Živá půda

Agronom kalkulující vstupy se zabývá sadbou, hnojivy, pesticidy, energií (naftou), mechanizací, lidskou prací, zavlažováním a dalšími, ale půda je málokdy zahrnuta do jeho starostí. Je daná, dar přírody, něco jako sluneční energie. Pohled Starého zákona byl jiný: půda patří Hospodinovi, člověku ji propůjčuje a ten se o ni musí starat. Dnes je tržní komoditou, která se prodává, pronajímá, zastavuje, spekuluje s s ní. Největší cenu má jako stavební parcela, plocha pro supermarket, sklad, nebo trasa pro dálnici. Není to jen náš problém. Jared Daimond v knize Kolaps barvitě popisuje osudy půdy ve státě Montana. Varovně též líčí, kolika civilizacím se vymstilo přehlížení půdy jako životního faktoru.

Půda je živý systém, stejně jako třeba les. Trvá mnoho lidských generací, než se vyvine přirozený les a podobně to trvá, než se ze zvětralé horniny vytvoří půda. Sukcese je zřetelná v případě lesa, u půdy ji na zběžný pohled nevidíme. Podobně jako u lesa jsou i u půdy základními faktory hornina a klima, ale další sukcese probíhá jako součást vývoje celé dané biocenosy. V půdě žije velký počet organismů. Od savců a cévnatých rostlin až po viry. Spočítat a identifikovat myši a krtky není problém, ale už s bezobratlými to je horší a u sinic, řas, hub a bakterií velice obtížné, až současnými metodami neproveditelné.

Klasici jako Vinogradský vymysleli několik způsobů, jak půdní bakterie množit, počítat a identifikovat v laboratoři. Vypracovali způsoby, které mohou přimět mikroorganismy tvořit kolonie na miskách s gelem agaru, ale pro ty, které nemají rády organické látky, s gelem silikátovým. Výsledky jsou nejen biologicky významné, ale i estetické: na bílém filtračním papíru položeném na silikátový gel pokrytý uhličitanem vápenatým vyrostou po naočkování vhodnou půdou (nejlépe rendzinou) krásné barevné kolonie cytofág a myxobakterií.

Přímé pozorování společenstva mikrobů živících se určitou látkou se provádělo pokrytím podložních sklíček studovanou látkou a jejich vložení do půdy. Po nějaké době se opatrně vyjmuly a barvily bakteriologickými barvivy. Tyto metody pomohly pochopit mnohé ze života mikroorganismů v půdě. Zejména vliv typu půdy a porostu na složení mikroflóry. Také se zjistilo, že v těsném okolí kořenů rostlin je zvláštní společenstvo a dostalo název rhizosféra. Živí se výměsky kořenů a jejich odumřelou složkou. Pro rostlinu má význam uvolňováním živin rozkladem složitých látek, které by rostlina sama nemohla přijímat.

Tato klasická studia jsou zřejmě neznámá některým „vědcům", kteří coby agitátoři proti geneticky modifikovaným plodinám straší veřejnost, že „ten bacil, co je z něj gen zavedený do Bt plodin (u nás kukuřice), je příbuzný původci sněti slezinné". Klasické studie v první polovině minulého století ukázaly, že v půdě je hojně sporulujících bacilů, třeba v gramu je několik milionů jedinců druhu Bacillus cereus. Ten je daleko bližší příbuzný Bacillus anthracis než onen „podezřelý" Bacillus thuringiensis, ze kterého je pouze jeden gen zavedený do kukuřice. Jako všechny půdní bakterie je cereus součástí naší potravy (hygienická norma připouští až deset milionů bakterií v gramu - jsou to hlavně půdní bakterie), a to celý, ne jenom jeden gen.

Ačkoli se vědci snaží nabídnout půdním mikroorganismům co nejvhodnější prostředí, aby se na něm v laboratoři množily a umožnily identifikaci, ukazuje se, že většina mikrobních obyvatel půdy tuto snahu nedocení a nevyroste. Mikroskopické společenstvo se tedy studuje jako celek. Například se z něj izoluje DNA a dnešní znalosti o tomto „plánu života" poskytnou mnoho cenných informací o druhovém složení společenstva. Jinou zajímavou skupinou molekul jsou fosfolipidy, protože ty jsou součástí buněčných membrán a tedy charakteristické pro různé skupiny mikroorganismů, včetně těch, které odmítají růst na laboratorních mediích. Také studium enzymatické aktivity celé půdy prozradí mnohé o procesech, které v ní probíhají. Půda „dýchá" a výměna plynů je další faktor, který můžeme sledovat.

Významnou činností půdního života je závěrečná fáze koloběhu látek. Prach jsi a v prach se obrátíš. Bez tohoto posledního údělu všeho živého, kterému se říká mineralizace, by se živiny pro rostliny nevracely zpět do koloběhu. Je to složitý, provázaný soubor procesů. Začíná rozmělněním zbytků, což mají většinou na starosti živočichové. Dodávají také soubor enzymů - v tom vynikají žížaly, jejichž zažívací trubicí projde velký objem půdy.

Nezůstávají pozadu ani houby a bakterie. Jejich účast je značně ovlivněna složením půdy: v kyselém prostředí převažují houby, zejména nižší, kterým běžně říkáme plísně. Svými hyfami prorůstají zbytky rostlin a živočichů a enzymaticky štěpí složitější látky. Bakterie rozrušením mezibuněčné hmoty a buněčných stěn také přispívají k rozmělnění větších zbytků organismů. V lidové mluvě máme před sebou hnití a trouchnivění.

Po mechanické „rozebrání" zbytků přicházejí na řadu biologické makromolekuly a větší molekuly vůbec. Enzymatickými procesy je mikroorganismy zpracovávají pro svou obživu a staví si z nich svá těla. Ta jsou opět potravou dalších členů půdního biologického společenstva až vše dojde k dočasné rovnováze - souboru minerálních molekul, jako je kysličník uhličitý, amoniak, fosforečnany, sírany a další a organické substance, které říkáme humus.

Že minerální látky jsou nezbytné pro výživu rostlin, je všeobecně známo. O významu humusu je menší povědomí. Především záleží na jeho kvalitě. Humus drží pohromadě minerální i biologickou složku půdy a vytváří její strukturu. Při nevhodných podmínkách může však vznikat humus agresivní, který naopak strukturu ničí a může učinit i půdu toxickou. Ale o tom až v kapitole Půda a člověk.

Autor: Prof. Jaroslav Drobník