Alternatywne rolnictwo

Przechodzenie z metod rolnictwa tradycyjnego na metody systemów rolnictwa ekologicznego. Rola szczepionek mikrobiologicznych oraz nawozów biologicznych.


W 1980 Departament Rolnictwa USA opublikował dokument zatytułowany „Ocena sytuacji faktycznej i zalecenia na przyszłość dotyczące rolnictwa organicznego”. Dokument ten powstał w oparciu o doświadczenia rolników którzy dokonali gwałtownej wolty rezygnując z tradycyjnych form upraw ziemi opartych na preparatach chemicznych szybko przestawiając się na produkcję rolną opartą na systemie rolnictwa naturalnego niestosującego nawozów sztucznych i pestycydów.
Najważniejszymi problemami z jakimi zetknęli się w nowym systemie upraw były:
*Wzrost ilości chwastów i populacji owadów- szkodników.
*Niedobór substancji pokarmowych w glebie potrzebnych do prawidłowego rozwoju roślin i zakłócenia ich rozwoju wynikające z niestabilnego składu gleby.
*Mniejsze plony.
Po przeanalizowaniu różnych korzystnych dla gleby metod upraw, takich jak:
Płodozmian (system zagospodarowania ziemi uprawnej, oparty na zaplanowanym z góry na wiele lat następstwie roślin po sobie, na wyznaczonym do tego celu obszarze podzielonym na pola, jednocześnie dostosowany do specyficznych warunków rolniczo-ekonomicznych gospodarstwa), prace polowe, oraz prace ze szczególnym uwzględnieniem dokładnego terminu wykonania i precyzji prac polowych farmerzy stwierdzili, że mogą sobie poradzić ze wspomnianymi powyżej problemami we własnym zakresie uzyskując jednocześnie zadowalające wyniki ekonomiczne. Rolnicy, którzy byli uczestnikami prac studyjnych prowadzonych pod nadzorem Departamentu Rolnictwa stwierdzili, że ten ryzykowny manewr jakim było przejście z rolnictwa tradycyjnego do ekologicznego może trwać około 3 lata , a nawet dłużej. Obecnie ze względu na rosnące zaniepokojenie dotyczące kwestii jakości żywności i bezpieczeństwa jej spożywania , potencjalnego wpływu na procesy zachodzące w organizmie człowieka, oraz skażenie zbiorników wody pitnej i wód gruntowych Departament Rolnictwa USA podejmuje próby mające na celu stworzenie alternatywnego systemu upraw i co pozwoliłoby rolnikom na przynajmniej częściowe wyzwolenie się od zależności od stosowania chemikaliów rolniczych, szczególnie pestycydów.
Zakończone sukcesem przejście od rolnictwa tradycyjnego do rolnictwa naturalnego wiąże się z wymogiem podniesienia jakości gleby. Można to uzyskać poprzez regularne i prowadzone we właściwy sposób dodawanie do gleby substancji organicznych w celu optymalizacji jej struktury i żyzności (Allison, 1973; Parr i Hornick, 1992a,b). Poprzez procesy naturalne i selekcję te dodatki organiczne spowoduję również wzrost biologicznej różnorodności mikroorganizmów glebowych które pełnią bardzo ważne funkcje w zakresie wzrostu roślin, zawartych w nich składników pokarmowych oraz ochrony przed zewnętrznym zagrożeniami. We wspomnianej powyżej strategii zdecydowano się na obniżenie ryzyka związanego na nową formę upraw i skrócenie czasu potrzebnego na dokonanie tej transformacji poprzez:
*Zastosowanie ulepszaczy organicznych i nawozów biologicznych w celu poprawy jakości gleby.
*Zastosowanie szczepionek mikrobiologicznych, takich jak EM w celu uzyskania nowej jakościowo równowagi mikrobiologicznej w obrębie gleby, która z kolei poprawi warunki zdrowotne gleby , oraz poprawi wielkość i jakość plonów.

Erozja gleby i utrata żyzności

W chwili obecnej erozja gleby na terenie USA wywołana zarówno przez wiatr, jak i opady deszczu powoduje spadek jej żyzności. Ma to również negatywny wpływ na jakość wody , co w dalszej perspektywie może postawić nas w obliczu najpoważniejszego kryzysu ekologicznego z jakim się dotychczas spotkaliśmy (Larson i inni, 1990). Obecna sytuacja jest w głównej mierze spowodowana niewłaściwymi formami upraw , które można by nawet określić rabunkową eksploatacją gleby, co wiązało się z długotrwałą uprawą monokultur zboża (monokultura - system rolniczy lub leśny polegający na wieloletnim uprawianiu na tym samym obszarze roślin jednego gatunku, bądź o podobnych wymaganiach glebowych np. bawełny, trzciny cukrowej, świerka; powoduje to szybkie wyjałowienie gleb nawet bardzo żyznych oraz zmianę ich struktury), co wiązało się z jego wysokimi cenami rynkowymi. Kryzys erozji gleby (łac. erosio - wygryzanie, żłobienie - naturalne zjawisko mechanicznego niszczenia powierzchni skorupy ziemskiej, zarówno skał jak i gleb, poprzez różne czynniki zewnętrzne) musi być rozpatrywany w kategoriach sytuacji globalnej, ponieważ produkcja, dystrybucja i spożycie żywności są integralnymi elementami ekonomii światowej. Duży coroczny spadek produktywności gleby może nie być łatwy do zahamowania, nawet po zastosowaniu nawozów sztucznych. Badania wykazały, że na obszarach, gdzie zewnętrzna warstwa gleby została usunięta , lub poważnie uszkodzona na skutek erozji wielkość plonów jest niższa o 20-65% w porównaniu z obszarami, gdzie nie wystąpiły procesy erozyjne (Langdale i inni, 1979; Massee, 1990). Ważnym zjawiskiem, które często nie jest zauważane w odniesieniu do gleb rolnych jest to, że skutki procesów degradacji gleby (ogół procesów i zjawisk, które poprzez pogorszenie właściwości fizycznych - zniszczenie struktury, biologicznych - zmniejszenie ilości i jakości próchnicy, ilub chemicznych - np. zakwaszenie przez wymywania kationów zasadowych wapnia, magnezu, potasu, gleby istotnych dla roślin, wpływają ujemnie na jej żyzność a więc i zasobność.), takie jak erozja, spadek zawartości substancji pokarmowych i organicznych ujawniają się niejako równolegle do prowadzonych pożytecznych metod ekologicznych, takich jak stosowanie płodozmianu, różnego rodzaju prac rekultywacyjnych, czy stosowaniu nawozów naturalnych pochodzenia zwierzęcego (Hornick i Parr, 1987).
W miarę intensyfikacji procesu degradacji gleby spada również jej produktywność. I na odwrót: rozmaite techniki rekultywacji (przywracanie wartości użytkowych) i konserwacji gleby sprawiają, że produktywność gleby stopniowo wzrasta. Można zatem powiedzieć, że potencjał produkcyjny gleby w danym momencie czasowym jest wypadkową działania dwóch przeciwstawnych procesów: degradacji i rekultywacji. Generalnie można powiedzieć, że najbardziej destrukcyjnym zjawiskiem w odniesieniu do gleby jest jej erozja i towarzyszący jej spadek zawartości substancji pokarmowych i organicznych . Na najlepszych jakościowo glebach rolnych w USA (tzn. takich, które charakteryzują się następującymi parametrami: są położone na obszarach o postaci lekkiego stoku, posiadają średnią gęstość, odpowiednią strukturę, oraz profil hydrologiczny zapewniający odpowiednią przenikalność i magazynowanie wody wysoki poziom produktywności gleby może być utrzymany przy zachowaniu względnie prostych metod konserwacji gleby, które przeciwdziałają początkowym stadium jej erozji. Jednak w przypadku gleb zaliczanych do kategorii niższych klas (tzn. takich, które położone są na spadzistym stoku, złej strukturze, niskiej zawartości substancji pokarmowych , o niskiej grubości pokrywy wierzchniej warstwy ) należy zastosować maksymalnie skuteczne środki aby przeciwdziałać jej dalszej degradacji. Zatem prawdziwie zrównoważonym systemem rolnym jest to tylko taki system w którym działania rekultywacyjne równoważą procesy degradacji , lub nawet podnoszą standard gleby.
Odpady organiczne dają największe możliwości w zakresie przywrócenia produktywności gleby rolnej i podniesienia standardu gleb pozaklasowych do standardu gleby rolnej (Parr i Hornick, 1992a,b).

Koncepcja rolnictwa zrównoważonego i rolnictwa alternatywnego.

Rolnictwo zrównoważone jest coraz częściej postrzegane jako dalekosiężny cel stanowiący jednocześnie panaceum na problemy ekonomiczne, ekologiczne i pomoże zmienić negatywny społeczny odbiór nowoczesnego rolnictwa w USA i na całym świecie (Reganold i inni, 1990). Istnieje wiele definicji rolnictwa zrównoważonego, ale wszystkie z nich podkreślają te same elementy: produktywność, opłacalność produkcji, zachowanie nienaruszonego środowiska naturalnego, bezpieczeństwo dla zdrowia konsumenta. Różne definicje podkreślają jedynie bardziej wyraźnie jeden z tych elementów. Można powiedzieć, że termin „zrównoważony” definiuje system rolny jako taki, który może w nieskończoność podtrzymywać swój potencjał produkcyjny (Parr i inni, 1992).
Rolnicza Służba Badawcza Departamentu Rolnictwa USA definiuje rolnictwo zrównoważone w sposób następujący: jest to takie rolnictwo, które w przewidywalnej przyszłości może stać się opłacalne , konkurencyjne dla rolnictwa tradycyjnego i dochodowe, zachowujące naturalny potencjał produkcyjny gleby, chroniące środowisko naturalne, oraz poprawiające warunki zdrowotne społeczeństwa i jakość żywności.
W 1989 Narodowa Rada Naukowa doszła do wniosku, że ostatecznym celem rolnictwa naturalnego jest rozwinięcie takich systemów upraw, które są wydajne i dochodowe, zachowują naturalny potencjał produkcyjny gleby, chronią środowisko naturalne i zapewniają bezpieczne warunki dla zdrowia konsumenta (wszystkie te cele miały być oczywiście osiągnięte w długoterminowej perspektywie NRC, 1989). Najlepszym rozwiązaniem służącym realizacji tych celów są metody rolnictwa alternatywnego.
Narodowa Rada Naukowa definiuje rolnictwo alternatywne jako system produkcji żywności, lub włókien w oparciu o specyficzną technikę upraw obniżającą koszty, podnoszące wydajność produkcji w oparciu o następujące procedury:
*Płodozmian zamiast systemów monokulturowych.
*Zintegrowany (autarkiczny) system równoległej produkcji roślinnej i zwierzęcej.
*Uprawę roślin strączkowych wiążących azot z powietrza.
*Zintegrowany system zwalczania szkodników.
*Prace konserwacyjne.
*Zintegrowany system gospodarki substancjami pokarmowymi w glebie.
*Odzyskiwanie odpadów pożniwnych i poprodukcyjnych i przerabianie ich na polepszacze glebowe i nawozy naturalne.
Warto również zauważyć , że najważniejszym elementem rolnictwa alternatywnego są odpowiednio prowadzone prace polowe. Rolnictwo alternatywne skupia się na poszukiwaniu źródeł substancji służących do produkcji rolnej we własnym obejściu w ten sposób , by uzyskać czysty zysk netto. Metoda ta opiera się na takich technikach upraw, jak płodozmian, wykorzystanie nawozów pochodzenia zwierzęcego i kompostu, oraz odpowiednie prace rolne pozwalające na ograniczenie erozji gleby i strat substancji pokarmowych.
W USA realizacja postulatów głoszonych przez teoretyków rolnictwa naturalnego stała się ostatecznym celem tamtejszej administracji rolnej.
To w jaki sposób cele te zostaną osiągnięte zależy od twórczej i nowatorskiej techniki upraw .
System rolnictwa zrównoważonego jest technicznie wykonalny w krajach rozwiniętych, możliwe jest też uzyskanie zysku netto, a w przyszłości poziom opłacalności może jeszcze wzrosnąć (Parr i inni, 1994).
Jak widać w oparciu o powyższe przykłady osiągnięcie tego ostatecznego celu zależy od regularnego zastosowania różnych organicznych dodatków glebowych.

Koncepcja jakości gleby.

Rozmaite fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości łączą się wzajemnie w rozmaite interakcje określające jakość gleby i pozwalające na produkcję zdrowych produktów żywnościowych . Wszystkie te czynniki ujęte razem definiują jakość gleby. Zatem jakość gleby powinna dorównać jakości żywności, a jej powinna przekładać się na produktywność. Ostatnio koncepcja jakości gleby została rozciągnięta na kwestie jakości żywności i bezpieczeństwa jej konsumpcji (dotyczy to zarówno żywności spożywanej przez ludzi i zwierzęta), oraz bezpieczeństwo produkcji rolnej dla środowiska naturalnego (Parr i inni 1992).
W tym nowym ujęciu jakość gleby należy zdefiniować jako: zdolność gleby do wytworzenia żywności bogatej w substancje pokarmowe podtrzymujące i wspierające właściwe funkcje życiowe w dłuższej perspektywie czasowej i która nie ma negatywnego wpływu na środowisko naturalne.
Chociaż zjawiska rządzące jakością gleby nie zostały do końca przebadane, to jednak jej jakość może faktycznie odgrywać bardzo ważną rolę w odniesieniu do zdrowia roślin i ludzi (które jest uzależnione od substancji pokarmowych zawartych w glebie), zatem jeżeli uda się nam precyzyjnie zdefiniować pojęcie jakości gleby, to parametr ten może stanowić mierzalny wskaźnik zmian zachodzących w jej jakości pozwalający na jednoczesne zmierzenie parametrów wyprodukowanej na tej glebie żywności.
Proces obniżania się jakości gleby przechodzi przez pewne określone fazy degradacji.
Jakość gleby zależy od jej degradacji, co można również zdefiniować jako wzajemną współzależność pomiędzy jednostką czasu, a zakresem przemian biochemicznych zachodzących w glebie (Parr i inni, 1992). Utrzymanie, lub przywrócenie jakości gleby jest ściśle uzależnione od ilości zawartej w niej materii organicznej.
W procesie tym biorą udział znajdujące się wewnątrz jej struktury organizmy i mikroorganizmy, które pełnią funkcję wspierającą.
Regularne podawanie odpowiednich ilości substancji organicznych takich jak nawóz zwierzęcy i pozostałości pożniwne mogą skutecznie zahamować wiele tych procesów degradacji (Hornick i Parr, 1987).
Jest to jednocześnie najlepszy środek służący uzyskaniu biologicznie aktywnej gleby, która wymaga mniejszych nakładów energetycznych na wytworzenie plonów.

Jakość gleby: Związki pomiędzy rolnictwem alternatywnym, a rolnictwem zrównoważonym.

Jak już wcześniej wspomniano jakość gleby jest obecnie rozpatrywana w szerszym kontekście niż tylko kwestia produktywności gleby. Taka poszerzona koncepcja powinna również obejmować takie czynniki jak jakość żywności (musi być ona bezpieczna dla ludzi , zwierząt i środowiska naturalnego) .
Wynika z tego, że najlepszym sposobem poprawienia (lub podtrzymania ) jakości gleby jest wprowadzenie alternatywnych metod upraw gleby, takich jak płodozmian, odzysk odchodów zwierzęcych, pozostałości pożniwnych, zredukowanie ilości stosowanych nawozów sztucznych i pestycydów, oraz zastosowanie na szeroką skalę okrywy zielonej ze szczególnym uwzględnieniem roślin strączkowych wiążących azot z powietrza. Zastosowanie tych wszystkich środków pozwala na utrzymanie wysokiego poziomu zawartości substancji organicznych, co powinno podnieść jej produktywność i strukturę i jednocześnie zabezpieczyć ją przed erozją i ubytkami substancji pokarmowych. Skuteczne wprowadzenie tych metod holistycznego systemu rolnego wymaga znacznych umiejętności fachowych ze strony rolników. Jakość gleby stanowi swego rodzaju połączenie pomiędzy rolnictwem alternatywnym i ostatecznym celem rolnictwa zrównoważonego . W obu tych koncepcjach jakość gleby odgrywa kluczową rolę (Parr i inni, 1992).

Wartość odpadów organicznych jako nawozów biologicznych i polepszaczy glebowych.

Najprostszą i najczęściej stosowaną metodą oszacowania wartości odpadów organicznych jest rozpatrywanie ich jako zamiennika dla nawozów sztucznych.
Szacunki takie robi się w oparciu o realną wartość rynkową substancji pokarmowych zawartych w roślinach (zazwyczaj pomiary ogranicza się do takich makroelementów jak azot, fosfor i potas z wykluczeniem pozostałych składników).
Jednym z argumentów przytaczanych przez zwolenników rolnictwa alternatywnego jest to, że stosowanie tych odpadów poprawi jakość gleby co może przynieść rolnikom znaczące korzyści. Niestety, korzyści te nie zawsze są uwzględniane (Parr i Colacicco, 1987). Ponadto, jeżeli rozpatrujemy kwestię wartości odpadów organicznych ważną rzeczą jest wprowadzenie rozróżnienia pomiędzy ich wartością agronomiczną i ekonomiczną. Inną „wartością” związaną z odpadami organicznymi jest jej wartość paszowa. Ponadto można precyzyjnie ocenić wartość wody, która nie została zanieczyszczona, wartość rekultywowanej gleby, oraz zawartość węgla organicznego w glebie.
Wszystkie te parametry mogą zostać zmierzone i oszacowane (Parr i inni, 1994). Istotną kwestią jest to, że wysoka jakość odpadów organicznych, które są wykorzystywane jako nawozy organiczne, lub polepszacze mają o wiele większe znaczenie niż tylko źródło makroelementów. Substancje te mają o wiele większy wpływ na jakość i parametry gleby niż większość ze stosowanych obecnie nawozów sztucznych, co wynika z bardzo długiego okresu ich biodegradacji podczas której uwalniane są do otoczenia związki azotu i fosforu.
Pozwala to na uzyskanie znacznych oszczędności na nawozach. Skumulowane zyski agronomiczne i ekonomiczne płynące z zastosowania materiałów organicznych które ujawniają się po zastosowaniu są 5-krotnie większe niż to pierwotnie szacowano (Barbarika i inni, 1980).

Zastosowanie szczepionek mikrobiologicznych w celu zoptymalizowania produkcji rolnej oraz ochronne działanie mikroflory glebowej.

Koncepcja kontrolowania i manipulowania mikroflora glebową poprzez stosowanie szczepionek mikrobiologicznych, polepszaczy organicznych oraz różnych metod upraw w celu stworzenia bardziej sprzyjających warunków glebowych dla produkcji i ochrony plonów nie jest nowa. Od co najmniej 50 lat mikrobiolodzy wiedzieli, że odpady organiczne i pozostałości pożniwne łącznie z odchodami zwierzęcymi, odpadami zielonych części roślin, ściekami komunalnymi i śmieciami (zarówno w postaci stałej, jak i ciekłej) zawierają własne, naturalne populacje mikroorganizmów, często o bardzo szerokich możliwościach biochemicznych. Wiadomo również, że gdy takie odpady organiczne zostają podane do gleby, to wraz z nimi podawane są wprowadzone do nich wcześniej mikroorganizmy, mogą one zatem funkcjonować jako biologicznie aktywne składniki, które mogą ograniczać liczebność bytujących w glebie patogenów w oparciu o efekt biologicznej rywalizacji i mechanizmów antagonistycznych. Chociaż takie teoretyczne założenia leżały u podstaw koncepcji sterowania mechanizmów funkcjonowania mikroflory gleby, jednak w praktyce uzyskiwane wyniki były nieprzewidywalne i często sprzeczne z empirycznymi założeniami, a rola poszczególnych szczepów mikroorganizmów nie została jeszcze do końca określona (Papavizas i Lumsden, 1980).

Możliwe opcje mechanizmów reakcji biochemicznych aktywowanych przez szczepionki mikrobiologiczne.

Istnieje wiele raportów naukowych dotyczących zagadnienia możliwych mechanizmów biochemicznych które mogą przesunąć punkt równowagi mikrobiologicznej w zależności od zastosowanej szczepionki i dodatków organicznych.
W związku z omawianym tematem, są to:
*Antybioza, czyli produkcja antybiotyków przez mikroorganizmy, które nie są patogenami. Mechanizm ich działania polega na tym, że działają one albo jako biostatyki (hamują rozwój patogenów), albo biocydy (niszczą patogeny).
*Konkurencja, polega na rywalizacji różnych mikroorganizmów o te same proste substancje pokarmowe, przestrzeń, oraz substancje chemicznie złożone pełniące funkcję czynnika ich wzrostu.
*Pasożytnictwo, polega na bezpośrednim atakowaniu i żerowaniu na patogenach przez mikroorganizmy które nimi nie są.
*Detoksykacja , polega na metabolizmie substancji toksycznych przez określone rodzaje mikroorganizmów.
*Inhibicja, polega na wytwarzaniu związków chemicznych przez mikroorganizmy, które mogą spowolnić procesy metaboliczne zachodzące wewnątrz innych organizmów.

Czyste kultury, czy kultury mieszane?

Od wielu lat mikrobiolodzy próbują namnażać pożyteczne mikroorganizmy, które mogłyby zostać wykorzystane jako składniki szczepionki glebowej, ta natomiast mogłaby zostać zastosowana do likwidacji skutków działania organizmów fitopatogenicznych, łącznie z bakteriami, grzybami i nicieniami. Wspomniane próby prowadzone przez mikrobiologów często polegały na zastosowaniu czystych kultur mikroorganizmów i w większości przypadków zakończyły się niepowodzeniem. Było ku temu szereg powodów: po pierwsze nie w pełni rozumiemy mechanizm namnażania się poszczególnych szczepów mikroorganizmów, nie znamy też ich dokładnego prawdopodobieństwa przetrwania w nowym środowisku, do którego mają zostać wprowadzone. Nie posiadamy również precyzyjnej wiedzy na temat ich wymagań środowiskowych i pokarmowych. Po drugie brakowało nam informacji na temat ich środowiskowych relacji i interakcji z innymi mikroorganizmami. Po trzecie, szczepionka przygotowana w oparciu o monokulturę mikroorganizmów często nie posiadała dostatecznej gęstości biologicznie czynnego składnika (zbyt niska „kompresja” mikroorganizmów wykorzystanych do jej produkcji), powodowało to, że po dostaniu się do środowiska na które miała oddziaływać dochodziło do zjawiska ich biologicznego „rozrzedzenia”, co z kolei nie pozwalało na dalszy rozwój tych mikroorganizmów, ich przetrwanie i adaptację w środowisku glebowym (Higa ,1994).
Kiedy do gleby podawane są polepszacze organiczne i nawozy biologiczne zawierające dodane do nich zmieszane kultury mikroorganizmów. Niektóre z nich wykazują większą zdolność przetrwania, niż inne. Jednak większość z nich wykazuje tendencje do „wymierania”. Zjawisko to miało miejsce po osiągnięciu przez zaszczepione mikroorganizmy najwyższych parametrów aktywności i rozrodczości i wiązało się ze zużyciem przez nie wszystkich dostępnych w glebie związków węgla. W następstwie tego zjawiska zaszczepione mikroorganizmy zostały zdominowane ilościowo przez rodzime mikroorganizmy mikroflory glebowej występujące na danym obszarze na drodze rywalizacji i działań antagonistycznych.

Co powinniśmy wiedzieć na temat szczepionek zawierających mikroorganizmy?

Zastosowanie szczepionek zawierających mikroorganizmy w celu poprawienia jakości gleby i stworzenia w niej zdrowych warunków dla prawidłowego rozwoju roślin, wzrost wielkości plonów i podniesienie ich jakości, oraz ograniczenie zależności rolników od stosowanych przez nich dotychczas chemikaliów jest obiecującą nową technologią posiadającą wielki potencjał. Jednak potrzebna jest nam bardziej szczegółowa wiedza na temat mechanizmów działania oraz interakcji w obrębie ekosystemów roślinnych. Z tego względu należy przyznać najwyższy priorytet badaniom naukowym, które pozwoliłyby na optymalizację zastosowania szczepionek mikrobiologicznych w rolnictwie .
Miałyby one na celu:
*Uzyskanie dobrych i powtarzalnych wyników stosowania tych preparatów.
*Analizę skuteczności mikroorganizmów stosowanych w postaci monokultur, lub kultur mieszanych.
*Analizę mechanizmu działania szczepionek, oraz reakcji zawartych w nich mikroorganizmów na glebowe mikroorganizmy rodzime, oraz tempo wzrostu roślin, wielkość i jakość zbiorów, oraz skuteczność ochrony przeciwko działaniu patogenów.
*Uzyskanie skutecznych metod kontroli jakości wytwarzanych szczepionek ze szczególnym uwzględnieniem ich biologicznej gęstości i aktywności.
*Analizę skuteczności szczepionek i wykonalności ich stosowania pod kątem zwiększenia bioróżnorodności gatunków mikroorganizmów bytujących w glebach klas niskich i glebach pozaklasowych.
*Analizę i monitoring zdolności przetrwania i proliferacji mikroorganizmów pochodzących ze szczepionki w glebie, która została poddana jej działaniu.

Koncepcja Efektywnych Mikroorganizmów (EM)

Unikalną koncepcję wpływania na skład mikroflory glebowej i maksymalizujący jej optymalne wykorzystanie do celów rolnych została opracowana przez profesora Teruo Higa, pracownika naukowego Uniwersytetu w Ryukyu na Okinawie w Japonii. Profesor Higa jest twórcą koncepcji Efektywnych Mikroorganizmów, które pojawiły się jako obiecująca nowa technologia. Preparat EM jest mieszaniną kultur pożytecznych mikroorganizmów występujących w warunkach naturalnych, które mogą być wykorzystane jako szczepionka wzbogacająca biologiczną różnorodność gleby i roślin. Badania wykazały, że po zintegrowaniu się kultur EM z podłożem glebowym warunki zdrowotne panujące w glebie i jej jakość uległy poprawie, to samo dotyczy ilości i jakości zbiorów (Higa i Wididana, 1991; Higa, 1994; Higa i Parr, 1994, Higa, 1996). Dokładny mechanizm funkcjonowania EM w ekosystemie glebowym i interakcji tego preparatu z glebą nie jest znany. Jednak istnieje szereg dowodów naukowych potwierdzających skuteczność jego zastosowań.
Działania te obejmują:
a) Osłabienie mikroorganizmów glebowych powodujących choroby roślin.
b) Zwiększenie dostępności substancji pokarmowych niezbędnych dla rozwoju roślin.
c) Przyśpieszenie tempa wzrostu roślin.
d) Poprawę funkcjonowania układu korzeniowego w obrębie rizosfery.
Kultury EM są szczególnie skuteczne w zakresie przyśpieszenia tempa wzrostu roślin w ciągu pierwszych 3-4 tygodni od momentu ich posadzenia. Jest to krytyczny okres w życiu roślin podczas którego są one szczególnie narażone na takie negatywne oddziaływania zewnętrzne, jak: susza, wysokie temperatury, owady i choroby. To właśnie w tej fazie rozwoju daje się zauważyć najwyższy odsetek strat w zakresie ilości i jakości plonów.
Z treści raportów naukowych wynika, że rośliny poddane działaniu EM są znacznie bardziej odporne na te zagrożenia.

Podsumowanie i wnioski.

1)Skuteczne przejście od metod tradycyjnego rolnictwa opartego na chemii do rolnictwa naturalnego wymaga bardzo starannego opanowania nowych technik uprawowych, ze szczególnym uwzględnieniem ścisłego przestrzegania terminów ich wykonania i precyzji.
2)Regularne stosowanie odpowiednich ilości dodatków organicznych ma podstawowe znaczenie dla utrzymania, lub podniesienia jakości gleby.
3)Kluczem do rolnictwa zrównoważonego jest jakość gleby.
4)Należy dokładnie zdefiniować i zweryfikować wzajemne relacje zachodzące pomiędzy: warunkami zdrowotnymi gleby, jej jakością, jakością plonów, jakością produktów żywnościowych wytwarzanych z tych plonów, ich wartością dietetyczną, a ludzkim zdrowiem.
5)Szczepionki mikrobiologiczne złożone z pożytecznych mikroorganizmów pomagają w zachowaniu równowagi mikrobiologicznej w sposób podnoszący jakość i zdrowie gleby i przyśpieszający wzrost, oraz podnoszący jakość i wielkość plonów.
6)Polepszacze organiczne pozwalają na podniesienie biologicznej różnorodności gleby (w zakresie ilości, różnorodności gatunkowej i zróżnicowania genetycznego mikroorganizmów).
7)Zastosowanie w rolnictwie pożytecznych i efektywnych mikroorganizmów w postaci szczepionki mikrobiologicznej jest nową, obiecującą technologią. Potrzebne są jednak dalsze badania do bardziej precyzyjnego określenia ich mechanizmów działania w ekosystemach roślinnych.