1. Energie slunečního záření dopadající na porost

• ve dne dopadá na porost globální záření (GZ)

  1. část GZ se od porostu odráží a směřuje zpět do atmosféry

  2. část GZ porostem projde a dopadne na povrch půdy

  3. část GZ prochází porostem zdola vzhůru a opouští jej směrem do atmosféry nad porost

• hodnoty energie GZ je možno získat

• vlastním měřením

• výpočtem z měřených jiných meteorologických prvků

• využitím hodnot GZ z profesionálních meteorologických stanic (HK, Ostrava, Praha)

• FAR – fotosynteticky aktivní radiace; část dopadajícího GZ, která může v rostlinách vyvolat fotosyntézu

2. energie metabolizovaná (v procesu fotosyntézy)

• chemická energie uložená v látkách vyprodukovaných při fotosyntéze

• ze vzorku vyprodukované biomasy o určité hmotnosti se vysušením získá sušina, která se spálí; z množství uvolněného tepla, ze známé hmotnosti sušiny vzorku a známé výnosu plodiny vypočteme množství ME

• netto energie – en. vyjadřující užitnou energetickou hodnotu zem. produktů ručených pro krmivo nebo potravinu

3. energie dodatková (vložená člověkem při postupu pěstování plodiny)

• energetické vklady

• přímé

  • energie živé lidské práce, zvířat, meziplodiny, rostlinné zbytky

  • motorová paliva, elektrická a tepelná energie

  • ostatní energetické zdroje (práce potahů,…)

• nepřímé

  • energie spotřebovaná na výrobu výrobních prostředků, hnojiv a pesticidů

  • energie obsažená v organických hnojivech

  • energie uložená ve strojích, odvodnění a stavbách

Charakteristiky energetické efektivnosti

• koeficient využití GZ: KG = M/G (metabolizovaná energie / GZ)

• energetický koeficient (efektivnost dodatkové energie): R = M/D (metabolizovaná / dodatková)

• energetický zisk: Z = M - D

• měrná spotřeba energie na jednotku produktu (vyprodukované jednotky energie)

• ke stanovení celkové dodatkové energie je výhodné vycházet z karet honů

• obsahují:

• druhy plodin v každém roce

• hnojiva a jeho dávky

• datum setí

• výskyt chorob, škůdců a plevelů

• použité zásahy k ochraně porostů

• typ použitých pesticidů a jejich dávkování

• termín sklizně a údaje o výnosech

• kontroly porostů

Struktura agroekosystému

• neživé složky (abiotické) - biofyzikální prostř. (nepříznivé povětrnostní podmínky, vliv cizorodých látek, vliv imisí)

• živé složky (biotické) - hospodářsky významné organismy, asociované organismy, člověk

  • vzájemná interakce

Biotické složky agroekosystémů

1. Produkční organismy

• získané procesem domestikace

• vysoká výkonnost

• požadované fyziologické a biochemické vlastnosti

• vyšší nároky na úroveň produkčních faktorů

• snížení odolnosti negativním vlivům prostředí

2. Asociované organismy

• škodlivé - plevele, choroby, škůdci (nutnost jejich regulace pod hranici škodlivosti)

• užitečné (beneficiální) - půdní biota, detrivoři, fixátoři N, předátoři škůdců, hostitelské rostliny predátorů

• indiferentní - zvyšují agrodiverzitu, posilují trofické sítě

3. Člověk

• produkční funkce - určuje strukturu a fungování agroekosystémů, omezuje negativní působení abiotických faktorů prostředí, reguluje výskyt nežádoucích organismů, zasahuje do biogeochemických cyklů (posiluje, otevírá je)

• mimoprodukční funkce - tvorba kulturní krajiny, sociální funkce, ochrana přírodních zdrojů

Vlastnosti agroekosystémů

• cílená selekce organismů - výběr produkčních organismů a potlačování škodlivých  snížená druhová pestrost (ochuzení, pauperizace)

• otevírání a zesilování materiálových toků - odběr hospodářským výnosem X nutnost doplňování živin, vkladu práce, energie

Ekologické typy organismů

• zplaněné; ferální X planě rostoucí, divoce žijící X kulturní, domácí X plevelné

Šlechtění kulturních rostlin

• vysoký fotosyntetický výkon

• velký sink určující výnosový potenciál

• vysoký harvest index (HI)  podíl hospodářsky významných částí

Světový trend ve struktuře plodin

• globalizace obchodu s komoditami

• snižování počtu pěstovaných plodin

• specializace podniků (celých regionů)

• unifikace technologií pěstování

Pět plodin zajišťuje 80 % kalorické spotřeby: pšenice, kukuřice, rýže, sója, řepka.

Důsledky:

• lokální (globální) specializace na omezené množství plodin v osevních postupech

• unifikace technologií v globálním měřítku (mechanizace, osiva, pesticidy)

• vznikají technologické problémy  zakládání porostů, výživa rostlin, výskyt a regulace škodlivých organismů

Řízení agroekosystému

• zemědělství = bioekonomická aktivita; řízení biologických, technologických a sociálně ekonomických složek

• usměrňování energo-materiálových toků s cílem (ekonomické) optimalizace produkce

  • využití sluneční energie, živin; velký podíl skliditelných částí

  • volba vhodných nástrojů a intenzity jejich používání

• regulace člověkem z vnějšku - oproti autoregulaci v přirozených ekosystémech

• ovlivňování abiotických faktorů prostředí - regulace podmínek a zdrojů

• regulace biotických složek - šlechtění, ovlivňování biotických vztahů