Amit a talajoltó baktériumokról érdemes tudni

Napjainkban egyre több kutatási és mérési eredmény számol be arról, hogy termőföldjeink állapota évről évre romlik. A talajok mikrobiológiai egyensúlya negatív irányba billent, fokozatosan csökken a talajban élő hasznos mikrobák, baktériumok és gombák száma, vagyis a talajélet már közel sem optimális. Kedvezőtlenné válhatnak a feltételek a növénytermesztés számára.

A talajban élő baktériumok egy sor olyan anyagot termelnek, amelyek mind a növények, mind a talaj szempontjából rendkívül fontosak, emellett tápanyagot, vitaminokat is biztosítanak a növénynek.

A baktériumok által kibocsátott anyagok röviden a növények növekedését, fejlődését és a jó, egészséges talajszerkezetet és az intenzív talajéletet hivatottak biztosítani.

Növények fejlődését, a gyökérzet intenzív növekedését a növényi hormonszerű anyagok támogatják.

A baktériumok által termelt hormonszerű anyagok a növényi hormonokhoz (fitohormonok) hasonlóan a növények életfolyamatait szabályozó vegyületek. A talajoltó anyagokban található baktériumok közül több termel indolesetsavat, mely főként a szár- és gyökérnövekedést irányítja, gibberelinsavat, mely fokozza a sejtek növekedését és a különféle citokinineket, melyek a sejtdifferenciálódásáért és a növények csírázásáért felel.

Ilyen baktériumok például az azospirillumok, Azotobacter, Pseudomonas, Bacillus fajok.

1. kép – A talajoltó baktériumokkal kezelt területen a gyökérzet dús, jól fejlett – fotó: Magyar Talajvédelmi Szövetség

A talajszerkezet épülésében a talajbaktériumok által termelt nyálkaszerű anyag (poliszaharid) fontos szerepet játszik.

Minden talajbaktérium termel poliszacharidokat. Egyrészt ilyen anyagok vonják be kívülről, mint egy kapszula, a baktériumsejtet. Másrészt sok baktérium nagy mennyiségben a környezetébe ki is választ ilyen nyálkaanyagokat, ezeket exopoliszacharidoknak (EPS) nevezzük.

Az EPS több hasznos funkciót lát el. Egyrészt képes sok egyedi baktériumsejtet finom biofilmként bevonni, baktériumtelepeket képezve, ezzel megóvva a sejteket a külső hatásoktól, például a kiszáradástól. Másrészt fontos szerepet játszik a morzsalékos, jó szerkezetű talaj kialakulásában. Az exopoliszacharidok ugyanis kulcsfontosságúak az aggregátum képzésben: az aggregátumokban a nyálkaszerű anyag ragasztja össze a szerves anyag törmeléket, szilikátokat, agyag és iszap részecskéket, a baktériumokat, gombafonalakat kisebb-nagyobb aggregátummá, ezzel egyben életteret is biztosítva a mikroorganizmusok számára.

Az EPS viszonylag nagy mennyiségű vizet képes felvenni és tárolni, így segít a növény vízellátásának kiegyenlítettebbé tételében. Az így kialakult morzsalékos talaj víz- és hőháztartása javul, kevésbé vannak a növények kitéve az aszály okozta károknak.

Ide tartoznak többek között: Pseudomonas, Micrococcus (Kocuria), Azotobacter, Arthrobacter fajok.

2. kép – A jó, morzsás talajszerkezet kialakításában a talajbaktériumok is részt vesznek – fotó: Magyar Talajvédelmi Szövetség

Az egészséges talajban a kórokozó gombák visszaszorulnak. Ez többek között a sziderofóroknak köszönhető.

Azok a baktériumok, amelyek sziderofórokat termelnek, szolgálják a talaj és növény egészségét. A sziderofórok olyan kis molekulájú szerves vegyületek, amelyek képesek megkötni kelátképzéssel a vasionokat. Az így megkötött vasat a növény könnyen fel tudja venni, ugyanakkor a talajban lévő más mikroorganizmusok, mint például a növényi kórokozó gombák számára ez felvehetetlen. Tehát számukra vashiányos környezet alakul ki, nem tudnak szaporodni, terjedésük megáll.

A sziderofór termelő baktériumok így járulnak hozzá a talaj fertőzöttségének csökkentéséhez (pl. fuzáriumok). Sziderofórokat termelők lehetnek például Pseudomonas, Bacillus és Paenibacillus fajok, azospirillumok.

3. kép –  A fotón látható Petri-csészében lévő törzsek sziderofór termelő képességét és annak intenzitását jelzik a rózsaszín ún. kioldási zónák – fotó: Magyar Talajvédelmi Szövetség

Tápelemek biztosítása

A különböző makro- és mikroelemek ellátásában nagy szerepe van a talajban élő növényi növekedést serkentő mikroorganizmusoknak. A foszfort és a káliumot kötött formából csak a mikrobák képesek a növények számára felvehetővé tenni.

Foszfor (P)

A talaj P készletének valójában csak 0,1%-a áll a növények közvetlen rendelkezésére.

Számos talaj-mikroorganizmus a kötött foszfátok oldásával segíti a növények foszfortáplálását. Számos mikrobafaj játszik szerepet a foszfátok oldásában. Közülük a baktériumok vannak túlsúlyban, és a mikorrhiza gombákkal együtt a foszfátoldó kapacitás nagy részét adják.

Számos talaj-mikroorganizmus az oldhatatlan foszfátok felszabadításával segíti a növények foszfortáplálását. Számos mikrobafaj játszik kulcsszerepet a foszfátok oldásában. Közülük a baktériumok vannak túlsúlyban, és a mikorrhiza gombákkal együtt a foszfátoldó kapacitás nagy részét adják. Hatékony foszfátoldó baktériumokat tartalmaznak ma már a szántóföldi növénytermesztésben alkalmazott talajoltó baktérium készítmények.

Kálium (K)

A talaj mikroorganizmusai a holt szerves anyagokból és a káliumtartalmú agyagásványokból képesek káliumot felszabadítani. Az ásványi formában lévő káliumot – szilikát bontó képességüknél fogva – a növény számára felvehető formátumúvá alakítják (ilyen fajok pl. Bacillus mucilaginosus, Bacillus edaphicus, Bacillus circulans). E folyamatok során a K ionok felszabadítását szerves savak (pl. borkősav, citromsav) kiválasztásával, exopoliszacharidok termelésével érik el. Az utóbbiak az ásványok felületéhez tapadva olyan kelát vegyületeket képeznek, melyek lehetővé teszik a Kálium oldatba vitelét.

Nitrogén (N)

A növények nitrogén táplálásának lényeges formája a biológiai nitrogénkötés. A nitrogénkötő baktériumok képesek a légköri nitrogéngázt (N₂) a növény számára felvehető ammóniává (NH₄⁺) redukálni és azt közvetlenül vagy közvetett módon átadni. A nitrogén szinte kimeríthetetlen forrása a légkör, melynek 78 %-a nitrogéngáz (N₂).

A nitrogénkötő baktériumoknak 3 fő csoportja van:

• A szabadon élő nitrogénkötők (pl. azotobacterek) a talajban nagyrészt szabadon élnek, a gyökerekkel szorosabb kapcsolat nélkül. Sok hazai piacon megvásárolható termék tartalmaz azotobacter törzseket.
• Az asszociatív nitrogénkötők (pl. azosprillumok) jellemzően gyökérfelszínhez tapadnak, a gyökérfelszínt kolonizálják, de sosem hatolnak be a növényi sejtek belsejébe. Ezek a törzsek jellemzően kevesebb nitrogént kötnek, mint pl. az azotobacterek, de mivel közvetlenül a gyökér környezetében találhatók, ezért a megtermelt nitrogén nagy részét hasznosítani tudják a növények. A hazai baktériumkészítmények általában tartalmazzák a gyökérkörnyezetben (rizoszféra) élő nitrogénkötő baktériumokat. A rizoszférában élő baktériumok általában nem növényspecifikusak, ezért az ilyen oltóanyagok szabadon használhatók minden növény esetében.
• A harmadik csoport, az endofita nitrogénkötők a növényi sejt belsejében, a citoplazmában működnek. Közülük legismertebbek a pillangós növények gyökerén gümőt képező szimbionta rhizobiumok. A magyar gyártók nagyon jó minőségű, endofita nitrogénkötő törzseket tartalmazó termékeket állítanak elő. Ilyen törzseket tartalmaznak pl. a szója és a borsó baktérium oltóanyagok. Ezek a baktériumok növény specifikusak, ezért nem lehet egy oltóanyaggal minden növényt beoltani. A pillangós kultúrákban pl. szójára Bradyrhizobium japonicum, borsóra Rhizobium leguminosarum törzset kell alkalmazni. Az endofitákról mivel a növényi sejtben fejtik ki hatásukat, a leghatékonyabb nitrogénkötő törzseknek tekinthetők. A gümőképző pillangósok pl. szója és borsó esetében a nitrogén szükséglet 60-90 %-át képesek biztosítani.

4. kép A szója duális rhizobiumos oltása (magoltás+talajoltás) jó gümőzést eredményez – fotó: Magyar Talajvédelmi Szövetség

Tehát ha szeretnénk a biológiai nitrogénkötést kihasználni a növények N táplálásához, akkor a baktériumos talajoltóanyagok között kell válogatnunk. Gondoljunk most a szója talajoltására, mert ezzel az egészséges és megfelelő gümőzést tudjuk biztosítani.

A jól működő rhizobiumok évente akár 250-300 kg/ha N hatóanyagot termelnek. Az azospirillumos (asszociatív) oltás 20-60 kg N/ha/év nitrogént képes termelni a szakirodalom szerint. Publikációk alapján a mikrobiális talajoltóanyagok 15-30 kg/ha P₂O₅ és K₂O hatóanyagnak megfelelő mennyiségű tápanyagot szolgáltattak szabadföldi kísérletekben.

Az Agrár-ökológiai Programban a mikrobiológiai készítmények – a terület legalább 50%-án való használatával – már elérheti a támogatást. Válassza a Magyar Talajvédelmi Baktérium -gyártók és -forgalmazók Szakmai Szövetség tagjainak minőségi, magyar talajbaktérium készítményeit a szója talajoltására is!

A Szövetség tagjai

A Magyar Talajtani Társaság kiemelt támogatója A Magyar Talajvédelmi Szövetség szakmai támogatója Magyar Mikrobiológiai Társaság Alapítványa