Študija kaže, da dodajanje amazonske temne zemlje v zemljo pospeši rast rastlin
Glede na študijo brazilskih znanstvenikov, objavljeno v Frontiers in Soil Science, lahko dodajanje amazonske temne zemlje (ADE) v tla znatno izboljša rast rastlin. ADE, znan tudi kot terra preta, je zelo rodoviten, saj je bogat s hranili in stabilnimi organskimi snovmi. Raziskovalci so izvedli poskuse z ADE in ugotovili, da dodajanje v tla poveča rast in razvoj rastlin ter podpira večjo biotsko raznovrstnost bakterij in arhej. Študija kaže, da bi lahko ADE uporabili za pospešitev projektov ekološke obnove po vsem svetu.
Med približno 450 pr. n. št. in 950 n. š. je na milijone indijancev, ki živijo v današnji Amazoniji, preoblikovalo prvotno revno zemljo z različnimi postopki. V mnogih človeških generacijah je bila zemlja obogatena z ogljem iz nizkointenzivnih požarov za kuhanje in sežiganje smeti, živalskih kosti, zlomljene keramike, gnoja in komposta. Rezultat je Amazonian Dark Earth (ADE) oz terra preta Izjemno rodovitna zaradi hranilno bogate in stabilne organske snovi, pridobljene iz oglja, ki ji daje črno barvo.
Zdaj brazilski znanstveniki kažejo, da bi bil ADE lahko ‘skrivno orožje’ za spodbujanje krčenja gozdov – in ne samo v Amazoniji, kjer je 18 % ali približno 780.000 km 2 Izgubljeno od sedemdesetih let 20. stoletja – a po vsem svetu. Rezultati so bili objavljeni v reviji Meje v znanosti o tleh,
“Tukaj prikazujemo, da lahko uporaba ADE izboljša rast travinja in dreves zaradi njihove visoke vsebnosti hranil ter prisotnosti koristnih bakterij in arhej v mikrobni skupnosti tal,” je povedal glavni avtor Luis Felipe Zagato. v Centru za jedrsko energijo v kmetijstvu Univerze v São Paulu v Braziliji.
“To pomeni, da se lahko znanje o” sestavinah “, zaradi katerih je ADE tako rodoviten, uporabi za pomoč pri pospeševanju projektov ekološke obnove.”
Posnemanje krčenja gozdov v malem
Raziskovalci so izvedli nadzorovane poskuse, da bi posnemali ekološko nasledstvo in spremembe v tleh, do katerih pride, ko se travinje na izkrčenih območjih aktivno obnovi v gozd. Njihov cilj je bil preučiti, kako bi ADE ali navsezadnje tla, katerih mikrobiomi so bili umetno ustvarjeni za posnemanje, lahko spodbujali ta proces.
Zagatto in njegovi sodelavci so vzorčili ADE iz eksperimentalne raziskovalne postaje Caldeirão v zvezni državi Amazonas v Braziliji in, kot kontrolo, kmetijska tla z višje šole za kmetijstvo Luiz de Queiróz v zvezni državi São Paulo. Vsakega od 36 štirilitrskih loncev so napolnili s 3 kg zemlje v rastlinjaku s povprečno temperaturo 34 °C, da bi ocenili globalno segrevanje, ki presega trenutne temperature v Amazoniji med 22 in 28 °C.
Ena tretjina lončkov je prejela samo kontrolno zemljo, druga tretjina je prejela mešanico kontrolne zemlje in ADE v razmerju 4:1, tretjina pa 100 % ADE. Da bi posnemal pašnik, je posejal semena palisadne trave (urocloa brizantha), običajna krma za živino v Braziliji, so v vsakem loncu in njegove sadike pustili rasti 60 dni. Nato travo pokosijo in pustijo v zemlji le njene korenine – nedotaknjena območja za krčenje gozdov v malem. Raziskovalci so nato vsako od treh tal ponovno zasadili s semeni dreves: bodisi kolonizirana s[{” attribute=””>species Ambay pumpwood (Cecropia pachystachya), with Peltophorum dubium typical of secondary forests, or with cedro blanco (Cedrela fissilis), typical of climax forest.
The seeds were allowed to germinate, and the seedlings to grow for 90 days, after which the height, dry mass, and extension of the roots were measured. The scientists quantified changes in the soil’s pH, texture, and concentration of organic matter, potassium, calcium, magnesium, aluminum, sulfur, boron, copper, iron, and zinc over the course of the experiment. With molecular methods, they also measured changes in microbial diversity in the soil.
Rich in nutrients and beneficial microbes
At the start, ADEs showed greater amounts of nutrients than control soil: for example, 30 times more phosphorus and three to five times more of each of the other measured nutrients, except manganese. ADE also had a higher pH and contained more sand and silt, but less clay. After the experiment, soils contained fewer nutrients than at the start, reflecting take-up by the plants, but 100% ADE soils remained richer in these than control soils, while nutrient levels were intermediate in 20% ADE soils.
Throughout the experiment, 20% or 100% ADE soils supported a greater biodiversity of bacteria and archaea than control soils.
“Microbes transform chemical soil particles into nutrients that can be taken up by plants. Our data showed that ADE contains microorganisms that are better at this transformation of soils, thus providing more resources for plant development,” said joint lead author Anderson Santos de Freitas.
“For example, ADE soils contained more beneficial taxa of the bacterial families Paenibacillaceae, Planococcaceae, Micromonosporaceae, and Hyphomicroblaceae.”
Growth boosted
The results also showed that adding ADE to soil improved the growth and development of plants. For example, the dry mass of palisade grass was increased 3.4 times in 20% ADE, and 8.1 times in 100% ADE, compared to in control soil. The addition of ADE also boosted the growth of the three tree species: seedlings of cedro blanco and P. dubium were 2.1 and 5.2 times taller in 20% ADE, and 3.2 and 6.3 times taller in 100% ADE, compared to in control soils. Ambay pumpwood didn’t even grow in control soils or 20% ADE, but thrived in 100% ADE.
The researchers concluded that ADE can boost plant growth. “Our data point to a mixture of soil nutrients and adapted microorganisms [in ADE] izboljšati vzpostavitev zasaditve dreves v obnovah,« je zapisal.
Višji avtor dr. Siu Mui Tsai, profesor na istem inštitutu, je opozoril: “ADE so se kopičila tisoče let in, če bodo uporabljena, bo trajalo enako dolgo, da se razmnožijo v naravi. Naša priporočila temeljijo na ADE samem. ” za uporabo, vendar za posnemanje njegovih lastnosti, zlasti njegovih mikroorganizmov, za uporabo v prihodnjih projektih ekološke obnove.
Referenca: “Izboljša uveljavitev drevesnih vrst v ekološki obnovi amazonskih temnozemskih gozdov” avtorjev Andersona Santosa de Freitasa, Luisa Felipeja Guandalina Zagata, Gabriela Silvestra Rocha, Francile Muchlak, Solange dos Santos Silva, Alexandera Westphala Muniza, Rogeria EG Hanada in Siu Muija Tsai, 5. maj 2023, Meje v znanosti o tleh,
DOI: 10.3389/fossil.2023.1161627