Soil Life Monitor -analyysia käyttävät viljelijät, neuvojat sekä tutkimuslaitokset. Se antaa tietoa maaperän mikrobielämästä kartoittamalla mikro-organismit.
Soil Life Monitorin testituloksia voidaan käyttää vertailuarvojen laatimiseen ja eri viljelytoimenpiteiden vertailuun.
Soil Life Monitor voi auttaa vastaamaan moniin kysymyksiin, kuten siihen, voiko kompostin lisäämisellä olla myönteinen vaikutus vaan viljavuuteen.
Mikrobielämä kukoistaa, kun orgaanista ainesta on paljon. Orgaaninen aines varastoi ilmakehän CO2:sta peräisin olevaa hiiltä ja lisää maaperän vedenpidätyskykyä.
Terve maaperä on kestävää maaperää, joka selviytyy paremmin erilaisista rasituksista, kuten kuivuudesta, tulvista, äärilämpötiloista, tuholaisista, taudeista ja maankäytön muutoksista.
Tasapainoinen maaperän pieneliöstö on kestävän maaperän sekä kestävän maatalouden ja luonnonjärjestelmien perusta.
Komposti voi vaikuttaa positiivisesti mikrobibiomassaan sekä siihen, millainen vaikutus muokkauksen vähentämisellä on maaperän sieniyhteisöön.
Riittävän monimuotoisessa mikrobiekosysteemissä taudinaiheuttajille jää vähemmän tilaa kasvaa kilpailun vuoksi.
Bakteerit ja sienet hajottavat orgaanista ainesta, ja samalla ravinteet vapautuvat kasvien käyttöön mineralisaation kautta. Kasvit voivat ottaa nämä ravinteet käyttöönsä.
Alkueläimet ovat yksisoluisia mikro-organismeja, joilla on tuma (eukaryootit).
Ne vapauttavat ravinteita viljelykasvien käyttöön "laiduntaessaan" mikro-organismeja, erityisesti bakteereja.
Alkueläinten aktiivisuus riippuu voimakkaasti maaperän kosteudesta, ja sitä esiintyy pääasiassa vesikalvoissa ja vedellä täyttyneissä huokosissa.
Pienet huokoset voivat suojata bakteereja alkueläinten laidunnukselta, rajoittaen niiden pääsyä ja aktiivisuutta.
Aktinomykeetit ovat erityisiä bakteereja, jotka muodostavat sienirihmoja muistuttavia lankamaisia säikeitä, mutta niillä ei ole tumaa ja niiden soluseinistä puuttuu selluloosa tai kitiini.
Jotkin lajit, kuten Streptomyces sp., tuottavat antibiootteja, jotka luonnollisesti hillitsevät patogeenisia maasieniä ja parantavat taudinkestävyyttä.
Tietyt aktinomykeetit toimivat loiseläjinä sienirihmoilla tai itiöillä tai kilpailevat haitallisten sienten kanssa maaperän ravinteista.
Ne hajottavat monimutkaisia orgaanisia yhdisteitä, kuten selluloosaa, ligniiniä ja kitiiniä, edistäen humuksen muodostumista, parempaa maan rakennetta, kationinvaihtokapasiteettia ja vesitaloutta.
Aktinomykeetit suosivat neutraaleja tai lievästi emäksisiä maita, menestyvät parhaiten pH:ssa 6,5–8,0 ja ovat vähemmän aktiivisia happamissa olosuhteissa.
Arbuskulaariset mykorritsat ovat sieniä, jotka voivat muodostaa symbioosin noin 80 % kanssa kaikista kasvilajeista. Sienet kasvavat juurissa ja toimittavat ravinteita kasville vastineeksi sokereista.
Mitä suurempi sienirihmasto (sienisäikeiden tai hyfien verkosto) kasvin juurten ympärillä on, sitä enemmän ravinteita, kuten nitraattia ja fosfaattia, kasvi voi ottaa.
Viljelykasveja, jotka eivät muodosta symbioosia arbuskulaaristen mykorritsojen kanssa, ovat Cruciferae-heimoon (esim. kaalikasvit) ja Chenopodiaceae-heimoon (esim. pinaatti, juurikas) kuuluvat kasvit.
Paras tapa ottaa Soil Life Monitor -näyte riippuu kasvualustan tyypistä ja siitä, onko kyse pelto- vai kasvihuonemaasta.
Lohkon näytteenotto tehdään samalla tavalla kuin viljavuusanalyysia varten. Ota vähintään 40 osanäytettä W-muotoisessa kuviossa koko lohkolta tai sen osasta, enintään 2 hehtaarin alalta.
Peltokasveilla näytteet tulisi ottaa enintään 25 cm syvyydeltä ja nurmilla 10 cm syvyydeltä. Ota näytteet mahdollisuuksien mukaan kosteissa olosuhteissa ja vältä maaperän ollessa hyvin kuivaa.
Kerää vähintään 0,5 litraa näytettä maarasiaan.
Ota 40 osanäytettä enintään 25 cm syvyydeltä vähintään 8 kaistalta, penkistä tai kasvirivistä (enintään 1 hehtaarin alalta). Kerää vähintään 0,5 litraa näytettä maarasiaan.
PLFA-yhdisteiden tiedetään hajoavan nopeasti, ja siksi ne viittaavat eläviin mikro-organismeihin. Rasvahappojen hajoamisnopeus riippuu kuitenkin ympäristötekijöistä, erityisesti lämpötilasta.
Tuore tutkimus on osoittanut, että eri PLFA-yhdisteiden puoliintumisaika (t½) on 14–27 tuntia. Hajoaminen 15°C:ssa kestää kaksi kertaa niin kauan kuin 20–25°C:ssa.
Aika, jonka kuluttua jäljellä on täsmälleen puolet alkuperäisestä ainemäärästä.
Hajoamisnopeus oli suunnilleen sama maaperissä, joissa mikrobibiomassa oli alhainen tai korkea.
Zhang ym. (2019) – High turnover rate of free phospholipids in soil confirms the classic hypothesis of PLFA methodology.
SoilMonitor-analyysin enimmäiskesto on kolme viikkoa siitä, kun näyte saapuu Eurofins Agro -laboratorioon.
Mikrobibiomassa on suuri joukko rasvahappoja, jotka on määritetty ja kvantifioitu kokonaisuutena. Sienet ja bakteerit muodostavat tästä suurimman osuuden, mutta eivät sisällä koko mikrobibiomassaa.
Mitattujen parametrien yksikkö on mg PLFA/kg maata. Sienten, bakteerien ja mikrobibiomassan määrä yksikössä mg C/kg maata lasketaan kirjallisuudesta tunnetun muuntokertoimen avulla.
Maaperässä esiintyvien eliöryhmien ekologisen monimuotoisuuden mittari. Indeksi käyttää lähtötietonaan lajien määrää ja niiden runsautta.
SWI:n alin arvo on 0 (vain 1 laji esiintyy), ja enimmäisarvo riippuu lajien lukumäärästä, kun niitä kaikkia esiintyy yhtä runsaasti.
Indeksi perustuu kuuteen ryhmään, jotka mitataan Soil Life Monitor -analyysillä: gram +, gram -, aktinomykeetit, saprofyytit, mykorritsat ja alkueläimet.
Sieni-bakteerisuhde ilmaisee kokonais-sienibiomassan ja kokonais-bakteeribiomassan välisen suhteen (ilmaistuna yksikössä g C/kg maata).
Suhdetta voidaan käyttää myös indikaattorina häiriön voimakkuudesta. Yleisesti ottaen häiriintymättömissä ekosysteemeissä sieni-bakteerisuhde on korkeampi kuin häiriintyneissä järjestelmissä.
Biologisissa ja vähäpanoksisissa viljelyjärjestelmissä sieni–bakteeri‑suhde on korkeampi kuin tavanomaisissa, voimakkaasti panostetuissa järjestelmissä.
Erilaiset häiriöt, kuten maanmuokkaus, kasvijätteiden poistaminen ja laidunnus, aiheuttavat tämän suhteen laskun.
Bakteerit voidaan jakaa kahteen eri ryhmään: gramnegatiivisiin (Gram-) ja grampositiivisiin (Gram+) bakteereihin.
Grampositiiviset bakteerit ovat yleensä suurempia kuin gramnegatiiviset bakteerit, ja ne voivat muodostaa itiöitä. Tämä tekee niistä kestävämpiä kuivuutta ja vedenpuutetta vastaan.
Gramnegatiiviset bakteerit (<1) kestävät paremmin erilaisia häiriöitä (stressitekijöitä, kuten kyntöä ja torjunta-aineiden käyttöä), koska niillä on ulkokalvo.
Grampositiivisten hallitsemat populaatiot (>1) ovat yleisempiä kasvukauden alussa ja tasapainottuvat jälleen, kun maaperäolosuhteet muuttuvat suotuisammiksi.
PLFA-analyysi antaa tietoa maaperässä olevan arbuskulaaristen mykorritsojen aktiivisen rihmaston (sienirihmojen eli hyfien verkoston) biomassaasta. Tähän tarkoitukseen käytetään rasvahappoa 16:1ω5.
Soil Life Monitorin biologiset parametrit analysoidaan PLFA-menetelmällä. PLFA on lyhenne sanoista fosfolipidiperäiset rasvahapot. Näitä rasvahappoja esiintyy elävien organismien solukalvoissa.
Eri eliöryhmillä on omanlaisensa PLFA-koostumukset. Mittaamalla ja kvantifioimalla PLFA-yhdisteitä on mahdollista saada maaperän ravintoverkosta sormenjälki.
Sienten solukalvot koostuvat erilaisista PLFA-yhdisteistä kuin bakteereissa esiintyvät. Läsnä olevat PLFA-yhdisteet mitataan ja kvantifioidaan kaasukromatografia-massaspektrometrialla (GC-MS).
Ei, PLFA-menetelmä pystyy erottamaan vain mikro-organismiryhmiä, kuten aktinomykeettejä ja arbuskulaarisia mykorritsoja. PLFA-analyysi antaa maaperän ravintoverkosta sormenjäljen.
Viljelymenetelmät maljoilla ja DNA-tekniikat soveltuvat paremmin tiettyjen lajien tunnistamiseen.
Tavoitearvot osoittavat, miten näytteen tulokset vertautuvat samankaltaisiin maihin tai matriiseihin, ja ne perustuvat käytännössä otettujen näytteiden persentiileihin.
Avomaa- ja kasvihuonemaanäytteiden tavoitearvoja korjataan lisäksi niiden orgaanisen aineksen pitoisuuden perusteella.
Vähän orgaanista ainesta sisältävien maiden tavoitearvot ovat alhaisempia ja lähempänä toisiaan kuin paljon orgaanista ainesta sisältävien maiden.
Paras ajankohta näytteen ottamiseen Soil Life Monitoria varten riippuu analyysin tarkoituksesta.
Ajan mittaan seurattavilta lohkoilta näytteet kannattaa ottaa suunnilleen samaan aikaan joka vuosi ja joka kerta mahdollisimman samanlaisissa olosuhteissa.
Maan pieneliöstö on yleensä aktiivisempaa kasvukaudella lämpimissä ja kosteissa olosuhteissa. Talvella aktiivisuus hidastuu, ja hyvin kuivat olosuhteet voivat tappaa pieneliöstöä.
Eurofins Agro mittaa PLFA-yhdisteitä lähi-infrapunaspektroskopialla (NIRS): nopealla, innovatiivisella ja luotettavalla menetelmällä.
Analysoimalla paljon näytteitä – sekä märkäkemialla että NIRS:llä – NIRS-analyysi kalibroidaan mittaamaan maaperänäytteiden PLFA-yhdisteitä mahdollisimman tarkasti.