A közösségi tudomány – citizen science – már évtizedek óta működő kutatási forma, amelyben a „hivatásos” kutatók egy-egy kutatási programban a lakosság segítségét kérik. Az önkéntes kutatók a mezőgazdaság területén is hozzájárulhatnak megfigyeléseikkel vagy tapasztalataikkal az egyes programok sikerességéhez.
Hazánkban csillagászati, botanikai vagy akár madármegfigyelési programok már évek óta sikerrel működnek, a talajtani kutatásokban azonban ez idáig nem indult közösségi tudományos program. Az „Alsóban az élet” 2021 tavaszi indításával az érdeklődő lakosság megszólítása és bevonása valósul meg. Az önkéntes kutatók megfigyeléseivel egy országos szintű talajélet-, talajegészség-felmérés veszi kezdetét. A kutatásban a jelentkező önkéntes kutató kézhez kap egy pamut alsóneműt, amelyet 20-25 cm-es mélységbe el kell ásnia, ezzel szerves anyagot (többnyire cellulóz) szolgáltatva a talajlakó élőlények számára. Több mint két hónap elteltével az alsónemű kiásása után megfigyelhetőek a bomlás jelei, mint a talajélet aktivitásának egyik indikátora. A visszamaradt alsónemű digitális fotója alapján egyszerűen mérhető avagy becsülhető a talajlakó élőlények munkája. A talajegészség vagy talajminőség azon túl, hogy magában foglalja a talajok termékenységét, leginkább a talajok egyfajta működésbeli kapacitását jellemzi a talajlakók életfeltételeinek biztosítására és az emberek igényeinek kielégítésére. Tulajdonképpen ez a kapacitás értelmezhető a talajok ökoszisztéma-szolgáltatásaként.
Biológiai aktivitás a talajban (forrás: Oregonlive; Oregoni Clackamas Talaj- és Vízvédelmi Körzet fotója alapján)
A talaj mikroszkopikus nagyságú és szemmel látható élőlények élőhelye, a növények gyökerének tartópillére, ebből adódóan a biológiai sokféleség hordozója. Víz- és tápanyagraktárként a növénytermesztés legfontosabb erőforrása. Védelmi funkcióit tekintve a káros anyagok méregtelenítője és szűrője, a környezeti stresszhatások puffere és kivédője. De kik is „ők”, akik segítik az alsónemű bomlását? Az alsónadrág szerves anyagának feldolgozója a talajbióta. A talajbióta a talajban vagy annak felületén élő mikroorganizmusok (baktériumok, gombák, archeák és algák), mikro- és makroszkopikus méretű állatok és növények összessége.
A mikroorganizmusok mellett mind fajgazdagságukat, mind pedig egyedszámukat tekintve nagyszámú állat él a talajokban. A mikroízeltlábúakból akár több százezer egyed is élhet egy négyzetméteren. A talajlakó állatokat méretük szerint szokás osztályozni. Elkülönítünk mikro- (<0,1 mm; pl. amőbák, fonálférgek) mezo- (0,2–10 mm; pl. ugróvillások, atkák), makro- (10–100 mm; pl. ezerlábúak, százlábúak, hangyák, földigiliszták) és megafaunát (>100 mm, pl. pockok, vakondokok). Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb ezeknek az állatoknak a diverzitása, annál gyorsabb a lebontás. Sok talajlakó faj a talajban élő mikroorganizmusokkal (baktériumok, algák, gombák) táplálkozik, így szabályozva, legtöbb esetben serkentve is a lebontás ütemét. Mozgásuk révén hatékonyan terjesztik a lebontó baktériumokat, gombaspórákat. A legtöbb talajlakó faj közvetlenül is fogyasztja a lebomló szerves anyagot. Táplálkozásuk során felaprítják azt, ezzel nagyobb felületet biztosítva a további mikrobiális lebomlásnak.
Változatos talajlakó élőlények (forrás: European Commission/Soil Biodiversity)
A földigiliszták, amellett, hogy aktívan fogyasztják a halott szerves anyagot, azt mélyebbre keverik, teret adva ezzel a mikrobiális lebontásnak. Ráadásul járataikkal átszellőztetik a talajt, ami lehetőséget teremt a gyorsabb aerob lebontásra is. A talajlakó állatcsoportok egyedszáma és változatossága a talajegészség indikátora lehet. A talajok élővilága nagy egyedszámmal, a faji sokféleséggel és bonyolult kapcsolatrendszerekkel, működésükben hatékony életközösségekkel jellemezhető. A mikroorganizmusok, talajlakó állatok és növények szerepe vitathatatlan a talajok természetes megújulásában, a termékenységüket meghatározó talajszerkezet és a tápanyagforgalmat érintő lebontó, átalakító és építő folyamatok alakulásában. A talajbióta aktivitása, egyedszáma térben és időben változó, évszakonkénti és évenkénti változásokat mutat, függ az aktuális klímától és talaj kémiai, fizikai tulajdonságait érintő egyéb hatásoktól vagy emberi beavatkozástól. A talajművelés vagy egyéb, az emberi tevékenységből származó terhelések intenzitásuktól függően növelhetik vagy csökkenthetik a talajok élővilágának sokféleségét és aktivitását. Napjainkban egyre nagyobb igény van arra, hogy megértsük és befolyásolni tudjuk a talajbiológiai folyamatok közötti dinamikus kapcsolatot, az élő és élettelen alkotók egymásra gyakorolt hatását. A fenti megközelítésnek a kutatások szempontjából is a legkritikusabb pontja a talaj egészségére és fenntarthatóságára vonatkozó releváns mutatók, indikátorok azonosítása. Az indikátorok körében kiemelkedő szerepet játszanak a talajélőlények közösségét jellemző tulajdonságok: a biológiai és funkcionális sokféleség, melyek a változó környezethez való tűrést és alkalmazkodás képességét meghatározó talajtulajdonságok.
A fent említett állatok ürülékében lévő, már részben lebomlott szerves molekulákat a baktériumok, gombák és sugárgombák bontják tovább, egyre kisebb és kisebb alkotókra. E bontási folyamatok révén jutnak a mikroszervezetek az élettevékenységükhöz szükséges tápanyagokhoz és energiához. A mikroszervezetek a kémiai bontást specifikus, egyes vegyületcsoportok (cellulóz, keményítő, fehérje, zsírok) bontására alkalmas enzimek segítségével végzik. A talajba kerülő és lebomlásra váró szerves maradványok különböző mennyiségben tartalmazzák a fent említett vegyületcsoportok képviselőit, ebből adódóan különböző sebességgel bomlanak le. A fenyő tűlevelei a rajtuk lévő viaszos réteg miatt körülbelül 9-10 hónap alatt bomlanak le. A lágyszárú növények maradványainak és a lombos fák leveleinek lebomlásához körülbelül 8-9 hónapra van szükség. A növények vázanyagának nagy része cellulóz, ami egy összetett cukor. A pamut alsónadrág is nagyrészben cellulózból áll, ezért lebomlása jól modellezi a talajban végbemenő természetes folyamatokat.
Az Alsóban az élet2021 közösségi kutatási program azon túl, hogy felhívja a figyelmet a talajélet és talajegészség elválaszthatatlan kapcsolatára, hozzájárul a helyes gyakorlat és fenntartható használat kialakítását célzó törekvésekhez. A közösségi tudományos programhoz várjuk a gazdálkodók, földhasználók jelentkezését április 11-ig!
Jelentkezni egy kérdőív kitöltésével lehet: https://forms.gle/f4fEKr9tokRkTtot9.
A programban résztvevő önkéntes kutatók a kiásott alsónemű digitális fotóját elektronikusan juttatják el az intézet munkatársainak, akik képfelismerő technikával elemzik a visszamaradt alsónemű részeit, így megállapítva, hány százalékát fogyasztották el a talajlakó élőlények. További, folyamatosan frissülő információk a Talajtani Intézet honlapján találhatók (www.mta-taki.hu) és Facebook-oldalán (www.facebook.com/talajtani.intezet)!
SZERZŐ: ÁRVAI MÁTYÁS1, TAKÁTS TÜNDE1, 2, FLÓRIÁN NORBERT1, IMRÉNÉ TAKÁCS TÜNDE1, KOVÁCS ZSÓFIA ADRIENN1, 2, LÁSZLÓ PÉTER1
- 1 ELKH ATK TALAJTANI INTÉZET, 2 ELTE TTK
