A multifunkcionális, fenntartható növénytermesztésben adott ökológiai feltételek mellett optimális termésmennyiséget, a piaci igényeknek megfelelő jó minőséget és stabil termésbiztonságot kívánunk realizálni. A növénytermesztési térben az egyik legfontosabb elem a víz, amely többféle módon van jelen, és többféle formában vesz részt a növények anyagcseréjében.
A víz nélkül nem működne az asszimiláció, a légzés, a párologtatás és számos, a növényi szövetekben, sejtekben végbemenő különböző anyagszállítási és fiziológiai folyamat. A talaj vízkészlete a növények vízigényét (ezzel tápanyagfelvételét) biztosítja, amely a fiziológiai, szárazanyag- és termésképződési folyamatok alapját jelenti.
A növénytermesztési gyakorlatban a víznek kiemelkedő szerep jut azáltal is, hogy képes befolyásolni az egyes természeti és termesztéstechnológiai tényezők hatását, így a termelés hatékonyságát. Ezért a szakemberek számára fontosak a szélsőséges vízháztartási helyzetek, azok növényállományra gyakorolt hatásai. A cél ennek a szélsőséges, a növénytermesztés szempontjából káros vízháztartási állapot kialakulásának megelőzése, illetve minél hamarabb történő megszüntetése.
A víz a talaj–növény–légkör rendszerben egy nagyon bonyolult és összetett körforgásban vesz részt. Ezt nevezzük hidrológiai ciklusnak, melyet az ember növénytermesztési tevékenysége során befolyásol, bizonyos elemeit módosítja, annak érdekében, hogy a három összetevőből álló rendszerben kedvező körülmények álljanak rendelkezésre a „végtermék”, a termésminőségének és mennyiségének növeléséhez. Ezek a törekvések a mezőgazdasági termelésen kívüli egyéb emberi tevékenységekkel egyetemben sok esetben károsan, kedvezőtlen irányban módosítják a hidrológiai ciklus egyes elemeit, ezáltal beláthatatlan, gyakran irreverzibilis következményeket okozva a környezet, ezen belül a növénytermesztési tér vízháztartási folyamataiban. A változások többnyire visszahatnak az ökológiai, agroökológiai rendszerekre, azok alrendszereire, rontva a mezőgazdasági termelés hatékonyságát, ezáltal az ebből élők jövedelmezőségi viszonyait.
A termelés eredményességét, a termésmennyiséget és a biztonságot a biológiai alapok, az agroökológiai tényezők (talaj, időjárás) és az agrotechnikai elemek (vetésváltás, talajművelés, tápanyag- és vízellátás stb.) együttesen alakítják ki, határozzák meg. A három összetevőből az ökológiai tényezők – azon belül is az időjárás – meglehetősen kiszolgáltatottá teszi a termelést, míg a másik kettőt az ember (a termelő) jelentős mértékben befolyásolni tudja.
Az agroökológiai tényezők közül elsőként nézzük meg az időjárást, hazánk éghajlatát, annak alakulását. Ha a múltba, a 19. század második felére tekintünk, elmondhatjuk, hogy az elmúlt több mint 130 év alatt Magyarországon az 1 évben lehullott csapadék mennyisége jelentősen csökkent. Míg a 19. században átlagosan 630 mm, addig a 21. század elején átlagban 540 mm eső esett, azaz napjainkban 90 mm-rel kevesebb vízzel kell beérnie a gazdáknak, ami jelentős kiesést jelent (1. ábra).
1. ábra. A csapadék éves átlagainak alakulása (Debrecen, 1871-2009)
Az évi középhőmérsékleti értékekben ellenkező tendencia állapítható meg. A 138 évvel ezelőtti értékekhez viszonyítva átlagosan 0,50oC-kal van melegebb (2. ábra). A két időjárási paramétert együtt nézve megállapítható, hogy éghajlatunk egyre szárazabbá és melegebbé válik.
A másik – a növénytermesztés szempontjából meghatározó – ökológiai elem, a talaj, mely az egyes gazdálkodók számára adott, annak minden negatív és pozitív tulajdonságaival együtt, legyen az a típusa, víztartó, -tároló képessége, agyag-, humusztartalma, porozitása, pH-ja stb., melyeken a termelő nem vagy csak kis mértékben, változó eredményességgel tud változtatni.
A talaj vízháztartását számos agrotechnikai elem viszont nagymértékben befolyásolhatja. A Debreceni Egyetem Mezőgazdasági-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Karának Növénytudományi Intézetében több éve folyamatosan végzett kísérletek eredményei alapján elmondható, hogy a talajok vízháztartását leginkább meghatározó agrotechnikai tényezők: a vetésváltás, a talajművelés, az öntözés, de még a növényvédelem és a tápanyagellátás is. A fentiekben tárgyalt időjárási elemek alakulását elemezve leszögezhető: a növénytermesztéssel foglalkozóknak mindenképpen a vízmegőrzésre, valamint a rendelkezésre álló víz minél hatékonyabb felhasználására kell törekedniük, melynek eszközei az itt felsorolt agrotechnikai elemek.
2. ábra. A hőmérséklet éves átlagainak alakulása (Debrecen, 1871-2009)
Nézzük, milyen lehetőségek vannak a talaj vízháztartásának befolyásolására, a víz megőrzésére a különböző agrotechnikai elemekkel. A talajok vízháztartását leginkább meghatározó agrotechnikai tényező a vetésváltás, a talajművelés, az öntözés.
Vetésváltás
A Debreceni Egyetem MÉK Növénytudományi Intézetében végzett kutatások eredményei is bizonyítják, hogy a talaj vízkészletét rendkívüli mértékben tudjuk befolyásolni mind negatív, mind pozitív irányban vetésváltásunkkal. Ha az adott táblán időben egymást követően eltérő növényfajokat (pl. bikultúrás vetésváltás) termesztünk, a talaj vízháztartása kedvezőbben alakul. A 3. ábra is azt mutatja, hogy egy aszályos évben (2007) a monokultúrában termesztett kukoricaállomány talajának vízkészlete már tavasszal kisebb volt a bikultúrában termesztettéhez (búza-kukorica vetésváltás) viszonyítva. Ez a hátrány később, a virágzás kezdetén (július elején) is megmaradt, az öntözetlen (Ö1) parcellákon a kukorica számára felvehető víz a gyökérzónában már nagyon kevés volt.
Talajművelés
A talajművelés az egyik legfontosabb agrotechnikai elem, vele befolyásolni tudjuk a talaj fizikai, kémiai tulajdonságait, a benne zajló fizikai, kémiai és biológiai folyamatokat, melyek alapvetően meghatározzák talajunk levegő- és vízháztartását. A talajművelés több elemből épül fel:
- előkészítő műveletek (tarlóhántás, tarlóápolás),
- alapművelés,
- az alapművelés elmunkálása,
- vetőágy-/magágykészítés.
A gazdálkodó feladata, hogy ezeken a talajművelési elemeken keresztül olyan körülményeket alakítson ki, melyek által a lehullott csapadék mennyiségének minél nagyobb aránya a talajba kerül, és ott raktározódni tud. A vizet be kell tudni engedni és meg kell tudni tartani a talajban, hogy az majd az ott fejlődő növényünk számára elérhető, felvehető legyen. Legelső lépcső a szakszerűen végzett tarlóhántás, amit a nyári betakarítású növényeink lekerülése után minél hamarabb, sekélyen, a talajfelszín zárásával végezzünk el! A forgatás mellett, ami a vízháztartást sok esetben kedvezőtlen irányba terelheti (pl. „eketalpbetegség”, száradás), egyre jobban terjednek a forgatás nélküli alapművelési technológiák:
- csökkentett menetszámú talajművelés,
- minimális talajművelés (minimum tillage),
- sávos művelés (strip tillage),
- no tillage (gyakorlatilag a direktvetés technológiája).
Csoportosíthatók az alkalmazott munkaeszköz szerint is:
- nehéztárcsás alapművelés
- kultivátoros technológia
- lazításos talajművelés.
Ezekre a – több oldalról is – talajvédő és vízmegőrző művelési módokra (Conservation tillage) és az eszközök munkájára jellemző, hogy a tarlómaradványok kb. 30%-át a talajfelszínen hagyják, megvédve a talajt a túlzott felmelegedéstől, a nagyfokú párolgástól. Nem szabad említés nélkül hagyni a hengerek használatát sem; minden talajmunkának a felszín zárásával kell végződnie; a hengerek sok munkagép esetében egybe vannak építve a talajművelő elemekkel.
A talajok vízháztartását, vízforgalmát kedvezőtlenül befolyásoló tömörödött réteg megszüntetése, illetve kialakulásának megelőzése érdekében érdemes 3-4 évente középmély lazítót alkalmazni.
Öntözés
Természetesen a leggyorsabban és a leghatékonyabban az öntözéssel tudjuk befolyásolni a talaj vízkészletét.
3. ábra. A vetésváltás hatása a talaj vízkészletére nem öntözött (Ö1) és öntözött (Ö3) változatokban (Debrecen, 2007, 60 000 tő/ha, N120+P90+K90)
A forgatás mellett, ami a vízháztartást sok esetben kedvezőtlen irányba terelheti, egyre jobban terjednek a forgatás nélküli alapművelési technológiák
A Debreceni Egyetem kutatásai alapján viszont az öntözésnek emellett közvetett hatása is megállapítható:
A rendszeres öntözés direkt (adott vegetációs periódusban talajnedvesség-növelő) hatása mellett indirekt, utóhatását is ki lehet mutatni a következő tenyészév kezdetén. Kukoricával végzett kísérletünkben azokban a parcellákban, ahol több éve rendszeres öntözés folyik, tavasszal magasabb talajnedvesség-értékek mérhetők az egyáltalán nem öntözött parcellák talajaihoz viszonyítva. Ezt a tendenciát lehetett megállapítani az egész tenyészév során, abban az esetben is, amikor a csapadékos időjárás miatt egész évben nem kellett öntöznünk.
Növényvédelem
A növényvédelem is nagymértékben hozzájárul egy állomány vízfelhasználásához, ezáltal a talaj vízháztartásának alakulásához. Egy beteg állomány minden esetben „vízpazarló”, a növények vízhasznosítása jóval rosszabb egy egészséges állományéhoz képest. Nagyon fontos a gyomok irtása is. Annak a táblának a talaja, melyen a gyomirtási technológia valamilyen okból nem volt sikeres, és a gyomok felszaporodtak, egy száraz évjáratban a talaj könnyen és gyorsan elveszítheti víztartalékát, hiszen ne felejtsük el, a gyomnövények vízfogyasztása igen nagy, erőteljes gyökérzetükkel jelentős mértékben kiszívják a nedvességet a talajból.
1. táblázat. A kukorica vízhasznosítása különböző évjáratban (Debrecen, csernozjom talaj, nem öntözött, forrás: Pepó Péter)
Tápanyagellátás
A trágyázás kissé közvetett módon járul hozzá a talaj vízháztartásának alakulásához. A tápanyagellátás-talajnedvesség kérdését két oldalról is meg lehet közelíteni. Egyik oldalról vitathatatlan, hogy a több tápanyaghoz a növényeknek több vízre is szükségük van, viszont harmonikus tápanyagellátás mellett a talajban lévő nedvességet kedvezőbben tudják felhasználni. Az 1. táblázat az 1 mm csapadékmennyiség hatására elért termést mutatja, műtrágyázatlan és a gyakorlatban használt tápanyagdózis mellett száraz és átlagos évjáratban. A táblázatból kitűnik, hogy a kukorica mindkét évjáratban optimális tápanyagellátás mellett hasznosította jobban a rendelkezésére álló vizet.
Elmondható tehát, hogy különböző agrotechnikai elemek külön-külön is igen komoly befolyással bírnak talajaink vízháztartására, mivel ezek a műveletek egymástól nehezen különválaszthatók, ezért inkább összességében kell őket kezelnünk, a közöttük lévő interaktív hatásokat mindenképpen ki kell használni. A vetésváltás, a talajművelés, az öntözés és valamelyest a tápanyagellátás együttesen határozza meg talajaink nedvességének alakulását. A víz pedig végső soron a termés mennyiségének és minőségének növelésében kulcsfontosságú, így gazdálkodóként mindenképpen fontos a víztakarékos, csapadék- és öntözővizet hatékonyan hasznosító termesztéstechnológia kialakítása.
SZERZŐ:
DR. DÓKA LAJOS FÜLÖP
EGYETEMI ADJUNKTUS
DR. SZABÓ ÉVA
EGYETEMI ADJUNKTUS
DR. SZABÓ ANDRÁS
EGYETEMI ADJUNKTUS
DE MÉK NÖVÉNYTUDOMÁNYI INTÉZET
