Vliv regenerativního zemědělství na kvalitu potravin
Ing. Marek Pytlík
22.2.2023
To mění nedávná studie z roku 2022, provedená Davidem R. Montgomerym a jeho kolegy z americké University of Washington v Seattlu, která porovnávala zdraví půdy a obsah živin v plodinách vypěstovaných na regenerativních a konvenčních hospodářstvích napříč Spojenými státy. Výsledky výzkumu ukázaly, že regenerativní zemědělské postupy kromě zdraví půdy zlepšují také nutriční profil plodin i masa hospodářských zvířat.
Zprávy o poklesu živin obsažených v zemědělských komoditách, ke kterému došlo v posledních desetiletích, nejsou nijak vzácné. Většinou je tento pokles přičítán šlechtění plodin na výnos a na ostatní vlastnosti, které jsou s tímto atributem spjaty. Nicméně stále více výzkumů prokazuje, že režim hnojení a mikrobiální život v půdě zásadně ovlivňují příjem minerálních látek rostlinami. Poukazují na to, že konvenční zemědělské postupy intenzivního zpracování půdy, hnojení minerálním dusíkem a aplikace pesticidů, vedou nejen k narušení symbiózy plodin s půdním životem, ale i k nižší nutriční hodnotě vypěstovaných komodit.
Do studie* bylo zahrnuto 8 regenerativních a 8 sousedních konvenčních hospodářství. Farmy se nacházely po celé USA, jmenovitě ve státech Severní Karolína, Pensylvánie, Ohio, Iowa, Tennessee, Kansas, Severní Dakota a Montana. Vybraná pole obou sousedících farem, na nichž byly pěstovány stejné odrůdy vybraných plodin, tedy hrachu, čiroku, kukuřice nebo sóji, se shodovaly svým půdním typem. Vybrané regenerativní farmy s celostním managementem, které kombinovaly postupy minimálního obdělávání půdy, maximálního využívání meziplodin a široké osevní sledy, v době průzkumu tímto způsobem hospodařily už po dobu 5 až 10 let.
Z nutričního hlediska plodin byly sledovány a měřeny vitamíny (B, C, E a K), minerální látky (Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P a Zn) a fytochemikálie (celkový obsah fenolů, fytosterolů a karotenoidů). U vzorků půdy pak autoři hodnotili obsah organické hmoty v půdě a tzv. skóre zdraví půdy pomocí Haneyho testu (Haney et al., 2018), ve kterém se stanovuje mikrobiální respirace během 24 hodin, ve vodě rozpustný organický uhlík, organický dusík, dusičnany, amoniak a fosfáty. Dále je ve speciálním slabém roztoku organických kyselin, jež imitují působení kořenových výměšků, hodnoceno množství rozpuštěných prvků: Al, Fe, Ca, P a K a rovněž i množství dusičnanů, amoniaku a fosfátů. Tyto výsledky zhodnocují aktivitu půdních mikroorganismů i množství potravy pro ně snadno dostupné. Dále ukazují na množství dostupného dusíku, fosforu a draslíku pro rostliny a poskytují údaje o stavu půdy v souvislosti i s koloběhem ostatních živin.
Navíc mimo tento hlavní pokus autoři zkoumali (rovněž Haneyho testem) hodnotu půdního zdraví a obsah živin stejné odrůdy zelí pěstované na regenerativní zeleninové farmě ve státě Kalifornie se zelím vypěstovaném v blízkém ekologickém hospodářství. Posledním vedlejším pokusem byl sledován obsah živin u pšenice seté přímým setím do porostu meziplodiny v porovnání se pšenicí setou do herbicidem ošetřeného výdrolu po předplodině. A jako poslední pokus byl porovnáván také profil mastných kyselin hovězího a vepřového masa chovaného na regenerativní farmě proti masu od regionální bio značky a masu od konvenčně chovaných zvířat.
Ve všech případech měla půda na regenerativních farmách více půdní organické hmoty a vyšší skóre půdního zdraví dle Haneyho testu**. Konkrétně obsah půdní organické hmoty se u regenerativních polí pohyboval v rozmezí 3 - 12 % (průměr = 6,3 %), zatímco pole konvenčně obhospodařovaná měla půdní organické hmoty 2 - 5 % s průměrem 3,5 %. Haneyho skóre se u regenerativních farem pohybovalo v rozmezí 11 až 30 (průměr = 20 %) a u konvenčních farem od 3 do 14 (průměr = 8 %). Pozn.: výsledné hodnoty Haneyho testu nabývají hodnot od 1 do 50, přičemž čím vyšší skóre je tím je výsledek lepší.
Hodnoty jednotlivých živin se u samotných dvojic farem značně lišily, ale v průměru všech osmi dvojic měly regenerativní plodiny:
Plodiny z regenerativních hospodářství dále měly také
Kukuřice, sója a čirok pěstované v regenerativním zemědělství měly v průměru o 17 %, 22 % a 23 % více zinku, naproti tomu hrách a čirok měly více vitaminů a sója a čirok více mědi. V průměru za všechny plodiny však měly regenerační plodiny méně vitaminu B6 a manganu a sója měla méně vitaminu C a několik vitaminů skupiny B (B1, B3 a B6). Celkově byly výraznější rozdíly pozorovány u zelí, hrachu a čiroku než u kukuřice a sóji. Výsledky vedlejšího pokusu porovnávané výživové hodnoty stejné odrůdy zelí regenerativního a ekologického zemědělství (nedávno převzatého z konvence) a ukazatele zdraví půdy dle Haneyho testu byly také pozitivní. Na ekologické farmě byl obsah organické hmoty v půdě shodný 2,9 % a skóre Haneyho testu 9,2, naproti tomu regenerativní pole vykázalo téměř čtyřikrát více organické hmoty a skóre půdního zdraví třikrát vyšší.
Z pohledu nutričního složení mělo zelí vypěstované na regenerativní farmě oproti na pravidelně obdělávaném ekologickém poli:
Poslední srovnání z rostlinné produkce zkoumalo vliv regenerativního zemědělství na obsah minerálních látek v ozimé pšenici (stejné odrůdy). Porovnávány byly dvě sousedící pole v severním Oregonu, u nichž byla rozdílně řešena regulace plevelů v meziporostním období i celková rotace plodin, avšak u obou bylo seto metodou přímého setí. Na jednom poli byla prováděna regulace výdrolu předplodiny a plevelů až do zasetí pšenice pravidelnými aplikacemi herbicidu (glyfosát), a na druhém poli byla zaseta více druhová směs meziplodin, do níž se pak přímo selo. U zkoumaného pole s využíváním herbicidů byla poté aplikována minerální hnojiva, naproti tomu u meziplodin byla využívána aplikace kompostu.
Pšenice na obou polích poskytla shodně sklizeň 5 tun na hektar. Stanovována byla koncentrace prvků B, Na, Mg, K, Ca, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Mo a Cd. Celkem měly vzorky pšenice seté do meziplodin vyšší obsah minerálních látek, a to významně větší množství boru (o 41 % více), hořčíku (o 29 % více), vápníku (o 48 % více), zinku (o 56 % více) a molybdenu (4krát více), dále i více draslíku (o 26 %) a manganu (o 35 %) a o 33 % méně niklu.
Vzorky jednotlivých druhů masa reprezentovaly tři různé způsoby chovu zvířat. U hovězího masa se jednalo se o regenerativní hovězí, kde byla zvířata ze 100 % krmena pící, chována a pasena na obnovené původní prérii a na regenerativně pěstovaných porostech meziplodin, a v zimě dokrmována senem z balíků. Druhý vzorek masa pocházel od krav z regionální bio značky, které byly také krmeny pouze pící, avšak ne na regenerativně vedených pastvinách. Třetí vzorek byl od konvenčně krmeného hovězího dobytka, který byl krmen kukuřičným a sójovým šrotem, siláží a šrotem dalších obilovin vypěstovaných v konvenční produkci.
Vepřové maso z regenerativního chovu bylo po odstavu chováno na pastvině a byla mu také nabízena směs regenerativně pěstovaných mletých obilovin, obvykle ovsa, hrachu, ječmene a lnu. Druhý vzorek místní americké regionální značky podporující zdraví pocházel z chovu prasat ve velkých stájích s přístupem do venkovního výběhu, přičemž prasata byla převážně krmena geneticky nemodifikovanou kukuřicí a sójovým šrotem. Poslední vzorek vepřového masa pocházel od konvenční produkce, kde byla prasata po celý život krmena konvenčně pěstovanou GMO kukuřicí a sójovou moučkou.
Autoři studie v tomto případě sledovali a provedli analýzy na celkový obsah omega 3 a 6 mastných kyselin, obsah kyseliny alfa linolenové (ALA) a omega-3 polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem kyseliny eikosapentaenové (EPA), kyseliny dokosapentaenové (DPA), kyseliny dokosahexaenové (DHA) a u hovězího masa konjugované kyseliny linolové (CLA).
Hovězí maso z regenerativní farmy mělo 3krát více omega - 3 mastných kyselin a více než 6krát více kyseliny alfa linolenové (ALA), než konvenční hovězí maso. Regenerativní hovězí také mělo o více než polovinu až téměř tři čtvrtiny vyšší obsah trojice omega-3 mastných kyselin s dlouhým řetězcem (EPA, DPA a DHA) a pouze dvou třetinový obsah omega-6 mastných kyselin. Tudíž poměr omega-6 k omega-3 byl pětinový v porovnání s konvenčním hovězím (1,3:1 oproti 6,2:1). Hodnoty u regionální značky hovězího masa krmeného pící byly střední. Obsah CLA byl u regenerativního hovězí v porovnání s bio značkou 2krát a oproti konvenčnímu hovězí více než 3krát vyšší. Vepřové maso z regenerativní farmy mělo více než 9krát více omega-3 a 3krát více omega-6 mastných kyselin, takže poměr omega-6 k omega-3 byl o třetinu vyšší než u konvenčního vepřového masa. Vepřové maso z regenerativního chovu mělo více než 11krát více ALA , téměř 2krát více EPA, 3krát více DPA a více než 4krát více DHA než konvenční vepřové maso.
Vzhledem k tomu, že zapojení hospodáři byly v této studii vybráni na základě jejich úspěchů při uplatňování metod regenerativního zemědělství, lze podle autorů studie výše popsané rozdíly považovat za horní hranici toho, čeho lze rychle pomocí dodržování principů tohoto přístupu hospodaření dosáhnout. Nicméně trvale vyšší obsah mikroživin v regenerativně pěstovaných potravinách ukazuje na obrovský potenciál těchto půdotvorných i půdoochraných postupů, který vede, jak bylo vyhodnoceno, ke zlepšení nejen kvalit půdy, ale i nutričního profilu plodin i masa hospodářských zvířat.
Zajímavá je i skutečnost, že každá z regenerativních farem byla před změnou hospodaření obhospodařována konvenčním způsobem a obsah organické hmoty v půdě byl podobný jako u párové konvenční farmy. Výsledné analýzy ukazují, že tyto postupy mohou zvýšit obsah organické hmoty v horní vrstvě půdy a zlepšit zdraví půdy již po pár letech od plného zavedení regenerativních postupů. Kromě toho trvale vyšší skóre půdního zdraví na regenerativních farmách naznačuje potenciál pro větší koloběh živin ve srovnání s konvenčně obhospodařovanými poli.
Ačkoli byl soubor vzorků malý, všechny tři výše uvedené směry zkoumání (párové farmy, srovnání zeleniny i pokusy s pšenicí) zjistily, že ve srovnání s konvenčně vypěstovanými komoditami obsahují regenerativně pěstované plodiny s vyšší obsah klíčových sekundárních metabolitů, vitaminů i minerálních látek důležitých pro lidské zdraví. Přes značnou variabilitu mezi plodinami a konkrétními dvojicemi farem srovnání pšenice ukázalo, že konvenčně pěstované obilí mělo více Cd, Ni a Na, tedy prvků škodlivých pro lidské zdraví, zatímco regenerativně pěstované obilí mělo více mikroživin pro zdraví prospěšných. Zdá se, že zdravější půda s větším množstvím půdní organické hmoty a života, může zvýšit obsah mikroživin a zdraví prospěšných fytochemikálií ve sklízených produktech prostřednictvím ovlivnění koloběhu živin a biochemické signalizace.
Zastoupení a poměry mastných kyselin u regenerativně chovaného dobytka byly podstatně lepší než u ostatních způsobů chovu. V současné době je známo, že výživa založená na píci oproti krmné dávce založené na obilovinách ovlivňuje složení mastných kyselin v mase. Avšak studií porovnávající kvalitu masa pocházející od zvířat chovaných na regenerativní farmě a zvířat z běžného pastevního chovu je zatím nedostatek. Výsledné rozdíly dokazují, že lepší stav půdy se zásadně projevil i ve větší kvalitě a nutriční hodnotě masa.
Mechanismy a vztahy, kterými postupy regenerativního zemědělství, potažmo mikrobiom půdy, ovlivňuje obsah živin v potravinách, a tím i lidské zdraví, si zaslouží větší pozornost nejen odborníků, ale i celé společnosti. Teprve v budoucnu budeme schopni plně docenit vliv aktivity a zastoupení mikrobiálního společenstva v půdě na zdraví rostlin, zvířat i lidí. Především se zdá, že zdraví půdy výrazně ovlivňuje hladinu sekundárních metabolitů, o nichž je známo, že snižují riziko různých chronických onemocnění a zásadně ovlivňují imunitu i celkové zdraví člověka, ale s velkou pravděpodobností i všech ostatních organismů, kteří jsou na půdu navázaní. Nicméně o provázanosti půdní ekologie, lidského mikrobiomu a dalších souvisejících tématech se podrobněji rozepíšeme v následujících příspěvcích.
Výsledky této práce možná kontroverzně poukazují na sledování zdraví půdy jako na vhodnější metriku pro hodnocení vlivu zemědělské praxe na kvalitu a nutriční profil rostlinných a živočišných produktů, než je obvyklé rozdělení potravin pocházejících buďto z konvenčního nebo ekologického zemědělství. Ačkoliv se u komodit z rostlinné výroby v současné době řeší převážně technologická jakost, lze předpokládat, že v následujících letech vzroste tlak i požadavek na podrobnější hodnocení výše popsaných výživových atributů potravy. Je nasnadě, že naší jednou z posledních možností, jak bojovat proti moderní epidemii chronických onemocnění veřejného zdraví, je přehodnotit nejen to co jíme, ale i to, jakým způsobem to pěstujeme. Regenerativní zemědělství nabízí nejen řešení na tíživé otázky současného zemědělství a naší společnosti, ale přichází i s příjemným bonusem v podobě kvalitnějších potravin. Přináší tedy i velmi logickou rovnici – zdravá půda rovná se zdraví lidé.
Máte dotazy či připomínky k článku? Dejte nám vědět na e-mail carboneg@carboneg.com. Rádi s vámi téma individuálně probereme.
