„A földi életet támogató folyamatok közül a legfontosabb a fotoszintézis. A szabadon élő nitrogénkötő baktériumok által végzett N-kötés a második”. – Dr. Christine Jones
Sok gazda keresi a választ arra, hogyan oldható meg a nitrogén műtrágya csökkentése/elhagyása a profitabilitás megőrzése mellett. Ebben a cikkben Dr. Christine Jones módszerét mutatom be, amivel 3 év alatt, fokozatosan váltható ki a műtrágyázás a talajélet támogatásával.
Miért költünk nitrogén műtrágyára, ha a légkör tele van nitrogénnel?
A légkör 78 százalékát nitrogén alkotja. A gazdák mégis óriási összegeket költenek arra, hogy ezt a tápelemet zsákból/tartályból adják oda a növénynek. A gond az, hogy a légkörben lévő nitrogén molekulát, azaz az N2-t a növények ebben a formában nem tudják hasznosítani. A két nitrogén atom közti erős kötést ugyanis nem képesek feltörni. Lehetséges lenne, hogy a természet eddig nem jött rá, hogy hogyan lehet a növények számára egyik legfontosabb tápelemet a levegőből kinyerni és azt a növények által felhasználható formába alakítani? Természetesen rájött. Ahogy arra Dr. David Johnson felhívja a figyelmet (3. percnél), több mint hárommilliárd évvel ezelőtt…
Kétszereplős vs. háromszereplős nitrogénkötő modell
Ezt a munkát a nitrogénkötő baktériumok végzik. Dr. Christine Jones bemutatja, hogy az N-kötést alapvetően két modellben folytatja a természet.
A kétszereplős modellt követik a pillangósvirágú növények, akik a gyökerükön képződő gümőkben élő nitrogénkötő baktériumokkal – Rhizobium baktériumok – szimbiózisban élnek. A növény itt cukorral fizet a baktériumnak, aki nitrogént köt és ad el a növény számára. Ebben a kétszereplős modellben van a növény és van a Rhizobium baktérium. Gombákra/mikorrhizákra/makroaggregátumokra itt nincs szükség, ami ennek a rendszernek komoly előnye, de egyben hátránya is. (Hasonló elven működnek a növény belsejében élő, azaz endofita nitrogénkötő baktériumok, akik mellett partnerként szintén nem jelennek meg a mikorrhiza gombák.)
A háromszereplős modellt követi az összes többi fotoszintetizáló növény. Itt a modellben van a növény és vannak a szabadon élő nitrogénkötő baktériumok – ők nem Rhizobiumok. Ezt a két szereplőt pedig összekötik a mikorrhiza gombák. A nitrogénkötés itt nem a gyökérgümőkben, hanem a gombák által létrehozott makroaggregátumokban vagy a növény gyökerét körülölelő gyökérköpenyben zajlik, ahol a baktériumok élnek. A növény itt is cukorral fizet, a mikorrhiza gomba szállít és intézi a kommunikációt, a baktérium köti a nitrogént.
A baktérium az N2 molekulát egy erre alkalmas enzim – nitrogenáz enzim – segítségével hatékonyan feltöri. Abból ammóniát, majd aminosavat állít elő, ezt küldi el a növénynek a mikorrhiza gombák fonalain keresztül. A folyamat fontos része, hogy a makroaggregátumok belsejében – amiket a gombák hoznak létre az általuk termelt ragasztó anyagokkal, pl. glomalinnal – a mikrobák anyagcsere termékeiből és elhalt testéből folyamatosan stabil humusz képződik.
A nitrogénkötéshez rengeteg energiára van szükség
Az N-kötés egy rendkívül energiaigényes folyamat, a táplálékháló által végzett gyakorlatok közül a leginkább energiaigényes. Itt rengeteg szénre, cukorra, fotoszintézisre, mikrobára és energiára van szükség. Ennek eredménye a táplálékháló és a humusz gyors ütemű felépülése. Éppen a nagy energiaigény miatt a csapat kihagyhatatlan részei a foszformobilizáló baktériumok is, akik az energiaátvitelben fontos szerepet játszó ATP molekulákhoz szükséges foszfort szolgáltatják. A szabadon élő N-kötő baktériumok által végzett nitrogénkötés során a növény és a mikrobák lehetőségeihez mérten óriási erők mozdulnak meg. Pontosan ezért állítja Dr. Christine Jones, hogy a földi életet támogató folyamatok közül a második legfontosabb a szabadon élő nitrogénkötő baktériumok által végzett N-kötés.
Nitrogén műtrágya helyett pillangósvirágú növények – de óvatosan
Dr. Christine Jones hozzáteszi, hogy egy teljes és egészséges táplálékháló esetén ezért nem szabad túl sok pillangósvirágú növényt termelni. Ott ugyanis a Rhizobium baktériumok által végzett N-kötésben kevesebb mikroba vesz részt – nincs szükség mikorrhiza gombákra az N-kötés során és makroaggregátumokra sem -, így nem megy végbe a fenti, az N-kötéshez kapcsolódó hatékony humuszképződés sem. A leghatékonyabb humuszgyárosok ugyanis épp a mikorrhiza gombák. Ha ők hiányoznak a rendszerből, akkor nagy mennyiségű humusz sem jöhet létre.
Az átállás éveiben nagyon hasznosak – sőt, kihagyhatatlanok – a pillangósok, mert egy jóval egyszerűbb N-kötő rendszerben élnek, és egy felépülőben lévő táplálékháló esetén is képesek az N-kötésre. De egy átállt rendszerben érdemes csökkenteni az arányukat. Gabe Brown és Dr. Christine Jones is hangsúlyozza, hogy egy monokultúrában termelt pillangós egyenesen káros a talajbiológiára nézve.
Miért gátolja a műtrágyázás a természetes nitrogénkötést?
A gond a mai mezőgazdasági gyakorlattal az, hogy a fenti adok-veszek addig működik, míg a növénynek nitrogénre van szüksége. Ha műtrágyát kap, a teljes folyamat lelassul, sőt akár le is áll. Dr. Christine Jones hangsúlyozza, hogy egy jól működő táplálékháló képes arra, hogy a növény teljes nitrogén igényét kielégítse. Ehhez szükség van hatékony fotoszintézisre, aggregátumokra, a mikorrhiza gombák jelenlétére és a nitrogénkötő baktériumokra (és még a foszformobilizáló baktériumokra is). De mindenekelőtt arra, hogy a növény ne kapjon nagy mennyiségű vízoldható N-műtrágyát. Ugyanakkor egy kis mennyiség eleinte még éppen beleférhet. Különösen akkor, ha a terület humusztartalma, azaz táplálékháló-eltartóképessége alacsony, és/vagy a legfontosabb termést limitáló tényezőből, a vízből van bőven.
Ha mindez megvalósul, akkor a folyamat a következőképpen zajlik: a növénynek szüksége van nitrogénre, ezért ahogy ereje bírja fotoszintetizál, cukrot állít elő. Ebből a cukorból nitrogént, pontosabban N-tartalmú aminosavakat vásárol a szabadon élő N-kötő baktériumoktól. A szállítást, az aggregátumok képzését és a kommunikációt a mikorrhiza gombák intézik. A folyamat eredményeként az aggregátumokban és a gyökérköpenyekben nagy mennyiségű stabil humusz képződik. Dr. Christine Jones ezt a folyamatot hívja a folyékony szén útvonalának, ahol a folyékony szén nem más, mint gyökérváladék, azaz vízben oldott cukor.
A nitrogén műtrágya elhagyásának 3 éves menetrendje
Arra ugyanakkor felhívja a figyelmet, hogy a talajmegújító útra történő átállás során nem szabad hirtelen elhagyni az N-műtrágya alkalmazását. A táplálékháló felépülése ugyanis átlagosan három évig tart (lásd a fenti videóban a 41. percnél). Ez alatt az idő alatt – amellett hogy a gazda regeneratív gazdálkodást folytat – fokozatosan érdemes csökkenteni az N-műtrágyát, és amennyire csak lehet, a műtrágyát helyettesíteni pillangósvirágú növényekkel. Így elkerülhető a termés hirtelen visszaesése.
A foszfort és a legtöbb tápanyagot azonnal el lehet hagyni – az átállás alatt azért szükség van a növényinedv vizsgálatra, és ha valami hiányzik, akkor lombtrágyával pótolni -, a nitrogénkötő rendszer felépüléséhez azonban idő kell. A három év elteltével Dr. Christine Jones szerint a teljesen felépült táplálékhálónak köszönhetően a terület képes lesz arra, hogy a korábbi „műtrágyás” időszakkal megegyező termésszintet hozzon, kevesebb input, javuló termésminőség és folyamatosan emelkedő humusz mellett. Feltéve természetesen, ha a talajmegújító alapelvek szerint folyik a gazdálkodás.
Tetszett a cikk? Facebookon is megtalálsz! 📘👍