Chemap Agro s.r.o.

Agrorisk.cz - Systém včasné výstrahy před negativními dopady počasí

23. 05. 2021 Prof. Ing. Zdeněk Žalud, Ph.D. a kol. Management Zobrazeno 513x

Počasí lze v rostlinné výrobě označit jako synonymum pro klíčový a současně nejhůře ovlivnitelný produkční faktor. V posledních desetiletích však výrazně mění obvyklé vzorce svého chování, což kromě dlouhodobých trendů přináší také zvýšený výskyt meteorologických extrémů. Jak posuny v teplotě, či změny ve vodní bilanci mají zásadní dopad na reakci neživých, tak i živých složek agrosystému, kam kromě pěstovaných polních plodin řadíme např. i patogeny a škůdce.

Jednou z možností, jak reagovat na dopady často nepříznivého vývoje počasí je podstatně intenzivnější využívání systémů včasné výstrahy, kombinujících aktuální a předpovězená meteorologická a fenologická data pro výskyt abiotických stresů, ale současně i na počasí závislých patogenů a škůdců. Pro řešení těchto problémů byl vytvořen systém agrorisk.cz, spuštěn 25. 1. 2021), který v sobě v první fázi zahrnuje řadu abiotických stresů (monitoring a předpověď vymrzání rostlin, jarních mrazíků, silného větru, vysokých teplot, sucha, teplot pro příjem živin, vhodného počasí pro agrotechnická opatření, poléhání porostů, vyležení) a dále dvacet biotických stresů (např. zavíječ kukuřičný, mšice broskvoňová, plíseň bramborová, stéblolam) si klade za cíl nabídnout uživatelům informace o potenciálním výskytu a předpovědi rizik v prakticky využitelném prostorovém a časovém rozlišení.

Systém je veřejně přístupný každému uživateli na webových stránkách agrorisk.cz, kde jsou bezplatně nabízeny denně aktualizované informace o potenciálním výskytu sledovaných abiotických (neživých) i biotických (živých) škodlivých či omezujících faktorů pro rostlinou produkci. Obě skupiny rizik identifikujeme v rámci dlouhodobých výzkumů (např. Windels et al., 1998, Rossi et al., 1992, Trnka et al., 2007, Žalud et al., 2020) pomocí algoritmů jejich závislosti na počasí a modelů výskytů chorob a škůdců. I proto byl pro realizaci tohoto portálu sestaven široký tým odborníků, meteorologů, klimatologů, agrometeorologů, fytopatologů a entomologů z Ústavu výzkumu globální změny AV ČR, Mendelovy univerzity v Brně, Českého hydrometeorologického ústavu, Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Praze-Ruzyni a Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského. Všechna sledovaná rizika mají v rámci portálu agrorisk.cz vlastní popis, doplněný fotografiemi a odkazy na další informace např. na stránkách Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského (Rostlinolékařský portál). Cílovou skupinu a uživatele výsledků tvoří zemědělci, především agronomové, rostlinolékaři a další pracovníci v rostlinné výrobě.

Metodika využití systému a výsledky

Uživatel získává informace o výskytu a předpovědi zmíněných rizik. Při otevření úvodní obrazovky na www.agrorisk.cz ho přivítá souhrnná mapa, která podle semaforového zabarvení naznačí, zda se vůbec nějaké riziko v zájmové lokalitě (katastru) vyskytuje (obr. 1). Pro detailnější informace je uživatel vyzván, aby do příslušného okna napsal jméno katastru, na kterém hospodaří. Lze také kliknout přímo do mapy a katastr dohledat přímo v mapě s pomocí podkladní mapy. Pro identifikaci biotických faktorů může uživatel případně výběr zúžit tím, že si kromě katastru zadá i plodinu (pšenici, kukuřici, řepku apod.). Po potvrzení výběru se mu objeví v jeho katastru formou semaforu podmínky pro výskyt vybraných abiotických (např. nebezpečí jarních mrazů) či biotických rizik (např. výskytu zavíječe kukuřičného).

Semafor je nastaven od bílé (nepatrné riziko případně pouze okrajově vhodné podmínky pro výskyt rizika), přes žlutou, oranžovou, červenou až po rudou (mimořádně vhodné podmínky pro výskyt rizika) barvu.

Zatímco výběr abiotických faktorů vycházel jednoznačně z potřeb zemědělské praxe, jako je nutnost plánovat agrotechnické zásahy (např. déšť, silný vítr), či opatření směřujících k ochraně rostlin (např. před jarními mrazíky), tak u biotických faktorů byl jejich výběr složitější. Především musí být dostatečně známý jejich životní cyklus a jeho závislost na meteorologickém vývoji. Kromě toho bylo pro každou plodinu (hostitele) nutné v závislosti na počasí stanovit fenologický vývoj. Synchronizace modelu výskytu infekčního tlaku a modelu fenologického je další zpřesňující službou a zdrojem informací pro naše uživatele. Současně jde o jednu z oblastí, kde očekáváme úzkou interakci s uživateli, kteří tak umožní systém korigovat a zlepšovat jeho spolehlivost. Ta je podporována i přímou vazbou (linkem) na Rostlinolékařský portál, kde lze najít aktuální mapy výskytu a prahy škodlivosti sledovaných patogenů a škůdců. Kompletní schéma systému projektu agrorisk je na obr. 2.

Praktickou hodnotou systému, kromě poskytnutí celkového pohledu na celé území ČR v daném okamžiku a pro dané riziko, je specifická předpověď vývoje všech sledovaných rizik pro následujících 9 dní na základě souboru 5 předpovědních modelů počasí. Na spodní liště obrazovky je možné kliknout na 9denní předpověď počasí, resp. posun v čase v denním kroku, kdy se podle předpovědi počasí může měnit pro daný katastr i semafor. Každopádně má uživatel možnost vyhodnotit, jak se dané riziko mění např. z bílé na „horší“ barvy a získává tak čas se na dané riziko připravit, či minimálně ho začít vnímat jako hrozící problém. Obdobně i pracovníci Ministerstva zemědělství, či Ústavu zemědělské ekonomiky a informací mohou sledovat výskyt těchto faktorů, mapovat je a v případě kalamitních stavů je časoprostorově identifikovat a zodpovědně přijímat příslušná nezbytná opatření.

Výhodou je i pohled do minulosti (k 1. 1. daného roku), kdy systém umožní zobrazit historii daného katastru a umožní nahlédnout např. na synchronizaci, kumulaci či posloupnost stresů a objasnit tak stav porostu, který mohl být např. významně poškozen aktuálním, relativně mírným stresem, neboť v minulosti se již na jeho stavu mohl projevit stres jiný.

Pro naše uživatele chystáme i dotazník, který nám bude dávat zpětnou vazbu a umožní odstraňovat možné nepřesnosti systému. Budou odměněni detailní meteorologickou hodinovou předpovědí pro jejich katastr, obdobně jako se nám tento přístup osvědčil, u již zavedeného systému zaměřeného na výskyt a předpověď sucha (intersucho.cz, Trnka et al, 2020).

Obr. 1. Titulní webová stránka systému včasného varování před abiotickými a biotickými riziky www.agrorisk.cz ze dne 23. 1. 2021 (pro ilustraci aktuálního stavu byl zvolen katastr Vlaštovičky v okrese Opava; ve spodní liště je časová předpovědní řada)
Obr. 1. Titulní webová stránka systému včasného varování před abiotickými a biotickými riziky www.agrorisk.cz ze dne 23. 1. 2021 (pro ilustraci aktuálního stavu byl zvolen katastr Vlaštovičky v okrese Opava; ve spodní liště je časová předpovědní řada)

Obr. 2: Grafické schéma systému včasného varování www.agrorisk.cz (zpracoval: Karel Klem)
Obr. 2: Grafické schéma systému včasného varování www.agrorisk.cz (zpracoval: Karel Klem)

Závěr

Portál agrorisk.cz se začlenil do skupiny již běžících webů, které mají informovat nejen odbornou, ale i širokou veřejnost a státní správu o stavu naší krajiny. Jde o portál zaměřený na prognózu výnosu zemědělských plodin www.vynosy-plodin.cz, informace o dopadech klimatické změny www.klimatickazmena.cz, o fenologickém monitoringu www.fenofaze.cz, o nebezpečí výskytu požárů www.firerisk.cz, či monitoringu a prognóze sucha www.intersucho.cz.

Závěrem je nutno podotknout, že i přes snahu o maximální přesnost je zřejmé, že informace z portálu agrorisk.cz nemohou být jediným zdrojem pro iniciaci reakcí a načasování případných zásahů na sledovaná rizika. Nicméně nabízené informace mají za cíl včas a přehledně upozornit na přicházející potenciální potíže s extrémy počasí či jeho přirozeným vývojem nebo s výskytem chorob a škůdců.

Rozhodující slovo pro realizaci opatření musí mít vždy agronom či rostlinolékař na základě detailních znalostí svých pozemků a stavu svých porostů. I když specifická a co nejpřesněji provedená předpověď spolu s využitím zpětné vazby, věříme, že stovek našich uživatelů, může rozhodování zásadně zrychlit, zefektivnit a tím přispět k úspěšné adaptaci na měnící se klimatické podmínky.

Příspěvek byl zpracován s podporou projektu MZe NAZV č. QK1910338 s názvem „Agrometeorologický systém včasné výstrahy biotických a abiotických rizik“ a projektu SustES - Adaptační strategie pro udržitelnost ekosystémových služeb a potravinové bezpečnosti v nepříznivých přírodních podmínkách“ (CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_019/0000797). Především za analýzu abiotických stresů patří poděkování Akademii věd ČR, konkrétně programu Strategie AV21 s názvem „Potraviny pro budoucnost“.

Použitá literatura je u autorů.

Prof. Ing. Zdeněk Žalud, Ph.D.1,2, Doc. Ing. Petr Hlavinka, Ph.D.1,2, Ing. Eva Svobodová, Ph.D.1, Ing. Daniela Semerádová, Ph.D.1,2, Mgr. Pavel Zahradníček, Ph.D.1,3, Mgr. Petr Štěpánek, Ph.D.1,3, Ing. Karel Klem, Ph.D.1,2, Dr. Ing. Martin Možný3, Ing. Lenka Hájková, Ph.D.3, RNDr. Filip Chuchma, Ph.D.3, Mgr. Monika Bláhová1,2, Mgr. Lucie Kudláčková1,2, Doc. Ing. Vladimír Smutný, Ph.D.2, Prof. Ing. Radovan Pokorný, Ph.D.2, Doc. Ing. Eva Hrudová, Ph.D. 2, RNDr. Jan Juroch5, Bc. Jan Balek1,2, Ing. Pavel Růžek, CSc. 4, RNDr. Ilja Tom Prášil, CSc. 4, Prof. Ing. Mgr. Miroslav Trnka, Ph.D.1,2

1Ústav výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i.,  Brno, 2Mendelova univerzita v Brně, 3Český hydrometeorologický ústav, Praha-Komořany, 4Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i., Praha, 5Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, Brno

Související články

Slovenská příloha Agromanuálu

01. 06. 2021 Ing. Petr Štěpánek, Ph.D.; Agromanuál Management Zobrazeno 16508x

Metazachlor a jeho vliv na kvalitu vod v ČR

28. 02. 2021 Mgr. Vít Kodeš, Ph.D.; Český hydrometeorologický ústav Praha Management Zobrazeno 569x

Pesticidy a jejich nálezy v zemědělské půdě

24. 02. 2021 Mgr. Šárka Poláková, Ph.D., Mgr. Petra Kosubová, Ph.D.; Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno Management Zobrazeno 584x

Další články v kategorii Management

detail