Aktinomycety v kompostu a jejich význam pro zdraví půdy

Když se řekne půda, většina zahrádkářů si představí hlavně zeminu, do které sází rostliny. Jen málokdo si ale uvědomuje, že půda je doslova živý organismus, v němž se odehrávají tisíce procesů každý den. Hlavní zásluhu na tom mají půdní mikroorganismy - bakterie, houby, aktinomycety nebo řasy - které tvoří základ zdravé a úrodné půdy. Půdní mikroorganismy jsou nepostradatelným článkem života v zahradě. Bez nich by se půda stala mrtvým substrátem, který by rostlinám neposkytl dostatek výživy ani ochrany.

Podle údajů Evropské komise se až 70 % půdy v Evropské unii nachází v „nezdravém” stavu. Její degradace se projevuje mimo jiné nedostatkem organické hmoty, erozí, zhutněním, dezertifikací a ztrátou biodiverzity. Aby půda byla zdravá, potřebuje být živá. V jedné lžíci zdravé půdy žijí milióny organismů -od těch pouhým okem neviditelných, až po žížaly. Celý ekosystém je spletitou sítí vzájemných vztahů mezi těmito tvory a jejich prostředím. Do toho všeho samozřejmě vstupuje i člověk, který často na půdě hospodaří tak, že tuto rovnováhu narušuje.

Půdní život a jeho rozmanitost

Půda je zdrojem největší druhové rozmanitosti na naší planetě. Až 25 % světové biodiverzity se nachází právě v ní. Půdního života se ve vzájemně propletených vztazích účastní mikroorganismy (bakterie, aktinomycety, plísně, řasy a prvoci), hlístice, kroužkovci (nejznámější ve spojitosti s půdou a kompostem pro nás je asi žížala), další bezobratlí (larvy hmyzu, pavouci), ale i představitelé megafauny, včetně savců a ptáků. Ve spojitosti s půdou samozřejmě nemůžeme vynechat rostliny, které se rovněž významně podílí na zdraví půdy.

Plejáda organismů zapojených do půdního ekosystému plní nejrůznější funkce a udržuje tak celý systém v rovnováze. Rostliny přeměňují oxid uhličitý na složitější látky, zejména cukry, které pak kořeny vylučují do svého okolí. Zde se nachází řada mikroorganismů, které se živí těmito látkami a na oplátku rostlinám zprostředkovávají živiny uložené v půdní organické hmotě. Rozkládající se organická hmota je zdrojem potravy pro rozkladače, kteří zahajují její přeměnu. Mezi zdroje odumřelé organické hmoty patří odumřelá rostlinná pletiva a živočišné tkáně, sekrety organismů, nestrávené organické zbytky potravy živočichů a mrtvé organismy. V půdě se rovněž nacházejí predátoři, např. někteří prvoci či členovci.

Činností půdních organismů vznikají tzv. půdní agregáty, shluky organické hmoty, jílovitých částic a dalších materiálů, na jejichž vzniku se půdní organismy podílí tvorbou slizových látek, díky vláknům hub a aktinomycet. Díky kořenům rostlin vznikají v půdě chodby a póry plné života. Zdravá půdní struktura s póry umožňuje lepší distribuci vody, živin a vzduchu. Půdy s touto strukturou zvládají lépe vsakovat vodu, která po půdě jen nesteče, ale uchová se uvnitř pórovité struktury.

Čtěte také: Co je ZPF a proč je důležitý?

Aktinomycety: Klíčoví hráči v půdním ekosystému

Aktinomycety jsou skupinou gram-pozitivních bakterií, které tvoří vláknité struktury (mycelium), které připomínají hyfy hub. Patří do řádu Actinomycetales a jsou velmi významné v přírodě i průmyslu. Jsou aerobní (vyžadují kyslík) a chemoorganotrofní (získávají energii z organických látek). Aktinomycety mají různé zbarvení, které je způsobeno jejich schopností produkovat pigmenty. Toto zbarvení je často variabilní a závisí na druhu aktinomycety, prostředí, ve kterém rostou, a na živinách, které mají k dispozici.

Mnohé pigmenty aktinomycet mají antimikrobiální vlastnosti a slouží jako ochrana před konkurujícími mikroorganismy. Některé druhy aktinomycet uvolňují pigmenty také do okolního prostředí, což může způsobit zbarvení substrátu, na kterém rostou. Například druhy z rodu Streptomyces produkují pigmenty, které mohou barvit půdu nebo agarové médium. Do živného prostředí, v kterém aktinomycety rostou, jsou však uvolňovány i další látky, jako např. terpenoid geosmin.

Aktinomycety se vyskytují v různých prostředích na Zemi. Rostou zejména tam, kde mohou využívat organickou hmotu jako zdroj energie. Hlavním prostředím, kde aktinomycety rostou je půda. Jsou důležitou součástí půdního mikrobiomu, protože rozkládají organickou hmotu (např. celulózu a chitin) a uvolňují živiny. Nejvíc se vyskytují v dobře provzdušněné a neutrální až mírně zásadité půdě. Aktivně se podílejí na rozkladu rostlinného a živočišného materiálu také v kompostech, kde produkují enzymy potřebné k rozkladu složitých organických sloučenin. Některé druhy přežívají i v extrémních podmínkách, jako jsou slaná jezírka nebo hlubinné oceánské oblasti, pouště, arktické oblasti či vysoce alkalické a kyselé půdy. Jsou schopné adaptace na širokou škálu teplot, pH a slanosti.

Některé aktinomycety žijí v symbióze s rostlinami. Jsou to například aktinomycety rodu Frankia, které kolonizují kořenové hlízky některých dřevin a fixují dusík z atmosféry. Přestože většina z nich není patogenní, některé druhy mohou způsobovat onemocnění, jako je aktinomykóza. Byly izolovány i z různých technických zařízení, jako jsou čistírny odpadních vod, kanalizace nebo prostředí, kde se zpracovávají organické materiály.

Aktinomycety mají významnou ekologickou roli, například v koloběhu uhlíku a dusíku, a také praktické využití v průmyslu, zejména při výrobě antibiotik, enzymů a dalších bioaktivních látek. Jsou zdrojem bioaktivních látek s antimikrobiálními, protinádorovými nebo imunomodulačními účinky a produkují enzymy využitelné v potravinářském, chemickém a farmaceutickém průmyslu. Některé druhy aktinomycet (například rod Streptomyces) produkují antibiotika, jako je streptomycin, tetracyklin, erythromycin nebo chloramfenikol i další biologicky účinné látky a mají tudíž medicínský význam.

Čtěte také: Půdy v okolí Kutné Hory

Jak podpořit půdní život a jak kompost pomáhá půdě?

Existuje řada strategií, jak půdu podpořit a navrátit jí zdraví. Velkou řadu z nich využívá tzv. regenerativní zemedělství. Nicméně, podpořit půdu a pozitivní dopad může udělat i malý zahradník. Péče o naší půdu se nám vrátí ve zdravějších plodinách, vyšší vodozádržnosti, zvládání sucha a bohatší biodiverzitě.

Nejčastěji se využívají a kombinují tyto techniky:

• Minimalizace orby/rytí - omezuje narušení půdní struktury a podporuje život půdních mikroorganismů.
• Půdní pokryv - chrání půdu před vysycháním. Vhodné je mulčovat slámou, dřevní štěpkou nebo např. ovčí vlnou. Vhodným půdním pokryvem jsou rovněž rostliny. Živé kořeny chrání půdu před erozí, zlepšují vodní režim, zásobují půdu organickou hmotou a podporují biodiverzitu půdních organismů
• Střídání druhů plodin - přerušuje cykly patogenů a plevelů, různé kořeny stimulují rozmanité mikrobiální komunity a zlepšuje se obnova živin.
• Aplikace organických hnojiv a kompostů - přímo zvyšuje obsah organické hmoty, zlepšuje půdní strukturu, poskytuje potravu pro mikroby a zároveň ukládá uhlík. Kromě živin a organické hmoty obsahuje kvalitní kompost i živou hmotu. V kompostu najdete bakterie, houby, prvoky, hlístice a další organismy. Díky kompostu naočkujeme půdu prospěšnými organismy a kompost tak funguje jako taková půdní probiotika.

Kompostování: Proces a fáze

Kompost představuje organickou hmotu, která vzniká řízeným biologickým rozkladem rostlinných a živočišných zbytků. Kompostování je komplexní proces, který zahrnuje interakci mikroorganismů, jako jsou bakterie, houby a aktinomycety, s organickým materiálem.

Obecně existují tři fáze procesu kompostování:

1. Mezofilní fáze: V této počáteční fázi se teplota kompostu zvyšuje v důsledku aktivity mezofilních mikroorganismů, které rozkládají snadno dostupné organické látky. V této fázi se aktivují mezofilní mikroorganismy (bakterie a houby), které preferují mírné teploty (20-40 °C). Začínají rozkládat snadno dostupné organické látky, jako jsou cukry a škroby. Během této fáze se teplota kompostu mírně zvyšuje.
2. Termofilní fáze: Teplota kompostu dosahuje vrcholu, obvykle mezi 50 a 70 °C. Tato vysoká teplota ničí patogeny a semena plevelů. Jak se aktivita mikroorganismů zvyšuje, teplota kompostu stoupá na 50-70 °C. Vysoké teploty ničí patogeny (choroboplodné zárodky) a semena plevelů. Termofilní bakterie a houby rozkládají složitější organické látky, jako je celulóza a lignin. Tato fáze je velmi důležitá pro hygienizaci kompostu.
3. Dozrávání: Teplota kompostu klesá a mikroorganismy pokračují v rozkladu zbývajících organických látek. V této fázi se tvoří humus. Jak se snadno dostupné organické látky vyčerpají, teplota kompostu klesá. Mezofilní mikroorganismy se znovu aktivují a dokončují rozklad zbývajících organických látek. V této fázi se tvoří humus, stabilní organická hmota, která zlepšuje strukturu a úrodnost půdy. Tato fáze může trvat několik týdnů až měsíců.

Suroviny pro kompostování

Pro správné kompostování je důležité vyvážit uhlíkaté a dusíkaté materiály:

Čtěte také: Ekologické využití a půdní vlhkost

• Uhlíkaté materiály (hnědé): Suché listí, sláma, piliny, papír, karton. Tyto materiály dodávají kompostu strukturu a jsou zdrojem energie pro mikroorganismy.
• Dusíkaté materiály (zelené): Posekaná tráva, zbytky zeleniny a ovoce, kávová sedlina. Tyto materiály jsou zdrojem dusíku, který je nezbytný pro růst rostlin.

Jak využít kompost k ozdravení půdy na vaší zahradě?

Kompost lze v zahradě využít jako mulč a rozprostřít jej na vrch půdy. Současně je možné kompostem přihnojit nové i stávající záhony a poté zapracovat do horních 15-20 cm půdy. V lehkých písčitých půdách kompost zvyšuje schopnost vázat vláhu a živiny, zatímco v těžkých jílovitých půdách zlepšuje drenáž a provzdušnění. Kompost se využívá také jako vrstva při zakládání vyvýšených záhonů.

Pro klíčení a výsadbu sazenic doporučujeme kompost naředit zeminou, alespoň v poměru 1:10. Přídavek kompostu zajistí dostatek živin nové rostlince. Nicméně, příliš koncentrované živiny by mohly sazenici spálit.

Vyzkoušejte tzv. trench composting. Trench composting spočívá v přímém zakopávání bioodpadu do rýh či dírek v záhonech, podporuje rozvoj zdravých kořenových systémů a je téměř bezúdržbové. Vyzkoušeli jsme od přes zimu přidávat tenkou vrstvu bioodpadu do rýh v záhonech, které jsme následně zahrnuli zeminou. Do jara se veškerý bioodpad rozložil. Žádná organická hmota z kuchyně tak nepřišla na zmar! A navíc záhon získal nové živiny pro další sezónu, kdy jsme do řádků vysázeli cibuli a ředkvičky.

Do záhonů kromě kompostu můžeme také přidávat bokashi produkt. Zfermentovaný bioodpad přidejte do vyvýšeného záhonu a zahrňte zeminou. Během několika týdnů se rozloží a obohatí tak půdu o živiny i širokou paletu mikroorganismů.

Důležité faktory ovlivňující kompostování

Kompostování se pojí s mnoha požadavky na kvalitu výsledného produktu, výrobní technologii a vliv na životní prostředí. Splnění je závislé na fyzikálních, chemických a mikrobiologických vlastnostech kompostovaných surovin. Znalost uvedených vlastností je velmi důležitá k určení optimálního postupu technologie zpracování. Uvedené vlastnosti je důležité znát před založením kompostu a monitorovat je i v průběhu kompostovacího procesu.

Při stanovení surovinové skladby kompostu je důležitým kritériem poměr uhlíku (C) k dusíku (N), který ovlivňuje intenzitu činnosti mikroorganismů. Z poměru těchto dvou prvků vyplývá doba zrání kompostu, tvorba humusových látek a výsledná kvalita kompostu. Surovinovou skladbu kompostu lze stanovit za pomoci různých programů, které se od sebe liší v počtu vstupních parametrů. Uvedený poměr závisí na rychlosti rozkladu surovinové zakládky a má dosahovat u čerstvě založeného kompostu rozmezí 30-35:1 a ve zralém kompostu 25-30:1.

Významným způsobem ovlivňuje kompostovací proces také vlhkost, nedostatek vlhkosti způsobuje vývoj mikroflóry, ve které převažují plísně a aktinomycety, může dojít k nežádoucím chemickým reakcím nebo nedojde k důležitým hydrolytickým reakcím. Naopak přebytek vlhkosti způsobuje nedostatek kyslíku v zakládce, čímž dochází k rozvoji anaerobní mikroflóry, nerozvine se činnost termofilních mikroorganismů a může dojít k procesu kvašení. Vlhkost čerstvého kompostu optimalizujeme na hodnotu, při které dojde k zaplnění 70 % pórovitosti vodou. je optimální vlhkost v rozmezí 65 - 70 %.

Také vliv teploty je důležitým faktorem procesu kompostování. Hodnota optimální teploty rozkladu organických látek je dána druhem surovin, protože u různých látek dochází k rozkladu při rozdílných teplotách. Teplota kompostu je lehce stanovitelným ukazatelem, který vypovídá o stavu zrání kompostu a koresponduje s činností mikroorganismů. Měření teplot a jejich evidence je základní podmínkou optimálního průběhu kompostovacího procesu.

Optimální hodnota pH je kolem neutrální hodnoty v rozmezí 6,5 až 8, přičemž jeho hodnota se mění v jednotlivých fázích kompostování. Pokud dojde k poklesu pH pod hodnotu 6, dojde k úhynu většiny mikroorganismů, převážně bakterií, čímž se zpomaluje proces kompostování, zpomalí se rozklad organických látek. Pokud hodnota pH převýší 8,5, dojde k přeměně dusíkatých sloučenin na amoniak, který uniká ve formě plynu z kompostu.

Vytváření aerobních podmínek v kompostu a jeho provzdušnění je důležitou podmínkou kompostování. V kompostu musí být zajištěn přístup čerstvého vzduchu, aby byla zajištěna výměna plynů mezi kompostem a okolním prostředím. Nejčastěji je využíváno překopávačů kompostu, případně dodání vzduchu pomocí ventilátoru.

Z hlediska technologického je kompostování odpadů ze zeleně a dalších bioodpadů prakticky bez rizika. Každá technologie kompostování lze doladit na místní podmínky tak, aby byla přínosem jak pro životní prostředí obce, tak města. Při domácím a komunitním kompostování vzniká problém trvalého udržení zájmu občanů o tuto činnost. Lze využít například osvěty či motivací občanů, zapůjčením štěpkovačů či zahradních drtičů. Rizikem na centrální úrovni při kompostování může být ekonomická neefektivnost provozu kompostáren. Náklady na kompostování odpadů by měly být nižší než při jejich ukládání na skládky.

Minerály a chemické prvky v kompostu

Kompost je bohatý zdroj minerálů a chemických prvků, které jsou nezbytné pro zdravý růst rostlin:

• Síra (S): Podílí se na tvorbě bílkovin.
• Železo (Fe): Důležité pro tvorbu chlorofylu.
• Mangan (Mn): Podílí se na fotosyntéze a dalších enzymatických procesech.
• Zinek (Zn): Nezbytný pro růst a vývoj rostlin.
• Měď (Cu): Důležitá pro fotosyntézu a tvorbu enzymů.
• Bor (B): Podílí se na stavbě buněčných stěn a opylování.
• Molybden (Mo): Nezbytný pro fixaci dusíku.
• Chlor (Cl): Podílí se na fotosyntéze a osmotické regulaci.

Ideální poměr uhlíku a dusíku (C:N) v kompostu je přibližně 25-30:1. Uhlíkaté materiály (hnědé) zahrnují suché listí, slámu a piliny, zatímco dusíkaté materiály (zelené) zahrnují posekanou trávu, zbytky zeleniny a kávovou sedlinu.

Kompost by měl být vlhký jako vyždímaná houba. Příliš suchý kompost zpomaluje rozklad, zatímco příliš mokrý kompost vede k anaerobnímu rozkladu a zápachu. Mikroorganismy potřebují kyslík k rozkladu organických látek. Pravidelné přehazování kompostu zajišťuje dostatečné provzdušnění. Menší částice se rozkládají rychleji než větší. Termofilní kompostování (horké kompostování) urychluje proces rozkladu a ničí patogeny.

Je důležité si uvědomit, že kompost může obsahovat i těžké kovy, pokud byly použity kontaminované vstupní materiály. Proto je důležité používat kvalitní a čisté organické materiály pro kompostování. Pro přesné zjištění složení kompostu se doporučuje provést laboratorní rozbor.

tags: #aktinomycety #v #kompostu

Oblíbené příspěvky:

• Kam s balicím papírem po Vánocích?
• Plakáty s perokresbou
• Environmentální stavby
• Česká města a znečištění ovzduší
• Využití psyllia pro zdraví