Prepojenie pestovania plodín a rastu populácie: Výzvy a riešenia
Jeho práce patria k jednému percentu najcitovanejších na svete. Uznáva ho medzinárodná vedecká komunita po celom svete. Vedec Marián Brestič na Slovenskej poľnohospodárskej univerzite skúma rastliny najnovšími metódami a pomáha zistiť, ako plodiny prežijú počas klimatickej zmeny. Príroda nám podľa neho ponúka viac, ako si myslíme.
Časť sveta už teraz čelí nedostatku potravín a vody, z čoho často vznikajú lokálne konflikty alebo migrácia ľudí za zdrojmi. V dôsledku klimatických zmien bude situácia ešte horšia. Dnes je preto dôležitý poľnohospodársky výskum, vďaka ktorému dokážeme zlepšiť rastliny, aby odolali aj náporu teplôt či sucha. Svojou prácou doň prispieva aj Marián Brestič z Katedry fyziológie rastlín Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre, ktorý sa zaoberá výskumom fotosyntézy, žívotom rastlín v podmienkach stresu a fenotypovaním.
Po ústupe poslednej ľadovej doby, s prechodom k usadnutému spôsobu života, rada limitujúcich podmienok pre rast populácie vymizla. Dostatok potravy (pestovanie poľných plodín a chov domácich zvierat) a možnosť stáleho úkrytu a tým dokonalejšia starostlivosť o potomstvo, boli zásadnými faktormi pre ďalší rast populácie. Mierne klimatické podmienky naviac umožnili postupné rozširovanie poľnohospodárskej pôdy, a teda aj sťahovanie človeka do ďalších oblastí a otupili tak ostrie pravdepodobnej konkurencie jednotlivých skupín. Početnosť usadenej ľudskej populácie sa zrejme v minulosti nikdy nepriblížila ku hranici nedostatku potravy, priestoru, úkrytov, miest pre rozmnožovanie. Ukazuje sa, že neolitická revolúcia bola skôr dôsledkom vhodnej klímy, ako nejakého vývojového skoku v ľudskom vývoji. Z retrospektívnych štúdií vyplýva, že približne pred 15000 rokmi, teda na samom počiatku poľnohospodársko-pastvinového obdobia, bolo na zemi iba asi 5-15 miliónov obyvateľov. Od tejto doby ľudská populácia stále rastie. Pretože sa rozmnožovania zúčastňuje stále väčší počet jedincov, pribúda novo narodených exponencionálne. Za normálnych podmienok sa v každej populácii exponencionálny rast postupne spomaľuje, v závislosti na nosnej kapacite prostredia. Zdá sa, že zvyšovanie počtu obyvateľov v posledných storočiach súvisí s civilizovanosťou v spoločnosti. Markantný rast je totiž zaznamenaný predovšetkým od fázy industrializácie. Podobne ako u prirodzených populácií iných živočíchov hrajú zásadnú roľu pri raste ľudskej populácie dva ukazovatele. Je to natalita - pôrodnosť a mortalita - úmrtnosť. Natalita a mortalita sa obvykle vyjadrujú ako počet narodených, prípadne zomrelých jedincov na 1000 obyvateľov za rok. Z rozdielu natality a mortality je možné ľahko odhadnúť prírastok, ktorý sa vyjadruje v percentách celej populácie za rok. Priemerný prírastok za určité obdobie je možné vypočítať z počtu jedincov na počiatku sledovaného obdobia a na jeho konci. Ak si vezmeme napríklad hodnotu 500 miliónov obyvateľov na začiatku nášho letopočtu a porovnáme s počtom v roku 1800 (1 miliarda) dostaneme pre toto dlhé obdobie , v ktorom sa počet obyvateľov zdvojnásobil, priemerný ročný prírastok je 0,05%. Pre obdobie medzi rokom 1800 a 1930, kedy pribudla na Zemi ďalšia miliarda, je to už 0,07% priemerného ročného prírastku. Priemerný prírastok môže taktiež napovedať niečo o ďalšom raste. Pre hodnotu prírastku je možné veľmi jednoducho stanoviť aj dobu potrebnú na zdvojenie danej populácie. Napríklad v roku 1992 sa narodilo na 1000 osôb na Zemi 27 detí (natalita 2,7% za rok) a v rovnakom období 10 ľudí z 1000 zomrelo (mortalita 1% za rok), potom čistý ročný prírastok je 1,7%. Pri súčasnom prírastku (1,7%) je teda doba zdvojnásobenia zodpovedajúca približne 40 rokom. Ukazuje sa, že hlavným hnacím motorom exponenciálnej populačnej explózie nie je vzrast pôrodnosti ale predovšetkým pokles úmrtnosti. Významným faktorom je aj predlženie dĺžky života. Pri dôkladnom skúmaní problematiky rastu ľudskej populácie sa dá zistiť, že rast na svete nie je rovnomerný. Niektoré krajiny už majú hlavnú fázu rastu za sebou, v iných počet obyvateľov stále rastie. Demografické analýzy odhalili jeden zo základných momentov, ktorý môže ľudstvo pred preľudnením zachrániť. Krajiny v ktorých sa pôrodnosť a úmrtnosť takmer vyrovnali, sú ekonomicky vyspelé krajiny s vysokou úrovňou lekárskej starostlivosti a zo systémom sociálnych istôt vo forme peňazí, podpôr, poistenia, s vysokou zamestnanosťou žien a kvalitnou úrovňou vzdelania. Tieto väčšinou západné krajiny už prešli tzv. demografickou revolúciou. Je to dlhodobý pokles počtu detí v rodine, zvýšenie veku matiek a ich nízka pôrodnosť aj úmrtnosť. Niektoré krajiny sa nachádzajú v prvej fáze demografického prechodu. Pre tie je síce typická nízka úmrtnosť vďaka zlepšenej lekárskej starostlivosti, ale pretrváva pomerne vysoká pôrodnosť. Postavenie ženy je chápané ako rola rodičky. Uplatnenie žien je v zamestnaní nízke. Tradícia vyžaduje vysoký počet detí v rodine a častý je odpor proti plánovaniu rodiny a antikoncepcii. To je prípad mnohých krajín v Ázii a Latinskej Amerike. Na druhej strane sú krajiny chudobného Juhu (rozvojové krajiny), ktoré majú vysokú pôrodnosť, ale taktiež relatívne vysokú úmrtnosť. Samotné počty obyvateľov na Zemi však hovoria len málo o pôvodných javoch zvyšovania populácie a zvlášť o jej rozložení v priestore. Takmer nulový rast vykazujú krajiny , ktoré necelých 10% svetového obyvateľstva. Medzi ne patrí aj Slovenská Republika.
Vplyv klimatických zmien na rastliny
Už nepoznáme iba letné suchá, ale suchá prichádzajú oveľa skôr. Máme málo zimných zrážok, to znamená, že prvé štádiá rastu, ktoré sú citlivé, mávajú často nedostatok vody. Vodný stres v prvých štádiách rastu rastlín môže mať vážne dôsledky na výslednú úrodu. Počasie a do istej miery podnebie sú chaotické systémy, ktoré sú veľmi citlivé na zmeny podmienok, ktoré riadia ich vývoj. Môžeme si však byť istí, že v budúcnosti bude v priemere oveľa teplejšie, ak budú skleníkové plyny naďalej stúpať. Napriek kvalitným predikčným programom sa ťažko predvída, kde bude sucho. V globále dochádza k dezertifikácii a vidíme to aj v tom, že sa nám z južných regiónov Európy posúvajú niektoré druhy rastlín. Už dnes vieme dopestovať kukuricu na Liptove. Keby som ako študent na skúške odpovedal na otázku, kde je kukuričné pásmo a povedal by som, že vhodné podmienky pre pestovanie kukurice sú pod Tatrami, tak ma profesor vyhodí cez zavreté dvere.
Zmeny prebiehajú rýchlejšie ako pripúšťame, ale poľnohospodári na to vedia reagovať. Máme menej vody, je tu vyššia teplota, ale vieme vysadiť plodiny skôr, máme genotypy s kratšou vegetáciou a dopestujeme úrodu plodín ešte nedávno pestovaných len v južných okresoch aj vo vyšších nadmorských výškach. Využívame výhody toho, že je tam dostatok vody, dostatok žiarenia. Vo všeobecnosti je potrebné mať tolerantnejšie genotypy voči suchu a teplotám a o tom je aj náš výskum. Poľnohospodári vedia na zmeny klímy reagovať aj technológiami, horšie sú na tom lesníci.
Pre ich dlhý životný cyklus. Nemôžeme z roka na rok meniť štruktúru pestovania. Aj s ochranou lesov je to komplikovanejšie ako s poľnohospodárskymi kultúrami. Vidíme, že nám lesy padajú, ale málo sa zaoberáme príčinami. Vidíme až výsledok činnosti lykožrútov. Dreviny sú citlivé na klimatické zmeny. Lesy majú významný vplyv na samotný proces kolobehu vody v krajine. Ak sa krajina odlesňuje, voda sa v ekosystéme neudrží a odteká. Aj dnes vidíme, že napríklad rieka Nitra je hnedá, plná pôdnych organických látok. Keď nezachytávame dostatok zrážok, klesajú zásoby spodnej vody a rastliny a poľnohospodárstvo sú závislé od vody. Otepľovaním, ale aj odtokom vody z regiónov sa naše regióny stávajú suchšími.
Nepovedal by som, že zákonite musia zmiznúť, pretože paralelne so zmenou prostredia prebieha aj šľachtenie a šľachtiteľské spoločnosti reagujú pomerne promptne, neustále vyvíjajú nové odrody, snažia sa zlepšovať vlastnosti rastlín pre konkrétne podmienky. Problém je v niečom inom. Potravín je na trhu zdanlivo dostatok, necítime, že by chýbali. Ale globálna populácia narastá a vyšľachtenie nových odrôd na to nestíha reagovať dostatočným rastom produkcie. V budúcnosti, o 20, 30, 50 rokov môže byť problém s globálnym trhom potravín.
Áno, v globále upozorňujú, že sa treba zaoberať produkciou potravín, aby sme sa nedostali do stavu ako po druhej svetovej vojne, keď boli viaceré regióny ako India, Pakistan, Bangladéš, Filipíny, Mexiko, pod tlakom hladomoru, v dôsledku čoho začala zelená revolúcia, ktorá priniesla nové technológie pre zintenzívnenie poľnohospodárstva. Keď milióny ľudí trpia hladom, prichádza k migrácii alebo hromadným úmrtiam, čo pre svet nie je dobré. Vždy tam, kde je nedostatok zdrojov, vody, potravín a podobne, dochádza ku konfliktom. Dnes to vidíme v Afrike. Mnohé lokálne konflikty sú určované bojom o priestor a zdroje vody a potravín, pastvín. Tomuto bude treba predchádzať. Robiť výskum a zavádzať nové technológie do poľnohospodárstva je preto nutnosť.
Výskum a vývoj v poľnohospodárstve
Pretože vyšľachtenie rastlín, napríklad u pšenice, trvá 15 až 20 rokov. To, čo investujeme do vedy a poznania dnes, to budú zberať možno až ďalšie generácie. Poľnohospodársky výskum je dlhodobý. V tomto sa líšime napríklad od biomedicíny. Máme tu nový korona vírus, vedci vytvoria tím a za niekoľko týždňov majú test. Aj výroba vakcíny trvá iba niekoľko mesiacov. Myslím, že si väčšina ľudí vôbec neuvedomuje, koľko úsilia sa skrýva za tým, že máme stabilné úrody. Poľnohospodárska veda je omnoho pomalšia. Laboratórne výsledky sa testujú v kontrolovateľných a až neskôr počas viacerých rokov v poľných podmienkach. Musíme hľadať partnerov a urýchľovať naše poznanie cez medzinárodnú spoluprácu.
Dúfam, že v budúcnosti predstavitelia našej krajiny pochopia, že poľnohospodárstvo by malo byť strategickým odvetvím. Zatiaľ tomu tak nie je.
Počas korona krízy sme mali pochopiť nielen to, že zatvorením hraníc sa k nám nedostanú infikovaní ľudia a je možné udržať epidemiologickú situáciu pod kontrolou, ale na druhej strane sme si mali uvedomiť potrebu mať dostatok vlastných potravín. Na Slovensku máme sebestačnosť vo výrobe potravín mizernú. V skutočnosti je pod 50 percent, to znamená, že 50 percent potravín dovážame. Sme otvorená ekonomika a vidíme, že ceny potravín v krátkom čase narástli, ceny služieb narástli. Tri mesiace zatvorenia hraníc priniesli veľa otázok. V našej krajine by sme sa mali viac zaoberať témami, ktoré sú dlhodobé, poľnohospodárstvom a potravinovou bezpečnosťou nevynímajúc. Zdravé potraviny sú základom prevencie voči ochoreniam. Výskumníci by mali byť vizionármi a politici by im mali viac načúvať.
Podporiť farmárov, malých aj začínajúcich, odstraňovať zábrany v podnikaní. Mám veľa šikovných študentov a cítim ich nadšenie, že túžia robiť vo svojom odbore. Trochu sa už vraciame k tomu, že záhradky nechceme mať len pre radosť a potešenie oka, ale čoraz viac ľudí začína vysádzať poľnohospodárske kultúry a chcú mať vlastnú produkciu. Poznám aj takých, ktorí experimentujú a skúmajú aj dovezené druhy zeleniny. Spoločnosť by si mala viac všímať poľnohospodárstvo.
Poľnohospodárstvo produkovalo, plnili sa úlohy, ale nehovorilo sa za akú cenu. Hnojilo sa viac, dnes sa aplikujú hnojivá metodicky presnejšie. Ekológia bola častokrát na poslednom mieste. Na družstvách boli uskladňované haldy hnojív, častokrát vo voľnom prostredí. Močovka sa vylievala na odľahlé miesta, znečisťovali sa spodné vody. Aj dnes naše poľnohospodárstvo trpí na to, čo sa urobilo pred desiatkami rokov. Vyklčovali sa remízy, vetrolamy, rôzne biokoridory s vegetáciou, ktoré mohli slúžiť ako hniezdiská pre vtáctvo. Stále máme ekologicky narušenú krajinu, a preto nás ochrana poľnohospodárskych rastlín stojí viac peňazí.
My ich už jeme. Na trhu už máme napríklad mango, avokádo, mnohí ľudia pestujú exotické plodiny v skleníkoch alebo na malých rodinných farmách. Nevidím nič zlé na tom, keď budeme pestovať aj iné plodiny. Nakoniec aj tak pestujeme nové odrody, ktoré dovážame zo zahraničia. Ale bolo by múdre, keby sme sa vrátili k takzvaným zabudnutým plodinám ako je pohánka, hrachor, cícer, zabudnuté ovocné plodiny. Dnes pre mnohé plodiny nemáme vlastný výskum a šľachtenie a preto tieto produkty dovážame. Moji študenti majú práve o témy práce s takýmito zabudnutými plodinami veľký záujem. Túžia pracovať v odbore, zaujímajú sa viac o zdravú výživu, ale aj o najmodernejšie technológie, ako predchádzajúce generácie študentov. Vidno aj ich záujem o ekológiu a životné prostredie.
Trochu odbočím od domácich poľnohospodárskych plodín. Spomeniem rastlinu, ktorú síce poznáme, no nie celkom ju doceňujeme. Je to čajovník, geniálna liečivá rastlina. Poznáme ju iba ako listy, z ktorých varíme nápoj. Jeho počiatky pestovania sú spojené s Činou, kde sa pije nielen pre chuť, je súčasťou tradície a kultúry, ale predovšetkým ako zdroj katechínov, robí dobre na žalúdok, je dokázané, že má pozitívny účinok na mnohé civilizačné choroby, niektoré typy rakoviny. Mnohé vedecké štúdie ukazujú, že ich vieme potlačiť pri intenzívnom pití čaju. Ľudia by mali viac veriť prírode, nielen liekom. Sme súčasťou prírody a príroda nám ponúka liek na každú chorobu.
V médiách sa často interpretuje, že jablko už nie je, čo bývalo. Menej výkonné krajové odrody mali určité vlastnosti, ktoré sa stratili pri šľachtení na veľký objem, veľkú hmotnosť a na to, aby boli červené a trhovo zaujímavé. Mnohé nové odrody stratili zaujímavé látky. Staré krajové malé jabĺčko je často chutnejšie ako jablko kúpené v reťazci pochádzajúce z intenzívnej veľkoproducie. Cez staré odrody možeme poznať chute našich predkov. Na druhej strane aj naše chute sa menia a na trhu vieme nájsť mnohé moderné a veľmi zaujímavé odrody.
Radšej si kúpim slovenské, ale nie vždy sú slovenské najekologickejšie. Mnohí pestovatelia aj na Slovensku aby dopestovali zdravú úrodu používajú veľa pesticídov, chemických látok, musia konkurovať potravinám zo Španielska, Talianska. Aby mali peknú úrodu a predajný tovar, tak musia pomerne porasty intenzívne ošetrovať. Keď môžem, tak si rád kúpim od malých výrobcov, napríklad idem rád na tržnicu do Piešťan, kde poznám pestovateľov a porozprávam sa s nimi ako sa im darí a s akými problémami sa práve vyrovnávajú. Jeden z kľúčov pre ďalší rozvoj v poľnohospodárstve aj z hľadiska sebestačnosti je podpora práve malých farmárov a lokálnych výrobcov. Mali by sme mať mechanizmy pre mladých ľudí a absolventov, aby začali farmárčiť a uplatňovať v poľnohospodárstve najnovšie poznatky, aby sme mali na našich trhoch viac kvalitných domácich produktov.
Fenotypovanie - nová veda v poľnohospodárstve
Fenotypovanie je nová veda, ktorá spája genomiku s ekofyziológiou rastlín a agronómiou. Zabezpečuje zber informácií o fyziologickom stave rastliny v daných podmienkach. Vo fenotypovaní využívame napr. fotosyntézu, pretože je to proces, ktorý hovorí o funkčnosti listov a prispôsobení sa určitej rastliny v meniacich sa podmienkach prostredia. Z meraní fotosyntézy vieme vyčítať, či rastlina trpí stresom a ako efektívne pracuje. Za niekoľko minút vám vieme zistiť, ktorá odroda je ako zraniteľná pri určitej teplote. Tieto informácie pri meraní genetických zdrojov vieme poskytnúť šľachtiteľom alebo pestovateľom pri porovnávaní odrôd.
Hlavným cieľom genetiky, fyziológie rastlín aj ostatných vedných disciplín je zlepšiť úrodu, respektíve zlepšiť vlastnosti rastlín, aby dlhšie odolávali nepriaznivému prostrediu.
Využívame prenosné aparatúry a rôzne kamery, ktoré nepoškodzujú listy, dotýkajú sa ich na niekoľko sekúnd až minút alebo sa pohybujú nad povrchom rastlín. Tieto metódy sa využívajú aj v diaľkovom prieskume Zeme. Skúmame ako sa rastliny správajú v kontrolovateľných podmienkach alebo na poli v meniacich sa podmienkach prostredia. Zaznamenávame množstvo údajov o jednotlivých listoch, o biochemických vlastnostiach, raste, a o tom ako jednotlivé listy a celé rastliny pracujú a ktoré odrody sú vhodnejšie z hľadiska určitého prostredia. Zaoberáme sa výskumom vlastností odrôd na základe odolnosti k abiotickým stresom (sucho, vysoká teplota, zasolenie), využívaním vody, reakciami rastlín na premenlivé a UVB žiarenie. Fenotypovanie teda napomáha urýchleniu šľachtenia. Myšlienkou fenotypovania je tiež, aby sa tieto technológie dostali až na úroveň farmára. Farmár, ktorý príde do porastu, bude mať aplikáciu v mobile a cez družicové snímanie zistí napríklad hladinu dusíka v poraste, alebo ako rastliny trpia vodným stresom. Fenotypovacie metódy sa už uplatňujú v praxi vo vyspelých krajinách. Využívajú sa v kontrole zdravotného stavu porastov a kontroly výživného stavu porastov. Vo Francúzsku takto napríklad kontrolujú aj pestovanie aj dozrievanie hrozna.
Sme partnermi európskeho projektu, kde sa študuje citlivosť senzorov, vyvíjajú sa protokoly meraní, testujú sa široké súbory genotypov rôznych plodín. Zaoberáme sa, ako a čo merať, štandardizujeme a porovnávame jednotlivé platformy na 22 európskych pracoviskách. Na SPU v Nitre v rámci výskumného centra Agrobiotech máme laboratórium, ktoré patrí k špičkovým v Európe. Máme bohatú medzinárodnú spoluprácu a už sa nechodíme učiť von, ale zahraniční partneri si k nám chodia robiť experimenty. Výsledky spoločne publikujeme v prestížnych medzinárodných časopisoch.
História a budúcnosť poľnohospodárstva a populácie
Poľnohospodárstvo a rast populácie sú neoddeliteľne prepojené už od počiatkov ľudskej civilizácie. Poľnohospodárstvo, ktoré sa začalo rozvíjať pred približne 12 000 rokmi, umožnilo človeku prejsť od kočovného spôsobu života lovca a zberača k usadlému poľnohospodárstvu. Toto zásadné zmenenie spôsobu života viedlo k zvýšeniu produkcie potravín, čo následne umožnilo rast populácie.
Rané začiatky poľnohospodárstva pripadajú do čias, keď človek - lovec začal chovať v zajatí mláďatá zvierat, ktoré lovil pre mäso a kožušiny. Takto si ľudia zabezpečili zásoby mäsa pre obdobia slabých úlovkov a neskôr začal využívať aj iné produkty pri zachovaní života zvierat ako mlieko, vajcia, perie, pracovnú silu a pod. Tento spôsob života umožňoval usadiť sa na jednom mieste na dlhšiu dobu. Človek začal klčovať les a vytvárať prvé obrábané polia, na ktorých pestoval vybrané rastliny s určitými vlastnosťami. Boli to prevažne divé formy tráv s veľkými semenami - predchodcovia obilnín. Najstaršie dôkazy tejto skutočnosti pochádzajú z rokov 9500 - 8000 pred Kr. z Mezopotámie. V tom čase bola bohato osídlená rastlinstvom. Prevahu v pestovaní mala pšenica. Okolo roku 7000 pred Kr. bolo doložené siatie plodín a zber úrody v Egypte a o 1000 rokov neskôr bolo obrábanie pôdy rozšírené pozdĺž brehov rieky Níl. Približne v tom čase sa poľnohosp. vyvíjalo aj na ďalekom východe s rozdielom hlavnej pestovanej plodiny, ktorou bola ryža. Od roku 5000 pred Kr. sa vyvíjalo jadro agrotechnických postupov, intenzívne poľnohospodárske využívanie krajiny, cieľavedomé umelé zavlažovanie polí a využívanie špecializovanej pracovnej sily. V praveku (8 tis. až 6 - 4 tis. rokov pred Kr.) sa postupne objavuje využívanie dreveného radla na oranie polí, kamenný kosák na zber úrody obilnín. V súvislosti s intenzívnejším hospodárením a zvyšovaním úrod sa zdokonaľovali zásobníky na uskladnenie obilia a drvidlá obilných zŕn na výrobu prvej múky.
Starovek sa vymedzuje časovo do 3000 pred Kr. až 500 rokov po Kr., geograficky do oblasti Stredomoria a susediaceho územia, Čínu, Indiu a Blízky východ. V staroveku sa začatím využívania bronzu a hlavne železa výrazne zdokonaľovalo náradie využívané v poľnohospodárstve. Objavujú sa prvé motyky a kosáky. Pred rozsiahlejším rozšírením železa sa stále využívali aj kamenné kosáky. Vynájdením podkovy sa začínajú prvé pokusy podkúvania koní. 3000 rokov pred Kr. bolo vynájdené koleso, zdokonaľuje sa konský postroj a tým aj celý spôsob prepravy. 1000 r. pred Kr. V staroveku prebieha urbanistická revolúcia, vznikajú veľké mestá, s čím je spojený vznik sýpok, veľkých stajní a zásobníc poľnohospodárskej produkcie. Zdokonaľuje sa spracovávanie poľnohospodárskych produktov, uplatňuje sa sušenie, pečenie, varenie, údenie a kvasenie. Dokonca sa objavuje prvá výroba vína. Rozmach sa zaznamenáva aj v technických poľnohospodárskych stavbách, ako zavlažovacie kanály v Mezopotámii, regulačné práce na rieke v Číne a Rimanské akvadukty, ktoré mali gravitačný rozvod vody. Ďalším významným pokrokom v staroveku bolo vynájdenie vodného kolesa. 600 r. pred Kr. bolo vyvinuté čerpacie koleso na prečerpávanie vody. Tento vývoj umožnil zavedenie používania rotačných mlynov obilia. 500 r. pred Kr. boli prvýkrát použité nožnice na strihanie oviec.
Stredovek (r. 500 - 1500) je obdobie všeobecnej stagnácie vedy, hlavne v oblasti biológie. V 6. storočí bol v západnej Európe inovovaný železný pluh s krájadlom, radlicou a odhrňovadlom na obracanie pôdy pri oraní, ako základnom spracovaní pôdy. Pribudli ďalšie náradia ako brány, kosa, cepy a vidly. Živočíšna výroba bola v strednej a západnej Európe zatiaľ na veľmi nízkom stupni vývoja. Ošípané sa voľne pásli v bukových lesoch. Až neskôr sa začali chovať v chlievoch a kŕmiť odpadkami z kuchyne. Na druhej strane v tomto období Arabi už poznali pojem plemena, v chovoch praktikovali čistokrvnú plemenitbu a dokonca primitívne umelé oplodňovanie koní. V 9. storočí začali Arabi destilovať alkohol. Do Európy od nich preniká vodné koleso. Začína sa využívať vodná energia na pohon mlynov. Z Číny preniká do Európy dokonalejší postroj s hydraulickým remeňom. V 10. storočí prenikol do Európy aj chmeľ, čím sa podnietila výroba piva. Začal sa pohon mlynov aj na veterné kolesá. Vynájdením striedania plodín sa zvýšila poľnohospodárska výkonnosť.
V 12. storočí typický feudálny veľkostatok vyžadoval 350 - 800 ha ornej pôdy a rovnaké množstvo iných predpísaných druhov pôd ako močiarov, lesov a pastvín. Majitelia veľkostatkov mali šľachtický titul. Samotný veľkostatok bola samostatná komunita, na čele šľachtic, často mal titul lord, vlastnil jednu alebo viac dedín, ktorých obyvatelia - roľníci pracovali na poliach veľkostatku. Súčasťou veľkostatku bol kostol a často aj fara. Farár vlastnil pôdu mimo feudálneho veľkostatku, ktorú obrábal sám alebo na nej pracovali roľníci z dedín. Roľníci zabezpečovali úrodu plodín a dostatok mäsa pre lorda a kráľovskú armádu a platili dane. Režim obrábania pôdy bol prísne predpísaný, orná pôda bola rozdelená na tri časti. Jedna bola na jeseň obsiata pšenicou alebo ražou, druhá na jar jačmeňom, ražou, fazuľou alebo hrachom a tretia časť ležala ľadom, teda nebola obrábaná. Polia sa obrábali volmi a v čase zberu úrody sa všetci, teda aj ženy a deti, zapájali do prác na poli. Po zbere úrody sa na polia vypúšťali hospodárske zvieratá. Okolo roku 1300 sa začal väčší rozvoj chovu oviec na produkcie vlny. Rozvoj textilného priemyslu výrazne pozitívne ovplyvnil rentabilitu produkcie ovčej vlny. V tom čase sa v okolí stredovekých miest začalo rozvíjať pestovanie zeleniny a produkovanie denných produktov hospodárskych zvierat ako mlieko a vajcia. Nezávislosť feudálnych veľkostatkov ovplyvnili vojny v 14. a 15. stor. a rozšírenie morovej epidémie. Väčšina dedín bola vyhubená, orná pôda s výnimkou najlepších pestovateľských oblastí ostávala neobrobená a opustená.
Po roku 1492 nastali veľké globálne zmeny oblastí pestovania plodín. V 16. storočí sa postupne opravujú vedecké názory, ktoré boli dovtedy preberané zo staroveku. Stúpala európska populácia, čo spôsobilo opätovné oživenie poľnohospodárstva. Nové ekonomické teórie sa zavádzali aj do poľnohospodárstva, čím pozitívne ovplyvňovali aj produkciu. V tomto období prebiehala rozsiahla kolonizácia sveta, kolonizovali sa nové oblasti, ktoré boli charakteristické špecifickými podmienkami aj poľnohospodárskou výrobou. Pestovali sa nové plodiny ako tabak, bavlna, cukrová trstina, a čajovník. Kolónie museli produkovať oveľa viac ako len pre potreby kolonizačnej krajiny, ale aj na obchodovanie. V 17. storočí vedecká revolúcia podnietila experimentovanie aj v oblasti poľnohospodárstva. Zlepšovanie pestovateľských technológií viedlo k zvyšovaniu priemerných úrod. Začína sa siatie do riadkov. V zootechnickej praxi boli vyvinuté nové plemená hovädzieho dobytka a oviec. Napredovanie biologických vied ovplyvňovalo aj poľnohospodárstvo. Zlepšujú sa teoretické vedomosti poľnohospodárov.
Na začiatku 18. storočia sú vďaka dôkladnej selekcii (výber) kultivarov úrody hlavných poľnohospodárskych plodín niekoľkonásobne vyššie oproti dosahovaným úrodám v stredoveku. Koncom 18 storočia začínajú experimenty hybridizácie rastlín, čo znamenalo veľký pokrok v šľachtiteľských začiatkoch. Pravidlá striedania plodín, vrátanie striedanie strukovín (bôbovitých rastlín) a obilnín boli viac zaužívané. Priemyselná revolúcia ovplyvnila pozitívnym smerom aj poľnohospodárstvo. Chov hospodárskych zvierat sa stáva samostatným odvetvím poľnohospodárstva, uplatňuje sa zámerná selekcia hospodárskych zvierat. V 18 storočí stúpa ohradzovanie pozemkov. S rapídnym rastom mechanizácie na konci 19. a na začiatku 20. storočia, konkrétne s rozvojom traktorov, mohli byť úlohy farmárov splnené rýchlejšie, ako kedykoľvek predtým. Tieto pokroky, spojené s rýchlo sa rozvíjajúcim výskumom v oblasti inovácie v poľnohospodárstve, viedli najmä k rozvoju moderných fariem v USA, Argentíne, Izraeli, Nemecku, ktoré boli charakteristické tým, že produkovali veľké množstvá vysoko kvalitných poľnohospodárskych produktov. Rozvoj železníc, diaľnic, a zvýšené používanie kontajnerových lodí a používanie zariadení na chladenie v rozvojových krajinách, boli základom pre rozvoj mechanizovaného poľnohospodárstva, ktoré dovoľoval aby sa prevoz tovarov mohol uskutočniť aj na veľké vzdialenosti. Kým umelé hnojivá a pesticídy existovali už v 19. storočí, ich používanie narástlo hlavne na začiatku 20. storočia.
Vplyv moderných technológií v poľnohospodárstve je obrovský. Automatizované čistenie a kalibrácia údajov o výnosoch (AYDCC) je proces, ktorý využíva algoritmy a modely na detekciu a opravu chýb v údajoch o výnosoch. Údaje o výnosoch sú jedným z najdôležitejších zdrojov informácií pre poľnohospodárov v 21. storočí, pretože pomáhajú robiť informované rozhodnutia a umožňujú presné poľnohospodárstvo. Mapovaním rozdielov vo výnosnosti plodín na svojich poliach môžu poľnohospodári prispôsobiť svoje vstupné aplikácie, ako sú hnojivá a pesticídy, konkrétnym oblastiam. Podľa Organizácie OSN pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) sa musí globálna poľnohospodárska produkcia do roku 2050 zvýšiť o 601 ton, aby sa uspokojil rastúci dopyt po potravinách.
Podobne aj v Indii pestovateľ ryže použil súbory údajov o výnosoch spolu s údajmi o počasí na úpravu zavlažovacieho plánu svojich polí. Použil ho aj na porovnanie rôznych odrôd ryže a výber tých najlepších pre jeho podmienky. Napriek svojim výhodám čelia údaje o výnosoch stále určitým výzvam, pokiaľ ide o ich vývoj a zavádzanie. Kvalita údajov, prístup k údajom, ochrana osobných údajov a dátová gramotnosť sú kľúčové faktory, ktoré ovplyvňujú spoľahlivosť a využiteľnosť údajov o výnosoch. Kalibrácia “YieldDataset” je funkcia, ktorá koriguje rozloženie hodnôt v súlade s matematickými princípmi, čím sa zvyšuje celková integrita údajov. GeoPard umožnil čistenie a opravu súborov údajov o výnosoch pomocou modulu Yield Clean-Calibration. Po kalibrácii a vyčistení sa výsledný súbor údajov o výnose stane homogénnym, bez odchýlok alebo náhlych zmien medzi susednými geometriami.
Technológia GPS v poľnohospodárstve prináša množstvo výhod. Pomáha dôkladne monitorovať rast plodín a stav pôdy. Technológia GPS navyše výrazne zvyšuje efektivitu výsadby krycích plodín. Vďaka strojom s navádzaním GPS môžu poľnohospodári zabezpečiť rovnomerné rozloženie osiva po celom poli, čo podporuje lepší rast a pokrytie pôdy. Technológia GPS navyše umožňuje poľnohospodárom zavádzať efektívnejšie stratégie striedania plodín. Vďaka presnému mapovaniu polí a sledovaniu rastu plodín môžu optimalizovať zdravie pôdy a produktivitu prostredníctvom dobre naplánovaných striedaní plodín. Technológia GPS navyše zohráva dôležitú úlohu pri monitorovaní a kontrole škodcov a chorôb. Umožňuje poľnohospodárom sledovať polohu a šírenie týchto problémov, čo im umožňuje prijímať cielené opatrenia na ich kontrolu. Používanie technológie GPS pri pestovaní krycích plodín má potenciál výrazne zlepšiť efektivitu poľnohospodárstva. Umožňuje presné poľnohospodárstvo, lepšie postupy sejby, efektívne striedanie plodín a lepšiu ochranu pred škodcami a chorobami.
Presné poľnohospodárstvo je prístup založený na dátach, ktorého cieľom je zvýšiť efektívnosť a ziskovosť. Ziskové mapy GeoPard predstavujú významný pokrok v presnom poľnohospodárstve a poskytujú poľnohospodárom prehľad, ktorý potrebujú na optimalizáciu svojich operácií a maximalizáciu ziskovosti. GeoPard je popredným poskytovateľom softvéru pre presné poľnohospodárstvo. Spoločnosť bola založená v roku 2019 v Kolíne nad Rýnom v Nemecku a má zastúpenie po celom svete.
tags: #pestovanie #plodin #a #rast #populacie