A mezőgazdasági művelésbe vont talaj élettelen rendszere alapvetően egy háromfázisú rendszer: a gáz-, a szilárd- és a folyadékfázis alkotja. Közöttük állandó tisztán kémiai, illetve fizikokémiai jellegű anyagcsere zajlik. Mindez, amit a jelenlévő élő szervezetek (mikroorganizmusok) is befolyásolnak, kisebb-nagyobb mértékben módosíthatnak is, lényegében a talaj abiotikus dinamikáját tükrözi.
A biológiai alrendszer
A talajokban rendkívül bonyolult faji összetételű életközösségek vannak, még a növénytakaró teljes hiányában is. Ezek az élőlények egymástól nagyon különböző biokémiai teljesítőképességű szervezetek ezreiből, millióiból tevődnek össze. A talajrészecskékben inaktív mikroorganizmusok – nagyrészt adszorbeált állapotban lévő – csillagászati számokkal kifejezhető tömegei vesztegelnek. Ezek egy rendkívül sokoldalú biokémiai kapacitás nyugvópotenciálját képezik; ez a potenciál realizálódik akkor, ha e mikrobák a talajba jutott és számukra értékesíthető anyag- és energiaforrásokkal kerülnek érintkezésbe. Ilyenkor azok, amelyek a megjelent anyagot bontani vagy hasznosítani képesek, aktivizálódnak, és szaporodni kezdenek. Aktivitásuk az energiaforrás fogytával csökken, majd újból nyugalmi állapotot vesznek fel.
A mikroorganizmusok a talajbiótának a legnagyobb frakcióját képviselik. A baktériumok tömeg szerint átlagosan 100 g/m2, egyedszám szerint 1014/m2 mennyiségben vannak jelen. (Fontos megjegyezni, hogy ez egy átlagos érték, amely nagyban eltér az optimálistól; az optimális élőtömeg: 700 g/m2, az optimális egyedszám: 1016/m2 lenne.). Gombák esetében átlagosan az élőtömeg 100 g/m2, egyedszámuk 1011/m2, míg optimális esetben ezek az értékek 1 000 g/m2, illetve 1014/m2 lennének. A felsoroltakon kívül még több mikroorganizmus megtalálható a talajban, és nem elhanyagolható a mikrofauna (ostorosok, csillósok stb.), mezofauna (férgek, atkák stb.), makrofauna (földigiliszták, csigák, lárvák stb.) és a megafauna (gerincesek) jelenléte sem. Itt most csak a frakció nagyságára kívántuk felhívni a figyelmet. Összehasonlításképpen, amelyet a legnagyobbnak gondolnánk, a megafauna, azaz a gerincesek mindössze 0,1 g/m2 élőtömeget képviselnek, és egyedszámuk mindössze századrészben leírható.
A talaj élővilágának összességét Francé Rezső, a magyar származású talajbiológus után edafonnak nevezzük.
Az egységes talajanyagcsere
Gyakran beszélnek a talaj egészétől elvonatkoztatva a különböző alrendszerek elemeinek működéséről, anyagcseréjéről, többek között a földigiliszták által végzett anyagforgalomról vagy a nitrogéngazdálkodásról. Ez érthető, ha figyelembe vesszük, hogy az egész folyamatot képtelenek vagyunk a maga bonyolultságában áttekinteni. Ugyanakkor sosem téveszthető szem elől az a tény, hogy minden esetben egységes és a valóságban felbonthatatlan talajanyagcserével állunk szemben. Erre a biotikus és az abiotikus folyamatos együttműködése jellemző. Konkrét példával leírjuk, hogy mire is gondolunk. A fermentáló mikrobák savtermelése növeli a H+-koncentrációt, ami a szabad CaCO3 mennyiségének csökkenéséhez és a mész mélybe vándorlásához vezethet. Utóbbi redukálja a talaj pufferkapacitását, és ha az aeráció megjavul, a kénsavtermelő tiobacilusok szaporodhatnak el, amelyek tevékenysége folytán nagyon alacsony pH-értékek alakulhatnak ki. Ez az agyagásványok széteséséhez vezethet, ami miatt megindulhat a vas és az alumínium oxidjainak vándorlása. A talaj a mélyben tömörödötté válik, és az AC horizontokkal jellemezhető szelvény ABC szelvénnyé alakul. Csökken a talaj víztartó képessége, miközben a B szint a víz számára egyre nehezebben átjárhatóvá válik.
A gravitációs víz a B szint fölött egy idő után megrekedhet, s anaerob viszonyokat idézhet elő, lehetővé téve, hogy a szulfátredukálók és a társuló obligát anaerobok ott glejesedést válthassanak ki. Ennek hatására a növények gyökerei károsodhatnak, megváltozhat a növénytakaró összetétele, ezt követően a talajba jutó szerves anyagok mennyisége és minősége is. Utóbbi közvetlenül kihat a humuszszintézis irányára, és meghatározhatja a talajban a fulvo-, himatomelán- és huminsavak arányát, N-tartalmát, amortizációs fokát stb. …”
Végeredményben elmondható, hogy a talaj egységes, komplex anyagcseréjéhez a mezőgazdasági gyakorlat vonatkozásában nem közelíthetünk mindössze egy vegyész vagy egy fizikus vagy akár egy biológus szempontjai alapján, mert az annál jóval összetettebb és átfogóbb. A talajtan gyakorlati szakemberei számára a legfontosabb és egyben a legnehezebb feladat is éppen ez: az egységes talajanyagcsere megértése, e metabolizmus helyi hibáinak megfejtése és a javítás, a megfelelő módszerek kiválasztásával. Ezt segíthetik a rendelkezésre álló szabadföldi megfigyelések, a termesztett növény kémiai analízisadatai, a talaj különböző horizontjain végzett kémiai, fizikai és biológiai elemzések eredményei.
SZERZŐ: SIPOS NIKOLETT
