Biológiai talajerő-gazda(g)ság cikksorozat – 13. rész

Takarónövény-magkeverékek kiválasztásának támogatása internetes eszközökkel

MOTTÓ: VISSZA A GYÖKEREKHEZ! TALAJBIOLÓGIA NÉLKÜL A TALAJ „CSAK” GEOLÓGIA. ÉPÍTSD A TALAJÉLETET!

Az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete (FAO) szerint a világ talajainak átlagosan 33%-a leromlott állapotban van, az elvárt termékenységet pedig ezek már alig több (?) mint 55 évig képesek csak biztosítani. A talajok fizikai tulajdonságainak, szerkezetességének a rombolása és a kémiai folyamatok műtrágyákkal, egyéb kémiai anyagokkal történő intenzív befolyásolása a talajélet pusztulását is maga után vonja. A „termő”-talajhoz pedig nemcsak az emberi, hanem a talajélőlényekre is szükség lenne!

Megállítani, visszafordítani

Az elmúlt évtizedekben megjelenő technológiai újítások alapozták meg napjaink intenzív mezőgazdasági működését és módszereit. Ezek célja, hogy a rendelkezésre álló területen a gazdaság a lehető legnagyobb terméshozamot és profitot érje el. Ennek eszközei a nagy méretű és tömegű mezőgazdasági gépek, a műtrágyák, a rovarirtó és gyomirtó szerek, egyéb vegyi anyagok, amelyek a talajt mint közeget használták arra, hogy az a növényeknek talapzatot biztosítva a termést létrehozza. A módszerek és a bevételek rövid és középtávon vonzóak lehetnek egy gazdaság számára. Hosszú távon azonban az egész rendszerben (az ökoszisztémában) olyan károk keletkeznek, amelyek végső soron a talaj teljes (az ökoszisztéma egészére vonatkozó) szolgáltatási képességét visszafordíthatatlan, irreverzibilis módon károsítják. Ez a pusztulás az élelmiszer-előállítás és az emberi lét veszélyeztetettségét is maga után vonja. Napjainkra már világszerte a 24. óra utolsó másodperceiben vagyunk ahhoz, hogy ezeket a folyamatokat megfordítsuk, és törekedjünk a talajok életerejének és egészségének a helyreállítására.

A talajok leromlásának megállítására és visszafordítására számos megoldás ismert. A talajregenerálás hatására javul a talaj szerkezetessége, a víz- és tápanyagmegkötő, széndioxid-elnyelő képessége, csökkennek az eróziós károk, és ez a folyamat az élőlények sokféleségére, a biodiverzitásra is jótékony hatású. Az Egyesült Államokban „dust bowl – porteknő” néven elhíresült porviharjelenségek világítottak rá az 1930-as években arra, hogy a természetes élő gyepek feltörése és intenzív használata lerombolja a talaj szerkezetét, humuszvesztést okoz, és így a talaj vízmegtartó és termőképessége is elvész; a szerkezet nélküli port pedig a szél könnyen elhordja, így a további életfeltételeket is lehetetlenné teszi. Az akkori helyzetet az 1. kép mutatja be, de talajelhordó szélviharokra az elmúlt évben már hazánkban is volt példa.

Az intenzív gazdálkodás néhány évtizede alatt (is) kialakuló talajvesztés és degradáció világít rá arra, hogy változtatni kell az addig megszokott módszereken. Az első talajkímélési technológiákat és a talajromlás folyamatának megállítását Gabe Brown „Porból élet” című, magyarra fordított könyve írja le. Már a múlt század elején folytak hazánkban is olyan talajművelési kísérletek, melyek a szántó anyagcsere-forgalmát nem vagy csak kisebb mértékben károsítják, és mindeközben különös figyelemmel vannak a talajok biológiai tulajdonságaira. Érdemes Kemenesy (1964) javaslatát figyelembe venni, mely szerint „a biológiai talajműveléssel mindig ama életfeltételek megteremtésére törekedjünk, amelyek éppen hiányosabban vannak meg” a talajokban. Azt pedig már Hiltner (1904) óta tudjuk, hogy a növényi gyökérrendszer (a rhizoszféra) az, ami a talajéletet „mozgásban tartja”, így a növénytápláláshoz és védelemhez tízszer, százszor több élő szervezet (organizmus) is jelen lehet a növény körül! Ezt a talajerőt ki- és felhasználva a műtrágyák és a „mesterséges életidegen anyagok” (peszticidek) felhasználása is bioeffektív módon csökkenthető (EU Biofector projekt).

Környezetkímélő talajművelés és a takarónövények

Az első környezetkímélő irányzat a minimális művelés (minimum tillage vagy min-till), amit az 1950-es években az USA-ban kezdtek alkalmazni. Célja a forgatás elhagyása, a műveletek csökkentése és összevonása. Ha emellett a tarlómaradványok legalább 30%-a a felszínen marad, akkor talajvédő művelésről (conservation tillage) beszélhetünk. A legkisebb bolygatás a művelés nélküli (no-till) esetben valósul meg, ahol csak a vetőgép miatt történik a talaj némi „zavarása”. A talajművelés által befolyásolt élő (biotikus) és élettelen (abiotikus) tényezőket az 1. ábra foglalja össze, kiemelve ebben a talajélőlények, a talajállatok (fauna) és növények (flóra), valamint az élőlények sokféleségének, a biodiverzitásnak és a talaj szerves anyagának, a humusznak a fontosságát.

A pozitív vagy a negatív hatásokat felfelé vagy lefelé irányuló nyilak jelzik. A talajmegújító mezőgazdaság nem elégszik meg a talajok megóvásával; teljes célja a talajok feljavítása, regenerálása, hogy bebizonyítsa a javuló paraméterek által bekövetkező növénytermesztési hatékonyságot is. A gazda szempontjából (is) fontos, hogy a növénytermesztés kisebb kockázatokkal járjon, és a gazdaságosság fenntartható módon javuljon. A legfontosabb alapelvek:

1. az összefüggések feltárása: mivel nincs két egyforma gazdaság, ezért fontos megérteni a talaj, az éghajlat, a gazdálkodó lehetőségeit, korlátait, és ezek alapján integrálni a többi alapelvet az adott helyszínhez és gazdálkodási feltételekhez;

2. a talajbolygatás minimalizálása: a talajok fizikai művelésének csökkentése mellett a kémiai bolygatás (peszticidek és rovarirtó szerek), egyéb mezőgazdasági kemikáliák (így a műtrágyák) felhasználásának a csökkentése is;

3. a biológiai sokféleség (biodiverzitás) maximalizálása: minél változatosabb vetésforgó használata, takarónövények és köztes növények, amelyek felélénkítik a mikrobiális sokféleséget is;

4. a talaj folyamatos takarása: a talaj felszíne védve legyen a káros környezeti hatásoktól (szelek, esők, extrém hőmérséklet, sugárzások), a domborzati kitettség és a táj figyelembevételével történő talajerő-gazdálkodás;

5. élő gyökerek egész évben: a talajélet folyamatos tápanyag-utánpótlásához és a légköri szén megkötéséhez a talajban mindig legyenek gyökerek. Ez oda- és visszahatásként mozgásban tartja a tápelemek geokémiai körforgását is (köztes növények, takarónövények), és a talajélőlények maximális ki- és felhasználását biztosítja;

6. állatok integrálása a termőföldekre: a megfelelően kialakított legeltetés nagy szerepet játszik a talajok gyorsabb regenerálódásában (fizikai és kémiai változásokkal), de biztosítja a szervesanyag-kiegészítés lehetőségét is a területen.

A listában a takarónövények nem hiába szerepelnek két javasolt irányelv mellett is, ugyanis ezek a „nem főnövényként alkalmazott” növények számos funkcióhoz és talajökoszisztéma-szolgáltatáshoz járulnak hozzá kedvezően:

‑ védenek az eróziótól, deflációtól és az eső okozta tömörödéstől;

‑ akkumulálják a tápanyagokat vagy akár takarmányként is hasznosíthatók;

‑ élő és elhaló gyökérzetükkel táplálják a talajflórát és -faunát, ami hatására felgyorsul a tápanyagkörforgás és a humifikáció;

‑ a tápanyag-feldúsulással serkentik a mikroszkopikus gombák, így a szimbionta mikorrhizák elszaporodását is, melyek javítják a haszonnövények életfeltételeit, és glomalintermelésükkel nagy hatással vannak a talajszerkezet, a makroaggregátum-stabilitásra;

‑ a felszín feletti borításukkal árnyékolják a talajt, így az védve van a nap által kitett sugárzásoktól, továbbá a fedettséggel akadályozzák, korlátozzák a gyomok fejlődését is;

‑ az elhalt növényi részek mulcsot képezhetnek a haszonnövények termesztésekor, így segítve a vízgazdálkodást, erózióvédelmet és tápanyag-utánpótlást, valamint a talajban a lebontóképes talaj-táplálékháló működését, funkcionálását;

‑ a takarónövények levelei páracsapdaként működnek, így többlet vízmennyiséghez juttatják a talajt, ami a szárazságstressz idején különösen indokolt;

‑ egyes fajok (pl. a mustár) képesek gátolni a talajeredetű kártevők elszaporodását, és így hozzájárulnak a talaj betegségelnyomó (szupresszív) képességéhez stb.

A közvetlen (direkt) és közvetett (indirekt) hatásokon túl a takarónövények további ökoszisztéma-szolgáltatásokért is felelősek:

‑ élőhelyet és tevékenységet biztosítanak a beporzó rovaroknak, így ez a főnövények termésére és az emberi életminőségre is kedvező,

‑ csökkentik a talajvesztés mértékét,

‑ növelik a talajegészséget és a talajok biodiverzitását (fajok számát, összetételét),

‑ védik a vízbázisokat és a vízminőséget, gátolják a nitrátkimosódást, az élő vizeinkbe kerülést,

‑ az üvegházhatású gázok kibocsátása, így a klímaváltozás fenyegetettsége is mérséklődik,

‑ a megfelelő összetétellel kedvezően javítható a talajok immunitása, betegség- (kár- és kórokozó-) elnyomó képessége, így az emberi egészség is.

Milyen takarónövény(eke)t alkalmazzunk?

A takarónövényeket általában keverékekben alkalmazzák, támogatva ezzel is a biodiverzitási szempontokat, növelve az előnyök kihasználását, és javítva a vetés sikerességét is. Egyféle növény nem biztos, hogy minden szempontnak megfelel az adott talaj- és klimatikus viszonyok között. A fajták és a vetőmagmennyiségek kombinálhatósága szinte végtelen. Vannak hazai cégek és kísérletek is a témában, a technológia elfogadása és alkalmazása a gazdák körében mégis gyerekcipőben jár.

A növényfajok kombinálásával a bizonytalansági tényezők csökkenthetők. Növekszik a talajfedés eredményessége, hiszen az adott talajtól és a környezeti mikroklimatikus tényezőktől is függ, hogy a keverékből mely növények lesznek tömegesebbek, eredményesebbek. Valamelyik a sokból nagyobb biztonsággal „előjön”, és teljesít. Megfigyelhető, hogy egy adott táblán belül is változhat a növényi összetétel és borítottság, és akár 5 cm-es szintkülönbség is másmás növényt tesz eredményesebbé az adott takarónövény-keverékből. A 2. kép 5 növényfajból álló keveréket mutat be, ahol látható, hogy vannak közülük dominánsabb és kevésbé előjövő fajok, azon túl, hogy a magkeverékek mennyiségétől is függhet az elért talajborítottság vagy a felszíni növénymaradványok mennyiségének a mértéke.

Átlagosan ezért 5–7 növény egyidejű kombinálását javasolják ahhoz, hogy minél eredményesebb talajfedés és talajtápanyag-hasznosítási vagy gyomelnyomó képesség valósulhasson meg. A jelenlegi klimatikus körülmények között figyelembe kell venni a takarónövények éghajlati (hőmérsékleti) igényeit is. A takarónövények változatos gyökérrendszerük szerint sekélyebb és mélyebb talajrétegek tápanyagtartalmát képesek feltárni, így mind a bolyhosabb, sűrűbb gyökérzetű egyszikű fűfélékre, mind pedig a mélyebben feltáró kétszikű növényekre is figyelni kell.

A takarónövények összeállításánál a talajok egészségének a kialakítása, fenntartása vagy a visszaállítása is lehet az egyik elérendő cél, összhangban az EU „Egészséges talaj és élelmiszer” missziójának az ajánlásával és az úgynevezett „zöldmegállapodás” (Green Deal) irányelvekkel. A takarónövények összeállításánál ezért figyelhetünk például azokra az elvekre is, amelyek a „gombatúlsúlyos” talajok kialakítására törekszenek. A gombák biztosítják a talajállapot egyértelmű javulását, a talaj életkorában (szukcessziójában) bekövetkező fejlődést. A gombák többféle szerepet is betöltenek a talajokban: lehetnek szaprofiták (szaprotrófok) és szimbionták (szimbiotrófok) is, amelyek vagy az elhalt növényi részek feltárásával, vagy pedig az élő növény segítésével fejthetik ki elvárt hatásaikat, és ezek kombinálása is fontos szempont. De ha egy növény (például a mustár) nem szimbionta, akkor is fejthet ki jótékony patogénelnyomó hatást a gyökérkibocsátott kénvegyületeivel, javítva ezzel is a következő gazdanövény egészségét, a peszticidfelhasználási szükségletet. A 2. ábra öt takarónövényt vagy azok keverékét használva mutatja két talajenzim (DHA, dehidrogenáz és FDA, fluorescein diacetát) aktivitását (Kabalan, Biró és m.tsai, 2022).

Megállapítható itt is, hogy a több növényből álló takarónövény-keverék (a mixture) talajában az enzimek aktivitása nagyobb, mivel az öt növény az azonos vagy a különböző tulajdonságaiknak az erősödésével és szinergiájával jobban hozzá tud járulni a talajok működéséhez és erősödéséhez.

Takarónövénykeverék-tervező

A keverékek összeállításához, a tervezés megkönnyítéséhez és a tudásmegosztás segítéséhez készült el az a takarónövénykeverék-tervező webalkalmazás, mely a talajepito.hu oldalon érhető el. A fejlesztéskor a célok között szerepelt, hogy a téma iránt érdeklődők számára egy összefoglaló képet tudjon adni a takarónövények által nyújtott funkciókról, a bennük rejlő potenciálról és a növények mixben történő nagy számú variálhatóságáról. A keverékadatlapok inspirációval szolgálhatnak, a vetés és terminálás blokkok pedig gyakorlatias tanácsokkal láthatják el a gazdálkodókat, támpontot nyújtva nekik a lehetséges megoldásokhoz.

Mivel a magyarországi régiók talajtípusaiban, klimatikus tulajdonságaiban, az alkalmazott művelési technológiákban lényegi eltérések vannak, ezért az alkalmazásban használt adatok és mutatók csak közelíteni tudják a valós várható értékeket. A hazai szakirodalom még nem szolgál elegendő információval az adatbázis elégséges feltöltéséhez, ezért egyéb hozzáférhető, tengerentúli adatok is felhasználásra kerültek. A rendszer implementálásakor fontos szempont volt, hogy a számítási módszerek és az adatbázisban található adatok módosíthatók maradjanak, így azok az újabb tapasztalatokkal és technikákkal folyamatosan finomhangolhatók legyenek. Az alkalmazás gördülékeny használatához laptop vagy asztali számítógép alkalmazása javasolt.

A weboldalt felkeresve a kezdőoldalon a céljainkat és az adottságokat adhatjuk meg, ami alapján megjelenítésre kerülnek a fajok a tervezőoldalon. Például, ha a keverékkel célunk a nitrogénszerzés és az eróziócsökkentés, azt szeptember legelején tudjuk elvetni, és terminálni a tél végeztével szeretnénk, akkor a célok mezőkben kiválaszthatók ezek az igények, a tervezett vetésidőt szeptember 1-re állítva, és ezáltal az ajánlás főleg áttelő növényekre fog kiterjedni. A „Mutasd a növényeket” gomb megnyomásával a tervezőfelületre lehet jutni, ahol a kiválasztott fajták kerülnek listázásra, az előzetesen megadott célok és a takarónövények elvárt teljesítménye szerint sorba rendezve.

A tervezőoldalon kerülnek megjelenítésre a fajok és tulajdonságaik. Itt olyan adatok találhatók, mint egyszikűség/kétszikűség, javasolt vetésidő, javasolt kijuttatandó kg/ha tömeg a monokultúrás vetés esetén.

A következő oszlopban adható meg a kívánt vetőmagmennyiség kg/ha-ban kifejezve, ami alapján a mellette lévő oszlopban %-ban kapjuk meg a teljes mixhez viszonyított arányszámot. Az ár oszlopban szerepelnek a javasolt árak, amit a gazda szabadon módosíthat. Például, ha a raktárban még akad pár mázsa rozs, akkor az ár módosítható 0 Ft-ra, mivel így plusz költségbe nem kerül az adott komponens.

A további oszlopokban szerepelnek a fajok elvárható tulajdonságai, mint például: nitrogénforrás, N-megkötés, gyomelnyomás, talajépítés, eróziócsökkentés stb. Mindezeket a nyitóoldalon megadott célok alapján rendezve. Az oldal alján található az összegző sáv, ahol a kiválasztott növényekből alkotott keverék paramétereit lehet leolvasni: mix feltöltöttség kg-ban, a keverék ára Ft/hektárra vetítve és az elvárt célok várható eredménye. A felső sávban lévő „Mentés” gombra kattintva az adatlap mentés oldalára jutunk. Mivel csak bejelentkezett felhasználók menthetik el a keveréket, ezért először egy regisztrációra van szükség, ami az alap felhasználói adatok megadásával gyorsan elvégezhető.

Az adatlap létrehozásánál szerepel a keveréknév és megjegyzés mező, a tervezőben összeállított keverék táblázata, egy idővonal blokk, ahol vetés- és terminálásadatokat adhatunk meg, valamint még fotókat is fel tudunk tölteni. Az adatlap mentésekor a keverékünk listázásra kerül a „Keverékek” oldalon, ahol a többi gazda is el tudja azokat érni. Ha módosítani szeretnénk a saját keverékünket, akkor azt újra bejelentkezve megtehetjük. Az adatlap funkció létrehozásának céljai között szerepelt a megoszthatóság és a követhetőség, hogy a tudás minél könnyebben átadható legyen. Minél több információ kerül bevitelre, annál gyorsabban fejlődhetnek mind a gazdák, mind pedig a szakma további szereplői.

Mit ígér és mire jó ez az új internetes tervezési, összeállítási lehetőség?

• Segíti a gazdákat abban, hogy az igényeikhez és a lehetőségeikhez legyenek képesek kiválasztani a számukra legoptimálisabb keveréket.
• Segíti a gazdák önállósodását és az internetes. eszközök nyújtotta alkalmazásokhoz szükséges tudás megismerését, begyakorlását.
• Segít abban, hogy az egyes lehetséges takarónövényekről a felhasználók minél több információval rendelkezzenek, a gazdák egymást is tanácsokkal láthassák el, tapasztalataikat egymás között is megoszthassák, így egyfajta tudásátadásként is működik.

Az alkalmazás korántsem végleges, így a gazdák és a szakmai szereplők együttműködésével és igényei alapján a rendszer finomítható, alakítható és bővíthető. Az alkalmazás vélhetően nagyobb biztonságot és a megbízható eredményekkel jó alátámasztási lehetőséget ad, de az egyik legfontosabb szempontként a gazdaságossági kérdések is jól kezelhetők a kiválasztás során. Elérhetőségek és a takarónövény-kiválasztás segítése a talajepito.hu kapcsolat oldalán található.

A felhasznált irodalmi források a szakdolgozatban és a szerzőknél találhatók meg. Az alkalmazáshoz kapcsolható vagy az alkalmazást közben is segítő talajbiológiai vizsgálatok a MATE Környezettudományi Intézet Agrárkörnyezettani Tanszékéhez köthetők, és szaktanácsadás kérhető ([email protected]).

Az eddigiekben már az ötödik évfolyamot jegyző biológiai talajerő-gazdálkodó mérnök/szakember képzésre vonatkozó további információk a következő linken érhetők el: uni-mate.hu/képzés/content/biológiai-talajero-gazdálkodási-szakmérnök-szakember-szakirányú-továbbképzés

A sorozat előző részei az alábbi linkeken érhetők el:

SOROZATSZERKESZTŐ ÉS TÁRSÍRÓ: BIRÓ BORBÁLA, A BIOLÓGIAI TALAJERŐ-GAZDÁLKODÓ SZAKIRÁNYÚ TOVÁBBKÉPZÉS SZAK INDÍTÓJA (SZIE-MATE, BUDAPEST)

SZERZŐ: CSERI GABRIEL, A 2023-BAN MEGVÉDETT SZAKDOLGOZATA ALAPJÁN (TANSZÉKI KONZULENS: MADARÁSZ BALÁZS)