Jarmila Makovníková: Pôda je náš najcennejší a nenahraditeľný prírodný zdroj

Doktorka Jarmila Makovníková získala ocenenie za zavedenie metodických postupov pre kvantifikáciu a hodnotenie agroekosystémových služieb ako nástroja pre hodnotenie sociálno-ekonomického potenciálu krajiny.

Doktorka Jarmila Makovníková je medzinárodne uznávanou odborníčkou pre ekosystémové služby v pôdohospodárstve. Výnimočnosť jej výskumu spočíva aj vo vytvorení špeciálnej priestorovej siete pre hodnotenie ekosystémových služieb poľnohospodársky využívaných pôd s využitím geografických informačných systémov, na základe ktorej je možné pripraviť podkladové materiály pre ochranu pôdy pre decíznu sféru na národnej aj regionálnej úrovni. Zaviedla aj multikompozitný index hodnotenia zdravia pôdy, s využitím ktorého je možné monitorovať zdravie pôdy, stanoviť limitné hodnoty pre pôdne typy a subtypy, ako aj hodnotiť vývoj degradačných procesov pôd v monitoringu pôd Slovenska.

V súčasnosti pôsobí v Národnom poľnohospodárskom a potravinovom centre vo Výskumnom ústave pôdoznalectva a ochrany pôdy na regionálnom pracovisku v Banskej Bystrici ako samostatná vedecká pracovníčka. Angažuje sa v rôznych domácich a medzinárodných projektoch. Tento rok sa Jarmila Makovníková stala laureátkou Ceny za vedu a techniku 2025 v kategórii Osobnosť vedy a techniky v oblasti ekosystémových služieb poľnohospodársky využívaných pôd.

Laudácio RNDr. Jarmily Makovníkovej, CSc. (.pdf)

Zdravá pôda je základným predpokladom udržateľného poľnohospodárstva

Zaviedli ste metodické postupy kvantifikácie a hodnotenia agroekosystémových služieb ako nástroja hodnotenia sociálno-ekonomického potenciálu krajiny. Čo všetko zabezpečujú agroekosystémové služby?

Ekosystémové služby môžeme považovať za prostredníka medzi štruktúrami, procesmi a funkciami ekosystémov na jednej strane a úžitkami, ktorými prispievajú k ľudskému blahobytu, na strane druhej. Agroekosystémové služby sú zo svojej podstaty určené vzájomnou interakciou medzi ekologickými a sociálnymi systémami, pretože len tie pôdne procesy a funkcie, ktoré prispievajú k naplneniu ľudských potrieb, sú definované ako ekosystémové služby.

Koncept ekosystémových služieb je zameraný na uvedomenie si hodnoty prírodného kapitálu, pôdy a jeho prínosu pre spoločnosť. Agroekosystémové služby sú priamo kvantifikovateľné a kontrolované fyzikálnymi, chemickými alebo biologickými vlastnosťami pôdy prostredníctvom klasického reťazca vyplývajúceho z kaskádového modelu ekosystémových služieb, pôda nám prostredníctvom pôdnych funkcií poskytuje ekosystémové služby. Agroekosystémové služby – teda ekosystémové služby naviazané na prírodný kapitál, poľnohospodársky využívanú pôdu – tvoria tri základné skupiny služieb, a to zásobovacie, regulačné a kultúrne služby.

Čo je podstatou troch skupín služieb, ktoré ste spomenuli?

Medzi zásobovacie služby patria produkty získané z agroekosystémov, teda potrava, drevo, vláknina, fyzická podpora, prostredie pre živočíchy, rastliny, človeka a infraštruktúru.

Regulačné služby umožňujú život v stabilnom, odolnom a zdravom životnom prostredí. Ich podstatou je napríklad zmiernenie povodní, filtrovanie živín, regulácia klímy, biologická detoxikácia, čistenie vody, odstraňovanie znečistenín, recyklácia odpadov a detoxikácia.

Kultúrne služby vytvárajú nemateriálne úžitky odvodené z agroekosystémov, ide napríklad o rekreáciu a turizmus, vzdelávacie a inšpiračné hodnoty, vedecké hodnoty, hodnoty kultúrneho dedičstva.

Analyzovať a hodnotiť ekosystémové služby znamená porozumieť vzájomnej závislosti a kompromisom medzi poľnohospodárskou výrobou a životným prostredím.  Agroekosystémové služby sú nevyhnutné pre prežitie spoločnosti, prispievajú k blahobytu, zabezpečeniu kvality života a významne prispievajú aj k zamestnanosti a k funkčnosti mnohých hospodárskych oblastí.

Ktoré metodické postupy sú na hodnotenie agroekosystémových služieb najideálnejšie a prečo?

Explicitné kvantifikovanie a mapovanie ekosystémových služieb je považované za jednu z hlavných požiadaviek pre implementáciu konceptu ekosystémových služieb do inštitucionálneho rozhodovania. Ekosystémový prístup je v súčasnosti nevyhnutnou stratégiou pre integrované riadenie území, pretože ide o prístup, ktorý podporuje zachovanie a udržateľné využívanie agroekosystémov.

Modelovanie a hodnotenie ekosystémových služieb založené na vedeckých štandardoch, a to i napriek intenzívnemu výskumu v tejto oblasti, nie je jednoduché. Pôda predstavuje základ pre hodnotenie potenciálu a následne pre tok ekosystémových služieb. Hodnotenie agroekosystémových služieb sme realizovali s využitím troch prístupov, a to maticového prístupu, analýzou pôdnych funkcií a modelom indexu zdravej pôdy.

Uvedené metódy hodnotenia a kvantifikácie potenciálu ekosystémových služieb majú svoje klady a zápory, rôznu mieru subjektivity, dostupnosti potrebných podkladov, dôveryhodnosti výsledkov, ako aj možnosti využitia výsledkov v praxi.

Ako by ste charakterizovali jednotlivé prístupy?

Maticový prístup je najsubjektívnejší, no umožňuje hodnotiť širokú škálu ekosystémových služieb. Maticový systém je vhodný pri obmedzenej dostupnosti údajov. Jeho výhodou je aj prepojenie nepeňažného a peňažného hodnotenia cez metódu transfer value, peňažné vyjadrenie predstavuje dôležitý nástroj na zvýšenie povedomia o význame ekosystémov a biodiverzity v rámci formulovania verejných politík.

Modelovanie a hodnotenie jednotlivých ekosystémových služieb cez funkcie pôdy umožňuje detailnejšie posúdiť agroekosystémové služby, hodnotiť ich vzájomné prepojenie a definovať zdroje variability, ako aj priestorových rozdielov. Poskytuje dôležité informácie pri hľadaní synergie a kompromisov a je základom pre nastavenie optimálneho manažmentu poľnohospodársky využívaných pôd.

Hodnotenie ekosystémových služieb pomocou indexu zdravej pôdy patrí k agregovaným metódam opisujúcim vzťah medzi potenciálom ekosystémových služieb a vysvetľujúcimi premennými. Táto metóda je vhodná aj pre hodnotenie ekosystémových služieb na regionálnej aj lokálnej úrovni pri dostupnosti vstupných premenných, je citlivá na zmeny vo využívaní pôdy a manažmente pôdy. Model multikompozitného indexu hodnotenia zdravia pôdy umožňuje monitorovať zdravie pôdy, stanoviť limitné hodnoty pre pôdne typy a subtypy, ako aj hodnotiť vývoj degradačných procesov v pôde, pracuje s indikátormi pôdy, ktoré sú súčasťou pravidelného monitoringu pôd Slovenska.

Na základe vášho výskumu agroekosystémové služby najviac ovplyvňuje regionálna klíma, krajinná pokrývka a sklon pôdy. Akým spôsobom?

Atribúty, ako sú klimatická oblasť, krajinná pokrývka, teda druh pozemku, ako aj sklon pozemku, významnou mierou ovplyvňujú základné pôdne procesy, výsledkom ktorých sú pôdne indikátory. Tie determinujú pôdne funkcie, a tým aj agroekosystémové služby, ktoré nám pôda poskytuje.

Klimatická oblasť má významný vplyv na zásobovacie služby, reguláciu vodného režimu, ako aj na kultúrne služby, napríklad rekreáciu. Teplý suchý nížinný región má vyšší potenciál zásobovacej služby, regulácie vodného režimu, filtrácie polutantov, ako aj regulácie odnosu pôdy.

Výraznejší sklon pozemku negatívne ovplyvňuje potenciál regulácie vodnej erózie.

Druh pozemku, teda orná pôda, trávny porast, sady či vinice, spojený s manažmentom jeho využívania, môže výrazným spôsobom zasahovať do synergických alebo antagonistických prepojení medzi jednotlivými ekosystémovými službami.

Naša pôda potrebuje pomoc

V Európe je až 70 percent pôdy v zlom stave, na Slovensku nemáme tiež ideálny stav pôdy. Akými spôsobmi môže optimálne obhospodarovanie pomôcť ozdraviť pôdu a ktoré konkrétne agroekosystémové služby dokáže najviac ovplyvniť človek?

Ľudské aktivity predstavujú jeden z najvýznamnejších faktorov, ktorý ovplyvňuje zdravé fungovanie agroekosystémov. Optimálny manažment poľnohospodársky využívaných pôd má byť preto zameraný na zachovanie širokého spektra ekosystémových služieb, podporu synergie medzi ekosystémovými službami a zmiernenie potenciálneho antagonistického pôsobenia.

Nevhodný manažment vedie k degradácii poľnohospodárskej pôdy. Podľa zákona o ochrane a využívaní poľnohospodárskej pôdy je degradácia pôdy fyzikálne, chemické a biologické poškodenie a znehodnotenie poľnohospodárskej pôdy, ako je vodná a veterná erózia, zhutnenie, acidifikácia, kontaminácia rizikovými látkami, škodlivými rastlinnými organizmami, živočíšnymi organizmami a mikroorganizmami, zníženie obsahu humusových látok v pôde, obmedzenie tvorby mikrobiálnej biomasy a neprirodzené zníženie biologickej aktivity v pôde.

Degradácia pôdy má negatívny vplyv na všetky agroekosystémové služby. Napríklad, zásobovacia služba môže byť v konflikte s plnením regulačných či kultúrnych služieb.

Vysokú produkciu biomasy môžeme často dosiahnuť len na úkor znečistenia pôdy ťažkými kovmi alebo organickými polutantmi vnášanými do pôdy minerálnymi hnojivami či pesticídmi, negatívne ovplyvňujúcimi kvalitu pôdy, ale aj vody, čo následne znižuje jej schopnosť poskytovať regulačné ekosystémové služby. Pôda, ktorá je zaťažená anorganickými polutantmi, je potenciálnym zdrojom znečistenia ďalších zložiek životného prostredia, predovšetkým potravového reťazca a podzemných vôd.

Primárne kontaminácia negatívne vplýva na zdravie pôdy, sekundárne cez ohrozenie potravového reťazca a podzemných vôd aj na zdravie človeka.

Pri prekročení limitných hodnôt ťažkých kovov dochádza v pôde k zmenám v sorpčnom komplexe pôdy, k zníženiu imobilizačného potenciálu, čoho následkom je zvýšenie mobility ťažkých kovov a ich transportu do rastlín a podzemnej vody, zníženiu prístupnosti živín a biodiverzity.

Pôda, pri prekročení limitných hodnôt, potrebuje pomoc pri svojom ozdravení. Spôsob obhospodarovania výrazne ovplyvňuje aj reguláciu lokálnej a globálnej klímy. Na reguláciu klímy má pozitívny vplyv predovšetkým bezorbový systém, správna rotácia plodín, výrazný efekt majú aj pozberové zvyšky. Ochrana pôdy pred degradačnými procesmi a optimalizácia manažmentu poľnohospodársky využívaných pôd je cestou k ochrane ekosystémových služieb a zdravia pôdy.

Podľa dát sú najkvalitnejšie pôdne ekosystémy ornej pôdy v povodí Dunaja, naopak, najmenej kvalitné sú ekosystémy silne skeletových, nízkokvalitných pôd, ktoré sa využívajú prevažne ako trávnaté porasty a nachádzajú sa vo vyšších nadmorských výškach v chladnejších oblastiach. Prečo?

V teplých suchých nížinných regiónoch sú agroekosystémy vyvinuté na černozemiach, čierniciach, hnedozemiach, regozemiach, na pôdach s optimálnymi parametrami pre produkciu fytomasy (zásobovacie služby), reguláciu znečistenia, teda filtráciu polutantov aj akumuláciu vody. Väčšinou ide o ekosystémy orných pôd s vysokým obsahom karbonátov vyvinuté na spraši a lokalizované na Podunajskej a Východoslovenskej nížine bez antropogénnej a geochemickej depozície.

Agroekosystémy pôd v chladnejších regiónoch majú nižší potenciál zásobovacej služby, ak sú využívané ako trávny porast, majú však vyšší potenciál regulácie klímy, ako aj prírodných predpokladov pre rekreáciu. Ide o pôdy s vyšším obsahom skeletu, s nižšou zásobou makro- a mikroživín, hodnotou pôdnej reakcie v slabo kyslej až kyslej oblasti. Patria síce k pôdam s nízkym potenciálom zásobovacej služby, no vyšší obsah pôdnej organickej hmoty sa podieľa na regulácii klímy a trvalý  pôdny pokryv trávneho porastu výrazne zmierňuje riziko erózie.

Trávnaté porasty podľa vás zabraňujú narušeniu štruktúry pôdy, čo spôsobuje menšiu mineralizáciu organického uhlíka. Akým spôsobom ovplyvňuje pokles organického uhlíka poľnohospodársku pôdu?

Pôdny organický uhlík pozitívne vplýva na fyzikálne a biologické charakteristiky pôdy, zlepšuje zadržiavanie vody v pôde, pôdnu biodiverzitu a zvyšuje celkovú úrodnosť pôdy. Obsah pôdneho organického uhlíka patrí k základným indikátorom pôdnej kvality a je tiež kľúčovým faktorom zdravia pôdy a potenciálu pôdy zabezpečovať ekosystémové služby v optimálnom rozsahu. Trávne porasty sú schopné akumulovať viac organického uhlíka v porovnaní s ornou pôdou.

Pri rozoraní trávnych porastov, narušením pôdnej štruktúry, znížením biodiverzity, stratou pôdnej vlahy, často aj zvýšením teploty pri ponechaní povrchu pôdy bez pokryvu dochádza k významnému úbytku organického uhlíka z pôdy z dôvodu rýchlejšej mineralizácie. Pokles obsahu organického uhlíka pri rozoraní trávnych porastov môže byť aj o viac ako polovicu.

Ktorý pôdny typ je na Slovensku najúrodnejší a prečo? Kde sa nachádza?

Pôda je náš najcennejší a nenahraditeľný prírodný zdroj. Agroekosystémy produkujúce poľnohospodárske plodiny sú najvýznamnejšími ekosystémami pre človeka v modernej dobe. Zásobovacie služby ekosystémov boli donedávna považované za hlavné ekosystémové služby, ktoré poľnohospodársky využívané pôdy ľudstvu poskytujú.

Černozeme, pôdy, ktorých hodnota pôdnej reakcie sa pohybuje v neutrálnej až slabo alkalickej oblasti s vysokým obsahom organickej hmoty v povrchovom horizonte, disponujú vysokým potenciálom zásobovacích aj regulačných agroekosystémových služieb a patria k najúrodnejším pôdam Slovenska.

Podiel černozemí vo výmere poľnohospodárskych pôd Slovenska predstavuje 14,1 percenta. Tento pôdny typ je lokalizovaný predovšetkým v juhozápadnej časti Slovenska v oblasti Podunajskej nížiny.

Čo prispieva k zhoršeniu zdravia pôdy na Slovensku najviac?

Zdravie pôdy bolo definované v Dohode o pôde pre Európu ako trvalá schopnosť pôdy podporovať ekosystémové služby. Pôda je zdravá, keď je v dobrom chemickom, biologickom a fyzikálnom stave, a preto je schopná nepretržite poskytovať čo najviac služieb.

Pôda je živý ekosystém, v ktorom sú všetky procesy na makro- aj mikroúrovni vzájomne prepojené. Koncept ekosystémových služieb poskytuje holistický pohľad na zdravie pôdy. Zhoršenie zdravia pôdy je definované ako súbor procesov schopných degradovať pôdne podmienky, ich funkcie a poskytovanie ekosystémových služieb. Zdravie pôdy môžeme monitorovať s využitím pôdnych indikátorov.

K zhoršeniu zdravia pôdy prispieva predovšetkým nevhodný manažment poľnohospodársky využívaných pôd, intenzifikácia zameraná na dosiahnutie čo najvyššej úrody, používanie ťažkých mechanizmov, ktoré negatívne ovplyvňujú štruktúru pôdy, nadmerné používanie syntetických hnojív, pesticídov, čo má negatívny vplyv na pôdnu biodiverzitu, nedodržiavanie opatrení zameraných na ochranu pôdy, nedodržiavanie fragmentácie polí.

Dôležité je minimalizovať degradáciu pôdy

Ako ovplyvňuje globálne otepľovanie úrodnosť pôdy?

Môže mať negatívny vplyv na hlavné indikátory pôdnej úrodnosti, ako sú obsah organickej hmoty v pôde, zásoba pôdnej vody a pôdna biodiverzita. Pri stúpajúcich priemerných teplotách na Slovensku a pri nezmenenom spôsobe hospodárenia môže dôjsť k poklesu zásob pôdnej organickej hmoty na orných pôdach, keďže vstupy organického uhlíka rastlinných zvyškov a maštaľného hnoja nebudú schopné eliminovať straty uhlíka spôsobené rýchlejšou mineralizáciou.

Na zabezpečenie regulácie klímy, optimálneho hospodárenia s pôdnou organickou hmotou a vodou v pôde je potrebné sa zamerať na minimalizáciu obrábania pôdy, a to v tých oblastiach, kde to pôdny druh umožňuje, optimálnu aplikáciu organických hnojív, využívať optimálnu rotáciu plodín, udržiavať ustavičný pokryv pôdy pestovaním medziplodín, využívať biomasu plodín pestovaných s cieľom zeleného hnojenia. Na pôdach s veľmi nízkym potenciálom zásobovacej služby je vhodné zmeniť druh pozemku, zatrávniť orné pôdy a využívať ich ako pasienok, prípadne ich využiť na pestovanie energetických plodín.

Ktoré najdôležitejšie systémové opatrenia by sme mali zaviesť, aby sa zlepšil stav pôdy na Slovensku?

Hodnotenie ekosystémových služieb sa čoraz častejšie využíva pri územnom plánovaní, cielenom manažmente agroekosystémov, pri tvorbe strategických dokumentov, posudzovaní synergií a trade-offs vzťahov medzi jednotlivými ekosystémovými službami, ako aj pri nastavení priorít ich využívania.

Slovensko každým rokom stráca poľnohospodársky využívanú pôdu, a preto jej ochrana a zachovanie je prioritným cieľom legislatívnych opatrení. Aj menej produkčná zdravá pôda plní celú škálu ekosystémových služieb a je preto dôležité zachovať aj tieto pôdy v sektore poľnohospodárstva a venovať im pozornosť.

Prvým dôležitým krokom k zlepšeniu stavu poľnohospodársky využívaných pôd je minimalizácia degradácie pôdy. Na pôdach, kde to ich vlastnosti a environmentálne podmienky umožňujú, využívať postupy regeneratívneho poľnohospodárstva, ktorého súčasťou je striedanie plodín na poliach, udržateľné spásanie a šetrné poľnohospodárske metódy vedúce k zlepšeniu štruktúry pôdy, zvýšeniu organickej hmoty v pôde, obnoveniu pôdnej biodiverzity.

Do budúcnosti zostáva úlohou štandardizovať systémy hodnotenia agroekosystémových služieb na báze limitných hodnôt, zaviesť povinný monitoring zdravia pôdy, sledovať zmeny potenciálu ekosystémových služieb a smerovať manažment k udržaniu čo najvyššej hodnoty prírodných aktív na regionálnej a národnej úrovni. Kľúčovou výzvou ostáva komunikácia so všetkými zainteresovanými subjektmi, zvyšovanie povedomia ľudí o význame agroekosystémových služieb a hodnote pôdy ako najvýznamnejšieho prírodného zdroja. Dôraz na ekosystémové služby posilňuje aj spoločenské povedomie o pôde, nenahraditeľnom prírodnom zdroji, a zároveň prepája environmentálny a ekonomický prístup k pôde.

(RR)