Mi történik a talajban, ha egy szántóföld helyére erdőt telepítenek?

Három különböző erdőtípus (egy kétszer vágott akác állomány, egy fiatal, természetes módon újraerdősült és egy középkorú, vegyes gyertyános-tölgyes állomány) alatt gyűjtött felső talajréteg mintáinak baktérium közösség összetételét, diverzitását és katabolikus aktivitási profilját hasonlították össze, amelyeket a 20. század elején egy korábbi szántóföld helyén telepítettek. A kutatást végző HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani Intézet, a Soproni Egyetem Erdészeti Tudományos Intézet és az ELTE Mikrobiológiai Tanszék eredménye nemrég jelent meg a „Talajbiom kutató transzdiszciplináris kiválósági központ létrehozása a fenntartható talajerőforrás érdekében” projekt keretében. (A „Soil Parameters and Forest Structure Commonly Form the Microbiome Composition and Activity of Topsoil Layers in Planted Forests” című publikáció itt érhető el.)

Szili-Kovács Tibor, a HUN-REN ATK Talajtani Intézetének tudományos főmunkatársa a kutatással kapcsolatban a HUN-REN-nek elmondta, a vizsgálatuk a talaj-növény rendszerben kulcsfontosságú szerepet játszó mikroorganizmusok szerepére és jelentőségére fókuszált, amelyről kevés ismerettel rendelkezünk.

Az emberi tevékenység által történő beavatkozások (pl. a földművelési módok megváltoztatása, a termesztett növények, a műtrágyázás, a növényvédőszerek) mind befolyásolhatják az evolúció során a növényeknek a mikroorganizmusokkal kialakított kapcsolatát. „A növénytermesztés során ezeket az új ismereteket kell beépítenünk a fenntartható mezőgazdasági és erdőgazdálkodási rendszerekbe” – tette hozzá a kutató.

A tanulmányukból kiderült, hogy a fehérakácerdő talajában élt a legtöbbféle baktérium. Törzsszinten az Acidobacteriota, Actinobacteriota, Proteobacteria, Verrucomicrobiota, Bacteroidota és Gemmatimonadota voltak a leggyakoribb csoportok az erdőtalajokban. A talajparamétereknél kimutatták, a pH-nak volt a legnagyobb hatása a baktériumközösség szerkezetére, míg a katabolikus aktivitás-mintázatot a talaj pH mellett a talaj szerves széntartalma is befolyásolta. A közelmúltban kivágott tölgyerdőben volt a legalacsonyabb a talaj szubsztrát-indukált légzése, az erdőállományok között a katabolikus aktivitás változékonyságának fő mozgatórugója a citráthasznosítás volt.

Vizsgálataikat egy korábban szántóföldként hasznosított, de utána erdőként használt területen végezték, ami összehasonlítási alapként szolgálhat a közelben lévő több mint 60 éves növénytermesztési tartamkísérletekhez. Ezeket a legjobb minőségű, legtermékenyebb csernozjom-jellegű talajokat hagyományos módon szántóföldként hasznosítják, míg erdőtelepítésre általában a gyengébb termőképességűeket használják. Ezért lehet szokatlan az erdősítés az ilyen talajon, viszont a talaj minőségét ez javítja, ráadásul fokozza a talajban történő széntárolást, aminek klímavédelmi szempontból is jelentősége van.

Az elvégzett kutatás során felmérték a közvetlen erdészeti beavatkozásoknak (pl. tarvágás) a talaj mikroorganizmusaira gyakorolt hatását is. Az így kapott eredmények akár a klímaváltozás hatására bekövetkező erdőleromlás hatásainak előrejelzésében is hasznosíthatók lesznek – tette hozzá a HUN-REN ATK tudományos főmunkatársa.

A kutató szerint ugyanakkor a szántóföldeken korábban használt talajjavító műtrágyák nem okoznak gondot az erdők későbbi fejlődésében. Sőt, egyes fafajokat nehézfémmel vagy szerves vegyületekkel szennyezett talajok megtisztítására, úgynevezett fitoremediációjára is fel lehet használni. Szili-Kovács Tibor elmondta: ezzel kapcsolatban is érdekes eredményt hozott a kutatásuk, miszerint a több évtizedes nitrogénmegkötés hatására (az akác gyökérzetében szimbiózisban élő nitrogénkötő baktériumok vannak, amelyek a levegőből nagy mennyiségű nitrogént tudnak megkötni) megnövekedett nitrátkoncentráció csökkentette a nitrogénmegkötésben részt vevő baktériumok számát az akácállomány talajában.