O autorze
Jak będzie wyglądało życie trzeciej generacji? Czy stawimy czoła największym wyzwaniom cywilizacyjnym: rosnącej liczbie ludności na świecie, starzeniu się społeczeństw i potrzebie bardziej wydajnego, zrównoważonego korzystania z zasobów naturalnych?

#Życie 3.0 to blog firmy Bayer, w którym mówimy o tym, jak nauka otwiera drogę do lepszego życia.

„Science For A Better Life” - życie może być lepsze.

Warstwa "na dwa palce" tworzy się 500 lat. Zły stan gleby stawia opłacalność rolnictwa pod znakiem zapytania

Mikrobiologia ma bardzo duży wpływ na regenerację gleby i zahamowanie procesów jej degradacji.
Mikrobiologia ma bardzo duży wpływ na regenerację gleby i zahamowanie procesów jej degradacji. Fot. Bayer
Z raportu FAO z 2015 roku wynika, że gleby na całym świecie systematycznie się pogarszają, a to znaczy, że w przeciągu następnych lat plony mogą się zmniejszać w wyniku m.in. wyczerpywania się składników odżywczych czy utraty substancji organicznej. Nie jest to jednak proces nieodwracalny. Zrównoważone zarządzanie glebą i nowoczesne technologie są w stanie zahamować degradację gleby, a tym samym umożliwić dalszy rozwój rolnictwa na całym świecie.

Gleba to niezwykle skomplikowany układ cząstek skalnych, wody z rozpuszczonymi w niej substancjami, materii organicznej i żywych organizmów np. grzybów i bakterii. Powstawanie warstwy wierzchniej jest procesem długotrwałym, utworzenie 2,54 cm gleby wymaga około 500 lat, dlatego należy przedsięwziąć wszelkie kroki, by zapobiec jej erozji. "Jednym z ważnych sposobów, w jaki gleba może pozostać opłacalna, jest wzbogacenie jej struktury o dobre i korzystne mikroorganizmy, których jest niewystarczająca ilość” – mówi Dave Lanciault, prezes Agricen Sciences w Frisco w stanie Teksas.

Przypadek firmy Kalfresh

Firma Hinrichsena - Kalfresh, która powstała w 1992 roku, to jeden z najważniejszych producentów warzyw w Australii, jej tereny obejmują około 1400 hektarów w Queensland. Niestety w 2013 roku kontynent nawiedziła powódź, która nie tylko zniszczyła 1/3 wszystkich plonów Karlfresh, ale przede wszystkim doprowadziła do poważnej w skutkach degradacji gleby. Na szczęście dzięki ogromnemu wsparciu ze strony mikrobiologów i innych specjalistów zajmujących się glebą, udało się ostatecznie przywrócić glebie jej pierwotne właściwości. Problem degradacji gleby nie dotyczy tylko farm rolnych Kalfresh’a, jest to już globalny problem, z którym człowiek musi sobie jakoś poradzić w następnych latach, jeśli chce utrzymać wysokie plony, niezbędne do wykarmienia ciągle rosnącej populacji ludzi na całym świecie. Rozwiązaniem mogą okazać się bakterie, które wspomagają odbudowę gleby i hamują procesy erozyjne. "Właściwe drobnoustroje są niezbędne, aby gleba była żywotna przez dłuższy czas, a rośliny uprawne mogły się rozwijać w danym obszarze" – tłumaczy Hinrichsen.

Dobre bakterie, które ratują glebę

Bakterie, które żyją w glebie pełnią wiele funkcji, w tym między innymi przekształcają pierwiastki jak azot, fosfor, potas czy żelazo w użyteczne formy dla upraw. Ważne zatem, aby ziemia była bogata w tego rodzaju mikroorganizmy. Hinrichsen, chcąc przywrócić pierwotną funkcję swoim polom uprawnym, zaczął stosować specjalny nawóz przy siewe zbóż. Tego typu nawóz jest bowiem bogaty w przydatne mikroorganizmy. Zboża z kolei są mało wymagające, więc można je rozwijać również na słabszych glebach, które wymagają regeneracji.


Dodatkowo wykorzystał on również różnego typu rośliny uprawne, jak rośliny strączkowe, które żyją w naturalnym środowisku w symbiozie z bakteriami, wzbogacającymi glebę między innymi w azot. Dzięki tym bakteriom możliwe jest również poprawienie żyzności gleby oraz zwiększenie syntezy białek, niezbędnych nie tylko dla zwierząt, ale również roślin. Wreszcie Hinrichsen mógł dodać produkty biologiczne oparte na bakterii Bacillus subtilis, poprawiając przemiany azotu.

Biologiczna ochrona upraw – rozwój gleby a plony

Biologiczna ochrona upraw opiera się między innymi na naturalnych składnikach, biostymulantach, które mają na celu przede wszystkim poprawę wzrostu i zdrowia roślin. Problem degradacji gleby jest coraz bardziej powszechny, potrzeba rozwiązań, które mogłyby zahamować ten niezwykle szkodliwy proces. "Widocznie słaba, zagęszczona gleba lub gleba z niską penetracją wody - jest dość oczywista" - mówi Lanciault. "Jednak w wielu częściach Stanów Zjednoczonych, Australii i gdzie indziej problemy mogą być subtelniejsze. Na przykład zwiększone zasolenie przyczynia się do wzrostu pH w glebie. W tych glebach mogą występować składniki odżywcze, ale są uwięzione. Nie są w formie, która może być zatrzymana w glebie lub jest dostępna dla rośliny".

Lanciault i jego zespół opracowują produkty biostymulujące, dzięki którym możliwe jest poprawienie kondycji ich ziem uprawnych. Jednym z najważniejszych procesów chemicznych na Ziemi jest przekształcenie azotu w taki sposób, aby był on użyteczny zarówno dla roślin, jak i innych organizmów. Proces ten możliwy za sprawą bakterii azotowych. Dzięki produktom biostymulującym glebę można znacznie zwiększyć zasięg ich działania. "Zarządzanie kondycją gleby oznacza, że musimy wpływać na złożoną ekologię gleby, która wymaga zintegrowanych praktyk zarządzania gruntami" – dodaje Lanciault.

Szeroka perspektywa – rozwój biotechnologii w służbie rolnictwa

W 1995 roku powstała firma AgraQuest, która zajmowała się biotechnologią, stworzyła ona również jedne z pierwszych rozwiązań w kierunku zahamowania degradacji gleby. W 2012 roku została ona przejęta przez firmę Bayer. Umożliwiło to dalszy wzrost firmy i przyśpieszyło pracę nad kolejnymi rozwiązaniami mającymi na celu przywrócenie prawidłowej żyzności ziemiom uprawnym i nie tylko.

Dzięki obopólnej współpracy udało się między innymi ustalić szczep bakterii Bacillus subtilis QST 713, który jest niezwykle korzystny dla ukorzenienia roślin, zapewniając im tym samym zwiększony dostęp do składników odżywczych i innych zasobów glebowych. Powstały też udane kombinacje syntetycznych środków owadobójczych stosowanych w biologii (np. Bacillus firmus), które poprawiają wydajność, chroniąc przed nicieniami, m.in. plony kukurydzy. Bakterie hamują istniejące nicienie i zapobiegają wylęganiu nowych.
Produkty biologiczne mogą wzmacniać lub wspomagać naturalną aktywność mikrobiomu glebowego. Zdrowa gleba może dostarczać więcej składników odżywczych do użytku roślinnego.
Znajdź nas na Znajdź nas na instagramie