logo SPU

Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra
Tr. A. Hlinku 2
949 76 Nitra
e-mail: Nora.Pollakova@uniag.sk
 

 


Prínosy živých organizmov pre úrodnosť pôdy

Biologická úrodnosť pôdy zatiaľ zostáva v hospodárení na pôde málo docenená i napriek jej významu pre zdravie rastlín, prispievaniu k ziskovému a udržateľnému poľnohospodárstvu, čo len zdôrazňuje potrebu ďalšieho výskumu. Pôdne organizmy predstavujú významnú súčasť svetovej suchozemskej biodiverzity. Vykonávajú množstvo procesov dôležitých pre zdravie a úrodnosť pôdy prírodných aj poľnohospodárskych ekosystémov.

Mikroorganizmy sú v pôde veľmi početné a rôznorodé. Zahŕňajú baktérie, huby, riasy a prvoky. Sú schopné rozkladať a mineralizovať organickú hmotu, pričom sa uvoľňujú do pôdneho prostredia zlúčeniny uhlíka, dusíka, fosforu, síry a mikroelementy, ktoré môžu rastliny priamo, alebo po minerálnej premene mikroorganizmami, prijať ako živiny. Nitrogénne baktérie tiež fixujú vzdušný dusík, ktorý sprístupňujú rastlinám. Mikroorganizmy sa významne podieľajú na rozklade škodlivých chemických látok a pesticídov, ktoré sú väčšinou organické, preto sú pre ne potenciálnym zdrojom potravy. Početnejšie a rozmanitejšie mikrobiálne spoločenstvo bráni premnoženiu patogénov a súťaží s nimi o živiny. Tvorbou biomasy, slizov a obopletaním hýfami sa významne podieľajú na agregácii a tým aj na zlepšovaní ďalších fyzikálnych vlastností pôdy, akými sú znížená objemová hmotnosť, zvýšená pórovitosť, prevzdušnenie a hospodárenie s vodou. Vláknité baktérie, teda aktinomycéty sa spolu s hubami podieľajú na rozklade ťažko rozložiteľných organických zlúčenín (celulóza, chitín, vosky, lignín). Mykorízne huby tvoriace symbiotický vzťah s koreňmi rastlín sa výmenou za organické živiny podieľajú na zväčšení absorpčnej plochy pre príjem živín, najmä P a N a vody rastlinami. Kým patogénne huby (napr. Verticillium, Pythium, Rhizoctonia) zapríčiňujú ochorenia rastlín a spôsobujú veľké ekonomické straty, huby-dravce likvidujú v pôde škodlivé háďatká, preto môžu byť využité v biologickej ochrane rastlín. Prvoky sa podieľajú na regulácii populácií baktérií v pôde a tak na potláčaní chorôb.

Mezofauna zahŕňa najmä chvostoskoky, roztoče, háďatká, larvy hmyzu a i. Živia sa zvyškami rastlín, ktoré rozkladajú a rozdrobujú, čím zväčšujú ich plochu na kolonizáciu mikroorganizmami. Konzumujú aj mikroorganizmy, mezofaunu a niekedy aj vyššie organizmy (napr. entomopatogénne háďatká sa živia hmyzom a inými väčšími bezstavovcami). Podieľajú sa na potláčaní škodcov a chorôb v pôde najmä reguláciou mikrobiálnych populácií. Sú dôležité pre uvoľňovanie živín imobilizovaných v mikroorganizmoch (najmä N) a tak prispievajú k ich kolobehu. Háďatká sú najpočetnejšou skupinou živočíchov v pôde. Známejší je negatívny účinok fytoparazitických háďatiek žijúcich na povrchu alebo vo vnútri živých koreňov, no väčšina voľne žijúcich háďatiek sú prospešné, lebo konzumujú baktérie a huby, čím sa podieľajú na potláčaní škodlivých mikroorganizmov v pôde. Ich celková ročná spotreba môže byť až 800 kg baktérií na 1 ha a množstvo N uvoľneného do pôdy 20-130 kg. Chvostoskoky, pravdepodobne najpočetnejšia skupina hmyzu na Zemi sú dôležitými rozkladačmi organickej hmoty v opade a v povrchovej vrstve pôdy (do 0,1-0,15 m).

Makrofauna zahŕňa stavovce (hady, jašterice, myši, krty, atď.), ktoré primárne ryjú v pôde kvôli potrave a úkrytu, aj bezstavovce (slimáky, dážďovky, mravce, stonožky, mnohonôžky, húsenice, larvy, chrobáky, pavúky a i.) žijúce v pôde alebo v opade. Makrofauna je dôležitým regulátorom rozkladu pôdnej organickej hmoty a kolobehu živín, zanáša organické zvyšky do pôdy, výkalmi sa podieľa na tvorbe štruktúrnych agregátov. Rytím v pôde zlepšuje jej pórovitosť a s tým spojené prevzdušnenie, infiltráciu vody a pohyb rozpustných živín. Napr. na pastvine, kde bol pesticídmi eliminovaný počet dážďoviek došlo až k 93% poklesu infiltrácie vody do pôdy. O význame dážďoviek pre úrodnosť pôdy sa zmienil už Aristoteles, ktorý ich nazval "črevá zeme". Darwin sa zaoberal ich vplyvom na fyzikálne vlastnosti pôdy. Dážďovky zvyčajne tvoria väčšinu živočíšnej biomasy v pôde.

Pimentel et al. (1997) urobil odhad celkových svetových ekonomických prínosov biologickej aktivity pôdy (v miliardách amerických dolárov za rok):

  • 760 - recyklácia odpadu (prostredníctvom saprofytických a opadom sa živiacich bezstavovcov, húb, baktérií, aktinomycét a iných mikroorganizmov),
  • 25 - tvorba pôdy (pôdne organizmy, napr. dážďovky, článkonožce, huby, baktérie, a i.),
  • 90 - fixácia a premeny dusíka (biologická fixácia dusíka diazotrofmi, rozklad amonizačnou mikroflórou, premeny nitrifikačnými a denitrifikačnými baktériami),
  • 121 - biočistenie (zachovanie biodiverzity pôdy a vody je nevyhnutné kvôli fungovaniu biočistenia od chemických zlúčenín),
  • 6 - biotechnológie (takmer polovica ziskov z biotechnológií v poľnohospodárstve sa týka dusíka fixujúcich baktérií, farmaceutického priemyslu, atď.),
  • 160 - regulácia škodcov (v pôde žijú aj prirodzení nepriatelia škodcov, dokonca niektoré organizmy, napr. mykorízne huby, zvyšujú odolnosť hostiteľských rastlín voči patogénom),
  • 200 - opeľovanie (mnoho opeľovačov určitú fázu životného cyklu prežíva v pôde),
  • 180 - plody z prírody (napr. huby),
  • Sumárne - 1 542 miliárd amerických dolárov za rok je celkový odhadovaný svetový prínos biologickej aktivity pôdy.

Úžitky, ktoré prináša pôdna fauna sú nesporne vysoké, preto je nevyhnutné podporovať veľké druhové zloženie a početnosť pôdnych organizmov. Biologická aktivita významne závisí od kvality pôdnych podmienok, ktoré sa dajú regulovať správnym hospodárením na pôde. Odporúča sa dodržiavať nasledovné opatrenia:

  • Zvýšiť vstupy organickej hmoty do pôdy, najmä maštaľného hnoja, v dôsledku čoho sa zväčší početnosť a rozmanitosť užitočných pôdnych organizmov brániacich rozvoju chorôb.
  • Dodržiavať rotáciu plodín a do osevného postupu zaradiť najmä strukoviny a kapustovité plodiny ako prerušovač chorôb, čím sa zvýši rozmanitosť organických zvyškov a nadväzne aj pôdnych organizmov. Niektoré rastliny produkujú látky s potenciálne škodlivými účinkami na určité pôdne organizmy. Napr. druhy Brassica sa používajú ako prerušovače chorôb plodín, pretože znižujú množstvo koreňových patogénov. Kapustu repkovú pravú možno použiť ako pôdny "biofumigant". Zlúčeniny produkované týmito rastlinami ničia pôdne patogény, ale žiaľ, nepriaznivo vplývajú aj na užitočné pôdne organizmy.
  • Redukovať obrábanie pôdy kvôli uchovaniu životných podmienok pre pôdne organizmy a zlepšenie stavu pôdnej organickej hmoty, a tak podporiť zvýšenie druhovej rozmanitosti organizmov. Bezorbové spracovanie pôdy ponecháva strnisko, uchováva štruktúru pôdy, podporuje rast a prežitie pôdnych organizmov.
  • Podporovať pôvodné užitočné pôdne organizmy regulujúce početnosť a aktivitu patogénov prostredníctvom skvalitnenia pôdnej štruktúry, rozrušenia zhutnenej vrstvy v pôde a udržiavania aeróbnych podmienok.
  • Udržiavať stály pokryv pôdy kvôli zvýšeniu počtu dní, kedy pôda zostáva vlhká, teda "biologicky aktívna", pôdny pokryv taktiež zabraňuje erózii a tlmí extrémne výkyvy teploty vo vrchnej, organizmami najviac obývanej, a preto biologicky najaktívnejšej vrstve pôdy.
  • Priemyselné hnojivá používať len ako doplnok kolobehu živín uvoľnených z organickej hmoty.
  • Pôdu vápniť, aby sa pôdna reakcia nachádzala v rozmedzí vhodnom pre priaznivý rast rastlín (pHCaCl2 5,5-7,5), čo prospieva aj pôdnym organizmom, ktoré pri vhodnom pH rýchlejšie rozkladajú organické zvyšky a viac fixujú molekulárny dusík.
  • Používať pesticídy iba v prípade, ak je to skutočne nevyhnutné a vyhnúť sa opakovanému používaniu rovnakých agrochemikálií.

Viaceré poľnohospodárske a záhradnícke postupy sa spoliehajú práve na biologickú aktivitu pôdy. Mnohé z nich sú založené na postupoch používaných pred nástupom moderných technológií, vrátane aplikácie agrochemikálií. Osobitnú pozornosť venujú vplyvu hospodárenia na životné prostredie a kvalitu potravín. Príkladmi týchto postupov sú: využívanie maštaľného hnoja, organické aj biodynamické poľnohospodárstvo a permakultúra.

Z uvedených prínosov, ako i ekonomických odhadov vyplýva, že udržiavanie vysokej biologickej aktivity pôdy sa pozitívne odrazí nielen na úrodách a odolnosti plodín, ale aj na regulácii chorôb, škodcov a kolobehov živín v pôde.

Príspevok vznikol za podpory projektu VEGA 1/0816/11.

Vystavené 11.12.2012

Autori textu: doc. Ing. Nora Polláková, PhD.; doc. Ing. Eva Candráková, PhD.