Pomocné plodiny podporují půdní mikrobiom

25. 09. 2020 Doc. Dr. Ing. Jaroslav Salava; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i., Praha-Ruzyně foto: M. Podrábský Technologie pěstování Zobrazeno 4777x

Okénko do zahraničí - Pouze zlomek konvenčních zemědělců pěstuje po sklizni pomocné plodiny, avšak nová souhrnná analýza vědců z University of Illinois ukazuje, že tato praxe může zvýšit množství mikroorganizmů v půdě. Pěstování pomocných plodin je nadějný způsob, jak zlepšit zdraví půdy a zmírnit důsledky její degradace. Tento výsledek přispívá k renomé pomocných plodin z hlediska předcházení erozi, snižování vyplavování živin, potlačování plevelů a vázání uhlíku. Ačkoli je množství mikroorganizmů v půdě hůře zjistitelné, je to velmi důležitý ukazatel pro odhad zdraví půdy.

Půdní mikrobiom

Půdní mikrobiom (souhrnné označení pro mikrobiální osídlení půdy, soubor bakterií, kvasinek, hub, virů, a protozoí (prvoků) vyskytující se v půdě) poskytuje spoustu ekologických služeb, včetně cyklů živin. Je opravdu důležité pochopit, jak funguje a jak může zemědělství vytvořit zdravější půdní mikrobiom.

Studie prokázaly přínosy pomocných plodin pro půdní mikrobiální společenstva, ale většina z nich byla ovlivněna specifickými podmínkami místa, ročníkem, nesystematickým provedením a vědci vybranými analytickými metodami. Zmíněná práce je jiná v tom, že hledala mezi desítkami jednorázových studií komplexní studie. Výzkumný tým prohledal existující studie o pomocných plodinách a skončil na 985 vědeckých článcích. Z nich se držel pouze studií, které přímo porovnávaly pomocné plodiny a holé úhory, a vynechal studie prováděné ve sklenících nebo které nakládaly s tržní plodinou jako s pomocnou plodinou. Zajistili také, aby studie byly statisticky spolehlivé a měly přiměřeně velké vzorky. Nakonec vybrali a znovu analyzovali údaje z 60 polních studií z celého světa, které uváděly 13 parametrů půdních mikrobiomů. Kritéria výběru musela být velmi přísná. Vědci chtěli porovnat studie, které byly důvěryhodné a s dostatečnými opakováními, aby je mohli potvrdit v komplexních systémech.

Výzkumný tým rozdělil 13 parametrů půdních mikrobiomů do tří kategorií: množství mikroorganizmů, jejich aktivita a diverzita. Analýza ukázala, že na polích s pomocnými plodinami oproti polím bez pomocných plodin bylo množství mikroorganizmů trvale zvýšené o 27 %. Množství mikroorganizmů nebylo jedinou kategorií, u které došlo k významnému nárůstu s pěstováním pomocných plodin ve srovnání s holými úhory. Mikrobiální aktivita také vzrostla o 22 % a diverzita vzrostla o 2,5 %.

Všechny kategorie jsou důležité, ale hlavní je diverzita, protože rozmanitý mikrobiom je odolnější. Vzhledem k úzké vazbě mezi diverzitou mikroorganizmů a poskytováním ekosystémových služeb pomocné plodiny opravdu pomáhají.

Pomocné plodiny

Vědci také objevili několik faktorů, které zvýšily hlavní efekt pomocných plodin. Zkoumali, jak podnebí, způsob ukončení růstu pomocné plodiny nebo způsob zpracování půdy ovlivňují schopnost pomocných plodin prospívat půdnímu mikrobiálnímu společenstvu.

Použití neselektivních herbicidů jako metody ukončení růstu pomocných plodin mělo silně tlumivý účinek na mikrobiální společenstvo. Tyto výsledky byly velmi zajímavé. S chemickým ukončením byla velikost vlivů obecně nižší ve srovnání s mechanickým ukončením. Jinými slovy, přínosy z pomocných plodin jsou snižovány herbicidy.

Zpracování půdy také způsobilo rozdíly. Vědci očekávali, že konvenční zpracování půdy sníží účinek pomocných plodin na půdní mikroby, ale místo toho to provedlo konzervační zpracování (redukované nebo bez zpracování) půdy. Podle názoru vědců je to proto, že konzervační zpracování zahrnovalo variantu bez zpracování půdy, která umožnila růst plevelům. Plevele mohly napodobovat to, co dělají pomocné plodiny. Takže rozdíl mezi kontrolním ošetřením a pomocnou plodinou se mohl kvůli plevelům snížit.

Pozoruhodné je, že vliv pomocných plodin byl méně výrazný v podmínkách kontinentálního klimatu. Může to být způsobeno vysokou úrodnosti půd v těchto oblastech, která snižuje přínos pěstování pomocných plodin. Větší vliv pěstování pomocných plodin na většinu parametrů půdních mikrobiomů vykazovaly méně úrodné půdní typy.

Tato meta-analýza (statistická analýza většího počtu srovnatelných studií a dat, za účelem jejich integrace a posouzení jejich efektivnosti) ukázala, že půdní mikrobiom se může stát vitálnějším při pěstování pomocných plodin, je-li řádně sladěno s jinými pěstitelskými opatřeními. Stále je však třeba další výzkum, aby bylo možno důkladněji posoudit vztahy mezi pomocnými plodinami a půdním mikrobiomem.

Studie vybízí více vědců, aby zkoumali interakce mezi mikrobiálními vlastnostmi půdy a postupy pěstování pomocných plodin, protože stále nejsou odhaleny důležité věci okolo komplexních interakcí.

Hořčice + ředkev (antinematodní směs)

Hořčice + svazenka

svazenka, + vikev setá + jetel alexandrijský, + lupina + saflor

Jetel alexandrijský

Pohanka

Svazenka

Zdroj: Nakian Kim, María C. Zabaloy, Kaiyu Guan, María B. Villamil (2020): Do cover crops benefit soil microbiome? A meta-analysis of current research. Soil Biology and Biochemistry, 142, 107701, doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.107701