Půda je neobnovitelná, konečná přírodní hodnota. Avšak zvětšující se světové populace ničí kapitál půdy v alarmující míře. To omezuje možnosti pro produkci potravin, prostory pro rekreaci a divočinu vyžadovanou přírodou. Všichni lidé mají výhody ze zachování půdy, přičemž na něm závisí profity zahradnictví. Úrodnost půdy se zase spoléhá na populace mikrobů, o nichž jsou znalosti velmi omezené.

Jak mikroby žijí

Půdy jsou systémy průduchů, agregovaného minerálu a organických částeček různých velikostí. Mikroby v pórech nepřetržitě přijímají potravu, dýchají, rozmnožují se, konkurují si, kooperují a reagují na své prostředí. Koncentrují se hlavně okolo kořenů vylučujících sacharidy, které je zásobují energií. Teplota půdy, obsah vlhkosti, kyselost/zásaditost a dostupnost živin regulují mikrobiální aktivitu, což se mění se sezónami a se způsobem, kterým je půda využívána.

Například dodání dusíku snižuje populace hub ve srovnání s bakteriemi, přičemž vápnění podporuje houby. Houby jsou podporovány dobrými praktikami, jako například omezením intenzity obdělávání, zvyšováním rotací a využíváním krycích plodin. Intenzivní rostlinná výroba redukuje mikrobiální diverzitu půdy. Následný chov hospodářských zvířat by se měl zaměřovat na obnovení úrodnosti, protože počty užitečných a benigních mikrobů daleko převažují a potlačují mikroorganismy způsobující choroby.

Navíc, užitečné mikroby zvyšují účinnost využívání vody a příjem živin, zvláště fosforu. Udržování půdní úrodnosti snižuje potřebu syntetických hnojiv a pesticidů a šetří pěstitelům peníze.

Rozkládání uhynulých rostlin a zvířat na využitelné organické látky je klíčová mikrobiální funkce. Rozklad podporuje udržitelné využívání půdy ve všech obhospodařovaných zemědělských a zahradnických, polopřírodních a přírodních půdách a je to součást přirozených uhlíkových a dusíkových cyklů, které jsou poháněny solární energií zachycovanou fotosyntézou rostlin.

Využívání cyklů uhlíku a dusíku

Uhlík z odumřelých rostlin a uhynulých zvířat je přirozeně recyklován mikroby využívajícími chemickou energii do atmosféry jako oxid uhličitý. Dusík je odebírán volně žijícími půdními bakteriemi z organických látek a dodáván do půdy.

Spojení bakterií žijících s kořeny leguminóz dodávají další zásoby dusíku do půdy. Fixace atmosférického dusíku rhizobii leguminóz ukládá 33 – 46 milionů tun dusíku ročně do půd ve světě. Při současných cenách hnojiv je to hodnota 50 – 70 milionů amerických dolarů ročně.

Využíváním procesů mikroby činí anorganický fosfor rozpustným a dostupným pro kořeny rostlin. Navíc, biochemická diversita a adaptabilita mikrobů může být využita při zlepšování stavu znečištěné půdy. Tyto procesy jsou dále stimulovány přidáváním látek jako například aktivní živočišné uhlí nebo biochar.

Potlačování škůdců a patogenů

Úrodné půdy bohaté na mikroby potlačují patogeny rostlin. Aktivně užitečné bakterie zahrnují rody Bacillus spp., Enterobacter spp., Flavobacterium balustinum a Pseudomonas spp. a houby, jako například Penicillium spp., Gliocladium virens a několik druhů rodu Trichoderma spp. Mikroby jako například Trichoderma spp. poskytují některé prospěšné účinky. Konkurenčně bojují s patogeny o živiny a prostor v půdě, parazitují patogeny a vyvolávají resistenci vůči chorobám.

Choroby pocházející z půdy, které jsou omezovány a plodiny, které mají výhody z této přirozené biologické kontroly, zahrnují Pythium na trávnících, plíseň sněžnou (Fusarium nivale) na trávnících a Fusarium, Pythium a Rhizoctonia u rajčat a okurek. Potlačování Rhizoctonia solani napadající okurky byla výsledkem očkování kompostu pro semenáčky bakterií Trichoderma asperellum při redukci bakteriální spály ředkviček, salátu a rajčat (původce bakterie rodu Xanthomonas)Trichoderma hamatum. Některé volně žijící půdní houby zmenšují populace půdních hlístic velmi účinně. Jejich houbové hyfy vytvářejí smyčky, které lapají hlístice a pak vylučují enzymy, které je rozpouštějí.

Komerční aplikace

Komerční využití užitečných bakterií a hub se dostává do popředí jako součást strategií integrované ochrany rostlin. Přípravek Contans společnosti Belchim obsahuje houbu Coniothyrium minitans, která pomáhá potlačovat půdní patogeny, jako například Sclerotinia sclerotiorum a Sclerotinia minor. Podle specialisty společnosti Fargro pěstitelé experimentují s biopesticidy jako například Serenade (Bacillus subtilis QST713), protože to rozšiřuje jejich možnosti ochrany proti škůdcům a chorobám. Toto je obzvlášť případ chorob, jako například plíseň brukvovitých plodin a cibulovin (původce Peronospora).

Je k dispozici několik přípravků užitečných mikrobů antagonistických k patogenům včetně bakterie Agrobacteriumradiobacter (přípravek NoGall) aktivní vůči bakterii Agrobacterium tumefaciens, původci bakteriální nádorovitosti, bakterie Pseudomonas fluorescens (přípravek Biomonas) aktivní vůči patogenům Sclerotinia, Rhizoctonia a Pythium, bakterie Streptomyces griseoviridis (přípravek (Mycostop) aktivní vůči patogenům Fusarium, Phytophtora, Pythium a Rhizoctonia, houba Trichoderma atroviride (přípravek Plantmate) aktivní vůči patogenům Sclerotinia cepivorum a houba Trichoderma harzianum (přípravek Rootshield, PlantShield) aktivní vůči patogenům Pythium, Rhizoctonia a Fusarium.

Vyvíjející se trendy

K specifickým patogenům způsobujícím choroby jsou komerčně dostupné tři současné generace aktivně antagonostických mikrobů. Alternativa a účinnější přístup využívá kombinace s odlišnými mechanismy působení. Například toto by mohlo zahrnovat kombinování nepatogenních forem, jako například kmeny houby Fusarium oxysporum, které konkurují patogenům v boji o zdroje energie spolu s bakteriálními antagonisty, kteří blokují přístup k železu.

Nebo – existuje možnost pro integrování mikrobiálních ošetření s prospěšným zemědělským hospodařením. Tento přístup by mohl být hodnotný tam, kde jsou používány biofumigační plodiny. Přirozené potlačování půdních škůdců a patogenů následuje po zapravení zeleného hnojení nebo sklizňových zbytků brukvovitých plodin s vysokým obsahem glukosinolátů, jako například hořčice odrůdy Caliente, do půdy. Přidání kompostu obsahujícího rhizobakterie podporující růst posiluje potlačování chorob jako například fusariové vadnutí (Fusarium) a padání semenáčků (Rhizoctonia) a zvyšuje dále úrodnost půdy.

Mykorrhizy

Mykorrhizy jsou vzájemná a oboustranně užitečná spojení hub s kořeny. Existují víceméně dvě formy – endomykorrhiza (zvláště arbuskulární typy), kde houbové hyfy osidlují rostlinné buňky, a ektomykorrhiza, kde hyfy vytvářejí obklopují povrch kořenů. Arbuskulární mykorrhizy jsou klíčově významné pro udržitelné pěstování plodin. Mykorrhizy zvyšují přístup kořenů k živinám, zvláště fosforu, zlepšují příjem vody a brání je proti napadajícím patogenům.

Jsou k dispozici komerční přípravky jako prostředky pro zlepšování půdy, které zlepšují ujímání okrasných a ovocných stromů a keřů. Ty jsou užitečné pro potlačování specifických poruch při přesazování způsobených patogenem Pythium a dalších patogenů u sadového ovoce a peckovin a růží. Jsou k dispozici mykorrhitické přípravky od firmy Dragonfli nebo David Austin Roses.

Jak jsou půdní mikroby cenné

Půdní mikroby poskytují služby ekosystému a nyní jsou tyto životně důležité výhody uznávány. Koloběh živin v úrodných půdách je jedna z nejdůležitějších funkcí ekosystémů, kterou mikroby vykonávají.

Profesor Harpinder z Canterbury Plains of New Zealand kvantifikoval finanční hodnotu služeb ekosystému od půdních mikrobů, které zlepšují úrodnost půdy v průměru 160,65 amerických dolarů/ha/rok u organických polí a 142 amerických dolarů/ha/rok na konvenčně obdělávaných polích.

Budoucnost

Mikroby a kořeny rostlin komunikují výměnou chemických signálů. Když je to nezbytné, aktivují svou vlastní obranu a obranu hostitelských rostlin – například v mykorrhitických kombinacích. Využívání těchto přirozených komunikací poskytuje vyhlídky pro vyvíjení nových generací ekologicky příznivých hnojiv, stimulantů plodin a ochranných prostředků. Například Isopyrazam (IZM), nový fungicid pro obiloviny, je krokem tímto směrem.

Dobrá péče o půdu a tím ochrana prospěšných mikrobů zachovávajících úrodnost má primární význam. Je nutné uživit do roku 2080 světovou populaci 10 miliard ze snižujícího se aktiva půdy při stále nepříznivějším klimatu. Mikroby a půdní úrodnost jsou někteří z nejlepších přátel lidstva v zápase s těmito problémy.

Horticulture Week, 2011, 4 November, s. 23 - 24

http://www.nzpk.cz/objednavka-reprograficke-sluzby/