusko je jedinou zemí, která se objevuje mezi největšími vývozci všech tří hlavních živin.
Rusko, Čína, Katar, Saúdská Arábie a USA se v roce 2022 podílely na 46 % celosvětového vývozu dusíkatých hnojiv. Z nich největší podíl má Rusko, které se na celosvětovém objemu podílí 16 procenty. Dusíkatá hnojiva se syntetizují takzvaným Haber-Boschovým procesem, což je mimořádně energeticky náročný proces. Studie odhalují, že výroba a používání dusíkatých hnojiv při pěstování potravin se podílí na celosvětových emisích skleníkových plynů přibližně 5 % - dvě třetiny emisí jsou důsledkem používání dusíkatých hnojiv, zatímco jedna třetina vzniká ve fázi výroby.
Hlavním zdrojem fosforu je fosfátová hornina, jejíž světová ložiska jsou velmi koncentrovaná - přibližně 85 % celosvětových zásob se nachází v pouhých pěti zemích: Maroko, Čína, Rusko, Saúdská Arábie a Spojené státy americké představovaly v roce 2022 76 % celosvětového vývozu. Největší podíl na celkovém vývozu fosforu má Maroko (21 %).
Jak se čistší ložiska vyčerpávají, musí se vytěžit více horniny, aby se získalo stejné množství použitelného fosforu. Méně čistá ložiska také vyžadují intenzivnější zpracování k odstranění škodlivých příměsí, jako je kadmium, arsen a olovo. Pokud se tyto kontaminanty řádně nezpracují, mohou se nakonec rozptýlit na polích a být pohlceny rostlinami.
Ložiska potaše sice nejsou geograficky tak koncentrovaná jako ložiska fosforu, ale přesto se nacházejí převážně v několika vybraných zemích. Kanada a Bělorusko dohromady obsahují téměř polovinu světových zásob potaše; když k nim připočteme Rusko, Čínu, USA a Německo, představují 85 % celkových zásob.
Aby vědci a vědkyně, kteří píšou o klimatické změně, byli víc slyšet. Poskytujeme médiím kvalitní a podložené informace o různých aspektech změny klimatu.
Sound of Science 2022 - všechna práva vyhrazena. Fotografie na webu jsou z otevřených databází, jako jsou Pixabay, Shutterstock, Unspalsh a Creative Commons Licences.
