Zastosowanie Systemu Agreus w badaniach ekologii gleb, przeprowadzonych przez Instytut Nauk Biologicznych UKSW

Gleba stanowi środowisko życia różnorodnych grup organizmów, bakterii, grzybów, a także organizmów roślinnych i zwierzęcych. Szacuje się, że ich liczebność w warstwie ornej gleby na powierzchni 1m² waha się od kilkuset osobników (dżdżownice) do nawet kilkunastu milionów w przypadku bakterii. Organizmy glebowe pełnią ważną rolę w procesach takich jak rozkład materii organicznej, mineralizacja i obieg składników odżywczych.

Występowanie, aktywność i dynamika liczebności organizmów glebowych zależą od fizycznych i chemicznych właściwości gleby. Najważniejszymi z nich są temperatura gleby, wilgotność, napowietrzenie, odczyn oraz zasobność gleby w składniki pokarmowe. Organizmy glebowe dość szybko reagują na wahania tych parametrów. W związku z tym wszelkie zmiany w strukturze zespołów glebowych mogą wpływać na funkcjonowanie i żyzność gleby i w konsekwencji na wzrost i plonowanie roślin.

Zabiegi agrotechniczne (m.in. orka, nawożenie, mulczowanie, chemiczne środki ochrony roślin) szczególnie wpływają na parametry fizykochemiczne gleby. Dynamiczny charakter zmian nie może być jednak uchwycony, gdyż pomiary wilgotności, temperatury i przewodności elektrycznej zazwyczaj opierają się na tradycyjnych metodach, czyli na jednokrotnym ich oznaczeniu w momencie pobrania prób glebowych. Nowoczesne rolnictwo wymaga rejestracji danych in situ oraz w długim przedziale czasowym, co pozwala na uzyskanie bardziej wiarygodnych wniosków na temat wpływu stosowanych praktyk. Do monitorowania wyżej wymienionych parametrów używa się różnych czujników. Dotychczas najszersze zastosowanie znalazły one w rolnictwie i ogrodnictwie, głównie w planowaniu nawadniania i fertygacji upraw. Niewielkie jest ich zastosowanie w ekologii gleby w szczególności do zbadania zależności miedzy parametrami gleby a aktywnością różnych grup organizmów glebowych w długoterminowych eksperymentach polowych.

W 2022 roku szukaliśmy rozwiązania do monitorowania i rejestrowania warunków glebowych w doświadczeniu polowym dotyczącym wpływu melasy buraczanej jako środka wspomagającego w uprawie buraka cukrowego. Badania prowadzone były na polach eksperymentalnych cukrowni Pfeifer & Langen Polska S.A. w ramach współpracy naukowej z Instytutem Nauk Biologicznych UKSW.

Melasa buraczana to produkt uboczny powstający podczas produkcji cukru. Ma konsystencję gęstego syropu o dużej zwartości sacharozy (ok. 40%) Jest również bogata w wiele minerałów. Melasa produkowana jest w dużych ilościach i wykorzystywana w różnych gałęziach przemysłu, a ostatnio również jako niekonwencjonalny nawóz w produkcji roślinnej. Przy wprowadzaniu nowych praktyk rolniczych, w tym nowych rodzajów i sposobów nawożenia, oprócz aspektu ekonomicznego i społecznego należy zwracać uwagę na aspekty środowiskowe. Głównym celem badań było określenie wpływu różnych dawek melasy na aktywność biologiczną gleby. Zakładano, że wpływ ten może być zarówno bezpośredni jak i pośredni poprzez oddziaływanie na parametry takie jak wilgotność i przewodność gleby. Stąd potrzeba monitorowania i rejestrowania precyzyjnych danych. Do pozyskiwania długoterminowych danych pomiarowych zastosowano system AGREUS firmy Inventia Sp. z o.o. Bezprzewodowe sondy glebowe typu AM-100 zasilane solarnie, mierzące jednocześnie wilgotność, przewodność i temperaturę gleby na trzech poziomach pomiarowych umieszczono na polach eksperymentalnych.

Gromadzenie danych o różnicach wilgotności (ryc. 1), temperatury i przewodności elektrycznej (ryc. 2) jakie wykazują profile glebowe przy zastosowaniu różnych dawek melasy, stanowi dla nas nieoceniony zasób informacji. Dzięki temu możemy uchwyć główne kierunki zmian w aktywności biologicznej gleby, a co za tym idzie planować i prognozować, co jest ważne dla praktycznego wykorzystania wyników badań naukowych.

Obiekty badań – ich występowanie i liczebność to wskaźnik jakości gleby