Ásványianyag-mobilizálás baktériumokkal

Az ásványi anyagok mobilizálása és a növények számára elérhető formában történő felszabadítása egyre fontosabb szerepet játszik a fenntartható mezőgazdaságban, amelynél a talaj mikrobiomja játszik fő szerepet. A baktériumok a talajban számos olyan ásványi anyagot mobilizálnak, amelyek alapvető fontosságúak a növények számára, emellett a talaj tápanyag-szolgáltató képessége kiegyenlítettebbé válik, nő a terméshozam, nem utolsósorban csökkenthető a műtrágyák mennyisége is.

Az ásványi anyagok jelentősége

Az ásványi anyagok forrásai jellemzően a talaj ásványi összetevői, amelyek különböző kőzetekből származnak. Az ásványi anyagok, mint például a foszfor, kálium, elengedhetetlenek a növények növekedéséhez és fejlődéséhez. A talaj ásványianyag-tartalma azonban gyakran nem áll közvetlenül a növények rendelkezésére, mivel azok oldhatatlan formában találhatóak meg benne. Az ásványi anyagok a mikroorganizmusok általi mobilizálással válnak a növények számára hozzáférhetővé.

A baktériumok szerepe

A baktériumok aktivitása hozzájárul a tápanyagok körforgásához és a talaj egészségének fenntartásához. A talajban élő baktériumok különféle mechanizmusokkal képesek az ásványi anyagok mobilizálására, éppen ezért kiemelten jelentős a talajmikrobiom biodiverzitása. Nagy változékonyságú és nagy egyedszámú talajmikroba- közösség hatékonyabban bont le, tár fel, mobilizál növényi tápanyagokat, mint egy talajélettel alig rendelkező közeg.

Enzimatikus lebontás: A baktériumok enzimeket termelnek, amelyek képesek lebontani az ásványi anyagokat, ezáltal mobilizálva azokat.

Szerves savak termelése: A baktériumok által termelt szerves savak, mint a citromsav és ecetsav, csökkentik a pH-t, ami elősegíti az ásványi anyagok oldódását.

Mikrobiális interakciók: A baktériumok közötti interakciók, például a szimbiózis, fokozhatják a tápanyagok mobilizálását, mivel egyes baktériumok képesek más baktériumok által termelt anyagok hasznosítására és ezáltal egyes anyagok további bontására.

Fémionok komplex képzése: Léteznek kelátképző baktériumok, amelyek képesek fémionokat kelátok formájában megkötni. Ezek a baktériumok különféle mechanizmusok révén mobilizálják a talajban található tápanyagokat, különösen a nehezen hozzáférhető fémeket, mint például a vas, mangán, cink és réz. A kelátképző baktériumok tevékenysége rendkívül fontos a tápanyagok elérhetősége szempontjából.

Foszformobilizáló baktériumok: Bacillus, Pseudomonas, Mycobacterium.

A foszfor, mint a növények számára nélkülözhetetlen tápanyag, gyakran oldhatatlan formában van jelen a talajban. Leggyakrabban foszfátok formájában található meg kőzetekben és talajásványokban (pl. apatit). A baktériumok által termelt savak és enzimek, például citromsav, tejsav és foszfatázok, segítik a foszforsavas sók oldódását, így a foszfor elérhetővé válik a növények számára.

Káliummobilizáló baktériumok: Klebsiella, Bacillus

A kálium szintén alapvető tápanyag, de a talajban gyakran nem hozzáférhető formában van jelen. A kálium a talajásványokban, mint például a muszkovitban és a biotitban található. A káliummobilizáló baktériumok speciális enzimjeik segítségével képesek lebontani ezeket a káliumot tartalmazó ásványokat, így azt a növények számára hasznosítható formában bocsátják rendelkezésre.

Nitrogénkötő baktériumok (szabadon élő, asszociatív, szimbiotikus)

Szabadon élő baktériumok: Például az Azotobacter tartozik ide. Ezek a baktériumok a talajban élnek, és képesek a légköri nitrogént megkötni. A Clostridiumok anaerob körülmények között élnek, és szintén képesek a nitrogén megkötésére.

Asszociatív baktériumok: Például az Azospirillum-fajok, melyek a növények gyökérzónájában élnek, és segítik a növények nitrogénfelvételét.

Szimbiotikus baktériumok: Többek között a Rhizobium-fajok. Ezek a baktériumok a pillangós virágú növények (pl. bab, borsó, lucerna) gyökerein élnek, és nitrogéngyűjtő gumókat képeznek, ezáltal biztosítják a növények nitrogénellátását.

Cinkmobilizáló baktériumok: Bacillus subtilis, Pseudomonas-uorescens. A cink a talajban főként cink-oxidok és cink-szulfát formájában található. A baktériumok szerves savakat termelnek, amelyek elősegítik a cink mobilizálását.

Vasmobilizáló baktériumok: Pseudomonas, Bacillus. A vas a talajban leggyakrabban oxidált formában (pl. vas-oxidok) van jelen. A baktériumok képesek oldható komplexek képzésére, amelyek lehetővé teszik a vas mobilizálását. A vasionokkal ún. szideroforokat képeznek, így vashiányos állapotot idéznek elő, ezzel gátolva a patogén gombák szaporodását. Viszont az így megkötött vasiont a növénynek át tudják adni.

Mangánmobilizáló baktériumok: Bacillus, Pseudomonas. A mangán a talajásványokban található, és általában oxidált formában jelenik meg. A baktériumok szerves savakat termelnek, amelyek segítik a mangán oldódását.

A baktériumok alkalmazása a mezőgazdaságban

A baktériumok ásványianyag-mobilizáló képességeinek hasznosítása a mezőgazdaságban számos előnnyel járhat:

Tápanyagok gazdaságos felhasználása: A baktériumok használata lehetővé teszi, hogy a gazdálkodók kevesebb műtrágyát használjanak, mivel a talajban meglévő tápanyagokat hatékonyabban hasznosíthatják, és hosszabb távon egyenletesebben biztosítják.

Talaj egészségének javítása: A mikrobiális aktivitás növelése javítja a talaj struktúráját (víz- és levegőháztartását) és egészségét, elősegítve a növények optimális fejlődését.

Fenntarthatóság: A baktériumok alkalmazása csökkentheti a környezeti terhelést, mivel kevesebb kemikáliát kell használni, ami hozzájárul a fenntartható mezőgazdasági gyakorlatokhoz. A talajszerkezet javulása által kevesebb talajmunkára van szükség, így az üzemanyag-megtakarítás is megemlíthető.

A különböző talajviszonyok, pH-értékek és egyéb környezeti tényezők nagyban befolyásolhatják a baktériumok működését. Mindenesetre elmondható, hogy egyre rosszabb állapotú, leromlott termőtalajaink minőségének javítására a leghatékonyabb módszer a talajélet helyreállítása az ásványi tápanyagok és szerves anyagok bevitelével, valamint talajoltó mikrobák alkalmazásával. Minél diverzebb a talajlakó közösség, annál ellenállóbb, annál szélesebb körű folyamatok zajlanak benne, annál kevésbé keletkeznek szélsőséges helyzetek.

Ahogy az állatvilágban is egy ökoszisztéma annál stabilabb, minél nagyobb a biodiverzitása, ugyanez igaz a talajra is, ezért talajaink (és növényeink) egészségének és termőképességének megőrzése nagyban alapszik a talajélet megőrzésén és növelésén.

Magyar Talajvédelmi Baktérium -gyártók és -forgalmazók Szakmai Szövetsége