Znaczenie bioróżnorodności gleby
Gleba jest warstwą skorupy ziemskiej o bardzo złożonej strukturze. Zawiera wiele organizmów, które wpływają na jej stan oraz kondycję. To wszystko składa się na pojęcie bioróżnorodności, którą należy utrzymywać w celu zachowania jak najlepszych korzyści dla ekosystemu.
Zdrowa gleba zasiedlana jest przez kilka grup organizmów. Organizmy glebowe tworzące różnorodność biologiczną gleb można podzielić na pięć głównych grup pod względem ich rozmiarów. Są to:
- drobnoustroje oraz mikrofauna (pierwotniaki i mikroorganizmy tkankowe, na przykład nicienie) o szerokości ciała poniżej 100 mikrometrów,
- mezofauna (skoczogonki, roztocza) o szerokości ciała od 100 mikrometrów do 2 milimetrów,
- makrofauna (mrówki i dżdżownice),
- megafauna, większe niż 2 milimetry.
Są to grupy umowne, ponieważ niektóre taksony przekraczają granice rozmiarów i mogą być rozpatrywane w innych grupach.
Każda z tych grup pełni inną funkcję w obiegu materii i energii, jednak są od siebie uzależnione. Zaburzenie działania jednej z grup pociąga za sobą konsekwencje dla następnych. Bioróżnorodność ekologiczna gleb jest niezbędna i nieodzowna dla zapewnienia równowagi, która przekłada się na żyzność i dobrą kondycję gleb oraz świadczenia usług ekosystemowych, czyli stymulowania obiegu składników odżywczych oraz regulacja przepływu i magazynowania wody; biologiczna regulacja występowania szkodników i chorób; utrzymanie struktury gleby; rozkład ksenobiotyków oraz regulacja składu atmosfery. W związku z tym, gleby o dużej różnorodności biologicznej mogą wymagać mniejszych nakładów w postaci nawozów oraz różnego rodzaju agrochemikaliów.
Znaczenie bioróżnorodności
Utrata różnorodności biologicznej może prowadzić do obniżenia odporności gleby na degradację i jej obniżonej zdolności do regeneracji. Skutki działań dążących do zachowania bioróżnorodności są widoczne zwykle w dłuższej perspektywie. Natura posiada własne mechanizmy regulacyjne i ochronne przed zbyt dużą liczbą organizmów niepożądanych, dlatego różnorodność i równowaga wielu gatunków zapobiega zbyt dużemu namnażaniu patogenów. W glebie zasiedlonej przez korzystne mikroorganizmy patogeny mają mniejszą szansę na rozwój dużej populacji, jednak nie warto zwalczać żadnego gatunku w całości. Straty powodowane przez niewielką populację patogenów nie przekroczą progu ekonomicznej szkodliwości. Ich populacja może być jednak związana z inną grupą organizmów. Wyginięcie jednej grupy pociąga za sobą wyginięcie innych, a to prosta droga do zachwiania równowagi biologicznej.
Dobra kondycja gleby, różnorodność zasiedlających ją mikro i makroorganizmów zapobiega erozji wietrznej, ogranicza ilość stosowanych nawozów azotowych i mineralnych. Obumarłe mikroorganizmy stanowią źródło składników pokarmowych dla roślin uprawnych. Są także rezerwuarem węgla. Zachowanie bioróżnorodności wpływa na zmniejszenie nakładów na środki ochrony roślin i nawozy sztuczne. Mikroby zawarte w glebie potrafią rozkładać niektóre organiczne substancje skażające i przekształcać je w nietoksyczne molekuły w procesie zwanym bioremediacją. Jest to najtańsza metoda oczyszczania gleby, pozwalająca zneutralizować pozostałości środków ochrony roślin. W glebach rolniczych drobnoustroje odgrywają istotną rolę w interakcji zachodzącej w ryzosferze pomiędzy roślinami a mikroorganizmami, wpływają korzystnie na prawidłowy rozwój korzeni i nadziemnej biomasy oraz syntezę hormonów roślinnych. Organizmy te nierzadko wydzielają związki niekorzystne dla patogenów.
Zaobserwowano także zależności między odpornością roślin na suszę a działaniem niektórych mikroorganizmów w czasie niedoboru wody. Zaobserwowano produkcję polisacharydów poprawiających strukturę gleby oraz syntezę deaminaz, które pomagają roślinom w warunkach stresowych obniżać poziom etylenu. Ponadto powstający w wyniku hydrolizy amoniak jest źródłem azotu. Zaobserwowano także produkcję kwasu indolilooctowego, który reguluje szybkość wzrostu komórek roślinnych i proliny będącej osmoregulatorem u roślin będących w stresie spowodowanym przez suszę.
Bardzo ważny jest płodozmian wspomagający bioróżnorodność glebową. Nagły rozwój szkodników jest zjawiskiem powszechnym w przypadku gospodarki monokulturowej, gdzie zmienia się funkcjonowanie gleby. Zmianowanie umożliwia utrzymanie odpowiednio długich przerw w uprawie poszczególnych gatunków, co ogranicza przenoszenie agrofagów na kolejne zasiewy. Zapobiega także kompensacji chwastów. W płodozmianie należy uwzględnić rośliny, które wzbogacają, zubożają lub są neutralne dla gleb i dopasować kolejność uprawy do terminu nawożenia obornikiem. Należy także dopasować następstwo roślin pod kątem podatności na te same patogeny. Nie uprawiać po sobie rodzajów roślin żywicielskich dla tych samych patogenów (przykład rodzajów roślin odległych botanicznie, porażanych przez sprawcę zgnilizny twardzikowej – fasola, sałata, papryka, marchew, ogórki, kapusta). Nie należy uprawiać po sobie rodzajów zasiedlanych przez dany szkodnik (przykład rodzajów roślin odległych botanicznie, zasiedlanych przez przędziorka chmielowca – fasola, burak ćwikłowy, pomidor, ogórek). Dla odpowiedniej kondycji gleby ważne jest zapewnienie materii organicznej, która sprzyja tworzeniu agregatów glebowych sprzyjających różnorodności mikroorganizmów glebowych. Wiele organizmów glebowych, w tym bakterie, grzyby, nicienie, skoczogonki, dżdżownice, bierze udział w rozkładzie i transformacji obornika, resztek pożniwnych i korzeni. Procesy te uwalniają składniki odżywcze dla roślin uprawnych, a jednocześnie przyczyniają się do zatrzymywania wody niezbędnej do prawidłowego funkcjonowania. Szczególne znaczenie ma nawożenie obornikiem oraz stosowanie i przyorywanie poplonów i stosowanie nawozów zielonych. Rośliny, które mają dodatni współczynnik bilansu zawartości materii organicznej, czyli sprzyjają jej wzrostowi w glebie, to wszelkie motylkowe, czy mieszanki motylkowych z trawami, są to rośliny tworzące strukturę gleby.
Niedocenionym aspektem w utrzymywaniu bioróżnorodności jest zachowywanie zadrzewień śródpolnych, żywopłotów, drzew, stawów i wszystkich elementów przyrodniczych. Pełnią one w ekosystemach rolę rezerwuaru pożytecznych gatunków owadów i ptaków, regulujących liczbę patogenów. Zadrzewienia poprawiają także mikroklimat w swoim otoczeniu, zapewniają cień, zapobiegają spływowi wód opadowych, zatrzymują wilgoć. Stanowią ochronę przed wiatrem, przeciwdziałają wymarzaniu ozimin i upraw trwałych, zapobiegają także erozji wietrznej częstej na słabszych gruntach. Zadrzewienia neutralizują niezużyte przez rośliny uprawne związki azotowe, zapobiegając spływowi z pól do wód powierzchniowych i gruntowych. Mogą akumulować w glebie i w biomasie aż do 20 ton dwutlenku węgla na hektar na rok, co jest bardzo pożądane w obliczu zmian klimatycznych.
Aby jeszcze bardziej wspomagać zachowanie bioróżnorodności w Unii Europejskiej sformułowano Europejską Strategię na rzecz bioróżnorodności 2030. W ramach strategii planowane jest utworzenie spójnej sieci obszarów chronionych, jak również objęcie ochroną prawną co najmniej 30% unijnych obszarów lądowych i 30% unijnych obszarów morskich. Sieć Natura 2000 według założeń strategii ma być spójna i zawierać korytarze ekologiczne. W zakresie strategii została sformułowana misja pod nazwą „Plan działania na rzecz gleby dla Europy”, w ramach tej misji planuje się powstanie jednostek badawczych, w których różne podmioty; naukowcy, rolnicy, leśnicy i specjaliści od planowania przestrzennego będą realizować badania i wdrażać w życie ich wyniki. Celem współpracy ma być zachowanie i odtworzenie odpornych gleb, co ma przyczynić się do ograniczenia pustynnienia, ochrony zasobów węgla organicznego w glebie, zaprzestania zasklepiania gleby i zwiększenie wykorzystania gleb miejskich, zmniejszenie zanieczyszczenia gleby i poprawa jej odbudowy, a także zapobieganie erozji, poprawa struktury gleby w celu zwiększenia różnorodności biologicznej gleby oraz działania edukacyjne poprawiające świadomość społeczną w tym zakresie.
