Czy znasz znaczenie mikrobiomu glebowego?

Wiedza o tym, że w glebie występują liczne bakterie i grzyby jest powszechna. Pula mikroorganizmów występujących w danym środowisku np. glebie określana jest mianem mikrobiomu. Jego skład gatunkowy (jakościowy) czy zawartość procentowa (ilościowy) poszczególnych gatunków są zmienne w czasie i zależą od wielu czynników. Do głównych należy zaliczyć: czynniki atmosferyczne, stosowane nawozy i środki ochrony roślin, aplikacje biostymulatorów czy infekcje mikroorganizmów wywołujących choroby roślin.

Skład mikrobiomu glebowego należy systematycznie monitorować najlepiej dwa razy do roku na danym polu uprawnym. Raport z takiego badania dostarcza informacji czy na konkretnym polu dominuje jeden gatunek, co jest zjawiskiem niekorzystnym czy raczej jest to współistnienie wielu gatunków o odpowiednim udziale procentowym. Każdy z występujących mikroorganizmów wchodzi w wiele interakcji na różnych poziomach:

W każdej z czterech wymienionych powyżej interakcji, można wydzielić kolejne podtypy interakcji m.in. hamowanie rozwoju patogenów, produkowanie metabolitów wspomagających rozwój wybranych mikroorganizmów, promowanie wzrostu roślin, indukowanie odporności roślin czy warunkowanie biodostępności pierwiastków w glebie. Wszystko to składa się na bardzo złożony, wielowektorowy, a jednocześnie „żywy” układ jaki istnieje w glebie.

Często pomijana kontrola mikrobiomu jest istotną czynnością, którą warto prowadzić, pomimo że wydaje się być skomplikowana. Systematyczna kontrola chroni przed zachwianiem równowagi mikrobiologicznej, co niekiedy wymusza interwencję odpowiednim biostymulatorerm w celu jej przywrócenia do optimum. W kontekście interakcji mikroorganizm ←→ patogen literatura pisze o tzw. potencjale supresyjnym gleby, który można określić jako niski lub wysoki. Potencjał supresyjny gleby to „niegościnność” części gleb wobec niektórych patogenów roślin. Wysoki potencjał supresyjny  skutkuje zagnieżdżeniem niektórych patogenów. Część z nich się zadomowi, nie wywołując infekcji. Z kolei inna część się po zadomowieniu się wywołuje infekcję, która z czasem może mieć marginalny wpływ na roślinę.

Mimo dynamicznego rozwoju sektora biostymulatorów brakuje narzędzi do oceny stanu mikrobiomu glebowego. Nieliczne firmy w Polsce wykonują takie badania. Jednym z nich jest lubelskie laboratorium Nexbio.

Ocena stanu mikrobiomu glebowego

Procedura pobierania próbek jest bliźniaczo podobna do tej, która jest stosowana przy badaniach chemicznych gleby. W laboratorium przygotowywany jest posiew z próbki gleby w kierunku identyfikacji występujących w niej mikroorganizmów.

Po przeprowadzonej hodowli możliwe jest określenie udziału procentowego poszczególnych drobnoustrojów. Jednym z ostatnim etapów jest określenie z jakimi dokładnie gatunkami mamy do czynienia. Najbardziej wiarygodną i dokładną metodą jest identyfikacja w oparciu o DNA. Jest to niezwykle istotne, ponieważ metod identyfikacji mikroorganizmów jest wiele począwszy od metod mikroskopowych, po hodowli na podłożach selektywnych, kończąc na testach biochemicznych. Określenie udziału poszczególnych rodzajów mikroorganizmów w glebie  to tak naprawdę kluczowy moment badania, ponieważ właściwości danej bakterii lub grzyba mogą być diametralnie różne. W obrębie tego samego rodzaju mogą występować gatunki patogenne oraz pożyteczne. Dlatego też pomyłki przy identyfikacji mikroorganizmu będą rzutować na błędne informacje o mikrobiomie glebowym naszej uprawy.

Końcowym etapem każdej analizy jest raport. Istotne jest, aby zawierał informacje dotyczące wpływu każdego z wykrytych drobnoustrojów na glebę oraz roślinę. Zalecenia wynikające z obecności wykrytego mikrobiomu należy odnosić zawsze w kontekście bieżącej uprawy oraz, jeśli to możliwe płodozmianu z ostatnich trzech lat.

Przykładem  jednego z pożądanych mikroorganizmów w glebie są grzyby z rodzaju Trichoderma. Wykazują wiele korzystnych właściwości, przede wszystkim hamowanie rozwoju części patogenów roślin z rodzaju Fusarium, Pythium, Rhizoctonia, Phytophthora, Alternaria, Colletotrichum acutatum, Botrytis cinerea czy Sclerotinia sclerotiorum. Jest to bardzo szerokie spektrum działania. Do równie ważnych efektów obecności grzybów Trichoderma można zaliczyć m.in.: wpływ na zwiększenie korzeni bocznych, ich powierzchni i długości, wzmagają proces kiełkowania, niszczą jaja nicieni i produkują hormony roślin np. kwas abscysynowy (ABA). Należy zwrócić uwagę, że każde z wymienionych właściwości ma efekt domina np. większa liczba, powierzchnia i długość korzeni bocznych spowoduje większe wchłanianie wody i składników odżywczych co może decydować o tym, że roślina lepiej zniesie okres suszy. Kolejna istotna kwestia to zdolność do bioremediacji gleby z zanieczyszczeń chemicznych. Bioremediacja to proces usuwania zanieczyszczeń z gleb i wód przez mikroorganizmy. Polega na metabolizowaniu substancji niebezpiecznych do form przyswajalnych przez roślinę lub mikrobiom gleby. Na drodze bioremediacji mogą być usuwane m.in. mancozeb i karbendazym. Proces ten ma niezwykle ważny wpływ na zawartość pozostałości pestycydów w glebie. Obecnie tylko owoce badane są pod tym kątem. Jednak wykonując zabiegi ochronne pewna część tych pestycydów kumulowana jest nie tylko w roślinie czy samych owocach, ale także w glebie. Z każdym kolejnym rokiem może dochodzić do kumulacji pozostałości w glebie. Warto temu zapobiec za pomocą aplikacji preparatów zawierających Trichodermę. Mając na uwadze powyższe cechy wiele gatunków grzybów, Trichoderma zaliczana jest do tzw. grzybów promujących wzrost roślin (ang. plant growth-promoting fungi-PGPF).

Zwrócenie się w stronę biologicznych środków kontroli jest nieuchronne i czeka to każdego plantatora. Wszystko to za sprawą wprowadzanego Europejskiego Zielonego Ładu. Istotne jest, aby już teraz zacząć stopniowo stawiać na biologizację i zdobywać w tym obszarze bezcenne doświadczenie. Wpłynie to korzystnie nie tylko na środowisko, ale i na wielkość oraz jakość naszych plonów.

Kontakt z Laboratorium:
Nexbio Sp. z o.o.
ul. Dobrzańskiego 3
20-262 Lublin
e-mail: biuro@nexbio.pl
tel.: +48 534 946 280
www.nexbio.pl

Autor:
Michał Dworniczak
Zastępca Kierownika Laboratorium Nexbio

Materiał promocyjny