A globális felmelegedés napjaink aktuális kérdése. A negatív hatások mára már egyértelművé váltak. A klímaváltozás minden élő- lényt érint nem csak a talajon élve, hanem a talajon belül is. De vajon javul vagy romlik a talaj-élőlények helyzete és aktivitása? Jobb vagy rosszabb lesz a talajaink legfontosabb tulajdonsága a termékenysége, egészsége és puffer-képessége? Hogyan vegyük fel a negatív következményekkel a harcot? A talajélet, talajegészség vizsgálata, megismerése és a szakszerű talajerő-gazdálkodás ígér nagy lehetőségeket.
A hőmérséklet és szárazság hatása a talaj élőlényeire
A talajban az élőlények összessége működik együtt, egy komplex talaj-táplálékháló formájában. Ennek a rendszernek az organizmusai különböző módon érzékenyek a klímaváltozásra, ezzel kapcsolatosan a hőmérséklet emelkedésére (1. ábra). A legfontosabb meghatározó tényezők az adott élőlénycsoport élettani, ökofiziológiai tulajdonságai, de ezek mellett számos egyéb élő és élettelen (biotikus és abiotikus) hatás is befolyásol. A talaj táplálékhálóhoz („soil food web”) számos élő szervezet (organizmus) tartozik.
Az élőlények a környezeti körülményekre attól függően tudnak reagálni, hogy az évezredek során az evolúció törvényeit („struggle for life”, küzdelem a túlélésért) hogyan tudták alkalmazni és a túlélő- képességük javulására ennek során megváltozni. Ez az általános kiválasztás (szelekciós tényező) a mozgató-rugója a földi ökoszisztémákban található nagy fajgazdagságnak, de a változatos képességeknek is, amellyel a környezeti tényezőkhöz igazodni tudnak. A talajélőlények között a mikroorganizmusok a legérzékenyebbek. Szabad szemmel nem látható parányi (mikro) méretük miatt igen hamar átforrósodnak vagy átfagynak, kiszáradásra is igen hajlamosak. A számuk ezért igen hamar képes megváltozni, ami a környezeti stressz-tényezők hatására általában csökkenést, szelekciót, nagymértékű pusztulást jelent. Ez annak ellenére következik be, hogy a mikro-organizmusok átlagosan 20 percenként képesek szaporodni, osztódni ideális körülmények között. Ezzel az intenzitással a talajmikrobák néhány óra leforgása alatt a talajfelszínt vastag takaró- ként vonnák be, ha ezt nem akadályozná a tápanyag-, levegő- vagy a vízhiány, esetleg egyéb további környezeti stressz-tényező.
A hőmérséklet emelkedésének hatására bizonyos mértékig gyorsulnak az élettani, biokémiai folyamatok, aminek általános következménye a mikroorganizmusok csíraszámának és/vagy az aktivitásának a fokozódása is. Azt gondolhatnánk, hogy akkor ez a helyzet javítja a talajok élettani tulajdonságait és több mikroorganizmus lesz azokban jelen a külső baktériumtrágya-bevitel nélkül is. A számában több mikroba ugyanakkor nagyobb tápanyag-igényt is jelent a talajban, ami a felfokozott aktivitással a talajok szerves anyagainak a gyorsabb felhasználását hozza maga után. A trópusi körülmények között látunk erre példát. Ott mindehhez még a kellő mennyiségű csapadék is járul, igen vékony a talaj szervesanyag-rétege és a talaj kimerülése a szerves anyagok degradációja rendszerint néhány vegetációs év alatt bekövetkezik. Amennyiben tehát a hazai talajok nem rendelkeznek megfelelő mennyiségű és minőségű humusz-tartalommal és minőséggel, úgy a klímaváltozás következtében azok degradációja a fokozottabb mikrobiális aktivitás miatt erősen felgyorsulhat. Az ilyen talajokhoz adott kiegészítő baktérium-trágyákkal, ha annak típusát nem szakszerűen választjuk meg, akkor előfordulhat, hogy nem javítjuk, hanem rontjuk a talaj eredeti állapotát és a szervesanyag-vesztés fokozódása, káros hatások következnek be.
- ábra. A klimatikus éghajlati és a talajtani, földtani tényezők befolyásolják a magasabb-rendű növények és a mikro-organizmusok (flóra és fauna) közötti kölcsönhatást
A különböző talajélőlények érzékenysége a klimatikus tényezőkkel szemben nem azonos és az emberi beavatkozásokra is eltérően viselkedhetnek. A leginkább előforduló negatív hatásokat és a kivédési lehetőségeket az 1. táblázat összegzi.
A talaj élőlények és a növényi szárazságtűrés
Amennyire károsak a negatív klimatikus hatások a talaj élőlényeire, ugyanolyan mértékben megszenvedik azt a növények is. A talaj-növény-mikróba-klíma rendszerben azonban nem csak az egyedi védekezések ismertek, hanem azok a szinergiák is, amelyek egymást erősítve javíthatják a gazdanövény túlélőképességét, környezeti toleranciáját. A biológiai nitrogénkötésre képes mikroorganizmusok például igen jól tudnak védekezni a magas hőmérséklet, a vízhiány és a kiszáradás ellen azáltal, hogy a sejtjüket külső nyálkás, ragacsos réteggel (fluimucil) veszik körbe, ezáltal hozzátapadnak a talajszemcsék, amelyek megvédik őket. Ez a hatás azzal is jár, hogy talaj-aggregátumok alakulnak ki, a talaj szerkezetessége javul, így kevesebb vizet veszít, a porózusabb talajban a növényi gyökerek is egészségesebbek lesznek, jobban támogatott lesz a növénytáplálás és a túlélés is. A biológiai N2-kötők ugyanis mindezek mellett még a műtrágyákkal pótolt hiányzó nitrogént is biztosítani képesek, hasonlóan a foszfor-műtrágyák kiváltására vagy csökkentésére alkalmas foszfor-mobilizáló, vagy foszfor-oldó mikroszervezetekhez. A foszfor olyan makro-mennyiségben szükséges tápelem, amelynek felvehetősége akadályozott az ún. „kiöregedés” jelensége miatt, ami azt jelenti, hogy a talajásványokhoz kötődve már nem lesznek hozzáférhetők. A foszforoldásra képes mikroorganizmus telepek körül a táptalaj kitisztul, így kiválaszthatók és ezeket lehet a talaj-oltóanyagokként is alkalmazni (2. ábra).
- ábra. A foszfor-oldásra képes baktérium-telepek körül annak mértékével arányosan a táptalaj kitisztul és így válik láthatóvá ez a képesség, amire a talaj-növény rendszerben nagy szükség van.
- táblázat: A környezeti stressz-tényezők hatása a talaj élőlényeire és a kivédési lehetőségek
A túlélőképességüket a Bacillus nemzetség tagjai erős és vastag-falú spórákkal biztosítják, amelyekkel a negatív környezeti körülményt is át tudják vészelni a talajban. A nehezen felvehető foszfor mobilizálására a mikroszkópikus gombák körében is van példa. Az arbuszkuláris mikorrhiza gombák a növények 80%-ával képesek hasznos együttélést (szimbiózist) kialakítani. Mindeközben megnövelik a gyökérrendszert, javul a növények táplálékhoz való jutása, életképessége, növényi fittnesze és ezáltal a szárazság- és klíma-tűrése is. Szennyezett talajokban ez a szimbiózis megvédheti a növényt a toxikus tünetek kialakulásától, mivel a gyökérrendszer már fizikai nagyságával is akadályt képez a káros nehézfémek (például a kadmium) növénybe jutásával szemben. A hífahálózat másodlagos hatása szintén a talaj mikro-szerkezetességének, aggregátum-stabilitásának a javítása is. A gyökérfelületen élő nyálkaképző mikroorganizmusok védelmet nyújtanak a kiszáradástól, megnövelik a gyökér felszívó felületét, így a növények tápanyaghoz való jutását is javítják (3. ábra).
- ábra. A hasznos mikroorganizmusok közvetlen és közvetett hatásaikkal a növényi gyökérrendszert és a talajok szerkezetességét (aggregátum-stabilitását) is javítják.
Közvetlen és közvetett hatásokkal számos hasznos mikroorganizmus, fiziológiai csoport képes a káros környezeti stressz-tényezők kivédésére és ezzel a tulajdonsgukkal a növények segítésére, védelmére is. Ezzel a védelemmel nem csak a klímatikus tényezőkkel szembeni tolerancia javul, de az ún. talaj-eredetű patogénekkel, kórokozókkal szembeni ellenálló-képesség is.
A talajnak ezt a képességét a talajok egészségi állapotát és a talajerőt is kimutathatjuk a mikrobiológiai vizsgálatokkal. Amennyiben a talaj nem kellően tudja kivédeni (nem eléggé szupresszív) a káros hatásokra úgy azokat a hiányzó tulajdonságokat a megfelelően kiválasztott fizikai-kémiai és biológiai módszerekkel, az élő és élettelen bioeffektor (www.biofector.info) kezelésekkel és a hozzáférhető, megfelelő hatást adó, megfelelő mikrobiális összetételű baktérium-trágyákkal lehet orvosolni. Mindezekhez az általunk is javasolt és végzett komplex diagnózis, talajállapot-felmérés és az azt követő szakszerű talajerő-gazdálkodás adhat lehetőséget.
Támogatják a BIOFECTOR és Piac-13 BIOCHAR projektek.
Prof. Dr. Biró Borbála,
DSc. az MTA doktora, egyetemi tanár
Szent István Egyetem,
Kertészettudományi Kar Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszék
Forrás: http://talajesviz.kertk.szie.hu/biro-borbala-tovabbi-kozlemenyei
Agrár Hírnök (2016, március) (agrármédiairoda.hu)