Uplatňování nitrátové směrnice (Směrnice Rady 91/676/EHS) v jednotlivých státech EU i v nově se přidružujících zemích by mělo vycházet ze specifických půdně-klimatických podmínek i stavu životního prostředí v různých částech Evropy.
Zavádění zásad správné zemědělské praxe zaměřených na ochranu vod před znečištěním dusičnany ze zemědělských zdrojů je podporováno rozsáhlými programy, včetně školení a poskytování informací zemědělcům. Vypracování akčního programu, v němž jsou stanoveny povinné způsoby hospodaření ve vymezených zranitelných oblastech je založeno na analýze dostupných vědeckých a technických údajů, zejména pokud jde o vnosy dusíku ze zemědělských nebo jiných zdrojů.
Dusičnany ve vodách
Zemědělství není jediným zdrojem znečišťování vod - vedle komunálního znečištění je to i průmysl, zvláště potravinářský. Každý člověk produkuje ročně asi 5 kg N v domovních odpadních vodách, které jsou stále z mnoha obcí odváděny bez řádného čištění do vodních toků. Procento napojení obyvatel na čistící stanice se však zvyšuje a průmyslové podniky disponují výkonnými čistícími stanicemi. Problematika poměrného znečištění pocházejícího ze zemědělství tak bude stále více nabývat na významu. Přitom se nejedná jen o ztráty N způsobené nevhodnou aplikací hnojiv. Část dusičnanů se z půd může ztrácet i v důsledku nevhodných postupů při zpracování půdy.
Pokud se dusičnany dostanou do zdrojů pitné vody, jejich odstranění je technologicky obtížné. Mnohem účinnější je prevence - za pomocí účinných opatření zabránit zbytečným ztrátám dusíku z půdy. Navrhovaná opatření by neměla snižovat efektivnost hospodaření, spíše naopak - snížení ztrát může mít i pozitivní dopad na výdaje či příjmy zemědělského podniku.
Limit pro pitnou vodu ve výši 50 mg dusičnanů (NO3) na 1 litr vychází z předpisů doporučených Světovou zdravotnickou organizací (WHO). Dusičnany samy o sobě nejsou toxické pro dospělého člověka, avšak za přítomnosti baktérií se mohou v zažívacím traktu měnit na dusitany, které jsou již toxické a karcinogenní. Dusičnany, v přítomnosti určitých baktérií, jsou však přímo nebezpečné pro kojence. Matky a těhotné ženy by tedy měly používat pitnou vodu s obsahem dusičnanů pod 15 mg . l-1. Riziko ohrožení kojenců (nemoc zvaná alimentární methemoglobinémie se projevuje poruchami dýchání – krev nepřenáší kyslík) stále trvá, i když se tato nemoc stala méně častou z důvodů obecného zlepšení hygienických podmínek.
Pro účely hodnocení kvality vod se užívá vyjádření v dusičnanech (NO3). Obsahy dusíku v půdě, hnojivech a rostlinách se uvádějí ve formě prvku (N). Možný přepočet: N = 0,226 x NO3 nebo NO3 = 4,427 x N. Hodnota 50 mg dusičnanů (NO3) na 1 litr vody tedy představuje 11,3 mg dusičnanového dusíku (N-NO3-) na litr.
Vyplavování dusíku z půdy
Na podzim, v zimě i předjaří se dusičnany většinou posunují do hlubších vrstev půdního profilu. Otázkou je, kolik z tohoto dusíku může ještě porost za dobu své příští vegetace využít. Hodnoty vyplavení dusičnanů se v našich podmínkách mohou pohybovat v rozmezí od nuly po více než 80 kg N na hektar půdy za rok. Výsledkem těchto ztrát mohou být koncentrace dusičnanů v protékající vodě až ve výši 100 - 150 mg dusičnanů na 1 litr.
Možné příčiny zvýšeného vyplavení dusíku:
zbytkový (reziduální) dusík v půdě po sklizni plodin, jako důsledek:
· nadměrného hnojení přesahujícího požadavky rostlin („hnojení na jistotu“)
· nevyužitého pozdního hnojení („hnojení na kvalitu“)
· kolísání výnosů vlivem výkyvů povětrnosti (i když se hnojí na předpokládaný výnos, nepříznivý vývoj počasí, např. sucho, může snížit odběr N rostlinami)
· pravidelného hnojení statkovými hnojivy a vysokého zastoupení víceletých pícnin u podniků s intenzívním chovem hospodářských zvířat
· pěstování určitých plodin, které ponechávají více zbytkového N (kukuřice)
hnojiva a statková hnojiva aplikovaná v pozdním létě a na podzim
dusík vznikající při mineralizaci organické hmoty, urychlené zpracováním půdy nebo příznivým průběhem počasí na podzim či v zimě (vlhko, teplo)
dusík uvolněný při rozkladu rušených travních porostů, brzy zaoraných jetelovin, slámy řepky, luskovin či máku s dodaným dusíkem z hnojiv, chrástu řepy apod.
nedostatečný odběr dusíku plodinami na podzim, v zimě a předjaří.
Vzhledem ke značné variabilitě půdně-klimatických podmínek a způsobů hospodaření se může obsah minerálního dusíku v půdě pohybovat počátkem podzimu v rozmezí od 20 do více než 200 kg N na 1 ha, v závislosti na vlastnostech a hloubce půdního profilu, předplodině, průběhu povětrnosti a agrotechnice.
Množství vyplaveného dusíku z půdy nezávisí jen na obsahu N v půdě, ale i na půdně-klimatických podmínkách. Protože vyplavení začíná většinou až při nasycení profilu vodou, hraje roli i vlhkost ornice a podorničí na počátku zimy. Čím větší je provlhčení, tím menší množství srážek stačí k vyplavení. Důležitým faktorem je i vododržnost půdy a zejména přebytek srážek nad výparem z půdy (tzv. efektivní srážky) v období říjen - březen. Průměrné srážky v tomto období jsou pro hlavní zemědělské oblasti ČR uváděny ve výši 150 – 270 mm (1 mm srážek = 1 litr vody na 1 m2 půdy), ale v jednotlivých letech tato hodnota kolísá (http://www.chmi.cz).
Jestliže uvažujeme průměrný výpar 20 – 60 mm a množství vody potřebné k dosycení půdního profilu 0 – 100 mm dle hloubky a vododržnosti půdy, může se hodnota průsaku vody pohybovat v rozmezí 0 – 250 mm. Většinou se sleduje průsak vody a pohyb dusičnanů pod hranici 60 cm půdního profilu, pod níž není zvláště na lehkých a středních půdách záruka, že rostliny do hloubky posunutý dusík odeberou. Při dalším postupu vody do hloubky se může koncentrace dusičnanů ještě snížit v závislosti na denitrifikační schopnosti geologického podloží. Na středních a těžkých půdách navíc mohou některé plodiny odebírat i dusík posunutý do hlubších vrstev.
Z průměrné úrovně srážek a vododržnosti půdy můžeme tedy odhadnout, jaké maximální množství minerálního N může být na podzim v půdě, aby koncentrace dusičnanů v prosáklé vodě nepřekročila požadovaný limit 50 mg/l. Za bezpečné mohou být považovány obsahy dusičnanového dusíku v ornici jednotlivých půdních druhů, nepřesahující hodnoty uvedené v tabulce 2. Je třeba si uvědomit, že na lehkých půdách se může vyplavit až 80 % přítomného dusičnanového N, kdežto na těžších půdách je účinnost vyplavení nižší (10 – 20 %).
Při hodnocení byl použit matematický model pro výpočet průsaku vody a pohybu dusičnanového dusíku do hloubky pod 60 cm půdního profilu. Při tomto výpočtu nebyl uvažován odběr N rostlinami, ani mineralizace N z organické hmoty či nitrifikace amonného dusíku. Jako kritické množství srážek v období XI (XII) – III (IV) bylo zvoleno rozmezí 100 – 200 mm a jako kritický stav půdy vlhkost na úrovni polní kapacity (8 až 24 % hmotnostních, od velmi lehkých půd po velmi těžké), bez výskytu preferenčních toků, které přestavují pohyb čisté vody puklinami či velkými póry. Pokud bude srážek méně či více nebo bude mít půda jinou vlhkost, je riziko překročení koncentrace 50 mg NO3 na litr protékající vody menší (efekt ředění nebo naopak zachycení vody v půdě).
Při hodnocení rizikovosti obsahu dusičnanového dusíku v půdě záleží na termínu odběru vzorků. Pokud již nastaly v podzimním období podmínky k posunu dusičnanů v půdě a byly tedy nalezeny zvýšené hodnoty jejich obsahu v podorničí, pak pro hodnocení použijeme limit průměru. Amonný dusík (N-NH4+) se z půdy nevyplavuje, ale je třeba mu věnovat určitou pozornost, zvláště při sledování obsahu Nmin na počátku podzimního období. Za příznivých teplotních a vláhových podmínek v půdě podléhá nitrifikaci a je tedy potenciálním zdrojem dusičnanů.
Riziko ztráty dusičnanů z půdy je největší na lehkých a středních půdách, zejména v nadmořských výškách nad 450 m.n.m.. Problémy však může způsobit i vyplavování dusičnanů z úrodných, hlubokých půd v nížinných oblastech. Přestože je vyplavování na těchto půdách nízké v objemech vyplaveného dusíku a nevyskytuje se každoročně (vodní režim periodicky promyvný), je reálné a významně ovlivňuje kvalitu podzemních vod. Potenciální nebezpečí znečištění vod dusičnany se tedy vztahuje k jakékoliv obdělávané půdě a tak se tato problematika týká prakticky všech zemědělců.
Ing. Jan Klír, CSc.
Výzkumný ústav rostlinné výroby Praha - Ruzyně
