fbpx

A talajok humusztartalom-növelésének lehetőségei és a szén-dioxidtanúsítványok szerepe

Írta: MezőHír-2023/09. lapszám cikke - 2023 szeptember 17.

A mezőgazdasági területek az éghajlati vitában egyre jelentősebb szerepet kapnak, hiszen a talajaik négyszer több szenet raktároznak humusz formájában, mint a felszín feletti vegetáció a biomasszában. Az emissziós kereskedés ezért a klímaválság idején egy növekvő üzleti területté vált a mezőgazdaság számára is.

A szén-dioxid-tanúsítványok a célzott humusznövekedést, vagyis a talaj szénmegkötését jutalmazzák, ami első lépésként egy nagyon jó ösztönző a kisebb kibocsátású technológiák fejlesztéséhez. A tanúsító cégek feladata az akkreditált mérések és számítások elvégzése. Az elért eredmények értékelése azonban a földhasználó feladata, akinek elemi érdeke és felelőssége, hogy folyamatosan fejlessze a szénmegőrző talajkímélő módszereket. Az elért szervesanyag-növekedés sok vagy kevés? Ebből mennyi a stabilan, humusz formájában megkötött rész? Azt mihez viszonyítsuk, mit lehetne reálisan elérni? Az egyes technológiai elemek milyen mértékben és irányban befolyásolják a talajok szervesanyag-tartalmát? Ezeknek a kérdéseknek a megválaszolásában nyújt segítséget és iránymutatást az alábbi írás.

A karbonprogramok és a tanúsítás módja

Sajnos a mezőgazdasági talajokat jelenleg nagyobb valószínűséggel érinti a szervesanyag-veszteség, mint a -növekedés. A talaj szénveszteségeinek ellensúlyozása érdekében kutatók és szakpolitikusok jelenleg is vitatják és keresik azokat a lehetőségeket, hogy hogyan lehetne támogatni a gazdálkodókat talajaik szervesanyag-tartalmának növelésében. Az egyik már megvalósult intézkedés a szén-dioxid-tanúsítványok segítségével történő díjazás mint anyagi ösztönző eszköz. Az ún. karbonprogramok keretében a gazdálkodók meghatározott időtartamra (5–20 évre) köthetnek szerződést erre szakosodott tanúsító cégekkel. Ebben vállalják, hogy különböző talajmegújító agrotechnikai eljárásokat vezetnek be, azokat fenntartják, és ezáltal a talajuk szervesanyag-tartalmát növelik. Ilyen agrotechnikai eljárás például a vetésforgó kiterjesztése, köztes kultúrák vagy alávetett növények termesztése, agrárerdészet, évelő növények beillesztése a vetésforgóba, a csökkentett talajművelés valamely formája vagy a talajművelés teljes elhagyása.

talaj
Hogyan lehetne támogatni a gazdálkodókat talajaik szervesanyag-tartalmának növelésében?

A szén-dioxid-tanúsításnak alapvetően kétféle módja létezik. Az egyik lehetőség, hogy a tanúsító cég az egyes agrotechnikai intézkedések hatását távérzékelt adatok és kibocsátási modellek alapján számításokkal határozza meg. Ezáltal nem keletkezik semmilyen többletköltség, a gazdálkodó mégis kap egy számot, egy igazolást arról, hogy évente hektáronként menynyi CO2-ot köt meg. A másik módszer lényege, hogy a szerződéses időszak során többször mérik a ténylegesen elért szervesanyag-növekedést a talajban, amit végül átszámítanak CO2-egyenértékre. A közvetlen talajvizsgálattal történő tanúsításnak vannak terepi és laboratóriumi költségei, amelyek a gazdálkodót terhelik. A talajmintavétel, monitoring, mérés és a számítások szakszerűségét a FAO által kiadott protokollnak (GSOC MRV) való megfelelés biztosíthatja.

Ez esetben kapunk egy kézzelfogható adatot is a talaj szervesanyag-tartalmának változásáról, amit felhasználhatunk a gazdálkodási gyakorlat további fejlesztéséhez, különböző táblák talajra gyakorolt hatásainak összehasonlításához stb. Néhány esettanulmány alapján azt lehet mondani, hogy a tanúsítható CO2-kreditek mennyiségét tekintve a két módszer nagyon hasonló eredményeket ad, vagyis mint ösztönző, mindegyik program egyformán megállja a helyét.

A szerződéses időszak végén a tanúsító cégek értékesítik a megfelelő CO2-kibocsátásra vonatkozó tanúsítványokat azoknak a vállalatoknak, amelyek saját üvegházhatásúgáz-kibocsátásukat kívánják ellensúlyozni („szennyező fizet”). Ennek a befolyó összegnek egy meghatározott arányát kapják meg végül a termelők, így a technológiaváltás kezdeti költségeinek egy része közvetlenül megtérül pénzben. A talaj szerves anyagának megtartása és gyarapítása a gazdálkodóknak egyébként is legelemibb érdekük, hiszen a humusz a talaj termőképességének az alapja, amely hozzájárul a jó porozitású és vízbefogadó képességű talajszerkezet kialakulásához, de a tápanyag-szolgáltatásban is jelentős szerepet tölt be.

Értsük meg a talaj szénforgalmának folyamatait

A vegetációs időszak során a növények szén-dioxidot és vizet vesznek fel, amiből a napfény segítségével nagy energiájú szerves anyagokat és oxigént állítanak elő. Amikor a növény elpusztul, a termőföldön hagyott szármaradványainak egy részét a talaj élőlényei lebontják, más részük pedig stabil formában megkötődik a talajokban. E két folyamat erősségének a viszonya hozza létre a talaj ún. egyensúlyi szervesanyagtartalmát, ami viszonylag lassan változik: gyakran évek és évtizedek alatt lehet csak néhány tized százalékos növekedést elérni (bár ennek is szignifikáns hatása van a termékenységre).

A lebontás során a növényi biomasszában megkötött szén egy része széndioxid formájában újra a légkörbe jut, ezt nevezzük talajlégzésnek. A talajba bekerült szerves anyag egy részéből a lebomlásnak ellenálló, valódi humuszanyagok alakulhatnak ki. A szerves szén a talajok agyagásványaihoz kötődve tud stabilizálódni, valamint a talajmorzsák, aggregátumok mikropórusaiba zárva „menekülhet meg” a mikrobiális lebontástól. Ez a stabilizált szerves szén felelős a talajok porózus szerkezetének, vízálló talajmorzsáinak kialakulásáért. A továbbiakban ezt nevezzük humusznak, a talaj-szervesanyag pedig az összes szerves formájú szénre utal.

talajszervesanyag-felhalmozás
A talajszervesanyag-felhalmozás klímavédelmi intézkedésként csak akkor hatékony, ha a szén tartósan tárolódik, és a CO2 hosszú távon távozik a légkörből. A talajok „csupaszra” művelése és a mulcs hiánya nem segíti ezt a folyamatot

A talajművelésnek kulcsfontosságú szerepe van a szervesszén-forgalom alakulásában

Önmagában a talajművelés menetszámának minimalizálása jelentősen csökkenti a talajlégzéssel légkörbe visszakerülő szénveszteséget. Tartamkísérletek bizonyították, hogy az elmúlt évtizedekben a szántásos talajművelés mellett a rendszeres istállótrágyázás vagy zöldtrágyázás sem okozott jelentős szervesanyagtartalom-növekedést. A talajművelés intenzitásának, irányának, mélységének az eróziós és deflációs humuszveszteségekre is szignifikáns hatása van. A talajok szervesanyagtartalma anélkül nem növelhető, hogy a mulcsfedést nem biztosító, a lefolyást és a porviharokat okozó talajművelési gyakorlattal fel nem hagyunk.

A táblán hagyott vagy kijuttatott szerves anyagok (szármaradványok, istállótrágya, komposzt) mennyisége ugyancsak meghatározó tényező. A legújabb kutatások azonban kimutatták, hogy a helyben, a szántóföldön megtermelt biomassza (takarónövények) az egyéb külső input szerves anyagokhoz képest hatékonyabban gyarapítja a szénkészleteket a talajban. A takarónövények gyökerei által talajba pumpált „folyékony szén” (cukrok) és maga a gyökértömeg nagyobb mértékben járul hozzá a talajok stabil széntartalékaihoz, mint a takarónövény föld feletti biomasszája. A föld feletti biomassza-takarás (élő és holt mulcs) a vízgazdálkodás javítása és az erózió megelőzése révén közvetve szintén hozzájárul a talaj széntartalmának növeléséhez.

szármaradvány
A táblán hagyott vagy kijuttatott szerves anyagok (szármaradványok, istállótrágya, komposzt), illetve, takarónövény köztes vagy alávetés biomasszájának mennyisége meghatározó tényező

A talajmegújító technikákkal kezdetben nagyobb mértékben a talajok ún. labilis széntartalmát tudjuk növelni. A labilis szén könnyen lebomlik például az állandó talajkeverés, bolygatás hatására, így a szerves anyag gyorsan „elég”, és a légzéssel visszajut a légkörbe. Természetesen a labilis széntartalom növelésének is nagyon jelentős pozitív hatása van a talajegészségre, így a növények egészségére és terméshozamára is, hiszen a hasznos mikrobák számára táplálékforrást jelentenek.

A karbonprogramok kritikusai azt szokták felhozni, hogy a talajszervesanyag-felhalmozás klímavédelmi intézkedésként csak akkor hatékony, ha a szén tartósan, valódi humuszanyagok formájában tárolódik, és a CO2 hosszú távon távozik a légkörből. Az egyik probléma például az, hogy ha a gazdaságok csökkentik vagy leállítják a talaj szerves anyagát növelő vagy fenntartó intézkedéseket, akkor a talajban megkötött labilis szén CO2 formájában újra felszabadul. Ezt a globális felmelegedés gyorsítja is, hiszen a szerves anyag sokkal gyorsabban bomlik le a jövőben, a magasabb hőmérséklet következtében. Tanúsítás esetén ezért biztosítani kellene, hogy a jóváírt klímavédelmi teljesítmény a megállapodás szerinti szerződéses időszakon túl is fennmaradjon. A teljes és stabil formában megkötött szén számítására az 1. táblázat mutat példát.

barna erdőtalaj
1. táblázat. 15 év alatt erodált barna erdőtalajú szántón a talaj felső 15 cm-es rétegében megkötött összes szerves szén (ΔSOC) és ennek labilis széntartalma (POC)SOC (g/kg) POC (g/kg) SOC–POC, stabil C (g/kg) ΔSOC (t/ha) CO2-egyenérték (t/ha) Δ, SOC–POC, C (t/ha)

A szénmegkötési potenciál és a monitoring fontossága

Ahhoz, hogy helyesen értékelni tudjuk az elért eredményeket, tisztában kell lennünk az adott talaj potenciális szénmegkötő kapacitásával és a szervesanyag-tartalom aktuális szintjével. A folyamatos monitoringnak ezért nagyon fontos szerepe van. Az egyes talajtípusok és klimatikus régiók eltérő szénmegkötési potenciállal rendelkeznek, amit meghatároz például a talajok kationcsere-kapacitása, agyagásvány-tartalma és -minősége, kémhatása, de maga az éghajlat is. Az ásványi kolloidokban szegény homoktalajon gazdálkodók például potenciálisan kevesebb szenet tudnak megkötni humusz formájában, mint a kötöttebb, agyagosabb talajon tevékenykedő kollégáik. Az sem mellékes tényező a szénmegkötési potenciál szempontjából, hogy milyen szintről indulunk: a C szintig erodált „sárga földtől” vagy egy ép talajszelvénytől? Előbbi esetben már igazán van hova fejlődni.

Ha a talajkímélő agrotechnikák konkrét hatását szeretnénk meghatározni, akkor a változást párhuzamosan egy konvencionális kontrollparcellával együtt is érdemes vizsgálni. Az lesz az agrotechnika pozitív hatása, amit az időszak végén a kontrollparcellához képest ki lehet mutatni. A szén-dioxid-tanúsításnál természetesen az adott tábla kiinduló állapotát veszik figyelembe, és nem a kontrollterületeket. Az 1. ábra a talajok szervesszéntartalom-változásának lehetséges forgatókönyveit foglalja össze a szokásos (konvencionális) agrotechnika mellett és a fenntartható talajgazdálkodási gyakorlatok bevezetése után.

talaj szervesszén-tartalom
1. ábra. A talajok szervesszén-tartalmának (SOC stock) lehetséges forgatókönyvei a szokásos agrotechnika mellett (kék) és a fenntartható talajgazdálkodási gyakorlatok (sárga) bevezetése után (forrás: FAO, 2020. A protocol for measurement, monitoring, reporting and verification of soil organic carbon in agricultural landscapes, GSOC-MRV Protocol. Rome)

Az a) szcenárió azokat a területeket ábrázolja, ahol a szerves anyag szintje elérte az egyensúlyt a konvencionális gazdálkodásban, és lehetséges a szint növelése a talajmegújító technikák segítségével. A b) szcenárió olyan földterületeket mutat be, ahol a talaj szervesanyag-tartalma növekszik a hagyományos agrotechnika mellett, de talajmegújító gazdálkodás révén tovább növelhető. Sajnos vannak olyan területek, ahol a szerves anyag mennyisége csökken, de meg lehet állítani vagy mérsékelni lehet a termőföld szénveszteségeit (c), vagy akár meg is lehet fordítani ezt a csökkenést a talajmegújító technológiákon keresztül (d). Fontos, hogy felismerjük a tendenciákat, és reális prognózisokat lássunk magunk előtt.

Összegzés

A tanúsítványkereskedelem hasznos eszköz lehet a humuszképző és CO2-megkötő mezőgazdasági technológiák támogatására. Ehhez azonban a jelenlegi tanúsítványokat tovább kellene fejleszteni hosszabb távú és tágabb értelemben vett ökoszisztéma-tanúsítványokká, amelyek más fontos szolgáltatásokat is figyelembe vennének, mint például a biológiai sokféleség, csapadékvíz tárolása vagy a talajvíz védelme. Hosszabb távon ugyanis sokkal nagyobb lehet az ökológiai haszon, mint amennyi pénzért értékesíteni tudjuk a karbonkreditjeinket. Fontosnak tartjuk ezért az agrotechnika talajra gyakorolt hatásainak módszeres vizsgálatát és monitorozását. A talajban bekövetkező változások felismerése hozzájárulhat a jobb és következetesebb döntésekhez, a türelmesebb kísérletezéshez és a termésbiztonság növeléséhez.

SZERZŐ: DR. JUHOS KATALIN • MATE AGRÁRKÖRNYEZETTANI TANSZÉK, [email protected]