„A mikrobák a szövetségeseink – a gazdák barátai” (Matt Wallenstein, Colorado State University)
A mikrobák a szövetségeseink
Janet Jansson, a Pacific Northwest National Laboratory vezetője azt mondta: „Van egy vicces dolog a mikroorganizmusokkal: ha megváltoztatjuk a környezetet, az erőforrást vagy a körülményeket, valahogy mindig megtalálják az élethez vezető utat”.
A növények a talaj mikrobáival együtt fejlődtek ki több száz millió év alatt. Ahogy a baktériumok megtelepedtek a Földön és átalakították a légkört, több mint hárommilliárd évvel ezelőtt, olyan körülményeket teremtettek, amelyek lehetővé tették a talajgombák fejlődését. A baktériumok és a gombák együtt alakították ki a Föld talajszerkezetét, és lakható feltételeket teremtettek a növények fejlődéséhez.
A talaj mikrobái mindenütt jelen vannak, ami azt jelenti, hogy a legtöbb szárazföldi környezetben bőségesen előfordulnak. Például egy gramm talajban több mikroba található, mint ahány ember van a Földön! Ez azért fontos, mert ezek az apró talajmikrobák óriási szerepet játszanak a növények növekedésének támogatásában.
A baktérium- és gombafajok klaszterekben (azaz konzorciumokban) működnek együtt, hogy támogassák a növények növekedését a rizoszférában (azaz a talaj gyökérzónájában). Például a talajbaktériumok és gombák folyamatosan növelik a talaj tápanyag-elérhetőségét azáltal, hogy a nem elérhető tápanyagokat biológiailag hozzáférhető formákká alakítják át a növények számára. A mikrobák biotrágyaként is működnek, amikor elpusztulva tápanyagokat szabadítanak fel. Mikrobák nélkül a növények nem kapnák meg a növekedéshez szükséges állandó tápanyagellátást.
A tápanyagcikluson túl a mikrobák hormonokat és egyéb vegyi anyagokat termelnek a növények növekedésének serkentésére. A talajmikrobák a kórokozók fertőzését is megakadályozhatják.
A talajmikrobák különböző típusai
A talaj biológiai összetevői fontosak a talaj egészsége szempontjából, különösen az olyan biogazdaságokban, ahol a talaj biológiai funkciói nem helyettesíthetők szintetikus adalékanyagokkal. A talajmikrobák (baktériumok, gombák és archaeák) alapvető funkciókat látnak el a talajban, mint például a létfontosságú tápanyagok, például a nitrogén és a szén körforgása, a növényi maradványok lebontása és a növények növekedésének serkentése.
Kereskedelmi és azon kívüli mikrobiális források
A gazdálkodók bevett gyakorlata a talaj kémiai és fizikai tulajdonságainak (pl. talajszerkezet, pH, tápanyagtartalom) közvetlen kezelése, de a talaj biológiai összetevőinek – konkrétan a mikrobiális komponensnek – a sikeres kezelése több kihívást is jelent. A gazdálkodók kereskedelmi forgalomban beszerezhető talajjavító anyagokat juttathatnak a termőtalajba, vagy saját maguk állíthatnak elő a gazdaságon belüli mikrobakeverékeket.
A különböző cégek által előállított talajjavítók skálája igen széles. Ezek a termékek azért készülnek, hogy növeljék vagy pótolják a hasznos mikrobák mennyiségét a talajban. Az ilyen készítmények különféle jól bevált módszerekkel adhatók a talajhoz (pl. barázdában, vetőmagbevonatként vagy közvetlenül a gyökerekhez eljuttatva stb.).
A gazdálkodóknak célzott megoldásokat kell keresniük a talajuk bizonyos problémáira, és szkeptikusnak kell lenniük minden olyan mikrobiális termékkel kapcsolatban, amely azt állítja, hogy mindenre gyógyír. Bizonyos forgatókönyvek esetén a mikrobiális oltószerek nem megfelelőek vagy előnyösek, például, ha a talaj már bőséges mennyiségű tápanyagot tartalmaz, amely a növények számára elérhető. A kereskedelemből származó termékek mellett létezik egy másik alternatíva is. A saját forrásból származó mikrobák talajba juttatását leginkább azok a gazdák alkalmazzák, akik zárt hurkú termesztésre álltak be, vagyis minimalizálják az üzemen kívülről származó anyagok bevitelét. Ezeket az elveket követve a termelők például általában komposztot és vermikomposztot juttatnak ki a talajra. Ennek elsődleges célja a talaj tápanyagokkal, másodlagos célja pedig hasznos mikrobákkal történő ellátása.
A mikrobák integrálása a termesztési gyakorlatba
Számos tudományos tanulmány kimutatta, hogy az apró talajmikrobák nagy szerepet játszanak az egészséges növények termesztésében és a növények terméshozamának növelésében. Míg a legtöbb táptalaj tartalmaz néhány mikrobát, amelyek képesek elősegíteni a tápanyagok körforgását, ma már léteznek kereskedelmi forgalomban kapható szerves mikrobiális készítmények, amelyek specifikusak. A modern mikrobiális biostimulánsok javíthatják a növények növekedését és maximalizálhatják a hozamot a tápanyag hozzáférhetőségének növelésével. Továbbá hozzájárulhatnak a kórokozók elterjedésének megelőzéséhez és a növények növekedésének serkentéséhez.
A talajvizsgálat fontossága
A humán orvoslásban bevett gyakorlat, hogy az orvos egy részletes kivizsgálás előtt vagy annak részeként laborleletet kér a pácienstől. Nem véletlenül, hiszen a laboreredményekből számos értékes információ kinyerhető a későbbiekben alkalmazandó kezelés vagy terápia vonatkozásában. Ennek a termőföld esetén is hasonló módon kell(ene) végbemennie. Mikrobiológiai vizsgálatok segítségével kimutatható a talaj egészségi állapota és a talajerő. Ezeknek az információknak a birtokában lehet elmozdulni a szükséges kezelés irányába. A célzott problémaorvoslás megbízhatóbb eredményt hozhat, mint amikor a szomszéd faluban egy gazda azt mondta, hogy neki ez és ez bevált. A hazai piacon számos olyan cég tevékenykedik, amelynek a szolgáltatásai között megtalálható a talaj mikrobiológiai vizsgálata. Sőt, vannak olyan cégek is, amelyek nemcsak laborszolgáltatók, hanem termék-előállítók is. Így a feltárt problémákra orvosságot is tudnak javasolni.
A széles körű talajgazdálkodás mikrobiális közösségekre gyakorolt hatásai
Egy ellenálló mezőgazdasági rendszer felépítése sokféle növény termesztését jelenti, mert mindegyik mást kínál a mikrobák számára. A peszticidek elkerülése szintén kulcsfontosságú, mivel ezek elpusztíthatnak néhány apró élőlényt. A talaj egészsége az ellenálló mezőgazdasági rendszer alapja. A mikrobiális közösségek és az általuk ellátott agronómiai funkciók dinamikusak, összetettek, és nem könnyen értelmezhetők a szántóföldi gyakorlat számára. A mikrobiális terméket gyártó cégek feladata, hogy hatékony és felhasználóbarát anyagokat hozzanak létre, és megértessék azok működését a termelőkkel. Olyan anyagokra van szükség, amelyeknél jól látható a gazdák számára a termék megvásárlása és használata után a befektetés megtérülése. Különösen az olyan termőtalajokon, amelyek tápanyagellátása, a szerves anyagok lebontása és a biokontroll szempontjából mikrobákra támaszkodik.
A talaj fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságai között szoros és összetett összefüggés áll fenn. Következésképpen a talajkezelési stratégiák egyidejűleg javíthatják ezeket a talajösszetevőket, vagy előnyök és hátrányok keverékét eredményezhetik. A széles körű talajgazdálkodás mikrobiális közösségekre gyakorolt hatásainak meghatározása kihívást jelent, és jelenleg is aktív kutatási téma. A funkcionálisan célzott mikrobiális oltóanyagok a zöldtechnológiák következő generációját képviselik, amelyek számos növény eredményes mezőgazdasági termesztését támogatják. Segítenek a gazdálkodóknak megfelelni a globális termelési igényeknek. A növénytermesztés jövőbeli sikere azoktól az új biológiai megoldásoktól függ, amelyek az elkövetkező évtizedekben fenntartható javulást eredményeznek a növények minőségében és termelékenységében.
Végül egy fontos gondolat Henry Janzentől, a Manitobai Egyetem professzorától. Janzen arra hívja fel a figyelmet, hogy a talajok nem szívják fel a szenet a végtelenségig. Néhány év vagy évtized elteltével elkerülhetetlenül közeledünk egy új egyensúlyi állapothoz. Emiatt a talaj szén-dioxid-megkötését ritkán tekinthetjük hosszú távú megoldásnak a megnövekedett légköri szén-dioxid-koncentrációra.
Így további kutatásokra és tudományágak közötti együttműködésre van szükség az éghajlatváltozás, a mikrobák és az emberi jólét hármasával kapcsolatos összetett kérdések megoldásához.
Czékus Mihály
