10 pontos talajgyakorlat – 2. pont: talajbiológia

A talajbiológia tudományának azért van nehéz helyzete, mert arról ugyan sokszor lehet hallani, hogy a talaj élő rendszer, és fontos a biológiai aktivitás, de egy ásónyi földben jó esetben látunk néhány gilisztát, némi rovart meg gyökereket. Ez lenne az a nagy aktivitás?

Természetesen nem, viszont a talajlakók döntő része mikroszkopikus méretű, tehát a szemünk elől rejtve maradnak. Így viszont az átlagember nem találkozik azzal az elképesztő sokasággal, ami egy maréknyi földben hemzseg – átlagosan 20 milliárd mikroorganizmus mindenképpen sokaság.

Ha szeretnénk azt az 5%-nyi szerves anyagot kicsit közelebbről tanulmányozni, akkor azt láthatjuk, hogy a talajban élő és elhalt szerves anyag található. Előbbi aránya körülbelül 10%, az összes többi az elhalt szerves anyag félig-meddig vagy teljesen humusszá alakult formája. A 10%-nyi élőlény nagy része baktérium és gomba, ezek aránya 40-40%, és a nagyítóval vagy szabad szemmel látható élőlények csekély %-ot tesznek ki. Ezért nehéz érzékeltetni azt, hogy a talajok élővilága vetekszik a trópusokéval.

Még érdekesebb az a tény, hogy ezek az élőlények nemcsak a talajban élnek, hanem aktív talajképző és alakító tényezők is egyben.

Már a talajképződés is elképzelhetetlen biológia nélkül. A külső környezeti tényezők - mint például a napsütés, a hőmérséklet-változás vagy a csapadék – hatására a kőzetek elkezdenek szétesni, mállani. A mállás során a kőzetek repedésein beszivárgó vízbe ionok oldódnak be, ez tápanyagot jelent az alacsonyabb szerveződési szintű élőlényeknek, amelyek megtelepednek a kőzeteken, és elkezdik azokat aktívan átalakítani. Savakat termelnek, amivel fokozzák az oldódást és a kémiai mállást. Élettevékenységük révén, valamint elhalt szervezetükből tápelemek szabadulnak fel, ami újabb élőlénycsoportnak jelent táplálékot, és egyre több biológiai és kémiai hatás éri a málló kőzetet.

A folyamat során az elhalt szerves anyag és az abból táplálkozó mikroszervezetek elkeverednek a mállott és szemcsékre esett ásványos alkotókkal, és nagyon lassan megindul a talajképződés. A talajba beszivárgó víz anyagokat old magába és szállítja azt, ezáltal jelentős idő elteltével különböző szintek alakulnak ki eltérő funkciókkal. Ezek a tényezők együttesen eredményezik a termékenységet, mely kizárólag a talaj tulajdonsága. Vagyis az élőlények nem „beköltöznek” a talajba, hanem együtt alakítják azt a fizikai és kémiai folyamatokkal. Azonban itt nem áll meg a szerepük.

1. ábra: A felszínt borító elhalt növényi részek szétesnek, feldarabolódnak és fokozatosan keverednek hozzá az ásványos talajalkotókhoz – fotó:

Az élő és elhalt növényi részek védelmet nyújtanak – természetes körülmények között nincs egyértelmű, elvágólagos talajfelszín. A felszínt borító elhalt növényi részek szétesnek, feldarabolódnak és fokozatosan keverednek hozzá az ásványos talajalkotókhoz. (1. ábra)

A növényi gyökerek átszövik a talajmorzsákat, az általuk termelt váladékok táplálják a talajban élő szervezeteket, ugyanakkor segítik a szerkezetképződést. Megfigyelhető, hogy a szerves anyag felhalmozása a gyökerek mellett indul el (2. ábra), hiszen ide vándorolnak azok a mikroszervezetek, melyek szükségesek a lebontó és átalakító folyamatokhoz. A pórusokban növekvő, majd fokozatosan elkorhadó gyökerek ellentartanak a talaj súlyából származó tömörítő erőnek, a gyökerek közelében élő állatok - legyenek azok mikro-, mezo- vagy makrofaunális elemek – életük során átkeverik, mozgatják a talajt, lazítják a szerkezetét, segítik a víz beszivárgását.

2. ábra: Megfigyelhető, hogy a szerves anyag felhalmozása a gyökerek mellett indul el – fotó:

A gyökerek és a biológiai aktivitás nélkül a talajmorzsák összetömörödnének, a porozitás folyamatosan csökkenne, és a talaj anyaga elkezdene egyre kompaktabbá, kőzetszerűvé válni – pontosan úgy, mint a túlművelt, szerkezetüket vesztett talajoknál (3. ábra).

3. ábra: A gyökerek és a biológiai aktivitás nélkül a talajmorzsák összetömörödnének – fotó:

Általánosságban elmondható, hogy a szabad szemmel is jól látható élőlények a talaj átkeverésében, a szerves anyag aprításában, talajba dolgozásában, a levegő és a víz vezetésének javításában játszanak fontos szerepet. Ez mérhető és látható:

• Aktív gilisztaállomány (szántóföldön 2-3 darab egy ásónyomban - megközelítőleg 200 egyed hektáronként) éves szinten képes lenne 5-6 tonna növényi anyagot a talajba vonszolni, 100 tonna ürüléket termelni, és néhány év alatt 10 tonna talajt átkeverni, lazítani, átalakítani.

A mikroszervezetek szinte minden építő és lebontó folyamatban részt vesznek, legyen az nitrogénkötés, tápanyag-felszabadítás vagy a növényi életfolyamatok segítése. Nélkülük a magasabb rendű élőlények nem képesek életben maradni. Hogyan lehetséges, hogy ennyire a mikroorganizmusokra vagyunk utalva? Mikor tettek szert ekkora befolyásra? Évek százmillióival ezelőtt. A gombák és a baktériumok a Föld legősibb élőlényei, már jóval azelőtt ott voltak a vizekben és a szárazföldön, hogy a növények elterjedtek volna a kontinenseken. Ott voltak az első talajok képződésénél, és itt vannak azóta is, hogy segítsenek a növényeknek vizet és tápanyagokat felvenni.

A légköri nitrogén megkötésére, a szerves anyagban lévő nitrogén felszabadítására, a foszfor növények számára felvehető oldott állapotban tartására és a kálium mobilizálására egyaránt csak a mikroszervezetek képesek.

• Szimbionta szervezetek 250-400 kg/ha nitrogén megkötésére képesek évente, de ehhez számukra optimális életfeltételek szükségesek

• A foszfor könnyen inaktiválódik és felvehetetlen lesz. Savak és enzimek termelésével a mikroszervezetek oldatban tartják a növényeknek

• A kálium nagy része kötött formában van, de vannak olyan baktériumok, melyek képesek az agyagásványok és a szilikátok rácsából a káliumot felszabadítani

Nem merül ki ennyiben a mikrobiom szolgáltatások köre. A gyökerekkel együtt élő gombák és baktériumok számos módon támogatják a növényegészséget. Enzimeket és hormonokat termelnek, amelyek mérséklik a növényt érő stresszhatások következményeit. Direkt és indirekt módon gátolják a talajban élő kórokozók elszaporodását, ezáltal csökkentve a fertőzés lehetőségét. Ez a szolgáltatás azonban nem ingyenes: a növények aktívan keresik a gombák és baktériumok közösségét, gyökérváladékokat termelnek számukra, melyek könnyen bontható cukrokban gazdagok. Ez táplálék a talajbiomnak, ami cserébe vizet és tápanyagot ad a növénynek. A gombafonalak révén a növény nagyobb talajrészből jut vízhez és tápanyaghoz, mintha csak a saját gyökerére hagyatkozna. Azonban ez a kapcsolat megszakad a rendszeres talajbolygatással, a biom sokszínűsége jelentősen csökken a műveléssel együtt járó növénymentes hosszú hónapok alatt.

Ezen túlmenően a tápanyagok raktározásában is segítenek: a humusz egyik fontos szerepe a tápanyagok megkötése.

• A humuszképződés csak biológiai úton lehetséges, azonban összetett és igen lassú folyamat.

A talajba kerülő elhalt szerves anyag egy része könnyen, gyorsan bontható, ez segíti a lebontók életfolyamatait, tevékenységük révén könnyen és gyorsan felvehető ionos formában szabadulnak fel a tápanyagok. A szerves anyag másik része azonban lassan, fokozatosan bontható (bővebben keretes írás), ezekből nagyobb eséllyel alakulnak ki nagy molekulájú, bonyolult felépítésű szerves vegyületek, azaz humuszanyagok. A humuszosodás (humifikáció) és az ionos felszabadulás (mineralizáció) egymással párhuzamosan zajlik, arányukat a talajlevegő oxigéntartalma szabályozza (kis keretes). A talajban kevesebb az oxigén, mint a légköri levegőben. Ez optimális a szerves anyag átalakulása szempontjából: a légköri oxigénmennyiség mellett a mineralizáció kerül jelentős túlsúlyba, vagyis a szerves anyag nagy része gyorsan oldódó formában szabadul fel, és amit nem vesznek a fel a növények, az a vízzel együtt vándorol a mélyebb talajrétegek felé. Ráadásul a többletoxigén a félig átalakult szerves anyagot és a humuszt is megtámadja, oxidálja, a benne található nitrogénből ammónia, a szerves szénből pedig szén-dioxid lesz, és visszavándorol a légkörbe. Csak csökkent oxigénmennyiség mellett van lehetőség lassú humuszképződésre.

Gondoljunk a laza, szerkezet nélküli homoktalajokra, ahol a pórusokban nagyon sok a levegő. Ezek a talajok humuszban szegények az erőteljes mineralizáció miatt. Pontosan ugyanezt a hatást tudjuk elérni a jobb minőségű talajokon is a rendszeres forgatással és levegőztetéssel. Utána hiába tömörítjük a felszínt, az oxigén már bejutott, és megindul a szerves anyag degradációja.

• Rendszeres forgatással jelentősen csökken a talaj szervesanyag- és humusztartalma

Ugyanakkor a csökkenő szervesanyag-mennyiség negatívan hat a mikrobiomra is, hiszen számukra ez táplálék. Akkor dolgoznak hatékonyan, ha az életfeltételeik megfelelően biztosítottak. Ez igaz a rendszeres gyökérhiányra is: az évmilliók alatt együtt fejlődtek.

• A talaj termékenysége, tápanyag-feltáródása és -megkötődése nem működik aktív talajbiom nélkül

• Nincs humuszképződés aktív talajbiom nélkül

• Nincs növényi stresszcsökkentés aktív talajbiom nélkül

• Nincs aktív talajbiom szerves anyag és növényi gyökerek nélkül

2. ábra: A biológiai aktivitás kulcsfontosságú szerepe

Indexkép: pixabay.com

Ez a cikk a 10 pontos talajgyakorlatok Agroinform TechMag-ban jelent meg. A TechMag az Agroinform új, interaktív magazinja, amit itt tudsz végiglapozni, az előző számokat itt olvashatod el:

Agroinform TechMag 2025/3