Biológiai talajerő-gazda(g)ság cikksorozat

Egy közepes méretű gazdaság átállásának folyamata a forgatásos műveléstől a mulcshagyó, sekély művelésen át a minimális talajbolygatásig – I.

MOTTÓ: VISSZA A GYÖKEREKHEZ! BIOLÓGIA NÉLKÜL A TALAJ „CSAK” GEOLÓGIA. ÉPÍTSD AZ ÉLETET AHHOZ, HOGY „TERMŐ” TALAJOD LEGYEN!

A közepes méretű gazdaságban a 90-es években hagyományos talajműveléssel fémzárolt burgonya-vetőgumó és kalászos magvak előállítása történt a Rétközben, jobb minőségű réti talajon és a Nyírségben tipikus homoktalajon. A hagyományos, szántásos, forgatásos művelés elhagyása 8 évvel ezelőttre tehető, kezdetben csak a kukoricaszár-maradványok aprításával, sekély bedolgozásával, illetve a repce alatt mélylazítással. Már ezzel a kis lépést jelentő módosítással is az időjárási szélsőségek miatt egyre kritikusabban jelentkező „vízmegtartás” technikai folyamataihoz lehetett közelebb kerülni, ami különösen a nyírségi kistájon az egyik legkritikusabb tényező.

A vízmegtartás kulcsa: a talajszerkezet

Slágertéma ma az öntözés. Öntözni leginkább a magas hozzáadott értéket előállító kertészeti kultúrákban szoktak. Hazánkban a 80-as évek elején az öntözött területek nagysága 400 ezer hektárt ért el. Ma kevesebb mint 100 ezer hektárt vagyunk képesek öntözni a megközelítőleg 4,2 millió ha szántóból. A fejlesztések intenzíven folynak ugyan, mégis, a szántóterületek 90%-át biztosan száraz kultúrában kell napjainkban is művelni! A klímaváltozás, a gyakoribb szélsőségek, a hőségnapok számának emelkedése, a ritkább, de annál intenzívebb és talajszerkezet-romboló csapadékok növekedése, viharok és jégkárok miatt is egyre nő a gazdálkodás kockázata. Ezek között a vízhiány a legsúlyosabb tényező, lehet bármennyire jó a tápanyagellátás, gondos a növényvédelem, precíz a tőszám-differenciálás, ha nincs a talajban „oldószer”, ami tápanyagot biztosít, és ezzel együtt nincs jó talajszerkezet, ami „megfogja” a vizet (a ritkán, de annál intenzívebben jelentkező csapadékot). Ebben az esetben felborul minden, gazdaságosságot remélő bevételi terv.

A vízmegtartás, vízszolgáltatás szempontjából alapvető fontosságú a talaj szerkezete. Az intenzív gazdálkodás talajtömörítő hatásával a talajszemcsék között kevesebb lesz a levegőt és vizet tartalmazó pórustér, oxigénhiányos, reduktív viszonyok alakulhatnak ki, amely számos tulajdonság változását is magával hozza: romlik a talaj tápanyag-, vízmegtartó és vízszolgáltató képessége is. A tömörödött, levegőtlen talajban a növényi gyökerek sem tudnak úgy növekedni, hogy az esetleg mélyebb rétegekben megtalálható tápanyagokat elérjék. A levegőtlenség további következménye, hogy az anaerob anyagcsereutak miatt a műtrágyával talajba vitt nitrogénnek akár a 90%-a is elveszhet, visszakerülhet a levegőbe, a denitrifikáló baktériumok tevékenysége miatt.

A talajszerkezet romlását a nem megfelelő időben és módon végzett talajművelés alapvetően ronthatja, a talajéletnek a levegőzött körülmények között kialakuló építő folyamatát a talajművelés megakasztja vagy rombolja, a talajművelő beavatkozások intenzitásának a függvényében. A talajállapot jellemzésére a talaj térfogattömege ad jó eligazítást, amit bolygatatlan talajmintán, egy egységnyi térfogatú fémhengerrel vett talaj légszáraz tömegének a mérésével határozhatunk meg. Ezt a természetes állapotú talajra különböző szerzők 1,1–1,3 g/cm³, homoktalajok esetén 1,35–1,8 g/cm³között adják meg. Hazai szerzők az 1,4–1,5 g/cm³értéket már mint a növényi gyökérfejlődést akadályozó tényezőt tekintik. A térfogattömeg összefüggést mutat a talajpórusokkal, amelyeknek a méretétől erősen függ a talaj vízvezető és/vagy vízmegtartó tulajdonsága. Ezeknek a talajpórusoknak a méret szerinti besorolását az 1. táblázat foglalja össze.

Víz a talajban

A talajszerkezet, a víztartó képesség szempontjából döntő a talajban található pórusok mérete. A nagyobb, gravitációs pórusok nem képesek megtartani a vizet, az ilyeneket bőven tartalmazó talajszelvényen könnyen átszalad a víz, és ahogy jött, olyan könnyen is távozhat. Így nincs elég ideje a víznek a talajszemcsék átnedvesítésére. A kisebb, kapilláris méretű pórusok képesek a vizet meg is tartani, de ezek kialakulásához a talajban számos tényező együttállására van szükség. Meghatározó a talaj fizikai félesége, az agyag- és porfrakció aránya, a szervesanyag- és humusztartalom, az agyag-humusz-komplexek jelenléte, a talajélet és a gyökerek által kiválasztott szerves ragasztóanyagok jelenléte, illetve ezek bomlástermékei, a cukrok, a glomalin és a fenolsavak stb. is. A növények számára hasznosítható vizet Sekera (1951) a 3–30 mikron közötti mérettartományra teszi, az ennél kisebb pórustér kötött, a gyökerek számára elérhetetlen, a nagyobb pedig már mint gravitációs tér működik, a víz „átfolyik” a talajszelvényen.

A homoktalajok vízmegtartó képessége csekély, majdnem kizárólag gravitációs pórusokat tartalmaz, így a termelés lehetősége kizárólag a talajélet által (is) folyamatosan biztosított szerves és humuszanyagoknak köszönhető, az állandó dinamikus talajbiológiai folyamatok által meghatározott. A kicsit kötöttebb homoktalajok rendelkeznek némi szerkezettel. A makropórusok stabilitásáért elsődlegesen a humusztartalom, a talaj pH-ja, a porfrakció aránya és az agyagtartalom a felelős. Minél nagyobb az agyagtartalom, annál stabilabb a talaj vízháztartása. A vizet jobban megtartó mikroaggregátumok kialakulásánál a nátrium (és a talaj sóinak a szerepe) a meghatározó, de figyelembe kell még venni a pH-t, a mész- (CaCO₃) és a humusztartalmat is. A sók és a kicserélhető ionok mennyisége meghatározza a talajok elektromos vezetőképességét (EC-t), amit szintén ki lehet emelni mint igen fontos talajparamétert a talaj vízháztartásának alakulásában (Makó és munkatársai, 2022).

A homoktalajok víztartó képességének javításához, elsődlegesen a mikropórusokat tartalmazó talajmorzsák stabilitása szempontjából a pH emelése az egyik legfontosabb kezelés, ami meszezéssel történhet. Ezzel párhuzamosan a szerves anyagok pótlása, a humusztartalom emelése szintén elengedhetetlen tényező. Figyelni kell a talaj kationtartalmának a növelésére is, amit különböző javítóanyagokkal próbáltak már számos kísérlettel is bizonyítani, pl. szennyvíziszapkomposzt, alginit és riolittufa-őrlemény (ami Ca- és Mg-pótlást jelent) vagy nagy agyagásvány-tartalmú természetes bentonit adagolásával. Ezeknek az eljárásoknak a fejlesztése és a gyakorlatba átkerülése jelenleg is intenzíven folyik hazánkban.

Korábbi homokjavítási kísérletek

Azok között a homokjavítási eljárások között, amelyeket az elmúlt évtizedekben alkalmaztak, és amelyek (részben) ma is alkalmazhatóak lennének, a Debreceni Egyetem Nyíregyházi Kutatóintézeténél beállított és jelenleg is folyó Westsik-féle vetésforgókísérleti háttér emelhető ki. Ebben zöld- és szerves trágyát, szalmát és erjesztett szalmatrágyát alkalmaztak rozs-burgonya-csillagfürt vetésforgóban. Hetven év átlagában ezek a kezelések rozsból 2,5-szeres, míg burgonyából 3-szoros termést is tudtak produkálni. Szintén pozitív eredménnyel járt az úgynevezett Egerszegi-féle aljtalaj-javítási rendszer, amelynek lényege az volt, hogy 60 cm mélységben istállótrágyát, illetve komposztot (300 q/ha dózisban) helyeztek el rigoleke-barázdákban, úgy, hogy az lehetőleg összefüggő réteget alkosson. Később újabb réteget is elhelyeztek a 40 cm-es mélységben. Ezek eredményét a bevitt szerves anyagok azonnali, a termésre pozitívan jelentkező hatása jelentette (2. táblázat).

A homoktalajoknál megállapítható, hogy statisztikailag is igazolt, szignifikáns eredményeket lehet elérni minden olyan kezeléssel, ami javítja a talaj fizikai tulajdonságait, növelve a homok mellett a meglehetősen hiányzó agyagásványok mennyiségét, és továbbá folyamatosan biztosítja a növénytermesztéshez elengedhetetlenül szükséges tápelempótlást.

Ezért lehet „jó kezelés” például a városi és kommunális „hulladékanyagok” átalakításával nyert szennyvíziszap-komposztok vagy a biogáz-üzemi fermentlé felhasználása is. A komposztálással a tápanyagok felvehetősége igen jó lesz, ami megjelenik a talajok jobb tápanyagellátásában és a jobb termésben is. A kommunális szennyvizekben azonban előfordulhatnak olyan toxikus elemek (nehézfémek) is, amelyek hosszabb távon (akár már 15-20 év alatt) elérhetik a napjainkban engedélyezett környezetvédelmi határértékeket. A rövidtávú előnyöket így folyamatos talajmonitoring kell hogy kísérje, az élelmiszerek minőségére és biztonságára nézve, amit a szennyvíziszapok és a fermentlevek felhasználását vizsgáló kísérletek szerzői is megemlítenek (Makádi, Aranyos, Tomócsik PhD-értekezései).

A víz „távozása” a talajból

A talajokból a bennük raktározódó víz a talajfelszínről evaporációval, a növényeken keresztül pedig transpirációval távozhat. Magyarországon a szabad felszíni párolgás mm-ben kifejezett értéke majdnem mindenütt meghaladja az éves átlagos csapadékot. Ez Pécsett pl. 1007 mm, míg a legcsapadékosabb Szombathely esetében is 726 mm-t jelent. Ezt a növényeken keresztül elpárologtatott, ill. a növényzet árnyékoló hatása miatt a helyben maradó csapadékmennyiségi értékek csökkenthetik. Alapvetően fontos ezért a talajok felszínének az árnyékolása is. A felszín fedése történhet növényi maradványokkal, úgynevezett mulccsal, illetve magával a termesztett haszon- (vagy pénztermelő) növényekkel. A folyamatos talajfedés és -használat másik eszköze célirányosan a terület átmeneti (a főnövényen kívüli időszakra vonatkozó) védelmét szolgáló takarónövények felhasználása. Az ezek megválasztásának szempontjait segítő módszereket a cikksorozat 13. része mutatta be.

A mulcshagyó művelés több szempontból is igen hasznos. Csökkenti az „éltető víz” felszíni elpárolgását, az árnyékolt talaj hőmérsékletét (így a nyári nagy melegek stresszhatását), meggátolja a lejtős területeken az eróziót, bontása pedig folyamatos feladatot ad, és fenntartja a talajéletet, ami a növénytáplálás kulcsfontosságú eleme. A felszíni takarás összefüggését a talajvesztéssel és az elfolyó víz mennyiségével a 3. táblázat mutatja be, németországi szerzők vizsgálatai alapján.

Mindezek mellett a mulcs egyúttal művelési akadályt is jelent. A felszíni, kisebb-nagyobb mértékű árnyékolás miatt a talaj tavasszal lassabban melegszik fel, tovább nedves marad a felszín, esetleg később lesz a terület géppel is járható. A szármaradványok miatti egyenetlenebb vetés elhúzódó kelést eredményezhet, amit az állomány később „kinőhet” ugyan, de ennek mértékét a borítottság meghatározza. Ezt mutatja az 1. a, b kép.

1. a, b. kép. Mulcshagyó művelésben elhúzódó kelés, majd ugyanaz az állomány június végén (fotó: Borkó K.).

A lényeges előnyök miatt lelkileg, pszichésen is megterhelő lehet ez a mulcshagyó művelési mód, látva, hogy a szomszéd hagyományosan művelt tábláján már térdig ér a vetemény, amit a mulcsba vetett meg sem közelít (még mindig csak „bokafixes” méretű növények)! A mulcsba vetett állományok később kiegyenlítettebbek lesznek ugyan, de kisebb magassági különbség a hagyományos és a mulcsos állományok között mindvégig megmarad. Ezt a meccset azonban általában nem szépségre, hanem inkább a pénzre, a gazdaságosságra kell játszani, ami nemcsak a termésre vonatkozó azonnali gazdasági előnyöket, hanem a hosszabb távú talaj-környezetvédelmi előnyöket és az esetleg csak az ezeket követően kialakuló, később jelentkező termésbeli hasznosságot jelenti! A különböző mulcsborításokat mutatja a 2. a, b kép).

2 a, b. kép. Mulcs repcearatás után 2022 nyarán (bal oldalon) és különbözőképpen lebomlott szármaradványok 2021-es kukorica-, majd 2022-es napraforgó-állomány után (jobb oldali kép) (fotó: Borkó K.)

Bottlik (2016) a mulccsal való 50–70%-os felszíntakarás esetében jelentős talajnedvesség-többletet és ezzel párhuzamosan a művelés csökkentése, elhagyása miatt jelentkező üzemanyag-megtakarítást mért érzékelhető termésnövekedés mellett. A takart felszín alatt a 0–10 cm-es mélységben barna erdőtalajnál 7%, réti talajnál 12%, csernozjomnál pedig 26%-kal több talajnedvességet mért a szántott kontrollhoz viszonyítva. Mulcshagyó műveléssel erdőtalajon 37,5% üzemanyag-megtakarítás mellett 2,5%, míg réti talajnál 17,9% megtakarítással 7,3% termésnövekedést sikerült elérni.

A talaj takarását adhatja maga a kultúra is, ha figyelünk az adott fajta növekedési erélyére, a sorközökre és a tőszámra is. Minél előbb beállt a jelentős árnyékhatást kiváltó veteményünk, annál inkább képes takarni, árnyékolni a talaját, ezáltal csökken a felszíni elpárolgás, és a kialakuló állományklíma segíti a növények további fejlődését (3. a, b kép)! Ezek kitapasztalásával a módszer tovább javítható.

3 a, b. kép. Általánosan alkalmazott „normál”, azaz 72 cm-es távolságra vetett napraforgó (bal oldalon), majd „véletlenül” kb. 50 cm-re vetett növénysorok talajtakaró hatása (jobb oldalon) (fotó: Borkó K.).

Összefoglalás

A 8 éve elkezdett csökkentett és forgatás nélküli művelésről a művelés nélküli („no-till”) eljárásokra való átállás egy olyan újfajta szemlélet és fejben történő „átkapcsolás”, amelynek ténylegesen is használható módszereit az adott talaj fizikai féleségéhez és az adott növénykultúrához alakítható technikáit folyamatosan tanulni, tapasztalni szükséges. A módszer nem azonnali, nem egyformán és mindig is jól működtethető eljárási rendet jelent, ahogy azt a szinte „automatikusan” végzett szántásos művelésnél megtapasztaltuk. Számos kérdés felmerülhet ebben a tanulási folyamatban, és nem csak fejben, de lelkileg is el kell fogadni a látszólagos hátrányokat az átállás során.

Sok még az ellentmondás is, pro- és kontra, a vélemények ütköznek, például a mulcshagyás kór- és károkozók (Fusarium gombák terjesztése és a toxinok vagy a pocokinvázió) kérdéseire vonatkozóan. Ez a művelési módszer azonban azon túl, hogy azt hirdeti „semmi vagy jóval kevesebb dolgod lesz a földeden” vagy a szénmegkötés miatt „munka nélkül is jövedelemhez jutsz”, folyamatos odafigyelést igényel, és az adott helyzethez szükséges tudás, az ökológiai szemlélet és az egész rendszerre (a talaj- és emberi „egész”ségre) törekvés szakszerű alkalmazását. Hosszabb távon nem kérdésesek azonban azok a környezetvédelmi előnyök sem, amelyek ellentmondásait a következő rész fejtegeti tovább.

További információk, talajmonitoring-vizsgálati igények, a MATE Budai Campus Agrárkörnyezettani Tanszékén is elérhető szolgáltatások és szaktanácsadás a [email protected] címen kérhetők. Az irodalmi hivatkozások részleteiről a szerzők adnak tájékoztatást. A cikksorozatban bemutatott szakdolgozatok a hetedik éve, a MATE Környezettudományi Intézetének Agrár-környezettani Tanszékén folyó biológiai talajerő-gazdálkodó szakirányú továbbképzés keretében készülnek.
A képzésről és a jelentkezésről ITT tájékozódhatnak.

A sorozat előző részei az alábbi linkeken érhetők el: