← Επιστροφή στα Αναγεννητικά Νέα
Βιολογία εδάφουςΒακτήρια του εδάφους: λειτουργίες και κύκλος θρεπτικών στοιχείων
Από το αρχείο · Μελέτη 1985 και εκπαιδευτικό υλικό της Dr. Elaine Ingham
Τα βακτήρια συμμετέχουν στην αποδόμηση της οργανικής ύλης, στη συγκράτηση και στην κυκλοφορία των θρεπτικών στοιχείων, ειδικότερα του αζώτου, και στη δημιουργία εδαφικής δομής. Η συνεργασία τους με τις ρίζες και τους άλλους οργανισμούς του τροφικού πλέγματος συνδέει τη μικροσκοπική ζωή με τη θρέψη των φυτών.
Μικροσκοπικοί οργανισμοί με διαφορετικές λειτουργίες
Τα βακτήρια είναι μονοκύτταροι οργανισμοί. Πολλά αξιοποιούν τις εκκρίσεις των ριζών και τα φρέσκα φυτικά υπολείμματα. Στο κεφάλαιο για τα βακτήρια του Soil Biology Primer, η Elaine Ingham περιγράφει αποδομητές, συμβιωτικούς οργανισμούς, παθογόνα και ομάδες που αντλούν ενέργεια από ανόργανες ενώσεις. Κάθε ομάδα συμμετέχει με διαφορετικό τρόπο στις διεργασίες του εδάφους.[1]
Τα θρεπτικά στοιχεία παραμένουν μέσα στη ζωή του εδάφους
Καθώς αναπτύσσονται, τα βακτήρια ενσωματώνουν θρεπτικά στοιχεία στα κύτταρά τους. Έτσι, μέρος του αζώτου συγκρατείται στη μικροβιακή βιομάζα. Όταν πρωτόζωα και βακτηριοφάγοι νηματώδεις καταναλώνουν βακτήρια, απελευθερώνουν μέρος αυτών των στοιχείων σε μορφές που μπορούν να προσλάβουν οι ρίζες. Το Soil Food Web School παρουσιάζει αυτή τη σχέση ως βασική λειτουργία του τροφικού πλέγματος: η τροφή περνά από τη ρίζα στους μικροοργανισμούς και η θρέψη επιστρέφει στο φυτό μέσα από τις αλληλεπιδράσεις τους.[2]
Τι έδειξε η έρευνα της Ingham και των συνεργατών της
Σε πείραμα του 1985, οι Russell Ingham, Trofymow, Elaine Ingham και Coleman καλλιέργησαν το αγρωστώδες Bouteloua gracilis σε ελεγχόμενα μικρά εδαφικά συστήματα, με χαμηλό ανόργανο άζωτο. Σύγκριναν συνδυασμούς μικροοργανισμών και νηματωδών. Στις συνθήκες της δοκιμής, τα φυτά με βακτήρια και βακτηριοφάγους νηματώδεις αναπτύχθηκαν γρηγορότερα και αρχικά προσέλαβαν περισσότερο άζωτο από τα φυτά με βακτήρια μόνο. Οι ερευνητές συνέδεσαν το αποτέλεσμα με την απελευθέρωση αζώτου και τις αλληλεπιδράσεις γύρω από τις ρίζες. Η μελέτη δείχνει πόσο σημαντική μπορεί να είναι η παρουσία οργανισμών που τρέφονται με μικρόβια.[4]
Οι βακτηριακές ουσίες βοηθούν να σχηματιστεί δομή
Ορισμένα ωφέλιμα βακτήρια παράγουν κολλώδεις ουσίες που συνδέουν μικρά σωματίδια εδάφους και οργανικά υλικά σε μικροσυσσωματώματα. Οι μυκητιακές υφές μπορούν στη συνέχεια να τα συνδέσουν σε μεγαλύτερα συσσωματώματα. Ανάμεσά τους δημιουργούνται χώροι για αέρα, νερό και ανάπτυξη ριζών. Στην προσέγγιση του Soil Food Web School, η βιολογική δραστηριότητα συνδέεται έτσι με την αποκατάσταση της δομής του εδάφους.[3]
Βακτήρια και κύκλος αζώτου
Τα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια που συνεργάζονται με ψυχανθή, όπως το τριφύλλι, μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε μορφή που αξιοποιεί το φυτό. Άλλες ομάδες συμμετέχουν στη μετατροπή αμμωνίου σε νιτρώδη και νιτρικά. Σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου, η απονιτροποίηση μπορεί να μετατρέψει τα νιτρικά σε αέρια και να οδηγήσει σε απώλειες αζώτου. Η λειτουργία της βακτηριακής κοινότητας συνδέεται επομένως και με τον αερισμό, την υγρασία και τη δομή του εδάφους.[1]
Δημιουργούμε συνθήκες για ένα λειτουργικό τροφικό πλέγμα
Η φυτοκάλυψη και τα φυτικά υπολείμματα προσφέρουν τροφή, ενώ ο περιορισμός της συμπίεσης βοηθά την κίνηση αέρα και νερού. Η φροντίδα του εδαφικού περιβάλλοντος επιτρέπει στις μικροβιακές κοινότητες να αναπτύσσονται και να συνεργάζονται.[6]
Από το κομπόστ στη μικροσκοπική παρακολούθηση
Το Soil Food Web School συνδέει την παραγωγή βιολογικά ενεργού κομπόστ, την παρασκευή υγρών εφαρμογών και τη μικροσκοπική εξέταση. Παρακολουθούμε τα βακτήρια μαζί με τους μύκητες, τα πρωτόζωα και τους νηματώδεις. Η εικόνα αυτών των ομάδων μάς βοηθά να επιλέγουμε τις εφαρμογές και να εξετάζουμε πώς ανταποκρίνεται η εδαφική κοινότητα.[5]
Σύνδεση με το δικό μας πεδίο δράσης
Στους ελαιώνες μας παρακολουθούμε τη μικροβιολογία του εδάφους και των κομπόστ με το μικροσκόπιο και σχεδιάζουμε εφαρμογές υγρών εκχυλισμάτων με βάση τις ανάγκες του τροφικού πλέγματος, ακολουθώντας την προσέγγιση του Soil Food Web School.
Πηγές και τεκμηρίωση
- Elaine R. Ingham, Soil Biology Primer, κεφάλαιο 3: BacteriaΕκπαιδευτικός οδηγός USDA–NRCS · έκδοση 2000 · κεφάλαιο της Elaine Ingham
- Soil Food Web School, Nutrient CyclingΕκπαιδευτική παρουσίαση της προσέγγισης της Dr. Elaine Ingham
- Soil Food Web School, Formation of StructureΕκπαιδευτική παρουσίαση της σχέσης μικροοργανισμών και εδαφικής δομής
- R. E. Ingham, J. A. Trofymow, E. R. Ingham και D. C. Coleman, Interactions of Bacteria, Fungi, and their Nematode Grazers: Effects on Nutrient Cycling and Plant Growth1985 · Ecological Monographs 55:119–140 · Πειραματική μελέτη
- Soil Food Web School, Foundation CoursesΕκπαιδευτικό πρόγραμμα: βιολογία, κομπόστ, υγρές εφαρμογές και μικροσκοπία
- USDA–NRCS, Soil Tech Note 6A: BacteriaΤεχνικός οδηγός διαχείρισης του εδαφικού περιβάλλοντος