Živé pôdy a ich kľúčová úloha pri pestovaní
Pôda je náš najheterogénnejší, konečný a neobnoviteľný systém, ktorý mení svoje vlastnosti v čase a priestore ako žiaden iný ekosystém. Je domovom nespočetného množstva organizmov, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri udržiavaní jej zdravia a úrodnosti. Dážďovky, baktérie a huby spolupracujú pri rozklade organickej hmoty, zlepšovaní štruktúry pôdy a podpore rastlín. Podpora pôdnych organizmov je kľúčová pre dlhodobú úrodnosť pôdy. Okrem dobrých výnosov v poľnohospodárstve, ako aj lesníctve je potrebné zaistiť, aby pôdy na daných lokalitách boli zdravé a kvalitné.
Čo je pôdne zdravie a ako ho ovplyvňujú mikroorganizmy?
„Aby sme však mohli manažovať a udržiavať pôdu v potrebnom stave, je potrebné zaistiť, aby termín pôdneho zdravia alebo kvality pôdy zahrňoval širokú škálu funkcií pôdy. Pôdne zdravie je teda čistým výsledkom pretrvávajúcich konzervačno-degradačných procesov, je vysoko závislé od biologických komponentov pôdneho ekosystému a ovplyvňuje zdravie rastlín, okolitého prostredia a bezpečnosť a bezchybnosť potravy (tak pre zver, ako aj pre ľudí), ako aj jej kvalitu,“ uvádza Ing. Richard Gere.
Biologická aktivita v pôde je koncentrovaná najmä vo vrchných vrstvách, v hĺbke od pár centimetrov po 30 cm. „Aj keď mikroorganizmy v pôde zahŕňajú iba malú frakciu z jej celkového objemu (menej ako 0,5 %), pričom tvoria menej ako 10 % celkového objemu živej hmoty v pôde, sú kľúčovými v cykle dusíka, síry a fosforu, ako aj pri rozklade organických rezíduí. Týmto ďalej ovplyvňujú cyklus uhlíka a živín v pôde. Organické rezíduá sú touto cestou konvertované do biomasy alebo sú mineralizované na CO2, H2O, minerálny dusík, fosfor a iné živiny. Minerálne živiny imobilizované v mikrobiálnej biomase sú následné uvoľnené pri požieraní mikroorganizmov mikrobivorami, ako sú Protozoa alebo Nematoda. Mikroorganizmy sú ďalej taktiež spojované s transformáciou a degradáciou odpadových materiálov a syntetických organických zložiek. Taktiež ovplyvňujú fyzikálne vlastnosti pôdy, napr. produkciou mimobunkových polysacharidov a ďalších látok, ktoré prispievajú k udržiavaniu pôdnej štruktúry, keďže slúžia ako ´cement´, ktorý prispieva k stabilizácií agregátov.“
Odborník konštatuje, že mikroorganizmy teda oplývajú schopnosťou podať ucelenú informáciu o kvalite pôdy; aspekt, ktorý nemôže byť získaný fyzikálno-chemickými meraniami alebo analýzami diverzity vyšších organizmov. „Mikroorganizmy veľmi rýchlo reagujú na zmeny, rýchlo sa adaptujú na podmienky prostredia. Tie, ktoré sú najlepšie adaptované na podmienky prostredia, budú v danom ekosystéme prevládať. Ich rýchla adaptabilita potenciálne dovoľuje, aby výsledky mikrobiálnych analýz mohli byť diskriminačnými v posudzovaní kvality pôd, pričom zmeny v populáciách mikroorganizmov môžu slúžiť ako excelentný indikátor zmien ich kvality. Vďaka ich užšiemu kontaktu s okolím podstatne rýchlejšie reagujú na akékoľvek stresové podmienky než vyššie organizmy. V niektorých prípadoch môžu zmeny v zložení mikrobiálnych populácií a v ich aktivite predpovedať zmeny vo fyzikálnych a chemických vlastnostiach pôdy a poskytovať skorú informáciu o prípadných zmenách v kvalite pôdy a varovať pred ich prípadnou degradáciou.“
Biologická dostupnosť chemických prvkov
Biologická dostupnosť chemických prvkov ako napríklad ťažkých kovov alebo pesticídov je podľa odborníka taktiež dôležitým faktorom kvality pôd, najmä pre jej spojitosť s mikrobiálnou aktivitou. „Dopad takýchto substancií na kvalitu pôdy vysoko závisí od mikrobiálnej aktivity. Ako príklad môžeme uviesť prípad, keď sa celkové množstvo ťažkých kovov v pôde počas určitej doby nezmení, avšak ich biologická prístupnosť áno. Niečo takéto bolo preukázané na prípade biologickej prístupnosti polyaromatických uhľovodíkov, ktoré boli omnoho prístupnejšie počas skorej jari ako v jeseni, a to v dôsledku vyššej mikrobiálnej aktivity po ukončení vegetačnej sezóny. V dôsledku toho môžeme povedať, že celkové množstvo rôznych chemických substancií v pôde nie je spoľahlivým ukazovateľom ich biologickej prístupnosti, a teda kvality pôd. Namiesto toho by mala byť biologická prístupnosť meraná vo vzťahu k biotestom - meraniam koncentrácie alebo účinku chemických substancií pomocou ich efektu na živé bunky alebo pletivá alebo špecifické mikrobiálne procesy.“
Index kvality pôd a jeho hodnotenie
Ing. Richard Gere vysvetlil pojem „index kvality pôd“, pod ktorým vedci rozumejú spojenie niekoľkých mikrobiálnych meraní do jednej číselnej hodnoty a pridelenie váh príbuzným mikrobiálnym charakteristikám. „Z praktického hľadiska je lepšie stanoviť prahové hodnoty pre index ako pre jednotlivé indikátory. Nedostatkom tohto prístupu je, že všetky informácie o vzťahu medzi jednotlivými indikátormi sú stratené, a to že váha jednotlivých indikátorov môže byť posúdená len veľmi subjektívne.“
Viacrozmerné štatistické metódy zjednodušujú interpretáciu veľkého množstva dát a môžu byť podľa odborníkov použité na vývoj indexu kvality pôd. Analýza hlavných komponentov, diskriminačná, faktorová a kovariančná analýza sú príkladom takýchto viacrozmerných štatistických metód. Ďalšou možnosťou ako vyhodnocovať použité indikátory je modelovanie dynamických systémov (MDS). MDS môže byť takýmto spôsobom rozšírené o odhady tých indikátorov, ktoré sú finančne náročne alebo ťažko merateľné. Jedným z príkladov modelovania je PTF (Pedo Transfer Function), ktorá je matematickou funkciou predpovedajúcou ťažko stanoviteľné vlastnosti z už známych základných pôdnych vlastností. Ing. Richard Gere vyslovil záver, že pôdne mikroorganizmy sú veľmi vhodným a citlivým nástrojom na predpovedanie zmien v kvalite monitorovaných pôd.
Živá pôda: Ako neviditeľné mikróby ovplyvňujú jedlo, ktoré jeme (360° video)
Intenzívne hospodárenie a degradácia pôdy
Intenzívne hospodárenie na pôde si po rokoch absolútnej ignorácie problémov a prvých negatívnych príznakoch začína vyberať svoju daň. Ing. Jaroslav Záhora, CSc., ako pôdny biológ, aktívne upozorňuje na negatívne dôsledky intenzívneho hospodárenia na pôde. „Určite áno, možno je vážnejší ako sa na prvý pohľad zdá,“ hovorí Ing. Jaroslav Záhora, CSc.
Nadmerné hnojenie a jeho dôsledky
Vysoké dávkovanie draslíka a fosforu do roku 1989 viedlo k tomu, že sa v pôde obsahujúcej aj dostatok organickej hmoty vytvorili veľké zásoby týchto prvkov. Po revolúcii sme hnojiť P a K viac-menej prestali a v súčasnosti je úroveň fosforečného hnojenia na 33 % a draslíka oproti rokom pred revolúciou aplikujeme len 24 %. Aj napriek tomu nespôsobuje deficit týchto prvkov v súčasnej intenzívnej rastlinnej výrobe problém. Je tomu tak preto, že vďaka vysokej úrovni dusíkatého hnojenia spolu s aplikáciami pesticídov a následnému rozpadu pôdnych agregátov sa nahnojené zdroje z minulosti fyzicky sprístupnili a rastliny a mikroorganizmy dokážu ťažiť tieto živiny aj z menej prístupných miest a foriem zabudovaných pôvodne vo vnútri pôdnych agregátov. To však so sebou prináša viacero negatívnych javov, na prvý pohľad neviditeľných.
V prostredí, kde spoločenská dohoda toleruje dlhodobú intenzifikáciu poľnohospodárstva pod vidinou maximálneho zisku, sa najvyššie úrody dosahujú aplikáciou vysokých dávok dusíka a pesticídov, s nutnosťou z času na čas neutralizovať prebiehajúcu acidifikáciu. Podľa kvality pôdy sa skôr či neskôr (pri piesčitých pôdach najskôr) prejaví zhubný vplyv tohto hospodárstva na rozpad štruktúry pôdy, na rozpad pôdnych agregátov a na utuženie podorničia. Potreba pôdu dovápniť má ale priamu súvislosť s hnojením vysokými dávkami dusíka. Totiž každý nadbytok dusíka, či už bol aplikovaný v podobe močoviny, amónneho dusíka alebo liadku rieši pôda mikrobiálnou oxidáciou nadbytku nevyužitého dusíka až na nitráty (dusičnany). V systémoch blízkych prírode je to prezieravé opatrenie, pretože po daždi sa dusičnany z miesta nadbytku dusíka distribuujú do hĺbky pôdy, homogenizuje sa tak ponuka kľúčovej živiny aj do miest s relatívnym nedostatkom dusíka. Iné je to v intenzívnom poľnohospodárstve. Nadbytok dusičnanov sa viaže na vápnik a horčík a pohybuje sa pôdnym profilom smerom nadol. Dochádza k acidifikácii. Krátkodobo dochádza k navýšeniu koncentrácie týchto rozpustených solí v pôdnom roztoku, ktorý sa hromadí na povrchu zhutneného podorničia, pretože hlbšie nemôže vsakovať. Pre pestovanú plodinu s deformovaným koreňovým systémom na povrchu podorničia je táto ponuka dusíka luxusná. Dusičnany sú plodinou odoberané, vápnik už menej, zostáva na mieste a môže reagovať s kyselinou uhličitou, ktorá vzniká rozpúšťaním oxidu uhličitého z koreňového dýchania vo vode.
Vplyv pesticídov a mechanizácie
Necitlivý spôsob obrábania pôdy a chemizácia rastlinnej výroby sú akýmsi katalyzátorom problémov. Treba si uvedomiť, že za normálnych okolností rastliny dotujú mikroorganizmy v okolí koreňov približne 25 % svojich metabolitov. Tie následne vytvárajú mikrobiálne biofilmy, sliz, prírodné lepidlá a vytvárajú tak zhluky organických látok, ktoré sú nielen základom stabilného humusu, ale tiež základom regenerácie pôdnych agregátov. Pokiaľ ale majú rastliny v pôdnom roztoku minerálny dusík, pokiaľ sú intenzívne hnojené dusíkom, dotácia rastlinných metabolitov klesá na približne 5 %. Pôda sa v relatívne krátkych časových obdobiach musí učiť vzdorovať novým a novým generáciám pesticídov. Žiadne kontrolné laboratórium na svete však nie je schopné simulovať skutočnú situáciu synergie rezíduí pesticídov a ich metabolitov v reálnej pôde. Potom je tu skupina látok, ktoré sa v pôde neviažu, čo je pre ňu pozitívne, no nachádzame ich v priesakových a podzemných vodách, kde spôsobujú iný, závažný problém. Navyše, pokiaľ sa v pôde účinná látka neviaže, nereaguje s pôdnymi zložkami, dá sa predpokladať jej predĺžená účinnosť i na iné, cenné necieľové organizmy.
Súvislosť medzi ťažkými mechanizmy a utužením pôd existuje, nemožno ju ako faktor úplne vylúčiť. Typická situácia je na úvratiach, kde je utuženie technikou pochopiteľné. Veľmi ťažké stroje, ako je napríklad vyorávač cukrovky, ktorý váži nenaložený viac ako 30 ton a plne naložený viac ako 60 ton, spôsobujú utuženie vo väčších hĺbkach - až do 0,90 m. Aby sa také gigantické stroje nezaborili, môžu vojsť na ornú pôdu iba vtedy, ak je dostatočne suchá. Preschnutá pôda slúži ako kompaktný blok materiálu, ako „vibračná stolica“, ktorá prenáša vibrácie do hĺbky. Prenos vibrácií do kontaktnej vrstvy medzi suchou a vlhkou pôdou spôsobuje plastické zmeny vlhkej pôdy, deformáciu pórov, vytláčanie vzduchu, dochádza k zhutneniu vo veľkých hĺbkach. Ale za súčasný celoplošný charakter utuženia nenesú ťažké stroje hlavnú zodpovednosť. Stačí si predstaviť povrch zhutneného podorničia, hĺbku zóny utuženia, ktorá sa nachádza medzi 0,20 až 0,30 m. V tejto hĺbke sa ťažké stroje nepohybujú. Plošné zhutnenie v tejto hĺbke pochádza z už popísanej straty kontroly osudov tých najjemnejších frakcií pôdy - ílu a prachu - ich hromadeniu a spevňovaniu na povrchu podorničia. To, že primárnou príčinou plošného utuženia povrchu podorničia nie sú ťažké mechanizmy, ale narušená biochemická a fyzikálna rovnováha v pôde spôsobená hlavne absenciou aktivít pôdnych organizmov, sa vo vyspelom svete vie.
Rozpad pôdnych agregátov a krusta
Človek od roku 1912 urobil z kľúčovej živiny, živinu pre pôdu bezcennú. Nikto neočakával, že sa tento systém rozvinie až do takej rafinovanosti, že väčšine rastlinných koreňov bude postačovať vrstva 0,20 - 0,30 m pôdy, do ktorej pomaly vsiakne zrážková voda vrátane agrochemikálií. Že sa z rozpadu pôdnych agregátov bude po dopade dažďových kvapiek povrch pôdy „rozplavovať“, a že po vyschnutí sa bude vytvárať na povrchu pôdy typická krusta. Táto krusta nie je zrnitostne homogénna, najskôr sedimentujú hrubozrnnejšie materiály, napr. zrnká piesku, potom prachová frakcia a ako posledné frakcie ílov. Zaschnutím krusty sa objemovo najviac mení povrchová vrstvička ílov, spôsobuje tým popraskanie a priehyb jednotlivých segmentov povrchovej krusty a ich odtrhnutie od hlbšie ležiacich vrstiev ornice. To má paradoxné výhodu v pretrhaní kontinuity kapilárnych pórov, čím sa obmedzí výpar.
Sposob hospodárenia s chudobnými osevnými postupmi, nadmernou mechanizáciou, dlhými obdobiami bez vegetačného krytu a chemizáciou zapríčinili rozpad ornice na najjemnejšie častice. Jemné prachové a ílové častice sa následne pôsobením presakujúcej vody dajú do vertikálneho pohybu pôdnym profilom až k podorničiu, kde sa usadzujú. Ílovité častice, ktoré sa rýchlym splachom dostávajú do vertikálnych trhlín ešte suchej pôdy, menia po napučaní svoj objem a pôsobia tak ako kliny, čo situáciu ešte zhoršuje. Na týchto utužených, resp. upchaných vrstvách podorničia dochádza následne k sledu dejov, ktoré ešte viac umocňujú zhutnenie rozhrania ornice a podorničia.
Riešenia pre obnovu pôdneho zdravia
Riešenie tejto situácie bude vyžadovať novú generáciu odborníkov. Ak by totiž bola pôda z hľadiska fyzikálnej štruktúry a aktivít pôdnych organizmov v dobrom stave, obrábanie by jej až tak neubližovalo. Skrátene, celosvetovo sa zrýchľuje prechod poľnohospodárov na bezorbové hospodárenie a to má určite svoje vlastné dôvody. Jedným z nich je stupeň súčasnej degradácie fyzikálnej štruktúry pôdy, ktorú ešte žiadny pluh na svete nedokázal napraviť. Z „plastelíny“ sa orbou kyprá pôda nestane, ale zase len „plastelína“.
Bezorbové technológie
Ba čo viac, pluh je najdokonalejší pôdny fungicíd. Vláknité pôdne huby potrebujú na regeneráciu po orbe oveľa dlhšiu dobu ako pôdne baktérie, huby sú schopné regenerovať až za dobu dlhšiu ako štyri roky! A huby pre regeneráciu pôdnej štruktúry potrebujeme. Pre „oplietanie“ pôdnych agregátov, pre ich vodostálosť, stabilizáciu je nutná súčinnosť saprofytických alebo symbiotických hubových vlákien a ich vlastná produkcia lepivých a ťažko rozložiteľných glomalínov. S každou orbou sa stráca pôdna organická hmota. S orbou sa tiež viac vyparuje voda, straty predstavujú podľa ročného obdobia až 20 mm v prepočte na množstvo zrážok. S orbou sa znižuje biodiverzita pôdnych organizmov. Poľnohospodárske bezorbové technológie nemusíme navyše zavádzať ako nejaké nóvum. Sú s nimi viac ako dvadsaťročné skúsenosti v nemeckom Brandenbursku a Bavorsku, pokusy sú robené v rakúskom Štajersku, Korutánsku, v Dolnom Rakúsku, vo Švajčiarsku… V okolitých štátoch si za nás prešli poľnohospodári možnými úskaliami, je možné sa ich vyvarovať.
Význam živočíšnej výroby a medziplodín
Živočíšna výroba môže byť jednou z ciest nápravy daného stavu. Ale iba tam, kde ešte nedošlo k úplnému fyzikálnemu rozpadu pôdnych agregátov, kde je možné prepojiť novododané organické hnojivo s oživenou frakciou už prítomnej, stabilizovanej organickej hmoty v pôde. Pôdy, ktoré sú na tom najhoršie, pôdy, ktoré stratili kontrolu nad osudom najjemnejších ílových a prachových frakcií pôdy, nemožno tak jednoducho regenerovať zhora, obyčajnou nápravou dodávania odporúčaného množstva kvalitných maštaľných organických hnojív. Tieto organické látky sa totiž musia podľa predpisov rýchlo zapraviť do pôdy, ktorej fyzikálna degradácia neumožňuje rovnomerne rozmiestniť hnoj do pôdneho profilu. Degradovaná pôda vo výsledku viac stráca, než získava. Orbou stráca ako vodu, tak i organické látky. A ešte niečo - ak by bolo úspešné poľnohospodárstvo závislé len od dodávok organických hnojív pôvodom zo živočíšnej výroby, bolo by poľnohospodárstvo v celom Dolnom Rakúsko ohrozené, keďže tu chýba živočíšna výroba.
V praxi je možné relatívne jednoducho začať využívať medziplodiny. Áno, integrácia medziplodín je fantastická možnosť ako tento stav zvrátiť. Skúsenosti hovoria jasne. V súčasnosti sa v tomto smere u nás využíva asi najviac monokultúra horčice bielej, je to správna cesta? Nie je to úplne šťastné riešenie, aj keď má tento druh viacero žiaducich vlastností, ako rýchlosť rastu a schopnosť potláčať buriny. Vyznačuje sa aj schopnosťou produkovať glukosinoláty, ktorými, laicky povedané, pôsobí v pôde ako prírodný pesticíd, má antimikrobiálne účinky. Glukosinoláty spôsobujú smrť a rozklad mikroorganizmov, takto uvoľnené živiny následne horčica využíva pre svoje potreby. Ak preto očakávame od tejto medziplodiny oživenie pôdy a zlepšenie fyzikálnej štruktúry pôdy, sme na omyle. Pozitívom je len prípadná fixácia nadbytočných živín, najmä dusíka v jej biomase. V tomto smere by bolo múdrejšie využívať horčicu habešskú, ktorá vylučuje 20-krát menej glukosinolátov, resp. Treba sa zamerať na zloženie takých miešaniek, ktoré vyriešia problémy s nadbytočným dusíkom, ako sú trávy, alebo kapustovité (iné ako horčica biela či repka). Následne začať využívať potenciál fixácie vzdušného dusíka bôbovitými. Problém s fosforom vie riešiť napríklad pohánka. Tá zmenou pH v koreňovej zóne ho dokáže sprístupňovať a zabudovávať do svoje organickej hmoty. Preto bude táto plodina vrátená na naše polia. Pestovatelia si však musia ustrážiť to, aby sa ako medziplodina nevysemenila, inak agresívne zaburiňuje následné plodiny.
Živá pôda: Ako neviditeľné mikróby ovplyvňujú jedlo, ktoré jeme (360° video)
Využitie mikroorganizmov a bakteriálnych preparátov
Pôdne mikroorganizmy mobilizujú z organických i minerálnych foriem pre rastliny dôležité biogénne prvky a uvoľňujú, či vylučujú do prostredia rôzne vitamíny, antibiotiká a aktivizujúce látky (stimulátory), preto mikrobiálny život v pôde rozhoduje o celom rade procesov podmieňujúcich priebeh rôznych fyzikálno-chemických procesov špecificky ovplyvňujúcich zásobovanie koreňov rastlín živinami. Pôdne baktérie vo významnej miere ovplyvňujú celkovú produktivitu pôdy a kvalitu rastlinnej produkcie. Viažu vzdušný dusík, sprístupňujú ťažkoprístupné formy živín napr. fosforu, podieľajú sa na mineralizácii organických látok a urýchľujú rozklad rastlinných zvyškov.
Bakteriálne preparáty AZOTER vďaka svojmu zloženiu obnovujú mikrobiálny život v pôde čím zvyšujú úrodnosť a produktivitu pôd, čo má priaznivý dopad aj na kvalitu dopestovanej produkcie. Bakteriálne hnojivá AZOTER obsahujú tri druhy kmeňov baktérií, ktoré sa podieľajú na asymbiotickej fixácii vzdušného dusíka, podporujú rozkladné procesy organickej hmoty v pôde, napomáhajú sprístupňovaniu dôležitých makrobiogénnych prvkov najmä fosforu v pôde z nerozpustných foriem na formy prístupné. Vzhľadom na vysokú koncentráciu baktérií obsiahnutých v hnojive sa po aplikácii AZOTERu výrazne zvýši množstvo bakteriálnej mikroflóry v pôde.
Význam dusíka
Dusík patrí medzi základné makrobiogénne prvky, je označovaný ako prvok, ktorý je ,,motorom rastu“. Zásoby dusíka v pôdach priamo závisia od zásob humusu. Keďže horniny prakticky neobsahujú dusík, obohacovanie pôdy týmto prvkom je späté s biologickou akumuláciou voľného atmosférického dusíka. Atmosféra je bohatým zdrojom dusíka (obsah dusíka sa uvádza na úrovni 78,09 objemových percent), čo po prepočte na plochu 1 ha predstavuje množstvo 75 000 ton N2, problémom však je silná trojitá väzba medzi atómami dusíka, pre ktorú rastliny nedokážu prijať atmosférický dusík a zapojiť ho do svojho látkového metabolizmu. Mikroorganizmy túto silnú trojitú väzbu svojím enzýmovým aparátom dokážu rozbiť.
Zvýšenie efektivity fixácie vzdušného dusíka pomocou baktérií sa podarilo docieliť vhodným výberom kmeňov, ktoré sú perspektívne nielen z hľadiska veľmi efektívneho asymbiotického viazania vzdušného dusíka, ale sú schopné sa po vyaplikovaní do pôdy veľmi intenzívne rozmnožovať, čím sa množstvo nafixovaného dusíka prístupného pre rastliny výrazne zvýšilo. Bakteriálne hnojivá AZOTER obsahujú vysoko efektívne kmene asymbiotických baktérií (Azotobacter chroococcum a Azospirillum brasilense), ktoré dokážu nasyntetizovať - nafixovať v priebehu vegetačného obdobia pestovaných rastlín veľké množstvo dusíka. Množstvo nafixovaného dusíka a prijateľného pre rastliny sa pohybuje na úrovni 60 - 80 kg, pričom za optimálnych podmienok činí 100 - 150 kg.N ha-1, čo znižuje spotrebu klasických dusíkatých priemyselných hnojív cca. o 50 - 70 kg N/ha.
Dostupnosť fosforu
Obsah celkového fosforu v pôdach Slovenska je v porovnaní s obsahmi N, K, Ca i Mg najnižší (Pt =0,03 - 0,2%), je tvorený organickou i anorganickou frakciou, pričom vo väčšine našich pôd mierne dominuje anorganický (25 - 98%) fosfor nad organickým (2 -75%) fosforom ako dôsledok prevažne minerálneho charakteru našich pôd. Podstatná časť fosforu (92 - 99%) nachádzajúceho sa v pôde je pre rastliny neprijateľná. Len 1 - 8% z celkovej zásoby P dokážu rastliny využiť pre tvorbu úrody. Sprístupňovanie fosforu do vodorozpustnej formy sa v pôde uskutočňuje aj biologickou cestou. Bacillus megaterium uvoľňuje viazaný fosfor, mení v pôde existujúci trikalciumfosfát na dikalciumfosfát, a tým sprístupňuje zlúčeniny fosforu pre pestované rastliny. Množstvo takto uvoľneného fosforu zodpovedá na konci vegetačného obdobia cca. 20 - 40 kg P2O5/ha. Pomocou aplikovaného AZOTERu v kombinácii s prítomnou celulózou rýchlo narastá počet baktérií prítomných v pôde rozkladajúcich pozberové zvyšky. Tieto baktérie urýchlia proces rozkladu pôdnej organickej hmoty a pozberových zvyškov. Rýchly rozklad a mineralizácia organických látok pôdy sú podmienené súčasnou činnosťou rôznorodých skupín mikroorganizmov (napr. azotobactera a celulolytických baktérií).
Na trhu sú dnes k dispozícii prípravky na báze mikroorganizmov. Či to má opodstatnenie nechám radšej na posúdení ich používateľov, vonkoncom nie sú tieto prípravky v dnešnej dobe tak finančne nedostupné. Odporúčam overenie prípravkov na menších častiach pozemkov a sledovanie nielen nadzemnej biomasy rastlín, ale vyrýľovať si tiež vzorku koreňovej biomasy a posúdiť jej stav, mohutnosť, vitalitu, hĺbku prekorenenia, atď… Pôdny svet je totiž natoľko zložitý a reakcie tak ťažko predikovateľné, že to, čo je vhodné odporučiť na jednej lokalite, môže na inej lokalite pôsobiť opačne. Táto i iné skupiny priateľských mikróbov sa však uplatňujú najmä v oblasti vysokej ponuky energie. Čo je prostredie v bezprostrednej oblasti koreňa, v rhizosfére rastlín, preto je potrebné im korene v čo najväčšej miere poskytnúť.
Živná pôda v laboratórnych podmienkach
Živná pôda alebo rastové médium alebo kultivačné médium je substrát poskytujúci výživu a ďalšie vhodné podmienky organizmom a ich častiam pestovaným in vitro. Čím je organizmus zložitejší a neúplnejší, tým komplexnejšiu živnú pôdu obyčajne potrebuje. Média sú veľmi rozličné a môžu obsahovať inertný spevňujúci nosič (napr. agar), anorganické látky (draslík, vápnik) a organické látky (cukry, monosacharidy, di a polysacharidy - škrob, celulóza, glukóza, maltóza) s nutričnou alebo regulačnou funkciou. C uhlík - je limitujúcim prvkom a pridáva sa vo forme organickej, cukry, monosacharidy, di a polysacharidy - škrob, celulóza, glukóza, maltóza.
Typy živných médií
Média delíme podľa skupenstva na tuhé, polotuhé a tekuté. Tuhé obsahujú nejaký inertný nosič (napr. agar), kým pri tekutých taký nosič chýba. Na selektívnych médiách rastú len niektoré organizmy, teda spravidla tie, ktoré výskumník potrebuje izolovať. Toho sa docieľuje napríklad pridaním antibiotík alebo naopak tým, že médium neobsahuje určité látky. Napríklad baktérie náchylné k ampicilínu či tetracyklínu na médiu obsahujúcom tieto antibiotiká nevyrastú. Ak máme médium bez aminokyseliny prolínu, nevyrastú na nej tie bakteriálne kmene E. coli, ktoré si prolín nedokážu samy syntetizovať. Diagnostické médium sa používa na odlíšenie či úplnú determináciu organizmov rastúcich v danom médiu, a to aj vtedy, ak je ich v živnej pôde viac než jeden druh. Väčšinou dochádza k určitému zafarbeniu kolónií daného organizmu. Napríklad MacConkeyov agar rozlišuje baktérie na tie, ktoré fermentujú laktózu, a na tie, ktoré ju nefermentujú. Baktérie fermentujúce laktózu totiž zároveň produkujú kyselinu, ktorá vyvoláva ružovočervené sfarbenie indikátora obsiahnutého v pôde.
Základné médiá používané v rastlinných biotechnológiách je nutné chápať bez rastlinných regulátorov a sacharózy (zdroj energie), pretože variácie, ktoré vznikajú z týchto základných, variujú práve obsahom týchto látok (napr. Gamborg et al.).
Zloženie a príprava živných pôd
Spevňujúce zložky
- Agar - Je heteropolysacharid získaný z morských rias. Do živnej pôdy sa používa vo forme potrebného prášku. Výhodou je že sa tam M.O nerozkladajú. Jeho teplota topenia je 95°C. Jeho teplota tuhnutia je od 40 °C do 42 °C. Používa sa v koncentráciach od 1,5 % do 3 %. V kyslých živných pôdach sa hydrolyzuje.
- Želatína - Jej účel a využitie sa využíva pre dôkazové reakcie. Vyrába sa z kostí, chrupaviek a šliach. Teplota topenia je tu 22 °C.
- Kremičitý gél - Používa sa ako inertné anorganické stužovadlo. Živné pôdy, vtedy keď je potrebné vylúčiť prítomnosť organických látok v prípade kultivácie striktne autotrofných M.O.
Prírodné živné pôdy
- Mezopeptónový bujón a mezopeptónový agar - Patria medzi kvapalné živné pôdy. Chýba tam zahusťujúca zložka. Pripravuje sa podľa návodu. Príprava trvá 10 minút pri určitom tlaku. Bujón je určený na kultiváciu rastovo náročných baktérií. Zloženie pôdy je 1000 ml = 1l. Mäsový extrakt, NaOH-dihydrogén PK.
- Mezopeptónová želatína - K 1 l mezopeptónového bujónu sa pridá 100 g želatíny a zahrievame 30 minút v kovovom hrnci.
- Sladinová živná pôda a sladinový agar - Slúži na kultiváciu kvasiniek a plesní. Je extrakt zo sladového prameňa, ktorý sa riedi 1-1. Sterilizuje sa tyndalizáciou v chochovom hrnci, 3x30 minút. Pri pretlaku 0,12 MPa s 24 hodinovými prestávkami pri teplote 37 °C.
Tekuté ŽP - riadime sa zásadou postupného rozpúšťania navážených zložiek podľa príslušného predpisu. Vo vode najprv rozpúšťame dusíkaté živiny a po ich rozpustení pridáme navážené množstvo cukrov, solí a ostatných látok. Po rozpustení všetkých zložiek zahrievame pH ŽP a podľa potreby upravíme na predpísanú hodnotu pridaním malého množstva 0,1 M H3PO4 alebo 0,1 M NaOH. Musíme brať do úvahy, že pri sterilizácii sa pH čiastočne zníži.
tags: #zivne #pody #pri #pri #pestovanie