Nieefektywne nawożenie azotem i jego wpływ na środowisko
Dążenie do maksymalnych plonów doprowadziły do ciągle rosnącego zużycia nawozów azotowych, przekraczających 100 kg N/ha. Jednakże obawy o nasilenie niekorzystnego wpływu na środowisko zahamowały ten trend. Złożoność cyklu azotowego i wszechobecna rola bakterii w jego funkcjonowaniu stwarzają wiele możliwości strat z agrosystemu otrzymującego wysokie dawki azotu. Procesy te pochłaniają większość składników pokarmowych. Wskutek ich występowania rzeczywisty stopień agronomicznego wykorzystania składników pokarmowych w pierwszym roku ich zastosowania nie przekracza 50%. Ile zatem wynosi efektywność agronomiczna wykorzystania azotu? Waha się ona od zaledwie 38% we Francji i Holandii do 42% w Niemczech i 44% we Włoszech. (Oenema et al. 2009). Konsekwencje tych strat zostały dobrze udokumentowane przez (Sutton et al.2011).
Straty te powodują:
- wypłukiwanie azotanów do wód gruntowych, rzek, stawów, jezior;
- rozszerzanie się martwych stref w przybrzeżnych wodach oceanicznych, wynikające z nawracającej eutrofizacji;
- ulatnianie się amoniaku do atmosfery, wpływające na naturalne ekosystemy;
- wyższe emisje tlenku azotu (N2O), obecnie trzeciego najważniejszego gazu cieplarnianego po CO2 i CH4.
Zanieczyszczenie amoniakiem (NH3) przyczynia się do zakwaszenia i eutrofizacji ekosystemów. Jest ponadto prekursorem pyłu PM2,5 w wyniku reakcji chemicznych z SO2 i NOx, co ma znaczący wpływ na zdrowie ludzi. Oszacowania jego ogólnego wpływu publikowane są corocznie w sprawozdaniach na temat jakości powietrza w Europie sporządzanych przez Europejską Agencję Środowiska.
Nagromadzenie się niekorzystnych wpływów na środowisko i zdrowie człowieka wskutek stosowania nawozów azotowych spowodowało reakcję rządów i organizacji międzynarodowych. Rządy wielu krajów, uznając niekorzystny wpływ powyższych zjawisk, próbują go ograniczać. Z tego względu przyjmują wewnętrzne regulacje prawne. Zobowiązują się także, w ramach konwencji międzynarodowych, do aktywnego uczestnictwa w działaniach na rzecz ograniczania emisji niektórych gazów.
Azot a emisja gazów cieplarnianych
Jednym z głównych zanieczyszczeń gazowych powietrza powstającym w toku szeroko rozumianej produkcji rolniczej jest amoniak. Szacuje się, że w Unii Europejskiej rolnictwo jest odpowiedzialne za ponad 92% emisji tego gazu. W tym 22% emisji związane jest ze stosowaniem mineralnych nawozów azotowych (Kodeks dobrej praktyki rolniczej). Ponadto aspekty emisji NH3 , ich wpływ dyskutowano np. w ramowej dyrektywie wodnej, dyrektywie azotanowej oraz w dyrektywie w sprawie emisji przemysłowych. Przykładem międzynarodowych zobowiązań państw w sprawie ograniczania emisji gazów cieplarnianych jest Protokół z Goeteborga, unijna ustawa (National Emission Ceilings). Mówi on o maksymalnych poziomach emisji m.in. amoniaku. Natomiast Sejm RP wprowadził ustawowy zakaz wysiewania na glebę mocznika niepokrytego inhibitorem ureazy lub powłoką biodegradowalną. Ale czy można skutecznie pogodzić ochronę środowiska z maksymalizacją plonów?
Dlaczego dążymy do osiągania maksymalnych plonów o wysokiej zawartości białka
Niska efektywność wykorzystania azotu to nie tylko degradacja środowiska, ale także poważna luka w budżetach rolników. Dotyczy to zarówno mocznika w postaci stałej, jak i roztworów saletrzano-mocznikowych. Aby temu zaradzić, konieczne jest wprowadzenie nowych rozwiązań. Docelowo ich celem powinno być ograniczenie strat finansowych przy jednoczesnym zmniejszeniu negatywnego wpływu na środowisko. Jest to obecnie priorytet. Tym bardziej w obliczu rosnącego spożycia produktów białkowych pochodzenia zwierzęcego. Wymagają one dużych ilości białka roślinnego do ich wytworzenia, zatem zachodzi ekonomiczna konieczność uzyskania maksymalnych plonów, o wysokiej zawartości białka. Wymusza to często stosowanie dawek nawozów azotowych w ilościach przekraczających dopuszczalny przepisami prawa poziom.
Jak pogodzić interesy producentów rolnych chcących uzyskać satysfakcjonujące dochody z potrzebami społeczeństwa zainteresowanego tanią, zdrową i powszechnie dostępną?
Rosnące dochody ludności i inne czynniki społeczno-gospodarcze doprowadziły do powszechnej transformacji tradycyjnych diet. Diety te, wcześniej zdominowane były przez kilka podstawowych zbóż, roślin strączkowych i bulw. Aktualnie zmieniają się w diety z dużo mniejszym udziałem tych podstawowych produktów spożywczych. Rośnie spożycie i różnorodność warzyw i owoców, ale przede wszystkim zwiększa się konsumpcja mięsa, produktów mlecznych, jaj i ryb. Podczas gdy szybkość tej transformacji była różna dla poszczególnych krajów, to zawsze finalnie skutkowała ona tym samym. Znacznie większym zapotrzebowaniem na nawozy azotowe.
Efektywność wykorzystania azotu w światowym systemie żywnościowym
Jedyną możliwością zaspokojenia dodatkowego zapotrzebowania na białko jest pokaźnie rozszerzona uprawa roślin paszowych. Ta obecnie globalnie dominuje kukurydza i soja lub ich import. Charakterystyczna dla metabolizmu zwierząt niska efektywność wykorzystania azotu. Oznacza to, że w celu sprostania zapotrzebowaniu na produkty zwierzęce należy produkować coraz więcej zbóż służących do karmienia zwierząt. Obliczenia (V. Smil, 2011) pokazują, że ogólna efektywność wykorzystania azotu w światowym systemie żywnościowym nie przekracza 15%, (wskaźnik w USA to około 12% (Howarth i in. 2002)) a Ma i in. (2010) obliczyli, że wskaźnik dla produkcji żywności w Chinach wynosi tylko około 9%.
Wysokość tych wskaźników oznacza, że na każde 100 kg N w nawozie tylko 15 kg ostatecznie znajduje się w żywności pochodzenia zwierzęcego. Reszta, czyli 85 kg N rozprasza się w środowisku, powodując skutki opisane w poprzedniej publikacji. Inaczej mówiąc z 217 kg mocznika użytego w celach nawozowych, w ostatecznym rachunku tylko 33 kg zostaje wykorzystane w produktach żywnościowych pochodzenia zwierzęcego. Natomiast w sytuacji ograniczenia się tylko do produkcji zbóż, roślin strączkowych i bulw stopień wykorzystania mocznika wzrósłby z 33 kg do około 87 kg przy utrzymaniu dotychczasowych sposobów uprawy. Ale czy jesteśmy w stanie zdobyć się na zmniejszenie w naszej diecie udziału produktów zwierzęcych?
Pojęcie dobra wspólnego jako punkt wyjścia do zmiany sposobu użytkowania gruntów rolnych
Przyjmijmy, że z różnych względów nie jesteśmy w stanie zmniejszyć w swojej diecie udziału produktów zwierzęcych. Mimo, że istotnie zmniejszyłoby to zapotrzebowanie na azot. Pozostają nam zatem działania obejmujące stosowanie dzielonych w trakcie sezonu wegetacyjnego dawek nawozów azotowych i ich zbilansowane wykorzystanie.
Zbilansowane wykorzystanie można realizować poprzez:
- rolnictwo precyzyjne,
- zoptymalizowany płodozmian,
- stosowanie międzyplonów,
- biologiczne wiązanie azotu z powietrza przez bakterie,
- niskobiałkową dietę zwierząt hodowlanych
- stosowanie nawozów o powolnym uwalnianiu składników.
To tylko niektóre z tych środków, które już pomogły obniżyć straty azotu w UE. Będzie trzeba jednak zrobić znacznie więcej. Szczególnie jeśli chcemy pogodzić zapotrzebowanie na więcej azotu z dążeniem do wysokiej jakości środowiska, a więc poprawy jakości i długości życia nas wszystkich.
Ciekawą perspektywę prezentuje episkopat niemiecki
Biskupi niemieccy za pośrednictwem bp Bertrama Meier’a, przewodniczącego Komisji Kościoła Światowego Konferencji Episkopatu Niemiec, uważają, że w „użytkowaniu gruntów rolnych należy w większym stopniu uwzględniać dobro wspólne”. W sporządzonym raporcie podkreślają wagę mniejszego spożycia mięsa, większej ochrony torfowisk, właściwego obchodzenia się z glebą i bardziej naturalnej ochrony roślin. Autorzy raportu są zdania, że konieczna jest pilna, globalna zmiana w użytkowaniu gruntów rolnych. Musi to w równym stopniu przyczyniać się do zapewnienia:
- bezpieczeństwa żywnościowego,
- ochrony klimatu
- zachowania różnorodności biologicznej poprzez wykorzystanie jak największej liczby synergii.
Dobro wspólne ma pierwszeństwo przed prawem własności. Gleby powinny być traktowane jako dobra wspólne pod względem społecznym i etycznym.
Wysokie koszty efektywności
Według autorów raportu podstawową przyczyną braku zgodności między potrzebami rolników a względami ogólnospołecznymi jest fałszywe rozumienie efektywności, w którym rolnicy, państwo i społeczeństwo obywatelskie znajdują się pod jednakową presją. Efektywność gospodarowania gruntami (wysokość plonów z hektara) i efektywność ekonomiczna (zysk z wykorzystania zasobów) są podstawowymi kryteriami decyzyjnymi dla gospodarstw rolnych. Kosztuje to jednak społeczeństwo drogo. Tu zaradzić może większa ingerencja Państwa. Powinna ona zapewniać rolnikom warunki finansowe umożliwiające im prowadzenie działalności w sposób bardziej zorientowany na dobro wspólne. Ci, którzy oszczędzają wodę i magazynują węgiel w swoich glebach, mają zarabiać więcej. Mówiąc w skrócie, raport komisji episkopatu kwestionuje dogmat kapitalizmu, nakaz ogólnej efektywności ekonomicznej oraz święte prawo własności. Zagadnienia te biskupi rozpatrują w kategoriach moralnych.
Jak postulaty biskupów niemieckich brzmią w języku ekonomiki zrównoważonego rozwoju, posiłkując się pojęciem efektów zewnętrznych i kosztów zewnętrznych?
Efekty zewnętrzne i związane z nimi koszty prowadzenia działalności rolniczej
Biskupi podkreślając w raporcie, że w użytkowaniu gruntów rolnych należy uwzględniać dobro wspólne, mają na myśli pojęcie dobrze ugruntowane w teorii ekonomii — dobrem wspólnym może być jedynie dobro, którego wykorzystanie zostało uregulowane przez wspólnotę, która dba o sprawiedliwy dostęp do niego dla wszystkich uprawnionych.
Twierdząc, że oprócz zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego, rolnictwo powinno przyczyniać się do ochrony klimatu i zachowania różnorodności biologicznej, autorzy raportu wskazują, że uprzemysłowienie oraz zmiany gospodarcze i społeczne doprowadziły do komercjalizacji rolnictwa polegającej na traktowaniu dochodu jako podstawowego celu działalności rolnej. Konsekwencją jest upowszechnienie się rolnictwa industrialnego, skutkującego masową substytucją odnawialnych czynników produkcji przez nieodnawialne.
Odbywa się to kosztem środowiska i potrzeb społecznych
Dążenie tylko do efektywności ekonomicznej utrudnia osiąganie optimum społecznego. Rolnicy, będący właścicielami lub użytkownikami gruntów, oddziałują na środowisko przez nawożenie, chemiczną ochronę roślin i inne zabiegi agrotechniczne. Tyczy sie to zarówno gleby, jaki i krajobrazu, powietrza, wód gruntowych i powierzchniowych. Intensyfikacja tych działań może prowadzić do degradacji środowiska i niszczenia wielu środowiskowych dóbr publicznych, których „otrzymywaniem” jest zainteresowane społeczeństwo. Są to tak zwane efekty zewnętrzne, których konsekwencje ponosi społeczeństwo jako całość.
Ekonomista K. Prandecki zadaje pytania: czy rolnicy, którzy wykorzystują w swojej działalności zasoby środowiska naturalnego (jako czynnika produkcji) powinni być zobowiązani do dbania o zachowanie jego jakości, jeśli gospodarują na gruntach prywatnych; jak uwzględnić w tym kontekście prawa własności; kto w takim razie i w jakim zakresie powinien odpowiadać za stan środowiska naturalnego; kto powinien odpowiadać (i finansować) za utrzymanie pożądanej jakości środowiska.
W tym momencie, jak powiedzieliby ekonomiści, należy dokonać internalizacji tych efektów zewnętrznych .Innymi słowy wycenić je i uwzględnić w rachunku ekonomicznym produkcji rolnej. W raporcie stwierdzono, że ci którzy oszczędzają wodę i magazynują węgiel w swoich glebach, mają zarabiać więcej. A więc powinni otrzymywać wynagrodzenie za tworzenie dóbr publicznych poszukiwanych przez społeczeństwo. W tym miejscu biskupi nie wdają się w szczegóły, bo z racji wykonywanego zawodu, doskonale wiedzą co w nich tkwi. Bez żargonu ekonomicznego, powszechnie zrozumiałymi słowami opisują działania ekonomistów w sprawie internalizacji efektów zewnętrznych jako jednego z istotnych aspektów ekonomiki zrównoważonego rozwoju. Działanie to jest szczególnie istotne w rolnictwie, gdzie wpływ na produktywność tego sektora mają zasoby i procesy bez wyceny rynkowej.
Zainteresowanych bliższym poznaniem tych zagadnień zachęcam do lektury „Z badań nad rolnictwem społecznie zrównoważonym (46)”: „Teoria i praktyka internalizacji efektów zewnętrznych” (IERiGŻ).