A talajok minősége, termékenysége és egészsége – nem azonos kategóriák

Írta: MezőHír-2022/08. lapszám cikke - 2022 augusztus 20.

A talajok „minősége” és a „termékenysége” alatt általában ugyanazt gondoljuk. Minél jobb a minőség, feltételezhetően annál termékenyebb is a talaj. Ezt az egyik legfontosabb és elvárt funkciót a „termőtalaj” kifejezésünk is jelzi. De mit értünk a „talajegészség” alatt? Minél jobb a talajunk, annál termékenyebb és annál egészségesebb is? Ennek megítélése már nem olyan egyértelmű. Kérdés, hogy vajon mit is kell vizsgálni egyik vagy másik esetben, melyek a főbb szempontok a talaj, a környezetünk, az élelmiszereink és a saját egészségünk érdekében? Érdemes ezen elgondolkodni.

talaj

A talajok minősége

A mezőgazdasági területek „teljesítménye” és ennek a kifejeződése, azaz az értékének becslése már a talajművelés kezdete óta foglalkoztatja az emberiséget. A kutatási és a gyakorlati eredmények is évszázadokig csak erről szóltak. A talajminőség mint kategória szoros összefüggésben van annak az értékével és így a kihozható termés mennyiségével, a haszonnal. Nem véletlen, hogy Magyarországon már 1850 óta „Császári Pátens”, majd az 1875. évi VII. törvénycikk alapján bevezetésre kerülő „első magyar hozadéki kataszter” alapján minősítették a termőföldeket, ami 1900-ig Ft-ban határozta meg azok értékét. Ezt követte az Aranykorona (Ak-) rendszer, ami egy olyan földminősítési értékszám, ami mutatja az adott területhez tartozó tiszta jövedelem (termőképesség, fekvés, domborzat, művelhetőség) értékeit. Hazánkban az átlagos Ak-érték 19, és ehhez viszonyítva a 0–17 gyenge, a 17–25 jó, a 25 feletti pedig kiváló, igen jó értékeket jelent. A szabolcsi 12 Ak-s homokos szövetű talajunk így gyenge termőképességűnek számított, pedig akkor még egy jó, 1,5%-os humusztartalom jellemezte. Ez mostanra, alig 30 év alatt, a folyamatos „talajművelés” (?) következtében már csak 0,8% humuszt jelent. Vajon visszahozza-e már ez a jelentősen degradált talaj a befektetett munka értékét a növekvő költségek mellett? Nem véletlen, hogy az így leromlott talajokon már-már felhagytak a háztáji hasznosítással. Kutatási szinten a talajminőség meghatározásakor a talajosztályosztályozás során kialakított típusokból és altípusokból kell kiindulni, ami a talajok fizikai-kémiai és biológiai tulajdonságai alapján kerül kialakításra.

Szemléletes a talajtulajdonságokat egy háromszöggel jellemezni, aminek egyik talpát:

a talajok fizikai tulajdonságai (homok, iszap, agyagtartalma, színe, szemcsézettsége és a szemcsék, morzsák közötti levegőarányok, a porozitás) adják, a másik sarkát;

a talajok kémiai tulajdonságai (pH-ja, humusztartalma és -minősége, kolloidjellemzők és a tápelemek felvehetősége) jelenti. A háromszög csúcsára pedig…

a talajok biológiai tulajdonságai kerülnek, ahol fontos kiemelni a talaj-táplálékháló szervezetek jelenlétét, teljességét és azok aktivitását (a mikroszkopikus gombák és baktériumok mennyiségét, arányait, köztük a lebontóképes „sugárgombákat”, a fonálférgek és az egyéb talajfauna-elemek táplálkozási szokásait stb.), amelyek biztosítják a talajok folyamatos működőképességét. Az 1. ábrából nyilvánvaló, hogy a háromszög mindegyik csúcsa (szöge)egyformán fontos tulajdonság, de a biológiai teljesítőképességhez a stabil alapokat a talajok fizikai-kémiai tulajdonságai biztosítják, és ettől a két alapjellemzőtől függ, hogy van-e egyáltalán élet a talajban, és az hogyan is tud működni?

ábra
1. ábra. Az egyenlő oldalú háromszög, ami jelzi, hogy a talajokban egyformán fontos a csúcsra képzelt talajbiológiai tulajdonság, aminek alapját a bal csúcs talajfizikai és a jobb csúcs talajkémiai tulajdonságai biztosítják, teremtik meg. A talajokban ezek eltorzulhatnak egyik vagy másik rovására, ahogy azt a 2/a, 2/b és a 2/c háromszögek mutatják, és ezzel a stabilitás is változik. A jelölésmód mutatja azt is, hogy mit kell(ene) erősíteni a jobb és biztosabb elvárt talajműködéshez

A talajokra napjainkban jellemző intenzív művelési módok, a műtrágyák és növényvédő szerek rendszeres használata ezt a harmóniát megbontja, és ez láthatólag a csúcsi, talajbiológiai tulajdonságok erős csökkenésével jár. Az így kialakult helyzetet, a biológiai alkotó erős csökkenését mutatja a kevésbé stabil alapon álló, már-már „borulékony” 2c háromszöge az 1. ábrának. A szögek torzulása, csökkenése vagy növekedése számolható, ha azokhoz a megfelelő talajfizikai, kémiai és biológiai tulajdonságokat talajfüggő módon vizsgálatokkal hozzárendeljük. Az is nyilvánvaló ezek alapján, hogy az alapok erős stabilizálódásához, a környezeti egyensúly és biztonság növeléséhez a felső csúcsi (60 o-os) szög nagyobbítására, lapítására lenne szükség, amire az összetételek és a működőképesség vizsgálata után van lehetőség. Az ilyen megközelítés egy új, a funkciók meghatározásán alapuló „biodetektálási” eljárás lehet. Tegyük láthatóvá, felismerhetővé a talajok tulajdonságait, állapotát.

termőföld
A termékenység a talajoktól elvárt „ökoszisztéma-szolgáltatások” egyik legfontosabb tulajdonsága

A talajok termékenysége

A termékenység a talajoktól elvárt „ökoszisztéma szolgáltatások” egyik legfontosabb tulajdonsága. A termőtalajok ezt a tevékenységet azáltal tudják betölteni, hogy a talaj összetételétől függően a bennük állandóan zajló dinamikus kémiai folyamatok során feltáródnak és felvehetővé válnak a növénynövekedéshez szükséges tápelemek, és az azt szállító víz is rendelkezésre áll. A víz azért kiemelt szempont, mert ez teszi oldhatóvá a talajásványokból kémiai úton feltárható makro-, mezo- és mikroelemeket, de táplálja a talajban mint „szuperorganizmusban” élő talajbióta tagjait is. A talajélőlények biztosítják a növények teljes értékű tápanyagellátását, hiszen ehhez a talajba került és elhalt szerves anyagokat feltárni képes táplálékháló-szervezetekre van szükség. Ha ez nem teljes, akkor bizonyos „feladatok” a talajban csak részben tudnak megvalósulni, vagy el is tűnhetnek.

A talajok fizikai tulajdonságai megalapozzák, a kémiai tulajdonságok pedig erősen befolyásolják a talajok általános tulajdonságait. A talajélőlények (a talajbióta vagy edafon) élete, tevékenysége erősen ettől függ. Oda- és visszahatások valósulnak meg állandóan és dinamikusan változó módon a folyamatos talaj-működőképesség és a biológiai talajerő biztosításához. Mindhárom „csúcsra”, illetve annak harmóniájára az elvárt talajfunkció szerint egyformán szükség van.

Mostanra már tudjuk például, hogy a nitrogénkötő baktériumok (amelyek a levegőből az „ingyen” nitrogént biológiai úton felvehetővé tudják tenni) a talaj savanyúságára igen érzékenyek: a pH = 4-es érték ezeknek a jótékony mikroszervezeteknek a teljes pusztulását okozza. Ördögi kör, mert éppen az ipari úton előállított műtrágyák csökkenthetik le a talaj pH-ját, és iktatják ki a természetes biológiai megoldásokat már a pH = 6-tól a még savanyúbb irányba. Ha ehhez még a mezőgazdasági gépek által gyakorta kialakuló talajtömörödést is hozzávesszük, akkor máris tovább csökken az ipari úton előállított műtrágyák hasznosulása; hiszen a nitrogén felszabadítására képes denitrifikáló baktériumokat támogatja a levegőtlen (anaerob) talajszerkezet. A bevitt nitrogén vesztesége elérheti akár a beadott műtrágyák 60–90%-át is. Kérdés ezek után, hogy vajon nem kellene-e támogatni inkább a talaj-növény-életerőt biztosító nitrogénkötő organizmusok növénytápláló és mi több, még a talajszerkezetre is kedvezően ható tevékenységét? Ennek a tendenciának az irányait mutatja a 2. ábra. Korábbi vizsgálatainkban a tarka koronafürt (Coronilla varia) takarmánynövénynél 40 kg starter nitrogéntrágya maximálisan aktiválta a Rhizobium szimbiózist, ami aztán további N-adagok nélkül ellátta a növényt (Biró 1989, CSc értekezés).

ábra
2. ábra. A Rhizobium baktériumok által biztosított szimbionta biológiai nitrogénkötés a pillangós növények gyökérgümői segítségével és annak csökkenése a műtrágyák egyre nagyobb mennyiségével arányosan (forrás: Digitális tankönyvtár)

A levegőben 78%-ban áll rendelkezésre az ember által élettanilag nem hasznosítható (inert), háromszoros kötéssel kapcsolódó nitrogén (N2) gáz, amit csak a baktériumok és cianobaktériumok képesek megbontani, és a növények számára felvehetővé tenni. A növények okszerűen alakítják ki a talajokban a talajélőlényekkel a kapcsolataikat. Megfigyeltük, hogy a környezeti stresszkörülmények hatására a szimbiotikus (kölcsönösen hasznos együttműködést biztosító kapcsolatok) erősödni is tudnak. A szikes, sós talajon a (20 napos) vízhiány és a nyári erősödő meleg hatására a mikorrhizagomba aktivitása növekszik. A növény segítségül hívja ezt az együttműködést, ha ott van a „mozgósítható” gomba, aki szintén profitál a kapcsolattal „együtt könnyebb túlélni” alapon. Az így létrejött „házassági kötelék” az igény felléptével akár 8 nap alatt is kialakulhat, de ha nem működik, akkor a növény meg is szüntetheti azt (Füzy, Biró et al. 2014, J. Plant Physiology). A szimbiózist hasznosító, nitrogénkötő és a nitrogénveszteséget is okozó mikrobiológiai folyamatokat foglalja össze az 1. táblázat.

A víz kulcsszerepét jelzi az is, hogy a talajok nedvességének a 14%-ról 4%-ra esése a teljes baktériumközösségnek a 80%-áig is képes pusztulást előidézni. A talaj kiszáradásakor pedig leginkább csökken a nitrifikálók száma, amelyeknek akár a 90%-a is megszűnhet az aszályos időszak következtében. Az 1. táblázat is mutatja ugyanakkor, hogy szoros összefüggés van a talaj termékenysége, a terméshozam, a talaj oxidálóképessége és a nitráttermelődés mértéke, valamint a mikroorganizmusok (különösen a nitrifikálók) száma között a talajokban.

táblázat
1. táblázat. A műtrágyák hasznosulását befolyásoló mikrobiológiai tevékenység kémiai folyamatai a növény-talaj rendszerben és az azokat megvalósító legfontosabb mikroorganizmusok (Biró B., saját szerkesztés)

A növények a vízhiányban a felvehető tápelemek nélkül éhezésre is vannak ítélve, és ezen a műtrágyák sem tudnak segíteni, ha nincs az azokat oldhatóvá tevő víz. Ez a tény is alátámasztja a szerves anyagoknak a jelentőségét a talajokban, amelyek szivacsként képesek a vizet megtartani (https://szakkepzes.nak.hu/kiadvanyok/kiadvanyok/3351-talajtan-biogazdalkodoknak-ii), de a feltárható tápanyagokat is jelentik a mikroorganizmusok által mobilizálható módon. Ha jó a talajok mikrobiológiai állapota, akkor azok, még ha pusztulnak is, de a testük így feltáródó anyagai is segítik átmenetileg a növényi túlélést. A szerves anyagok képződése a talajokban egy hosszú, évezredekre visszanyúló folyamat, ám azok elhasználása néhány évtized alatt is létrejöhet. Ezért is kell a humuszt értékén kezelni, és a szénveszteséget a talajból megakadályozni (pl. forgatás nélküli műveléssel, takarónövények használatával, vegyszerek csökkentésével vagy elhagyásával). A talaj a legnagyobb széntároló. Európai kezdeményezések szerint a talajok 3040 cm-es rétegében a széntárolást legalább 0,4%-kal kellene növelni évente (https://4p1000.org).

talaj
A szerves anyagok képződése a talajokban egy hosszú, évezredekre visszanyúló folyamat, ám azok elhasználása néhány évtized alatt is létrejöhet

A talajok egészsége

A talaj mint környezeti tényező hatással van az emberi egészségre is, közvetlenül a táplálékaink és közvetve számos egyéb funkciója által. A talaj és az ember is a bioszféra része, így az élettani ökológiai tényezők, a természeti törvényszerűségek mindkettőre hatnak. Mivel a talaj legfontosabb funkciója a termékenysége, ezért azt gondolhatnánk, hogy minél termékenyebb a talaj, annál biztosabb lesz a bevétel és emellett az egészségünk is. Ez a feltételezés csak részben igaz. A műtrágyák intenzív használata alatt vált nyilvánvalóvá, hogy az élelmiszereink összetételében is negatív tendenciák indultak el. A felborult tápanyagegyensúly és -harmónia, az N-, P-, K-elemek túlzott felhasználása miatt az életfontosságú (esszenciális) mikroelemek mennyisége mára már csak töredéke a korábbiaknak.

A termékenység növeléséhez egyértelműen szükség van a talajélőlényekre, és ebben főleg azokra a szimbionta kapcsolatokra, amelyek képesek a tápelemeket biztosítani és ezáltal a műtrágyákat kiváltani vagy a mennyiségüket csökkenteni. A természetes trágyák, komposztok, zöldtrágyanövények okszerű használata képes ezt a növény-mikroba kapcsolatot erősíteni, környezetbarát módon kihasználni.

A „funkcionális éhezés” időszakában az enzimműködést segítő mikroelemekből (vas, cink, szelén, molibdén, bór…) nagy hiány lett a táplálékainkban, ami „megannyi betegség hordozója”, tanultam meg pályám kezdetén a Béres-csepp fejlesztési munkálatai során. A hiányzó mikroelemeket a talajokban is pótolni szükséges. De mi lehet a talajok és a növények „Béres-cseppje”? Ilyen lehet például a legalább 60, makro-, mezo- és mikroelemet is tartalmazó bentonitásvány, ami agyagásvány-tartalmával egyszerre talajszerkezet-javítóként is szolgál, és védi a mikroorganizmusokat is a kiszáradástól, egyéb környezeti stressztől, a talajoktól függő alkalmazással. Az ásványi kiegészítés az állati trágyák vagy a komposztok felhasználásánál is javítani képes azok érettségét, feltáródását. A talajok egészségénél kiemelt szempont még a bioszén alkalmazása is, hiszen annak porózus mikroszerkezete és a nagy felületek (akár 5000 m2/g) védik a talajmikrobákat és életteret, létfontosságú oxigént is biztosítanak nekik, kizárják ugyanakkor számos anaerob potenciális kórokozó megtelepedését (Kocsis és Biró 2015, Agrokémia és Talajtan, p. 257-272).

A talajok egészségére vonatkozó vizsgálatokra egyre nagyobb szükség van, hiszen a növények egészségi állapotát is meghatározza a talaj

A talajok egészségére vonatkozó vizsgálatokra egyre nagyobb szükség van, hiszen a növények egészségi állapotát is meghatározza a talaj. A „cirkuláris gazdaság” szempontjai ezt az opciót is újraértékelik. Az állati trágyák csökkenésével párhuzamosan terjed és szükségszerűvé válik az „alternatív megoldások” alkalmazása, így például a hígtrágyáknak vagy a szennyvíziszapoknak a felhasználása is a növénytermesztésben. A komposztálási gyakorlattól is erősen függ, hogy az élelmiszer-minőségre és -biztonságra veszélyt, kockázatot jelentő mikroorganizmusokat kiiktassuk a felhasználás előtt. A talaj-növény egészséget jelző néhány talajbiológiai jellemzőt és vizsgálati lehetőséget, azok szükségességét a 2. táblázat mutatja be.

2. táblázat. A talaj-növény-élelmiszer-állat-ember egészségéhez szükséges néhány talajbiológiai tulajdonság és az azokban résztvevő mikroorganizmusok (forrás: saját szerkesztés)

Az úgynevezett talajeredetű patogénekre fogékony (receptív) talajjal ellentétben a betegségeket elnyomni képes (szupresszív) talajra kell törekedni. Érdemes lehet az ezekre vonatkozó vizsgálatokat lefolytatni, és talajegészség-kártyát kiállítani, az Agronapló „Talajegyetem sorozat” talajbiológiai 1. részében javasoltak szerint (Biró B, 2018: https://agronaplo.hu/szakfolyoirat/2018/06/szantofold/talajegyetem-gyakorlo-gazdaknak-avagy-hogyan-ismerjuk-meg-a-talajainkat).

Összefoglalva elmondható, hogy:

– a talajok minősége számos tényező által vizsgálható, és az elvárt funkcióktól függően állapítható meg.

A talajminőség általában az ökológiai, természeti viszonyok által befolyásolt, függő tulajdonság;

– a termékenység a talajnak a növénytermesztéssel kapcsolatos hatékonyságát és az elért hasznot mutatja. Nemcsak természeti, de mesterséges ipari úton, műtrágyákkal is növelhető, de ennek talaj-környezetbiológiai következményire folyamatosan figyelni kell;

– a talajegészség kimutatásához (egyfajta talajegészség-kártya kiállításához) a „talajgyógyítás” érdekében figyelembe kell venni egyéb talajjellemzőket is.

A szerves és szervetlen szennyezőanyagok mellett a talajeredetű potenciális kórokozókra is figyelemmel kell lenni az élelmiszer-minőség és -biztonságérdekében.

A talajok egészsége növényvédő hatású is. A szimbionták a növénytáplálás mellett védik is a növényt, így nemcsak a műtrágyák, de a növényvédő szerek (peszticidek mint mesterséges életidegen anyagok) felhasználása is csökkenthető. Az a talaj, ahol nincsenek jótékony hatású növénynövekedést serkentő és hormonokat biztosító, szabályozó baktériumok/gombák, nem nevezhető egészségesnek. Ez a kapcsolat a talajszerkezetre figyeléssel és a szerves anyagok bevitelével javítható, szabályozható is.

SZERZŐ: BIRÓ BORBÁLA, AZ EU „EGÉSZSÉGES TALAJ ÉS ÉLELMISZER MISSZIÓ” SZAKÉRTŐJE • [email protected]