Z okazji Dnia Ziemi (22.04) warto spojrzeć nie tylko na powietrze, wodę i klimat, ale też na glebę – bo to od jej kondycji zależy jakość żywności, bezpieczeństwo środowiskowe i stabilność produkcji rolnej. Zespół kierowany przez prof. Łukasza Drewniaka w projekcie BIOGLOBE pracuje nad biologicznymi rozwiązaniami, które mają pomagać glebie odzyskać równowagę po latach intensywnej uprawy i stosowania środków ochrony roślin. Projekt realizowany na Uniwersytecie Warszawskim otrzymał ponad 12,5 mln zł wsparcia z Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki. Środki przyznała Fundacja na rzecz Nauki Polskiej w ramach działania TEAM NET.
Choć o glebie mówi się znacznie rzadziej niż o klimacie czy jakości powietrza, to właśnie ona pozostaje jednym z fundamentów zdrowego środowiska i bezpiecznej produkcji żywności. Lata intensywnej uprawy oraz długotrwałego stosowania herbicydów i różnorodnych środków ochrony roślin mogą osłabiać jej naturalną równowagę biologiczną, a to z czasem odbija się zarówno na plonach, jak i na jakości całego ekosystemu. Dlatego naukowcy szukają rozwiązań, które pozwolą odbudować aktywność biologiczną gleby i ograniczyć skutki jej chemicznego obciążenia.
Jednym z nich jest projekt BIOGLOBE, realizowany przez konsorcjum, którego liderem jest Uniwersytet Warszawski. Zespół pracuje nad dwoma uzupełniającymi się rozwiązaniami: preparatem opartym na lokalnych mikroorganizmach glebowych oraz biostymulatorem pobudzającym aktywność biologiczną gleby i wzmacniającym rośliny.
Jak podkreśla prof. Łukasz Drewniak, dr hab. nauk biologicznych, profesor Instytutu Bioinżynierii Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, stan gleby powinien interesować każdego z nas.
Gleba to podłoże, w którym produkowana jest żywność, z której korzystamy. I to powinno być dla nas niezwykle ważne. Z jednej strony liczy się poziom zanieczyszczenia, bo część tych związków może być przenoszona przez rośliny, a później trafiać dalej w łańcuchu pokarmowym. Z drugiej strony im więcej mamy biologicznie aktywnej, dobrej jakości powierzchni, na której można produkować żywność, tym lepiej dla nas wszystkich – mówi prof. Drewniak.
Gdy chemia osłabia glebę
Gleba jest żywym ekosystemem, w którym funkcjonują ogromne społeczności mikroorganizmów wspierających rozwój roślin. To one pomagają utrzymywać równowagę biologiczną, uczestniczą w obiegu składników pokarmowych i wpływają na odporność upraw. Problem pojawia się wtedy, gdy przez wiele sezonów gleba jest narażona na silną presję środków chemicznych.
Gleba to ekosystem, w którym mamy bardzo dużo różnych pożytecznych mikroorganizmów wspierających rozwój roślin. Jeżeli stosujemy dużo agrochemikaliów, to zaburzamy ten układ. Można to porównać do bakterii w jelitach człowieka. Jeżeli zniszczymy ich naturalną równowagę, cały organizm zaczyna funkcjonować gorzej. W przypadku gleby jest podobnie – kiedy osłabiamy jej mikrobiom ciężką chemią, musimy później ten ekosystem odnawiać – wyjaśnia naukowiec.
Jak dodaje, skutki intensywnej chemizacji mogą obejmować pogorszenie struktury gleby, spadek zawartości materii organicznej, większą podatność na erozję oraz ryzyko przemieszczania się pozostałości środków chemicznych do wód gruntowych.
BIOGLOBE: odbudowa gleby z pomocą mikroorganizmów
Na te wyzwania odpowiada projekt BIOGLOBE, realizowany przez konsorcjum IUNG-PIB i Politechniki Poznańskiej, którego liderem jest Uniwersytet Warszawski. Naukowcy pracują nad biologicznymi metodami wspierania gleb obciążonych intensywną produkcją rolną. Celem projektu jest ograniczenie skutków nagromadzenia pozostałości herbicydów, odbudowa mikrobiologicznej równowagi gleby oraz wzmacnianie roślin narażonych na stres środowiskowy. Kluczową rolę mają tu odegrać mikroorganizmy już obecne w glebie, wyselekcjonowane pod kątem zdolności do rozkładu pozostałości herbicydów i jednoczesnego wspierania wzrostu roślin.
Wykorzystujemy mikroorganizmy, które już są w tej glebie i które zdążyły się przystosować do obecnych tam zanieczyszczeń. Wybieramy te, które potrafią rozkładać herbicydy i ich pochodne pozostające w glebie, a jednocześnie wzmacniamy ich liczebność. W praktyce przywracamy więc aktywność biologiczną tam, gdzie została ona wcześniej osłabiona – tłumaczy ekspert.
Zdrowsza gleba to zdrowsza żywność
Jednym z najważniejszych efektów, jakie projekt może przynieść w przyszłości, jest poprawa jakości żywności i ograniczenie presji chemicznej w rolnictwie. Odbudowa równowagi biologicznej gleby może pomóc zarówno w zmniejszaniu akumulacji pozostałości chemicznych, jak i w ograniczaniu zapotrzebowania na część środków wykorzystywanych w produkcji rolnej.
Żywność będzie zdrowsza, dlatego że wyeliminujemy efekt akumulacji zanieczyszczeń i zmniejszymy ich poziom. Naszą ambicją jest też wielofunkcyjność tych rozwiązań: z jednej strony pozbywamy się starych zanieczyszczeń, z drugiej wprowadzamy mikroorganizmy, które mogą działać jako wspomagacz albo częściowy substytut nawożenia. Dzięki temu możemy ograniczać liczbę nawozów i środków ochrony roślin w środowisku – zaznacza prof. Drewniak.
Rozwiązanie testowane w różnych warunkach
Projekt BIOGLOBE nie zakończy się na badaniach laboratoryjnych. Rozwiązania będą testowane na poletkach doświadczalnych w Polsce, Hiszpanii i Peru, aby sprawdzić ich skuteczność w różnych warunkach klimatycznych i glebowych oraz przy różnej skali obciążenia chemicznego.
Chcemy testować rozwiązanie w Polsce, w Hiszpanii i w Peru, ponieważ zależy nam na sprawdzeniu skuteczności w różnych strefach klimatycznych i przy różnej presji związanej ze stosowaniem środków chemicznych. Taki model badań pozwala nam od początku myśleć o realnym wdrożeniu, nie tylko lokalnym, ale docelowo także globalnym – mówi prof. Drewniak.
Projekt wpisuje się w kierunek rozwoju rolnictwa regeneracyjnego, które szuka sposobów na przywracanie życia glebie i ograniczanie środowiskowych kosztów intensywnej produkcji. Projekt BIOGLOBE staje się przykładem tego, jak nauka może wspierać nie tylko rolnictwo, ale też zdrowie środowiska i bezpieczeństwo żywnościowe.
Więcej informacji:
Na zdjęciu - prof. Łukasz Drewniak_fot. Archiwum prywatne