Mulla ehitamine: orgaanilise aine ja mikrobioomi tervise edendamine ülemaailmse põllumajanduse jaoks

Terve muld on õitsvate ökosüsteemide ja jätkusuutliku põllumajanduse alus. See pole lihtsalt mustus; see on keeruline elussüsteem, mis on täis elu, eriti orgaanilist ainet ja mitmekesist mikroorganismide kogukonda. Need komponendid on lahutamatult seotud, mängides olulist rolli toitainete ringluses, veepeetuses, haiguste tõrjes ja üldises mulla tervises. See juhend käsitleb orgaanilise aine ja mikroobide tervise tähtsust mullas, uurides tavasid, mis soodustavad nende kasvu ja aktiivsust, et suurendada põllumajanduslikku tootlikkust ja keskkonnasäästlikkust ülemaailmses mastaabis.

Mulla orgaanilise aine (SOM) tähtsus

Mulla orgaaniline aine (SOM) on mulla fraktsioon, mis koosneb kõigest, mis kunagi elas, sealhulgas taimede ja loomade jääkidest, lagunevatest organismidest ja humusest. See on mulla kvaliteedi oluline näitaja, mis mõjutab erinevaid füüsilisi, keemilisi ja bioloogilisi omadusi. SOM on kriitilise tähtsusega:

• Veepeetus: SOM toimib nagu käsn, hoides mitu korda oma kaalust vett, muutes selle taimedele kättesaadavaks kuivaperioodidel. See on eriti oluline kuivades ja poolkuivades piirkondades.
• Toitainete kättesaadavus: SOM on oluliste taimetoitainete, nagu lämmastik, fosfor ja kaalium, reservuaar. Lagunemise käigus vabanevad need toitained vormides, mida taimed saavad kergesti omastada.
• Mulla struktuur: SOM seob mullapartsikesed kokku, luues agregaadid, mis parandavad mulla struktuuri, õhutust ja drenaaži. See vähendab tihenemist ja erosiooni.
• Süsiniku sidumine: SOM on oluline süsiniku neeldaja, aidates leevendada kliimamuutusi, salvestades atmosfääri süsinikku mulda.
• Erosiooni kontroll: SOM-ist tingitud parem mulla struktuur vähendab vihma ja tuule mõju, minimeerides mulla erosiooni ja toitainete kadu.

Globaalne perspektiiv: Piirkondades nagu Sahel Aafrikas, kus mulla degradeerumine ja veepuudus on suured väljakutsed, on SOM-i suurendamine kriitilise tähtsusega mulla viljakuse taastamiseks ja põllumajandusliku tootlikkuse parandamiseks. Samamoodi on intensiivsetes põllumajandussüsteemides Euroopas ja Põhja-Ameerikas SOM-i taseme säilitamine oluline mulla erosiooni ja toitainete ammendumise vältimiseks.

Mulla mikroorganismide roll

Muld on koduks suurele ja mitmekesisele mikroorganismide kogukonnale, sealhulgas bakteritele, seentele, algloomadele, nematoodidele ja arhedele. Need organismid mängivad olulist rolli:

• Lagunemine: Mikroorganismid lagundavad orgaanilist ainet, vabastades toitaineid taimede omastamiseks ja moodustades humuse.
• Toitainete ringlus: Nad osalevad erinevates toitainete tsüklites, nagu lämmastiku sidumine (atmosfääri lämmastiku muundamine taimedele kasutatavaks vormiks), fosfori solubiliseerimine (fosfori taimedele kättesaadavaks muutmine) ja väävli oksüdatsioon.
• Haiguste tõrje: Kasulikud mikroorganismid võivad taimede haigusi tõrjuda, konkureerides patogeenidega, tootes antibiootikume või indutseerides taimedes süsteemset resistentsust.
• Mulla struktuuri parandamine: Eelkõige seened toodavad glomaliini, kleepuvat ainet, mis aitab mullapartsikeseid kokku siduda, parandades mulla struktuuri.
• Taimede kasvu soodustamine: Mõned mikroorganismid, nagu mükoriisaseened ja taimede kasvu soodustavad risobakterid (PGPR), suurendavad taimede kasvu, parandades toitainete omastamist, vee imendumist ja stressitaluvust.

Globaalne perspektiiv: Kagu-Aasia riisipõldudel mängivad lämmastikku siduvad bakterid olulist rolli riisitaimede lämmastikuga varustamisel. Amazonase vihmametsas on mükoriisaseened hädavajalikud toitainete omastamiseks toitainetevaeses mullas. Mulla mikroorganismide jõu mõistmine ja rakendamine on ülioluline jätkusuutliku põllumajanduse jaoks erinevates ökosüsteemides kogu maailmas.

Tavad mulla orgaanilise aine ehitamiseks ja mikroobide tervise edendamiseks

Mitmed põllumajandustavad võivad oluliselt suurendada mulla orgaanilist ainet ja edendada õitsvat mikroobide kogukonda. Neid tavasid saab rakendada erinevates põllumajandussüsteemides ja piirkondades kogu maailmas:

1. Kattekultuuride kasvatamine

Kattekultuurid on taimed, mida kasvatatakse peamiselt mulla tervise parandamiseks, mitte otseseks saagikoristuseks. Need pakuvad mitmeid eeliseid:

• Suurenenud SOM: Kattekultuurid lisavad mulda orgaanilist ainet, kui nad lagunevad.
• Toitainete ringlus: Mõned kattekultuurid, nagu kaunviljad, seovad atmosfääri lämmastikku, rikastades mulda selle olulise toitainega.
• Erosiooni kontroll: Kattekultuurid kaitsevad mulda erosiooni eest, pakkudes pinnakatet.
• Umbrohutõrje: Nad võivad umbrohtu tõrjuda, konkureerides ressursside pärast.
• Parem mulla struktuur: Kattekultuuride juured parandavad mulla struktuuri ja õhutust.

Näide: Ameerika Ühendriikide Kesk-Läänes kasutavad põllumehed tavaliselt kattekultuure, nagu rukis, kaer ja ristik pärast maisi või sojaubade koristamist. Euroopas kasutatakse sinepit sageli kattekultuurina. Lõuna-Ameerikas kasutatakse troopilistes piirkondades mulla viljakuse parandamiseks kattekultuure, nagu päikesekõrvits ja sametuba.

2. Kompostimine ja sõnniku kasutamine

Kompost ja sõnnik on väärtuslikud orgaanilised muudatused, mis lisavad mulda orgaanilist ainet ja toitaineid. Samuti toovad nad sisse kasulikke mikroorganisme.

• Suurenenud SOM: Kompost ja sõnnik on rikkad orgaanilise aine poolest, mis parandab mulla struktuuri, veepeetust ja toitainete kättesaadavust.
• Toitainete varu: Nad pakuvad olulisi taimetoitaineid aeglase vabanemisega vormides.
• Mikroobide inokuleerimine: Kompost ja sõnnik sisaldavad mitmekesist kasulike mikroorganismide kogukonda.

Näide: Hiinas on traditsioonilised põllumajandussüsteemid juba pikka aega tuginenud kompostimisele ja sõnniku kasutamisele mulla viljakuse säilitamiseks. Paljudes Aafrika osades kasutavad põllumehed loomade sõnnikut mulla tervise parandamiseks väikefarmides. Vermikompostimine (vihmausside kasutamine orgaaniliste jäätmete lagundamiseks) on kogu maailmas üha populaarsem jätkusuutliku viisina kvaliteetse komposti tootmiseks.

3. Vähendatud harimine või otsekülv

Harimine on mulla mehaaniline häirimine istutamiseks ja umbrohutõrjeks. Vähendatud harimine või otsekülv minimeerib mulla häirimist, mis toob kaasa mitmeid eeliseid:

• Suurenenud SOM: Vähendatud harimine võimaldab orgaanilisel ainel koguneda mulla pinnale.
• Parem mulla struktuur: Minimaalne häirimine säilitab mulla agregaadid ja parandab mulla struktuuri.
• Vähenenud erosioon: Vähem häirimist vähendab mulla erosiooni riski.
• Suurenenud mikroobne aktiivsus: Vähendatud harimine soodustab stabiilsemat mulla keskkonda, soosides kasulikke mikroorganisme.

Näide: Otsekülvi kasutatakse laialdaselt Ameerikas, eriti Brasiilias ja Argentinas, kus see on olnud oluline mulla erosiooni vähendamisel ja mulla tervise parandamisel. Austraalias kasutatakse kuivapõllunduspiirkondades mulla degradeerumise vastu võitlemiseks mulla säilitamise tavasid. Otsekülvi kasutuselevõtt nõuab sageli spetsiaalset varustust ja juhtimisstrateegiaid.

4. Viljavaheldus

Viljavaheldus hõlmab erinevate põllukultuuride istutamist planeeritud järjestuses samale maale. See aitab:

• Parandada mulla tervist: Erinevatel põllukultuuridel on erinevad juurestikud ja toitainevajadused, mis viib tasakaalustatuma toitainete tsükli ja parema mulla struktuurini.
• Murda kahjurite ja haiguste tsükleid: Põllukultuuride vaheldamine võib häirida kahjurite ja haiguste elutsükleid.
• Suurendada SOM-i: Kattekultuuride või haljasväetiskultuuride kaasamine rotatsiooni võib suurendada SOM-i.

Näide: Euroopas hõlmavad traditsioonilised viljavaheldussüsteemid sageli teravilju, kaunvilju ja juurvilju. Indias võivad põllumehed vaheldumisi riisi kaunviljade või õliseemnetega. Konkreetne viljavaheldussüsteem sõltub kliimast, mullatüübist ja turunõudlusest.

5. Agrometsandus

Agrometsandus integreerib puud ja põõsad põllumajandussüsteemidesse. See pakub mitmeid eeliseid:

• Suurenenud SOM: Puud ja põõsad aitavad kaasa SOM-ile leheprügi ja juurte lagunemise kaudu.
• Parem mulla struktuur: Puude juured parandavad mulla struktuuri ja takistavad erosiooni.
• Toitainete ringlus: Puud pääsevad toitainetele ligi sügavamates mullakihtides ja muudavad need teistele taimedele kättesaadavaks.
• Mikrokliima muutmine: Puud võivad pakkuda varju ja vähendada tuule kiirust, luues soodsama mikrokliima põllukultuuridele ja mikroorganismidele.

Näide: Aafrikas on allee kasvatamine, kus põllukultuure kasvatatakse puude ridade vahel, tavaline agrometsandustava. Kagu-Aasias on koduaaiad, mis integreerivad puid, põõsaid ja põllukultuure, traditsiooniline agrometsanduse vorm. Silvopasture, mis ühendab puid ja kariloomade karjatamist, kasutatakse paljudes maailma osades.

6. Mükoriisa inokuleerimine

Mükoriisaseened moodustavad taimede juurtega sümbiootilised suhted, suurendades toitainete ja vee omastamist. Mulla inokuleerimine kasulike mükoriisaseentega võib parandada taimede kasvu ja vastupidavust, eriti toitainetevaeses või häiritud mullas.

Näide: Mükoriisaseentega inokuleerimist kasutatakse üha enam aianduses ja metsanduses, et parandada seemikute juurdumist ja kasvu. Käimas on uuringud, et uurida mükoriisa inokuleerimise potentsiaali laiemates põllumajandussüsteemides. Erinevat tüüpi mükoriisaseened sobivad erinevatele taimeliikidele ja mulla tingimustele.

7. Vähendatud keemiline sisend

Sünteetiliste väetiste ja pestitsiidide liigne kasutamine võib kahjustada mulla mikroorganisme ja häirida mulla tervist. Keemilise sisendi vähendamine ja integreeritud kahjuritõrje (IPM) strateegiate kasutuselevõtt aitab kaitsta mulla mikrobioomi.

Näide: Mahepõllumajandussüsteemid eelistavad looduslikke meetodeid kahjurite ja haiguste tõrjeks, nagu viljavaheldus, kattekultuuride kasvatamine ja bioloogiline tõrje, minimeerides sünteetiliste kemikaalide kasutamist. IPM hõlmab mitmete meetodite kombinatsiooni kasutamist kahjurite ja haiguste tõrjeks, sealhulgas seiret, bioloogilist tõrjet ja pestitsiidide sihipärast kasutamist, kui see on vajalik.

Mulla tervise hindamine

Mulla tervise korrapärane hindamine on ülioluline mulla ehitamise tavade tõhususe jälgimiseks ja parendusvaldkondade tuvastamiseks. Mulla tervise hindamiseks saab kasutada mitmeid meetodeid, sealhulgas:

• Visuaalne hindamine: Mulla struktuuri, värvi ja agregaatide jälgimine võib anda väärtuslikku teavet mulla tervise kohta.
• Mulla testimine: Mullaproovide keemiline analüüs võib määrata toitainete taset, pH-d ja orgaanilise aine sisaldust.
• Bioloogiline hindamine: Mulla mikroobse kogukonna koostise ja aktiivsuse analüüsimine võib anda teavet mulla mikrobioomi tervise ja toimimise kohta.
• Füüsiline hindamine: Mulla mahukaalu, vee infiltratsioonimäära ja agregaatide stabiilsuse mõõtmine võib hinnata mulla füüsikalisi omadusi.

Globaalne perspektiiv: Mulla tervise hindamise meetodid arenevad pidevalt, kusjuures üha enam rõhku pannakse bioloogilistele näitajatele. Erinevates piirkondades töötatakse välja ja rakendatakse standarditud mulla tervise hindamise protokolle, et pakkuda järjepidevat raamistikku mulla tervise suundumuste jälgimiseks.

Väljakutsed ja kaalutlused

Kuigi mulla orgaanilise aine ehitamine ja mikroobide tervise edendamine pakub mitmeid eeliseid, on ka väljakutseid ja kaalutlusi, mida tuleb meeles pidada:

• Aeg ja investeering: Terve mulla ehitamine võtab aega ja võib nõuda esialgseid investeeringuid kattekultuuridesse, komposti või seadmetesse.
• Teadmised ja asjatundlikkus: Mulla ehitamise tavade tõhus rakendamine nõuab teadmisi ja asjatundlikkust mullateaduse, agronoomia ja mikrobioloogia vallas.
• Kliima ja mullatüüp: Erinevate mulla ehitamise tavade tõhusus võib varieeruda sõltuvalt kliimast ja mullatüübist.
• Turunõudlus: Põllumehed peavad mulla ehitamise tavade kasutuselevõtmisel arvestama turunõudluse ja kasumlikkusega.
• Poliitiline toetus: Valitsuse poliitika ja stiimulid võivad mängida olulist rolli jätkusuutlike mullahooldustavade kasutuselevõtmise edendamisel.

Järeldus

Terve mulla ehitamine on oluline jätkusuutliku põllumajanduse ja terve planeedi jaoks. Keskendudes mulla orgaanilise aine suurendamisele ja õitsva mikroobide kogukonna edendamisele, saame parandada mulla viljakust, suurendada põllukultuuride tootlikkust, leevendada kliimamuutusi ja kaitsta oma loodusvarasid. Selles juhendis kirjeldatud tavade rakendamine, võttes samal ajal arvesse konkreetseid väljakutseid ja võimalusi erinevates piirkondades, aitab kaasa vastupidavama ja jätkusuutlikuma toidusüsteemi loomisele tulevastele põlvkondadele. Edasised uuringud ja koostöö on üliolulised, et edendada meie arusaamist mulla ökosüsteemidest ja arendada uuenduslikke lahendusi mulla tervise juhtimiseks ülemaailmses mastaabis. Meie planeedi pikaajaline tervis sõltub meie mulla tervisest. Investeerimine mulla tervisesse on investeerimine meie tulevikku.