Poprawa różnorodności biologicznej gleby to lepsze plony, zrównoważony rozwój i rentowność
W ekosystemach rolniczych żyje mnóstwo organizmów, w tym dżdżownice, nicienie i drobnoustroje. Często pełnią one funkcje, które chronią rośliny przed szkodnikami i chorobami oraz zwiększają ich wzrost. Różnorodność biologiczna gleb w Europie jest jednak zagrożona. Europejskie systemy żywnościowe znajdują się zaś pod rosnącą presją, aby produkować żywność dla rosnącej populacji w obliczu zmiany klimatu i innych wyzwań. Zespół finansowanego przez UE projekt SoildiverAgro(odnośnik otworzy się w nowym oknie) postawił sobie za cel opracowanie innowacyjnych praktyk zarządzania uprawami i systemów upraw na potrzeby zrównoważonego rolnictwa europejskiego. Założeniem było wykorzystanie i poprawa różnorodności biologicznej gleby w celu wspierania wzrostu i zwiększenia odporności roślin, przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na środki zewnętrzne, w tym wodę, pestycydy i nawozy.
Strategiczne zarządzanie uprawami z użyciem mikroorganizmów
Aby wyłonić praktyczne rozwiązania, zespół SoildiverAgro przeprowadził 15 studiów przypadków(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w sześciu obszarach geograficznych, z których każdy cechuje się jednorodnym typem gleb i warunkami klimatycznymi (strefy pedoklimatyczne). Te studia przypadków koncentrowały się na monokulturowych uprawach ziemniaków i pszenicy oraz zróżnicowanych systemach upraw z praktykami zarządzania uprawami dostosowanymi do lokalnych warunków. W jednym ze studiów przypadku badano włączenie do uprawy ziemniaków biostymulantów opartych na pożytecznych bakteriach glebowych związanych z korzeniami (ryzobakterie wspierające wzrost roślin) i grzybach glebowych niezwiązanych z korzeniami (grzyby niemikoryzowe). Koordynator projektu David Fernández Calviño z Uniwersytetu w Vigo(odnośnik otworzy się w nowym oknie) tłumaczy: „Biostymulatory oparte na mikroorganizmach umożliwiły redukcję nakładów środków chemicznych i syntetycznych, jednocześnie zwiększając różnorodność biologiczną gleby. Efektem jest poprawa żyzności gleby i jakości ziemniaków oraz zmniejszenia liczebności i częstości występowania szkodników i chorób”. Zmniejszeniu ulegał także emisja CO2 o 40%, a wszystko to zostało osiągnięte przy jednoczesnym utrzymaniu plonów i wyników ekonomicznych. W innym studium przypadku wprowadzenie grzybów mikoryzowych w uprawie ziemniaków zwiększyło różnorodność biologiczną, poprawiając jej żyzność i strukturę. W efekcie wzrosła produktywność ziemniaków i zyski rolników, a zanieczyszczenie wody i gleby zmniejszyło się ze względu na mniejsze zapotrzebowanie na nawożenie zewnętrzne.
Narzędzia cyfrowe wspierają podejścia zwiększające różnorodność biologiczną
Aby ocenić skuteczność praktyk zarządzania uprawami i systemów upraw pod kątem ich zdolności do zwiększania różnorodności biologicznej gleby, w projekcie SoildiverAgro wykorzystano ustandaryzowane metodologie zarówno oceny, jak i monitorowania różnorodności biologicznej gleby. Zespół SoildiverAgro opracował narzędzie predykcyjne do szacowania szerokiego zakresu parametrów bioróżnorodności gleby. Państwa członkowskie UE mogą wykorzystać je jako ekonomiczny sposób na realizację proponowanego unijnego prawa dotyczącego monitorowania gleby, które zakłada, że do 2050 r. wszystkie gleby w UE będą zdrowe. Wykorzystuje ono spektroskopię w podczerwieni i proste parametry klimatyczne (opady i temperatura) oraz parametry gleby (pH, materia organiczna i tekstura). Narzędzie okazało się nieocenione w wyjaśnianiu związków między różnorodnością biologiczną gleby (konkretnymi organizmami) a świadczeniem usług ekosystemowych w całej Europie. Zespół SoildiverAgro opracował także narzędzie wspomagania decyzji(odnośnik otworzy się w nowym oknie) integrujące praktyki zarządzania uprawami pszenicy z funkcjami predykcyjnymi. „Korzystając z modeli uczenia maszynowego opracowanych na podstawie danych zebranych w projekcie, szacuje ono produkcję roślinną oraz bioróżnorodność genetyczną bakterii, grzybów i nicieni”, mówi Fernández Calviño. Narzędzie udostępnia szacunki dotyczące produkcji pszenicy i wskaźników różnorodności biologicznej gleby w oparciu o łatwo dostępne zmienne klimatyczne i glebowe. Pomoże ono rolnikom identyfikować naturalne sposoby zwiększenia bioróżnorodności genetycznej ich gleby.
Strategie zarządzania uprawami oparte na różnorodności biologicznej gleby
„Znaleźliśmy szeroki wachlarz praktyk zarządzania uprawami dostosowanych do lokalnych warunków uprawy ziemniaków i pszenicy o wysokim potencjale zmniejszenia nakładów zewnętrznych, zwiększenia różnorodności biologicznej gleby i opłacalności dla rolników”, dodaje Fernández Calviño. Najlepsze z nich opisano w wytycznych dotyczących najlepszych praktyk(odnośnik otworzy się w nowym oknie) SoildiverAgro. Biała księga z zaleceniami dotyczącymi polityki powinna ułatwić szybsze przyjęcie najlepszych praktyk zarządzania uprawami. Zespół SoildiverAgro wykazał, że wykorzystanie i poprawa różnorodności biologicznej gleby może być kluczem do bardziej zrównoważonego rolnictwa, przy jednoczesnej poprawie stabilności i odporności europejskich systemów żywnościowych. Opracowane w projekcie narzędzia, wytyczne dotyczące najlepszych praktyk i zalecenia dotyczące polityki będą wspierać strategię UE na rzecz ochrony gleb 2030 oraz proponowane przepisy dotyczące monitorowania gleby, przyczyniając się do zdrowych gleb dla ludzi, żywności, przyrody i klimatu.
