Koristni mikroorganizmi v tleh: skrivna moč za zdrav pridelek
Lahko izkoristimo moč koristnih mikroorganizmov na vrtovih in v kmetijstvu? Lahko! A najprej moramo spoznati tla, kako deluje njihova bistvena sestavina: življenje v tleh, edafon. Kot je že v navadi, pa najprej kratek pogled v preteklost, v zgodovino znanja o tleh, znanosti, ki jo danes imenujemo pedologija.
Korenine znanosti o tleh segajo globoko v človeško zgodovino. Gotovo je bila potrebna določena stopnja tega znanja za prve kmetijske prakse že okrog 11 tisoč let pred našim štetjem. Stare civilizacije po vsem svetu so izkazovale precej napredna znanja o tleh in njihovi obdelavi, vključno z namakanjem, terasiranjem zemljišč za nadzor erozije, različnimi načini izboljšanja rodovitnosti tal in načini ustvarjanja produktivnih umetnih prsti, substratov.
PREBERITE TUDI:
V mnogih pogledih so v tem prednjačili Grki in Rimljani, a tudi druge stare kulture niso bile ravno od muh. Vendar pa stare civilizacije niso povzdignile znanja o tleh na raven prave znanosti. Njihovo znanje je temeljilo na opazovanju narave in principu naredi, ups, napaka, popravi napako. Pravih znanstvenih preskusov teorij in predpostavk še ni bilo. V srednjem veku in pozneje v renesansi ter v dobi razsvetljenstva pa že beležimo velik napredek znanstvene misli.
Menda so se celo že Francis Bacon, Robert Boyle in Leonardo da Vinci ukvarjali z vprašanji o tleh in verjetno še kdo iz tistega časa, a pedologija, kot resnična znanost per se, je to postala šele v 19. stoletju z razvojem genetske vede o tleh z vodilnim znanstvenikom Vasilijem Vasilijevičem Dokučajevom (1846–1867), ki velja za očeta znanosti o tleh.
V 20. stoletju se je znanost o tleh otresla svojih kmetijskih korenin. Njene informacije se zdaj uporabljajo pri gradnji naselij in načrtovanju avtocest, kampov, gradbenih temeljev, septičnih sistemov, pri upravljanju divjih živali in mnogih drugih aplikacijah. Skratka, pedološka znanost je postala pomembna sestavina na vseh področjih ocene rabe zemljišč.
Znanost o tleh je danes na nekakšnem razpotju. Je še naprej ločeno znanstveno področje ali pa postaja le del sorodnih področij, kot so agronomija, geologija in geografija?
Okej, kaj pa mikrobi?
Predstavljajte si, da obiščete znanca, ki goji korenje in vam ga ponudi, pravkar sveže izpuljenega, da se posladkate z njim. Bi ga pojedli, ne da bi ga oprali? Verjetno ne! Najprej bi ga oprali, zaskrbljeni zaradi klic iz zemlje, ki so na njem.
In ti pomisleki so upravičeni. Študije kažejo, da lahko samo en gram zemlje iz rizosfere – prostora okoli korenin rastlin – vsebuje do milijardo bakterij. Tam mrgoli še nešteto drugih vrst mikrobov, kot so drobni črvi ali ogorčice, pa glive, alge, virusi in paraziti.
Medtem ko se mi poskušamo izogniti tem mikrobom, je preživetje rastlin dejansko odvisno od njih. Pravzaprav brez teh mikroskopskih pomočnikov rastline, kot jih poznamo, sploh ne bi obstajale. Ja, pa tudi mi ne! Kdo je torej gospodar?
Znanstveniki raziskujejo svet mikrobov že več kot štiri stoletja. Za očeta mikrobiologije velja Antonie Philips van Leeuwenhoek v poznem 17. stoletju, ki je bil sicer suknar in mojster izdelave močnih leč, ki jih je potreboval za raziskavo kakovosti suknarskih materialov. Izdelal je prvi, res uporaben mikroskop, izdelal jih je pravzaprav več sto, a ohranilo se jih je le devet. Skrivnosti izdelave leč je skrival do smrti, saj se je bal, da bi ga sicer pozabili, če bi se vsak lahko ukvarjal z mikroskopijo.
Ker je bil izredno zvedav, ni mikroskopiral le sukna, ampak tudi prst, vodo, insekte ... Zaradi odkritja, do takrat popolnoma neznanega mikrobnega sveta, je postal prava pop ikona tedanjega časa. Odkril je drobne žive organizme in jih imenoval »animalcule«, še dolgo preden se je izraz »mikrobi« začel uporabljati. Na ogled teh posebnosti so prihajale tudi visoke živine tedanjega časa, celo kronane glave. A posebnost je bil tudi sam, saj je bil precej robat in je marsikdaj kako veličino netaktno zavrnil. Svoja opažanja je v pismih redno sporočal Kraljevi družbi v Londonu.
Tu se začne naše potovanje – na fascinantnem presečišču mikrobiologije, znanosti o tleh, rastlinah in kmetijstvu. Raziščimo ključno vlogo, ki jo imajo mikrobi v tleh, v življenju rastlin in kako je to znanje že spremenilo kmetijsko prakso.
Ljudje, kmetijstvo, znanost o tleh in mikrobi
Ljudje so začeli gojiti rastline pred približno 23 tisoč leti, rodovitnost tal pa je bila ključnega pomena za zgodnje kmetijstvo. Civilizacije, kot je bila v Mezopotamiji, so upravljale rodovitnost tal pred več kot šest tisoč leti in postavile temelje za znanost o tleh. V starem Rimu je Katon starejši pisal o kompostiranju in uporabi živalskega gnoja. Najstarejše kitajsko kmetijsko besedilo, ki ga je napisal Fan Shengzhi, je prav tako poudarjalo načine za povečanje rodovitnosti tal.
Stoletja so tla veljala za vir rodovitnosti, vendar so znanstveniki, kot sta Vasilij Dokučajev in Jean-Baptiste Boussingault, šele v poznem 19. stoletju prepoznali zemljo kot naravno telo, vredno resnega preučevanja, in identificirali dušik kot element, ki je bistvenega pomena za rast rastlin. Pionirski znanstveniki, kot sta Martinus Beijerinck in Sergej Winogradsky, so pozneje odkrili bakterije, ki fiksirajo dušik in spreminjajo atmosferski dušik v obliko, ki jo rastline lahko uporabijo. Beijerinck je identificiral bakterije Rhizobium, ki živijo v simbiozi na koreninah stročnic – partnerstvo z rastlinami, ki prinaša obojestransko korist.
Winogradsky je gradil na teh spoznanjih in odkril bakterije, ki pretvarjajo amonijak v nitrate, šele te lahko rastline uporabijo. Ta odkritja so utrla pot razumevanju, kako mikrobi, kot so bakterije, ki vežejo dušik, in nitrifikacijske bakterije, podpirajo življenje rastlin. Toda fiksiranje dušika je le ena od mnogih kritičnih vlog, ki jih imajo mikrobi v tleh za podporo rastlinskega življenja. Od 19. stoletja dalje se mikrobiologi poglabljajo v fascinanten svet mikrobov v tleh in odkrivajo številne vrste, ki rastlinam pomagajo na različne načine.
Razmerje med mikrobi v tleh in rastlinami
Tla so veliko več kot le »umazanija«, v katero rastline lahko zasidrajo svoje korenine. Mikrobi v tleh igrajo ključno vlogo pri zagotavljanju močne in zdrave rasti rastlin. Kateri so ključni načini, s katerimi koristijo rastlinam?
Zagotavljanje hranil: Mikrobi v tleh razgrajujejo minerale in organske snovi ter jih spreminjajo v oblike, ki so rastlinam dostopne in jih lahko izkoristijo. Na primer Bacillus amyloliquefaciens omogoča rastlinam dostop do vodotopnega fosforja, ki je ključno hranilo za rast in fotosintezo.
Povečanje odpornosti proti boleznim: Nekateri mikrobi delujejo kot naravni rastlinski zaščitniki ali telesni stražarji. Bakterije, kot je Pseudomonas fluorescens, ščitijo rastline pred škodljivimi glivami in bakterijami, hkrati krepijo njihov imunski sistem. Podobno bakterije, kot je Streptomyces lydicus, tekmujejo s škodljivimi glivami in zmanjšujejo potrebo po kemičnih pesticidih.
Izboljšanje strukture tal: Mikorizne glive tvorijo sožitja s koreninami rastlin in ustvarjajo mrežo micelija (»koreninska« struktura gliv) v tleh ter proizvajajo izcedke (izločke), ki med seboj vežejo delce tal v mikroagregate, torej v tako zaželeno grudičasto strukturo prsti. S svojim delovanjem povečujejo rastlinam dostop do hranil in vode.
Pomoč rastlinam pri prenašanju stresa: Mikrobi v tleh pomagajo rastlinam pri obvladovanju težav, kot so suša in toksini. Bakterije Pseudomonas putida tvorijo zaščitno plast na koreninah, ki poveča odpornost rastlin proti sušnim razmeram. Drugi mikrobi lahko razstrupljajo težke kovine ali pomagajo rastlinam preživeti v slanih tleh.
Prej omenjeno je samo nekaj malih praskic na površini te tvarine. Ljudje smo šele začeli razumevati mikrobe v tleh in zapletene odnose, ki jih imajo z rastlinami. Svet mikrobov v tleh je ogromen. Nedavna študija je ocenila, da lahko približno 59 odstotkov vsega življenja na Zemlji živi v tleh, vključno z več kot 50 % vseh vrst bakterij in 90 % vrst gliv. To kaže, da bi lahko bilo v tleh več kot tri bilijone vrst bakterij in več kot pet milijonov vrst gliv! Na žalost smo identificirali le res majhen del teh mikrobov v tleh. Kljub omejenemu razumevanju je znanje, ki ga imamo o mikrobih v tleh, že pripeljalo do pomembnega napredka v kmetijstvu. Kakšne so te vznemirljive spremembe? Dobrodošli v svetu bioloških rešitev za kmetijstvo!
Znanstveniki so kljub omejenemu razumevanju obsežnega sveta mikrobov v tleh dosegli pomemben napredek v kmetijstvu. Eden prvih uspehov je bil razvoj Nitragina leta 1896, mikrobnega inokulanta, namenjenega povečanju pridelka stročnic, ki rastlinam zagotovi več dušika. Nitragin, ki se še danes uporablja, vsebuje bakterije, ki poselijo semena in pomagajo rastlinam absorbirati več dušika iz zemlje.
Poleg Nitragina znanstveniki razvijajo več izdelkov, ki uporabljajo mikrobe, ki rastlinam povečajo dostop do hranil in jih branijo pred napadi škodljivih mikrobov. Z napredovanjem raziskav mikroorganizmov v tleh, je kmetom na voljo več pripravkov na osnovi bakterij in gliv za biotično zaščito posevkov. Pomenijo več kot le oskrbo z dušikom, rastlinam omogočajo dostop do več fosforja, kalija in drugih bistvenih hranil iz zemlje.
Nekateri biotični pripravki vsebujejo koristne mikrobe, ki delujejo kot živi ščit, ki preprečuje škodljivim mikrobom povzročati rastlinske bolezni in okužbe. Ta nova doba v kmetijstvu izkorišča moč mikrobov v tleh za doseganje trajnostne in večje pridelave hrane, z manj ali celo brez škodljivih agrokemičnih sredstev.
Začetek novega obdobja v kmetijstvu
Nikoli več ne boste gledali na skromno zemljo na enak način kot do zdaj, kajne? Ljudje smo prišli daleč od tega, da bi zemljo pojmovali zgolj kot medij za gojenje rastlin. Zdaj prepoznavamo tla kot živahno in živo skupnost, polno različnih mikrobov, ki so bistvenega pomena za zdravje rastlin. Zahvaljujoč neverjetnemu napredku v biotehnologiji, ne le da preučujemo te majhne gospodarje tal, ampak začenjamo tudi izkoriščati njihove moči v preoblikovanju kmetijstva 21. stoletja. To označuje novo obdobje, v katerem so mikrobi v tleh vir revolucionarnih inovacij.
Pri nas so morda najbolj znani pripravki na osnovi probiotičnih efektivnih mikroorganizmov EM, ki so vsestransko uporabni kot aktivatorji tal, za njihovo boljšo rodovitnost, zaščito pred boleznimi in škodljivci, za čiščenje onesnaženih voda in optimalno delovanje malih čistilnih naprav, greznic ter septičnih jam, za kompostiranje organskih odpadkov, bioremediacijo onesnaženega okolja ...
Zanimivosti o tleh
Mikrobne »konference« za ključno odločanje
Če ste se kdaj udeležili sestanka, na katerem je bila potrebna sklepčnost – torej zadostno število udeležencev za sprejemanje odločitev –, potem si lahko predstavljate, kakšno sposobnost imajo mikrobi v tleh. Ti namreč lahko zaznajo, ali so »sklepčni«, jih je torej dovolj v nekem okolju, da lahko timsko delujejo. Ko se zbere dovolj mikrobov, se lahko skupaj odločijo, kaj pomembnega bodo skupaj počeli. To mikrobno sposobnost medsebojnega sporazumevanja imenujemo quorum-sensing, jezik medsebojnih sporočil pa je kemijski.
Glivne informacijske mreže
Pod zemljo glive ustvarjajo obsežne mreže, imenovane miceliji, ki so sestavljeni iz tankih, nitastih struktur. Ta micelijska omrežja se lahko raztezajo kilometre in kilometre daleč ter delujejo kot avtocestna in internetna omrežja hkrati, po katerih teče izmenjava hranil in vode med rastlinami, pa tudi informacije o napadih škodljivcev ali bolezni, zato imajo ključno vlogo za zdravje ekosistemov in njihovo povezovanje.
Kaj pove barva prsti?
Barva tal je kot skrivna koda, ki razkriva njeno sestavo in zdravje. Na primer temno rjava ali črna tla pogosto kažejo na bogato vsebnost organskih snovi, ki so bistvenega pomena za rast rastlin. Po drugi strani pa rdečkasta tla navadno vsebujejo veliko železovega oksida, ki jim daje to značilno barvo in pogosto omogoča dobro odcedno sposobnost tal.
Rojeni kmetje
Deževniki so bistvenega pomena za ohranjanje zdravih in rodovitnih tal. Ta neverjetna bitja, ki jih pogosto imenujejo »kmetje narave«, kopljejo skozi zemljo, kar pomaga izboljšati drenažo in omogoča pretok zraka. To je odlično za korenine rastlin in pomaga koristnim mikrobom uspevati v tleh. Njihovi iztrebki, glistine, pa so najboljše naravno gnojilo in vir koristnih mikroorganizmov hkrati.
Tla so naravni vodni filter
Tla delujejo kot izjemen naravni filter za vodo! Ko deževnica ponika v tla, prehaja skozi njihove različne plasti, ki delujejo kot gobica in ujamejo nečistoče ter onesnaževala. Ta naravni postopek filtracije ne samo da očisti vodo, ampak jo tudi obogati z bistvenimi hranili. Obnavljajo se vodonosniki, ki podpirajo celotne ekosisteme, rastlinam pa je na voljo čista voda ... in seveda tudi nam.
Berite brez oglasov
Prijavljeni uporabniki Trafike24 berejo stran neprekinjeno.
Še nimate Trafika24 računa? Registrirajte se
O avtorju
je specialist za oblikovanje okolja z rastlinami, strokovnjak za obrezovanje sadnega drevja in starosta v poznavanju sveta mikroorganizmov. Če potrebujete prenovo vrta ali je vaše sadno drevje potrebno strokovne rezi, pokličite na 041 378 705 in Matjažu zaupajte svoje želje. Rezultati vas bodo osupnili! Vabljeni tudi v FB skupino Vrt in mi, kjer Matjaž tudi redno odgovarja na vprašanja vrtičkarjev.
