Agrolesnický projekt v Peruánské Amazonii

1

Doc. Ing. Bohdan Lojka, Ph.D.ČZU v Praze, Fakulta tropického zemědělstvíKatedra tropických plodin a agrolesnictví

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio– CZ.1.07/2.2.00/28.0018

Struktura přednášky

• Úvod do agrolesnictví

• Představení rozvojového projektu

• Zlepšené úhory

• Multistrata systémy

• Agrolesnické systémy s kakaem - biodiverzita

• Další aktivity projektu

• Doporučení a závěry

2

Cíle přednášky• Definovat agrolesnictví

• Představit rozvojový projekt v Peruánské Amazonii

• Krátce popsat hlavní aktivity a výstupy projektu

• Uvést příklady výzkumu v agrolesnictví

• Shrnout výstupy a stanovit doporučení

Příčiny odlesnění v tropech

• Zemědělské osídlení téměř 80%

• Žďárové hospodaření

• Příčiny jsou často propojené

4

Co je agrolesnictví? What is agroforestry?

Definice agrolesnictví

• Agrolesnictví je takové využití půdy při kterém jsou dřeviny pěstované na stejné jednotce půdy spolu se zemědělskými plodinami nebo se zvířaty ve směsi nebo rotačně; a je zde významná ekologická nebo ekonomická interakce mezi dřevinami a ostatními komponenty v takovém systému– Lundgren, ICRAF (1982)

Definice agrolesnictví

• Využívání půdy kde stromy jsou pěstovány v asociaci se zem. plodinami, pastvinami nebo hosp. zvířaty

• Asociace v prostoru nebo čase

• Ekologická či ekonomická interakce mezi rostlinami a stromy

• Agrolesnictví = pěstování stromů farmáři

7

Stromy jako zdroj pro obyvatele

• Dřevní materiál

– Tržní, konstrukční, kůly, tyče, palivo, dřevěné uhlí

• Nedřevní produkty (Non-timber forest products)

– Potraviny, medikamenty, píce pro zvířata, rukodělné výrobky, barviva, gumy a pryskyřice atd.

Role stromů v AF

• Produkční role– Aspekt trvalého výnosu

• Servisní role– Protierozní funkce

– Zlepšení půdní úrodnosti

– Uzavřený cyklus živin

– Kontrola plevelů, chorob a škůdců

– Stín, zlepšení mikroklimatu

– ohraničení

Agrolesnictví jako alternativa ke žďárovému hospodaření v peruánské Amazonii

• Od r. 2003 začátek rozvojového a výzkumného projektu

• Pucallpa - Campo Verde, region Ucayali, peruánská Amazonie

• Identifikace a zhodnocení vhodných agrolesnických systémů jako alternativy ke žďárovému hospodaření drobných farmářů

• Cíl: implementace agrolesnických systémů mezi drobnými farmáři

• Spolupráce ČZU v Praze, UNU (Národní univerzita v Ucayali) a ICRAF (Světové agrolesnické centrum)

• Financováno z programu České rozvojové spolupráce

• V současné době pokračujeme zejména výzkumem (studenti MSc a PhD) v oblasti

Základní informace o projektu:

Název projektu: Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie (Peru) (23/MZe/B/07-10)

Doba realizace: 2007 - 2009Partnerská země: Peru Gestor: Ministerstvo zemědělství ČRCelkový rozpočet: 10 000 000,- KčRok 2009: 3 000 000,- KčRealizátor projektu: Česká zemědělská univerzita v Praze,

Institut tropů a subtropůPartner: Universidad Nacional de Ucayali (UNU) - CIDRANávaznost: pilotní projekt v letech 2003-2006 – Zřízení

rozvojového a extenzifikačního centra v Peruánské Amazonii

Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie

Personální zajištění projektu ČZU v Praze

Hlavní řešitel: Bohdan Lojka – agrolesnictví

Experti: Jan Banout – zemědělské technologieJana Lojková – marketing zemědělských produktůDaniel Preininger - agrolesnictvíZbyněk Polesný – agrobiodiverzita, systémy , pěstování zemědělských plodin

PhD a MSc studenti: Lucie Banoutová, Jitka Krausová, Blanka Křivánková, Michal Kulík, Barbora Rousová, Olga Skleničková, Jakub Vícha, Jindřiška Čepková, Barbora Hladká, Alexandr Rollo, Jitka Nováková, Iva Svobodová, Hana Vebrová, Nikola Teutscherová, Jiří lipenský….

Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie

Personální zajištění projektu - zapojené instituce a experti z Peru

Universidad Nacional de Ucayali – CIDRA• Rita Riva Ruiz – ředitelka centra CIDRA • Roly Baldoceda – prorektor pro vědeckou činnost UNU• realizační tým centra CIDRA – Denis Armas Chavez, Manuel Odicio Guevara, Rober

Romero Robledo, Erica Guevara

ICRAF – World Agroforestry Centre – zakládání agrolesnických parcel zaměřených na pěstování kaka v oblasti San Alejandro

• Abel Meza Lopez, Julio Ugarte de la Guerra MSc., Jefferson Cardenas

INIA – Instituto Nacional de Inovacion Agraria – zpracování dřeva a technologické vlastnosti dřeva

• Auberto Ricse Tembladera, Ymber Flores Benazú

Nezávislí experti• Fanny Luz Cuellar Bautista – Rica Selva – zpracování a marketing zemědělských

produktů • Lourdes Guadalupe Quinones – nezávislý expert – příprava agrolesnického

manuálu a ekologická certifikace

Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie

IQUITOS

QUITO

P. MALDONADO

LIMA

PUCALLPA

RIO BRANCO

LETICIA

COBIJA

- Region Ucayali - počet obyvatel 500 000

- 154 mnm

- leží na řece Ucayali

- klima: tropické, humidní

- vzdušná vlhkost 75-85 %

- prům. teplota: 25,5 °C

- prům. srážky: 1500 mm

- málo výrazná sezónost

Cílová oblast

15

Selva Alta

16

Slash and Burn

17

18

19

20

21

Vysoká diverzita žďárového hospodaření

Vesnice Antonio RaimondiPočet zkoumaných pozemků 48 Počet cyklů 8 Počet hlavních druhů plodin 5 Počet druhů dřevin 37Prům. délka cyklu 5 rokůPrům. délka úhoru 3 roky

Lojka B, Banout J, Banoutova L, Verner V and Van Damme P. 2011. Diversity of shifting cultivation cycles among small-scale farmers in Peruvian Amazon. Agricultural Sciences 2(2), 68-77.

Vesnice PimentalPočet zkoumaných pozemků 87Počet cyklů 7Počet hlavních druhů plodin 4Počet druhů dřevin 70Prům. délka cyklu 12 rokůPrům. délka úhoru 6 roků

Agrolesnictví

Agrolesnictví - Lirenza Cardenas

24

Záměr

Zlepšit životní úroveň malých farmářů skrze implementaci agrolesnických systémů

Cíle projektu

1. Zlepšení diverzifikace produkce a zpracování zemědělských produktů

2. Zlepšení marketingu zemědělských produktů3. Budování kapacit

Udržitelné nakládání s přírodními zdroji v oblasti Amazonie

Managed (Improved) tree fallow• Zlepšené úhory

• Rotační systém ve kterém jsou využity vybrané dřeviny pro úhor (vs. Přirozená vegetace) v rotaci se zemědělskými plodinami jako při toulavém hospodaření

• Ekonomická produkce nebo zlepšení půdní úrodnosti, nebo oboje

• Ekonomicky nebo biologicky zlepšené úhory

• Po zem. Fázi jsou vysazeny stromy, které zůstávají na pozemku cca 1-5 let, někdy více

• Většinou se nevypalují

• Vhodné pro případy kde dochází ke zkracování doby úhoru

26

Využití druhu Inga edulis v agrolesnických systémech

Lojka B, Dumas L, Preininger D, Polesny Z and Banout J. 2010. The use and integration of Inga edulis in agroforestry systems in the Amazon – a review. ATS 43(4): 352-359.

Zlepšený úhor s druhem Inga edulis

Lojka B, Lojkova J, Banout J, Polesny Z and Preininger D. 2008. Performance of an improved fallow system in the Peruvian Amazon—modelling approach. Agroforest Syst 72(1): 27-39.

Změny půdních vlastností a výnos – modelování pomocí SCUAF

Figure 6.1. Changes in labile soil carbon over time in the Imperata and Inga fallow

systems

5 000

7 000

9 000

11 000

13 000

15 000

0 5 10 15 20 25

Year

La

bile

C k

g h

a-1

Inga fallow

Imperata fallow

Figure 6.2. Changes in available nitrogen over time in the Imperata and Inga

fallow systems

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

0 5 10 15 20 25

Year

Avail

ab

le N

kg

ha

-1

Inga fallow

Imperata fallow

Figure 6.4. Expected annual cassava yield for the Inga and Imperata fallow systems per

one hectare of cropped land each year

8 000

10 000

12 000

14 000

16 000

18 000

0 5 10 15 20 25 30

Year

Yie

ld k

g h

a-1

Inga fallow

Imperata fallow

Figure 6.3. Changes in organic phosphorus over time in the Imperata and Inga fallow

systems

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

Year

Org

an

ic P

kg

ha

-1

Inga fallow

Imperata fallow

Ekonomická perspektiva zlepšeného úhoru

Imperata fallow Inga fallow

Disk. sazba

12%

Disk. sazba

25%

Disk. sazba

12%

Disk. sazba

25 %

Čistá souč. hodnota 3 164 PEN 1780 PEN 4 936 PEN 2 028 PEN

Poměr výnosů a

nákladů

1.24 1.27 1.35 1.28

Figure 6.5. Net present value per one hectar of cropped for the Inga and

Imperata fallow systems with a discount rate of 12 per cent

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 5 10 15 20 25 30

Year

Cu

mu

lati

ve N

PV

S/.

Inga fallow

Imperata fallow

Figure 6.6. Net present value per one hectare of cropped area for the Inga and

Imperata fallow systems with a discount rate of 25 per cent

0

500

1000

1500

2000

2500

0 5 10 15 20 25 30

Year

Cu

mu

lati

ve

NP

V S

/.

Inga fallow

Imperata fallow

DR 12% DR 25%

Lojka B, Lojkova J, Banout J, Polesny Z and Preininger D. 2008. Performance of an improved fallow system in the Peruvian Amazon—modelling approach. Agroforest ry Systems 72(1): 27-39.

Multistrata systémy

• Forest gardens, agroforests

• Plantáže několika druhů dřevin

• Konvenční druhy jsou pěstovány s komerčními dřevinami

• Dále od obydlí, často také na komunální půdě

• Produkce pro trh

• Vzhled jako obhospodařovaný les

32

33

Založení multistrata parcel v Peru

Multistrata agrolesnické systémy

• Výměra 0.5-1 ha

• 1. – 2. rok – jednoleté plodiny

– maniok, kukuřice, rýže

– Vysazení stromů v meziřadí

• 3. – 7. rok – víceleté plodiny a ovocné dřeviny

– ananas, Inga, nativní ovocné dřeviny

– Průklest a prořez

• od 8. roku – produkce dřeva – lesní dřeviny

– bolaina, capirona, pashaco

• Podpora farmářům

– Kvalitní sazenice stromů

– Hnojiva

– Organizace minga

– Poradenství a technická asistence

Druhy stromů

GuabaInga edulis

Uvilla – Pouroma cecropiaefolia

GuanabanaAnona muricata

Caimito – Pouteria caimito

Bolaina – Guazuma crinita

Capirona – Calycophyllum spruceanum

Shihuahuaco Dipterix odorata

PashacoS. amazonicum

Ovocné dřeviny

Lesní dřeviny

1.-2. rok

3 roky

Další léta

Evaluace multistrata parcel (2010)

• Od 2007 do 2009 bylo založeno 73 parcel v 9 vesnicích• V roce 2010 celkem 46 parcel bylo úspěšně obhospodařováno

– Míra adopce 63%– 61% rozšířilo své parcely

• Pomalý růst lesních dřevin na některých parcelách• Preference ovocných dřevin• Analýza nákladů a výnosů provedena u 9 multistrata parcel

(MS) a 3 tradičních parcel se shifting cultivation (SC) ve třech vesnicích

Multistrata parcely Farmáři n rate

Celkem založených Celkem farmářů 73 100%

Opuštěných Farmáři kteří se odstěhovali 14 19%

Farmáři kteří ztratili zájem 13 18%

Adoptovaných Farmáři kteří obhospodařují 46 63%

Rozšířených Farmáři kteří rozšířili pozemky 28 61%

-5 000

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

MS1

MS2

MS3

SC1

MS4

MS5

MS6

MS7

SC2

MS8

MS9

SC3

aver

age

MS

aver

age

SC

Land use systems

NP

V

discount rate 11%

discount rate 25%

Ekonomické hodnocení – čistá souč. hodnotazóna 1 zóna 2 zóna 3 průměr

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

MS1

MS2

MS3

SC1

MS4

MS5

MS6

MS7

SC2

MS8

MS9

SC3

aver

age

MS

aver

age

SC

Land use systems

Be

ne

fit/

co

st

discount rate 11%

discount rate 25%

Ekonomické hodnocení – poměr výnosů a nákladůzóna 1 zóna 2 zóna 3 průměr

Kumulovaná čistá současná hodnota

-20000

-10000

0

10000

20000

30000

40000

0 5 10 15 20

Year

Cu

mu

lati

ve

NP

VMS1

MS2

MS3

SC1

MS4

MS5

MS6

MS7

SC2

MS8

MS9

SC3

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

0 5 10 15 20

Year

Cu

mu

lati

ve

NP

V

Disk. sazba 11%

Disk. sazba 25%

Lojka B, Bortl L, Ruiz RR, Bortl L, Lojkova J, Banout J, Polesny Z, Preininger D and Guerra JC. Multistrata agroforestry as an alternative to slash-and-burn farming in Peruvian Amazon. Submitted paper.

Kombinace plantážních plodin

• Integrovaný, vícepatrový mix plantážních plodin (káva, kakao, kokosová palma atd.)

• Spolukultura více plantážních plodin dohromady v pravidelném uspořádání Alternace v řadách

• Stínící (někdy i produkční) stromy na plantážích; Kávovníky a kakaovníky se stínícími stromy (Erythrina

poeppigiana, Corida aliodora, Inga edulis)

Stínící stromy většinou nepravidelně

• Spolukultura plantážních a zem. plodin Spolukultura s kokosovou palmou

Zem. plodiny v meziřadí ovocných dřevin

44

Pěstování kávovníku či kakaovníku se stínícími stromy

45

46

Pěstování pepřovníku se stromy

47

48

Agrolesnictví s kakaovníkem

Cacao agroforestry

• Oblast San Alejandro

• Organizace ACATPA (91 rodin)

• Každá parcela 1 ha

• Cacao de aroma - Criollo

• 1-2. rok – jednoleté plodiny

– banánovník

• Stínící stromy – Inga edulis

• Spolukultura s ovocnými a lesními dřevinami

• Cíl: 60 ha nových platáží + 60 ha dosazení stromů do již založených

Agrolesnické systémy s kakaem

Mohou tyto AF systémy pomoci při ochraně biodiverzity?

Sekundární lesPrimární les

Cacao Agroforestry

Vebrova H, Lojka B, Husband TP, Chuspe Zans ME, Van Damme P, Rollo A and Kalousova M. 2014. Tree diversity in cacaoagroforests in San Alejandro, PeruvianAmazon. Agroforestry Systems: in press.

Biodiverzita stromů v kakaových AF systémach

Metodika

• Pokusné plochy 25x25 m

• 20 ploch v cacao AF

• 5 ploch v primárním lese

• 5 ploch v sekundárním lese

• Identifikace všech stromů (DBH ˃ 10 cm) – věk, výška, DBH

• Hodnocení pomocí klasických indexů biodiverzity

• EstimateS (Colwell, 2011)

Rarefaction curve – druhová bohatost akumulační křivka v závislosti na počtu sledovaných ploch

y = 12.235Ln(x) + 1.2711

R2 = 0.9673

y = 5.7446Ln(x) + 6.3596

R2 = 0.9933

y = 30.617Ln(x) + 20.285

R2 = 0.9861

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

No. of quadrats sampled

sp

ec

ies

ric

hn

es

s

Cocoa Agroforestry

Secondary Forest

Primary Forest

Log Cocoa Agroforestry

Log Secondary Forest

Log Primary Forest

y = 12.235Ln(x) - 32.263

R2 = 0.9673

y = 5.7446Ln(x) - 12.223

R2 = 0.9933

y = 30.617Ln(x) - 85.244

R2 = 0.9861

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325

No. of individuals sampled

sp

ecie

s r

ich

ness

Cocoa Agroforestry

Secondary Forest

Primary Forest

Log Cocoa Agroforestry

Log Secondary Forest

Log Primary Forest

Rarefaction curve – druhová bohatost akumulační křivka v závislosti na počtu sledovaných jedinců

Druhová bohatost a diverzitaCacaoAF CacaoAF SF PF

Počet ploch 20 5 5 5

Hustota stromů Počet na plochu 310 78 127 157

Druhová bohatost Počet druhů ve vzorku 40 19 16 72

Vzácné druhy Pouze s jedním indiv. 17 10 6 37

Pouze v jednom vzorku 17 12 9 46

Druhová bohatost ACE 61.5 40.2 22.7 110.3

ICE 63.9 52.5 29.0 156.3

Chao1 60.6±13.5 46.2±26 34 ±23.6 117±20

Jackknife 56.2±5.7 28.0±2.72 23.2±1.5 108±6.5

Bootstrap 47.6 22.5 19.0 88.4

Druhová diverzita Fishers alpha 12.23 7.86 4.84 51.47

Shannon 2.60 2.24 1.83 4.02

Simpson (reverse) 7.51 6.96 3.60 59.45

Similarity - Podobnost

• Zjištěný počet společných druhů (pravý horní roh)

• Chao- odhadnutůy počet společných druhů (levý spodní roh)

AF SF PF

AF - 11 3

SF 21.3 - 3

PF 7 7.1 -

AF SF PF

AF - 0.244 0.028

SF 0.393 - 0.035

PF 0.054 0.068 -

• Jaccard index (pravý horní roh) podobnosti

• Sørensen index (levý spodní roh) podobnosti

Shrnutí hlavních aktivit rozvojového projektu

Implementace, využívání a rozvoj agrolesnických systémů

Zakládání agrolesnických parcel, jejich monitoring a evaluace

• cca 18 000 sazenic vybraných druhů dřevin• 73 multistrata parcel v oblasti Campo Verde (30 ha)• 120 parcel s kakaem v oblasti San Alejandro• 10 parcel s pepřovníkem

Introdukce alternativních technologií

Zpracování zemědělských produktův sušárnách

•Instalace a provoz třech velkokapacitních a dvou pokusných sušáren• Stanovení vhodných parametrů pro sušení ovoce

Introdukce alternativních technologií

• Výroba a distribuce 50 kompostérů v 6 vesnicích

• Školení zemědělců a stanovení vhodných postupů

Kompostování biodegradabilních odpadů

Zlepšení přístupu místních produktů na trhy

• Rozvoj odbytového družstva Rica Selva

• Dobudování nezbytné infrastruktury• Zpracování marketingové analýzy

pro sušené produkty

Podpora ekologické certifikace- 25 certifikovaných zemědělců

Budování kapacit

Agrolesnický manuál

• Jak založit a udržovat agrolesnické systémy • Oficiální prezentace manuálu• Tisk 1000 ks, cca 400 ks již rozděleno

Budování kapacit

Budování kapacit

Celkem uspořádáno 50 seminářů a workshopů

Cca 1000 účastníků

Polní dny – agrolesnictvíWorshopy o kompostováníWorshopy o zpracování produktůMaketing produktů a ekologická

certifikace

Sdružení CIDRA – oficiální registrace, sdružuje pět organizací

Vybavení CIDRA – výpočetní technika, automobil Toyota Pick-up, motocykl Vybavenílaboratoří na UNU – půdní, biotechnologická, technologie dřeva

- Nákup laboratorních přístrojů v hodnotě cca 780 000,- Kč

Vybudování studny v experimentální stanici MacuyaDiplomové práce studentů UNU a ČZU v Praze – cca 30 pracíVytvoření podkladů pro podporu agrolesnictví v regionu

Budování kapacit

Závěry a doporučení pro peruánskou Amazonii

• Přechod od toulavého k trvalému zemědělství

• Imperata lze potlačit pomocí zastínění stromů

• Pokud úhory tak musí být dlouhé

• Multistrata agrolesnicví může být alternativou– Pro zlepšení adopce mezi malými farmáři je dobré najít

vhodnou podporu

• Agrolesnictví může hrát důležitou roli v ochraně biodiverzity

• Pokračování formou výzkumu v rámci diplomových a disertačních prací

• Výměna studentů mezi ČZU a UNU

67

Kontakt: doc. Ing. Bohdan Lojka, Ph.D.Fakulta tropického zemědělstvíČeská zemědělská univerzita v PrazeKamýcká 129163 00 Praha 6 – SuchdolTel. 224 382 171Email: lojka@ftz.czu.cz

Děkuji za pozornost