Zmniejszanie bioróżnorodności gleby spowodowane intensyfikacją rolnictwa stanowi poważne zagrożenie dla kluczowych usług ekosystemowych, takich jak cykl składników pokarmowych, retencja wody czy struktura gleby. Dotychczasowe badania nad agroleśnictwem i rolnictwem zrównoważonym podkreślały korzyści pasów kwiatowych dla fauny nadziemnej, zwłaszcza zapylaczy i naturalnych wrogów szkodników, jednak ich wpływ na organizmy glebowe był słabo poznany.

W badaniu opublikowanym w npj Sustainable Agriculture autorzy ukierunkowali się na ocenę wpływu wieloletnich pasów kwiatowych (perennial flower strips) na populacje dżdżownic oraz mikroorganizmy glebowe w krajobrazach rolniczych Niemiec.

Badacze przebadali 46 par systemów: każdy obejmował pas kwiatowy oraz bezpośrednio przyległą glebę uprawną w różnych regionach Niemiec. Pasy były zakładane poprzez konwersję gruntów ornych na trwałe (1–6,5 lat) kwietne kompozycje roślinne, które nie były poddawane orce, nawożeniu ani zabiegom ochrony roślin. W każdym miejscu analizowano:

• gęstość i skład gatunkowy dżdżownic (ekstrakcja AITC),
• właściwości gleby (tekstura, pH, zawartość materii organicznej),
• populację mikroorganizmów (bakterie, grzyby) poprzez oznaczenia genów markerowych.

Dżdżownice

• Ogólna gęstość populacji dżdżownic w pasach kwiatowych była średnio 231% wyższa niż w przyległych glebach uprawnych — efekt ten wystąpił w 44 z 46 badanych lokalizacji .
• W kilku przypadkach gatunki, które były obecne tylko w pasach kwiatowych, nie występowały w sąsiednich glebach uprawnych, co sugeruje, że pasy mogą stanowić siedlisko źródłowe dla tych populacji .
• Stosunek młodych osobników do dorosłych był wyższy u niektórych dżdżownic w pasach kwiatowych, co wskazuje na korzystny wpływ tych siedlisk na reprodukcję .

Mikroorganizmy i właściwości gleby

• Wielkość populacji bakterii w glebie nie różniła się istotnie między pasami kwiatowymi a gruntami ornymi.
• Liczebność grzybów była nieco wyższa w glebach uprawnych, co skutkowało wyższym stosunkiem grzybów do bakterii w tych glebach niż w pasach kwiatowych.
• Ogólne właściwości fizykochemiczne — takie jak zawartość materii organicznej, pH i gęstość objętościowa — były bardzo podobne w obu typach środowisk.
• Pasy kwiatowe wykazały jednak średnio o 14,1% wyższą zawartość wody glebowej, co może sprzyjać życiu organizmów glebowych.

Wyniki badania jednoznacznie wskazują, że wprowadzenie i utrzymywanie trwałych pasów kwiatowych w krajobrazach rolniczych może zasadniczo zwiększyć liczebność oraz różnorodność populacji dżdżownic, organizmów uznawanych za kluczowe dla zdrowia gleby i jakości agroekosystemów. Dżdżownice poprawiają strukturę gleby, napowietrzenie, retencję wody, cykl składników pokarmowych i wspierają procesy biologiczne, co przekłada się na zrównoważoną produkcję rolną i odporność systemów rolniczych .

Autorzy sugerują, że cisza wynikająca z braku zabiegów orki, bogactwo roślinności oraz ciągłe okrycie gleby są głównymi czynnikami sprzyjającymi tym efektom. Proponuje się możliwość dalszej optymalizacji pasów kwiatowych poprzez:

• ulepszanie składu nasion (większe bogactwo roślin),
• lepszą konfigurację przestrzenną w krajobrazie (np. integrowanie pasów w dnach pól),
• utrzymanie ciągłości czasowej siedlisk poprzez rotacyjne zakładanie i usuwanie pasów.

Badanie opublikowane w npj Sustainable Agriculture przez A. Vaupel i wsp. (2024) dowodzi, że wieloletnie pasy kwiatowe w gospodarstwach rolnych mogą być skutecznym narzędziem wspierania organizmów glebowych, zwłaszcza dżdżownic — kluczowych inżynierów ekosystemu. Ich promowanie może nie tylko przyczynić się do zwiększenia bioróżnorodności glebowej, ale także do poprawy funkcjonowania ekosystemów rolniczych i ich odporności na zabiegi agrotechniczne.

Źródło: www.nature.com