Agroleśnictwo i agrofotowoltaika

– Agroleśnictwo to jedna z odpowiedzi na zmiany klimatyczne, ogromna szansa na zrównoważoną produkcję i wypełnienie zobowiązań Europejskiego Zielonego Ładu – przekonuje dr Barbara Baj Wójtowicz z Uniwersytetu Oxfordzkiego w Wielkiej Brytanii i Ogólnopolskiego Klastra Agroleśnictwa. 

W porównaniu z latami 60. ub. wieku częstotliwość występowania ekstremalnych zjawisk na niektórych terenach na świecie zwiększyła się dwukrotnie. Od 1970 do 2004 r. liczba powodzi w ciągu roku zwiększyła się czterokrotnie, a od 2004 do 2020 r. jeszcze podwoiła. Zwiększyła się liczba huraganów – w latach 80. mieliśmy na świecie kilka rocznie, teraz – ponad 20.

Rolnictwo Unii Europejskiej odpowiada za 10 proc. światowej emisji gazów cieplarnianych, polskie za 1 proc. Jest to głównie metan, czyli efekt nieodpowiednio prowadzonej produkcji zwierzęcej. Niebezpieczne są też wysokie emisje podtlenku azotu – skutek nieodpowiedniej agrotechniki. Ocieplenie klimatu powoduje spadek bioróżnorodności, degradację środowiska i wymieranie ekosystemów. – Skutkiem niewłaściwie prowadzonej gospodarki rolnej i wynikających z tego zmian klimatycznych są susze – przypomina dr Barbara Baj Wójtowicz. – Od lat 50. do 80. ubiegłego wieku susze w Polsce występowały średnio co pięć lat. Teraz prawie corocznie. Poziom wód gruntowych znacznie spadł. Zanieczyszczenie azotanami i fosforanami wód gruntowych jest również ogromnym problemem, a Polska jest jednym z największych trucicieli Bałtyku. Na dodatek jako kraj jesteśmy nieprzygotowani do tego, żeby zarządzać skutkami zmian klimatycznych. Opieramy się wyłącznie na opracowaniach zagranicznych. Brak jest korelacji przepisów w poszczególnych sektorach, chociażby w branży rolnej i budowlanej. A przecież istnieją systemy, które rozwiązują w znacznej części te problemy i jednocześnie są zgodne z zasadami Europejskiego Zielonego Ładu. Tylko czy polscy rolnicy będą chcieli z nich skorzystać?

Naukowczyni wyjaśnia, że ma na myśli przede wszystkim rolnictwo regeneratywne, w którym to pojęciu mieści się wiele systemów: rolnictwo zrównoważone, rolnictwo węglowe (czyli zwiększające sekwestrację węgla w glebie), rolnictwo ekologiczne, agroleśnictwo i agrofotowoltaika. Te dwa ostatnie systemy są niedoceniane w naszym kraju. 

Dobre dla roślin i zwierząt

Agroleśnictwo to sposób gospodarowania naśladujący naturę, a dokładnie piętra lasu, czyli  integrujący zadrzewienia i zakrzewienia z uprawami roślin rolniczych, krzewów i drzew owocowych lub warzyw, czy użytków zielonych. – Można w ten sposób prowadzić każdy rodzaj uprawy oraz każdy rodzaj hodowli zwierząt – przekonuje Barbara Baj Wójtowicz. – Po to, by zyskać zrównoważony, wydajny i bardzo opłacalny system, który dodatkowo będzie korzystny dla środowiska.

System agroleśny musi być intensywny (nie mylić z rolnictwem przemysłowym), interaktywny (oparty na wzajemnym oddziaływaniu jego elementów) oraz integrujący (włączający naturę do produkcji rolnej, a nie walczący z nią). Współczynnik wykorzystania powierzchni rolnej jest w nim dwukrotnie wyższy niż przy tradycyjnym systemie gospodarowania. – Przynosi tak wiele sprawdzonych korzyści, że wiele krajów zdecydowało się go wspierać – mówi naukowczyni. – Również w Unii Europejskiej. Rząd francuski założył, że do 2025 roku połowa gospodarstw w tym kraju powinna być prowadzona w systemie agroleśnym, ale dzięki odpowiedniemu systemowi wsparcia już w tym roku połowa francuskich gospodarstw jest prowadzona w tym systemie. Agroleśnictwo jest również wspierane z PROW w Hiszpanii, w Portugalii i na Węgrzech. W tych państwach rolnicy otrzymują odpowiednik polskich premii zalesieniowych, które jednak u nas dotyczą tylko lasów. W Polsce dopiero w nowej perspektywie finansowej WPR (od 2023 r.) agroleśnictwo ma być wspierane z funduszy PROW.

ONZ określiła tę formę gospodarowania jako najważniejszą wśród 10 obszarów innowacji w rolnictwie. Na konferencji ONZ w sprawie zmian klimatu COP 24 w Katowicach, w 2018 r.,  w rezolucji końcowej stwierdzono, że agroleśnictwo jest działaniem, które może uratować świat przed zagładą klimatyczną. – Niestety, polskiej opinii publicznej przekazano to w inny sposób, mówiąc, że korzystne jest zalesianie gruntów rolnych, czyli wyłączanie ziemi z produkcji żywności – ubolewa naukowczyni.

Wyróżnia się kilka rodzajów systemów agroleśnych: uprawy alejowe, silvopastoralizm (hodowla zwierząt wśród drzew), system mieszany alejowo-silvopastoralny, produktywne żywopłoty, pasy wiatrochronne, zadrzewienia śródpolne i śródpastwiskowe, remizy (wyspy drzew w środku pól), strefy buforowe oraz agrobioautostrady (żywopłoty połączone z łąkami kwietnymi). 

Uprawy alejowe

– Uprawy alejowe były kiedyś w Polsce powszechne. Przykładem jest wysiew roślin zielarskich między rzędami drzew w sadach owocowych – mówi Barbara Baj Wójtowicz. – Ta tradycja jednak zanikła. Upraw alejowych nie ma już w Polsce, chociaż przynoszą wiele korzyści. Łagodzą skutki suszy, poprawiają lokalny mikroklimat, obniżają temperaturę powietrza i zwiększają jego wilgotność. Rośliny redukują gazy cieplarniane i produkują tlen wydajniej niż w uprawach jednogatunkowych. Ponadto różne gatunki odpowiednio dobrane korzystnie na siebie wpływają (allelopatia). Barbara Baj Wójtowicz sama prowadzi uprawy wdrożeniowe w systemie alejowym m.in. bzu czarnego z miodunką.

W tym systemie drzewa muszą rosnąć w takiej odległości, żeby możliwa była mechaniczna uprawa gatunków rolniczych, sadowniczych czy warzywniczych między nimi (w alejach) oraz mechaniczny zbiór.

Przykłady? Czereśnie można uprawiać z lawendą, drzewa owocowe z ziołami, leszczynę amerykańską z malinami, sosnę z bawełną, zboża z drzewami liściastymi. 

Silvopastoralizm

Zintegrowana hodowla zwierząt wśród drzew ma fachową nazwę silvopastoralizm. – Może to być również wypas pastwiskowy, pod warunkiem, że pastwisko obsadzone jest drzewami – mówi dr Wójtowicz. – Bydło czy konie można wypasać w sadach owocowych lub w zagajnikach roślin energetycznych krótkiej rotacji. Można w tym systemie hodować kury. W Wielkiej Brytanii jaja od  kur z hodowli silvopastoralnych są dwukrotnie droższe niż z chowu kurnikowego i trudno je kupić. Również mięso drobiowe z systemu agroleśnego jest znacznie droższe niż z normalnego i bardzo poszukiwane przez konsumentów.

Korzyści wydają się bezsporne – zwierzęta chronione są przed upałem i częściowo przed deszczem (poprawa dobrostanu), odpowiednio dobrane gatunki drzew dostarczają im dodatkową paszę (liściarka), w zamian zwierzęta naturalnie nawożą sad, rośliny energetyczne czy pastwisko.

– Hodowla bydła mięsnego na dużą skalę nie musi odbywać się w systemie alkierzowym. Może być prowadzona z doskonałymi efektami w systemie agroleśnym – uważa naukowczyni. – Jakość mięsa pochodzącego od bydła hodowanego w takim systemie jest o kilkadziesiąt procent lepsza niż bydła utrzymywanego w oborach. To też idealny system do hodowli koni, zwłaszcza naszych ras rodzimych.

Takie gospodarstwa już w Polsce działają, głownie w Małopolsce i w woj. lubelskim. Rolnicy wskazują jednak, że ten system mógłby być wspierany w ramach działań poprawiających dobrostan zwierząt, w ramach dopłat do roślin miododajnych, dopłat rolno-środowiskowych albo jako dodatkowa dopłata w ramach premii zadrzewieniowej. 

Pasy wiatrochronne

Zadrzewienia chroniące przed wiatrem, śniegiem i innymi niekorzystnymi zjawiskami pogodowymi usytuowane są w Polsce na miedzach i przy drogach, więc nie jest to dla naszych rolników nowość. Najwięcej pasów wiatrochronnych można zobaczyć w Wielkopolsce, w okolicach Turwi, gdzie sadził je gen. Dezydery Chłapowski w XIX w. – Niestety, pomimo wielu korzyści, jakie takie zadrzewienia przynoszą, zostały one niemal całkowicie wykarczowane. Wszystko dlatego, że system dopłat bezpośrednich „karze” rolników za posiadanie zadrzewień śródpolnych i na miedzach, ponieważ nie zalicza im do dopłat powierzchni znajdujących się pod konarami drzew – wyjaśnia dr Wójtowicz.

Mimo że pasy wiatrochronne są wyjątkowo korzystne dla środowiska. Przeciwdziałają erozji wietrznej i wodnej, zmniejszają siłę wiatru o 70 proc., co ogranicza wywiewanie cząstek materii organicznej z pól, podczas opadów więcej wody ma szansę wsiąknąć w glebę, stanowią schronienie dla zwierząt i zwiększają populację owadów zapylających, a także dają dodatkowe surowce rolne. Zapobiegają wyleganiu upraw, drzewa przy ciekach wodnych filtrują wody spływające z pól i ograniczają przedostawanie się azotanów i fosforanów do wód, ograniczają rozprzestrzenianie się odorów związanych z produkcją zwierzęcą.

– Zadrzewienia przyczyniają się do wzrostu plonów zbóż o 5-20 procent, buraków cukrowych o 5-10 procent, ziemniaków do 20 procent, a warzyw nawet o 50 procent – wylicza Barbara Baj Wójtowicz. 

Produktywne żywopłoty

Na miedzach czy na pastwiskach przy wyznaczaniu kwater można sadzić produktywne żywopłoty, które pełnią także funkcję użytkową, dostarczając surowców zielarskich (głogi, róża dzika i pomarszczona, dereń, tarnina, mirabelka itp.). – Przy dużym rozdrobnieniu działek rolnych w Polsce takie żywopłoty jedynie na miedzach szybko przyniosą korzyści, spowolnią erozję gleby i zmniejszą ryzyko suszy, a także wydatnie poprawią jakość powietrza – przekonuje dr Wójtowicz.

Rolnicy pewnie chętnie sadziliby żywopłoty, gdyby dostali wsparcie z PROW w ramach działań rolno-środowiskowych, dopłat do roślin miododajnych czy premii za zadrzewienie. 

Zadrzewienia śródpolne

Pojedyncze drzewa i grupy drzew (tzw. wyspy lub remizy leśne) pełnią podobną funkcję jak pasy wiatrochronne, a dodatkowo są bardzo dobrym siedliskiem dla owadów zapylających. Naukowcy doliczyli się w takich miejscach ponad 250 gatunków pszczół. Żyją tam też płazy, gady i ssaki (także nietoperze), które niszczą szkodniki upraw.

Takie zadrzewienia oddziałują tak samo korzystnie na wzrost plonów jak pasy wiatrochronne. 

Strefy buforowe

Pasy drzew i krzewów rosnących nad ciekami wodnymi, które mają na celu ochronę wód przed azotanami pochodzenia rolniczego nazywa się strefami buforowymi. W wodach gruntowych pod takimi zadrzewieniami stwierdzono spadek koncentracji azotanów o 97 proc., a fosforanów o 25 proc. Drzewa i krzewy redukują też stężenia metali ciężkich i innych szkodliwych związków chemicznych, w tym pozostałości pestycydów. Ponadto roślinność na skarpach przy ciekach wodnych wzmacnia brzegi. Rolnicy także w tym przypadku pewnie chętnie zostawialiby taką roślinność na brzegach lub sadzili drzewa i krzewy w takich miejscach, gdyby ten teren nie był odliczany przy naliczaniu jednolitej płatności obszarowej i gdyby dostali dodatkowe rekompensaty za zajęcie działki rolnej przez drzewa. 

Agrobioautostrady

Ostatnia forma systemu agroleśnictwa to agrobioautostrady. Są to najczęściej pasy o szerokości kilku metrów założone na polach lub miedzach, złożone z krzewów i roślin kwitnących, które dają schronienie małym zwierzętom (także ptakom), dają pożytek owadom zapylającym, chronią uprawy rolnicze (bioróżnorodność), a w rolnictwie ekologicznym mogą być łączone z hodowlą pszczół. Dzięki nim powstają tzw. korytarze ekologiczne, którymi zwierzęta mogą się bezpiecznie przemieszczać. 

Wszystko rośnie

– Badania wykazały, że produkcja w systemie agroleśnictwa zwiększa dochód z gospodarstwa rolnego nawet o 95 procent – przekonuje Barbara Baj Wójtowicz. – Dochodowość tylko z jednej uprawy, na przykład zbóż, zwiększona jest o co najmniej 27 procent. Stan środowiska naturalnego poprawia się o 25 procent, a krajobrazu o 30 procent. Zwiększa się różnorodność produktów pochodzących z danego gospodarstwa rolnego o 30 procent. Poprawia się jakość gleby o 25 procent, a jeśli włączymy w to ściółkowanie mulczem – o 60 procent. Ilość żywności produkowanej przez gospodarstwo na własne potrzeby zwiększa się o 47 procent. Rośnie cena za płody rolne o co najmniej 17 procent, a w niektórych przypadkach o kilkaset procent.

Naukowczyni nie ukrywa jednak, że taki system wymaga znacznie większego zaangażowania rolników w produkcję, promocję i sprzedaż towarów z gospodarstwa niż w rolnictwie konwencjonalnym, przy czym najbardziej opłacalna jest sprzedaż bezpośrednia lub w systemie MOL czy RHD. 

Agrofotowoltaika

Kolejną innowacją, która – jak wskazuje ONZ – powinna być stosowana w rolnictwie jest agrofotowoltaika (APV). W Polsce większość farm fotowoltaicznych sytuowana jest na terenach rolnych, co powoduje, że te ziemie wyłączane są z produkcji żywności. – A może być inaczej – uważa dr Wójtowicz. Nowe technologie na dużą skalę stosują już Chińczycy i Japończycy. Tylko w Chinach 30 proc. mocy z PV wytwarza APV.

– Można łatwo połączyć rolnicze wykorzystanie terenu z produkcją prądu z energii Słońca – twierdzi naukowczyni. – Dodatkowo produkcja rolna będzie wtedy zrównoważona lub nawet zeroenergetyczna. Wystarczy wynieść konstrukcję, na której wspierają się panele fotowoltaiczne na kilka metrów, na wysokość umożliwiającą pełną mechanizację upraw na tej powierzchni.

Grunt będzie wtedy wykorzystany podwójnie, ponieważ rolnik będzie sprzedawał plony i energię elektryczną (a także będzie miał darmową energię na własne potrzeby, co jest ważne, gdy ma też przetwórnię lub przechowalnie). To nie wszystkie korzyści. Pod panelami można uprawiać gatunki, które bez takiej osłony nie urosłyby. Na przykład w wielu miejscach w rejonie Morza Śródziemnego nie można już uprawiać winorośli, bo grona fermentują na krzewach, ponieważ temperatury są za wysokie. Pod panelami ta uprawa nadal się udaje, a grona są wysokiej jakości.

Panele nie tylko zapewniają zacienienie, stanowią też ochronę przed ptakami, intensywnym deszczem, gradem, przed przymrozkami wiosennymi. Pod panelami temperatura podczas przymrozków wiosennych nigdy nie spada poniżej 0 st. C. System agrofotowoltaiczny umożliwia też utrzymanie większej ilości wilgoci w glebie, a nawet zatrzymanie czy odwrócenie procesu pustynnienia terenów (jak to się dzieje w Wielkopolsce i na Kujawach). Taki eksperyment przeprowadzono w Chinach. Na pustyni Gobi powstała farma fotowoltaiczna, pod którą uprawiano pomidory, rzepak i owoce goi. Udało się odwrócić pustynnienie tych terenów.

Dzięki APV łatwiej też zachować bioróżnorodność, co zbadano w USA, w stanie Minnesota, gdzie farmę fotowoltaiczną można zbudować wyłącznie wtedy, gdy będzie to APV. Na każdej farmie wysiewane są rodzime gatunki, w większości miododajne i każda farma ma pasiekę. Przy okazji rośnie tam liczebność dzikich owadów zapylających.

Można też jeszcze bardziej wykorzystać powierzchnię pod panelami fotowoltaicznymi i do ich konstrukcji, nad np. malinami podwiesić rynny z truskawkami (to tzw. wertykalna produkcja rolna). To też idealna forma dla rolnictwa ekologicznego. Pod panelami można też prowadzić produkcję zwierzęcą (np. wypas zwierząt).

Warunek rozwoju takiego systemu w Polsce jest jeden – tereny farmy APV nie mogą być wyłączane z jednolitej płatności obszarowej. – Jeśli tak się stanie, rolnicy zapewne chętnie zainwestują, ponieważ produkcja rolna w tym systemie zwiększa dochód gospodarstwa rolnego co najmniej o 120 procent – twierdzi dr Wójtowicz. – Dochodowość z tej samej uprawy prowadzonej pod panelami rośnie o 5-50 procent. Rolnik ma możliwość prowadzenia upraw w niesprzyjających warunkach (susza, pustynnienie gleb, przymrozki wiosenne). Stan środowiska naturalnego poprawia się o 22 procent, liczebność zapylaczy o 60 procent, różnorodność produktów gospodarstwa zwiększa się o 40-60 procent w zależności od pory roku, potrzeby wodne w hodowli zwierząt, na przykład owiec, spadają o około 23 procent, zaspokajane są potrzeby energetyczne gospodarstwa, a rolnik dodatkowo zarabia na sprzedaży prądu do sieci. 

Małgorzata Felińska

Fot. Tytus Żmijewski

(na podstawie prezentacji przeprowadzonej 16 grudnia przez dr Barbarę Baj Wójtowicz podczas wideokonferencji zorganizowanej przez bank BNP Paribas)