Az egészséges talaj gazdag humuszban, de a tudósok számos elmélet felállítása után még mindig nem értik teljesen, hogyan alakul ki ez a szerves anyag. Egy kutatócsoport a New Hampshire-i Egyetemről (UNH) azonban olyan bizonyítékot mutatott be, amely szerint a mikrobiális biomassza – és nem a növények – a legfőbb kiindulópontja a talajban található stabil szénkészletnek. Az új kutatási eredmény ígéretet nyújt olyan mezőgazdasági rendszerek tervezésére, amelyek elősegítik és optimalizálják a szerves anyagok képződéért felelős mikrobiális közösségek létrehozását.

A kutatást Cynthia Kallenbach, az UNH egykori hallgatója, Stuart Grandy, a természeti erőforrások docense és Serita Frey, a természeti erőforrások professzora végezték el. Az eredményeiket a Nature tudományos folyóiratban megjelentetett tanulmányban publikálták Direct evidence for microbial-derived soil organic matter formation and its ecophysiological controls címen (angolul itt olvasható a teljes publikáció).

Az UNH kutatói a tanulmányban azt állítják, hogy a talaj szerves szénkészlete az elhalt mikrobiális sejtekből és melléktermékekből halmozódik fel, ahogyan ezek az élőlények a táplálkozás során elfogyasztják a növények gyökereit, szármaradványait (és az egyszerű cukrokban gazdag gyökérváladékokat), nem pedig magukból a növényekből, mint azt korábban feltételezték.

A korábbi tudományos álláspont szerint a talaj szervesanyag-készletének gyarapításának legjobb módszere, ha lelassítjuk vagy megakadályozzuk a lebomlást olyan növények használatával, amelyet a talajban élő mikrobák nehezen tudnak hasznosítani. Az elképzelés az volt, hogy a bomlás nélküli növényi részek fokozatosan alakulnak át a talaj szerves anyagává, különösen, ha a mikrobiális közösség inaktív. Azonban ez a szervesanyag-készlet, a lebomló növényi részek nem tartanak sokáig és a szerves anyag gyorsan eltűnik szén-dioxid formájában, néha akár egy éven belül is.

Ezért megválaszolatlan maradt a kérdés: hogyan hozzunk létre éveken vagy évtizedeken át stabilan fennmaradó szervesszén-készletet, amely kritikus fontosságú az egészséges és termékeny talaj fenntartásához?

A talaj szervesanyag-tartalma, a humusz hatalmas széntartalék – legalább kétszer annyi szenet tartalmaz a talaj még mindig, mint a légköri szén-dioxid készlet. Ezáltal a talaj szervesanyag-tartalmában már egészen kis változások jelentős hatással lehetnek a légköri szén-dioxid, az üvegházhatást okozó gáz kritikus mennyiségére. A talaj szerves anyaga szintén alapvető fontosságú a növények növekedéséhez és a mezőgazdasági rendszerek egészségéhez. A talajszén az a kiindulópont, amely körül a talaj minden szempontból forog, mondta Kallenbach.

Az UNH kutatása az eddigi ismertektől eltérően teljesen más útvonalat vázol fel a talaj szervesanyag-tartalmának felépítéséhez. Ezt kihívás volt igazolni a kutatók számára, mert amint egyszer a talaj szerves anyaga létrejött, lehetetlen már azonosítani, hogy az nemrég növényi vagy mikrobiális sejt volt-e. A laborban azonban Kallenbach és kollégái ki tudták mutatni jelentős mennyiségű, kémiailag összetett, tartós szerves anyag felhalmozódását a mikrobiális tömegből, bármiféle növényi input nélkül. A mikrobák váratlanul olyan szerves anyagokat hoztak létre, amelyek majdnem azonosak volt a természetes, mezei eredetű szerves anyagokkal, annak ellenére, hogy csak étkezési cukrot kaptak.

Továbbá a talaj szerves anyagának felhalmozódása a legnagyobb akkor volt, amikor a legtöbb – és nem a legkevesebb – aktív mikrobiális biomassza keletkezett. Ez különösen igaz, amikor a biomassza hatékonyabban képződik, vagyis több tápanyag alakult át biomasszává, ahelyett, hogy szén-dioxiddá alakult volna. Érdemes megnézni ezt a videót a legalább egy évszázada ismert folyamatról, amely során a steril kőzetliszt, homok mikrobiális beoltásával megindult a talaj széntartalmának növekedése – a folyamat működik, az igazolás is megszületett.

Cynthia megmutatta, hogy a képződött szerves anyag mennyisége erősen függ a mikrobiális közösség élettanától és jellegétől, mondta Grandy. – A másik régóta fennálló elképzelést megkérdőjelezve, Cynthia úgy találta, hogy a talaj szerves anyagának kialakulásában a mikrobiális közösség összetétele még a talaj típusától is fontosabb.

Cynthia Kallenbach munkája egy hiányzó láncszemet jelent Christine Jones folyékony szén útvonala, Dr. Ehenfried Pfeiffer és a Lübke házaspár humuszkomplex-képző mikrobiális oltóanyagai, valamint Raul Francé és Annie Francé-Harrars humuszkeletkezési elmélete között. A humusz eszerint a megfelelő összetételű mikrobiológiai életközösség életfolyamatai eredményeként jön létre, amely jelentős mennyiségben keletkezhet, ha a nagy változatosságú élő növényzet képes változatos tápanyagokkal ellátni a minél diverzebb humuszképző mikrobiális életközösséget. A kutatás fényében igazolhatjuk a gyakorlatban elért eredményeket, amely során a talaj szervesanyag-, illetve humusztartalma jelentős mértékben emelkedik a talajmegújító technológiát alkalmazó termelők körében, a természetes humuszképző folyamatok töredék ideje alatt.

A csökkentett talajművelés és a változatos takarónövények használata, amelyek összetett mikrobiális életközösséget képesek kialakítani és fenntartani, továbbá a humuszkomplex-képző mikrobiális szervezetek mind fontos elemei a talaj szénmegkötésének és ezáltal a termékenység fokozásnak.

Ismét újraírhatjuk a szakkönyveket: a humusz automatikusan nem a trágyából vagy a szármaradványból fog keletkezni, ott kell lennie annak a humuszképző mikrobiális közösségnek, amely képes tartós szerves anyagot létrehozni. A mikrobiális szervezetek legfontosabb tápanyaga pedig a gyökérváladékok egyszerű szénalapú vegyületei, amelyek segítségével az összetett takarónövény-programokat alkalmazók dinamikusan emelhetik a talajuk széntartalmát, akár homokon, akár agyagon.

A cikk eredetileg Kökény Attila oldalán jelent meg: http://talajdoktor.blogspot.hu/2017/01/a-humusz-kepzodesenek-uj-szemlelete.html