Az előző számban (V. évfolyam 3. szám) megjelent cikkünkben szót ejtettünk a talajok biológiai aktivitásának fogalmáról és arról, hogy miért is fontos annak ismerete. Rávilágítottunk: a biológiai aktivitás azt mutatja meg, hogy milyen mértékű a talajban lévő szerves anyagok lebomlása, illetve a tápanyagok felhalmozódása. Mindez pedig a talaj termékenységét befolyásolja.
A talajok biológiai aktivitását több mikrobiológiai talajjellemző együttesen határozza meg, illetve számos mikrobiológiai talajvizsgálat alapján következtethetünk rá.
A talajok biológiai aktivitásának kimutatására szolgáló módszereket Szegi (1976) két nagy csoportba sorolja: egyik részükkel a talaj aktuális biológia aktivitása, a másikkal a potenciális talajbiológiai aktivitás határozható meg. Az aktuális talajbiológiai aktivitás mérése szabadföldi körülmények között történik, míg a potenciális aktivitást rendszerint laboratóriumban mérik, ahol a környezeti feltételek (hőmérséklet, nedvességtartalom, levegőzés stb.) irányítottak.
Kiss (1958) az aktivitásvizsgálatok közvetlen és közvetett módszerét különbözteti meg. A közvetlen meghatározást célzó módszerek segítségével a talaj összes baktériumszámát, valamint a talajéletében jelentős fiziológiai funkciókra képes (pl. cellulózbontás, fehérjebontás, nitrit- és nitrátképzés, nitrogénkötés) baktériumok számát vizsgálják. Nem csak a mikrobák mennyiségi meghatározása a fontos, hanem az is, hogy a művelés hatására hogyan változik a talaj mikrobiális összetétele, a fajok sokfélesége, azaz a biodiverzitás. Az egyoldalú talajművelés és a túlzott kemikáliahasználat eredményeként csökken a diverzitás, ennek köszönhetően a talajban lejátszódó folyamatok is mérséklődnek. Mindez a talaj szerkezetének leromlásához és a tápanyagok nagyobb mértékű kimosódáshoz, esetleg erózióhoz vezet.
A talaj biológiai aktivitásának közvetett vizsgálatát szolgáló módszerek esetén nem a mikroorganizmusok számát határozzák meg, hanem a mikrobák által előidézett változásokból következtetnek azok mennyiségére és aktivitására. Ugyancsak a közvetett vizsgálatokhoz tartozik a talajok CO2-termelése vagy a mikrobiális biomassza meghatározása. Ez utóbbi nem más, mint a talaj szervesanyag tartalmának élő mikroorganizmusokból (számos baktérium, mikroszkopikus gomba, élesztőgomba, alga és protozoa faj) álló része. Közvetett módszer a talajenzimek (pl. foszfatáz, ureáz, szacharáz, celluláz, kataláz, dehidrogenáz) aktivitásának vizsgálata is. Hofmann (1955) és iskolája az enzimmódszert sokkal használhatóbbnak tartja, mint a mikrobaszámlálást és a talajlégzés mérését, mivel ez utóbbiak nagyfokú ingadozást mutatnak, a talaj enzimtartalma pedig viszonylag állandó érték.
A talajban élő mikroorganizmusok számára, összetételére, élettevékenységére, ezen keresztül a talajok aktivitására, termékenységére nagy hatást gyakorol az emberi beavatkozás, így a különböző gazdálkodási módok, az eltérő agrotechnikai tényezők, mint például a monokultúrás termesztés vagy éppen a vetésváltás, a talajművelés, a műtrágyázás, a kemikáliák használata vagy a talajjavítás. A továbbiakban néhány hazai és külföldi szakirodalom felhasználásával azt kívánjuk bemutatni, hogy a fent említett gazdálkodási módok és agrotechnikai elemek hogyan befolyásolják a talajok biológiai aktivitását.
Fliessbach et al. (2000) 21 éves szántóföldi kísérletben a hagyományos és az organikus gazdálkodás mikrobiológiai talajjellemzőkre gyakorolt hatását hasonlították össze. Az organikus gazdálkodás során a mikroorganizmusok aktivitása nagyobb volt, ezáltal gyorsabbnak bizonyultak a tápanyagok átalakulási folyamatai. A növekvő aktivitás kedvezően hatott a talaj szerkezetére is, csökkentve ezáltal az erózió veszélyét. A hagyományos és az ökológiai gazdálkodás talajmintáiban mért átlagos mikrobaszámokat összehasonlítva Lukácsné et al. (2004) azt tapasztalta, hogy az összes csiraszám, mikroszkopikus gombaszám és az aerob cellulózbontó baktériumok száma az ökológiai, míg a nitrogén körforgalomban szerepet játszó mikroorganizmusok száma a hagyományos gazdálkodásban volt magasabb. Stevlikova et al. (2002) adatai azt mutatják, hogy a nitrifikáció intenzitása és a mikrobiális biomassza-C mennyisége az ökológiai gazdálkodásban nagyobb értékben növekedett, mint az intenzív gazdálkodás esetében.
A talajművelési módok hatását tanulmányozva egy húsz éves kísérletben megállapították, hogy a 10-12 cm-es sekély szántás és a 12-14 cm-es lazítás amellett, hogy előnyösebbek a talaj szerkezetének, nedvességi állapotának megőrzése szempontjából, nagyobb mértékben növelték a mikroorganizmusok számát és a hidrolitikus enzimek aktivitását, mint a hagyományos 22-25 cm-es szántás (Svirskiene, 1996). Myskow (1987) vizsgálataiban a 35-40 cm-es mélyszántás a talaj pH értékének 0,2-0,6-es csökkenését eredményezte, ami kedvezőtlenül hatott a talajban élő mikroorganizmusok összetételére. A mikroszkopikus gombák száma megnövekedett a baktériumok és az aktinomycetesek számához képest, ez pedig a lassabb C és N transzformációhoz vezetett.
Kultúrnövényeinket vetésváltásban vagy monokultúrában termesztjük. Az intenzív növénytermesztés korszakában a kukorica és a búza termesztési területei megnövekedtek, így széleskörűvé vált a monokultúrás termesztés, csökkent a megfelelő vetésváltás kialakításának lehetősége. A monokultúrás termesztés a vetésváltással szemben különféle eredetű mikrobiológiailag aktív, ún. fitotoxikus anyagok akkumulációját vonta maga után. Ennek eredménye a talajuntság (allelopátia), amely együtt járhat a mikrobák mennyiségében, összetételében és aktivitásában bekövetkezett negatív változásokkal, valamint a talaj termékenységének csökkenésével. A vetésváltás és a monokultúra összehasonlító vizsgálatával több kutató foglalkozott, akik többsége arra a következtetésre jutott, hogy a vetésváltás kedvezőbb a talajban lejátszódó mikrobiológiai folyamatok számára.
Lényeges kérdés, hogy a vetésváltásban milyen növények szerepelnek. A pillangósok kedvező elővetemény hatásával már több publikációban olvashattunk (Stevlikova et al., 2002). Artuganova (1982) azt tapasztalta, hogy a talaj biológiai aktivitása nagyobb volt, amikor az őszi búzát a vetésváltásban évelő vagy egynyári növények, borsó, illetve ugaroltatás előzte meg, mint amikor árpát vagy kukoricát termesztettek előtte.
Tíz éves vizsgálatok igazolták, hogy az évelő füvek vetésváltásba való bevonása kedvezett a szerves anyag felhalmozódásának, valamint növelte a mikroorganizmusok számát és fokozta az enzimaktivitásokat. A vetésváltásban az évelő füvek részarányának 25%-ról 50%-ra való növelése a talajban nagyobb humusztartalmat eredményezett (Sheptukhov et al., 1995).
A trágyázás, hasonlóan a vetésváltáshoz, módosíthatja a talajok biológiai jellemzőit. A témakörhöz kapcsolódóan a kijuttatott tápanyag milyenségét és mennyiségét kell tanulmányoznunk. Számos irodalom foglalkozik a szerves és műtrágya talajdinamikai hatásának összehasonlító vizsgálatával. Több kutató is (Kátai, 1992; Müller, 1991) arra az eredményre jutott, hogy a talajban élő mikroorganizmusok számát és a talajban lejátszódó mikrobiális folyamatokat a szerves és műtrágya együttes kijuttatás stimulálja leginkább, míg alacsonyabb értékeket a műtrágya önmagában való kijuttatása eredményez. A műtrágyázás kis és közepes dózisokban rendszerint serkentette a talaj mikroflórájának mennyiségi növekedését és aktivitását. Nagyobb dózisok mellett előfordult, hogy a mikrobiológiai paraméterek már nem növekedtek tovább, esetleg a kezelés gátló hatást eredményezett. Losakov et al. (1986) és Bolton et al. (1985) a különböző trágyázási módokat összehasonlítva azt tapasztalták, hogy a szerves és zöldtrágyázás két-háromszorosára növelte a talaj szerves és szervetlen nitrogénjét használó baktériumok számát, valamint jelentősen fokozta több enzim működését. Szerves trágyaként használt növényi maradványok, istállótrágya, komposzt és szennyvíziszap kedvező hatást gyakorolt leromlott lösztalajokban a cellulózbontó mikroorganizmusok számára, a talaj biológiai aktivitására, ezen keresztül a terméseredményre (Kobus et al., 1987). Kara et al. (2000) arra a következtetésre jutott, hogy a zöldtrágyázás nem befolyásolta a talaj szervesanyag tartalmát, azonban szignifikánsan hatott a CO2-termelésre és a dehidrogenáz aktivitásra.
Az utóbbi években a szerves trágyák mellett egyéb környezetbarát anyagokat is felhasználnak tápanyagforrásként. Barcsák et al. (2001) 1995 és 1997 között végezték el a Biofert és az ammónium-nitrát összehasonlító vizsgálatát 21 féle gyepnövényen. Mind a Biofert, mind az ammónium-nitrát műtrágyából 60 kg/ha hatóanyagú mennyiséget juttattak ki kora tavasszal. Az összesített termésadatok a Biofert és az ammónium-nitrát műtrágya adagolása során is nagyon kedvezőek voltak. A Biofert-tel történő kezelés a kontrol termését 2,37-szeresére, az ammónium-nitrát műtrágya pedig 2,26-szorosára növelte. A részletesebb terméselemzéskor kitűnt, hogy mind a 21 féle gyepnövény esetében mindkét használt tápanyagforma jelentősen növelte a termést. A statisztikai értékelés alapján megállapították, hogy a két - N-hatóanyagot azonos mértékben tartalmazó - tápanyagforrás termésnövelő hatása között 90%-os megbízhatósági szinten nincs szignifikáns differencia.
A műtrágyázás - elsősorban az egyoldalú N-műtrágyák alkalmazásakor - káros hatásaként kell megemlítenünk a talajok savanyodását, mely kedvezőtlenül befolyásolja a talajok biológiai aktivitását, termékenységét és a várható termés mennyiségét. A savanyú kémhatású talajok mind kémiai, mind fizikai jellemzőinek javítására meszezést alkalmaznak. A meszezés kedvező hatásáról számol be Bezdicek et al. (2003). A meszezést követő második évre a talaj mikrobiális biomassza-C tartalma megnőtt, illetve fokozódott a több enzim aktivitása is. Zsuposné Oláh Á. et al. (2002) réti csernozjom talajon vizsgálta a cukorgyári mésziszap és a mészkőpor mikrobákra kifejtett hatását. Azt tapasztalták, hogy a cukorgyári mésziszap kedvező hatása elsősorban az aerob nitrogénkötő, cellulózbontó baktériumok esetében mutatkozott, a mészkőpor az összes csiraszámot növelte a kontrolhoz viszonyítva mintegy 15%-kal. Magnéziumhiányos agyagbemosódásos barna erdőtalajon a szervetlen javítóanyagok közül (mészkőpor, magnezitipari mész, önporló dolomit) az önporló dolomit kedvezett leginkább a talajbaktériumok élettevékenységének (Zsuposné Oláh Á., 2002).
A talajok biológiai aktivitásával nagy számú irodalom foglalkozik. Ezek közül csak párat emeltünk ki, de reméljük sikerült rámutatnunk arra, hogy mennyire fontos a talaj állapotát kímélő és megőrző művelési mód, a megfelelő vetésváltás alkalmazása, valamint a szerves trágyák és környezetbarát anyagok tápanyagként történő felhasználása. Ezek segítségével növelhetjük a talajok biológiai aktivitását, melynek eredménye a jobb termőképességű talaj, a nagyobb és jobb minőségű termés.
Forrás: Agrárágazat
