A talajalgák lehetnek a XXI. század romló talajainak oltó vakcinái

Talajtípusra szabott gazdálkodás címmel online konferenciát tartott 2021. február 18-án az AGRO.bio Hungary Kft. A többszáz résztvevő hét előadást hallgathatott meg. Szó volt az EU mezőgazdasági támogatási rendszer 2023-tól várható alappilléreiről, talajmikrobiológiai tartamkísérletekről, a fuzáriummenedzsmentről, a termőtalaj szervesanyagtartalmának jelentőségeiről, az öntözés gyakorlati lépéseiről és különböző talajeróziós kísérletekről. Ebben a cikkben az utolsó témával kapcsolatban elhangzottakat összegezzük.

Dr. habil Zsigrai György, szőlészeti kutató, a Tokaji Kutatóintézet Szőlészeti és Borászati Kutató Nonprofit Kft. képviseletében „Talajmikrobiológiai eróziós kísérletek a tokaji borvidéken” címmel tartotta meg az előadását.

A szakember elmondta, hogy az erózió komoly problémát jelent a tokaji szőlőtermelőknek, így az ellene való védekezés is prioritást élvez. Éppen ezért folynak kísérletek a témában, a régióban. A prezentációból megtudhattuk, hogy az erózió elleni védekezésre műszaki és agronómiai lehetőségek is vannak. Az előbbiek körébe sorolható a táblásítás, az úthálózat kiépítése, a sáncolás, a teraszolás, illetve az övárkok és vízelvezető csatornák létesítése. Az agronómiai lehetőségek közé a művelési ág helyes megválasztása tartozik. 25%-nál meredekebb lejtőn elsősorban szőlőtermesztésre kell berendezkedni, 40%-nál meredekebb lejtőn pedig erdősíteni célszerű. Ide soroljuk még a táblaméret megválasztását, de védekezhetünk talajvédő fasorok és erdősávok, gyepes és cserjés sávok telepítésével, kémiai és fizikai talajjavítással vagy okszerű talajműveléssel is. Lejtős területeken leginkább a szintvonalas talajművelés a megfelelő.

Hirdetés

Érdemes talajlazító eszközöket használni a vízbefogadó képesség növelése érdekében. Hasznos lehet még a talajtakarás, illetve takarónövények alkalmazása. Mindezzel mérsékeljük a csepperóziót, növeljük a szervesanyag-tartalmat, javítjuk a talajszerkezetet, valamint fokozzuk a talajaggregátumok vízállóságát.

Az eróziós probléma új megoldása lehet a talajfelszíni biológiai kéreg (BSC) alkalmazása.

A bolygatást követő kolonizációval meginduló szukcessziós folyamatok pionírjaként a BSC-k úttörő szerepet játszanak a felszín, a talaj és/vagy a talajképző kőzet stabilizálásában, a szerkezetességének kialakításában, a víz- és szélerózióval szembeni érzékenységének mérséklésében, a szervesanyag akkumuláció megindításában, a vízbefogadó és víztározó képesség javításában, illetve a tápanyagkészletek növelésében.

Az előadó ezt követően különböző vizsgálatok eredményeit mutatta be, például az AlgaTer, talajalga készítmény erózióvédelmi hatásának időbeli dinamikáját. Mint megtudtuk, kedvező időjárás, rendszeres csapadék és nem szélsőséges hőmérséklet esetén már a kijuttatást követő harmadik héten számíthatunk az AlgaTer talajalga eróziómérséklő hatására, lazult talajállapot esetén is, a talajrészecskék algafonalakkal és exopolimerekkel történő összekapcsolása miatt.

A kedvező környezeti viszonyok további fennállása e hatás erősödését eredményezi, mivel ilyenkor a talajfelszíni biofilm fejlődése kiteljesedik, a felszín alatti sekély talajréteg szerkezetességének, vízbefogadó és vízvezető képessége pedig növekszik. Figyeljünk ugyanakkor arra, hogy a talajfelszín bolygatását vagy jelentős tömörödését eredményező hatások, például a zöldmunkák, a soralj kapálás vagy az intenzív csapadék, mérsékelhetik az algakészítmény kedvező erózióvédelmi hatását.

A kijuttatási mód szerepét is vizsgálták. Az egységnyi felületről egységnyi mennyiségű elfolyó víz által erodált talaj mennyiségében is szignifikáns kezeléshatásokat tapasztaltak. A májusban kijuttatott, de a talajba nem bedolgozott AlgaTer talajalga esetében alakult legkedvezőbbe e paraméter értéke, ami a kontrollhoz képest a talaj erózióérzékenységének kb. 45%-os mértékű csökkenését jelezte.

Az egységnyi felületről egységnyi mennyiségű kijuttatott vízre eső erodált talajmennyiség mutatója még ennél is kedvezőbb képet mutatott.

A sorközök néhány centiméter magasságú és mintegy 50%-os takarást biztosító növényzetének hatására kialakuló párásabb felszínközeli mikroklíma és a hosszabb ideig nedvesen maradó talajfelszín kedvező körülményeket biztosított az algafonalak fejlődéséhez.

Megállapították továbbá, hogy az AlgaTer talajalga BactoFil B10 talajbaktériummal kombinált kijuttatása esetén a feltalaj vízgazdálkodásában kedvező változások következtek be, ami a vízmegőrző képesség kisebb mértékű növekedésében is érvényre jutott.

Egy másik előadó, Dr. Kutasi József, mikrobiológus, a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem c. egyetemi docense, a talajalga alapú készítményeknek a szántóföldi talajokra gyakorolt hatásait vizsgálta talajeróziós kísérletekkel.

Kiemelte, hogy a talajalgák a vízi mikroalgákhoz képest sokkal szélsőségesebb és gyorsabban változó fizikai, kémiai és biológiai környezetben élnek. Bioaktív anyagok termelésével állandó stresszhelyzetre válaszolnak, tehát a biotechnológia számára értékesebbek, mit a vízi mikroalgák. Ráadásul a talajalgák pionír jellegűek, és a talajfelszínen és a talaj felsőbb rétegeiben is képesek hálózatos biológiai réteget (BSC) kialakítani más mikroorganizmusokkal. A talajeróziót gátolni képes biológiai talajkéreg bevonatot képző zöld és kék talajfelszíni mikroalgák réti és erdőtalajokon egyaránt megjelenhetnek. Sőt sivatagosodó talajok BSC-szövedékeiből származó kevert fonalas algák tenyészeteit elszaporítva igyekeznek a talaj felületét kolonizálni és az elsivatagosodást akadályozni.

Alábecsült elsődleges termelésük mellett – mintegy 100 kg speciális biomassza/ha – számos kedvező hatásukkal befolyásolják a növény-talajrendszereket: képesek a légköri nitrogén megkötésére, extracelluláris polimereik révén javítják a talajok szerkezetét, talajkérget és biofilmet képeznek, ráadásul szinergistái más hasznos baktériumoknak, gombáknak.

Mobilizálják és serkentik továbbá a talajban lévő foszfor felvételét, széndioxid elnyeléssel pedig speciális szerves biomasszát – mikroalga „zöldtrágyát” képeznek. Oxigéntermelésükkel csökkentik a szulfid okozta károsodást a szulfát-redukcióra hajlamos talajokban, például a belvizes területek anaerob talajaiban.

Fonalas hormontermelő növény növekedésének serkentésére és talajkéreg képzésére zöld mikroalga-tenyészeteket mezőgazdasági talajoltó szerként eddig még nem alkalmaztak. A Klebsormidium nemzetséghez tartozó talajkéregalkotó – BSC-képző – fonalas zöldalgafajok a nagy ökológiai potenciálú mikroalgák közé sorolhatók, szaporodóképesek Közép-Európa réti és erdei talajain egyaránt. Képesek a hidegebb (<5 °C ) és melegebb (40°C<) hőmérsékleten való szaporodásra és aktív fotoszintézisre is. A fotoszintetikus elektrontranszport maximuma 35-40°C között van, így a hidegebb sztyeppesedő vagy a forró sivatagi talajok kolonizálására is egyaránt képes lehet.

A Klebsormidium bilatum talajalga kérget képez a talajban található baktériumokkal, algákkal és gombákkal. Az együttélés BSC-védelmet és tápanyagokat biztosít a talajban élő baktériumoknak, amelyek így sokkal nagyobb sűrűséget képesek elérni, és a sejtek közötti kommunikációt is javítja.

A talajalga a talajfelszínen elszaporodva jelentős mennyiségű különleges aminosav-, zsírsav- és vitamintartalmú biomasszát képez – 50-100 kg/ha mennyiségben, ami fehérje-, lipid- és poliszacharid tartalmánál fogva a növények fejlődésére is hatást gyakorol.

A BSC-réteg a talaj felszínén azért fontos, mert sokkal kisebb mértékű eróziós hatás figyelhető meg az ilyen talajfelületeken a BSC finom szemcséket stabilizáló hatásának köszönhetően, illetve csökkenti az erózióból fakadó tömegveszteséget, valamint a talajfelszín párolgásából adód vízveszteséget.

A vizsgálatok eredményének összegzéseként megállapíthatjuk, hogy az algakezelés hatására nagyobb mikroporozitás alakult ki és az aggregátumstabilitás értékek szintén a kezelt területen voltak nagyobbak. E két közvetlen módszer eredményei egyértelműen alátámasztják a kezelés jótékony hatását a vízmegőrzésre és a talajegészség növelésére.

A kedvezőbb mikromorfológiai felszíni szerkezet vagy csekélyebb kérgesedés hatására a talaj mélyebb rétegei is jobban átlevegőzöttek és/vagy jobban tárolják a nedvességet, ami növeli ezen alsóbb rétegek biológiai aktivitását, miáltal itt is javul a szerkezetesség. Az algakezelés negyedik hetében 17%-kal nagyobb talajnedvesség volt megfigyelhető a kontrolhoz képest, ami a hatodik hétre már meghaladta a 35%-ot.

Megállapítható továbbá, hogy a kezelés hatása nemcsak a napsütés által algastimulált felszínre korlátozódott, hanem szignifikánsan növelte a talajaggregátumok stabilitását a felső 10 cm-es rétegben.

A közvetett bizonyítékok, mint a főbb hidrológiai tulajdonságok és a talajveszteség értékek, különbséget mutattak az algával kezelt területek javára: 34%-kal kevesebb volt a talajlehordás, az eróziós veszteségek ennyivel csökkentek az 1-5%-os meredekségű lejtőkön. Kiemelendő még, hogy a talajegészség, a vízmegőrzés és a talajszerkezet javulása a lejtős talajalgával kezelt területeken a kukorica és tavaszi árpa állományban több száz kilogramm hozamnövekedést eredményezett.

(x)