2 Chwefror 2022
Dr Emma Davies: IBERS, Prifysgol Aberystwyth.
- Gellir defnyddio dangosyddion biolegol law yn llaw â phrofion ffisegol a chemegol i fonitro ansawdd pridd.
- Mae ecosystem bridd ffyniannus, sy'n cynnwys cymunedau amrywiol o ficro-organebau a ffawna pridd, yn gysylltiedig gyda chynnwys deunydd organig da a phridd o ansawdd.
- Gall statws iechyd yr ecosystem bridd helpu i hysbysu ffermwyr a ddylid newid neu gadarnhau arferion rheoli.
Mae pridd yn adnodd fferm hanfodol sy'n cynnal ecosystemau cymhleth ac sy'n cynnig sylfaen i'r prosesau biolegol sy'n angenrheidiol ar gyfer gweithgarwch cynhyrchu amaethyddol. Mae pridd iach yn hanfodol i ddiogelwch bwyd oherwydd yr amcangyfrifir bod 99% o'r gweithgarwch cynhyrchu bwyd ar draws y byd, gan gynnwys tyfu cnydau âr a garddwriaethol, a chynhyrchion anifeiliaid, yn ddibynnol ar bridd. Mae pridd yn bwysig hefyd ar gyfer gweithgarwch rheoli gwastraff, diheintio cemegol, capasiti storio dŵr ac er mwyn cynnal cyflenwadau dŵr glân. Gan mai pridd yw'r storfa garbon ddaearol fwyaf ac mae'n meddu ar allu dal carbon sylweddol, mae gan bridd y potensial i leihau ôl troed carbon fferm hefyd, yn ogystal â lliniaru effeithiau newid hinsawdd.
Nid yw pridd, fodd bynnag, yn adnodd diddiwedd, a gall diraddiad pridd arwain at lefelau cynhyrchiant a phroffidioldeb is ar fferm. Mae sialensiau i iechyd pridd yn cynnwys erydu, colli maetholion, llygredd a achosir gan orddefnyddio gwrteithiau a phlaleiddiaid, neu eu defnyddio mewn ffordd amhriodol, lefelau pH is-optimaidd, cywasgu pridd a cholli bioamrywiaeth. Yn y DU, mae diraddiad pridd yn her sylweddol i gynhyrchwyr bwyd, oherwydd yr amcangyfrifir y caiff hyd at 2.2 miliwn tunnell o uwchbridd âr ei golli bob blwyddyn oherwydd erydu. Gan ei bod yn gallu cymryd rhwng 200 a 1000 o flynyddoedd i ffurfio 2.5 cm o uwchbridd, mae cynnal iechyd pridd mewn ffordd gynaliadwy yn hanfodol.
Yn ogystal â gwerthusiad ffisegol a chemegol, gellir defnyddio dangosyddion biolegol i werthuso effeithiau newid o ran defnydd tir, troi'r pridd, cylchdroi cnydau, defnyddio deunydd organig, a digwyddiadau posibl lle y caiff y pridd ei halogi.
Beth yw pridd iach?
Mae pridd yn cynnwys agregau sy'n cael eu ffurfio o ronynnau anorganig bychain o glai, tywod a silt. Mae cyfran y gronynnau hyn yn pennu'r math o bridd a'i nodweddion ffisegol. Mae pridd iach yn cynnwys deunydd organig o rhwng 2% a 10%, ac mae hyn yn bwysig ar gyfer amrywiaeth o swyddogaethau ffisegol, cemegol a biolegol y pridd. Yn ogystal, mae pridd yn cynnwys maetholion mwynol anorganig sy'n hanfodol ar gyfer tyfiant planhigion. Mae hyd at 50% o bridd iach yn fandyllau. Mae'r mandyllau hyn yn hanfodol er mwyn storio aer a dŵr, cyfnewid nwyol ac er mwyn cynnig cynefin i blanhigion, micro-organebau a macro-ffawna.
Gellir diffinio iechyd pridd yn fras fel capasiti pridd byw i weithredu, gan gynnal cynhyrchiant planhigion ac anifeiliaid, hyrwyddo iechyd planhigion ac anifeiliaid, a chynnal ansawdd dŵr ac aer.
Ecosystem y pridd
Mae pridd iach yn ecosystem gyfoethog a chymhleth, sy'n cynnwys poblogaethau amrywiol o ficro-organebau ac anifeiliaid sy'n treulio rhan o'u holl gylchoedd bywyd neu eu holl gylchoedd bywyd dan wyneb y pridd. Mae micro-organebau yn cynnwys bacteria, protosoa a ffyngau. Is-ddosbarthir anifeiliaid yn ôl eu maint. Mae micro-ffawna yn cynnwys organebau sy'n llai na 100µm o ran eu lled, ac mae meso-ffawna yn cynnwys organebau rhwng 100µm a 2mm o ran eu lled. Gyda'i gilydd, mae'r grwpiau hyn yn cynnwys anifeiliaid fel nematodau bychain, cynffonau sbonc a gwiddon reibus. Mae micro-ffawna pridd yn cynnwys organebau mwy o faint, megis pryfed genwair ac amrywiaeth eang o bryfed. Yn dechnegol, gellir ystyried bod mamaliaid mwy o faint megis gwahaddod a llygod cwta yn perthyn i grŵp mega-ffawna pridd, fodd bynnag, ni ddefnyddir y rhywogaethau hyn yn aml fel dangosyddion biolegol pridd iach gan eu bod yn bodoli mewn niferoedd cymharol fach.
Mae'n bwysig ystyried bod nifer o ffactorau y gallent effeithio mewn ffordd sylweddol ar fioamrywiaeth pridd. Mae ffactorau y mae arferion ffermio yn gallu dylanwadu arnynt yn cynnwys strwythur y pridd, halltedd, pH, ac amrywiaeth a biomas planhigion. Fodd bynnag, mae ffactorau eraill sy'n cael effeithiau arwyddocaol ar ffisioleg organebau pridd y tu hwnt i drefniadau rheoli amaethyddol. Mae'r rhain yn cynnwys yr hinsawdd, newidiadau mewn tymheredd a chynnwys lleithder, a chyfansoddiad y pridd.
Mae lleoliad daearyddol, math y pridd, a nodweddion defnydd tir Cymru yn golygu bod gan Gymru botensial bioamrywiaeth pridd cymharol uchel o'i chymharu gydag ardaloedd eraill yn Ewrop.
Dangosyddion biolegol iechyd pridd
Deunydd organig, sy'n deillio o weddillion planhigion, anifeiliaid a micro-organebau, yw un o ddangosyddion biolegol pwysicaf iechyd pridd. Amcangyfrifir cynnwys deunydd organig trwy fesur carbon organig y pridd gan ddefnyddio dull labordy megis dull Walkley & Black, neu thrwy ddefnyddio prawf colled wrth danio (LOI), sy'n amcangyfrif swm y deunydd organig a gollir pan gaiff sampl pridd ei losgi. Mae profion masnachol er mwyn mesur deunydd organig ar gael yn eang, ac mae modd cynyddu deunydd organig trwy gynnwys dom anifeiliaid a gweddillion cnydau neu dyfu cymysgedd fioamrywiol o laswelltau a pherlysiau y mae ganddynt wreiddiau dyfnion.
Gan fod pridd yn darparu gwasanaethau ecosystem hanfodol i gymuned amrywiol o organebau, gellir defnyddio presenoldeb neu absenoldeb organebau fel dangosyddion biolegol iechyd pridd hefyd. Yn ychwanegol i bresenoldeb organebau, gellir defnyddio helaethrwydd organebau, biomas, dosbarthiad gofodol, morffoleg, gweithgarwch, ac ymddygiad fel nodweddion biolegol pwysig iechyd pridd.
Yn gyffredinol, mae modd dosbarthu ffawna pridd yn fras i dri grŵp gwahanol yn unol â'u swyddogaethau a'u gwasanaethau ecolegol. Y rhain yw 1) peirianwyr ecosystem 2) rheolwyr biolegol a 3) peirianwyr cemegol.
Mae peirianwyr ecosystem, megis pryfed genwair, morgrug a chwilod, yn gwella strwythur y pridd trwy gloddio daearau a chreu nythod, y mae modd cludo aer a dŵr trwyddynt. Yn ogystal, mae peirianwyr ecosystem yn cymysgu proffil y pridd ac yn llyncu ac yn ysgarthu deunyddiau organig a mwynol, gan gyfrannu at gylch a dosbarthiad maetholion a deunydd organig. Mae hyn yn creu cynefinoedd gwerthfawr ar gyfer organebau eraill a chymunedau micro-organebau. Yn ogystal, mae'r gweithgareddau hyn yn helpu i ddarparu cynefinoedd o ansawdd ar gyfer planhigion, yn enwedig gwreiddiau planhigion. Mae'r rhywogaethau hyn yn sensitif i amhariadau ffisegol a chemegol yn y pridd, ynghyd ag amhariadau i strwythurau haenau is eraill yr ecosystem. Mae hyn yn golygu eu bod yn ddangosyddion biolegol iechyd gwerthfawr o iechyd pridd.
Mae pryfed genwair yn ddangosyddion biolegol arbennig o werthfawr gan ei bod yn hawdd eu monitro ac maent yn sensitif i bresenoldeb metelau trwm a halogwyr fel gwrtaith a phlaleiddiad. Yn ogystal, mae pryfed genwair yn sensitif i effeithiau prosesau ffisegol gan gynnwys arferion trin y tir, newid o ran defnydd tir, a chylchdroi cnydau. Felly, gellir defnyddio mesurau fel helaethrwydd pryfed genwair neu fiomas pryfed genwair fel dangosyddion biolegol iechyd y pridd. Fodd bynnag, ceir tua 30 rhywogaeth o bryfed genwair yn y DU, ac mae modd is-ddosbarthu'r rhain ymhellach i dri grŵp, gan ddibynnu ar eu hunaniaeth ecolegol. Y cyntaf o blith y rhain yw'r pryfed genwair sy'n byw ar wyneb y ddaear (epigeig). Mae'r rhywogaethau hyn yn byw yn haen y pridd sydd ar wyneb y ddaear, sy'n cynnwys compost a dail marw. Yr ail grŵp yw'r pryfed genwair tyrchol bas (endogeig). Mae'r rhywogaethau hyn yn creu daearau llorweddol yn y pridd ac yn bwydo ar ddeunydd organig. Mae'r trydydd grŵp yn cynnwys pryfed genwair tyrchol dwfn (aneceig). Y rhywogaethau hyn yw'r rhai mwyaf a mwyaf cyffredin yn y DU ac maent yn creu daearau fertigol yn y pridd. Wrth iddynt symud rhwng wyneb y pridd lle y maent yn bwydo, ac i'w daearau, maent yn helpu i ailddosbarthu deunydd organig o wyneb y pridd, yn ddyfnach i mewn i strwythur y pridd. Felly, mae arferion trin y tir yn cael effaith negyddol ar bryfed genwair sy'n byw ar wyneb y ddaear a phryfed genwair tyrchol dwfn. Gan fod pryfed genwair tyrchol bas yn cael budd o'r deunydd organig a gaiff ei ailddosbarthu o wyneb y pridd gan bryfed genwair sy'r byw ar wyneb y ddaear a phryfed genwair tyrchol dwfn, gall unrhyw ffactorau sy'n cael effaith negyddol ar y rhywogaethau hyn effeithio ar rywogaethau tyrchol bas hefyd. Oherwydd y darganfuwyd cyswllt cadarnhaol rhwng bioamrywiaeth pryfed genwair a bioamrywiaeth y pridd, mae presenoldeb rhywogaethau o'r tri grŵp yn dynodi pridd o ansawdd da. Gan mai pryfed genwair yw un o'r organebau pridd a gaiff eu hastudio fwyaf, mae'n haws cael gafael ar ddata am eu dosbarthiad a'u bioamrywiaeth nhw na data ynghylch rhywogaethau eraill.
Mae'n gyffredin defnyddio morgrug fel dangosyddion iechyd pridd hefyd, oherwydd yn yr un modd â phryfed genwair, mae modd eu hadnabod yn hawdd ac mae ganddynt werth ecolegol pwysig. Ceir 46 rhywogaeth o forgrug yn y DU, ac mae bioamrywiaeth a helaethrwydd yn cynyddu wrth i'r pridd ddioddef yr amhariad lleiaf, megis gyda'r arferion lleiaf er mwyn trin y tir a chadw sofl.
Mae pryfed genwair yn sensitif i amhariadau ffisegol a chemegol yn y pridd ac maent yn ddangosyddion biolegol defnyddiol iechyd y pridd.
Mae'r rheolwyr biolegol yn cynnwys rhywogaethau bychain o infertebratau sy'n bwyta deunydd planhigion, infertebratau eraill, neu ficro-organebau. Mae'r rhain yn cynnwys anifeiliaid fel nematodau a micro-arthropodau megis cynffonau sbonc (Collembola) a gwiddon (Acari). Mae'r rhywogaethau hyn yn byw mewn mandyllau yn y pridd, a thrwy eu hymddygiad rheibus, maent yn dylanwadu ar boblogaethau microbaidd ac yn helpu i wasgaru poblogaethau micro-organebau a deunydd organig.
Er bod amrywiaeth o rywogaethau arthropod yn ddangosyddion gwerthfawr iechyd pridd, cynffonau sbonc a gwiddon sydd wedi cael eu hastudio'n fwyaf helaeth. Mae cynffonau sbonc a gwiddon yn grwpiau amrywiol iawn sy'n niferus iawn, ac y maent wedi addasu i amgylcheddau pridd arbenigol ac y maent yn sensitif i newidiadau yn ansawdd y pridd.
Canfu adroddiad pridd Arolwg Cefn Gwlad 2007, a gynhaliwyd ar draws y DU, bod niferoedd uchaf y cynffonau sbonc a gwiddon wedi cael eu cofnodi mewn coetiroedd, glaswelltir asidig a chynefinoedd rhostir corlwyn. Mewn cyferbyniad, cofnodwyd y niferoedd isaf mewn cynefinoedd âr, garddwriaeth a glaswelltir wedi'i wella, gan awgrymu bod systemau rheolaeth ddwys yn lleihau helaethrwydd meso-ffawna yn sylweddol. Yn ogystal, roedd un astudiaeth a oedd yn ceisio gwerthuso gwahaniaethau rhwng cymunedau meso-ffawna yng Nghymru wedi canolbwyntio ar boblogaeth cynffonau sbonc a gwiddon. Canfu'r astudiaeth bod helaethrwydd meso-ffawna ar ei isaf ar safleoedd âr a'i fod yn tueddu i fod yn uwch mewn amgylcheddau iseldir a choetiroedd. Roedd helaethrwydd organebau pridd yn cyd-fynd â chynnydd deunydd organig a chyflwr y pridd hefyd. Roedd helaethrwydd gwiddon oribatid ar ei isaf mewn pridd mwynol, ac roedd helaethrwydd cynffonau sbonc a gwiddon barasitig (Mesostigmata) ar ei isaf mewn ardaloedd lle y gwelwyd lefelau lleithder uchel, megis cynefinoedd rhostir a mawndir ucheldirol.
Yn ogystal, mae'n gyffredin defnyddio nematodau a phryfed genwair potiau fel dangosyddion gwerthfawr iechyd pridd gan eu bod yn sensitif i amhariadau i ecosystemau a straen cemegol. Mae'r grwpiau hyn yn amrywiol iawn, maent yn doreithiog mewn pridd, ac yn bresennol ym mhob lefel droffig o'r ecosystem bridd. Yn ogystal â dynodi bioamrywiaeth pridd, gall yr organebau hyn ddynodi statws cymunedau micro-organebau a llif egni, gan gynnwys cylch maetholion a dal a storio carbon. Felly, gellir defnyddio cyfansoddiad cymunedau nematodau i werthuso effaith unrhyw newid mewn defnydd tir.
Cynffonau sbonc (Collembola) yw un o'r rhywogaethau micro-arthropodau a ddefnyddir fwyaf helaeth er mwyn dynodi iechyd pridd.
Mae grŵp y peirianwyr cemegol yn cyfeirio at yr holl ficro-organebau yn y pridd, gan gynnwys bacteria, ffyngau a phrotosoa. Y micro-organebau hyn yw'r grŵp mwyaf toreithiog ac amrywiol o organebau yn y pridd a nhw yw prif ddadelfenwyr a throsglwyddwyr maetholion yn yr ecosystem bridd. Trwy gyflawni adweithiau cemegol, mae'r organebau hyn yn cynyddu cynnwys deunydd organig, ac yn hwyluso cylch maetholion, gan gynnwys cylch carbon a nitrogen. Mae poblogaethau bacterol a ffyngaidd yn byw mewn cynefinoedd arbenigol a ddarparir gan fandyllau pridd, ac yn aml, maent yn dibynnu ar symudiad dŵr er mwyn sicrhau unrhyw wasgariad neu symudiad arwyddocaol. O ganlyniad, mae peirianwyr cemegol ar eu mwyaf helaeth mewn cynefinoedd sy'n darparu lleithder digonol a swbstradau deunydd organig. Gellir addasu gweithgarwch micro-organebau trwy gyfrwng presenoldeb a gweithgarwch gwreiddiau planhigion, a macro-ffawna sy'n helpu i ddwyn swbstradau newydd i'r pridd er mwyn i ficro-organebau ddadelfennu. Yn aml, cyfunir dangosyddion micro-ffawna gyda pharamedrau microbaidd megis biomas bacterol a ffyngaidd, amrywiaeth weithredol, gweithgarwch ensymatig, nitrogen mwneiddiadwy, a resbiradu gwaelodol. Fodd bynnag, gall defnyddio micro-organebau fel dangosyddion biolegol fod yn heriol gan fod eu defnydd yn gofyn am samplu, adnabod a thechnegau mesur arbenigol. Gall gweithgarwch a helaethrwydd micro-organebau gael ei effeithio'n gyflym hefyd gan ystod eang o wahanol ffactorau, gan gynnwys rhyngweithiadau cymhleth rhwng rhywogaethau, y gallant fod yn anodd i'w dehongli. Fodd bynnag, mae mwy o brofion masnachol er mwyn amcangyfrif gweithgarwch microbaidd ar gael nawr.
Dewis dangosyddion biolegol
Ceir nifer o feini prawf y gellir eu defnyddio i ddewis dangosyddion biolegol. Yn gyntaf, mae'n bwysig ystyried a yw'r mesur arfaethedig yn ystyrlon, oherwydd y dylai dangosyddion ymwneud â swyddogaethau ecolegol pwysig. Mae hyn yn golygu dylai dangosyddion fod yn ddigon sensitif i newid mewn ecosystem, gan gynnig dangosydd biolegol dibynadwy trwy adlewyrchu'r newidiadau y bwriedir iddynt eu monitro. Yn ogystal, dylai'r dangosydd fod yn gymharol hawdd i'w fesur, ac ni ddylai ofyn am arbenigedd sylweddol neu arwain at gost sylweddol. Yn yr un modd, dylai'r broses o fesur dangosyddion fod yn hawdd i'w safoni, a dylid fod modd dehongli'r canlyniadau yn hawdd.
Gellir samplu macro-ffawna pridd megis pryfed genwair ac arthropodau yn hawdd ar y fferm gan ddefnyddio ychydig arbenigedd adnabod ac amserlen samplu gynhwysfawr sy'n rhoi sylw i amrywiadau tymhorol a gofodol. Gellir cwblhau dulliau er mwyn samplu meso-ffawna megis cynffonau sbonc a micro-arthropodau ar y fferm hefyd gydag ychydig offer arbenigol ychwanegol megis twndis Berlese-Tullgren, wedi'i gyfuno â microsgop dadansoddi neu ddigidol cludadwy. Yn ogystal, mae'n hawdd casglu nematodau a phryfed genwair potiau o'r pridd gan ddefnyddio samplwr pridd neu borfa. Fodd bynnag, mae adnabod rhywogaethau unigol yn aml yn gofyn am wybodaeth arbenigol ac adnabod DNA gan ddefnyddio technegau nodweddu moleciwlaidd prosesu uchel.
Mae twndisiau Berlese-Tullgren yn ddull syml o samplu infertebratau pridd.
Un o'r sialensiau o ddefnyddio dangosyddion biolegol yw bod ganddynt amrywiad gofod-amser sylweddol. Fodd bynnag, cynhaliwyd nifer o arolygon cenedlaethol sy'n gwerthuso bioamrywiaeth pridd, gan adrodd am dueddiadau micro-organebau a rhywogaethau infertebratau sy'n bresennol mewn pridd. Gellir defnyddio'r arolygon hyn fel meincnodau ar gyfer presenoldeb a helaethrwydd organebau mewn gwahanol ranbarthau a mathau o bridd, gan helpu i roi cyd-destun i setiau data unigol.
Gellir defnyddio gwerthusiadau o organebau pridd yn unigol neu fel mesurau integreiddiol o fewn mynegeion. Er enghraifft, defnyddiwyd y mynegai ansawdd pridd biolegol (BSQar) yn helaeth ar draws systemau amaethyddol, coetiroedd a glaswelltir ar draws Ewrop. Mae mynegai BSQar yn fetrig sy'n seiliedig ar amrywiaeth a helaethrwydd micro-arthropodau, ynghyd â'u gallu i addasu. Mynegai arall a ddefnyddir yn aml yw'r mynegai synthetig o ansawdd pridd biolegol (IBQS). Mae hyn yn seiliedig ar batrymau cymuned macro-infertebratau ac mae'n cynnwys ystod eang o rywogaethau.
Crynodeb
Mae pridd o ansawdd yn ecosystem gymhleth a bioamrywiol. Gellir defnyddio dangosyddion biolegol iechyd pridd gan gynnwys cynnwys y deunydd organig a mesurau bioamrywiaeth infertebratau i werthuso statws iechyd pridd, ac er mwyn monitro effeithiau arferion rheoli amgylcheddol.
Os hoffech fersiwn PDF o'r erthygl hon, cysylltwch â heledd.george@menterabusnes.co.uk