A talajművelés és a géphasználat következtében talajaink óhatatlanul összetömörödnek. Ennek következtében gyengébben fejlődnek a gyökerek, rosszabb levegő- és vízgazdálkodás alakul ki, amely kevesebb oxigénhez, végül pedig denitrifikációhoz (nitrogénveszteséghez) vezet a talajban.

A mélylazítás ideiglenes megoldást jelenthet, ugyanis a taposástól ismét összetömörödik a talaj. A kívánatos állapot fenntartásához kontrollált táblán belüli forgalom, valamint további talajjavító eszközök és módszerek szükségesek.

A tömörödésért más, természetes hatások is felelősek lehetnek: a homokos-vályogos talajok esetén a csapadék egymaga 70-90%-ban okolható a szerkezetromlásért. A túlművelt, fedetlenül hagyott talajoknál a gravitáció és a lehulló csapadék elegendő erővel rendelkezik a tömörödés kialakításához. Az alacsony szerves anyag-tartalmú termőföldek jobban ki vannak ezeknek a hatásoknak: a talaj felszínén lévő szerves maradványok elnyelik a csapadék és gépi taposás erejét, a talajban lévő szerves anyag pedig a talajszemcsék közé kerülve megakadályozza a tömörödést. Ez felel a talaj mikro- és makroaggregátumainak kialakulásáért.  A humusznak köszönhetően állnak össze a talaj részecskéi mikroaggregétumokká – a humusz nem vízoldható és nem fogyasztják közvetlenül a mikrobák, továbbá jobban ellenáll a talajművelésnek és a lebontó folyamatoknak, mint az aktív szén (ide tartoznak a különböző cukrok, poliszacharidok és a glomalin). A talajlakó szervezetek az aktív szenet fogyasztják szívesen – ez kevésbé stabil, ám csökkentett talajműveléssel és folyamatos növénytakaróval stabilizálható.

demeter-szerves-anyag-osszetetele

A talajban lévő szerves anyag formái és arányuk

Mik azok az aggregátumok?

A talajban megkülönböztetünk mikro- és makroaggregátumokat. Előbbiek mérete 20-250 mikrométer között változik, felépítésükben agyag, kőzetliszt, növényi maradványok és a mikorrhizák hifái vesznek részt. A gyökerek és a mikrobák ezeket a mikroaggregátumokat makroaggregátumokká formálják: ezek az alkotóelemek 250 mikrométernél nagyobbak, kevésbé stabilak, mint a mikroaggregátumok, összetartásukról a gyökerek, gombahifák (gombafonalak) és a poliszacharidok gondoskodnak. A makroaggregátumok adják a talaj szerkezetét: a tömörödött talajokban a mikro-, a jó szerkezetű talajokban a makroaggregátumok aránya a nagyobb.

A mikorrhizák 3 lépésben járulnak hozzá az aggregátumok kialakulásához:

  1. A hifák összekapcsolódnak a talajrészecskékkel, közelebb hozzák azokat egymáshoz.
  2. A gombák fizikailag is megóvják a mikroaggregátumokat alkotó agyagrészecskéket és szerves maradványokat.
  3. A növényi gyökerek és a gombahifák glomalint képeznek, ami a mikroaggregátumokat és a kisebb makroaggregátumokat nagyobb méretű makroaggregátumokká állítják össze.

A glomalin (egy amino-poliszacharid, ami a mikorrhizák fehérjéjéből és a gyökérváladékokból származó cukrokból alakul ki) egyfajta ragasztóként szolgál. Az összetételéből látható, hogy létrejöttéhez a mikorrhizák és a növényi gyökerek együttes (egy helyen és egy időben való) jelenléte szükséges. A glomalint az egyes baktériumok táplálékként használják, ezért folyamatosan kell előállítani – ehhez a gombáknak viszonylag állandó körülményekre (minimális talajbolygatás, folyamatos növényi takaró) van szükségük. Ha túlműveljük a talajt, kevesebb gomba lesz jelen, így kevesebb glomalin kerül előállításra, aminek következtében kevesebb makroaggregátum lesz, ez pedig rosszabb szerkezethez és tömörödéshez vezet. Ebből az összefüggésből világosan látható, hogy a talaj tömörödöttsége biológiai probléma is, amely a kisebb mértékű poliszacharid- és glomalin-előállítás következménye, vagyis a talaj tömörödöttsége az élő növényi gyökerek és a mikorrhiza gombák hiányának az eredménye.

macroaggregate-structure-jcms

A mikro- és makroaggregátumok felépítése, valamint a szántás hatása

Egy tipikus magyar vetésforgóban a gyökerek csak az év 2/3, legfeljebb 3/4 részében vannak jelen. Takarónövények alkalmazásában ez az arány 85-90%-ra növelhető. Az élő gyökerek több amino-poliszacharidot és glomalint állítanak elő, mert a folyamatos táplálék-ellátásnak köszönhetően növekszik a mikorrhiza populációk nagysága. A szántás fizikailag megszüntetheti a tömörödöttséget, azonban ezzel egy időben megemelkedik a talaj oxigéntartalma, ez pedig a növényi gyökerek kiválasztásának és a mikorrhiza közösségek méretének csökkenéséhez vezet – ebből következően a glomalin mennyisége is visszaesik. A bolygatatlan talajban a gombafonalak (hifák) 5-7 napig léteznek, majd az ezekben lévő glomalin lebomlik és befedi a talajrészecskéket.

A bolygatott talajokban kevesebb a gomba, több a baktérium, a makroaggregátumok pedig kisebb számban vannak jelen, mint a mikroaggregátumok. Ezek a mikroaggregátumok fizikai úton össze tudnak tapadni, ez azonban tömörödött talajhoz vezet. A túlzott művelés, a nagy mennyiségű csapadék és az oxigén a makroaggregátumok lebontását idézi elő. A szántás következtében megemelkedő oxigénszint és a szerves anyagokból felszabaduló tápelemek a baktériumoknak kedveznek, amelyek aktív fogyasztói a glomalinnak és a poliszacharidoknak – így a felboruló gomba-baktérium egyensúly következtében egy jórészt mikroaggregátumokból álló talajszerkezet alakul ki. Az ilyen talajok a makropórusok hiánya miatt rosszul vezetik a vizet, ezért a felszínen „cserepesedést” figyelhetünk meg.

A folyamatos élő növényborítás és a minimális talajművelés ötféle módon segíti a talaj szerkezetének és termőerejének visszaállítását, valamint megőrzését:

  1. A talaj felszínén lévő maradványok elnyelik a taposásból eredő nyomást.
  2. A gyökerek kialakítják a makropórusokat, amelyeken keresztül a víz és a levegő mozoghat a talajban (a gyökérzet “biológiai szelepként” szabályozza a talajban lévő oxigén mennyiségét).
  3. A növényi gyökerek élőhelyet és táplálékot biztosítanak a talajlakó szervezeteknek (különösen a gombáknak).
  4. A növények, állatok és mikrobák lebomló maradványai könnyebbek és kisebb sűrűségűek, mint az agyag-, kőzetliszt- és homokszemcsék (0,3-0,6 kg/m3 az 1,4-1,6 kg/m3-rel szemben).
  5. A mikroaggregátumok makroaggregátumokká állnak össze, amelyeket a glomalin és a poliszacharidok tartanak össze.

Összefoglalás

A talajok tömörödöttsége hozamveszteséget, és ezáltal profitcsökkenést eredményez. A tömörödöttség fizikai úton (szántással, mélylazítással) csak ideiglenesen szüntethető meg, mivel nem egy pusztán fizikai jelenségről beszélünk. A tömörödöttségnek van egy biológiai vetülete is, és a fő oka az élő növények és az aktívan növekvő gyökerek hiánya. A folyamatos növénytakarás és a csökkentett talajművelés segít az egészséges talajélet biztosításában, amely cserébe tartós megoldást kínál a tömörödöttség megszüntetésére.

A cikk J. J. Hoorman, J. Carlos de Moraes Sá és R. Reeder The Biology of Soil Compaction című írása alapján készült (http://ohioline.osu.edu/factsheet/SAG-10).