Architektura zdrowej gleby pod mikroskopem – jak wyglądają struktury, w których tętni życie?

Wrzesień to czas, gdy z pól znikają resztki plonów, a rolnicy przygotowują ziemię na jesienne deszcze. Z perspektywy człowieka orne pole to po prostu brązowa masa, jednak pod mikroskopem kryje się fascynujący, trójwymiarowy świat. Zdrowa gleba nie jest litą bryłą ani zbiorem luźnych ziaren piasku – to tętniące życiem podziemne megamiasto, którego architektura do złudzenia przypomina skomplikowaną, wytrzymałą gąbkę.

W skali mikro, stabilność tej “gąbki” zależy od nieustannej współpracy świata minerałów z żywymi organizmami. Jak dokładnie zorganizowana jest ta niezwykła struktura?

Aby luźne drobiny pyłu, iłu i piasku nie rozsypywały się lub nie zamieniały w błoto po deszczu, muszą zostać sklejone. Rolę spoiwa pełnią wydzieliny korzeni roślin, śluzy produkowane przez bakterie glebowe oraz glomalina – niezwykle trwałe białko wydzielane przez strzępki grzybów mikoryzowych. Zlepiają one cząstki w tzw. agregaty glebowe.

Przestrzenie pomiędzy agregatami tworzą skomplikowaną sieć pustych korytarzyków (porów). To dzięki nim gleba chłonie wodę z jesiennych opadów niczym gąbka (zapobiegając jej spływaniu po powierzchni) i pozwala korzeniom oraz organizmom glebowym oddychać, działając jak system wentylacyjny.

Porowata architektura to idealne schronienie dla fauny i flory glebowej. Wnętrza małych porów często zatrzymują wodę kapilarną, tworząc dla pożytecznych bakterii, nicieni i pierwotniaków mikroskopijne oazy, które chronią je przed drapieżnikami oraz wyschnięciem.

Naukowcy z Instytutu Agrofizyki PAN wnikliwie badają tę podziemną architekturę, wykorzystując zaawansowane techniki skanowania 3D lub mikrotomografii. Obrazy 3D wnętrza gleby bezlitośnie dowodzą, że głęboka, nadmierna orka i spadek zawartości materii organicznej dosłownie miażdżą tę gąbczastą strukturę. Ziemia staje się zbitą, nieprzepuszczalną skorupą, w której drastycznie spada bioróżnorodność.

Projekt realizowany w ramach Programu Fundusze Europejskie dla Polski Wschodniej 2021–2027
Wartość projektu: 2 791 092.36 PLN
Wkład z Funduszy Europejskich: 2 270 428.50 PLN
#FunduszeUE #FunduszeEuropejskie

Materiały dodatkowe
[1] Tisdall, J. M., & OADES, J. M. (1982). Organic matter and water‐stable aggregates in soils. Journal of soil science, 33(2), 141-163. https://lnkd.in/d_APhssn
[2] Rillig, M. C. (2004). Arbuscular mycorrhizae, glomalin, and soil aggregation. Canadian journal of soil science, 84(4), 355-363. https://lnkd.in/dpUeCG3D

Obraz: https://lnkd.in/dZnfXCn9