2017. január 30., hétfő

A humusz képződésének új szemlélete

A talaj humusz képződésének új szemlélete – mikrobiális maradványok felhalmozódása a folyékony szén útvonal segítségével

UNH kutatás: nem a növények határozzák meg a termékeny talaj humusz tartalmát, hanem a talaj mikrobiológiai összetétele
Az egészséges talaj gazdag humuszban, de a tudósok számos elmélet felállítása után még mindig értik teljeskörűen, hogyan alakul ki az a szerves anyag. Egy kutatócsoport a New Hampshire Egyetemről azonban olyan bizonyítékot mutatott be, hogy a mikrobiális biomassza – és nem a növények – a legfőbb kiindulópontja a talajban található stabil szénkészletnek.
Az új kutatási eredmény ígéretet nyújt olyan mezőgazdasági rendszerek tervezésére, amelyek elősegítik és optimalizálják a szerves anyagok képződéért felelős mikrobiális közösségek létrehozását. 

A kutatást Cynthia Kallenbach, az UNH egykori hallgatója, aki jelenleg a Coloradói Állami Egyetemen tanul, Stuart Grandy, a természeti erőforrások docense és Serita Frey, a természeti erőforrások professzora az UNH-ról végezték el. A kutatást a NH Mezőgazdasági Kísérleti Állomása támogatta, az eredményeiket a Nature Communications tudományos folyóiratban megjelentetett tanulmányban publikálták:
 Az UNH kutatói a tanulmányban azt álítják, hogy a talaj szerves szénkészlete az elhalt mikrobiális sejtekből és mikrobiális melléktermékekből halmozódik fel, ahogy a mikrobiális táplálkozás során elfogyasztják a növények gyökereit, szármaradványait (és az egyszerű cukrokban gazdag gyökérváladékokat), nem pedig magukból a növényekből, mint korábban feltételezték.
A múltban a tudósok úgy gondolták, hogy a talaj szerves anyag készletének gyarapításának legjobb módszere, ha lelassítjuk vagy megakadályozzuk a lebomlást olyan növények használatával, amelyet a talajban élő mikrobák nehezen bontanak le. Az elképzelés az volt, hogy a bomlás nélküli növényi részek fokozatosan alakulnak át a talaj szerves anyagává, különösen, ha a mikrobiális közösség inaktív volt.
Azonban ez a szerves anyag készlet, a lebomló növényi részek nem tartanak sokáig és a szerves anyag gyorsan eltűnik széndioxid formájában, néha akár egy éven belül is.
Ezért megválaszolatlan maradt a kérdés, hogyan hozzunk létre évtizedeken át stabilan fennmaradó szerves anyag készletet, amely kritikus fontosságú az egészséges és termékeny talaj fenntartásához?

A humuszképződés folyamata a steril táptalajban
A talaj szerves anyag tartalma, a humusz hatalmas széntartalék – legalább kétszer annyi szenet tartalmaz a talaj még mindig, mint a légköri széndioxid készlet. Ezáltal a talaj szerves anyag tartalmában már egészen kis változások jelentős hatással lehetnek a légköri széndioxid, az üvegházhatást okozó gáz kritikus mennyiségére. A talaj szerves anyaga szintén alapvető fontosságú a növények növekedéséhez és a mezőgazdasági rendszerek egészségéhez.
„ A talajszén az a kiindulópont, amely körül a talaj minden szempontból forog," mondta Kallenbach.
Az UNH kutatása az ismertektől eltérően teljesen más útvonalat vázol fel a talaj szerves anyag tartalmának felépítéséhez. Ezt kihívás volt igazolni a kutatók számára, mert, amint egyszer a talaj szerves anyaga létrejött, lehetetlen már azonosítani, hogy az nemrég növényi vagy mikrobiális sejt volt-e.

A laborban a kutatók azonban kimutatták jelentős mennyiségű, kémiailag összetett, tartós szerves anyag felhalmozódását a mikrobiális tömegből, bármiféle növényi input nélkül. A mikrobák váratlanul olyan szerves anyagokat hoztak létre, amelyek majdnem azonosak volt a természetes, mezei eredetű szerves anyagokkal, annak ellenére, hogy csak étkezési cukrot kaptak. Továbbá a talaj szerves anyagának felhalmozódása a legnagyobb akkor volt, mikor a legtöbb – nem a legkevesebb – aktív mikrobiális biomassza keletkezett. Ez különösen igaz, amikor a biomassza hatékonyabban képződik, vagyis több tápanyag alakult át biomasszává, ahelyett, hogy széndioxiddá alakult volna. Érdemes megnézni a videót a legalább egy évszázada ismert folyamatról, amely során a steril kőzetliszt, homok mikrobiális beoltásával megindult a talaj széntartalmának növekedése - a folyamat működik, az igazolás is megszületett.

„Cynthia megmutatta, hogy a képződött szerves anyag mennyisége erősen függ a mikrobiális közösség élettanától és jellegétől, „ - mondta Grandy – ”A másik régóta fennálló elképzelést megkérdőjelezve, Cynthia úgy találta, hogy a talaj szerves anyagának kialakulásában a mikrobiális közösség összetétele még a talaj típusától is fontosabb.

A humusz eszerint a megfelelő összetételű mikrobiológiai életközösség életfolyamatai eredményeként jön létre, amely jelentős mennyiségben keletkezhet, ha nagy változatosságú növényi élet képes változatos tápanyagokkal ellátni, minél változatosabb humuszképző mikrobiális életközösséget.
A kutatásnak a fényében igazolhatjuk a gyakorlatban elért eredményeket, amely során a talaj szerves anyag, illetve humusztartalma akár 7-8-szoros mértékben emelkedik a TMMG technológiát alkalmazó termelők körében, a természetes humuszképző folyamatok töredék ideje alatt.
A csökkentett talajművelés vagy a talajművelés teljes elhagyása, a változatos takarónövények használata, amelyek összetett mikrobiális életközösséget képesek kialakítani és fenntartani és a humuszkomplex képző mikrobiális élet mind fontos elemei a talaj szénmegkötésének és ezáltal a termékenységfokozásnak.
Ismét újraírhatjuk a szakkönyveket - a humusz automatikusan nem a trágyából vagy a szármaradványból fog keletkezni, ott kell lennie annak a humuszképző mikrobiális életközösségnek, amely képes tartós szerves anyagot képezni. A mikrobiális közösség legfontosabb tápanyaga pedig a gyökérváladékok egyszerű szénalapú vegyületei, amelyek segítségével az összetett takarónövény programokat alkalmazók dinamikusan emelhetik a talajuk széntartalmát, akár homokon, akár agyagon.

2 megjegyzés:

  1. akkor háborítatlan talajban,csak takarónövényekkel lehet növelni a talaj humusztartalmát?

    VálaszTörlés
  2. Bármilyen talajban csak változatos növényi és mikrobiális élettel lehet növelni a humusztartalmat.

    VálaszTörlés

Hiba történt a modul működésében