Harva meistä on tullut ajatelleeksi, miten suuri lierojen eli kastematojen merkitys on maaperälle ja kasvien kasvulle. Kansainvälinen tutkijaryhmä on selvittänyt ensimmäistä kertaa kastematojen monimuotoisuuden ja runsauden vaihtelua sekä lierojen esiintymistä sääteleviä tekijöitä maapallon mittakaavassa.
Lierojen eli kastematojen toimet maassa vaikuttavat merkittävästi maaperän ominaisuuksiin, siinä eläviin eliöihin ja kasvien kasvuun.
Lierot pilkkovat kasvintähteitä ja sekoittavat niitä maahan, tuottavat ravinnepitoisia ulostemuruja sekä kaivavat suuria ja syviä huokosia maahan. Monissa ympäristöissä lierot ovat maaperän avainlajeja ja viljelymaassa niitä pidetään maan hyvän kasvukunnon ilmentäjinä.
– En allekirjoita väitettä, että lierot olisivat aliarvostettuja. Viljelijät ainakin ymmärtävät lierojen merkityksen. En ole tavannut viljelijää, joka ei arvostaisi lieroja, toteaa Luonnonvarakeskuksen (Luke) erikoistutkija Visa Nuutinen.
7000 tutkimuspaikkaa 57 maassa
Kansainvälisessä Science-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin perusteellisesti syitä lieroyhteisöjen monimuotoisuuden ja runsauden vaihteluun. Ilmasto-olot, erityisesti sademäärän vaihtelu, osoittautui tärkeimmäksi lierojen monimuotoisuuteen ja runsauteen vaikuttavaksi tekijäksi koko maapallon mittakaavassa.
Aineistossa on mukana lähes 7000 tutkimuspaikkaa 57 maasta. Suomesta mukana oli muun muassa Luken aiemmin toteuttama inventaario Suomen peltoympäristöjen lieroyhteisöistä.
– Tämän uuden tutkimuksen takana oleva työmäärä on tavattoman suuri. Siinä käytettiin noin 500 tutkimusta, joista jokaisen tekeminen lienee vienyt useamman vuoden. Tutkimus on myös työvoitto. Oman suomalaisen aineistomme kokoaminen oli runsaan kahden vuoden työn tulos, huomauttaa Nuutinen.
Tutkimuksen mukaan lierokanta on suurimmillaan lauhkealla vyöhykkeellä, ei tropiikissa, kuten monien eliöryhmien kohdalla.
– Lämpötila voi esimerkiksi olla tropiikissa liian korkea lieroille. Tropiikissa kokonaisuudessaan voi olla enemmän lierolajeja kuin lauhkealla vyöhykkeellä vaikkapa Keski-Euroopassa, mutta lierojen paikallinen monimuotoisuus ja runsaus on suurempi Keski-Euroopassa, selittää Nuutinen.
Lierot voivat parantaa satoa 25 prosentilla
Kaikkiaan maailmassa on tuhansia lierolajeja.
– Tunnettuja lierolajeja lienee suunnilleen 3000, vaikka tuplasti suurempiakin lukuja on esitetty. Varmuudella lajeja on paljon enemmän kuin mitä nyt tiedetään. Suomessa lajeja on viitisentoista, laskee Nuutinen.
Lierojen merkitys peltokasvien kasvulle on suuri.
– Ne vaikuttavat monia eri reittejä. Lieroilla on vaikutusta maan huokoisuuteen, muruisuuteen ja ravinnekiertoon.
Nuutinen kertoo tuoreesta tutkimuksesta, jossa on koottuna yhteen kaikki tieto siitä, miten lierot vaikuttavat kasvien kasvuun. Sen mukaan lierojen merkitys on iso, kun käytetään orgaanisia eli eläin- ja kasviperäisiä lannoitteita.
– Lierot palauttavat ravinteita kasvien käyttöön ja positiivinen vaikutus on ilmeisesti seurausta varsinkin parantuneesta typen saannista. Tutkimuksen mukaan sato oli 25 prosenttia isompi, kun lieroja oli paikalla, paljastaa Nuutinen.
Muokkauksen vähentäminen ja nurmikierto eduksi lieroille
Luken maanlaajuisen tutkimuksen mukaan suomalaisen pellon keskimääräinen lierotiheys on vähän yli 100 yksilöä neliömetrillä.
– Uuden tutkimuksemme mukaan peltomaiden keskimääräinen lierotiheys maailman mittakaavassa on joitakin kymmeniä yksilöitä neliömetrillä. Eli Suomen luku ei ole ainakaan alhainen globaalissa vertailussa. Toisaalta vaikkapa Britannian kosteassa ja lauhkeassa ilmastossa pellon lierotiheys voi olla useita satoja neliömetrillä, tietää Nuutinen.
Ideaalista lierojen määrää on vaikea määritellä. Nuutisen mukaan pellon luontaiset olosuhteet, varsinkin maalaji, vaikuttavat paljon lierojen esiintymiseen. Hyvin savisilla tai karkeilla mailla lieroja on yleensä vähemmän kuin hieta- tai hiesumailla.
– Potentiaalia olisi varmasti usein enemmän kuin toteutunut tiheys. Esimerkiksi maan tiivistyminen työkoneiden alla voi vähentää lieromääriä. Lieroille ei myöskään ole edullista, jos nurmivaiheet puuttuvat viljelystä. Maan muokkauksen keventäminen on eduksi lieroille, samoin suorakylvö, kertoo Nuutinen.
Ilmastonmuutos vaikuttaa myös lieroihin
Lieroista ei tiedetä vielä läheskään kaikkea ja lisää tutkimusta tarvitaan.
– Lukessa tutkimme parhaillaan, mitä peltokasvillisuuden monimuotoisuus merkitsee lierojen kannalta. Selvitämme, kuinka kasvien monimuotoisuus luonnonhoitopelloilla ja viljelykierron kasvivalikoiman lisäys vaikuttavat lieroihin. Yleisesti ottaen tutkittavaa on vielä paljon lierojen käyttäytymisen ekologian yksityiskohdissa. Lierojen eliömaantieteen tutkimus on jakautunut epätasaisesti ja laajoja alueita varsinkin Afrikassa ja Aasiassa on vielä tutkimatta, listaa Nuutinen.
Ilmastonmuutos voi olla uhka kastemadoillekin.
– Tutkimuksessa nostettiin esiin huoli ilmastosta. Meillä Suomessa on vaikea sanoa, pitäisikö olla enemmän huolissaan vaiko toiveikas. Jos kuivuusjaksot lisääntyvät kesäisin, se voi olla hankalaa lieroille.
Nuutisen mukaan talvien lauhtumisella saattaa olla myönteisiä vaikutuksia lierokantoihin.
– Pitemmällä aikavälillä lehtipuiden osuuden lisääntyminen metsissä voi tukea lierojen leviämistä sekä kasvattaa monimuotoisuutta ja runsautta. Etelä-Euroopassa puolestaan hyvin kuivat ja kuumat kesät yleistyvät ilmastonmuutoksen myötä ja se vaikeuttaa lierojen olosuhteita kesäkaudella entisestään, pohtii Nuutinen.
Tutkimusta johti German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) ja Leipzigin yliopisto. Lukesta tutkimukseen osallistui Visa Nuutisen lisäksi tutkija Sanna Kukkonen.