Rewolucja No-Dig. Co współczesna biologia mówi o przekopywaniu gleby?

Ruch no-dig (uprawa bez przekopywania) to nie lenistwo – to zaawansowana ekologia w praktyce. Zobaczmy, co na ten temat mówią recenzowane badania naukowe.

1. Demolka w podziemnej metropolii

Gleba pod naszymi stopami nie jest martwą masą – to tętniący życiem ekosystem. Dżdżownice zakłada mieszkanie, zaprasza na piknik nicienie i muchomorki i zaczyna się impreza. Według danych Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO), w jednej łyżeczce zdrowej ziemi żyje więcej mikroorganizmów, niż wynosi populacja ludzi na Ziemi.

Kiedy wbijasz szpadel i odwracasz skibę, niszczysz strukturę zwaną siecią troficzną gleby (soil food web).

Naukowa diagnoza katastrofy: Co się dzieje, gdy wjeżdża szpadel? Łapcie schemat:

Wbicie szpadla i odwrócenie ziemi o 180° wywołuje zjawisko, które w podręcznikach mogłoby się nazywać „Niekontrolowaną Inwersją Apartamentową”:

• Ekipa z Penthouse’u (tlenowcy) zostaje nagle zrzucona do ciemnej piwnicy. Efekt? Masowe duszenie się i panika w strukturach mikoryzy.
• Ekipa z Piwnicy (beztlenowcy) ląduje na pełnym słońcu i w strumieniu świeżego powietrza. Efekt? Śmiertelne zatrucie tlenem i totalny paraliż procesów biochemicznych.

Werdykt naukowy: Przekopywanie to nic innego jak zamiana miejscami ryb z kretami. Nikt nie przeżyje tej przeprowadzki.

Przekopując ziemię, zrzucasz stworzenia tlenowe w głąb (gdzie się duszą), a beztlenowe wyciągasz na powierzchnię (gdzie zabija je tlen i słońce). Co gorsza, drastycznie rozrywasz sieci grzybów mikoryzowych. Grzyby te żyją w symbiozie z korzeniami roślin, działając jak naturalny „internet” – dostarczają im wodę i fosfor w zamian za cukry. Badania opublikowane w New Phytologist dowodzą, że zniszczenie tej sieci drastycznie obniża odporność roślin na suszę i choroby.

Ciekawostka o mikoryzie – uwaga dość drastyczna: 

To nie jest teoria spiskowa – to klasyka weterynarii i agronomii. Wszystko zaczęło się od zagadki chorujących krów w USA, którym dosłownie odpadały ogony i kopyta (tzw. fescue foot lub fescue toxicosis). Przełom przyniosła praca zespołu, którym kierował dr Charles Bacon w 1977 roku ("Association of a perennial rye grass endophyte with fescue toxicity" opublikowane w Applied and Environmental Microbiology). Udowodniono, że za toksyczność kostrzewy odpowiada ukryty w jej wnętrzu grzyb – endofit Epichloë coenophiala (wcześniej znany jako Acremonium). Badania biochemiczne (później rozwijane m.in. przez dr. Joego Busha) wykazały, że ten duet produkuje ergowalinę (to toksyczny alkaloid - najczęściej występuje w kostrzewie łąkowej i trzcinowej, rajgrasie angielskim oraz innych trawach pastwiskowych rosnących w Europie, w tym w Polsce. Grzyb produkuje ją m.in. jako naturalną ochronę przed szkodnikami). Związek ten powoduje potężny skurcz naczyń krwionośnych u ssaków. U bydła krew przestaje dopływać do kończyn, co w zimie prowadzi do martwicy i odpadania kopyt. Dla owadów z kolei produkowane są loliny, które paraliżują ich układ nerwowy.

Wracając do meritum…

2. Paradoks chwastów, czyli im więcej kopiesz, tym więcej pielisz

Znasz to uczucie, gdy tydzień po ciężkim przekopaniu grządek, chwasty ruszają do ataku ze zdwojoną siłą? Nauka wyjaśnia to zjawisko bardzo prosto.

Nasiona wielu chwastów potrafią przetrwać w ziemi w stanie uśpienia (tzw. bank nasion) przez dziesięciolecia – bez dostępu do światła nie wykiełkują. Każdy ruch szpadla działa jak winda: wyciąga uśpione nasiona na powierzchnię, dając im idealne warunki do startu. W metodzie no-dig glebę pozostawia się w spokoju, a ewentualne chwasty blokuje się grubą warstwą ściółki lub kompostu.

3. Struktura gleby i walka z suszą

Paradoksalnie, przekopywanie mające na celu spulchnienie ziemi, w dłuższej perspektywie prowadzi do jej... zagęszczenia i erozji.

Naturalnie spulchnioną strukturę tworzą dżdżownice i korzenie starych roślin, budując sieć mikrokanalików. Kiedy mechanicznie niszczymy te korytarze, gleba traci swoją strukturę agregatową. Staje się podatna na tzw. "zlepianie" pod wpływem deszczu.

Badania opublikowane przez Soil and Tillage Research jasno pokazują, że gleby nieprzekopywane mają znacznie wyższą zdolność do infiltracji i retencji (zatrzymywania) wody. Działają jak gąbka. Z kolei ziemia regularnie przekopywana szybko wysycha, a podczas ulewy woda spływa po jej powierzchni, wypłukując najcenniejsze składniki odżywcze.

4. Ochrona klimatu we własnym ogrodzie

Gleba to jeden z największych lądowych magazynów węgla na świecie. Materia organiczna (humus) wiąże węgiel pod ziemią.

W momencie, gdy napowietrzasz glebę szpadlem, gwałtownie przyspieszasz proces utleniania materii organicznej. Węgiel zawarty w humusu łączy się z tlenem i ucieka do atmosfery w postaci dwutlenku węgla (CO2). Metoda bez przekopywania zatrzymuje węgiel w ziemi, zamieniając Twój ogród w miniaturową barierę dla zmian klimatycznych.

Jak zacząć w trzech krokach?

Przejście na system bez przekopywania jest prostsze, niż myślisz:

1. Nie kop: Zostaw glebę taką, jaka jest. Jeśli rosną na niej chwasty, po prostu skoś je nisko.
2. Zablokuj światło: Połóż na ziemię grubą warstwę czystego, szarego kartonu (bez nadruków i taśm). Karton odetnie światło chwastom i z czasem całkowicie się rozłoży, przyciągając dżdżownice.
3. Dodaj kompost: Na karton wysyp 5–10 cm dobrze przerośniętego kompostu. To w niego będziesz bezpośrednio siać i sadzić rośliny.

Zamiast walczyć z naturą za pomocą szpadla, pozwól dżdżownicom i mikroorganizmom wykonać tę pracę za Ciebie. Twoje rośliny będą zdrowsze, a Twój kręgosłup z pewnością Ci podziękuje.

Literatura:

1. Struktura i retencja wody w glebie (odniesienie do Soil and Tillage Research)

• Strudley, M. W., Green, T. R., & Ascough, J. C. (2008). Tillage effects on soil hydraulic properties in space and time: A review. Soil and Tillage Research, 99(1), 4-48.
• Bescansa, P., Ibañez, M. J., & Blanco-Alvarez, J. A. (2006). Aggregates and compaction in soils deeply affected by tillage management. Soil and Tillage Research, 87(1), 121-135.

2. Mikroorganizmy w łyżeczce ziemi (Dane FAO)

• FAO, ITPS, GSBI & SCBD. (2020). State of knowledge of soil biodiversity - Status, challenges and potentialities. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.

3. Sieć mikoryzowa i podziemny internet (Odniesienie do New Phytologist oraz Ecology Letters)

• Babikova, Z., Gilbert, L., Bruce, T. J., Birkett, M. A., Caulfield, J. C., Woodcock, C. M., ... & Johnson, D. (2013). Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack. Ecology Letters, 16(7), 835-843.
• Simard, S. W., Beiler, K. J., Bingham, M. A., Deslippe, J. R., Philip, L. J., & Teste, F. P. (2012). Mycorrhizal networks: Mechanisms, ecology and modelling. New Phytologist, 194(2), 351-365.

4. Emisja CO2 i ucieczka węgla z gleby

• West, T. O., & Post, W. M. (2002). Soil organic carbon sequestration rates by tillage and crop rotation: A global data analysis. Soil Science Society of America Journal, 66(6), 1930-1946.

• Bacon, C. W., Porter, J. K., Robbins, J. D., & Luttrell, E. S. (1977). Epichloë typhina from toxic tall fescue grasses. Applied and Environmental Microbiology, 34(5), 576-581.
• Kemp, H., Bourke, C., & Wheatley, W. (2007). Endophytes of perennial ryegrass and tall fescue. NSW Department of Primary Industries, Primefact 535.