Biologie a chemie v rostlinné produkci

Podíváme-li se na komplexní svět půdy blíže, objevíme samozřejmě celou řadu faktorů, které přispívají k optimální funkci „zdravé půdy“ – chemické, fyzikální nebo biologické. Současný zájem o zdraví půdy velmi ovlivňuje právě půdní biologie, a to z jednoho dobrého důvodu – vzájemné biologické vztahy v půdě jsou klíčovým faktorem mnoha důležitých půdních funkcí – oběh živin pro jejich vstřebávání rostlinami¹, zachování půdních agregátů a struktury², zlepšení souhry plynu a vody², ochrana rostlin před škůdci a nemocemi^3,4 a tvorba organické hmoty^5,6. Mikroorganismy jsou bez pochyby neviditelným hnacím mechanismem pro úrodnost půdy a růst rostlin tak závisí na celé řadě funkcí, které tyto různé organismy žijící v půdě a na kořenech plní. Rovněž je jasné, že se musíme ještě mnoho učit. Pořád toho víme málo – zejména o „mikročásti“ půdní biologie. Tento mikrobiom je však obrovský, ještě neobjevený zdroj s mimořádným potenciálem, který může zlepšit naše produkční metody. Pokud tyto rozmanité mikrobiální spojence využijeme, můžeme pro budoucí pěstební systémy vyvíjet kombinace cílených očkovacích látek, které poté ve spojení s určitými strategiemi přinesou řadu výhod: zásobování živinami, zamezení napadení škůdci a postupem doby i zlepšování úrodnosti půdy biologickým a udržitelnějším způsobem, než jak je tomu nyní.

Zde uvádíme několik jednoduchých strategií, které je možné pro zlepšení biologické funkce půdy v provozu zavést.

• Zachování živých kořenů 
  • Při pokrytí půdy živými rostlinami zajistíme, že kořeny a kořenové exsudáty budou neustále vyživovat a podporovat půdní organismy. Ideální je trvalé osázení, ozelenění nebo využití meziplodin mimo sezónu.
• Biologická hnojiva
  • Kompost nebo hnůj dodávají nespecifickou očkovací látku. Ale podle okolností může být zapotřebí i speciálně vypěstovaná očkovací látka pro dosažení cílené reakce. V současné době se už úspěšně používají například hlízkové bakterie u zeleniny nebo mykorhizní houby u ovocných stromů. Možnosti jsou tak rozmanité jako mikrobiom sám.  
• Rostlinná rozmanitost
  • Využití směsí meziplodin, vícedruhové pastviny a směsné plodiny prokazatelně zvyšují biologickou funkci půdy.
• Minimalizace narušení půdy
  • Postupy NoTill, MinTill nebo StripTill pomáhají minimalizovat fyzické narušení půdního biotopu.
• Minimalizace nadměrných dávek
  • Nadměrné používání hnojiv nebo pesticidů může negativně ovlivňovat biologické funkce.

I když je půdní biologie velmi důležitá, musí fungovat v rámci půdní matrice, jež je opět chemickým a fyzikálním světem sama pro sebe. Proto musíme vést diskusi o biologii v tomto větším kontextu – jedná se totiž o vzájemný vztah. Analýza půdy je běžný prostředek, který může k určení chemických parametrů půdy použít většina zemědělců. Podívejme se tedy na některé důležité faktory, u nichž se chemie a biologie protínají. Půdní chemie je rovněž velmi komplexní téma a je k němu k dispozici dostatek literatury. Namísto abych znovu objevoval už objevené, budu se podrobněji věnovat některým bodům – detailní diskusi o půdní chemii můžeme případně ponechat na nějaký pozdější příspěvek.

V mnoha částech světa je u standardních analýz půdy obvyklé, že se zkoumají jen některé parametry – například nejdůležitější živiny a hodnota pH. Avšak nedostatek nebo nevyváženost některé z důležitých živin může negativně ovlivnit růst a vývoj rostlin. Proto by se mělo zajistit, že budou testovány makrominerály a mikrominerály (alespoň trochu pravidelně). Nezapomínejme přitom ani na méně sledované prvky – například molybden, kobalt a nikl. Také tyto živiny hrají důležitou roli v metabolismu a při fixaci dusíku. Často ale přehlížíme, že také mikroorganismy v půdě potřebují živiny – makrominerály i mikrominerály. Stále se výrazně soustředíme na potřeby rostlin, ale i zde je nutné vrátit do hry molybden, kobalt a nikl: bakterie vázající dusík nemohou bez těchto důležitých minerálů fixovat vzdušný dusík. A omezené zásobování bakterií pak může snížit celkový potenciál fixace dusíku pro rostliny.

Většina půdních analytiků běžně měří podíl testovaných prvků, který je pro rostliny dostupný. Půdy však mají značné dodatečné rezervy minerálů, které sice nejsou rostlinám bezvýhradně k dispozici, ale přesto tam jsou. Tato zásobárna živin se označuje jako celková zásobárna a je větší než podíl dostupný pro rostliny, často desetinásobně nebo ještě víc. Tyto celkové živiny jsou nerozpustné, uzamčené, a proto nejsou pro rostliny dostupné⁷. Půdní mikroorganismy však mají bezpočet strategií a metod, jak tyto celkové živiny uvolnit a rozpustit. Děje se tak vylučováním speciálních enzymů a kyselin, které rozpouští minerály v půdní matrici a uvolňují je pro následný příjem rostlinami^8,9. To je jeden z hlavních důvodů, proč zavedení strategií ke zlepšení biologické funkce půdy může pomoci ke snížení naší závislosti na dávkách hnojiv – uvolňováním těchto celkových zásob. Celá řada zemědělců po celém světě, kteří se nově zaměřují na půdní biologii, už dávky hnojiv úspěšně omezuje, přičemž rentabilita zůstává stejná. Samozřejmě je vždy třeba tyto strategie posuzovat s přihlédnutím k převažujícímu půdnímu typu a okolnímu prostředí. A – jak už jsme v terraHORSCH uvedli – tou nejlepší cestou je komplexní postup, který zohledňuje mnoho různých strategií.