A kukorica termesztéstechnológiájának fejlesztési lehetőségei
A kukorica a legnagyobb területen termesztett szántóföldi növényünk – annak ellenére, hogy az elmúlt években csökkent a vetésterülete. Világviszonylatban viszont rendkívül dinamikusan nőtt mind a kukorica vetésterülete (~190 millió ha), mind a megtermelt termés mennyisége (~1000 millió tonna). A hazai kukorica-termőterület változásai mellett jelentős változások következtek be a termésátlagokban. Az elmúlt két évtizedben a kukorica termésátlaga nőtt. Amíg a 2000-es években az országos termésátlag ~5800 kg/ha volt, addig a 2010-es években ez 6600 kg/ha-ra nőtt, miközben egy-egy évben kimagasló, világszínvonalú termésátlagokat (2016-ban 8630 kg/ha, 2018-ban 8300 kg/ha) értünk el. Nem változott ugyanakkor, sőt romlott a kukorica termésstabilitása az egyes gazdasági éveket összehasonlítva (1. táblázat). A 2000-es évek 64%-os termésingadozása a 2010-es évekre 70%-ra nőtt.
1. táblázat. A kukorica országos termésátlaga és termésingadozása hazánkban (KSH-adatok alapján)
Ez egyrészt mutatja, hogy a globális klímaváltozás hatásai erőteljesen jelentkeznek a hazai növénytermesztésben, illetve hogy vannak olyan tartalékok a nemesítésben és az agrotechnikában, amelyek elősegíthetik a kukorica termésátlagának és termésstabilitásának a növelését.
A kukorica az egyedi produktivitású növények közé tartozik (1. ábra). Ez sokkal mérsékeltebb kompenzációs képességet jelent az ilyen növények esetében mind az ökológiai, mind az agrotechnikai tényezőkkel szemben a populáció produktivitású növényekkel összehasonlítva. Az egyedi produktivitású növények esetében sokkal nagyobb jelentőségű az állományok térbeli és időbeli homogenitásának biztosítása. Ezt elérhetjük a hagyományos, konvencionális technológia optimalizálásával, de igazán jelentős előrelépést e tekintetben a precíziós agrotechnika alkalmazása jelenthet. A precíziós technológia alkalmazásának a „hardver”, műszaki-technikai része igen jelentős fejlődést mutatott az elmúlt években. A „smart” technológiák alkalmazása ma már kifejezetten realitás a szántóföldi növénytermesztésben. Sajnos azonban a precíziós technológiát megalapozó „szoftver” háttér meglehetősen hiányos. Ezeknek a hiányoknak a leküzdésében, pótlásában igen jelentős szerepet játszhatnak a különböző, szabatos agrotechnikai kísérletek, ill. azok eredményeinek az adaptálása. Ezen az úton a Debreceni Egyetem MÉK Növénytudományi Intézet munkatársai is elindultak. Néhány fontosabb eredményt szeretnénk röviden bemutatni.
Három évtizedes kísérleteink több tízezer adatának elemzésével vizsgáltuk meg az ökológiai (évjárat, talaj), a hibridválasztási és az agrotechnikai elemek a kukorica termésmennyiségére gyakorolt hatását (2. ábra). A tényezők hatását alapvetően determinálta a termesztéstechnológia intenzitásának a színvonala. Extenzív technológia esetén meghatározó jelentőségűek voltak a környezeti tényezők (évjárat 40%, talaj 25%), míg az agrotechnikai elemek szerepe relatíve nagyon mérsékeltnek (5-10%) bizonyult. Az intenzív technológiával jelentősen mérsékelni lehetett az ökológiai negatív hatásokat (évjárat 15%, talaj 10%), bár teljesen nem lehetett eliminálni. Intenzív technológiában megnőtt a hibrid megválasztásának (15%), a trágyázásnak (25%) és az állománysűrűségnek (20%) a jelentősége. Ebben az utóbbi technológiai modellben a növényvédelem termésre gyakorolt hatása 10%, a talajművelésnek a hatása pedig 5% volt.
1. ábra. A szántóföldinövény-kultúrák csoportosítása állomány- és termésképzésük alapján (Pepó Péter, 2016)
2. ábra. A termesztési tényezők szerepe a kukoricatermesztésben (Pepó Péter, 2019)3. ábra. Kukoricahibridek trágyareakciója (Debrecen, csernozjom talaj
Napjainkban ezeknek az elemeknek (hibrid, talajművelés, trágyázás, növényvédelem, tőszám) mindegyikét lehet precíziós technológiával, táblán belüli differenciálással optimalizálni. Ezen tényezők közül csak a tápanyagellátás és állománysűrűség néhány fontos elemét szeretnénk megemlíteni a terjedelmi korlátok miatt.
Kutatási eredményeink szerint a kukoricahibridek tápanyagreakciója jelentősen eltért egymástól (3. ábra), amit az évjárat is erőteljesen befolyásolt. Száraz évjáratban a kukoricahibridek trágyázási terméstöbblete (1000-1500 kg/ha) lényegesen elmaradt (egyúttal a maximális termésszint ~7 t/ha) a kedvező évjáratban kapott trágyázási terméstöbblettől (3,5-4,5 t/ha), mely évjáratban a maximális termések szintje is lényegesen nagyobb volt (~12,5-13,0 t/ha). Ezt olyan tartamkísérletben érték el a kukoricahibridek, melynek a talaja mészlepedékes csernozjom volt.
3. ábra. Kukoricahibridek trágyareakciója (Debrecen, csernozjom talaj)
Ez a talajtípus relatíve a legkiegyenlítettebb, leginkább homogén talajtípusunk. A precíziós technológiában a talajokról sokféleképpen kaphatunk releváns információkat. Tartamkísérletünkben a VERIS technológiát alkalmaztuk, amelynek segítségével a talaj EC-t (elektromos vezetőképességét), OM-et (szervesanyag-tartalmát) és a pH-t határoztuk meg. A mérési eredmények térképen történő megjelenítése azt mutatta (4. ábra), hogy relatíve kis egymástól való távolságok esetében is jelentősen eltérnek ezek a paraméterek, azaz a trágyamennyiségek meghatározásában a hibrid igénye mellett a talajtulajdonságok figyelembe vétele is szükséges.
4. ábra. Tartamkísérlet vizsgálata VERIS technológiával (EC-eredmények, 2018. április 17., csernozjom talaj)
5. ábra. A tőszám, évjárat és genotípus hatása a kukorica termésére (Debrecen, csernozjom talaj)
2. táblázat. A tőszám hatása a kukorica termésére (Debrecen, hibridek átlaga, 2017-2018)
* terméstöbblet
A kukoricahibridek eltérő tőszámreakcióval jellemezhetők, amelyet az évjárat jelentősen módosíthat (5. ábra). A kedvezőtlen évjáratban a vizsgált hibridek tőszámnövelésre kapott terméstöbblete mérsékelt volt (~1,0-1,5 t/ha), amely alacsony termésszinten (~9 t/ha) realizálódott. Kedvező vízellátottság esetén a hibridek tőszámreakciója markánsan különbözött (hibridtől függően 65-80 ezer/ha közötti intervallumban változott). Kedvező vízellátottságú évjáratban a hibridek a tőszám növelésére jelentős terméstöbblettel (~4-5 t/ha) reagáltak, magas termésszinten (~14-15 t/ha).
A kutatási eredményeink szerint szoros interaktív hatás állapítható meg a hibridek trágya- és tőszámreakciója között (2. táblázat). A mérsékelt tőszám esetén mindkét évben (2017 és 2018) a trágyázás nélküli, kontroll kezelésben mérsékeltebb terméstöbbleteket kaptunk, mint a nagyobb tőszám és optimális trágyakezelések (Nopt + PK) esetében. Azaz vizsgálati eredményeink szerint a trágyázás termésnövelő hatása megfelelő állománysűrűség esetén érvényesült.
A kukorica terméseredményének további növelésében – véleményünk szerint – még jelentős tartalékok vannak a hagyományos termesztéstechnológiai elemek optimalizálásával. Fel kell készülnünk azonban a precíziós technológia alkalmazására is, aminek legnagyobb kihívásait azoknak az algoritmusoknak a megbízhatósága, gyakorlati alkalmazhatósága jelenti, amelyek az egyes agrotechnikai elemekre, ill. azok interaktív hatásaira vonatkoznak. Ehhez eredményesen járulhatnak hozzá a tartamkísérletek kutatási eredményei.
Köszönetnyilvánítás:
A publikáció elkészítését az EFOP3.6.3-VEKOP-16-2017-00008 számú projekt támogatta. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
SZERZŐK: DR. PEPÓ PÉTER*, DR. VAD ATTILA**, DR. ÁBRAHÁM ÉVA BABETT*, DR. SZABÓ ÉVA* • *DEBRECENI EGYETEM MÉK NÖVÉNYTUDOMÁNYI INTÉZET, **DEBRECENI EGYETEM AKIT DTTI
