Agrártudomány | Növénytermesztés » Dr. Sárdi Katalin - A növénytáplálás alapjai

VESZPRÉMI EGYETEM GEORGIKON MEZŐGAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR KESZTHELY TALAJTAN ÉS AGROKÉMIA TANSZÉK AGROKÉMIA A NÖVÉNYTÁPLÁLÁS ALAPJAI Irta: Dr. Habil SÁRDI KATALIN egyetemi docens Kari jegyzet Keszthely 2003 Lektorálta: Dr. Máté Ferenc egyetemi tanár VE Georgikon Kar Keszthely Dr. Győri Zoltán egyetemi tanár Debreceni Egyetem ATC Hallgatói lektor: Balázsy Ágnes Agrármérnöki Szak V. évf hallgató tanszéki demonstrátor ISBN szám: Minden jog fenntarrva, beleértve a jegyzet egészének vagy bármely részének bármilyen módon történő másolását, sokszorosítását illetően a szerző irásbeli engedélye szüksége. A rajzokat a 7.1 ábra kivételével Bizó Dániel készítette Tartalomjegyzék Bevezetés Oldal 3 1. Az agrokémia tudomány kialakulása, kapcsolódása más tudományterületekhez 1.1 A tudományág kialakulásának rövid története 1.2 Az agrokémiai aktuális feladatai, célkitűzései 1.3 Az agrokémiai kutatások

módszerei 4 5 10 12 2. Az agrokemizálás és a műtrágyafelhasználás jellemzői 2.1 A hazai műtrágyafelhasználás alakulása az 1930-as évektől napjainkig 2.2 A műtrágyázás jellemzői Európában és a világban 20 20 24 3. A növények tápanyagfelvétele és befolyásoló tényezői 3.1 A gyökéren keresztüli tápanyagfelvétel jellemzői 3.2 A levélen keresztüli tápanyagfelvétel jellemzői 3.3 A tápanyagfelvétel dinamikája és jelentősége a tápanyag-ellátásban 27 28 39 42 4. A növények kémiai összetétele és a tápelemek szerepe 4.1 Az esszenciális tápelemek és szerepük a kultúrnövények tápanyag-ellátásában 4.2 A makroelemek táplálkozás-élettani szerepe a termésképzésben 4.21 A nitrogén (N) szerepe a termésképzésben 4.22 A foszfor (P) szerepe a termésképzésben 4.23 A kálium (K) szerepe a termésképzésben 4.24 A mezoelemek (Ca, Mg, S) szerepe a termésképzésben 4.25 Egyéb fontos makroelemek 4.3 Az esszenciális

mikroelemek táplálkozás-élettani szerepe a termésképzésben 4.4 A tápelemek hiányának és felesleges tipikus látható tünetei 46 48 52 53 52 54 56 59 64 72 5. A tápanyag-ellátás hatása a termésre 5.1 A Liebig által megfogalmazott „Minimumtörvény” 5.2 A tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata 5.3 A tápanyagellátás és a termésminőség kapcsolata 5.31 A minőség fogalma, értelmezése 5.32 A tápanyagellátás hatása a szántóföldi kultúrnövények termésminőségére 5.33 A tápanyagellátás hatása a kertészeti növények minőségére 81 81 83 85 85 88 93 6. A talajok tápanyagforgalma és tápanyag-szolgáltatása 6.1 Tápanyagformák a talajban A tápanyagszolgáltatás korszerű értelmezése 6.11 A tápanyagok viselkedése, mozgása a talajban 6.2 A tápanyagmérleg számítás módszere és szerepe a tápanyag-gazdálkodásban 6.3 A nitrogénforgalom és a nitrogén-mérleg 6.4 A foszforforgalom és a foszfor-mérleg 6.5

A káliumforgalom és a kálium-mérleg 6.6 A kalcium, magnézium forgalom és a mérleg 6.7 A tápanyag-hasznosulás kérdései 6.8 A talajtulajdonságok szerepe a tápanyag-gazdálkodásban 98 98 100 103 106 109 115 118 121 123 7. A tápanyag-gazdálkodás irányelvei a fenntartható fejlődés keretei között 7.1 A szervestrágyázás szerepe a tápanyag-visszapótlásban 7.2 A környezetbarát trágyázás általános alapelvei 7.3 A környezeti hatások és mérséklésük lehetőségei 7.4 A tápanyag-visszapótlás legkorszerűbb módja: a precíziós mezőgazdaság 7.5 A nitrogén-trágyázás szabályozása (A „Nitrát-rendelet”) 127 128 130 130 131 134 8. Műtrágyaismeret 8.1 Általános ismeretek 8.11 A szilárd műtrágyák minőségi követelményei 8.12 A műtrágyakeverés követelményei 8.13 A műtrágyák alkalmazásának módja 8.2 Részletes műtrágyaismeret 8.21 A nitrogén műtrágyák és alkalmazásuk irányelvei 8.211 Ammóniumvegyületek 8.212

Nitrát-vegyületek 8.213 Amid-nitrogént tartalmazó vegyületek (karbamid és származékai) 8.22 A nitrogén műtrágyák alkalmazásának irányelvei 8.3 A foszfor műtrágyák és alkalmazásuk irányelvei 8.31 A foszforműtrágya gyártás nyersanyagai (nyersfoszfátok) 8.32 Savas feltárással készült műtrágyák 8.33 Termofoszfátok 8.34 A foszfor műtrágyák alkalmazásának irányelvei 8.4 Kálium műtrágyák és alkalmazásuk irányelvei 8.41 A káliumműtrágyák előállítása és ismertetése 8.42 A kálium műtrágyák alkalmazásának irányelvei 8.5 Összetett (komplex, kevert) NPK tartalmú műtrágyák 8. 5 1 Valódi összetett (komplex) műtrágyák 8. 5 2 Összetett kevert műtrágyák 8. 5 3 Összetett – iparilag kevert műtrágyák 8.54 Lassú feltáródású vagy tartós hatású összetett kevert műtrágyák 8.6 Mezoelem (Ca,Mg és S) tartalmú műtrágyák 8.7 Mikroelem-tartalmú műtrágyák 8.71 Összetett műtrágyák alkalmazásának irányelvei

8. 7 2 Mikroelemtartalmú szuperfoszfátok és összetett műtrágyák 8.73 Lassú hatású mikroelemtrágyák 8.7 4 Összetett műtrágyák alkalmazásának irányelvei 8.8 Folyékony műtrágyák 8.81 Folyékony N-műtrágyák 8.82 Összetett oldatműtrágyák 8.83 Összetett szuszpenziós műtrágyák 8. 8 4 A folyékony műtrágyák alkalmazásának irányelvei 8.9 Savanyú talajok javítására és mésztrágyázására szolgáló anyagok 8.91 Természetes anyagok 8.92 Ipari melléktermékek, hulladékok 8.10 A műtrágyák és a talaj kölcsönhatása 8.101 A N műtrágyák és a talaj kölcsönhatása 137 137 138 142 145 145 146 148 149 150 153 154 154 156 158 159 159 161 162 163 164 165 169 170 170 172 172 173 174 174 175 176 177 179 179 180 180 182 183 183 8. 10 2 A P műtrágyák és a talaj kölcsönhatása 8.103 A K műtrágyák és a talaj kölcsönhatása 185 188 9. A műtrágyaadag számítás módszerei 9.1 A műtrágyaadag számítás módszerének

egységesítése az 1970-es és 80-as években 9.2 A műtrágyaadag számítás általános módszere 190 193 196 Felhasznált és javasolt irodalmi források 210 BEVEZETÉS A talajok termékenységének kérdésköre, az elérhető termésszintek növelése, valamint a termésminőség javításának lehetőségei mindig a legfontosabb célok közt szerepeltek az emberiség történetében. A Föld növekvő népessége szükségszerű kérdéseket vet fel mind az elmélet, mind a gyakorlat oldaláról. A "fenntartható fejlődés" kritériumaival összhangban levő növénytermeléshez kapcsolódó tápanyag-gazdálkodás új szempontokat helyezett előtérbe. Az élő környezet megóvása, a természeti erőforrások - köztük kiemelt fontossággal a termőföld - védelme más szemléletet kíván. A jelen kor követelményei szerint a hosszú távon fenntartható mezőgazdasági tevékenység kritériuma a természeti erőforrások megőrzése, megújuló

képességük biztosítása. A mezőgazdasági termelés, így a növénytermesztés feltételeit biztosító tápanyag-gazdálkodás fő célja a Föld lakossága számára az élelmiszer-szükséglet előállítása. Az ezt biztosító termésszintek elérése azonban csak trágyázással lehetséges. Az egészséges élelmiszerekből való megfelelő ellátás ma már alapvető jogként fogalmazódik meg, a mezőgazdasági termelés csak a környezet felesleges terhelésének egyidejű elkerülésével folytatható. Hatékony és gazdaságos tápanyag-gazdálkodás úgy valósítható meg, ha tudományos ismeretek, kísérleti eredmények szolgálnak alapjául. A gazdálkodónak tehát saját érdekében ismernie kell a növények táplálkozásának alapvető sajátosságait. Ez olymértékben fontos és nélkülözhetetlen, hogy az Európai Unió egyes országaiban mezőgazdasági alapképzettség nélkül még a föld tulajdonosa sem gazdálkodhat. 3 1. AZ AGROKÉMIA

TUDOMÁNY KIALAKULÁSA, KAPCSOLÓDÁSA MÁS TUDOMÁNYTERÜLETEKHEZ A kultúrnövények tápanyagellátásának tudományos alapjaihoz, a trágyázás elméleti és gyakorlati alapelveinek megértéséhez szükséges megismernünk a tudományterület kialakulásának, fejlődésének történetét. Elődeink tudományos megfigyelései, kísérleti eredményei, gyakran ma is érvényes megállapításai és a felfedezett törvényszerűségek segítséget nyújtanak ebben. Az agrokémia tudományterület legfőbb célja az eredményes növénytermesztés feltételeit biztosító, az ismeretek adott szintjén leghatékonyabb tápanyag-gazdálkodás megvalósítása. Az önálló tudomány kialakulásához az alábbiak vezettek: Egyszerű, majd tudományos megfigyelések a XVI. – XVII sz-tól KÍSÉRLETEK, tapasztalatok, majd ezek összegzése, szintetizálása alapján a céltudatos kutatómunka végzése, amelyben alapvető fontosságúak a kísérletek. Laboratóriumi, szabadföldi

kísérletek A növények táplálkozásának megismerése A növénytáplálás tudományos megalapozása A talajok termékenységének megőrzése, fokozása A mezőgazdasági termelés növelése 4 A talajtermékenység kialakulása: - az élővilág hatására összegyűltek és a mállott kőzet felső rétegeiben feldúsultak a biogén elemek részint szervetlen vegyületek, részint humusz formájában - a természetes növénytakaró alatt a folyamatos biológiai akkumuláció és a veszteségek (kilúgozás, gázalakú veszteségek stb.) egyensúlyt tartottak - a mezőgazdasági termelés során a veszteségek (kilúgozás, humuszréteg csökkenése, gázalakú veszteségek, a biogén elemek elkerülése a terméssel az urbanizált településekre vagy külföldre stb. sokkal nagyobb mértékben növekedtek, mint a természetes akkumuláció üteme. A termésszint fenntartásához – és még inkább a fokozásához – ezeket a veszteségeket kell

(mű)trágyázás segítségével pótolni - minél kisebbek a veszteségek (a szerves hulladékok visszavezetése az agro-ökoszisztéma anyagforgalmába, a kiúgzási és a gázalakú veszteségek csökkentése), annál kevesebb drága műtrágyát kell vásárolni – megtakarítva a műtrágya-gyártáshoz felhasznált óriási energiát, a gyártás során keletkező hatalmas szennyvíz-mennyiség tisztításának gondját és a fellépő levegőszennyezés káros hatásait. Az elem-körforgalom zártabbá tételével a veszteségek csökkenthetők. Az agrokémia tudomány mai feladatainak megfogalmazása előtt tekintsük át röviden történetének főbb állomásait, ill. ismerjük meg kiemelkedő személyiségeit, akik gyakran voltak egy személyben a kémia vagy a növényfiziológia, ill. a talajtan vagy a mikrobiológia ismert képviselői is. 1.1 A tudományág kialakulásának rövid története A legelső tudományos megfigyelések a növényi test felépítéséhez

szükséges anyagok megállapítására irányultak. Palissy (1563) francia természettudós megfigyelte, hogy a növények elégetése után visszamaradt hamu egy sószerű anyag, amit a növény a talajból vont ki, ezért azt a talajba - trágyázás által vagy a talaj pihentetésével - vissza kell juttatni. Bacon (1627) angol, majd Van Helmont (1629) holland és Boyle (1661) angol kémikus egyaránt a vizet tekintették a növények egyedüli tápanyagának. Ezt kísérletileg is "bizonyították" Közben Glauber (1656) német, majd Mayow (1674) angol vegyész úgy vélte, hogy a salétrom, nem pedig a víz a növényi természet úgynevezett "alapja". Glauber megfigyelte, hogy az istállók talaja salétromot tartalmaz, ami oda 5 a feltakarmányozott növényekből kerülhetett az állatokon keresztül. Az angol Woodwar (1699), aki ismerte Van Helmont és Boyle munkáját, fodormentát termesztett különböző összetételű vízben, (esővíz,

folyóvíz, szennyvíz, valamint szennyvíz és kerti televény* keveréke). Meghatározta a növények által elpárologtatott víz mennyiségét és feljegyezte a növények súlyát a kísérlet kezdetén és végén. Megfigyelte, hogy a növények növekedése arányos volt a vízben levő tisztátalanságok (szennyeződés) mennyiségével. Home (1757, angol) bebizonyította az ún. "növényi lúg" szükségességét, amiről 50 évvel később állapították meg, hogy az a kálium, ami valóban nélkülözhetetlen eleme a növények táplálkozásának. A svéd Wallerius (1761) gyakorlati gazdák megfigyeléseire támaszkodva a növénytáplálkozás "humusz elméletét" állította fel. Tévesen feltételezte, hogy a gyökerek a humuszt közvetlenül fel tudják venni Ez az elmélet hosszabb időre eltérítette a tudósokat és a gyakorlatot a növénytáplálkozás helyes útjáról. A "humusz elméletet" propagálta a XIX. század elejének

ismert német agronómusa, Albert Thaer is Az 1809-ben írt könyvében a növények legfontosabb tápanyagaiként a humuszt és a vizet tartja. A növények egyidejűleg két közegben élnek; a levegő alsó rétegében zöld növényi felületükkel és a talajban gyökérzetükkel. Számos tudóst érdekelt a növények levegőből való táplálkozásának folyamata Priestley (angol) 1775-ben azt találta, hogy az állati lélegzés, az égés és rothadás termékei a levegőt megrontják, ugyanakkor a növények visszafordíthatják a légzés kedvezőtlen hatását. Priestley felfedezte a levegő oxigéntartalmát, de nem ismerte fel ennek viszonyát a növényhez. Későbbi követője Ingen-Hous (1779) állapította meg, hogy a zöldnövények csak fényben választanak ki oxigént és sötétben a növények ugyanúgy lélegeznek, mint az állatok. Ezután Sennebier (1782) kimutatta, hogy a növények oxigénkiválasztása fényben, s csak a növények szén-dioxid elnyelése

mellett megy végbe Ezek a felfedezések ösztönözték a francia Saussure-t (1804) a mennyiségi meghatározások tökéletesítésére. Munkája eredményeként sikerült bebizonyítania, hogy a növények elnyelik az oxigént és kiválasztják a CO2-t. Kimutatta, hogy fény jelenlétében veszik fel a CO2-t, miközben az oxigént felszabadítják. Kimutatta, hogy a növények hamuja és nitrogéntartalma a talajból származik Saussure következtetését, hogy az a szén, amelyet a növények tartalmaznak, a levegőből származik, az angol Davy (1813) nem fogadta el és azt hitte, hogy a szenet a gyökerek veszik fel, ezért trágyaként olajat ajánlott, mivel az szenet és hidrogént tartalmaz. A XIX. század második fele jelentős előrehaladást hozott a növények táplálkozásának megértésében és a növények trágyázásában. *televény: az elbomlott növényi és kisebb részben állati eredetű maradványok bomlástermékei, gyakran a humusszal azonosítják 6

E korban kiemelkedő volt Boussingault (1802-1882) francia vegyész munkássága. Kezdeményezője és megalapítója volt a szabadföldi parcellás kísérletezésnek. Vetésforgó trágyázási kísérleteket végzett, tápanyagmérleget számított, meghatározva a talajba adott és felvett tápanyagok mennyiségét. Justus von Liebig (1803-73) német vegyésznek sikerült - Saussure és Boussingault pontos kísérleteire és logikus következtetéseire építve - a "humusz elméletet" egyszer és mindenkorra felszámolni. Határozottan állította, hogy a növények csak szervetlen vegyületeket vesznek fel tápanyagként. Rámutatott a talajból elvont ásványi tápanyagok utánpótlásának fontosságára, és ezzel a műtrágyázás megalapítója lett. Foglalkozott a tápanyagok mennyisége és a termés nagysága közötti összefüggéssel, melyet az ún. "minimum-törvényben" fogalmazott meg (lásd: későbbi fejezetekben). Munkássága és híres

könyvei ("Kémia és földművelésben és a fiziológiában", 1840; később "Agrokémia és fiziológia") hatására - Boussingault kísérleteinek mintájára - létesítették Lawes és Gilbert (1843) az angliai Rothamstedben azt a mezőgazdasági kísérleti állomást, amely még ma is a tartam trágyázási kísérletek klasszikus és világszerte elismert helye. Számos kutatót foglalkoztatott a pillangós növények sajátos tevékenysége, a légköri N asszimilációja, de a talaj N forgalmának mikrobiológiai folyamatai is. Két német kutató, Hellriegel és Wilfarth (1886) már arra következtetett, hogy baktériumok kötik meg a légkörből a gázalakú nitrogént a pillangósok gyökerén levő gumókban, átalakítván azt olyan formává, amit a növények hasznosítanak. Ezt a szervezetet izolálni Beijeric-nek sikerült, aki Bacillus radiciolának nevezte el. Prjanisnyikov (1865-1948) bebizonyította, hogy a növények nemcsak NO3-N-t, hanem

ammóniumsókat (NH4-N-t) is képesek felvenni. E felfedezés növelte az ammónia ipari szintézisének jelentőségét Prjanisnyikov az agrokémia alapvető kapcsolatrendszerét, a növény-talaj-tápanyag kölcsönhatásokat az alábbi módon ábrázolta: Növény Talaj Trágya (tápanyag) A kémiai és biológiai vizsgálati módszerek és a műszeres analitika tökéletesedése lehetővé tették a növények nélkülözhetetlen elemi alkotórészeinek egyre pontosabb meghatározását, ideértve a 7 mikroelemeket is. Az utóbbi évtizedekben az agrokémiai kutatások feladatát jelentette a növények belső anyagcsere-folyamataira, kémiai összetételére, a termés minőségére gyakorolt külső tényezők (műtrágyázás, kemizálás, öntözés stb.) hatásának a tanulmányozása is A tápanyag-gazdálkodással összefüggő kutatások rövid története Magyarországon A mezőgazdasági tudományok egyik legjelentősebb úttörője Tessedik Sámuel (1742-1820).

Munkássága a talajtan-trágyázástan terén is kiemelkedő. Emlékeztetni kell Pethe Ferencre (1762-1832), aki az ősi Georgikon tudós tanára volt és jóval Liebig fellépése előtt (1805-ben) határozottan állást foglalt a növények ásványi táplálkozása mellett. Pethe Ferenc Saussure nyomán helytelennek tartotta Thaer nézeteit. A nagy elődöknek kijáró tisztelettel említjük Nagyváthy János nevét is, akit Festetics György jószágkormányzónak hívott meg birtokaira, és akinek tanácsait figyelembe véve alapította meg a Georgikont. A talaj tápanyagainak visszapótlása akkoriban az istállótrágyázás mellett a vetésforgón alapult. A “Magyar Practicus Termesztő” c művében néhány saját vetésforgót is leírt, melyek közül az egyiket a Festetics-uradalmak is nagy sikerrel alkalmaztak az 1870-es években. Magyaróváron létesült 1873-ban az első magyar vegykísérleti állomás, és itt alakult ki Cserháti Sándor (1852-1909) és

Kosutány Tamás (1848-1915) által az első növénytermesztési-agrokémiai jellegű iskola. Az 1886-ban megjelent "A trágyázás alapelvei" c. munkájuk még ma is sok tekintetben korszerű A kor nemzetközileg legismertebb szaktekintélye Sigmond Elek (1873-1939) volt. Bár elsősorban talajtani és szikjavítási munkái, kolloidikai kutatásai az ismertebbek, a növénytáplálkozás, a talajtermékenység kérdéseivel is sokat foglalkozott. "Mezőgazdasági kémia" c könyve (1904) sokáig az egyetlen korszerű, tudományos tankönyvünk volt e tárgyban. A nemzetközi szakirodalomban ugyancsak a legismertebbek közé tartozott Ballenegger Róbert (18821969). Talajtani cikkein és könyvein kívül "Bevezetés a növények életvegytanába" (1939) c munkája foglalkozik legtöbbet a korszerű agrokémia kérdéseivel. Sigmond magyaróvári munkásságát folytatták Dworak Lajos (1903-1959) és Várallyay György (19001954), akik a

talajtermékenység, a műtrágyázás számos témakörében gazdagították a hazai agrokémiai szakirodalmat. A gyakorlati talajtani, trágyázástani kutatás egyik jelentős egyénisége volt Kreybig Lajos (1879-1956). Neki köszönhetjük az agrokémiai szempontból is jelentős országos átnézetes talajtérképek elkészítését. Könyvei közül a "Trágyázástan" (1955) igen népszerű volt a gyakorlati szakemberek között Meg kell emlékeznünk Doby Géza (1877-1968) professzorról, akinek a "Növényi biokémia" c. könyve korszakalkotó volt és aki tudományos iskolájában az agrokémia és a gyakorlati trágyázástan 8 növénytáplálkozástani alapjait is kutatta. Sigmond tanítványa és munkásságának folytatója volt Di Gléria János (1899-1976), aki elsősorban a talajkolloidika és az izotópkutatás területén ért el új eredményeket. Munkásságából ki kell emelni a "Mezőgazdasági kémia" (1959) c. könyvét,

amiben korszerű kutatások alapján ad összefoglaló képet a növénytáplálkozás, a trágyázás kérdéseiről. Az izotópkutatás hazai és nemzetközi fejlődésének nemzetközileg ismert alakja Hevesy György (18851996). A radioindikáció és a stabil (nem sugárzó) izotópjelzés módszerét világviszonylatban elsőként alkalmazta a növénytáplálkozási kísérletekben. Munkásságát 1943-ban kémiai Nobel-díjjal ismerték el A gyakorlati trágyázástan sokat köszönhet a haláláig Keszthelyen tevékenykedő növénytermesztő Láng Gézának (1917-1980), aki az Országos Műtrágyázási Tartamkísérletek kezdeményezője volt, a hazai műtrágyagyártás fejlesztését és a korszerűbb szerves- és műtrágyázási elvek és eljárások üzemi bevezetését szorgalmazta. Kemenesy Ernő (1891-1985) szintén a keszthelyi Georgikon Kar tudós, Kossuth-díjas professzora és kutatója volt. A talajerő-gazdálkodás témakör kutatásának országos vezetője,

számos könyv szerzője volt, a talajtermékenység, trágyázás kérdéseiben szerzett elévülhetetlen érdemeket. Debreczeni Béla (1930-1991) az agrokémiai tudományterület elismert szakembere, a klasszikus agrokémia képviselője, - 1982-1988 közt a PATE rektora, tagja volt az egységes műtrágyázási irányelveket kidolgozó szakértői bizottságnak. Főként a növénytáplálás - trágyázás – szaktanácsadás elvi alapjainak továbbfejlesztése terén alkotott maradandót. Az agrokémia kapcsolódása más tudományterületekhez A fentiekből is látható, hogy az agrokémia fejlődése számos más tudományterület fejlődésével egyidejűleg ment végbe. Az ismeretek bővülése, differenciálódása tette lehetővé az egyes tudományterületek elkülönülését. Mivel a hatékony tápanyag-visszapótláshoz szükség van a talaj-növény-tápanyag kapcsolatrendszer minél részletesebb ismeretére, az agrokémia nem nélkülözheti a kémia, a

növény-, ill. a talaj-tudományok korszerű ismereteit Szorosan kapcsolódik ill épít tehát az alábbi tárgyak ismereteire: kémia (szervetlen kémia, szerves és biokémia) növényélettan talajtan (talajkémia, talajbiológia, talajrendszertan) Az agrokémia tudomány elsajátításához nélkülözhetetlenek továbbá az alapvető biológiai, növénytani ismeretek is. 9 1.2 AZ AGROKÉMIA AKTUÁLIS FELADATAI, CÉLKITŰZÉSEI Az agrokémia alapvető feladata a kultúrnövények tápanyag-ellátása, a talajok termékenységének megőrzése a fenntartható mezőgazdasági termelés követelményeinek szem előtt tartásával úgy, a környezet-terhelés veszélye a lehető legkisebb vagy megelőzhető legyen. Az agrokémia fő feladatai az alábbiakban foglalhatók össze: 1. A növények ásványi táplálkozásának megismerése - kémiai összetétel termékminőség biztosítása! 2. A talajok tápanyagtartalmának, a termékenység fő tényezőinek megismerése 3.

A tápelemek biológiai körforgalmának megismerése – a tápanyag- mérleg számítás módszere, alkalmazása a tápanyag-gazdálkodásban 4. A műtrágyák (tápanyagok) hasznosulásának megismerése, a hatékonyság növelése 5. A trágyázás lehetséges környezeti hatásainak a lehető legkisebb szintre történő csökkentése Az agrokémia gyakorlati feladatai 1. A trágyázás tudományos alapjainak megismerése 2. A haszonnövények (fajták) tápanyag- és trágyaigényének meghatározása 3. A trágyázási szaktanácsadás folyamatos továbbfejlesztése 4. A mezőgazdasági termelés (növénytermesztés, kertészet) és a környezet kapcsolatának harmonizálása Magyarország csatlakozása az Európai Unióhoz a növénytermesztésben és ennek meghatározó feltételeként a tápanyag-gazdálkodásban jelentős szemléletváltozást tesz szükségessé. A termőtalaj, az élő környezet védelme, a termőhelyi adottságok figyelembevétele a korábbiakhoz

képest sokkal nagyobb szerepet kapnak. Az 1970-es és 80-as évekre jellemző intenzív gazdálkodással együttjáró nagymértékű kemizálás a káros hatások megjelenéséhez vezetett: Ezek közül a legfontosabbak közé tartozik a talajok savanyodási folyamatainak felgyorsulása, 10 az élővizek tápanyag-feldúsulása, elnitrátosodása és ennek következményei. Talaj-savanyodás a talaj fizikai, kémiai és biológiai degradációja Ez a sok esetben túlzott adagú vagy egyoldalú műtrágyahasználat, esetenként pedig a szakszerűtlen alkalmazás eredménye (pl. nem a talajok tulajdonságaihoz igazodó tápanyagformák, illetve a nem jól megválasztott kijuttatási idő következménye volt. Több szakember véleménye szerint azonban a vizek nitrátosodását nem csupán a mezőgazdaságból származó terhelés idézi elő, hanem a kommunális eredetű szennyeződések is. Az élővizek tápanyagokban történő dúsulása eutrofizáció Az

eutrofizáció velejárója az élő környezet elszennyeződése, a biológiai diverzitás csökkenése. A korszerű szemléletmód szükségessé teszi az elemek körforgalmának tanulmányozását a talaj →növény →állat → ember táplálékláncban. Elsődleges célok: - Az okszerű és gazdaságos műtrágyázás alkalmazása a növénytermesztésben (tápanyag-gazdálkodás) - A káros hatások minimálisra csökkentése vagy megelőzése - A talajok termékenységének megóvása v. növelése - Az élő környezet terhelésének csökkentése - A természeti erőforrások megújuló képességének biztosítása - A biológiai diverzitás megőrzése Ismert, hogy a Föld erőforrásainak mindössze 20 %-ából részesedik a népesség 80 %-a. A 2002. augusztusban Johannesburgban megtartott Világtalálkozó a Fenntartható Fejlődésért, a „Föld csúcs” a legsürgősebb tennivalókat az alábbi területeken jelölte meg: ¾ Vízgazdálkodás ¾ Energiatermelés ¾

Egészségügy ¾ Környezetvédelem 11 ¾ Mezőgazdaság ¾ Biodiverzitás megőrzése Jól látható, hogy az agrokémia tudományterület számára fentiekben felsorolt célok mindegyike összhangban van a globális szinten megfogalmazott célkitűzésekkel. 1.3 AZ AGROKÉMIAI KUTATÁSOK MÓDSZEREI A kísérlet a kutatás leghatékonyabb eszköze. Lehetővé teszi a tények feltárását, a megfigyelés vagy mérés reprodukálását, amely biztosítja az eredmények igazolhatóságát. A kísérlet a kutatásnak az a módja, amelynek a modern természettudomány a legértékesebb eredményeit köszönheti. Úgy is fogalmazhatjuk, hogy a kísérlet egyrészt új ismeretek forrása, másrészt meglévő ismeretek vagy hipotézisek pontos megállapítására és igazolására irányul. A tudományos kísérleti megismerés alapja - a gyakorlat. E tudomány fejlődését - korunkban különösen - a műszeres analitika fejlődése segítette elő. A tápanyag-gazdálkodás

gyakorlati céljához és főbb kutatási feladataihoz kapcsolódnak az alapvető kísérleti módszerek: - a növény, a talaj és a műtrágya vagy szerves trágyaféleségek laboratóriumi (kémiai, fizikokémiai és fizikai) vizsgálata; - izotóp-módszer (nyomjelzéses technika) alkalmazása; - tenyészedény kísérletezés - szabadföldi kísérletezés módszerei. A mintavétel szerepe a vizsgálatokban Bármely vizsgálatnál döntően fontos a kapott eredmények megbízhatósága, reprodukálhatósága. Ez csak akkor biztosítható, ha precízen követjük a módszertani előírásokat, a vizsgálat lépéseit. A korszerű vizsgálatok szabályai kézikönyvekben találhatók pl talajvizsgálati módszerkönyvek, növényvizsgálati módszerkönyvek. Az EU normák, előírások, módszerek átvételéhez nélkülözhetetlen a magyar vagy más szabványok egységesítése. A vizsgálatok első – és legtöbbször döntő fontosságú lépése a

mintavétel. Szigorú, részletes szabályainak betartása a vizsgálatok megbízhatóságának és az eredmények értékelésének alapfeltétele. A mintavétel és a kémiai analízishez történő előkészítés egységes módszereit 12 hazánkban a MÉM NAK (1980) útmutatójában adták ki. Laboratóriumi vizsgálatok és alkalmazásuk A laboratóriumi vizsgálatok az agrokémiai kutatásokhoz kapcsolódva, a növény, a talaj és a trágyaféleségek kémiai elemzését jelentik. Az első lépés a minőségi (kvalitatív), a második a mennyiségi (kvantitatív) analízis. A vizsgálatok során meghatározható a minták legfontosabb fizikai, fiziko-kémiai tulajdonságai, valamint .kémiai összetétele Növényvizsgálatok Az ásványi táplálkozás elmélete, a növények kémiai összetételének ismerete elsősorban a szabatos kémiai elemzéseknek köszönhető. A növények kémiai vizsgálata agrokémiai, növénybiokémiai szempontból a következő

elemzésekre terjedhet ki: ásványitápanyag-tartalom (makroés mikroelemek), szerves vegyületek (szénhidrátok, fehérjék, zsírok, vitaminok, stb) meghatározása. Agrokémiai szempontból, a trágyaigény megállapításán kívül, utalni lehet a növények kémiai összetételének vizsgálatánál a minőségre is. A növénytáplálkozás- és anyagcsere-vizsgálatokkal kapcsolatos ismeretek fejlődése, a makro- és mikroelemek szerepének tisztázása, a technika fejlődésével a műszeres analitika bővülése (emissziós spektrumanalízis, röntgen-fluoreszcencia, atomabszorpció, automatikus analízis rendszerek, neutronaktivációs-analízis), a számítástechnika általi gyors kiértékelés megteremtette a lehetőségét a sorozatban ún. rutin-szerűen elvégezhető, nagy számú növényanalízisnek Talajvizsgálatok A tápanyag-gazdálkodási célokhoz végzett talajvizsgálatok általában a talajok összes és könnyen oldható makro- és mikroelemeire, a

műtrágyázást befolyásoló talajkémiai tulajdonságoknak és a talajok mechanikai összetételének vizsgálatára terjednek ki. A 70-es években kialakított agrokémiai laboratóriumokban (TVG típusú automata talajvizsgálóval) a 3 évente kötelezően elvégzett vizsgálatok során a kötöttséget (KA), a pHKCl-t, a 13 CaCO3 %-ot, a humusz %-ot, az AL-odható P2O5- és K2O tartalmat, a Ca-, Mg-, S-, Na-, Zn-, Cu-, Mn-,B-, Mo-elemeket, valamint esetenként az oldható NO3-nitrogént (mg/kg) határozták meg. A 80-as évek végén a kötelező talajvizsgálatok gyakoriságát 5 évre módosították, azonban a rendszerváltást követően érzékelhető bizonytalanság a tulajdonviszonyokban, a gazdálkodók pénzügyi nehézségei a rendelkezés érvényesítését akadályozta, így a 90-es évekre anélkül veszítette el érvényét, hogy hatályon kívül helyezték volna. Napjainkban már egyre több szakember hangsúlyozza a rendszeres

talajvizsgálatok újbóli visszaállításának szükségét. Ennek egyik jól látható jele az agrártámogatások rendszere, amelyben a Nemzeti Agrár- környezetvédelmi Programhoz csatlakozva, a környezetkímélő és okszerű tápanyag-gazdálkodás kialakításához, az integrált növénytermesztés megvalósításához nyújtott támogatás feltételei közt szerepelnek az erre akkreditált laboratóriumokban elvégeztetett talajvizsgálatok. A talaj tápelemtartalma két különböző módon határozható meg: - Közvetlenül a talaj tápanyagtőkéjét, azaz a talaj összes tápelemtartalmát határozzuk meg külön-külön tápelemként. A vizsgálat eredményei alapján megállapíthatjuk egy-egy talaj N, P, K, stb. tápelemtartalmát A tápanyag-visszapótlás gyakorlati kérdéseire azonban ez nem ad választ, mivel nem ismeretes a táplálóanyag tőkéből a növény számára felvehető formákká alakulás sebessége és mértéke. - A talajt valamilyen kémiai

oldószerrel hozzuk össze, és a talajkivonatot analizáljuk az N, P, K, stb. elemekre Ez már összefüggésben van a felvehető mennyiségekkel Ezen belül három módszert különböztetünk meg: a/ speciális oldószerek alkalmazása b/ csoport oldószerek alkalmazása c/ frakcionálásos módszer a különböző vegyületformában lévő ionok meghatározására. A csoport kivonószerek alkalmazása terjedt el, mivel ez a módszer a legalkalmasabb a sorozatvizsgálatokhoz. Az egyszerű és olcsó módszerek, kivonószerek kidolgozása világszerte jelenleg is folyik. 14 Műtrágya-, szervestrágya-vizsgálatok Ezen anyagok mintavételi és vizsgálati módszereit az érvényes "Szabványok" tartalmazzák . Itt is nagyon fontos a szabvány előírásának megfelelően (halmazállapot, összes megmintázandó tömeg stb.) elvégzett mintavétel A műtrágyamintákból elvégezendő vizsgálatok két részre oszthatók: a.) minőségi (érzékszervi vizsgálatok,

fizikai paraméterek meghatározása, oldhatóság, kémhatás, kísérőanyagok, szabad savtartalom stb.) jellemzők megállapítása b.) mennyiségi analízis (hatóanyagtartalom meghatározása) Az izotópok alkalmazási lehetőségei Az utóbbi évtizedek gyors technikai-műszaki fejlődése a mezőgazdaság területén is számos új lehetőséget teremtett az izotópok alkalmazására, különösen a növényekben és a talajokban lejátszódó fontos kémiai folyamatok más módon nem lehetséges tanulmányozásában. Ismert, hogy elvileg bármelyik elemből előállítható mesterséges rádioaktív izotóp. Ezért a jelzett vegyületek hozzáférhetőek, és felhasználásuk bizonyos esetben rutin jellegű laboratóriumi módszerré vált a mezőgazdasági kutatásokban. Az izotóptechnika jelentősége legfőképpen abban áll, hogy ugyanazon elemeknél jelzett, tehát nyomon követhető atomokat is előállíthatunk. A módszer nagyfokú érzékenysége rendkívül pontos

méréseket és roncsolásmentes vizsgálatokat tesz lehetővé. A klasszikus kémiai módszerekkel 10-6 - 10-7 g anyag meghatározás lehetséges, az ionizáló sugárzások mérésével kedvező esetben 10-16 – 10-17 g, sőt néha ennél kevesebb anyag is kimutatható. 1.1 táblázat A mezőgazdasági izotópkutatásban alkalmazott néhány fontosabb elem sugárzó izotópjainak jellemző tulajdonságai: Izotóp Felezési idő Sugárzás típusa és energiája 3 H 12,1 év β - 0,018 MeV* 14 C 5500,0 év β - 0,155 MeV 32 P 14,3 nap β - 1,701 MeV 42 K 12,4 óra β - 3,58 γ 1,51 MeV 45 Ca 162 nap β - 0,254 MeV 35 S 87 nap β - 0,167 MeV 65 Zn 250 nap β - 0,325 γ 1,119 MeV 54 Mn 350 nap β - 0,842 MeV *MeV = Megaelektron Volt = 1,60217646 x 10-13 Joule energia 15 Az izotópjelzés alkalmazásának korlátja többek közt a túl rövid felezési idő, a radioaktív sugárzás veszélyei. Növénytáplálkozási és műtrágyázási kísérletekhez egyik leggyakrabban

használt elem a radioaktív 32 P, amelynél a biológiai fontosság szerencsésen párosul a sugárzó izotóp kedvező fizikai tulajdonságaival. Ugyancsak jól használható a többi felsorolt radioaktív izotóp is, a kálium kivételével, amelynek túl rövid a felezési ideje. A sugárzó izotópok segítségével tisztázódott például az is, hogy a növények ásványi tápanyagfelvétele nem tisztán fizikai vagy fiziko-kémiai, hanem energiát igénylő biokémiai reakció. A növények levélen keresztüli ásványi anyagfelvételének pontosabb megismerését is az izotópjelzés tette lehetővé. A nitrogén esetében csak a stabil izotópjelzés módszere teszi lehetővé az izotópnyomjelzés megvalósítását. Hevesy a 15 N izotópjelzést világviszonylatban is elsőként alkalmazta a növénytáplálkozási kísérletekben. A módszer előnye, hogy alkalmazásának nincs időbeli korlátja, s ezért akár több évtizedes tartamkísérletek lefolytatását

is lehetővé teszi. Nincsen a radioaktív indikációnál sok nehézséget okozó radiációs effektus (sugárhatás) sem. Hátránya azonban, nem mindig lehetséges a roncsolásmentes anyagvizsgálat és kisebb az érzékenysége. A tenyészedény kísérletezés módszere A tenyészedény kísérleteket üvegházban (korszerű növényház vagy egyszerűbb tenyészház) végzik, a körülmények részben szabályozhatóak, de a természetes (szántóföldi) körülményektől eltérőek : pl. nincs meg a talaj természetes rétegződése, A tenyészedény-kísérletezés módszerének alkalmazásakor az agrokémiai kutatásokban a növények táplálkozásának, a talajok és trágyák tulajdonságainak, kölcsönhatásának megismerése a cél. A módszer jelentősége a szántóföldi (szabadföldi) kísérletek mellett nagy Tisztában kell lenni azonban azzal, hogy a tenyészedény kísérletben kapott eredmények a gyakorlat számára közvetlenül nem alkalmazhatóak, a

szabadföldi viszonyok közt elvégzendő kísérletekhez szolgálhatnak alapul. 16 A kölcsönhatások részleteinek tisztázása szigorúan ellenőrizhető és szabályozható körülményeket követel meg, melyet csak fitotronban (klímakamra) lehet megteremteni, ahol a nedvességellátás, a hőmérséklet, a megvilágítás, a tápanyagellátás kontrollálható. Emiatt mind a beruházási, mind pedig a működési költségek rendkívül magasak. A kísérlet célkitűzésének megfelelően a tenyészedény-kísérlet közege szerint lehet: talaj-, homokés vízkultúra. Talaj-kultúra. Az agrokémiai kutatásokban a legáltalánosabban alkalmazott tenyészedénykísérletezési módszer Ennél a növényeket talajjal megtöltött, különböző méretű műanyag (korábban zománcozott bádog) edényekben (rendszerint 1-8 kg talaj) neveljük fel. Ez a módszer alkalmas a talaj-trágya, vagy talaj-növény kölcsönhatás kérdésének tanulmányozásakor. A Mitscherlich

német kutató által kidolgozott módszer 6 kg-os edényekben támasztékkal pl. gabonák felnevelésére is alkalmas. Az ún “kistenyészedényes” módszer, melyet a francia Chaminade dolgozott ki, és hazánkban a gödöllői ATE Kémiai Tanszékén adaptáltak és innen terjedt el országszerte. A módszer 1 kg talajt befogadó edényekben, angolperje jelzőnövénnyel került kidolgozásra. A növények gyökéren át történő tápanyagfelvétele a talajban, mint kísérleti közegben nem tanulmányozható, mivel a táplálkozást a talajban nem lehet zavaró tényezőktől elkülönítve vizsgálni. Homok- és vízkultúrás kísérletek Erre különböző összetételű tápoldatok (a céltól függően teljes vagy hiányos) felhasználásával, a homok- és vízkultúrák alkalmasak. Ilyen pl a Hoagland-, Knop-, Hewitt-oldat stb A kísérlet során a közeg pH-ja nem változhat, ezért folyamatosan ellenőrizni kell. A homokkultúrás kísérletekhez alkalmazott homoknak

mentesnek kell lenni minden szennyeződéstől. A vízkultúrás kísérleteknél a tápanyagfelvétel zavaró tényezők nélkül vizsgálható, de pl. támszerkezet lehet szükséges a növény számára. Használatosak az izolált és steril kultúrák és az “áramló oldatok” módszere. 17 Szabadföldi trágyázási kísérletek A szabadföldi kísérletek jelentőségét az adja, hogy természetes környezetben és éghajlat alatt (földrajzi fekvés, altalaj), eredeti vízviszonyok mellett, természetes szerkezetű talajokon folynak. A kapott eredmények csak akkor általánosíthatók, ha a kísérlet jól jellemzi a trágyázandó területet és annak környezeti viszonyait (talaj, időjárás, agrotechnika, vetésforgó, stb.) A szabadföldi kísérleteknek ugyanakkor hátránya, hogy a terméseredményeket nagymértékben befolyásolhatja az időjárás (csapadék, hőmérséklet). Emiatt egyetlen év eredménye nem általánosítható és csak többéves

kísérletből vonhatók le megbízható következtetések. A szabadföldi kísérletezés speciális módja az ún. liziméteres kísérletek A kifolyórendszerrel ellátott földbe süllyesztett betonkádak alkalmazásával a természeteshez közeli körülmények között végezhetők a kísérletek, különösen a víz és a tápanyag-ellátottság hatásainak vizsgálatára. A liziméterekben izotópok pl. 15 N alkalmazásával lehetséges a tápanyagmozgás, kimosódás általi veszteségek pontosabb mérése. Ez a kísérlettípus alkalmas környezetvédelmi célú vizsgálatokra is, pl. a N műtrágyák (NO3-N) kimosódásból eredő esetleges környezetterhelő hatásának pontos megállapítására. A szabadföldi trágyázási kísérleteket csoportosíthatjuk az időtartam, a parcellaméret és kísérlet típusa, illetve elrendezése szerint: a.) Az időtartam alapján a kísérlet lehet: - egyéves (ún. “vándor”-kísérlet), amikor minden évben más-más

területen folyik a kísérlet; - tartamkísérlet, a sok éven, sőt évtizedeken át ugyanazon a helyen folyó kísérleti rendszer. Ilyenek az angliai Rothamstedben folytatott világhírű tartamkísérletek (lásd 1.1 pont, 7 oldal), az 1878 óta folyó hallei “örök rozs” (Németország), az 1894 óta folyó askovi (Dánia), az 1885 óta tartó poltavai (Ukrajna) kísérletek, valamint az USA-ban folyó tartamkísérletek (Pennsylvania, State College 1881 óta). Hazánkban 1966/67 óta folynak az Országos Műtrágyázási Tartamkísérletek, az ország 9 különböző agro-ökológiai körzetében, növekvő műtrágya-adagok hatásának vizsgálatával. A kísérleti hálózat koordinálása, az eredmények számítógépes feldolgozása Keszthelyen történik. 18 A tartamkísérletek eredményei tekinthetők a legmegbízhatóbbnak, mivel segítségükkel tanulmányozhatók pl. a trágyázás és a talajtermékenységet meghatározó fontos tulajdonságok

változásainak kapcsolata, a tápanyagok felhalmozódása, a talaj termékenységének kimerülése. b.) A parcella mérete szerint megkülönböztethetők: - mikroparcellák - kisparcellák - közép parcellák - üzemi kísérletek < 5 m2 5-25 m2 25-50 m2 0,5-10 ha A sűrűbb vetésű növények pl. gabonák számára kisebb, a nagyobb tenyészterületűeknek nagyobb parcellaméret szükséges. A valós termesztési körülményekhez az üzemi kísérletek állnak a legközelebb. c.) A kísérlet típusa ill a tényezők száma szerint két nagy csoportot különböztetnek meg: egyvagy több-tényezős kísérletet Kizárólag műtrágyahatékonyság vizsgálata szempontjából az egy tényezős csak egyféle trágya pl. különböző N-műtrágyák, vagy ezek különböző adagja stb A több-tényezős kísérletben többféle műtrágya (pl. N-P-K, stb) egyedi és kombinációban történő alkalmazása lehetséges ill. vizsgálható a műtrágyázás és egyes

agrotechnikai tényezők pl vetési idő, öntözés stb. külön és ezek együttes hatása is Az egyes tápelemek hatása az adott tápelemet nem tartalmazó és a teljes kezelés különbségével tanulmányozható (pl. N hatás = NPK-PK kezelés). d.) Egy adott kísérlettípuson belül a parcellák elrendezési módja többféle lehet (pl véletlen blokk), ezek részletes leírása szakkönyvekben található. A kísérletekben alkalmazott változó tényezők a kezelésnek (pl. növekvő műtrágya adagok, vetésidő, öntözés stb.) Ezek hatását a kezelést nem kapott kontrollhoz hasonlítjuk A kezelések hatásának megbízhatóságát (az ún. szignifikáns különbséget, a változók közti kapcsolatot stb) matematikai statisztikai módszerekkel ellenőrizzük pl. egy-vagy többtényezős variancia-analízis, korrelációszámítás stb. alkalmazásával A statisztikai elemzés számítógépes programcsomagok segítségével történik. 19 2. AZ AGROKEMIZÁLÁS ÉS

A MŰTRÁGYAFELHASZNÁLÁS JELLEMZŐI A mezőgazdaság kemizálásán a különféle kémiai szereknek, így a műtrágyáknak, a növényvédő szereknek, a talajjavító anyagoknak, az ipar által gyártott fehérjéknek és fehérjepótló anyagoknak, aminosavaknak, vitaminoknak, antibiotikumoknak, ásványi sóknak, gyógyszerkészítményeknek, műanyagoknak stb. a mezőgazdasági termelésben való felhasználását értjük. A mezőgazdaság, de tágabb értelemben az egész élelmiszergazdaság a technikai fejlődés és az élelmiszerek iránt megmutatkozó megnövekedett igények miatt nem tudta és nem tudja nélkülözni a vegyipar termékeit. A növekvő népesség (jelenleg több mint 6 milliárd fő él a Földön) mintegy a fele nem jut a szükséges kalóriamennyiséghez, vagy fehérjehiány miatt szenved krónikus éhínségben, s évente több millió ember pusztul el az elégtelen táplálkozás okozta következmények hatására. A műtrágyázás,

tápanyag-visszapótlás szemlélete az utóbbi évtizedekben – különösen a fejlett országokban - számottevően megváltozott. A 70-es és 80-as évek szemlélete szerint a kemizálás a növénytermesztési és állattenyésztési hozamok növelésének egyik leghathatósabb eszköze volt, hiszen a kémiai anyagok felhasználása valóságos forradalmat idézett elő az agrotechnikában. 2.1 A HAZAI MŰTRÁGYAFELHASZNÁLÁS ALAKULÁSA AZ 1930-as ÉVEKTŐL NAPJAINKIG A folyamatos növénytermesztés során a területről a terméssel elkerülő tápanyagok miatt azok pótlása nélkül a talajtermékenység fokozatosan romlik. Ennek megelőzésére a tápanyagok visszapótlását biztosítani kell, amit évszázadokon keresztül az állati (istállótrágya) és növényi (zöldtrágya, komposzt, hulladékok) szerves trágyaféleségek jelentették. Magyarországon a műtrágyázás kezdete az 1880-1890 körüli időszakra tehető. Az 1930-as évektől rendelkezésre álló

adatok szerint az átlagos felhasználás még nagyon alacsony volt (2.1 20 ábra), a tápanyag-visszapótlás főleg szerves trágyával történt. „Műtrágyaként néha superphosphat lett alkalmazva”- írja például Széchenyi Antal „A nagybirtok működése” c. könyvében. 2.1 ábra A m űtrágya felhasználás alakulása M agyarországon az 1930-as évektől napjainkig N PK kg /ha m ezőg azd asági terület 300 282 250 250 230 218 kg/ha 200 kg/ha 150 109 104 100 57 46 50 31 2 44 53 61 72 15 0 0 5 0 5 0 5 0 0 1-4 951-6 961-6 966-7 971-7 976-8 981-8 986-9 1 1 1 1 1 1 1 193 0 199 2 199 Év - 4 199 6 199 8 199 0 200 2 200 Forrás: K SH Az 1940-50 közötti időszakban lassú növekedés jellemezte a műtrágyák alkalmazását, míg a szervestrágyázás volumene viszonylag állandó maradt. - Az 1960-as évektől kezdve a műtrágya felhasználás növekedési üteme felgyorsult, egyre inkább felváltotta a

szervestrágyákat. - Az 1970-es években a műtrágyafelhasználás nagymértékben emelkedett, egyre nagyobb termésátlagok elérését tűzték ki célul, amihez intenzív tápanyag-visszapótlásra volt szükség (lásd 1.1 ábra) Az 1970-es évek közepére a tápelem-mérleg országos átlagban pozitívvá vált, számottevően több volt a főként műtrágyákban bekerülő tápanyag-mennyiség, mint az elkerülés. 21 Az 1980-as évek műtrágya felhasználásának jellemzői: - intenzív nagyüzemi gazdálkodás magas műtrágya-adagok 1980-85 között az átlagos felhasználás 282 kg/ha/év NPK volt, - az állami támogatás miatt alacsony műtrágyaárak. - az országos tápelem-mérleg jelentősen pozitív volt. - 1985 után lassú csökkenés kezdődött a műtrágya-árak állami támogatásának fokozatos megszűntetése miatt. - 1989-ben a rendszerváltás miatt drasztikus változás következett be a műtrágyafelhasználásban. - Az 1990-es évek

elején kialakult helyzet jellemzői: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ megkezdődött a privatizáció megváltoztak a tulajdonviszonyok a szocialista piac megszűnt? a magyar műtrágyaipar hátrányos helyzetbe került a műtrágya árak robbanás-szerűen megnövekedtek a gazdálkodók többsége a tulajdonviszonyok bizonytalansága és a hirtelen megnőtt műtrágya-árak miatt nem használt műtrágyát. ¾ Ennek következtében az országos műtrágya felhasználás zuhanás-szerűen lecsökkent. 1991-95 között 44 kg/ha/év NPK átlagos felhasználás volt. Ekkor P és K kijuttatás legtöbb gazdaságban nem is volt, ill. minimálisra, kb 1/20-ára, a N felhasználás körülbelül ¼-ére csökkent. ¾ A terméshozamok ugyanakkor szinte nem csökkentek, a tápanyaggal feltöltött jó ellátottságú talajokon. Ezek a talajok bizonyos ideig tápanyag-visszapótlás nélkül is biztosítani tudták a termések tápanyag-szükségletét. ¾ A talajok tápanyag-ellátottságának

csökkenése néhány év múlva azonban megkezdődött. ¾ Az országos tápelem-mérleg erősen negatívvá vált a visszapótlás elmaradása miatt. ¾ Következményei közül legfontosabb a talajtermékenység romlása. A 90-es évek második felétől megkezdődött egy lassú, mérsékelt növekedés a műtrágyafelhasználásban, amely jelenleg is tart. Az 1989-2002 közötti időszakban bekövetkezett 22 változásokat a 2. 1 táblázat mutatja be Az aktuális helyzet jellemzői: ™ Az erősen negatív tápelem-mérleg miatt a termésszintek és stabilitás csökkenése, valamint a termésminőség romlása elkerülhetetlen. Ennek mértéke talajtípusok és kultúrák szerint eltérhet. ™ A talajtermékenység megőrzése, szükség szerinti javítása érdekében az ésszerű ill. a kor elvárásainak (fenntartható gazdálkodás) megfelelni képes tápanyag-visszapótlás nélkülözhetetlen ! ™ Az EU csatlakozás a tápanyag-gazdálkodás területén is

szigorú előírások betartását követeli meg (pl. a nitrát-rendelet) 2. 1 táblázat A HAZAI MŰTRÁGYAFELHASZNÁLÁS HELYZETE (1989-2002) ÉV 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 N 90 55 22 24 26 36 31 33 35 40 43 44 47 50 P 2O 5 1 ha mg.-i területre 41 20 3 4 4 5 5 6 6 6 6 8 10 10 K 2O (kg/ha) 57 29 5 3 4 5 4 5 7 7 7 9 11 12 Összes 188 104 30 31 34 46 40 44 48 53 56 61 67 72 Forrás: KSH 23 2. 2 A MŰTRÁGYÁZÁS JELLEMZŐI EURÓPÁBAN ÉS A VILÁGBAN A nyugat-európai országok műtrágyafelhasználása az 1950-es évektől folyamatosan és jelentős ütemben növekedett. Az 1970-es és 80-as évekre általában jellemző volt az intenzív gazdálkodás, az egyre nagyobb terméspotenciállal rendelkező fajták megjelenése és az ehhez szükséges növekvő műtrágya adagok. A világ fejlett mezőgazdaságú régióiban azonban az intenzív műtrágyahasználat káros következményei is megmutatkoztak, tapasztalható volt a

talajok savanyodása, aminek következményeként fellépett a kémiai és biológiai degradáció, az élővizek nitrát-szennyeződése és ennek további következményei, mint a világszerte ismert methemoglobinaemia, amely elsősorban a. fiatal csecsemőkre nézve veszélyes, a „Blue Baby Szindróma” (oxigénhiány miatti fulladásos halál). A témával foglalkozó kísérletek bizonyították a káros hatásokból eredő környezetterhelés veszélyeit és egyre szélesebb körben fogalmazódott meg az igény a kemizálás visszaszorítására, a környezetvédelmi normák, előírások szigorítására. A nemzetközileg ismertté váló „Zöld Forradalom” ezeket a törekvéseket képviselte. Az agrokemikáliák használatát elutasító „organic farming” vagy biogazdálkodás mellett az alacsony energiabevitelű gazdálkodási mód jelentik az alternatívát. Meg kell említeni, hogy a növényvédő szerektől, szintetikus hormonkészítményektől stb. mint

mérgektől való félelem miatt gyakran eltúlzott vélemények jelentek meg a műtrágyákkal kapcsolatban. A műtrágyahasználat csökkentését célzó intézkedések ugyanakkor részben a túltermelés visszaszorítása miatt váltak időszerűvé. A korszerű elvárásoknak megfelelni képes tápanyag-gazdálkodásnak a fenntartható fejlődés keretein belül a talajok és az élő környezet felesleges terhelése nélkül kell biztosítania a termések tápanyag-szükségletét. A megváltozott szemlélet az intenzív gazdálkodási módra jellemző műtrágyahasználat mérséklését tette indokolttá a világ számos országában, így Nyugat-Európában is. Az EU országok a szigorodó környezetvédelmi szabályozás eredményeként az elmúlt évtizedben számottevően csökkentették műtrágyafelhasználásukat. A csökkentés érdekében különböző szabályzó rendelkezéseket vezettek be. Egyes országokban pl megadóztatták a nagy N adagokat használó

farmereket (nitrát-adó). A mezőgazdasági területre eső átlagos NPK műtrágyafelhasználást a 2.2 táblázat adataiból láthatjuk A magas állatlétszám miatt a tápanyag- 24 felhasználás megoszlási arányai jelentősen különböznek a magyarországitól. A műtrágya és az állati eredetű trágya az EU országaiban közel azonos (2. 2 ábra) 2. 2 táblázat MŰTRÁGYA FELHASZNÁLÁS AZ EU ORSZÁGOKBAN 1998 (összes mezőgazdasági területre, kg/ha hatóanyag) Ország Ausztria Nitrogén (N kg/ha) 33 Belgium/Lux. Dánia Finnország Franciaország Görögország Hollandia Írország Nagy-Britannia Németország Olaszország Portugália Spanyolország Svédország EU 15 átlag 117 107 81 83 59 188 87 79 103 55 29 35 66 70 Foszfor (P2O5 kg/ha) 16 35 19 26 37 26 34 28 25 24 31 13 18 16 26 Kálium (K2O kg/ha) 19 61 37 36 47 13 33 34 28 38 24 12 16 17 30 Összes 68 213 163 143 167 98 255 149 132 165 110 54 69 99 126 Forrás: EUROSTAT/FAO 2000 2.2 ábra

TÁPANYAG-FELHASZNÁLÁS AZ EU ORSZÁGOKBAN Háztartási és ipari szennyvíz 2% Állati eredetű trágya 49 % Műtrágya 49 % 25 A világ néhány országában a 90-es évek óta bekövetkező változásokat a 2. 3 táblázat mutatja be, a csökkenő tendencia látható az intenzív mezőgazdaságú országok többségében. Az Európában közismerten legtöbb műtrágyát használó Hollandiában például 25 %-al kevesebb volt az átlagos kijuttatás 2000-ben, mint 1990-ben, ennek ellenére még mindig az első helyen áll. Ugyanakkor a volt szocialista országokban, pl. Lengyelországban és hazánkban az évtized elejére jellemző mélypont utáni lassú növekedés figyelhető meg. A világ átlagos felhasználási szintje viszonylag állandó, és egyes fejlődő régiók ill. kontinensek pl. Ázsia (főként Kína), Afrika felhasználása ebben az időszakban emelkedett 2. 3 táblázat 1 HA SZÁNTÓ-, KERT-, GYÜMÖLCSÖS- ÉS SZŐLŐTERÜLETRE JUTÓ ÖSSZES

MŰTRÁGYAFELHASZNÁLÁS NEMZETKÖZI ADATAI NPK kg/ha műtrágyázott terület ORSZÁG 1990 1993 1995 1997 1999 2000 Ausztria Belgium és Luxemburg Dánia Finnország Franciaország Hollandia Lengyelország Magyarország 201 469 175 410 158 418 157 408 164 359 152 343 246 182 295 601 119 127 190 136 239 568 87 41 180 136 252 543 104 49 187 145 261 535 111 57 170 143 244 501 105 69 160 141 212 451 106 74 364 315 379 328 343 286 ∗ 400 206 47 100 96 224 403 261 60 108 84 234 375 264 54 107 89 237 352 264 60 113 91 252 295 269 57 111 94 228 301 256 54 103 91 NagyBritannia Németország Japán Kína Kanada USA Világ átlaga ∗ Nincs adat, 1989-ben az NSZK felhasználása 421, az NDK felhasználása 337 kg/ha volt. Forrás: KSH 26 3. A NÖVÉNYEK TÁPANYAGFELVÉTELE ÉS BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐI Régóta ismert, hogy a zöld növények a fotoszintézis során a fény energiáját képesek kémiai energiává alakítani: a széndioxidból és

vízből ↓ fény és a zöld színtestek , a klorofill segítségével ↓ szénhidrátokat és oxigént termelnek. Életfolyamatuk (vegetációs periódusuk) során vizet és tápanyagokat vesznek fel és a létrejött energia segítségével a különböző anyagcserefolyamatok által bonyolult szerves vegyületeket képesek felépíteni. A növényi produktumból leggyakrabban felépített ill. hasznosított vegyületek, anyagok a szénhidrátok (mono- di- és poliszacharidok), fehérjék, növényi zsírok, olajok, vitaminok, aroma-vegyületek stb. A tápanyagok felvétele történhet a.) gyökéren és b) levélen keresztül A gyökéren keresztüli tápanyagfelvétel biztosítja a növények számára a fő tápanyagellátást, a levélen keresztül pedig a kiegészítő tápanyag-ellátást. A kultúrnövények tápanyag-ellátásánál ezt figyelembe kell venni. A növények táplálkozásának megismerése lehetővé teszi a tápanyag-ellátás, ezen keresztül a

növénytermesztés hatékonyságának növelését ⇒ a termés mennyiségének és minőségének biztosítását. A növényi produktumot (termést) számos tényező (biotikus és abiotikus) együttesen határozza meg, az összefüggések részleteit évszázadok óta kutatták és ma is tanulmányozzák. A tápanyagellátás eredményessége az ismereteken és azok helyes alkalmazásán alapul A Föld növényzetének szervesanyag-szintézise évente mintegy 400 milliárd tonna. Ez hektáronként 20-30 ezer m2 asszimilációs felületen megy végbe. A tápanyagfelvétel jellemzőit a 3.1 ábra szemlélteti 27 3.1 ábra A NÖVÉNYI TÁPANYAGFELVÉTEL JELLEMZŐI H 2O fény 390-760 nm CO2 (0,03 %) Légkörből bekerülhet: CO, CO2, NO, NO2, NH3, SO2 egyéb gázok mikroelemek – nehézfémek O2 porok, korom savas eső H2O, CO2 NO3N NH3 NH4+ P S-SO42- H2PO4HPO4 K PO43- Cu2+ Zn2+ Mn2+ Fe2+ ionos formában K2SO4 KCl Ca2+-Ca(H2PO4)2 KNO3 3.1 A GYÖKÉREN

KERESZTÜLI TÁPANYAGFELVÉTEL JELLEMZŐI A tápanyagok gyökérhez jutása többféle módon történik. Arnon (1975) szerint 3 alapvető mechanizmus különböztethető meg: a) a gyökér – növekedve – elérheti a tápanyagot b) a tápanyagok a vízben levő tömegáramlással kerülhetnek a gyökérhez c) a tápanyagok a talajból diffúzióval juthatnak a gyökérhez A tápanyagfelvételnek energetikai szempontból passzív és aktív folyamatai ismeretesek. Passzív – energia befektetés nélküli folyamatok (fizikai törvények alapján) 28 Diffúziós és ioncsere – (részben már aktív!) folyamatok - 1. lépcső az ionok csereadszorpciója gyökérlégzés →CO2 H + helyébe: NH4+, K +, H+ 2HCO3 helyébe: NO3 , H2PO4 , Mg2+ SO 42-, Cl- HCO32. lépcső – Ca2+, anyagfelvétel (szelektív ionfelvétel) Aktív, energiaigényes folyamat ← A légzés szerepe: energiaszolgáltatás Itt történik az ionok felvétele a koncentráció-gradienssel szemben

Szelektív ionfelvétel : A növény a számára szükséges tápelemek ionjait nagyobb arányban veszi fel. Így például a (NH4)2 SO4–ből több NH4+ kationt az ioncsere következtében a közegben a H+ ionok a szulfáttal kénsavat képeznek. Hasonlóképpen, a Ca(NO3)2–ből több NO3- aniont vesz fel a növény és a visszamaradó ionok miatt a közeg pH-ja lúgos irányba tolódik el. A szelektív ionfelvétel bizonyítéka - ammóniumsók salétromsók fiziológiai savanyúsága fiziológiai lúgossága Ionfelvétel a 2. lépcsőben: a külső oldat és a sejt belseje között, a légzés által kialakuló elektromos potenciálkülönbség alapján (a protoplazma – fehérjék amfoter jellegével függ össze → egyidejű csere + és - töltésű ionokkal) 3. lépcső – transzlokáció a felhasználás, átalakítás helyére Jellemzői: sejtről – sejtre szállítás, specifikus hordozók (carrier = szállító) segítségével. A carrier – elmélet szerint a

specifikus, fehérje-természetű anyag rákapcsolódik a vegyületre, majd a sejtfalakon történő átjutást követően leválik róla és visszatér a kiindulási helyére. Ionok bejuttatása a konc. gradienssel ellentétben felhalmozás → szervesanyagtermelés 29 A tápoldatokkal végzett kísérletek bizonyítékot szolgáltattak arra, hogy a sejtnedv sókoncentrációja jelentősen meghaladja a külső tápközeg sókoncentrációját. Pl. a tápoldatban nevelt kukorica szárának vágásfelületén az alábbi különbségeket találták: szár vágásfelülete K+ 20-80-szoros PO43- 14-szeres Ca2+ 4-szeres NO3- 17-szeres tápközeg K+ PO43Ca2+ NO3- A tápanyagáramlás a növényekben egyidejűleg két ellentétes irányban folyik: phloemben – asszimiláták levélből a gyökér felé xylemben – ásványi szerves anyagok gyökérből a föld feletti részekbe A NÖVÉNYEK TÁPLÁLKOZÁSÁT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK A gyökéren és levélen át történő

tápanyagfelvételt egyaránt számos tényező befolyásolja, ismereteink szerint több, mint 50. Ezek közül sok van, amelyek nem a gazdálkodótól függőek (pl időjárás), ezért a terméspotenciál kihasználása, a jövedelmező gazdálkodás érdekében azokat kell az optimálishoz minél közelebbi szinten tartani, amelyek szabályozhatók, illetve a szaktudással, tapasztalatokkal javíthatók. Ezek közül legfontosabb az agrotechnika és a tápanyag-ellátás A témával foglalkozó kutatási eredmények alapján több évtizede ismertté vált, hogy valamely táplálkozást befolyásoló tényező szélsőségesen kedvezőtlen állapota az élő szervezetek (növények) számára stressz-hatást jelent (Levitt, 1972). Pl. Víz-stressz (szárazság v vízborítottság) Hőmérsékleti stressz (fagyás, hőguta) Tápanyag-stressz Só-stressz A tápanyag-stressz az esszenciális tápelemek hiányát vagy toxicitását jelenti. A kutatások eredményei kimutatták, hogy a

Földön a talajok kb. ¼ részén kell számítani valamilyen tápanyaggal összefüggő stressz kialakulására (Dudal, 1976). 30 A TÁPLÁLKOZÁST BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK GENETIKAI TÉNYEZŐK Belső tényezők Fajok, fajták táplálkozási sajátosságai ∗ anatómiai, morfológiai jelleg gyökér/hajtás arány gyökérzet fejlettsége ∗ tápanyagigény, dinamika ∗ hőigény, vízigény ∗ pH érzékenység, sótűrőképesség KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK Külső tényezők Környezet és talaj sajátosságai ∗ klimatikus ill. időjárás tényezők ∗ vízellátottság ∗ fény (sugárzási viszonyok) ∗ hőmérséklet ∗ levegő (összetétel) ∗ talajtulajdonságok -tápanyagellátottság -talajlevegő, nedvesség víz:levegő arány -kémhatás, szerkezet, -szervesanyagtartalom -mikroorganizmusok 1. Belső tényezők – Örökletes tulajdonságok (fajok, fajták, sajátosságai) ↓ ∗ anatómiai, morfológiai jelleg – gyökér/hajtás arány -

gyökérrendszer (forma, kar, mélység, felület) - gyökérszőrök megújulási képessége hajtás/gyökér részek aránya - hajtásrendszer tápláltsági állapota, anyagcsere-folyamatok intenzitása - optimális pH tartománytól való eltérés ∗ tápanyagigény (dinamika!), hőigény, vízigény ∗ pH érzékenység, sótűrőképesség A gyökéren át történő tápanyagfelvételben kiemelkedő szerepe van a gyökérszőröknek, melyek a rhizodermisz-sejtek egészen vékony kinövései. Folyamatos megújuló-képességük (1-3 nap) biztosítja az aktív felületet a hatékony tápanyagfelvétel érdekében. A növények e fiatal sejteken keresztül szerves savakat, enzimeket és szervetlen vegyületeket választanak ki, ez a 31 gyökérváladék a tápanyagokra oldó, mobilizáló hatású. FONTOS: a termesztendő növény optimális pH tartományának ismerete. A 3 1 táblázatban bemutatjuk a növények talaj kémhatással szembeni érzékenységében levő

különbségeket. 3.1 táblázat FŐBB KULTÚRNÖVÉNYEK TERMESZTHETŐSÉGE SAVANYÚ ÉS MESZES TALAJOKON Savanyú talajt kedvelő Csillagfürt, rozs Nem érzékeny Búza, kukorica Érzékeny ill. mészkedvelő Árpa, lucerna Burgonya Dohány, len Repce Ecsetpázsit Pohánka Rizs Borsó, szója Kender, napraforgó Bükköny Saláta, köles Tarlórépa, paradicsom Lencse, retek Cukorrépa, bab, Kender Rozsnok, káposzta, Uborka, Hagyma, mák A növény számára kedvezőtlen talaj-kémhatás jelentősen csökkentheti a termést. Kísérletekben bizonyították, hogy szélsőséges esetben a növény nem is hoz termést. A 3.2 táblázatban néhány kultúrnövény relatív termését láthatjuk a pH-tól függően 3.2 táblázat KÜLÖNBÖZŐ NÖVÉNYFAJOK RELATÍV ÁTLAGTERMÉSE (az elérhető max. %-a) A pH FÜGGVÉNYÉBEN Növényfaj pH 4,7 0 5,0 23 5,7 80 6,8 95 7,5 100 2 9 42 100 100 Vöröshere 12 21 53 98 100 Kukorica 34 73 83 100 85 Szója 65 79

80 100 93 Búza 68 76 89 100 99 Zab 77 93 99 98 100 Árpa Lucerna Forrás: Mg. Kísérleti Állomás, Ohio, USA 1983 32 2. Külső tényezők Környezet és talaj tulajdonságai ∗ Klimatikus ill. időjárási tényezők Víz, fény, hőmérséklet, levegő ∗Talajtulajdonságok termőhelyi viszonyok ∗ Klimatikus ill. időjárási tényezők ¾ Víz A növény az ásványi tápelemeket és a vizet a talajból, gyökérzete segítségével veszi fel. A víz nélkülözhetetlen az életfolyamatokhoz, az anyagcserefolyamatok közege. A vízfelvételt befolyásolja a levelek (légköri) táplálkozása, az asszimiláták szállítása a gyökérhez, valamint a transzspirációs áramlás. A víz és a tápanyagfelvétel kapcsolata A vízfelvétel történhet mind passzívan, az ozmotikus nyomással, mind pedig aktívan. A vízfelvételben kiemelkedő szerepet játszik a gyökérzet, a gyökérszőrök. A gyökérszőrök a talajmorzsákkal közös vízburok

kialakítására képesek, az elszívás innét történik meg. A tápanyagok felvételét elősegíti a gyökérváladék, a gyökérlégzésből származó széndioxid, ill. szénsav oldó hatása Sokáig az a feltételezés volt érvényben, hogy a tápanyagfelvétel és a vízfelvétel arányos egymással. A kísérletek eredményei azonban azt bizonyították, hogy a tápanyagok felvétele nem a vízzel arányos mértékben történik, hanem azt meghaladó mértékben. Ez teszi lehetővé a tápanyagakkumulációt, ill. a szervesanyagprodukciót Bizonyítékául szolgál a szelektív ionfelvétel = a növény válogatóképessége, ami abban nyilvánul meg, hogy egy adott vegyületből a számára szükséges tápelemeket (ionokat) nagyobb mennyiségben veszi fel. A növény megfelelő vízellátása biztosítja a zavartalan tápanyagfelvételt. A növények számára optimális, ha vízkapacitásának 60-70%-a közötti a nedvesség a talajban. Amennyiben nem áll elegendő víz

rendelkezésre - pl. tartós aszályos időszak – a víz termés-korlátozó tényezővé válik 33 ¾ Fény (sugárzási viszonyok) ♦ A fény a fotoszintézis számára biztosítja az energiaforrást, a 390-760 nm (látható) tartományban, ♦ A fotofoszforiláció → energiadús vegyületek képződése (pl.ATP) A táplálkozást befolyásolja a fény minősége, intenzitása és időtartama egyaránt. Ismert a növények fotoperiodizmusa. Ha pl a kritikus értéknél rövidebb időszakra éri csupán fény a növényt, csak vegetatívan fejlődik. Fényhiány hatása az elemek felvételére: táplálkozási zavarok léphetnek fel. A NO3- redukció akadályozottá válik → csökkenő N igény jellemzi a növényt. Kísérleti eredmények szerint a fény intenzitása nagymértékben befolyásolja a P és a K felvételét. ¾ Hőmérséklet ♦ Hőigény, hőoptimum → jelentősen képes befolyásolni a tápelemfelvételt. Az élő szervezetek számára a túlélés

hőmérsékleti határait általában –35 és + 75 oC között adják meg. A mérsékeltövi növények számára a táplálkozás szempontjából általában az 5 és 25 oC közötti hőmérsékleti tartomány a kedvező. Ismeretes, hogy a C3-as és C4-es típusú növények hőmérsékleti optimuma különböző: míg a C3-as növényeké 15-30 oC, a C4-eseké 30-40 oC között van. Az optimumhoz képest túlságosan alacsony hőmérsékletnél a fotoszintézis, szárazanyagfelhalmozás lelassul A szélsőségesen magas hőmérsékleten a légzés, transzspiráció intenzívebbé válik. Ilyenkor a vízhiány korlátozó tényező lehet ¾ Az atmoszféra összetétele ♦ Viszonylag állandó, N2 –78,1 % O2 – 21% CO2-0,03% , hazánk éghajlati viszonyai között a relatív páratartalom általában 50-90 % között változik. A talajlakó mikroorganizmusok légköri N-asszimilációja rendkívül fontos, a pillangósok gyökérzetén szimbiózisban élő fajspecifikus

gümőbaktériumok, Rhizobium fajok megkötése gyarapítja a talaj N készletét (részletesebben a 6. Fejezetben) ♦ A kutatások eredményei bizonyították, hogy a CO2 tartalom növekedése a szárazanyag-produkció növelését teszi lehetővé. Ez az ún. széndioxid-trágyázás, üvegházakban intenzív kertészeti kultúráknál lehetséges, mivel alkalmazása többlet-költséggel jár. 34 ∗ Talajtulajdonságok A növények táplálkozását, ezen keresztül a növénytermesztés eredményességét, az elérhető termésszintet jelentősen meghatározzák a termőhely talajának tulajdonságai. Az alábbiakban a legfontosabbakat ismertetjük. ¾ Talajlevegő A talajlevegő összetétele a vizsgálatok szerint a felső 0-35 cm rétegben 0,2 – 0,7 % CO2, a > 35 cm rétegben 3-7 % CO2, a magasabb koncentráció az élő szervezetek bomlásából származik. A talajlevegő jelentősége: a talajban levő optimális levegő : víz arány miatt, a gyökérzet kellő

levegőzöttsége miatt rendkívül fontos. A talajban levő víz : levegő arány akkor kedvező, ha a talaj pórustérfogatának 60-70 %-át tölti ki víz, 30-40 %-át pedig levegő. A kultúrnövények nem egyformán érzékenyek a kedvezőtlen talajlevegő-viszonyokra. ¾ Talajnedvesség A megfelelő talajnedvesség nem csupán a növényi sejtek megfelelő turgor-állapotához nélkülözhetetlen, hanem befolyásolja a tápanyagok feltáródását is. A talajnedvesség a tápanyagfelvételhez nélkülözhetetlen, hiszen a gyökerek a tápelemek ionjait többségükben vízben oldott formában a talajoldatból veszik fel, a víz a tápanyagok szállító közege. A talajoldat = a víz + a benne oldott ionok összessége. A talajoldatban számos ion található: HCO3-, OH-, Cl-, NO3-, SO42-, H2PO4-, H+, K+, NH4+, Ca2+, Na+, Mg2+ stb. A talajoldatban érvényesülnek az ionok közti kölcsönhatások: antagonizmus (a két ion egymás felvételét gátolja), illetve szinergizmus (a

két ion egymás felvételét elősegíti). Fontos, hogy az ion-arány ne tolódjon el egyik irányba sem. A talajoldat ion-koncentrációja tág határok közt változhat. A 33 táblázatban az egyes elemek ionjainak jellemző előfordulási koncentrációi láthatók. 35 3.3 táblázat A TALAJOLDAT ION-KONCENTRÁCIÓJA, mM/l (Mengel 1982 nyomán) Elem Koncentrációtartomány 0,5-38 0,7-100 0,2-10 0,4-150 0,16-55 < 0,001-1,0 < 0,1-150 0,2-230 Ca Mg K Na N P S Cl Savanyú talaj Meszes talaj 3,4 1,9 0,7 1,0 12,1 0,007 0,5 1,1 14 7,0 1,0 29,0 13,0 < 0,003 24,0 20,0 A talajok termékenysége szempontjából fontosak a talaj vízháztartási tulajdonságok (pl. hasznos víz, szabadföldi VK, maximális VK stb.) ¾ A talajok kémhatása A talaj kémhatása a legfontosabb talajkémiai tulajdonság, amely befolyásolja a tápanyagok növény általi felvehetőségét, oldhatósági viszonyait, ezáltal a talajtermékenység egyik döntő fontosságú tényezője (a pH a

H+ ion koncentráció negatív logaritmusa, értéke 0 és 14 között lehet). A legtöbb növény számára általában a pH 4-8 közötti tartomány a megfelelő, a legkedvezőbb a pH 6,5 körüli, amely a növénytáplálkozás ill. a legtöbb tápanyag felvételi optimumának tekinthető. ♦ Erősen savanyú körülmények között, pH < 4,5 értékeknél a talajban a növények táplálkozása szempontjából kedvezőtlenné válnak a körülmények (lásd 3.2 táblázat), jelentősen csökken a talajok termékenysége. A legfontosabb változások az alábbiak: - Al3+ és Fe3+ ionokkal oldhatatlan foszfátok képződése Mikroelem felhalmozódás → toxicitás (Mn, Zn, Cu stb.) Talajkolloidok stabilitása csökken Mikrobiológiai folyamatok, - főleg nitrifikáció - akadályozott Ca-hiány, Al-felesleg lép fel. ♦ Erősen lúgos (meszes) talajoknál, pH > 9,0 fölött szintén romlanak a tápanyagfelvehetőség feltételei: - Nehezen oldható Ca-foszfátok

képződnek Mikroelemek oldhatósága csökken (Mo kivételével!) Anionfelvétel kisebb, kationfelvétel nagyobb lesz. 36 Ismert, hogy a pH számottevően befolyásolja a tápanyagok felvehetőségét. Általánosságban jellemző: N – a gyengén savastól a gyengén lúgos tartományig a leginkább felvehető P – a tartomány keskenyebb, a foszfor a talaj pH megváltozására érzékenyebb A pH jelentős megváltozása eltolódást idéz elő az ionok felvételében: > savas pH → anionfelvétel > lúgos pH → kationfelvétel Az egyes ionok felvételi jellemzőit befolyásolják továbbá az egyidejűleg jelenlevő ionok közti kölcsönhatások, az antagonizmus és szinergizmus a töltések alapján. Fontos ismeretet jelent az a szabály, hogy az azonos töltésű ionok versengenek egymással a felvételért (kompetíció). Amikor pl. egy fő tápelem kationjának koncentrációja növekszik, ez a többi többi kation koncentrációcsökkenését idézi elő

(antagonizmus) A szinergizmus ennek ellenkezője, egy ion egy másik felvételét elő tudja segíteni (pl. a NO3- táplálás a kationok felvételét növeli) Kísérletek eredményei bizonyítják, hogy a talaj kémhatása jelentősen befolyásolja a mikroorganizmusok tevékenységét is (pl. Rhizobium sp, Azotobacter sp) Ismeretes, hogy a kultúrnövények különböző mértékben érzékenyek a talajban levő összes só mennyiségére. A dohány, paradicsom, gyümölcsök erre rendkívül érzékenyek, a sókedvelő (halofita) cukorrépa viszont toleráns, sőt igényli is a talaj magas Na és Cl koncentrációját (lásd még 4.6 táblázat) ¾ Szervesanyag-tartalom A talajban lebomló növényi és állati eredetű maradványok, mikroszervezetek hozzájárulnak a talaj szervesanyagának képződéséhez, ezen keresztül a termékenységéhez. A könnyen bontható szerves anyagok viszonylag gyorsan ásványosodnak, míg a humuszt alkotó anyagok (nem valódi és valódi

humuszanyagok) a nehezen bontható vegyületekből a humifikáció folyamata útján képződnek. A szerves kolloidok biztosítják a talajszerkezet stabilitását, a talaj kedvező vízháztartási 37 tulajdonságait, befolyásolják a feltételeket talajbiológiai folyamatok számára és nem utolsósorban a talaj tápanyag-adszorpciós viszonyait, tápanyag-szolgáltató képességét. Fontosak a talajt érő kedvezőtlen környezeti hatásoknál is pl. a savanyodás pufferolásában vagy a szennyeződések, nehézfém-terhelés kompenzálásában is (töltéseik alapján anion- és kationadszorpcióra egyaránt képesek). A szervesanyag ásványosodásának mértékét a talaj C : N aránya jellemzi (lásd bővebben a 6. Fejezetben) ¾ A talaj adszorpciós viszonyai A talaj adszorpciós viszonyait az ásványi kolloidok jelentősen meghatározzák, melyek a talajok művelhetőségében, vízháztartási sajátosságaiban és biológiai aktivitásában is fontosak. Az

ásványi kolloidok szerepe a talajok tápanyag-gazdálkodásában fontos, a tápanyagok megkötődése és szabaddá válása során → a nagy fajlagos felület révén (1-500 mµ). A talajokban lejátszódó adszorpció több típusa ismert: - fizikai: fiziko-kémiai: kémiai: biológiai: víz ioncsere NH4+ és K+ fixáció N beépülés mikrobákba TALAJKOLLOIDOK Ásványi - Szerves és + töltésfelület kationadszorpció kation anion adszorpció 38 Az agyagásványok, humusz és a növényi gyökerek adszorpciós kapacitása (mg eé./100 g*) Talajalkotók mg eé./100 g Növényi gyökerek KATION Montmorillonit Kaolinit Illit ANION 80-120 Gabonák 10-25 60-80 3-15 Kukorica 13-29 140-160 20-50 Burgonya 35-40 Vermikulit 100-150 Borsó Humusz 150-250 Gyomok 50-60 158 100 *Milligramm egyenérték 100 g száraz tömegben A kémiai adszorbeálóképesség, kemoszorpció a vízoldható vegyületek megkötését jelenti, melynek eredményeképpen nehezen

oldódó sók keletkeznek. Az adszorbeált vegyület ill ion kémiailag is reagálhat a talajkolloid felületével (pl. foszfát) Az ammónium- és káliumionok fixációja az agyagásványok rétegrácsai közé a növények számára nem hozzáférhető kötés. 3.2 A LEVÉLEN KERESZTÜLI TÁPANYAGFELVÉTEL JELLEMZŐI A növények levélen keresztüli tápanyagfelvételét, hasonlóan a gyökérzeten át történő tápanyagfelvételhez, számos tényező befolyásolja. Mivel a növény levélzetének felépítése az elsődleges funkciók - az asszimiláció, a légzés és a párologtatás - biztosítására alkalmas, a folyékony halmazállapotú permettrágyákban kijuttatott tápanyagok felvétele csak korlátozott mértékben lehetséges. Ezért a levélzeten keresztül csak kiegészítő tápanyag-ellátásra van mód, a teljes tápanyag-szükséglet így nem fedezhető. A levéltrágyázás és a termés kapcsolatát az alábbiak jellemzik: fotoszintézis Levéltrágyázás

→ légzés serkentés gyökéren keresztül tápanyagfelvétel Nagyobb termésmennyiség Jobb minőség 39 Befolyásoló tényezők: ¾ A levél tulajdonságai A levélen át a gyökérzettől eltérően bejuthatnak a növénybe a nem elektrolit oldatok is, pl. karbamid vizes oldata. A tápanyagok felvételét elsődlegesen a levél tulajdonságai szabják meg: a levelek felülete, kora, a kutikula vastagsága, áteresztőképessége. A kutikula a levél mindkét oldalán jelenlevő védőréteg, vizet nem ereszti át teljesen. A legnagyobb mértékű tápanyagfelvételre a fiatal, intenzív anyagcseréjű levelek képesek. Az anyagcsere-folyamatok irányán, intenzitásán kívül a növény tápláltsági állapota szintén nagyon fontos, a felvételt az adott tápelem hiánya fokozza. A levélzet morfológiai tulajdonságai közül a levelek állása, esetleges szőrözöttsége, viaszbevonat jelenléte akadályozó lehet. A kétszikűek közül egyes nagylevelű

növények, pl paradicsom, uborka, kelkáposzta csak egészen híg oldatokat, a gabonák nagyobb koncentrációjú oldatokat is károsodás nélkül fel tudnak venni. ¾ A permettrágya (tápoldat) tulajdonságai A kijuttatandó permettrágya koncentrációja, pH-ja, ion-összetétele, az ionok mozgékonysága, cseppnagyság, kísérő ionok tulajdonságai nedvesítő képesség). A permettrágya cseppjeinek felületi feszültsége nagyon fontos, mivel ha ez túl kicsi, a folyadék lecsorog a levélzetről, ha viszont túlságosan nagy, a cseppek legördülnek a felületről (az optimális érték 45 Din/cm). A permettrágya töménysége nem lehet nagy, a beszáradó cseppek perzselés-veszélye miatt. Általában maximálisan 2 % a megengedhető koncentráció. Permettrágyázásra elsősorban a vízoldható vegyületek, kisebb mértékben a vízben nem vagy gyengébben oldhatók, ezeket szuszpenziók formájában juttatják ki. A makroelemek közül főleg a N pótlására alkalmas

permettrágyák terjedtek el, ezek hatóanyaga általában karbamid, mivel a jó vízoldékonyságú vegyületet a levelek fel tudják venni, és mert kevéssé perzsel! A kijuttatott permettrágyában jelenlevő ionok, vegyületek mozgékonysága a növényben különböző. Az alkáli földfémek pl Ca alig mozdulnak el a felvétel helyéről, a többi fémes elem mozgékonyabb. ¾ A környezet tulajdonságai A legfontosabb a levegő hőmérséklete, páratartalma, a sugárzás viszonyai. A szélsőségesen 40 magas vagy alacsony hőmérséklet kedvezőtlen, rendszerint 20-25 oC közötti hőmérsékleten célszerű a kijuttatás. Fontos a megfelelő napszak megválasztása, mivel az intenzív sugárzás és a magas hőmérséklet a permet-cseppek betöményedését, ezáltal a levélzet perzselését okozhatja. A kísérletek eredményei szerint a szélcsendes hajnali-kora reggeli, valamint a kora esti órák legalkalmasabbak a permettrágyák kijuttatására. A

levéltrágyázás során gyakran alkalmaznak a termés minőségi mutatóit javító mikroelemeket, főként szervetlen kötésben, vízoldható sók formájában pl. ZnSO4, CuSO4 , de gyakoriak a kelátok is pl. Fe-EDTA Jelenleg növekvő érdeklődés mutatkozik azok iránt a műtrágyák iránt, melyek a makroelemek mellett egy-egy kultúra biológiai szükségletének megfelelő mennyiségben és arányban tartalmazzák a legfontosabb mikroelemeket. Ezek az ún levéltrágya családok pl Phosyn Levéltrágya család, Fitohorm Standard Búza stb. Forgalomban vannak a csak egy elem hiányának pótlására alkalmas termékek is pl. Sequestren 138 Fe, Solubor stb) Részletesebben lásd a 8. Fejezetben, ill a „Növényvédő Szerek, Termésnövelő Anyagok” c évente megjelenő kiadvány II. kötetében A gazdaságos alkalmazás érdekében a növényvédő szerekkel (pl. herbicidek) történő együttes kijuttatás lehetőségét célszerű megvizsgálni. Ezt azonban kizárólag

a keverhetőség ellenőrzése után lehet megállapítani. A keverhetőségről táblázatok segítségével tájékozódhatunk, a helyszínen történő ellenőrzés azonban indokolt. Mivel a levélen át történő tápanyag-pótlásnál gyors hatás érhető el, az ún. tápanyagdiagnosztikai vizsgálatok jelentősége nagy A növényi nedv tápelem-tartalmának helyszíni meghatározásával még a látható tünetek megjelenése előtt tápláltsági állapot lehetséges a diszharmonikus megállapítása és a fiatal növény-állomány tápanyaghiányának gyors korrigálása levéltrágyázással. Erre a célra dolgozták ki pl gabonáknál a nitrát-gyorstesztet és más módszereket. A kereskedelmi forgalomban Magyarországon főként a magas költségek miatt nem terjedtek el a hordozható készletek, melyek a növényi nedv makro- és mikroelem ellátottságának helyszíni diagnosztizálására alkalmasak. Az intenzív kertészeti kultúráknál azonban a költségek

és a megtérülés viszonya kedvezőbb, így alkalmazásuk várhatóan szélesebb körűvé válik. 41 3.3 A TÁPANYAGFELVÉTEL DINAMIKÁJA ÉS JELENTŐSÉGE A TÁPANYAGGAZDÁLKODÁSBAN A növények tápanyag-szükséglete és tápanyag-felvétele a vegetációs idő folyamán változó intenzitású. Az időbeni változásokat a tápanyagfelvétel dinamikája jellemzi A tápanyagfelvétel szempontjából lényeges időszakokat kritikus táplálkozási szakaszoknak nevezzük. FONTOS: A kritikus táplálkozási szakaszok ismerete pl. kezdeti kritikus szakasz, maximális tápanyagigény szakasza stb. A kultúrnövények a kritikus szakaszokban különösen nagyon érzékenyen reagálnak a tápanyaghiányra vagy a tápanyag-feleslegre. Ezek a szakaszok a növények biológiai sajátosságai szerint különbözőek. A gabonák összes tápanyagfelvételének mintegy 90-95 %-a megtörténik a kalászolás végéig, a növény teljes termésének pedig csak 50-60 %-át hozza létre

erre az időre. A táplálkozás szakaszai nem azonosak a növekedés ill fejlődés szakaszaival. A legmegfelelőbb műtrágyázási mód és idő megválasztása a tápanyagfelvétel időbeni jellemzőinek, dinamikájának ismeretében lehetséges. A kalászos gabonák tápanyagfelvételi dinamikáját a 3.1 ábrán láthatjuk Az ábráról jól látható a három makrotápelem felvételének időbeni különbözősége. A N-t a vegetatív fejlődésben játszott szerepe alapján egyre növekvő mértékben igényli a növény, míg a P a fejlődés kezdetén, a csírázáskor biztosítja a növény energia-igényét. A kálium dinamikája kissé hasonló a nitrogénéhez, a vegetatív szakaszra eső maximum után csökken, majd termésképzéshez közeledve kissé újra emelkedik. A tápanyagellátás eredményessége, hatékonysága a dinamika ismeretében számottevően javítható pl. starter (P) fejtrágyázás (N) esetében 42 3. 1 ábra A KALÁSZOS GABONAFÉLÉK

TÁPANYAGFELVÉTELI DINAMIKÁJA tápanyag. konc. P2 O 5 K 2O N csírázás vegetatív fejlődés virágzás termés Ismert, hogy a növény szárazanyag-felhalmozásának, testtömegének gyarapodása bizonyos mértékben meg is haladhatja a tápelem-felvétel ütemét. Ez a jelenség az ún „hígulási effektus”, melyet Chapman írt le 1967-ben. A vegetációs idő folyamán felvett tápanyagok mennyiségét a 3.2 ábra szemlélteti 3. 2 ábra A NÖVÉNYEK ÁLTAL FELVETT TÁPANYAGOK MENNYISÉGE A VEGETÁCIÓS IDŐ SORÁN (Marschner /1986/ nyomán) 43 A kultúrnövények kritikus táplálkozási szakaszainak ismerete a tápelem-ellátottság diagnosztizálásához, valamint a trágyázási szaktanácsadásban történő felhasználásánál nagy jelentőségű. A megfelelő időben (fejlettségi stádiumban) és megfelelő növényi részből (szervből pl. zászlóslevél, levél-lemez) vett minta, a kísérleti eredmények alapján megállapított

tápanyagellátottsági határértékek alkalmazása a várható termést jó hatékonysággal képes előre jelezni Mivel a mintavétel időpontja – ennek megfelelően a tápanyag-koncentráció időbeni változása a növényben - nagyban befolyásolhatja az eredményeket és azok értelmezését, a főbb kultúrákra – pl. gabonákra - hazánkban is kidolgozták a mintavételezés megfelelő időpontjait pl búzánál : bokrosodás vége, kalászhányás, virágzás, kukoricánál 4-6 leveles kor, címerhányás. A tápanyagellátás javításával kedvezően befolyásolhatjuk a szárazanyagképzés intenzitását, mennyiségét ezáltal a termés minőségét A 3.3 ábrán a növények tápanyag-ellátottsági szintjeit mutatjuk be Általában a következő kategóriák használatosak: Hiány: látható hiánytünetek vannak, a terméskiesés súlyos. Kisebb mértékű hiánynál tünetek nem jelennek meg (ez az ún. „rejtett éhség”), azonban a termés csökkenése

bekövetkezik Kritikus: a növényben az elem koncentrációja az alatt a szint alatt van, amelynél az elem pótlására a termésnövekedés bekövetkezik. Kielégítő: az a tápelem koncentráció-tartomány, amelynél termésnövekedés nem következik be, a tápelem koncentrációja viszont növekszik. A „luxus fogyasztás” kifejezés azt jelzi, hogy a tápelem felvétele nem befolyásolja a termésszintet. Felesleg vagy toxikus: az elem koncentrációja olyan magas, hogy a növény növekedésére és termésére negatív hatással van. Egy adott tápelem feleslege kiegyensúlyozatlan tápláltsági állapotot idézhet elő a többi tápelemre nézve, ami termés-csökkentő hatású. 44 3.3 ábra Alacsony Megfelelő Magas Toxikus hiánytünetek KÍSÉRLETILEG MEGHATÁROZVA TOXICITÁS KRITIKUS ÉRTÉKE: KÍSÉRLETILEG MEGHATÁROZVA Forrás: Reuter and Robinson (1988) KRITIKUS ÉRTÉK: (A MAXIMUM SZÁZALÉKÁBAN) RELATÍV NÖVEKEDÉS VAGY PRODUKCIÓ

Látható A NÖVÉNYEK TÁPANYAG-ELLÁTOTTSÁGI SZINTJEI KONCENTRÁCIÓ A NÖVÉNYBEN Reuter és Robinson (1986) nyomán 45 4. A NÖVÉNYEK KÉMIAI ÖSSZETÉTELE ÉS A TÁPELEMEK SZEREPE A növények kémiai összetételének megismerése lehetőséget ad a tápanyagellátás összefüggéseinek tisztázására. A növényi test szárazanyagból és vízből áll, a szárazanyagot szerves és szervetlen vegyületek alkotják: 100 % VÍZ SZÁRAZANYAG 6-96 % 4-88 % 100 % GGG SZERVESANYA G 88-94 % SZERVETLEN (N ÉS HAMUELEMEK) 6–12 % A víz az anyagcsere folyamatok közege, biztosítja a sejtek megfelelő turgor-állapotát, a transzspiráción keresztül a növényi test hőmérsékletének szabályozását. A szárazanyag átlagos összetétele: C – 42 – 45 % H6 –7 % O40 – 42 % egyéb – 2 – 10 % Fontosabb szerves vegyületek: - Szénhidrátok (mono-, di-, poliszacharidok), cukrok, keményítő, cellulóz zsírok (olajok) fehérjék (proteinek)

aromás vegyületek (alkaloidák pl. nikotin, koffein) vitaminok 46 Fontos megismerni: a termesztett növény szerves vegyületeinek arányait • • a területegységről nyert fehérje, keményítő, cukor vagy zsír abszolút mennyiségét. A műszeres analitika fejlődése lehetővé tette az egyre kisebb mennyiségek megbízható kimutatását → a növények kémiai összetételének pontosabb megismerését. Az izotópkutatás pedig egyedülállóan fontos volt az elemek élettani szerepének tisztázásakor, a növénytáplálkozásban betöltött funkció megismerésével. 4.1 táblázat Néhány növény főtermésének átlagos kémiai összetétele (a nyersanyag %-ában) NÖVÉNY SZÉNHIDRÁTOK KEMÉNYÍTŐ 3,0 58,0 5,0 60,0 2,5 65,0 6,0 40,0 8,0 3,0 5,0 2,0 1,0 16,0 18,0 7,0 0,5 12,0 0,0 CUKROK BÚZA ROZS KUKORICA BORSÓ SZÓJA NAPRAFORGÓ BURGONYA CUKORRÉPA SÁRGARÉPA ALMA ZSÍR CELLULÓZ 2,5 2,0 1,8 5,0 4,5 5,0 1,0 1,2 1,6 0,7 FEHÉRJE 1,8 1,6 4,0 1,0 20,0

50,0 0,1 0,1 0,2 0,1 15,0 12,0 9,0 25,0 35,0 25,0 1,2 0,6 0,7 0,3 Debreczeni B. (1982) nyomán 4. 2 táblázat NÖVÉNY BÚZA KUKORICA BORSÓ BURGONYA Különböző növények N- és hamutartalma SZERV SZEM SZALMA FIATAL LEVÉL SZEM SZÁR SZEM SZÁR GUMÓ LEVÉL SZÁRAZANYAG % N HAMU 2-3 0,05 4-6 1-2 0,5-1 4-5 1-1,5 1-2 4-6 2-4 3-5 8-12 1-3 3-6 3-6 4-5 3-5 8-14 Debreczeni B. (1982) nyomán 47 4.1 Az esszenciális tápelemek és szerepük a kultúrnövények tápanyagellátásában A növények életükhöz, növekedésükhöz, fejlődésükhöz és a megfelelő termés létrehozásához létfontosságú, (esszenciális, nélkülözhetetlen) tápelemeket igényelnek. Világszerte ismert az Arnon és Stout (1939) , valamint Mengel (1982) által megfogalmazott ún. hármas kritérium. Az esszenciális tápelem definiciója: 1.) A növény normális életciklusa az elem hiányában nem megy végbe 2.) Az adott elem az életfunkciókban más elemmel nem helyettesíthető 3.) Az

elem létfontosságú metabolitok alkotórésze vagy enzimrendszerek működésének feltétele Az 1930-as években 14 elemet tekintettek esszenciálisnak. A C, H és O mint a növények "építőkövei" már a fotoszintézis megismerése óta ismeretesek voltak, 6 további elemet tekintettek az esszenciális elemekhez tartozó elsődleges és másodlagos elemnek, ahogy ezt akkor nevezték: N, P, K, Ca, Mg és S. A többi elemet ekkor még nyomelemnek nevezték: Fe, Zn, Mn, Cu és B Az 1950-es években ezekhez hozzájött a Cl és a Mo. Kérdések merültek fel a Si, Na és a V, valamint a Co esszenciális tulajdonságát illetően. Ezt a négy elemet 1966-tól esszenciálisnak tekintik. Az ekkortól használatos megjelölés a makro- és mikrotápelemek, melyek kezdték felváltani az "elsődleges, másodlagos" és nyomelem megjelöléseket. Több tudós 20 elemet sorol fel mint a növények növekedése szempontjából nélkülözhetetlen, esszenciális elemet. Az

esszenciális elemek felosztása többféle lehet: Ásványi és nem ásványi elemek: a C, H, O és N kivételével rendszerint az esszenciális elemekre vonatkoznak, bár nem mindegyik fordul elő ásványi alkotóként. Fémek és nem fémek Fémes elemek: K, Ca, Mg, Na, Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co és V Nem fémes elemek: N, P, S, B, Cl és Si Funkciójuk szerint: 1.) Szerves vagy szervetlen vegyületek alkotója - ide tartoznak a N, S, P, Ca, B, Fe és Mg 2.) Aktivátor, koenzim vagy enzimrendszerek prosztetikus csoportjának alkotója: K, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn, Cu, 48 Mo, Na és Cl 3.) Redox rendszerekben töltések átvivője: P, S, Fe, Mn, Cu és Mo 4.) Ozmoregulátor és sejtek elektrokémiai egyensúlyának szabályzója: K, Na és Cl 5.) Biopozitív (stimulatív) hatásúak a növények számára Stimulatívnak több szerző szerint azok az elemek tekinthetők, amelyek az életfolyamatokhoz nem feltétlenül szükségesek, de optimális koncentrációban azokra kedvező

(biopozitív) hatással vannak. Ezek az alábbiak: Co, Cr, Ni, V, Sn, Ti, Sr, Li, Cs, F, I, Se, Si Meg kell jegyezni, hogy míg pl. a Co, V és Si egyes szerzők szerint a növények számára esszenciális tápelem pl. Bennett (1993), mások szerint stimulatív hatású vagy éppen toxikus nehézfémként kerül tárgyalásra. A biopozitív elemekre jellemző, hogy a növényi, állati és emberi szervezet táplálkozás élettani hatása alapján jelentős különbségek vannak, pl. Co, Ti, Cs Újabb irodalmi források a Ni-t is esszenciálisnak tekintik. Eskew, Welsh and Cary már 1983-ban leírták a nikkel esszenciális voltára vonatkozó bizonyítékokat. Mások szerint pl. Szabó SA – Győri – Régiusné, 1993, ezek biostimulatív elemek). Mint látható, az esszenciálisnak tartott elemek száma a kutatási eredmények alapján bővül. Az elem szerepét, az élettani folyamatokban betöltött funkcióit egyre részletesebben tisztázták és az erre irányuló

kutatások jelenleg is folynak. 6.) Toxikus hatású nehézfémek ill egyéb elemek: A toxikusnak ismert elemek már nagyon alacsony oldat-koncentrációnál károsítanak. Az elemek toxikusságát a növényekre Bowen (1966) az alábbiak szerint rangsorolta: - nagyon toxikus elemek – 1 mg/liter oldatkoncentrációnál károsító hatásúak: pl. Ag, Be, Co, Cr, Hg, Ni, Pb, Sn - közepesen toxikus elemek - 1100 mg/liter oldatkoncentrációnál károsító hatásúak pl. As, Ba, Cd, Fe, Mn, Zn 49 - gyengén toxikus elemek - 1800 mg/liter oldatkoncentrációnál is ritkán károsítóak pl. Cl, I, Li, Na, , Rb, Sr, stb Az irodalmi forrásokban az egyes szerzők által alkalmazott besorolások, csoportosítások tekintetében bizonyos különbségeket találhatunk. A toxikus nehézfémek mezőgazdasági jelentőségével foglalkozó hazai és nemzetközi irodalmi forrásokat Kádár I. és Csathó P tekintették át, az alábbi elemekre vonatkozóan: Cd, Cr, Hg, Ni, Pb,

As, Be, Co, Se, V (Kádár, 1991) Al, As, B, Br, Zn, F, Hg, Cd, Co, Cr, Mo, Cu, Ni, Pb, Sr, Cs, Se, V (Csathó, 1994) Fontos felismerés, hogy a növények számára fontos és szükséges elemek is lehetnek káros vagy toxikus hatásúak, ha koncentrációjuk jelentősen meghaladja a szükséges mennyiséget és eléri a kritikus szintet. A jelenlegi felfogás alapján ezért egyre szélesebb körben válik elfogadottá az a vélemény, hogy nem toxikus elemekről, hanem toxikus koncentrációkról kell beszélni. 50 AZ ESSZENCIÁLIS TÁPELEMEK, ELŐFORDULÁSUK A NÖVÉNYEKBEN FELVÉTELI FORMÁIK ÉS Tápelem Vegyjel Felvételi forma Előfordulás Szén C CO2 Oxigén O H2O, O2 Hidrogén H H2O Nitrogén N NH4+, NO3- 0,1 – 6,0 % N Foszfor P H2PO4-, HPO42- 0,01-0,7 % P (0,02-1,6 % P2O5) Kálium K K+ 0,2-6,0 % K (0,25-7,5 % K2O) Ca Ca2+ Makroelemek Mezoelemek Kalcium Magnézium Kén Mg S Mg 2+ 2 SO4 -, SO2 0,2-1,0 % Ca 0,1-0,4 % Mg 0,1-0,4 %

S Nem minden növény számára esszenciális elemek Szilícium Si Si(OH)4 0,2-2 % (Fűfélék 3-5% SiO2) Klór Cl Cl- 0,2-2 % Nátrium Na Na+ 0,01-10 % Fe Fe2+, Fe3+ 50-250 mg/kg 2+ 20-500 mg/kg 25-150 mg/kg Mikroelemek Vas Mangán Mn Mn 2+ Cink Zn Zn Réz Cu Cu2+ 2-20 mg/kg Bór B H3BO3 6-60 mg/kg Molibdén Mo MoO42- kb.1 mg/kg Kobalt Co Co 2+ 0,02-0,5 mg/kg Vanádium V V+ kb. 1 mg/kg 51 4.2 A makroelemek táplálkozás-élettani szerepe a termésképzésben Mint az előzőekből is látható, a tápelemek jelentőségét az anyagcsere-folyamatokban, termésképzésben betöltött szerep adja meg és nem a növényekben található mennyiségek. A világszerte elfogadott rangsorolás azonban az előforduló mennyiségek szerinti csoportosítás. Az elemek tárgyalása során ezt a sorrendet követjük. 4.21 A nitrogén (N) szerepe a termésképzésben A nitrogén alapvető szerepet játszik a növények

hajtásnövekedésében és termésképzésében, a növényi fehérjék létrehozásában, ezáltal a termés fontos minőségi mutatóiban is. A növények nitrát- vagy ammónium-ion formájában veszik fel. Egy nedves, kellő hőmérsékletű és jól levegőzött talajban a NO3- forma a domináns. Nélkülözhetetlen a korai fejlődés és vegetatív növekedés szakaszában. A nitrogén látványosan növeli a hajtások tömegét és a termést. Meghatározó szerepe van az aminosavak, fehérjék felépítésénél is. A nitrogén létfontosságát mutatja az is, hogy a sejtek genetikai információjának átadásában, az öröklődésben döntő szerepet játszó anyagok (kromoszómák, nukleinsavak, pl. DNS, RNS) alapvető alkotóeleme. A termésminőség szempontjából szerepe lehet a műtrágyában adott nitrogén-formáknak is. Eltérő hatást vált ki a sejtekben az ammónium- és a nitrát-táplálás. Az ammónium-táplálás a pH csökkenését, míg a nitrát-ion

felvétele a pH növekedését eredményezi. A növények fejlődésük kezdeti szakaszában a nitrát-iont, később az ammónium-iont részesítik előnyben. Az ammónium azonban nagyobb mennyiségben sejt-méreg. Mivel az aminosav-szintézishez ammóniumra van szükség, a toxicitás elkerülésére a növény a többlet-ammóniumot aszparagin és glutamin formájában képes tartalékolni. A felvett nitrát-iont a nitrát-reduktáz enzim segítségével ammóniummá alakítja, így az rendelkezésre áll a szintézishez. Ismeretes, hogy a N reutilizálható (újrahasznosítható) elem: az egyes növényi részek között átrendeződhet. Ez azt jelenti, hogy a fiziológiailag elöregedett levelekben a fehérjék elbomlanak és az aminosavak a fiatal részekbe kerülnek. Az átrendeződésre jellemző, hogy a gabonák fehérjéiből lebomló aminosavak a szemképződéskor a tartalék fehérjék létrehozásához a szemekbe transzlokálódnak. Nagyon fontos, hogy a termesztendő

növény termésének N szükségletét kiszámítva, valamint a 52 talaj tápanyag-szolgáltató képességének ismeretében állapítsuk meg a N műtrágyák adagját. A pillangós növények gyökerein szimbiózisban élő Rhizobium baktériumok képesek a légköri N asszimilációjára, ezáltal a kultúrnövény N szükségletét is jelentős mértékben fedezni tudják. A nitrogén-trágyázás hatékonyságát a megfelelő formában, a szükséges adagban és a kellő időben történő kijuttatással fokozhatjuk. A kijuttatás helyes idejének megválasztása egyes kultúráknál nem csupán a termésszintet növeli: búza esetében a késői fejtrágyázás hatására javulhat a sütőipari minőség (lásd 5. Fejezet) A nitrogén trágyázásnál figyelembe kell venni a többi tápelemmel létrejövő kölcsönhatásokat is. A különböző kultúrnövények N szükséglete és N tartalma nagyon különböző lehet. A növekvő N ellátással a szárazanyagprodukció

fokozható, a növény fehérjetartalma (összes nitrogéntartalma) bizonyos határok között növekszik. Fontos azonban azt is figyelembe venni, hogy a N tartalom növelése nem minden növénynél kedvező. Egyes növények a nitrát akkumulálásával reagálnak rá, ami a friss fogyasztásra termelt zöldségnövényeknél egészség-károsodást is előidézhet (bővebben az 5. Fejezetben) 4.22 A foszfor (P) szerepe a termésképzésben A foszfor szerepe a növényi életfolyamatokban a többi tápelemnél sokrétűbb, szinte minden anyagcsere-folyamatban részt vesz. Felvétele ortofoszfát ionok formájában: dihidrogén-foszfát vagy hidrogén-foszfát anionként történik, de bizonyított tény, hogy csekély mértékben a növények képesek oldható szerves foszfátok felvételére is. A dihidrogén-foszfát felvétele savas talaj pH-nál, a hidrogén-foszfáté lúgos körülmények között jellemző (lásd még: 6. Fejezet) A nukleinsavak és a fitin a talaj

szervesanyagának bomlástermékeiként találhatók meg és a növények gyökerei képesek ezek felvételére. Kedvező körülmények esetén a gyökérzet által felvett foszfát-ionok már a gyökérben foszfo-nukleotidokká alakulnak (ADP, ATP). A szállítódás ebben a formában történik. A P eloszlása a növényben a fejlettségi állapottól függ A foszfor építőeleme számos sejtalkotó vegyületnek, sejtmembránok, nukleinsavak, foszfolipidek fontos alkotórésze. A fotoszintézisben, a légzésben, alapvető biológiai szintézisfolyamatokban nélkülözhetetlen. A foszfolipidek, mint pl a lecitin – a kloroplasztiszok és a mitokondriumok sejtmembránjainak felépítésében vesznek részt. A makroerg kötéseket tartalmazó adenozin di- és trifoszfátnak nagy jelentősége van a sejtek energiaháztartásában az energia tárolásában és szolgáltatásában. Kulcs-szerepet játszik az örökletes tulajdonságokat hordozó vegyületekben 53 (DNS, RNS stb.) A

foszfor a magtermésekben levő tartalék-tápanyaga a fitin (az inozithexafoszforsav Ca- és Mg sója) A növények csírázásakor a fitin szolgáltatja a fejlődés megindulásához szükséges tápanyagokat és energiát. A szemtermésekben található összes foszfornak legnagyobb részét fitin alkotja. A növényekben található foszfor mennyisége kevesebb, mint a N és K, felhalmozódása a generatív szervekben jellemző. A foszfor a növényekben mozgékony elem: ha hiány lép fel egyik szervben, az idősebb szövetekből képes átvándorolni az aktív merisztéma-szövetekbe. Bár a foszfor nélkülözhetetlen a növények számára, termésnövelő hatása nem annyira látványos, mint a nitrogéné, mert a vegetatív részek fejlődését nem fokozza olyan mértékben. A foszfor a növényekben legnagyobb mennyiségben a magtermésekben és gyümölcsökben található. A termésképzésben döntő fontosságú, kihat a termés mennyiségére és minőségére is.

Javítja a burgonya keményítő-felhalmozását, a cukor- és keményítő-mennyiséggel jellemzett minőséget. Átszámítás: P2O5 x 0,436 = P P x 2,29 = P2O5 4.23 A kálium (K) szerepe a termésképzésben A kálium a növények ásványi táplálkozásában betöltött biokémiai, fiziológiai funkciói miatt létfontosságú tápelem. Felvétele, szállítódása: egyértékű kationként, elsősorban aktív felvételi mechanizmus útján jut be a növények gyökereibe. A vizsgálatok szerint a K nagyon mozgékony elem, melyet legnagyobb mértékben a vegetatív fejlődési szakaszban vesznek fel a növények. A növények káliumtartalma rendszerint elég magas: a fiatal növények levelének K koncentrációja általában 1,0 és 5,0% között van, de egyes zöldségnövényeknél elérheti akár a 6-8 K2O % -ot is. Átszámítás: K2O x 0,83 = K K x 1,204 = K2O A K+ felvétel során megbomló elektrokémiai egyensúlyt a gyökérzet proton-leadással állítja helyre és

ezáltal jön létre pl. a műtrágyák fiziológiai savanyító hatása Ismeretes, hogy a kálium nagymértékben javítja a növényekben a vízfelhasználás hatékonyságát. Több kutató megállapította, hogy a K hatására a transzspiráció kisebb mértékben fokozódik, mint a termésnövelő hatás. A K-val jól ellátott növények egy adott mennyiségű (egységnyi) szerves anyag szintézisét, illetve szárazanyag produkciójukat kevesebb víz felhasználásával tudják biztosítani. A K nemcsak a sejtmembránok permeabilitását, a sejtek turgor-állapotának megtartását segíti elő, hanem elsődleges szerepet játszik a sztómák nyitódásának és záródásának szabályozásában is. A kálium a sejtek anyagcsere folyamataiban számos különböző enzim, enzimrendszer aktiválója 54 (oxidoreduktázok, transzferázok, kinázok, dehidrogenázok stb.) Az aktiváláshoz a sejtben megfelelő kálium-koncentráció szükséges. Jelenlegi ismereteink szerint a K

több enzimreakciót aktivál. mint 60 A kálium kedvezően befolyásolja nemcsak a frissen szintetizált asszimiláták szállítódását, hanem a levelekben tárolt proteinek mobilizálódását, valamint a gabonáknál a különböző N vegyületek transzlokációját is a szembe. Gyakorlati tapasztalat, hogy a jó K ellátás fokozza a növények fagytűrő képességét, amelynek a már említett oka, hogy elősegíti az asszimiláták áramlását, ami összefügg a szénhidrátok képződésére gyakorolt kedvező hatásával (a növényi nedvben levő magasabb cukor- ill. szénhidráttartalom fagyáspontcsökkenéssel jár). A K megnöveli a növény toleranciáját a különféle stressz-helyzetekkel szemben, mint pl. a szárazság, az alacsony hőmérséklet vagy a nagy só koncentráció. Mint a fentiekből is látható, az egészséges életműködéshez tartozó K szintek ill. K tartalom minden élő szervezetre egyaránt jellemző, ehhez kapcsolódva a K

táplálékláncban betöltött szerepe nyomon követhető. Az ezzel foglalkozó kutatások eredményei rámutatnak a K alapvető szerepére az emberi és állati táplálkozásban ill. a humán gyógyászatban (pl az intra- és transcelluláris K forgalomban, a vérnyomás szabályozásában, valamint a szívműködésben). A felnőtt szervezet igénye naponta legalább 2 g K. A K és a növényi betegségek kapcsolatáról számos közlemény beszámol. A kielégítő káliumellátottság a növényekben jelentősen csökkenti a bakteriális és gombabetegségekkel, valamint vírusfertőzésekkel szembeni fogékonyságot. Csökkenti a rovarok és nematódák kártételét is Ennek fő oka, hogy a káliummal jól ellátott növények epidermisz-sejtjeinek fala vastagabb. A kálium mind KCl, mind K2SO4 formában szignifikánsan megnövelte pl. két szójafajta betegségekkel szembeni ellenálló képességét. A növények K-igényét tanulmányozva különbségeket találunk az

egyszikűek és kétszikűek között. Általában véve a fűfélék és gabonák kevésbé kedvezően reagálnak a káliumra, mint a kétszikűek. A burgonya vagy a pillangósok magasabb K-igénye ezzel magyarázható A növények kálium igénye és kálium tartalma a vegetációs periódusban változik. A gabonafélék K tartalma (a nitrogénhez hasonlóan) bokrosodáskor 4-5-ször nagyobb, mint virágzás és termésképzés idején. A szénhidrát-anyagcserére kifejtett kedvező hatásából adódóan a szénhidrátokat raktározó növények (pl.: burgonya, cukorrépa) különösen érzékenyek a K ellátásra A K-hiány és felesleg tipikus tüneteinek összefoglalása a 4.4 pontban található 55 4.24 A mezoelemek (Ca, Mg és S) szerepe a termésképzésben Kalcium (Ca) A kalcium, magnézium és a kén a régebben szokásos megnevezés szerint a „mezoelemek” vagy „másodlagos elemek” csoportját alkotta, ma már világszerte a 6 makroelemhez tartozik. A

kalcium sokoldalú szerepet tölt be a növények életében. Nagyon sok fizikai rendellenesség a növényi szervek kalcium hiánya miatt, illetve a kalcium nem egyenletes eloszlása következtében alakul ki. Szerepe van a sejtmembránok működésében, áteresztőképességük szabályozását a kedvező K/Ca arány biztosítja. A kalcium felelős a sejtfalak stabilizálásáért, növeli a növények ellenálló képességét a toxikus nehézfém koncentrációkkal szemben. Részt vesz a szénhidrátanyagcsere szabályozásában. Nélkülözhetetlen a gyökerek egészséges és normális növekedéséhez. A kétszikűek (paprika, lucerna) Ca igénye sokkal magasabb, mint az egyszikűeké (búza, kukorica). A gyümölcsök minőségének biztosításához a megfelelő Ca-ellátottság, ill a rendszeres pótlás nélkülözhetetlen. A kalcium csak akropetálisan szállítódik a növényekben, ezért levélre történő kijuttatása csak csekély eredménnyel jár, a hiányt

csupán enyhíti. A termésekben kialakuló Ca-hiány a szállítódás sajátosságaival magyarázható. Bár a talajban rendszerint jelentős mennyiségben van jelen, felvehetősége gyakran okoz problémát. Savanyú talajokon a Ca felvétele az egyensúly eltolódása miatt gátolt A magnézium (Mg) szerepe a termésképzésben A magnézium a klorofill alkotóeleme, a porfirin-váz központi atomja. Részt vesz a fotoszintézisben, az aminosavak és fehérjék bioszintézisében, az energiaháztartásban, valamint az enzimek működésében katalizátorként is ismert. A magnéziumot Mg++ kationként veszik fel a növények. Fontos szerepet tölt be a kation-egyensúly fenntartásában Az ATP-ből történő foszfát-átviteli reakciók többségéhez Mg++-ra van szükség. A riboszómák szerkezetalkotó komponense, a fehérje-szintézishez szükséges konfigurációban stabilizálja őket. Ismert, hogy a növények Mg igénye jelentősen eltér. A hüvelyes növények kétszer

annyi magnéziumot igényelnek, mint a gabonafélék. A Mg reutilizálható (újrafelhasználható) elem, és csak akropetálisan (gyökértől felfelé a levelekhez) szállítódik, bazipetálisan (levelekből az alsóbb levelekbe és a gyökérbe) nem. Ezért a lombtrágyával a növényre juttatott magnéziumot a növény 56 felveszi, de nem tudja transzlokálni az idősebb szervekhez. Az ionantagonizmusnak a magnézium szempontjából nagy szerepe van. A K+, Ca+ és NH4+ ionok bizonyos esetekben akadályozzák a Mg2+ felvételt. A talajok Mg tartalma nagyon különböző lehet. Az erdőtalajokban, a mezőségi és a réti talajokban viszonylag nagy Mg mennyiségek fordulnak elő. A laza szerkezetű, homokos és savanyú, kilúgzott talajokon általában kevesebb a magnézium. A kén (S) szerepe a termésképzésben A kén a makrotápanyagok közül sorrendben a 6.-ként tárgyalt esszenciális tápelem, a talajokban szerves és szervetlen formában egyaránt előfordul. A

növények a ként főleg SO42- formában veszik fel és a vizsgálatok szerint más tápanyagok - a szelén kivételével - alig befolyásolják a növényi sejtek szulfátion-felvételét. Kísérleti eredmények utalnak rá, hogy a szulfátfelvétel aktív folyamat, mivel az elektrokémiai gradienssel szemben történik. A szulfát főként felfelé (akropetálisan) transzlokálódik és a magasabbrendű növények csak kismértékben képesek bazipetálisan szállítani. A növényi szövetek összes S tartalma 0.2-07 % között változhat a szárazanyagban Az egyes növényi szervek közül általában a levelekben a legmagasabb a kéntartalom. A szerves kötésben levő kén 0.06 %-tól (pl fenyőtűk) 07 %-ig (pl egyes keresztesvirágúak) változhat a levelekben A neutrális kén a szerves anyagokban található mint szulfhidril, diszulfid, szulfonát-csoport vagy heterociklusos gyűrűk alkotójaként a koenzimekben (pl. koenzim-A) és vitaminokban (pl biotin, tiamin). Az SH

forma fontos az aminosavak és fehérjék felépítésében, az enzimek katalitikus funkciójának biztosításában, valamint redox rendszerekben (pl. cisztin-cisztein) Az S-S diszulfid kötések fontos szerepet játszanak a polipeptid struktúra stabilizálásában. Ezek az S-S hidak járulnak hozzá az enzim-fehérjék képződéséhez. A 43táblázat adataiból a növekvő kén-adagok hatása látható a kéntartalmú aminosavak mennyiségére két eltérő (A és B) a lucerna fajtánál. 57 4. 3 táblázat A kén hatása a lucerna kéntartalmú aminosavainak mennyiségére SO42-ion Methionin mg/g N Cisztin mg/g N mg/kg A-fajta B-fajta Kén % A-fajta B-fajta A-fajta B-fajta 0 10,46 17,6 21,5 24,4 0,100 0,089 1 20,8 27,6 28,6 35,2 0,103 0,098 3 33,6 34,9 37,0 43,6 0,129 0,121 9 38,0 40,3 38,9 42,9 0,186 0,200 27 41,4 43,9 42,9 45,0 0,229 0,227 81 43,4 44,3 43,6 46,0 0,224 0,242 Tisdale et al. (1993) nyomán A kén

nélkülözhetetlen alkotórésze a tiazol-gyűrűnek, amely a tiamin (B1-vitamin) fő összetevője. A tiamin előfordulhat mint szabad vitamin vagy mint tiaminpirofoszfát A növények főként a szabad vitamin formájában tartalmazzák a tiamint, a tiamin pirofoszfát pedig koenzimként működik közre a piruvát dekarboxilációjában. A kén alapvetően fontos eleme a zsírsavak szintézisének. Az olajos növényekre a magasabb kén-igény jellemző (keresztesvirágúak, napraforgó stb.) A kén illóanyagok vegyületeiben szerepet játszik a mustár és a hagymafélék jellegzetes ízének és illatának kialakításában. A kén a ferredoxin létfontosságú alkotója. A ferredoxin résztvesz a redox folyamatokban az elektronok szállításával a fotoszintézis fény- és sötét szakaszában egyaránt. A megfelelő kén tápanyagellátottság tehát nagyon fontos az olajtartalmú növények termésképzéséhez. Ez a kérdés Európában jobban előtérbe került,

mint pl az Egyesült Államokban, ahol a kutatók a növények olajtartalmának fokozását inkább nemesítéssel és megfelelő szelekcióval igyekeztek megoldani, mint a nagyobb adagú kén-táplálással. Kielégítő kén-ellátottság szükséges a levelekben az akadálytalan klorofill-képződéshez. A fenti összefüggés jól nyomonkövethető a 4.4 sz táblázat adataiból is 58 4.4 táblázat Növekvő szulfát-adagok hatása a vöröshere levelének klorofill-tartalmára szulfát adag mg/kg talaj 0 5 10 20 40 Klorofill-tartalom % sz.a 0.49 0.54 0.50 1.02 1.18 Tisdale et al. (1993) nyomán A harmonikus fejlődéshez fontos a növényekben a megfelelő N/S arány, ami útmutatóul szolgálhat abban, hogy a növények kellően vannak-e ellátva kénnel. Kedvező körülmények között ez az arány egyes növényeknél 30-40:1 között, őszi búza esetén 15:1 aránynál van, míg kénhiányos növényeknél 70-80:1 közti értékeket is találtak. A nem szervesen

kötött kén a növényekben szulfátként van jelen és a talajból, valamint a levegőből történő összes felvétel mennyiségétől függően jelentősen meghaladhatja a szerves kén mennyiségét. Az utóbbi évtizedekben számos ismeret áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy a növények képesek a légköri SO2-t hasznosítani. A kis koncentrációban jelenlevő SO2 kedvező hatásáról több közlemény is beszámol. A növények kén-igénye jelentősen különbözik. A magas fehérjetartalmú pillangósok, a keresztesvirágúak megfelelő ellátottságához pl. legalább 3-szor annyi kénre van szükség, mint a gabonákéhoz. A kén hiányában a növények növekedése, fejlődése lelassul. Hiánytüneteire jellemző a levélerek sárgulása, a keresztesvirágúak alsóbb levelei fonákának vöröses elszíneződése (lásd részletesebben a 4.4 pontban leírtakat) 4. 25 Egyéb fontos makroelemek Nátrium (Na) Ez a tápelem esszenciális a halophyta

(sókedvelő) növények számára, amelyek a turgor 59 fenntartásához és a növekedésükhöz a vakuolumokban nagyobb mennyiségeket halmoznak fel nátrium-sókból. A nátriumot Na+ ionként veszik fel a növények. Koncentrációja tág határok közt mozog, a levelek szárazanyagában 0,01 és 10 % között fordul elő. A cukorrépa levélnyél nátriumtartalma gyakran e tartomány felső határán található. A Na kis mértékben helyettesítheti a káliumot, tehát szerepe van a növények vízháztartásában. A sókedvelő növények közé tartozik többek közt a cukorrépa és más répafajok, a spenót, zeller, káposztafélék, mustár, retek és a mangold. Cukorrépánál a jobb Na ellátás termésnövelő hatását mutatták ki. Elsősorban a levelek növekedése serkentődött Rizs esetében kálium-hiányban nátriummal termésnövekedést értek el, de optimális K-ellátás esetén a Na-túlsúly inkább terméscsökkentő hatású volt. Egyes növények

nagyon kis mennyiségben igénylik (búza, borsó, len, árpa, zab, paradicsom, mustár), más növényeknél hiánytüneteket nem lehetett kimutatni (kukorica, burgonya, szója, bab, hagyma, saláta, spenót). Az egyes növények Na felvételi képességét a 45 táblázat mutatja be A cukorrépa, takarmányrépa és a zeller még megfelelő K ellátás esetén is terméstöbblettel reagálnak a Na adagolásra. Számos C4 típusú növény számára a nátrium ugyancsak esszenciális tápelemnek számít. Szerepe van a krasszulácea sav anyagcseréjében is, amely feltehetően részese a növények víz-stresszre adott reakciójának. Bizonyos eredmények azt mutatják, hogy a nátrium fokozza a foszfo-enolpiruvát karboxiláz aktivitását, amely az elsődleges karboxilálást végző enzim a C4 típusú fotoszintézisnél. A növények vízháztartása valószínűleg kapcsolatban van a fotoszintézis típusával: a C4 típusú növények közül számos fajra különösen hatékony

széndioxid megkötő képesség ill. fotoszintézis jellemző; természetes élőhelyük arid, szemiarid vagy trópusi körülmények közt található, ahol a sztómák csukódása a vízvesztés megakadályozására a növekedéshez vagy az életben maradáshoz nélkülözhetetlen. 60 4.5 táblázat Egyes növények potenciális Na felvételi képessége Magas Közepes Takarmányrépa Cukorrépa Mangold Spenót Zeller Káposzta Kókusz Gyapot Csillagfürt Zab Burgonya Alacsony Árpa Len Köles Repce Búza Nagyon alacsony Hajdina Kukorica Rozs Szója Tisdale et al. (1993) nyomán Szabadföldi körülmények között a növények Na hiányát még nem figyelték meg, üvegházban azonban a paradicsomnál sikerült kimutatni a Na hiányát. Klór (Cl) A klór a természetben gyakori elem és körforgalma gyorsan végbemegy. Mivel a talajokban a klorid-ion nem adszorbeálódik az ásványokon, mozgékonysága következtében könnyen kimosódik a talajszelvény mélyebb

rétegeibe, ha a talaj vízgazdálkodási feltételei ennek kedveznek. Ennek ellenére, sok esetben előfordul a felhalmozódás is (pl a nem megfelelő minőségű öntözővíz alkalmazásakor, tenger melletti területek művelése során vagy a talaj kedvezőtlen vízgazdálkodási tulajdonságai esetén. A legtöbb növény gyors ütemben és jelentős mennyiségben képes a klór felvételére. A felvétel sebessége elsősorban a talajoldat egyéb tápanyagainak koncentrációjától függ. Egyes kutatók kimutatták, hogy a felvétel létrejöhet elektrokémiai gradienssel szemben is. Amikor a külső közeg Cl-koncentrációja magas, a plazmalemmával szemben inkább a tonoplaszt válik a Cl-ion mozgásában a limitáló tényezővé. Ma már bizonyított tény, hogy a magasabb rendű növények számára a Cl esszenciális tápelemnek számít. Az élettani szükséglet meglehetősen alacsony, - a halofiták kivételével - néhány ppm nagyságú. A megfelelő termés

eléréséhez a mérsékelt égövi növényeknél 4-10 kg klór elegendő. In vitro kísérletekben (izolált kloroplasztokból) sikerült bizonyítani, hogy a Cl- szerepet játszik a fotoszintézis O2 termelésében a II. fotorendszerben A fotoszintézisen kívül a klórnak más funkciói is vannak a növényben, amelyek a nagy mozgékonyságával vannak összefüggésben, 61 valamint azzal, hogy a klóriont a növények széles koncentrációtartományban képesek elviselni. Azok a növények, amelyek nagy mennyiségben vesznek fel klórt, rendszerint magas víztartalommal jellemezhetők, mivel a klór fontos ozmotikum. Hiánytüneteket számos növényfajnál megfigyeltek. Irodalom szerint a nem halofita növényekben a klór-hiány kritikus koncentrációja 70-100 ppm Cl- közt van a szárazanyagra vonatkoztatva. A feleslegben levő klór sokkal nagyobb problémát jelent a növényeknél. A szikes talajokon termesztett növények gyakran mutatják a klór-toxicitás

tüneteit. Ilyen tünetek pl a levélszélek és csúcsok barnulása, bronzos elszíneződése, idő előtti elsárgulás és a levél lehullása. Hasonlóan a nátriumhoz, az egyes növények klórral szembeni érzékenysége ill. tűrőképessége is eltér (4.6 táblázat) 4. 6 táblázat Különböző növények sótűrő képessége Toleráns Mérsékelten toleráns Mérsékelten érzékeny Érzékeny Cukorrépa Takarmányárpa Lucerna Burgonya Gyapot Zab Herefélék Dohány Kukorica Paradicsom Szudánifű Szója Bab Búza Rizs Zeller Herefélék Karfiol Körte Lycopersicon chesmanii Rozs (toleráns ökotipus) Árpa Őszibarack (gyümölcsök) Tisdale et al. (1993) nyomán Szilicium (Si) A szilicium a litoszférában az oxigén után a második leggyakoribb elem és szinte minden ásványban megtalálható. Az oldható szilicium Si(OH)2 formában széles pH-tartományban (pH 2 és 9 között) előfordul. A vizsgálatok szerint a növények pH 9 alatt

monokovasav formájában veszik fel a sziliciumot, főleg passzív úton. Bár a felvétel mechanizmusáról nincs egységes vélemény, egyes kutatók szerint a növények a sziliciumot a kolloidálisan oldható orto-kovasav (H4SiO4) formában veszik fel, és ez a transzspirációs árammal jut a föld fölötti részekbe. A növények számára életfontossága egyes kutatók szerint nem egyértelműen bizonyított (az 62 emberi és állati szervezet számára azonban esszenciális elem). A szilicium koncentrációja a legtöbb növényben, és főleg állatok testszöveteiben többnyire olyan kicsi, hogy jogosan sorolják a mikroelemek közé is. Ismeretes, hogy a rizsnövény sejtnedvében mintegy százszor több a Si, mint a külső oldatban és ez a biológiailag aktív felvételt jelzi. A növényekben a Si főleg mint hidratált, amorf, polimerizált kovasav (SiO2nH2O) fordul elő. A nagy sziliciumtartalmú növényekben, mint amilyen pl. a zab és a rizs, a Si mintegy 90

%-a a növények föld fölötti részeiben található. A különböző növényfajok között a Si-tartalmat tekintve igen nagy különbségek lehetnek. Az egyszíkű növények Si-tartalma többnyire 2-20 mg/g között változik (szárazanyagra vonatkoztatva), a kétszíkű növények Si-tartalma azonban csupán tizede-huszada az egyszikűekének. Egyes fűfélék sziliciumdioxid-tartalma 3-5 % is lehet a szárazanyagban. A szilicium anyagcserében betöltött szerepe még nem teljesen tisztázott. Néhány magasabb rendű növény szárában, a cellulózban mint vázalkotórész van jelen a kovasavgalaktáz komplexben, bár ezeknek a vegyületeknek a szerepe még nem egyértelműen tisztázott. A kovasav a bórsavhoz és a foszforsavhoz hasonlóan cukrokkal, alkoholokkal, szerves savakkal észtereket, szerves komplex vegyületeket képez. A kovasavlerakódás, az un szilifikáció során a sejtfalban az OH-csoportot tartalmazó aminosavak szintézise meggyorsul, ezekhez

kötődik a kovasav, majd a komplexumhoz később poliszacharidok is kötődhetnek. A növények Si-tartalma sziliciumtrágyázással befolyásolható. Si-trágyázási kísérleteket sokan folytattak pl. tavaszi és őszi árpával szabadföldön, amorf kovasavval és kohósalakkal talajtrágyaként, és vízüveg oldattal levéltrágyaként. Az irodalmi adatok szerint a szilikáttrágyázás növeli a növények P-ellátottságát, de ezt a hatást elsősorban bázikus szilikáttrágyáknál figyelték meg. A növények számára a Si az alábbiak miatt fontos: a talajoldatban és a növényi nedvben levő kovasav mérsékli a különböző fémionok toxikus hatását; mechanikai támaszt jelent; a növényi szövetekben levő szilárd kovasav véd a gombák okozta fertőzések ellen (pl. javul a rizs barna foltosság elleni rezisztenciája). 63 4. 3 Az esszenciális mikroelemek táplálkozás-élettani szerepe a termésképzésben Vas (Fe) A vas a növényekben fontos mint

szerkezeti alkotóelem és különböző enzimatikus folyamatok közreműködője. A szántóföldi kultúrák számára kielégítőnek tartott vas-koncentráció általában 50 és 250 ppm között mozog. Az 50 ppm-nél alacsonyabb koncentrációknál rendszerint már vashiány fellépésére kell számítani. A növények gyökéren keresztül történő tápanyagfelvételében az alábbi vas-formák játszanak szerepet: a Fe2+ és Fe3+ ionok, valamint a szerves komplexekben vagy kelátkötésben levő vas. A növények anyagcseréjéhez a Fe2+ ion szükséges és a növények főként ezt a formát veszik fel. A növények egy része hatékonyan képes a vasat felhalmozni: kísérleti eredmények szerint a napraforgó és szója hajtásokban a Fe koncentrációja a környező oldaténak mintegy 30-szorosa volt. A növények vashiánnyal szembeni érzékenysége különböző (47 táblázat) A Fe2+ ion mozgékonyabb és inkább alkalmas a molekuláris szerkezetekbe történő

beépülésre. A szervetlen Fe vegyületek felvehetősége a pH szerint változó oldhatóságtól függ, így a gyökérzet azon képessége is befolyásolja, hogy mennyire képes a pH-t csökkenteni és ezáltal a Fe3+ ionokat Fe2+ ionokká redukálni a rhizoszférában. Egyes növényi szövetek, melyekben a Fe3+ ion mennyisége nagy, a vas-hiány tüneteit mutathatják. A vas-kelátok a jó oldhatóságuk révén szintén könnyen hozzáférhetők a növények számára. A Fe felvételét jelentősen befolyásolja a többi kationok jelenléte; a versengést megfigyelték számos kationnal pl. Ca2+, K+, Mg2+, Cu2+, Mn2+ és Zn2+ A vas nem nagyon mozog az egyes növényi szervek között. A vashiányossá váló növényeknél a fiatalabb részek klorotikus tüneteket mutathatnak, míg az idősebb levelek zöldek maradnak. 4.7 táblázat A növények vashiánnyal szembeni érzékenysége Érzékeny Mérsékelten érzékeny Toleráns Szőlő Lucerna Burgonya Szója Árpa

Gyapot Zöldségfélék Kukorica Búza Gyümölcsfélék Zab Kukorica Len Rizs Kukorica(egyes fajták) Bab Zöldségfélék(egyes fajták) Árpa Tisdale et al. (1993) nyomán 64 A xylemben elsődlegesen transzlokálódó forma valószínüleg a vas-citrát. A vas legfőbb szerepe az egyes életfolyamatokban a következőkben foglalható össze: A legismertebb a vas jelentősége a fotoszintézisben, légzésben és az oxidációs-redukciós folyamatokban. A porfirin -váz alkotóeleme a citokrómokban, a hem molekulákban, valamint a hemoglobinban. A sejtekben levő vasnak mintegy 75 %-a kapcsolódik a kloroplasztokhoz és a levelekben található vas kb. 90 %-a a színtestek lipoproteinjében és a mitokondriumok membránjában található. A fotoszintézis redukciós folyamataiban és a ferredoxin reakcióiban a vas mint kezdeti elektron-felvevő (acceptor) játszik szerepet. A zöld növényekben gyakran szoros kapcsolat van a Fe-ellátottság és a

klorofilltartalom között, de az még nem tisztázódott teljesen, hogy a vas közvetlen szerepet játszik-e a klorofill szintézisében. A Fe ellátottság hatását a levelek klorofilltartalmára és az enzimaktivitásra a 48 táblázat adatai is szemléltetik. 4. 8 táblázat A Fe ellátottság hatása a paradicsom levelének klorofill tartalmára és enzim aktivitására Kezelés Fe µg/g Száraztömeg Klorofill Relatív enzim aktivitás HCl oldat Kielégítő Fe Fe hiány Összes mg/g zöld Kataláz Peroxidáz 10,3 18,5 3,52 100 100 3,3 11,1 0,25 20 56 Mengel (1989) nyomán A feltételezés, hogy a vas részt vesz a fehérje-anyagcserében is, abból ered, hogy számos szerző megfigyelése szerint Fe hiánynál a fehérje-frakció csökkenésével egyidejűleg növekedett az oldható szerves N vegyületek mennyisége. A meszes talajokon, ill. meszezés hatására a szőlőben fellépő vas-klorózis egyik fő oka a HCO3ionok hatására bekövetkező rosszabb

oldhatóság és mozgékonyság Ennélfogva a Fe transzlokációja a fiatalabb levelek irányába jelentősen lecsökken, noha az összes Fe mennyisége nem vagy alig változik. Vashiányra érzékeny növény a szőlő, gyümölcsfélék, zöldségfélék, szója, bab és a len. Mérsékelten érzékeny a lucerna, árpa, kukorica, zab, rizs és egyes zöldségfajták. A vashiánnyal szemben toleránsak a burgonya, gyapot és búza. 65 Bór (B) A bórt, - amely az egyedüli nem-fémes mikroelem - feltehetően nem disszociált állapotban, főleg bórsav formájában veszik fel a növények, bár a felvétel körülményei, a folyamat passzív és aktív szakaszai még nem teljesen tisztázottak. Sokkal kisebb mennyiségben, de szerepet játszanak a felvételben a különböző borátok is - pl. H2BO3-, HBO32- Az egyszikűekben 6-18 ppm, míg a kétszikűekben 20 és 60 ppm közti koncentráció jellemző a szárazanyagban. A bór csillámokban és különböző ásványokban

fordul elő. A talajban bórsav, borátok formájában van jelen, egy része a talajoldatban szabadon, ill. a talajrészecskékhez kötve Az agyagfrakció növekedésével csökken a vízoldható bórtartalom. A meszezés csökkenti a növények számára felvehető bórmennyiséget. A felvétel során a bór főleg a vízáramlással mozog a gyökerekben, ez összefügg azzal a tapasztalattal, hogy a B hiány látható tünetei mindig a növekedő hajtáscsúcsokon jelentkeznek először, a Ca-hoz hasonlóan. Ugyanakkor a bór viszonylag gyengén mozog, a növényben immobilis elemnek tekinthető. A növények alsóbb részeiben a B tartalom gyakran magasabb, mint a felső részekben. A bór esszenciális elem a merisztémaszövetek új sejtjeinek fejlődésében és növekedésében, a virágok megtermékenyülésében és a magkötésben, a szénhidrát-anyagcserében, a keményítő, cukrok transzlokációjában. Nélkülözhetetlen a nitrogén és foszfor anyagcserében,

az aminosavak és fehérjék szintézisében, valamint a hüvelyeseknél a gümők képződésében. Szerepe van a DNS szintézisben, embrionális fejlődésben, hormonális szabályozásban A bór nem épül be az enzimekbe vagy szerkezeti makromolekulákba és nem részese az enzimek és szubsztrátumok kelát-képző reakcióinak. A borát ion a foszfát-ionokkal együtt vesz részt a cukrok, alkoholok és szerves savak OH- csoportjainak reakcióiban és bórsav-észtereket képez. A sejtfalak stabilitását és finom szerkezetét a polihidroxil vegyületek növelik, amelyeket a bór képez a sejtfal alkotóival. Igy fejti ki kedvező hatását a pollencsövekre, valamint a gyorsan növekvő merisztéma-szövetekre. A bór fontos az RNS szintézisnél egyrészt a nitrogén- anyagcserében való részvétele miatt, másrészt azáltal, hogy szabályozza a foszfor beépülésének mértékét a nukleotidokba. 66 Mangán (Mn) A mangán a növényi gyökerekhez Mn2+ kationként

és természetes vagy mesterséges kelátkomplexek formájában jut. A mangán a talajban szilikátokban, karbonátokban, oxidokban fordul elő, a talajrészecskékhez kötötten vagy a talajoldatban szabadon. A talaj pH csökkenésével megnövekszik a felvehető Mn2+-ionok mennyisége. Ezt elősegíti a savanyúan ható műtrágyák alkalmazása. Meszezés hatására csökken a felvehető mangántartalom A levélen keresztül a fentiek közül bármelyik forma közvetlenül felvehető. A mangán a vashoz hasonlóan, viszonylag gyengén mozog a növényekben, ez szolgál magyarázatul arra, hogy a Mnhiány tünetei általában a fiatalabb leveleken jelennek meg először. A legtöbb növényben a Mn koncentráció 20 és 500 ppm között mozog, a 15-25 ppm alatti mennyiségek a hajtásrendszer felső hányadában rendszerint már hiánytüneteket okoznak. A mangán több alapvető életfolyamatban vesz részt: a fotoszintézisben, oxidációs-redukciós folyamatokban,

dekarboxilációban és számos enzimreakciót aktivál a citromsav-ciklusban. A mangán befolyásolja a növényekben az auxin mennyiségét és egyes kutatási eredmények arra utalnak, hogy a magasabb mangán-koncentráció a növényben kedvez az indolecetsav elbomlásának. A mangán funkcionális szerepe tükröződik abban is, hogy résztvesz a II. fotorendszer elektrontranszportjában, valamint a kloroplasztok megfelelő membrán-struktúrájának fenntartásában A mangán helyettesítheti a magnéziumot a fotofoszforilálás számos reakciójában. Bár nem szükségszerűen specifikus a szerepe, a mangán szükséges a citromsav-ciklus számos enzimreakciójának kellő aktiválásához. Az enzimrendszerek többségében a magnézium és a mangán egyformán hatnak az enzim-transzformáció elősegítésében. A Mn-hiányos növények levelein az erek közti fakó, szürkés-zöld klorózis jelenik meg, a növény többi része azonban zöld marad. A levelek sok esetben

foltosakká, márványozottakká válnak, pl répafélék, lucerna. Ismeretes a gabonák (pl zab stb) levelének ún szárazfoltossága Ugyanakkor a főleg savanyú talajokon jelentkező Mn-felesleg is káros lehet a növényekre. A mangán és más mikroelemek hiánya, normál- és toxikus koncentráció-intervalluma az egyes növényekben eltérő. Különösen a dohány, szója és gyümölcsfák érzékenyek a mangán- toxicitására. Megfigyelték a gyapot levelének "gyűröttségét" is Mn-felesleg esetén. Ilyenkor a talaj pH értékének meszezéssel történő növelése ajánlott. 67 Cink (Zn) A növények a talajból a cinket Zn2+ ionként vagy természetes ill. mesterséges komplex vegyületek formájában veszik fel. A normál koncentráció tartománya 25 és 150 ppm között van, a hiánytünetek általában 20 ppm alatt, míg toxikus tünetek akkor fordulhatnak elő, ha a levelekben a Zn 400 ppm felett van a szárazanyagban. Az oldható cink-sók és

cink-komplexek a levélen keresztül szintén bekerülhetnek a növénybe. A cink a sejtekben fontos a stabil metallo-enzim komplexek kialakításában és számos enzim (pl. dehidrogenázok, peptidázok, szuperoxid dizmutáz stb) aktivátora, de jelenleg nem teljesen tisztázott, hogy funkcionális, strukturális vagy regulátor szerepet tölt-e be. Stabil kötéseket képes létrehozni a nitrogén vagy kén ligandumokkal és nem részese az oxidációs-redukciós folyamatoknak a biológiai rendszerekben. A cink fontos szerepet játszik a növények nitrogén-anyagcseréjében. A kísérleti eredmények szerint a cinkhiány először a levelek ribonukleinsav-szintjének és a sejtekben a riboszómák mennyiségének drasztikus csökkenésében mutatható ki. Ismeretes, hogy a cink funkcionális szerepet tölt be az auxinok és a triptofán szintézisében. Mivel ez utóbbi nélkülözhetetlen az indol-ecetsav képződéséhez, a megfelelő cink ellátottság közvetetten a hajtások

megnyúlásához is szükséges. Számos kísérleti eredmény szolgál bizonyítékul arra, hogy a növényekben a Zn és a P közt antagonista kölcsönhatás van. A magas vagy túlzott foszfor-ellátottság Zn-hiányt képes létrehozni, különösen meszes talajokon. Egyes szerzők vizsgálati eredményei arra utalnak, hogy a foszfát befolyásolja a növényi szövetekben a Zn fiziológiai aktivitását, eltérően a korábbi feltételezésektől, miszerint a Zn azért válik inaktívvá az anyagcserében, mert Zn-foszfátként kicsapódik. Több kísérleti eredmény szolgál bizonyítékul arra, hogy a Zn2+ felvételét a többi fém-kation- pl. Fe2+, Cu2+, Mn2+ stb - erősen befolyásolja, feltehetően az azonos carrierhelyekért történő versengés miatt Bizonyos kultúrnövények - mint pl. a kukorica, szója és a babfélék - különösen érzékenyek a cink-hiányra. A burgonya, cukorrépa és a lucerna a tapasztalatok szerint közepesen érzékenyek a nem kielégítő

cink-ellátottságra. Molibdén (Mo) A molibdén átmeneti tulajdonságú elem, a talajban nem fém-kationként van jelen, a növények 68 molibdenát (MoO42-) ionként veszik fel. A molibdén hajlamos hetero- és izopolisavak képzésére és ezek sói, a molibdenátok komplex poli-anionokat képezhetnek mint pl.a hatos koordinációjú foszfor-molibdenát. Ebben a formában történő megkötődése ill elkülönülése magyarázatul szolgál arra, hogy miért képesek a növények viszonylag nagyobb mennyiségekben felvenni minden látható károsodás nélkül. A növények molibdéntartalma rendszerint nem haladja meg a szárazanyagban az 1 ppm koncentrációt, egyes növényekben (pl. gyapot, bab stb) viszont elérheti az 1000-2000 ppm nagyságrendet is. A növények alacsony molibdéntartalma összefügg azzal a tapasztalattal is, hogy a talajoldatban a MoO42- tartalom legtöbbször nagyon alacsony. A molibdénhiányos növényekben általában 0,2 ppm alatti értékeket

találunk. A molibdén nélkülözhetetlen alkotóeleme fontos enzimeknek, mint pl. a nitrogenáz és a nitrátreduktáz. A kísérleti eredmények arra utalnak, hogy a nitrogén-megkötés alapvető folyamatában a nitrogenáz - és így a molibdén szerepe is - azonos a szabadon élő és a szimbiotikus N2 kötő baktériumoknál. A nitrátreduktáz a legtöbbet tanulmányozott Mo tartalmú enzim, a nitrátok nitritekké, majd második lépésben ammóniává történő redukcióját katalizálja. Először szójából izolálták, de számos más szervezetben is vizsgálták (pl. baktériumok, algák, gombák és magasabbrendű növények). Az enzim aktivitása a jobb Mo ellátással fokozható A Mo hiányos növényekben ennek megfelelően a nitrátreduktáz aktivitása nagymértékben csökken. Az egyes növények Mo szükséglete jelentősen különbözik. A pillangósok (pl szója, lucerna) és a keresztesvirágúak (főként a káposztafélék és a karfiol) igénye magasabb,

míg pl. az egyszikűek nem nagyon érzékenyek a Mo hiányra. Mivel a Mo hiány elsősorban savanyú talaj-kémhatásnál lép fel, ahol a növények túlzott mennyiségben vesznek fel Mn2+ és Al3+ ionokat, a Mo hiány gyakran jár együtt Mn és Al toxicitással. A legtöbb esetben a meszezés elegendő arra, hogy a Mo hiányt megelőzze. Előfordul azonban az is, hogy a növények kielégítő Mo ellátottságához és a megfelelő termésszint eléréséhez Mo trágyázásra van szükség. Ilyenkor azonban nagyon óvatosan kell megállapítani a kijuttatás adagját, mivel a takarmánynövényekben levő magas Mo szint az állatokra toxikus lehet. Általában 5 ppm Mo tartalmat tekintenek a mérgező hatás küszöb-értékének a növények szárazanyagában. Mivel a Mo legfontosabb funkciója a növényi anyagcserében a nitrát redukciójához kapcsolódik, a Mo hiány tünetei legtöbbször együtt járnak a N anyagcsere zavaraival ill. N hiánnyal (lásd még: 4.4 pont) 69

Réz (Cu) A legtöbb növény csak nagyon csekély mennyiségben vesz fel rezet. A felvétel főként Cu2+ ionként, kisebb mértékben természetes vagy szintetikus szerves komplexek formájában történik. A réz-sók és a komplexek felvehetők a levélzeten keresztül is. A szárazanyagban rendszerint 2-20 ppm közötti koncentrációkat találunk. A réz-hiány küszöbértékének a 4 ppm alatti mennyiségeket tartják Mivel pl a gabonák átlagos részfelvétele 20-30 g Cu/ha, a kijuttatandó mennyiség is kicsi. A növények réz-felvételét jelentősen befolyásolja más kationok - pl. Zn - jelenléte és a talajban levő felvehető réz-tartalom. A Cu sem a talajban, sem a növényben nem számít mozgékony elemnek. Több kísérleti eredmény rámutat arra, hogy a réz mozgékonysága a növényben erősen függ az ellátottságtól: míg az elegendő rezet tartalmazó növényekben a levelekből a szemtermésbe történő transzlokáció akadálytalan, addig a

Cu-hiányos növényekben gyakorlatilag immobilis. A réz a növényben fontos biokémiai funkciókat tölt be. Nélkülözhetetlen az oxidáz-enzimek (mint pl. aszkorbinsav oxidáz, polifenol oxidáz, tirozináz stb.) katalizálásában, valamint a citokróm oxidáz terminális oxidációjában A zsírsavak hidroxilációját ugyancsak réztartalmú enzimek katalizálják. A réz részese a fotoszintetikus elektron-transzportnak, valamint hozzájárul a klorofill és más növényi pigmentek stabilitásának megőrzéséhez. A kloroplaszt-fehérje, a plasztocianin egyik alkotójaként a két fotokémiai rendszer közt létrejövő elektron-transzport lánc folyamatosságához a Cu jelenléte is szükséges. A nemzetközi szakirodalomban számos kísérleti eredmény bizonyítja, hogy a növények fehérjeszintézisében és a szénhidrát-anyagcserében szintén fontos szerepet játszik a réz. A fiatal növekvő növényi szervekben, ahol a fehérje-szintézis a legintenzívebb,

alacsonyabb DNS mennyiségeket találtak a réz-hiányos növénynél. A kutatási eredmények azt is igazolták, hogy a réz jelenléte különösen fontos a szimbiotikus N2 fixációhoz, bár a mechanizmus nem teljesen tisztázódott. A növényekben a réz-toxicitás ritkán fordul elő, mivel a réz erősen kötődik a talajrészecskékhez, az erősen savanyú talajoknál azonban kialakulhat. 70 Kobalt (Co) A növényi szárazanyagban a kobalt általában 0,02 és 0,5 mg/kg érték között fordul elő. A kobalt különösen fontos elem a pillangósok számára, mivel ismeretes, hogy esszenciális a légköri nitrogént megkötô szimbiózisban élő Rhizobium fajok és a szabadon élő mikroorganizmusok életműködéséhez ill. a B12 vitamin képzéséhez Kísérleti körülmények között a tápoldatban mindössze 10 ppb (µg/kg) kobalt- koncentráció elegendő volt a lucerna kielégítő nitrogén-fixációjához. A kobalt a porfirin gyűrűs szerkezetében komplexet

képez a nitrogén atomokkal, ami egy prosztetikus csoportot biztosít a nukleotiddal való kapcsolódás számára a B12 koenzimben. A kobalt több enzimreakció számára fontos elem, pl. nélkülözhetetlen az enoláz és a szukcinin kináz aktiválásához. Részt vesz továbbá a Rhizobiumok leghemoglobin anyagcseréjében és a ribonukleotid reduktáz működésében. A magasabbrendű növények kobalt-igényének egyik bizonyítéka volt, amikor a szárazanyag produkció jelentős növekedését érték el a steril közegben nevelt hereféléknél kis mennyiségű kobalt tápközegbe adagolásával. Alacsony molekulasúlyú kobalt-komplexeket is kimutattak steril közegben nevelt növényeken, ami jelzi a kobalt beépülését az anyagcserébe. A kobalt kijuttatásával a gyapotnál 9-21 % termésnövekedést is elértek, a levelekben pedig kedvezőbb volt a víztartalom és a kataláz enzim aktivítása. A gyökereken át a növénybe jutó kobalt elsősorban a

transzspirációs árammal mozog, így feldúsulása elsősorban a levélszéleken és csúcsokon fordul elő. A növények a kobaltot a levélzeten keresztül is fel tudják venni, a növénybe így bekerülő kobalt azonban gyakorlatilag immobilis. A növények számára történő felvehetőségét többek közt a kristályos mangánoxid tartalmú ásványok jelenléte befolyásolja, az oxidokból a mozgékony mangán-ionokká történő átalakulást elősegítő savas kémhatás, ill. a reduktív viszonyok a kobalt felvehetőségére is kedvezően hatnak 71 4.4 A tápelemhiány és felesleg tipikus látható tünetei ───────────────────────────────────────────────────────────── Elem (jel) Látható tünetek

───────────────────────────────────────────────────────────── Nitrogén (N) Hiány Világoszöld, fakó szín (klorózis), az idősebb levelek sárgulnak, később megbarnulnak és elhalnak. A növény növekedése lelassul, a növény satnya lesz, korai elöregedés lép fel, termést alig vagy egyáltalán nem hoz. Ha a talajban kevés a felvehető nitrogén mennyisége, a növények növekedésükben visszamaradnak. Mivel a nitrogén újrafelhasználható elem, a hiánytünetek először az idősebb levelekben jelentkeznek. Felesleg A növények sötétzölddé válnak és a frissen nőtt hajtások nedvdúsak, a betegségekkel, rovarkártevőkkel és szárazsággal szemben kevésbé ellenállóak. A növény könnyen megdől. A virágok elhullanak és rossz a terméskötés A vegetatív szervek megnyúlnak, beárnyékolják a növény alsó részeit,

emiatt az alsó szövetek megnyúlnak. Gabonáknál megdőlés következik be A túlzott N műtrágyázás károsan befolyásolja a termésképződést, valamint egyes növényeknél a tárolhatóságot (burgonya, hagyma). Cukorrépában csökken a cukortartalom. Sörárpában hátrányosan megemelkedik a fehérjeszint A nitrogén túladagolás csökkenti a növények fagyállóságát. A túlzott N ellátottság különösen savanyú talajokon növeli az ammónium-ion (NH4+) felvételét, ami károsan hathat a zöldségfélékre. Ez a negatív hatás kalcium-felvétel csökkenést, káliumhiányt és vízfelvételi zavart idézhet elő. Ammónium-toxicitás Az NH4-nitrogénnel műtrágyázott növényeknél felléphetnek a toxicitás tünetei, a szénhidrátok kiürülése és a vontatott növekedés. A hajtásokon kóros elváltozások jelenhetnek meg, a levelek lefelé és a növények túlzott nedvesség-ellátottságnál is hervadnak. Mg-hiány tünetei ugyancsak felléphetnek

A gyümölcs- és szemtermés csökken 72 Nitrát-toxicitás Egyes növények pl. Sorghum - érzékenyek a nitrát-feleslegre A leveleken vöröses elhaló foltok jelennek meg, súlyos esetekben nekrotikussá válnak. A nitrát-felesleg hatására csökken a gyökérfejlődés, főleg a másodlagos gyökereké és fokozódik a gyökérszőrök növekedése. A szőlőnél a szövetek puhák, szivacs-szerűek, a beérés romlik és fogékonyabbá válik egyes gombabetegségekre. A talajok túlzott N ellátottsága a nem kívánt nitrát (NO3-) felhalmozódáshoz vezethet. A növényben felhalmozódott nitrát káros az egészségre (főleg csecsemőknél, fiatal állatoknál, lásd 5. Fejezet) Foszfor (P) Hiány A növények növekedése lelassul, satnyákká válnak és a relatív nitrogén túlsúly miatt az idősebb levelek bíborlila elszíneződése tapasztalható, főként a levél fonákán (az antocián képződés miatt). Mivel a P szinte minden növényi

anyagcsere-folyamatban szerepel, hiánya esetén anyagcserezavar következik be. A fehérje-, cukor-, és keményítőszintézis lelassul A cellulózképződés szintézis felgyorsul. Az alsó levelek sárgulnak, majd alulról felfelé fokozatosan elhalnak. A gyökérzet fejletlenebb marad, romlik a vízháztartás, csökken a tápanyagfelvétel A foszfor hiánya késlelteti a virágzást, az érést, a gabonanövények erre nagyon érzékenyen reagálnak. Ha a foszforhiány a vegetációs időszakban tartós, a termésképzés csupán töredéke lesz a normálisnak. Felesleg A foszfor-felesleg nem közvetlenül mutatkozik meg, a növény azonban a Zn, Fe vagy Mn-hiány tüneteit mutathatja. A túlzott P ellátottság kölcsönhatásban van a növény Ca-táplálkozásával is: tipikus Ca-hiánytünetek jelenhetnek meg. A P felesleg általában nem közvetlenül mutatkozik meg, azonban nem kedvez a növényeknek, mert nagymértékű tápelem aránytalanságot okozhat. Nitrogén és

mikroelemek (Zn, Cu, Fe, Mn) relatív hiánya léphet föl. A nitrogén és a foszfor fiziológiai hatásukat tekintve egymásnak antagonistái, emiatt a túl sok foszfor N hiányként mutatkozik meg a növényeknél. Kálium (K) Hiány Az idősebb leveleken a széleken égéshez hasonló tünetek láthatók, amit "perzselés"-nek neveznek. A fiatal levelek pirosas elszíneződést mutathatnak vagy 73 az erek között klorotikussá válnak. A növények könnyen megdőlnek és érzékenyek a betegségekkel szemben. A gyümölcsök és a magtermés mennyisége és minősége egyaránt csökken. A betakarítás utáni gyenge beltartalom gyakran a nem megfelelő K-ellátottság következménye, bár a látható tünetek nem kifejezettek. A K-hiány nem okoz azonnal látható tüneteket a növényeken. Ez az un „rejtett éhség” azonban sokszor jelentős terméscsökkenésben nyilvánul meg. A klorózis (sárgulás) és nekrózis (elhalás) gyakran csak később

jelentkeznek. A kálium reutilizálható (újrafelhasználható) elem, ezért a hiánytünetek először az idősebb leveleken láthatók. A hiánytünetek legtöbbször a rosszul szabályozott vízháztartásból adódnak: a hiányosan ellátott szervek többet párologtatnak, a levelek csúcsai, szélei az élénk párologtatás következtében hervadnak, elhalnak. Néhány növénynél pl fehérhere a leveleken szabálytalan elhalt foltok láthatók. Felesleg A növények tipikus Mg és esetleg Ca-hiánytüneteket mutathatnak, a kation egyensúly eltolódása miatt. Tipikus kálium-toxicitás gyakorlatilag nem fordul elő Kalcium (Ca) Hiány A gyökerek tenyészőcsúcsa és a levélcsúcsok megbarnulnak és elhalnak. A levélszélek szakadozottak, mivel az új levelek széle összetapad. Súlyos hiánynál a levelek nem bújnak ki teljesen. Gyakori a zöldség- és gyümölcsfélék virágzatának csúcsrothadása ("blossom-end rot"), valamint az almánál a

foltosodás, stipesedés . Az alsóbb hajtások szállítószöveteinek pusztulása miatt a növények könnyen hervadnak jó víz-ellátottságnál is. Paradicsomnál a termésen csúcsrothadás léphet fel. Felesleg A növényeken tipikus Mg-hiány tünetei mutatkozhatnak, még nagyobb feleslegnél pedig a K-hiány tünetei is felléphetnek. A Ca túlsúlya ritkán tapasztalható. A mikroelemek (különösen a vas, mangán) oldhatatlan formába alakul át a talajban, ezért a relatív mikroelem hiány okoz klorotikus (sárgulásos) tüneteket. 74 Magnézium (Mg) Hiány Elégtelen Mg ellátás esetén csökken a fotoszintézis és a klorofill-képződés. Az idősebb leveleken az erek között klorózis, sárgulás látható, néha vöröses elszíneződés is. A klorofillok szétesése következtében a levélerek között márványozottan kifehéredik a levél. A fehérjeszintézis gátolttá válik, felhalmozódnak az aminosavak. A tünetek először az idősebb leveleken

jelentkeznek A növekedés lelassul és a növény érzékenyebbé válik a betegségekkel szemben. A gyümölcsöknél felléphet az ún "ecsetágúság" és a virágzat csúcsának rothadása is. Felesleg Ritkán tapasztalható, a kation-egyensúly megbomlásából következően azonban a növényeken a Ca- és/vagy a K-hiány tünetek jelenhetnek meg. Az egyszikűek fiatal levelei összesodrottak maradnak. Kén (S) Hiány Az egész növény fakózöld színe jellemző, az idősebb levelek sárgulnak, erős hiánynál bíborvörös, antociános elszíneződés is megjelenhet. A növények lédúsabbak lesznek, az ízközök rövidebbé válnak, egyes növényeknél merevtartás is megfigyelhető. Sok növénynél később következik be a kifejlődés, érés A fehérjeszintézis akadályozott, oldható nitrogénvegyületek halmozódnak fel, s egy idő után a nitrogénhiányra jellemző klorózis (sárgulás) tünetei jelentkeznek. Hagymaféléknél csökken az

illóanyagok és a termés mennyisége, romlik a tárolhatóság. Olajnövényeknél nagymértékű terméscsökkenés következik be. Felesleg Bár ritka, hogy a talaj túl sok szulfátot tartalmaz, az érzékeny növényeken azonban felléphetnek a leveleken a szélektől befelé terjedő sárguló foltok és a perzselés jelei. A levélméret elmarad a normálistól és idő előtti elöregedés tapasztalható. Jóval gyakoribb az ipari körzetekben a SO2 gáz károsító hatása: akut esetekben a leveleken vízfolt-szerű, majd barnásra színeződő területek jelennek meg. A krónikus kéndioxidszennyeződésnél a klorotikus foltok a teljes levélre átterjednek és a levelek lehullanak 75 Vas (Fe) Hiány A fiatal leveleken az erek közt klorózis jelentkezik, a levelek erei zöldek maradnak. Súlyosabb esetben a legfiatalabb levelek már szinte fehérek A szőlőn a klorózison kívül a Fe-hiány erős bogyó-elrúgást és a vesszők csökkent növekedését idézi

elő, amit gyakran okoz a meszes talajon a vas rossz felvehetősége. Gyümölcsöknél megfigyelhető a levelek korai lehullása és az ágak elhalása is. Meszes talajokon, ill meszezés hatására vasklorózis jöhet létre. Ennek oka, hogy ilyen körülmények között a vasnak rossz az oldhatósága és a mozgékonysága. Legjobban permetező-trágyázással vagy kelátok alkalmazásával gondoskodhatunk a vas pótlásáról. Felesleg Gyakorlatilag nem fordul elő normál termesztési körülmények közt. A rendelkezésre álló kísérleti eredmények szerint Fe-többletnél a levelek bronzos vagy kékeszöld elszíneződést mutatnak, a gyökér- és hajtás növekedés erősen gátolttá válik, a gyökerek megbarnulhatnak. Súlyosabb esetben a levelek elszáradnak Kialakulására jellemző, hogy a levelek intenzív sötét, vagy kékeszöld elszíneződést mutatnak, a gyökér- és hajtásnövekedés erősen gátolttá válik, a gyökerek megbarnulnak. Nagyon

súlyos esetben a levelek leszáradnak. Bór (B) Hiány A merisztéma szövetek abnormális növekedése, a gyökerek tenyészcsúcsának pusztulása figyelhető meg. A cukorrépánál ismeretes a répatest szív- és szárazrothadása. A virágok és a gyümölcsök lehullanak Egyes növényeknél a megtermékenyülés ill. a termésminőség jelentősen romlik Az ízközök rövidülnek, a növény tömzsi lesz Jellegzetes a törpeszártagúság, akadályozott virágképződés, tenyészőcsúcsok elpusztulása, hormonrendszer felborulása. A betegség különösen súlyos mértéket ölt száraz időjárás esetén Lúgos talajokon is gyakori, mert ilyen körülmények között a B oldhatatlan formában van jelen a talajban. Hiánya először a fiatal leveleken jelentkezik, a levelek kifakulnak, ellankadnak Almánál B hiány esetén a termés húsában parafoltok jelentkeznek. Paradicsomnál hajtáscsúcs pusztulása lép fel. Gyümölcsfáknál, szőlőnél termékenyülési

zavarok, kisebb termésnagyság, szőlőnél a bogyók aprók maradnak és jelentősen romlik a minőség. Javasolt adagja általában 0,5- 76 3,0 kg/ha közé esik. A bórtrágyázás jó hatással van a gyümölcs, szőlő minőségére, a szénhidrátképzésre. Hasonló okokból alkalmazzák cukorrépánál, burgonyánál A magjáért termesztett herefélék esetében elősegíti a megtermékenyülést. Felesleg Először az idősebb leveleken jelentkezik: a levélcsúcsok és szélek megbarnulnak és elhalnak. A sötét nekrotikus foltok az egész levélre átterjedhetnek. Súlyos esetben az egész növény satnyává válik és elpusztul Bórtrágyázást erősen bórhiányos, ill. frissen meszezett talajon alkalmaznak Adagjával óvatosan kell bánni, mert szinte valamennyi növénykultúra érzékeny a bórfeleslegre. Réz (Cu) Hiány A növény növekedése lelassul, az új levelek szürkészöldek, klorotikussá válnak vagy kifehérednek ill. besodródnak, főként

a kétszikűeknél A Cu- hiánytünetek először mindig a fiatal leveleken jelennek meg. Az idősebb levelek széle nekrotikus lehet. A növény petyhüdtté, lankadttá válik Gabonákon tipikus tünet az ún fehérkalászúság A szemek gyakran léhák, nem fejlődnek ki. A szárazanyagban általában 2-20 mg/kg közötti koncentrációk fordulnak elő. Hiánytüneteivel elsősorban nagy szervesanyag-tartalmú talajokon, rézhiányos homokos podzoltalajokon ill. karbonátos talajokon találkozhatunk Kezelésére talajés lombtrágyázást egyaránt alkalmazhatunk Felesleg A gyökérnövekedés satnya lehet, a gyökerek színe megsötétedik és a gyökércsúcsok pusztulása léphet fel. A Cu-többlet hatása rendszerint jellegzetes Fe-hiánytüneteket hoz létre. A fiatalabb levelek erős sötétzöld színűek Erősen savanyú talajok esetében nő az oldható réztartalom, itt előfordulhat réz felesleg ill. -toxicitás A gyökér növekedése gyenge, színe elsötétül,

a gyökércsúcsok elhalnak. Mangán (Mn) Hiány A fiatal levelek erek közti klorózisa lép fel, míg az egész növény a vashiánytól eltérően zöld marad. Súlyosabb esetben nekrotikus tünetek is láthatók, 77 a klorofillszintézis gátolttá válása miatt. A fiatal leveleken jelentkezik először, a levélerek közt fakó, szürkészöld klorózis jelentkezik, a növény többi része azonban zöld marad. Répaféléknél, lucernánál tipikus tünet a levelek foltossága, márványozottsága. Jól ismert a gabonák ún "szárazfoltossága", valamint a répafélék és a lucerna sárgafoltossága vagy márványozottsága. Mangánhiánnyal hazánkban ritkán találkozhatunk, gyakoribb, hogy pl. karbonátos talajokon a növények számára nem felvehető formában van jelen. Ilyenkor savanyúan ható műtrágyákat kell kijuttatni, vagy lombtrágyázást alkalmazni. Felesleg Az idősebb leveleken barna foltok jelennek meg, melyeket klorotikus részek

vesznek körbe. A káposztaféléken a levélszélek felfelé besodródnak, "kanalasodnak". A dohány, a szója és a gyümölcsfák különösen érzékenyek a mangán-toxicitásra A hajtásokon és gyümölcsfákon belső elhalt szövetrészek találhatók, amelyek a felrepedt kérgen kidomborodnak. Molibdén (Mo) Hiány A tünetek gyakran hasonlóak a N hiány által okozott tünetekhez. Az idősebb és középkorú levelek először klorotikussá válnak, a levélszélek besodródhatnak. A növekedés és a virágképződés vontatottá válik. A keresztesvirágúak fokozottan érzékenyek a Mo-hiányra, jól ismert tünet az ún. ostornyelesség, a "whiptail" A Mo hiány a növények nitrátfeldúsulását is előidézheti, a gátolt NO3-redukció miatt (a nitrátreduktáz enzim aktiválásában a Mo játszik kulcs-szerepet). A Mo hiányos növények növekedése lelassul, a levelek fakó színűekké válnak, a virágzás zavart szenved. A Mo hiány

tünetei legtöbbször a középső és az idősebb leveleken jelennek meg A levelek színe sárgás, a levélerek közötti klorózis gyakori, a levélszélek összepödrődhetnek. Felesleg A növények általában nem érzékenyek a Mo-többletre, amely ritkán előfordulhat erősen meszezett, rossz vízelvezetésű talajokon. A tünetekre a klorózis, majd barnás foltok megjelenése, esetleg a levelek lepergése jellemző. A klorózis lehet vörösessárga (pl. burgonya) vagy aranysárga 78 Cink (Zn) Hiány A felső levelek erek közti klorózisa, majd a teljes levél kifehéredése tapasztalható. Sok esetben klorotikus tarkázottság látható, mozaikszerű foltokkal (pl bab- félék). A levelek aprók maradnak és rozettás formájúak lesznek, a csokros levélállás következtében. A levelek a fellépő auxinhiány miatt torzulhatnak A Zn-hiányra nagyon érzékeny a kukorica, szója, babfélék, szőlő és a gyümölcsök. Mérsékelten érzékeny a burgonya,

cukorrépa és a lucerna. Cinkhiány a talajban általában a kedvezőtlen felvételi viszonyok és a foszfortúlsúly következtében lép fel. Kijuttatása talaj- és permettrágyázással egyaránt megoldható Felesleg A Zn-többlet részben hasonló lehet a Fe- ill. Mn-hiány tüneteivel, de nem csupán a fiatalabb leveleken lép fel. A növények rendszerint erősen visszamaradnak a növekedésben és rövidesen elpusztulnak. A klorózis lehet vörösesbarna vagy sárgásbarna (pl. árpa, szója) Az árpa különösen érzékeny a Zn-többletre Kobalt (Co) Hiány Hiánytüneteket és a Co-többletet csak kísérleti körülmények között tapasztalták. Megállapították, hogy Co adagolással megnőtt a paradicsom bogyósúlya, a burgonya gumó keményítőtartalma és súlya. A kobalthiány főleg erőteljesen kilúgozott homoktalajokon, erősen meszes vagy láptalajokon fordul elő. Felesleg Egyes növényfajok kevésbé érzékenyek a kobalt-toxicitásra és látható

tünetek nélkül képesek felhalmozni a kobaltot, ami elérheti akár az 1000 mg/kg szárazanyag értéket is. Bizonyos esetekben a Co akkumulációja 100-szorosát is meghaladta az azonos talajon nevelt más növények Co tartalmának. A feleslegben levő kobalt hatására a kísérletek szerint olyan tünetek mutatkoztak a növényeken, mint a vas- és mangánhiánynál. 79 Klór (Cl) Hiány A fiatal levelek klorotikussá válnak és könnyen hervadnak jó vízellátottságnál is. A búzánál például a betegségekkel szembeni ellenállóképesség lecsökken Cl- hiány esetén. Felesleg Az alsó levelek idő előtti elöregedése tapasztalható. A levélszélek és csúcsok perzselődés jeleit mutatják. A levelek lehullanak, a növény hervadttá válik A túlzott mennyiségben levő klór nagy problémát jelent az erre érzékeny növényeknél. A szikes talajokon termesztett növényeken gyakran láthatók a klór toxicitásának tünetei: az alsó levelek idő

előtti elöregedése, a levélszéleken és a csúcsokon a perzselődés jelei láthatók. A klórra, ill. magas sótartalomra érzékeny növények: dohány, burgonya, herefélék, szója, gyümölcsfélék, zöldségfélék , főleg a paradicsom, zeller, karfiol. A klór-érzékeny növények tápanyag-ellátásánál feltétlenül kerülni kell a klórtartalmú műtrágyák pl. kálisó (KCl) használatát, helyette a kálium-szulfát vagy kálium-nitrát megfelelő. Nátrium (Na) Hiány Bár a nátriumhiány általában nem fordul elő közönséges termesztési körülmények között, egyes kultúrnövényeken (főleg az ún. halofilként ismert répaféléken) hiánytünetek jelenhetnek meg elégtelen Na-ellátásnál. A cukorrépán pl a levelek fémesen sötétzöld elszíneződése, a levelek besodródása tapasztalható. Száraz meleg időben a Nahiányos növények gyorsabban fonnyadnak, növekedésük zömökebbé válik Felesleg Specifikus Na-többlet jeleiről nem

beszélhetünk, mivel általában a túlzott sótartalom ill. NaCl által okozott károsodás tünetei lépnek fel együttesen A szakirodalom adatai szerint erre a csonthéjasok és a citrus-félék a legérzékenyebbek. Az öntözővíz magas NaCl tartalma ill. össz-só tartalma a levelek szélein kezdődő, majd egyre terjedő klorózisok és nekrotikus foltok megjelenését okozza. A növényeken a perzselés tünetei láthatók ───────────────────────────────────────────────────────────── ( Bergmann 1979, Bennett 1993, Mengel and Kirkby 1987 nyomán) 80 5. A TÁPANYAG-ELLÁTÁS HATÁSA A TERMÉSRE 5. 1 A LIEBIG ÁLTAL MEGFOGALMAZOTT „MINIMUMTÖRVÉNY” A tápanyag-ellátás hatásai, a növények termését befolyásoló tényezők megismerése már évszázadokkal ezelőtt foglalkoztatta a tudósokat. A XIX század első felére annyi tudományos

ismeret, kísérleti eredmény állt rendelkezésre, hogy lehetővé vált a rendszerezés, a törvényszerűségek felismerése. Az ún. ”Relatív Minimum törvény” megfogalmazása Justus von LIEBIG (1803-1873) német tudós nevéhez fűződik, aki már az 1800-as évek közepére felismerte a termést meghatározó alapvető tényezők jelentőségét. Ezek a következők: tápanyagok víz fény hőmérséklet Ez a felismerés jelentette a tápanyag-visszapótlás (műtrágyázás) modern szemléletének megalapozását. A „Kémia a földművelésben és a fiziológiában” valamint az „Agrokémia és fiziológia” c. könyveivel nemzetközi elismerést szerzett A termés és az azt meghatározó alapvető tényezők törvényszerűségét a világszerte ismert ún. „hordó-elmélet” szemlélteti a legjobban: a hordó különböző magasságú dongáinál a beleöntött víz vagy termény ott folyik ki, ahol a legalacsonyabb donga van (lásd 5.1 kép) A termést

meghatározó tápelemek és környezeti tényezők a hordó dongáinak felelnek meg. Mindegyik donga magassága más, ami az adott tényező ellátottságát jelzi. A hordóba töltött víz szimbolizálja a termés mennyiségét (termésszintet). Mindig az a tényező (tápelem) befolyásolja a termés mennyiségét, amelyikből a legkevesebb van. Ha a legalacsonyabb dongát – tehát a minimumban levő tényezőt – megnöveljük, egy másik donga (termést meghatározó tényező) kerül minimumba, tehát ez válik limitálóvá. Az ábra alapján érthető, hogy a kieső termés a meg nem térülő ráfordítások miatt anyagi veszteséget is okoz. 81 5.1 kép A Liebig által leírt „Minimum törvényt” szemléltető hordó Hőmérséklet Zn Fény S Fe N P K Mg Cl Ca Víz Az ábra alapján jól látható, hogy a hordóban levő víz a legalacsonyabb dongánál folyik ki. Minimum-törvény a (relatív) minimumban levő tényező – tápanyag, víz, fény,

hőmérséklet - korlátozza a termés nagyságát. Ez mindaddig tart, amíg egy másik tényező kerül minimumba. A relatív minimum törvény kiterjeszthető más termelési tényezőkre (fény, hő, víz, stb.) Ez azt jelenti, hogy a fény, hő, víz minimumba kerülése szintén a termést korlátozó, meghatározó tényezővé válhat. Maximum-törvény a káros (toxikus) mennyiségben levő tápanyag, víz, fény, hőmérséklet - korlátozza a termés nagyságát. Optimum-törvény tápanyag, víz, fény, hőmérséklet stb. ráfordítással a legnagyobb termés a növények számára optimális biztosításával érhető el a tényező – életfeltételek – legkisebb fajlagos A minimumban – vagy jelentős hiányban – levő tápanyag által okozott termés-csökkenés a termelésre fordított költségek megtérülésében is jelentkezik, tehát anyagi veszteséget is jelent. A tápanyag-ellátás és a termésmennyiség alapvető összefüggése:

Termésmennyiség y=c • x ahol tápanyagellátás y= a termés mennyisége c= arányossági tényező x= a minimumban levő tápanyag mennyisége 82 A minimumtörvény értelmezésénél fontos megjegyezni, hogy a termésnövekedés akkor egyenesen arányos a minimumban levő tápanyag vagy más termést meghatározó tényező növelésével, ha az az optimumhoz messze van. 5. 2 A TÁPANYAGELLÁTÁS ÉS A TERMÉS MENNYISÉGÉNEK KAPCSOLATA A talajban a növények számára felvehető tápanyagtartalom folyamatosan változik, a bekerülő és az elkerülő mennyiségek következtében. Ez befolyásolja az elérhető termés-szinteket Minél intenzívebb a tápanyag-forgalom, a bekerülések és az elkerülések, illetve minél jobb a talaj termékenysége, annál magasabb termésszint érhető el. Tápanyagellátás és termésszint összefüggései Talaj tápanyagtartalma Műtrágyázás Szervestrágyázás Egyéb bekerülés ⇓ Talaj termékenysége Terméssel kivont

tápanyagok Egyéb veszteségek ⇓ Termésszint növelése A termelési tényezők hatástörvénye MITSCHERLICH német kutató nevéhez fűződik a termelési tényezők hatástörvényének megfogalmazása. Ez az ún „csökkenő hozam-növekedés” törvénye A törvény szerint a termés mennyiségét meghatározó tényezők növekedésével nem lineárisan, hanem az adott tényező (pl. N adagok) által elérhető legnagyobb hozamhoz hiányzó termésmennyiséggel arányosan növekszik. 83 Mitscherlich törvénye szerint az összefüggés a következő képlettel írható le: Y A-y1 dy dx = c (A-y) A x1 Ahol: dy X dx= egységnyi hatótényezőkre jutó termésváltozás, x= a növényi tényező mennyisége ( a növekedési tényező ), y= az x mennyiséggel kapott termés , A= az egyéb tényezők változatlansága mellett elérhető maximális termés , c= a növekedési tényező szerint változó arányossági állandó. Logaritmusos alakban: lg[A-y]=lgA-cx ha

x helyébe x+b kerül ( x = műtrágya b = a talaj tápanyagtartalma ). lg[A-y]=lgA-c[x+b] ha x=0 tehát nem adunk műtrágyát: lg[A-y0]=lgA-cb Az összefüggést egy ellaposodó, ún. telítődési görbe írja le Ez tehát azt jelenti, hogy az első műtrágya-adaggal elérhető termésnövekedés nagyobb, mint a másodikkal és ez a hozamnövekedés a harmadik adagnál tovább csökken. A további adagokkal (termésnövelő tényezőkkel) elérhető hozamnövekedés egyre csökkenő mértékű, míg elérjük azt az adagot, amellyel az egyéb termelési tényezők változatlansága mellett már nem érhető el terméstöbblet. A további adagok kijuttatása tehát nem térül meg, ezért nem indokolt Ez után a vízszintes szakasz után további műtrágya-adag növelés már termés-depressziót eredményezne. 84 Termés Alacsony talaj tápanyag-ellátottsági szinten az egyes adagokkal elérhető terméstöbblet magasabb, mint a további adagoknál. Műtrágya adagok 5.

3 A TÁPANYAGELLÁTÁS ÉS A TERMÉSMINŐSÉG KAPCSOLATA A tápanyagellátás és a minőség kapcsolatának részletes vizsgálata az utóbbi évtizedekben egyre szélesebb körben történik. A jó minőségű, egészséges élelmiszerekből való ellátás ma már minden embernek alapvető joga. Az Európai Unió országaiban is egyre szigorodó elvárások, szabályozások jellemzik a minőségi követelmények változását. Hazánk minden adottsága (talaj, éghajlat, szaktudás) megvan ahhoz, hogy a termésminőségi követelményeknek meg tudjon felelni. 5. 3 1 A minőség fogalma, értelmezése A minőség megítélése több oldalról értelmezhető: egyrészt az egészségvédelemhez kapcsolódik, másrészt pedig a használati értékre vonatkozik: a.) Beltartalmi mutatók - a termés funkciója szerint: ♦ tápérték pl. fehérje, lipidek (zsírok, olajok), szénhidrátok (cukrok, keményítő), vitaminok, ásványi anyagok, aroma- és ízanyagok, káros

anyagoktól mentesség stb. ♦ technikai feldolgozhatóság pl. sütés, söripari, konzervipari kritériumok, fagyaszthatóság, cukor extrahálhatósága stb. ♦ szállítási és tárolási szempontok szerint pl. víz és cukor tartalom stb A beltartalmi mutatók meghatározása laboratóriumi vizsgálatokkal történik. b). Látható vagy külső tényezők ♦ pl. alak, méret, szín stb → kertészeti növényeknél, gyümölcsöknél a leggyakoribb 85 A külsődleges minőségi paraméterek megállapítása minősítést végző személytől szakértelmet és gyakorlatot kíván. c.) Nem kézzelfogható, szemmel nem látható minőségi mutatók ♦ hagyományos előállítási mód, táj-jelleg, regionális származás (pl. borok,sajtok esetében) ♦ vallási előírások kritériumai (pl. muzulmánok ételei, kóser ételek a zsidóknál stb) A szemmel nem látható minőségi tényezők ellenőrzésére külön előírások vonatkoznak. 5. 1 táblázat A növényi

produktum minőségét meghatározó tényezők Belső tényezők Külső tényezők Genetikai tulajdonságok Klimatikus tényezők Termesztéstechnológia biológiai erőforrások környezeti erőforrások technikai erőforrások Talaj Tápanyagellátás víz öntözés időjárás talajművelés növényvédelem talajjavítás vetésforgó betakarítás szállítás szárítás tárolási körülmények Győri Z. (1999) nyomán A termés minősége elsősorban a belső tényezőktől (genetikai adottságoktól) függ pl. a gabonák fehérjetartalma, a cukorrépa cukortartalma, az erukasav mentes repce stb. Korlátozottan függ a külső tényezőktől pl. tápanyagellátástól, agrotechnikai eljárásoktól A minőség javítása rendkívül fontos, a növénytermesztők, növénynemesítők közös érdeke. Az irányított tápanyagellátás (tudományos eredményeken alapuló növénytáplálás) lehetőséget ad a minőségi paraméterek javítására. A

tápanyagellátás termésminőségre gyakorolt kedvező hatását világszerte számos kísérleti eredmény igazolja. 86 Fontos felismerés volt annak a törvényszerűségnek a bizonyítása, hogy bármely növénynél csak a számára genetikai adottságainak megfelelően szükséges mennyiségben és arányban (fajlagos tápanyagigény) indokolt a tápanyagok mennyiségének kijuttatása. A kutatási eredmények bizonyították, hogy a növény számára optimálistól jelentősen eltérő mennyiség - a szükségesnél sokkal kevesebb vagy azt meghaladó adag, - illetve a tápelem-arányok jelentős megváltoztatása minőségrontó hatású! A minőség megítélése leggyakrabban a termékhasznosítás szempontjából, a beltartalmi mutatók alapján (keményítő-, cukor-, fehérje-, olajtartalom, íz, szín stb.) történik A minőségi előírások, szabályozások Magyarország az élelmiszerminőség szabályozásánál az EU előírásait követi. E

szabályozás fő elemei: „ Élelmiszertörvény 1995. XC sz törvény előírásai, Magyar Takarmánykódex stb 17/1999. (VI 16) EüM rendelet az élelmiszerek vegyi szennyezettségének megengedhető mértékéről „ Szabványok Magyar: MSZ, Német: DIN, Amerikai: USDA, nemzetközi: ISO, ICC, CEN stb. „ Élelmiszerkönyvek (Magyar Élelmiszerkönyv, FAO, WHO, Nemzetközi Élelmiszerkönyv) 87 5. 3 2 A tápanyagellátás hatása a szántóföldi kultúrnövények termésminőségére BÚZA A búza minőségi követelményei a felhasználási céltól (pl. étkezési célú, malomipari minőség vagy takarmányozási minőség) függően eltérőek. A sütőipari céllal felhasználandó búzára vonatkozó minőségi követelmény a viszonylag nagy keményítőtartalom mellett a magas fehérjetartalom, illetve a sikértartalom (nedves sikér %). A tápanyag-ellátástól és termőhelytől, valamint az évjárathatástól függően az őszi búza nyersfehérje tartalma 9-16 %

között változhat. A búzaszem megfelelő N ill. nyersfehérje tartalma ezért rendkívül fontos, ami csak harmonikus, kiegyensúlyozott tápanyagellátással érhető el. A N adagok növelésével a fehérjetartalom fokozódik, ami kedvezően befolyásolja a többi minőségi paramétert (sikér, sütési tulajdonságok). A minősítés a farinográfos értékskála segítségével történik (A1-A2, B1-B2, illetve C1-C2 minőségű búza). A búza minőségét elsődlegesen a N ellátás szintje határozza meg: míg az alacsonyabb adagokkal a termés mennyisége fokozható, az optimumhoz közeledve már a minőség javul. Kísérleti eredmények bizonyították, hogy a megfelelő termésszinthez és a jó minőséghez a N adagját 2 vagy 3 részletben megosztva, az őszi alaptrágyázáson kívül kiegészítő trágyázással, az ún. „késleltetett fejtrágyázással” biztosíthatjuk. Ezáltal a fehérjetartalom a kívánatos szintre növelhető és a fehérjék aminosav

frakciói kedvezőbbé válnak, javul a sütőipari minőség. A túl nagy N adag a vegetatív fejlődés túlsúlyához, ezáltal megdőléshez vezethet, a szemtermés minőségét negatívan befolyásolja: az aminosav frakciók kedvezőtlen változása következik be. A jó minőségű terméshez nélkülözhetetlen a jó P ellátás is: a foszfor fontos szerepet játszik a többek között a megfelelő bokrosodásban, a szemképződésben, a keményítő felhalmozásában. A foszfor-ellátottság a fejlődés korai szakaszában döntő lehet a termés szempontjából, később nem pótolható. A kiváló minőséget azonban a többi tápelem és ezek optimális aránya biztosíthatja TAVASZI ÁRPA A tavaszi árpa minőségének megítélése és az ehhez szükséges tápanyagellátásnak a fő szempontjai a hasznosítási cél szerint térnek el: a takarmányozási céllal termesztett árpánál a magasabb N ill. fehérjetartalom, míg a söripari felhasználásra termesztett

árpa esetében a magasabb keményítőtartalom és az alacsonyabb fehérjetartalom jelenti a jó minőséget. 88 A takarmányárpa nitrogéntrágyázásakor az adagok növelésével kedvezően fokozható a fehérjetartalom. A szabvány (MSZ) szerinti a sörárpa nyersfehérje tartalma nem haladhatja meg a 12,5 %-ot, ezért a N adagjának nem szabad magasnak lennie, mivel ez minőségromlást okozna. Az árpa N szükségletét a vetéskor kell kijuttatni. A sörárpa minősítése a fizikai paraméterek (hektolitertömeg, tisztaság stb.) és a beltartalmi mutatók (elsősorban a keményítő- és a fehérjetartalom) alapján történik. A fehérjeminőségre az árpánál is kedvezően hat a megfelelő kénellátás biztosítása. KUKORICA A kukoricát többféle hasznosítási céllal termesztik, fontos takarmány és jelentős az ipari felhasználása (keményítő előállítás, szeszipar stb.), és hazánkban is egyre növekszik a humán táplálkozásban betöltött szerepe

(pl. kukoricapehely, konzerv) A minőségi követelmények a felhasználási cél szerint változnak. A kukorica fehérjetartalma alacsonyabb a búzáénál és a fehérjében kevesebb a lizin ill. triptofán A kukorica N trágyázása a megfelelő minőség eléréséhez rendkívül fontos, de pl. a szeszipari felhasználásnál a magas keményítőtartalom a kívánatos. A N ellátás fokozásával a fehérjetartalom növelése érhető el, de a fehérjék minősége, az aminosav-összetétel ( pl. lizin és metionin egymáshoz viszonyított aránya) a túlzott N adag hatására romlik. A kísérleti eredmények szerint a 180-200 kg/ha-os N adagig a lizintartalom rendszerint együtt növekszik a fehérjetartalommal, az ennél magasabb N adagoknál viszont már a fehérje esszenciális aminosav tartalma csökken. A kukorica foszfor trágyázásánál figyelembe kell venni a P-Zn antagonizmust: a magasabb foszfor adagoknál a cink relatív hiánya léphet fel (minimum). CUKORRÉPA

A cukorrépa biztosítja hazánkban az elsődleges cukornyersanyagot, a minőséget jellemző mutatók (pl. tömeg, cukortartalom, az ezzel fordítottan arányos alfa-aminonitrogén mennyiség, invertcukor stb.) mennyisége közül az átlagosan 15-19 % cukortartalom az egyik legfontosabb A cukorrépa minőségét befolyásoló tényezők között – más növényekhez hasonlóan – nagy szerepet kapnak a fajta genetikai adottságai, a termőhelyi tulajdonságok, az éghajlat és nem utolsósorban a tápanyagellátás. 89 Számos szabadföldi kísérlet eredménye bizonyítja, hogy a fő tápelemek közül a N ellátás a legfontosabb. A N adagjának növelése az optimális szint fölé ( > 150 kg /ha NPK mennyiségnél) a gyökér- és a levéltömeget fokozza, a kinyerhető cukor mennyiségét azonban csökkenti, tehát minőségrontó hatású, a káros N mennyiségének növekedése (az ún. „kékszám”) miatt A harmonikus tápanyagellátás érdekében a N mellett

a foszfor és a kálium szükségletet is biztosítani kell, ezáltal a minőségi paraméterek jelentős javulása érhető el. A jó K ellátás a megfelelő minőséghez nélkülözhetetlen, a szénhidráttermelésre kedvezően hat. A makroelemeken kívül a mikroelemek pótlásáról is gondoskodni kell. Ismert, hogy pl bórhiánynál a cukorrépa szívrothadása okozhat súlyos terméskiesést. A cukorrépa halofita növény, ezért a mésztrágyázás a Ca-ban szegény talajokon elengedhetetlen, az adag a talajvizsgálati eredmények alapján számítható ki. Hazai kísérleti eredmények alapján kidolgozták a cukorrépa tápelem-ellátottsági határértékeit és trágyázási szaktanácsadását. BURGONYA A burgonya nagyarányú étkezési felhasználása miatt fontos kultúra, bár ipari nyersanyag (keményítő- és szeszgyártás) és takarmányként is fontos szerepet tölt be. Fehérjetartalma viszonylag alacsony, de aminosav-összetétele kedvező. Jelentős

keményítőtartalma (átlagosan mintegy 17,5 %, a szárazanyag több mint 70%-a) energiaforrásul szolgál a táplálkozásban. Az étkezési burgonya fontos minőségi mutatóit pl. íz, főzési és sütési tulajdonságok stb a tápanyagellátás jelentősen befolyásolja. A makroelemek közül a N szerepe fontos, adagjának növelése az optimális szint fölé nem kívánatos, mivel a minőséget rontja (a gumók fehérjetartalma fokozódik, ami kedvezőtlen ízhatást idézhet elő, valamint rontja a tárolhatóságot). A burgonya mint szénhidráttermelő növény, káliumigényes. A jó káliumellátásról feltétlenül gondoskodni kell, ezáltal jelentősen javulnak a főzésnél és sütésnél fellépő elszíneződések pl. feketedés. A kísérleti eredmények rámutattak arra is, hogy a K –ellátásnál a műtrágya formák (KCl, K2SO4, KNO3 stb.) befolyásolják a termés minőségét A burgonya Cl-érzékeny növény, a gumók minőségére negatívan hat, ami

K2SO4, vagy KNO3 alkalmazásával megelőzhető! OLAJNÖVÉNYEK (NAPRAFORGÓ, REPCE) Az olajnövények magas olajtartalmú magvaikkal jelentős energiaforrást biztosítanak, fehérjetartalmuk számottevő, kéntartalmú aminosavakban gazdag, bár lizintartalma alacsonyabb. 90 Napraforgó Felhasználása nagy jelentőségű: hazánkban elsődlegesen a napraforgóolaj biztosítja az étkezési célú olajszükségletet. Ezen kívül lényeges takarmány alapanyag és ipari nyersanyag A nagy energiatartalmú termés miatt a napraforgó tápanyagigénye magas, az ún. „talajzsaroló” növények közé soroljuk. A N trágyázás adagjának növelésével a nyersfehérje tartalom (átlagosan 15 %) javulása érhető el, a túl nagy adagok azonban nem kívánatosak, mivel a nyersfehérje tartalom ekkor az olajtartalom (30-50 %) rovására növekszik. A N trágyázás hatására kedvezően változik a biológiailag értékes telítetlen zsírsavak mennyiségét mutató ún. jódszám

A napraforgó káliumigényének biztosítására megfelelő lehet a K2SO4 műtrágya használata, mivel egyrészt ezzel mellőzhető a sokszor káros kloridtartalom, másrészt pedig a szulfát hatására kedvezően nő a kén-ellátottság, ezáltal a termés minősége. A napraforgó érzékenyen reagál a bórhiányra, ezért a bórtrágyázásról gondoskodni kell. Repce A repce a mérsékelt égöv egyik legjelentősebb olaj- és fehérjetermelő növénye, a világ növényi olajtermelésében a harmadik. A termés energiadús olaj- (30-45%) és fehérjetartalmának (18-22 %) létrehozásához sok tápanyagra van szükség. Magyarországon többnyire csak NPK műtrágyákat alkalmaznak a repce termesztésekor, a kén, magnézium és a mikroelemek pótlása elmarad, ami az alacsonyabb termésekben és a gyengébb minőségben megmutatkozik. A korszerű fajták erukasav-mentesek, ami az étkezési célú felhasználást nem korlátozza. Bizonyított tény, hogy a növekvő N

ellátás a magokban magasabb nyersfehérje tartalmat eredményez. A repce megfelelő kén-ellátása nagyon fontos, a terméskötődéshez és a kéntartalmú aminosavak képződéséhez, ezáltal a jobb termésminőség eléréséhez nélkülözhetetlen. A savanyodásra nem érzékeny talajokon a N kijuttatás ezért történhet ammóniumszulfáttal. A repce a mikroelemek közül különösen érzékeny a bór-ellátottságra, főként a virágképződéskor. Ennek megállapításához talajvizsgálatokra van szükség. Kísérleti adatok bizonyítják a Solubor trágya jelentős termésnövelő és minőséget javító hatását. 91 A repce termesztését az Európai Unió országaiban támogatják, mivel alternatív növény a gabonák és a kapások helyett, továbbá takarónövényként csökkenti a nitrátkimosódást. TAKARMÁNYNÖVÉNYEK A takarmánynövények vitaminforrások, létfontosságú minőségi energia-, követelményeik a fehérje-, élelmirost-,

takarmányozási ásványianyag felhasználás (pl. és friss takarmányozás, szénakészítés, mesterséges szárítás, erjesztéses tartósítás stb.) szerint változik A takarmányozási érték megállapítása a nyersfehérjetartalom, a nyersrost-, a nyerszsír-, nyershamu és a N-mentes kivonható anyag-tartalom alapján történik. A részletes ismeretekkel a Takarmányozástan foglalkozik, a törvényi szabályozást az érvényes szabványok tartalmazzák, a különböző előírások a Takarmánykódexben találhatók. Fontos tudni, hogy a beltartalmi mutatók a takarmánynövény korától függően jelentősen változnak. A takarmánynövények energia- és fehérjetartalma a fajtól függő. A legmagasabb energiatartalom a silókukoricában található, fehérjében leggazdagabbak a pillangósok. Takarmányként többféle módon hasznosítják pl. a lucernát, hereféléket stb Általánosságban megállapítható, hogy az adott növényfaj specifikus

szükségletéhez igazodó tápanyagellátással, pl. a N adagok emelésével növekszik a nitrát-tartalom és az összes N mennyisége, ezáltal a nyersfehérjetartalom, valamint javíthatók az egyes beltartalmi mutatók. Fontos ismeret, hogy a rét-legelő növényeknél a tápanyagellátás befolyásolja a fajösszetételt. A N ellátással a fűfélék aránya növekszik, míg a pillangósok aránya a P, K ellátással nő. A N adag növelése viszont a nitrát-tartalom emelkedését idézi elő a talajban is PILLANGÓSOK A pillangósok közül a maghüvelyeseket étkezési és takarmányozási céllal termesztik, a fehérjedús magvak táplálkozási szempontból nagyon jelentősek, felhasználásuk sokrétű, gazdasági jelentőségük nagy. Ide sorolható a borsó, bab, lencse, csicseriborsó, lóbab és a csillagfürt. Legmagasabb a szója biológiailag értékes fehérjetartalma (35-40 %), aminosavösszetétele az állati fehérjékhez legközelebb áll, előnyösen

egészíti ki a gabonamagvak fehérjéit A hüvelyes magvak nagyrészt energiagazdagok, mivel általában jelentős az olajtartalmuk is. 92 A fehérjetartalom a N adagok növelésével fokozódik, és bizonyos határok között változhat az egyes aminosavak aránya is. A fehérje- és az olajtartalom azonban fordított arányosság szerint változik. A P és a K kellő adagjáról is gondoskodni kell A legkedvezőbb hatás a minőségre a faj igényének megfelelő harmonikus NPK trágyázással érhető el. A talaj felvehető mikroelem mennyiségétől függően eredményes lehet a mikroelem trágyázás is: a réz, cink, bór és a molibdén minőségre gyakorolt kedvező hatását igazolták a kísérletek. 5. 3 3 A tápanyagellátás hatása a kertészeti növények minőségére A kertészeti növények körébe nagyon sokféle növényfaj tartozik, ezeket különböző hasznosítási (fogyasztási) céllal termesztik (nyersen, feldolgozva, fagyasztva stb.), ezért nagyon

eltérő minőségi elvárásoknak kell megfelelniük. A hasznosításra kerülő növényi részek szerint megkülönböztethetők: ¾ a talajban levő részek (gyökér vagy módosult hajtás) ¾ a föld feletti növényi részek (levél, módosult hajtás vagy virágzat) ¾ termések (gyümölcsök és zöldségfélék termései) A kertészeti növénykultúrák nagy része (pl. zöldségfélék) általában intenzív művelésű növény, ezért a tápanyagellátásuk is különbözik a szántóföldi növényekétől és rendszerint speciális ismereteket igényel. ZÖLDSÉGNÖVÉNYEK A zöldségnövények szerepe az emberi táplálkozásban kiemelkedő: alapvető fontosságú energia-, fehérje- vitamin- és ásványianyag-források, melyek az egészséges táplálkozás nélkülözhetetlen részei. A friss fogyasztásra termelt zöldségfélékre érthető módon szigorú előírások, határértékek vonatkoznak, legfontosabb a megengedhető NO3-N tartalom pl. salátában,

spenótban, valamint a növényvédőszer maradványok. A nitráttartalom határértékeit az Egészségügyi Minisztérium 17/1999. rendelete tartalmazza: 93 Paraj NO3-N mg/kg Saláta NO3-N mg/kg Nov. 1-márc 31 3000 konzerv és mirelit 4500 üvegházi Ápr.1-okt31 2500 3500 üvegházi 2500 szabadföldi Máj-31.-aug1 A zöldségfélék nagy része a talaj tulajdonságaira pl. sótartalom, pH érzékeny, ezért igényesebb a szántóföldi kultúrákhoz képest. Az optimális tápanyagellátás javítja a zamatanyagok, íz kialakulását, a N adag növelésével azonban óvatosnak kell lenni, mert a minőség romlását idézi elő: a káposzta és a saláta feje laza lesz, továbbá felhalmozódik a nitrát-tartalom. A friss fogyasztásra termelt zöldségféléknél (pl saláta) fontos a vizsgálathoz történő mintavétel napszak szerinti időzítése is, a nitrát-tartalom változásai miatt. A vizsgálatok eredményei ugyanis rámutattak, hogy a

nitrát-tartalom napszakonként ingadozik: a reggeli órákban jelentősen magasabb, mint az esti időszakban mért értékek. A hajtatott zöldségek nitrát-tartalma rendszerint jóval magasabb a szabadföldi körülmények között termesztett növényekhez képest, ezért a határértékek is különbözőek. A túl magas nitrát-tartalom csökkentésére bizonyos határok közt lehetőséget nyújt az ionantagonizmuson alapulva a klorid-táplálás növelése. Ez olyan növényeknél lehet különösen fontos, melyekre a nitrát-felhalmozás jellemző: ilyen többek között a paraj (spenót) és a Chenopodiaceae család más tagjai, pl. répafélék, mangold A zöldségnövények általában káliumigényesek. A szabadföldön termesztett zöldségnövények K trágyázásának irányelvei hasonlóak a többi szántóföldi kultúráéhoz. A káliumszükséglet az adott faj szerint változik: a cukorborsó termésének átlagos K szükséglete tonnánként 22 kg K2O, a

káposztaféléké 6-8 kg, az uborkáé viszont csak 3 kg K2O tonnánként. A káliummal jól ellátott növények magasabb cukortartalmuk miatt jobb ízűek, de javulnak tárolási és egyéb tulajdonságaik is pl. paradicsom, sárgarépa, kelkáposzta, fejes káposzta A jó K ellátottságú fejes káposzta jobban savanyítható. A kálium kedvező hatással van a zöldségfélék betegségekkel szembeni ellenállóképességére is: a vastagabb sejtfalak megakadályozzák a gombák, baktériumok fertőzését. A káliumpótlást azonban kloridmentes műtrágyával kell biztosítani, mivel a zöldségek általában klórérzékenyek. 94 A K2SO4 kijuttatásával a kénigényt is fedezni lehet. A minőségi követelményeket csak harmonikus tápanyagellátással lehet elérni, ehhez a többi makroelem (P, Ca, Mg, S) és a mikroelemek pótlásáról is gondoskodni kell. A mikroelemek javítják a zöldségfélék vitamintartalmát. A jó minőség eléréséhez fontos a

növény szükségletét figyelembe vevő tápelem-arányok pl. N/K, Ca/K, S/N stb. biztosítása GYÜMÖLCSÖK A gyümölcsök fogyasztása az egészséges táplálkozásban a zöldségekhez hasonlóan fontos: szénhidrát-, ásványianyag-, és vitamintartalmuk jelentős. Egyes gyümölcsök olajtartalma is számottevő (pl. dió, mandula, mogyoró) A szerves savak és a különféle aroma-anyagok mennyisége fajtól és fajtától függően eltérő és rendszerint fontos minőségi mutató a gyümölcsöknél (a cukor : sav arány pl. az almánál) Az újabb kutatási eredmények felhívták a figyelmet pl. a gyümölcsökben különböző mennyiségben megtalálható flavonoidok egészségvédő szerepére. A N ellátás kiemelkedően fontos a gyümölcstermő növények minőségét befolyásoló tényezők között: befolyásolja a termés szárazanyag tartalmát, savtartalmát és más minőségi mutatókat. A jó minőség eléréséhez biztosítani kell a gyümölcsök

közismerten magas kálium szükségletét is, amely a megfelelő szénhidrát ill. cukor-tartalom eléréséhez nélkülözhetetlen A gyümölcsök minőségét meghatározza a Ca ellátottság is: döntően befolyásolja a tárolhatóságot. A kísérleti eredmények azt igazolták, hogy a gyümölcsök tápanyag-ellátottságának jó jelzői a tápelem-arányok: N/P, N/K, K/Ca, K+Mg/Ca. Az adott korú növényben (pl a július közepén vett levélmintákban levő arányok egyrészt a növény tápanyag-ellátottságának mutatói, másrészt szoros összefüggésben vannak a terméssel, ezért gyakorlati jelentőségük nagy (pl. a levélzet K/Ca aránya segítségével diagnosztizálható az alma termése). Itt is hangsúlyozni kell a harmonikus tápanyag-ellátás döntő szerepét (pl. magas K adagoknál előnytelenül változik a Ca, Mg és más elemek ellátottsága). A gyümölcsök trágyázásakor szintén kloridmentes műtrágyát kell alkalmazni érzékenységük

miatt. A tápelem-arányok alkalmazása a gyümölcsösök tápanyag-gazdálkodásában nemzetközileg is egyre szélesebb körben történik. 95 SZŐLŐ A szőlő termésének minősége számos tényező hatása szerint változik: termőhely, fajta, időjárás, tápanyag-ellátottság stb. A cukortartalom, a titrálható savtartalom meghatározása a szőlőnél a leggyakoribb minőségi mutatók. A minőségi bortermelésnél egyre inkább előtérbe kerül a tápanyag-ellátásban rejlő lehetőségek kihasználása. A szőlőfajták tápanyagigénye számottevő különbségeket mutat A szőlő tápanyagellátottságának megítélésére alkalmas lehet a virágzáskor és a terméséréskor végzett levélanalízis Általánosan ismert, hogy a szőlő káliumigényes növény; a jobb K ellátás nemcsak a cukortartalom növekedését idézi elő, hanem a fagy- és a szárazságtűrő képességet is javítja. A szőlő klór-érzékeny növény, káliumtrágyázására

kloridmentes műtrágyát kell alkalmazni. A szőlő Mg-igényének biztosítása, a megfelelő K/Mg arány (optimális a 4-6 közötti) fenntartása szintén fontos a jó borminőség eléréséhez, a témához kapcsolódó új kutatási eredmények egyre növekvő figyelmet kapnak. A megfelelő foszfor-ellátottsággal javuló terméskötődés mellett a P a minőséget (pl. mustfok) is kedvezően befolyásolja A termőhely talajának pH-ja rendkívül fontos, hiszen befolyásolja a tápelemek felvehetőségét. A meszes talajokon fellépő vas-ill. cinkhiány okozta klorózis, a levelek sárgulása tipikus hiánytünet a gyümölcskultúrák mellett a szőlőnél is. Súlyos hiánynál ez a fák vagy a tőkék pusztulásához is vezethet. A hiány tartós megszűntetése a talajvizsgálati eredmények alapján kiszámított Fe ill Zn tartalmú talajtrágya kijuttatásával, valamint ezek kiegészítésére szolgáló lombtrágyákkal történik. Tisztában kell lennünk vele, hogy a

lombtrágya önmagában nem alkalmas a súlyosabb mikroelemhiány megszűntetésére. A mikroelemek pótlására alkalmazott készítményekben a fémes elemek általában kelátok (stabil, vízoldható szerves komplexek) formájában találhatók. A szőlő tápláltsági állapotának, valamint tápanyag-visszapótlásának meghatározására az alábbi módszerek alkalmazhatók: - látható tünetek megállapítása (tápanyaghiány, kiegyensúlyozatlan tápláltság látható tünetei) - a vegetatív részekkel és a terméssel kivont tápelem mennyiségek meghatározása - a szőlőtőke növényi részeinek (levéllemez, levélnyél, hajtás, vessző, könnyezési nedv stb.) tápelem-tartalom meghatározása - talajvizsgálatok 96 A szőlő tápanyag-utánpótlására ma már a makroelemeket optimális arányban tartalmazó, mikroelem kiegészítéssel ellátott műtrágyák vannak forgalomban. A kiegyensúlyozott, harmonikus tápanyag-ellátás szerepe A növények

fajtól és fajtától függően különböző módon és erősséggel reagálnak az egyes elemek hiányára és túladagolására. A különböző elemek bonyolult kölcsönhatásban vannak egymással. A tápelemek a növényekben csak egy bizonyos arányban alkotnak harmonikus egységet. Bármely elem hiányánál vagy túlsúlyánál felborul ez az egyensúly, és anyagcsere-zavarok jelentkeznek. Ezért fontos az egyes növények igényeihez igazodó harmonikus tápanyagellátás megvalósítása. Fontos, hogy nemcsak a növényfajok tápanyag-igényében van különbség, hanem az egyes fajokon belül a különböző fajták és hibridek között is. Ez különösen igaz az intenzív kertészeti kultúrákra. A növények tápanyagfelvételében és anyagcsere-folyamataiban számos törvényszerűség érvényesül, ezek ismerete nagyon fontos a korszerű tápanyag-gazdálkodásban. KIEGYENSÚLYOZOTT TÁPANYAG-ELLÁTÁS JOBB TERMÉSMINŐSÉG Minél pontosabban meg kell

ismernünk tehát a termés eléréséhez szükséges - tápanyagok mennyiségét, ill. az ehhez szükséges műtrágyamennyiséget = ADAG - a növény ill. a talaj számára legmegfelelőbb tápanyagformát = FORMA - a kijuttatás legmegfelelőbb idejét = IDŐ 97 6. A TALAJOK TÁPANYAGFORGALMA ÉS TÁPANYAGSZOLGÁLTATÁSA 6.1 TÁPANYAGFORMÁK A TALAJBAN A talajban található tápelemek biztosítják a növények szükségletét a csírázáshoz, fejlődéshez és növekedéshez, tehát a termésképzéshez. A talajban egyidejűleg sokféle formában, illetve kötésben vannak jelen a tápelemek (tápanyagok). Ezek megítélése a tápanyag-gazdálkodásban a növényi felvehetőség szempontjából történik. Az egyes tápanyagformák különböző mértékben hozzáférhetők a növények számára Felvehetőnek számít a talajban a tápelemnek az a formája, amelyet a növények gyökerei közvetlenül fel tudnak venni. A talajban levő tápelemek legnagyobb része nem

felvehető és rendszerint csak kis hányada – gyakran csupán néhány %-a – található olyan formában, amit a növények gyökérzetük segítségével fel tudnak venni. Az is igaz ugyanakkor, hogy az egyes kultúr- és gyomnövények gyökerei között különbség van nemcsak az adszorpciós kapacitásban, hanem abban is, hogy mennyire képesek a tápanyagokhoz hozzáférni a nem közvetlenül felvehető formákból. Ezt az okozza, hogy a kultúrnövények fajai (pl. egyszikű és kétszikű növények) és fajtái, valamint a gyomnövények közötti genetikus különbségek a gyökérzet eltérő mértékű tápanyag-adszorpciós kapacitásában is megnyilvánulnak. A gyökérzet általi tápanyag-adszorpciós képesség az életkor, fejlődési stádium szerint is változik. A „felvehető” tápanyagforma megjelölés tehát egyezményesen azokat a formákat jelenti, melyekkel a gyökérzet által hozzáférhető, tehát kontakt felvétellel ill. kicseréléssel

elérhető tápanyagokat meg lehet határozni. Ezeket különböző kivonószerekkel lehet a talajból meghatározni pl. a savas kémhatású (pH 3,7) ammónium-laktát oldat (AL), a semleges kémhatású ammónium-acetát, vagy Lakanen-Erviö oldat (ammóniumacetát, ecetsav + EDTA pH 4,65). A talajban rendszerint az alábbi tápanyagformákat találjuk: ¾ oldható (talajoldatban, vízben, híg savakban) ⇒ ”felvehető” 98 ¾ kicserélhető (kolloidokban adszorbeált, fémkationok és NH4+) ⇒ ”felvehető” ¾ kötött ♦ fixált pl.: 2:1 típusú agyagásványok rétegrácsai között (K+ és NH4+ ionok) ♦ egyéb kötött- lekötődött pl.: kemoszorpció ( oldhatatlan P vegyületek) ♦ biológiailag kötött – átmeneti lekötődés, (a baktériumok tápelemfelvétele miatt) ♦ tartalék tápanyag ⇒ összes vagy ”tápelem tőke” a talajban Az oldható és a kicserélhető formák a növények számára felvehetők, a különböző módon

kötött formák pedig kedvező körülményeknél válhatnak felvehetővé. Az egyes növényfajok különböző mértékben képesek hasznosítani a kevésbé felvehető – pl. nehezebben kicserélhető – tápanyagformákat. A felvehető tápanyagformák a talajban származhatnak: ¾ a talaj tápanyag-szolgáltatása során a felvehetővé váló formákból ¾ a műtrágyákkal, szervestrágyákkal talajba juttatott tápanyag-mennyiségekből, melyek jelentős része közvetlenül felvehető, kisebb részük kedvezőtlen körülményeknél átalakulhat kevésbé felvehető formákká, ez a folyamat azonban visszafordítható. A tápanyag-formák átalakulása a talaj-tulajdonságoktól függ, és jelentősen befolyásolja a felvehetőséget. A tápanyagformák felvehetőségének csökkenő sorrendje: a talajoldatban levő > könnyen kicserélhető (adszorbeált) > nehezen kicserélhető > fixált > egyéb kötött formák A talajoldatban levő, adszorbeált,

valamint a szerves és szervetlen formákban kötött tápanyagformák egymással dinamikus egyensúlyban vannak, egymásba átalakulhatnak. A tápanyag-szolgáltatás korszerű értelmezése A tápanyag-szolgáltatás a növényi felvétel utánpótlását jelenti a talaj készleteiből (oldódás, deszorpció és ásványosodás eredményeként). A szolgáltatás folyamata leegyszerűsítve az alábbiak szerint jellemezhető: 99 W1 = A TÁPANYAG-SZOLGÁLTATÁS SEBESSÉGE W1 [B] [A] W2 = A TÁPANYAG LEKÖTŐDÉSE a talaj tápanyag hasz W2 EGYENSÚLY VAN : HA W1 = W2 ahol mobilizálódó- felvehetővé váló tápanyagok közvetlenül felvehető - tápelem potenciál a talaj tápanyag kapacitása (a+b) tápanyag-intenzitás - az átalakulás sebessége (a) (b) (c) (w) A talajban lejátszódó átalakulások tehát dinamikus egyensúlyi folyamatokat jelentenek, melyek reverzibilisek: lekötődés MOBILIZÁCIÓ IMMOBILIZÁCIÓ felvehetővé válás 6. 1 1 A

tápanyagok viselkedése, mozgása a talajban A talaj a növények növekedése, fejlődése, termésképzése és minősége számára a meghatározó, elsődleges tápanyagforrás, legfontosabb természeti erőforrás. A XIX. század közepe - Liebig munkássága - óta ismert tény, hogy a gyökerek az ásványi, tehát szervetlen formákat képesek felvenni. A felvétel általában ionos (pozitív vagy negatív töltésű) formában történik, legközvetlenebb módon a talajoldatból, vagy a talajkolloidok felületén levő kicserélhető formákból. Ezek a felvehető vagy kicserélhető formák A nem kicserélhető, kötött tápanyagformákat a növények csak kedvező átalakulásuk után tudják felvenni. A pozitív töltésű kationok közül a legfontosabbak: NH4+ , K+ , Ca2+ , Mg2+, Fe2+ , Cu2+, Mn2+ , Zn 2+ stb. 100 A negatív töltésű anionok az alábbiak: H2PO4-, HPO42- , NO3-, Cl- , SO42- , H2BO3- , MoO42- stb. Jelenlétük a talajban rendkívül fontos,

mivel ezek biztosítják a növény szükségletét az egyes tápelemekből. A kedvező tulajdonságú, termékeny talajokban a természetes tápanyag-szolgáltató képesség folyamatos utánpótlást tesz lehetővé a készletekből a gyökerek tápanyag-felvétele miatt kiürülő mennyiségekből. Ha a talaj tápanyag-ellátottsága nem megfelelő, vagy a szolgáltató képesség kedvezőtlen, fokozottan szükség van a tápanyagok rendszeres pótlására. Amennyiben ez elmarad, az évente termésekkel és különböző veszteségekkel elkerülő mennyiségek számottevően meghaladják a bekerülést, a talaj jelentősen elszegényedik tápanyagokban és elkerülhetetlenné válik a termések - ennélfogva a jövedelmezőség csökkenése! A gyökéren keresztüli felvétel feltétele a gyökerek irányában történő tápanyagmozgás, melyben az ionok mozgékonyságának nagy szerepe van. Az átlagos elmozdulás a vizsgálatok szerint a N-nél 10 mm, a P-nál 0,2 mm és a K-nál

2 mm. Mivel a gyökerek a talaj összes térfogatának csupán legfeljebb 1 %-át foglalják el, a talajban található kis mozgékonyságú P legnagyobb része túlságosan messze van ahhoz, hogy a gyökerek hozzájussanak. Az ionok három különböző módon juthatnak el a gyökérfelületre: ¾ intercepció - a gyökér közvetlenül érintkezésbe kerül a tápelem-ionnal→kontakt felvétel ¾ tömegáramlás - az ionok áramlása a talajoldatban ¾ diffúzió - az ionok diffúziós mozgása a talajoldatban Az intercepcióval az ionoknak csupán legfeljebb 3 %-a jut a gyökerekbe, a másik két mód a talajban levő ionok sokkal nagyobb arányát érinti. Főként tömegáramlással mozog a NO3-N, Ca, Mg, S, míg a P és a K inkább diffúzióval jut a gyökerekhez. A gyökerek közvetlen környezetében levő koncentráció-gradiens nagysága az adott tápanyag mozgékonyságától függ. A felvehetőséget azonban a gyökerek képesek növelni: intenzívebb növekedéssel, a

gyökérszőrök által biztosított nagyobb aktív felülettel, szerves sav 101 exudátumokkal, vagyis fizikai és kémiai úton egyaránt. Ez különösen a tápanyaghiányos ill stressz-körülményeknél nagy jelentőségű. Kísérletek eredményei azt igazolták, hogy foszforhiány esetében pl. számottevő lehet a gyökérzet általi kémiai feltáródás, mobilizáló hatás következtében felvehető P mennyiség. Fontos felismerés volt a közelmúltban, hogy a kultúrnövények fajtái a genotípusokban levő különbségek szerint eltérő mértékben, különböző mechanizmusok segítségével képesek a tápanyagfelvétel fokozására. A tápanyagmozgás és a felvétel még nem teljesen tisztázott részleteit világszerte modellkísérletekben tanulmányozzák. 102 6. 2 A TÁPANYAGMÉRLEG SZÁMÍTÁS MÓDSZERE ÉS SZEREPE A TÁPANYAGGAZDÁLKODÁSBAN A tápanyagmérleg számításával a XIX. század eleje óta foglalkoznak a szakemberek Hazánkban az

elsők között Cserháti Sándor nevét kell említeni. Az 1960-as évek közepétől Győrffy Béla, Sarkadi János és Debreczeni Béla készítettek országos tápelem-mérleget. A közelmúltban és jelenleg (pl az ezredfordulón) Németh Tamás, Kádár Imre végez tudományos céllal tápelem-mérleg számításokat. TÁPANYAGMÉRLEG = A TÁPANYAG-KÖRFORGALOM MATEMATIKAI KIFEJEZÉSE CÉLJA: ¾ ¾ ¾ ¾ A talajtermékenység fenntartása A tápanyag-visszapótlás továbbfejlesztése, a termésszintek stabilizálása A környezetterhelés csökkentése, megelőzése A műtrágyafelhasználás prognosztizálása A tápanyagmérleg számítása az anyagforgalom számszerűsítése A tápanyagmérleg szintjei: ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ Globális (bio-geokémiai) Országos szintű Regionális (pl. a Balaton-vízgyűjtő területe) Közigazgatási egységek szerinti (pl. megyei) Gazdasági (termelő egység) szintű Táblaszintű A tápanyagmérleg két oldala a források

és a veszteségek tételeiből áll: TÁPANYAGMÉRLEG BEVÉTEL (Input) Források •Természetes •Mesterséges Trágyákkal -műtrágyák - szerves trágyák KIADÁS Output) Veszteségek •Terméssel betakarított •Tápanyagveszteségek -kimosódás -elillanás - fixáció - denitrifikáció 103 Az egyszerűsített tápanyagmérleg kiszámításánál rendszerint számszerűen nem vesszük figyelembe: a tápanyagfeltáródás - lekötődés (mobilizáció - immobilizáció) folyamatait, mivel ezekkel a folyamatokkal a tápanyag a talajból nem kerül el. A fixáció során lekötődő tápanyagmennyiségek az adott növénykultúra számára nem hasznosíthatók, hosszabb idő elteltével azonban, kedvező körülményeknél ismét felvehetővé válhatnak. A mérleg egyenlege = Források – Veszteségek A növénytermesztés, a tápanyag-gazdálkodás eredményességét a tápanyagmérleg egyenlege befolyásolhatja. A hosszútávú hatások (pl a tartósan pozitív

egyenleg) pedig a környezetterhelésre adnak számszerű bizonyítékot. Nyugat-Európában a mérleg-elv alkalmazása ill. kiszámítása, az ún „farm gate balance” (=üzemi tápanyagmérleg, a gazdaságba bekerülő és onnét kikerülő tápanyagok a növénytermesztés és az állattenyésztés során, tápanyagkönyvelés segítségével) a környezetvédelmi adók alapjául is szolgálhat. A VE Georgikon Karon 2000 évtől foglalkozunk a vállalati szintű tápanyagmérlegek számításával és az esetleges környezetterhelő hatások becslésével. A mérleg egyenlege megbízható információt ad a mérleg adott szintjén az egyensúlytól való jelentős rövid vagy hosszabb távon érvényesülő eltérésekről és a várható hatásokról is (pl. negatív mérlegnél a talaj kimerülése, termésszintek csökkenése vagy pozitív mérlegnél a környezetterhelés veszélyei). A gyakorlatban sokszor találkozhatunk az egyenleg mellett a mérleg intenzitásával is.

A mérleg intenzitása = Összes bevitel az elkerülés %-ában Kifejezi, hogy a terméssel kivont tápanyag hány %-át pótoltuk vissza trágyával. A tápanyagmérleg alkalmazásával a gazdálkodás során a talaj termékenységének alakulását – tartósan pozitív mérlegnél a tápanyagok felhalmozódását, negatív mérlegnél csökkenését számszerű adatokkal követhetjük nyomon, amely lehetőséget ad a prognosztizálásra is. 104 6.1 táblázat Magyarország mezőgazdasági művelésbe vont területeinek tápelemmérlege 1932 és 1991 között (kg/ha) 1932-36 Nitrogén (N) Terméssel kivont Visszapótlás Istállótrágyával Műtrágyával Melléktermékkel Összesen EGYENLEG Mérleg intenzitása(*) Foszfor (P2O5) Terméssel kivont Visszapótolt Istállótrágyával Műtrágyával 1960-64 Kálium (K20) Terméssel kivont Visszapótolt Istállótrágyával Műtrágyával Melléktermékkel Összesen EGYENLEG Mérleg intenzitása(*) 1975 1984 1990 1991 40

47 64 80 96 80 103 7 7 16 7 -33 18 23 -24 49 8 57 6 71 7 111 9 79 8 96 16 120 8 96 12 116 20 121 6 55 10 71 -9 89 6 23 14 43 -60 42 15 18 24 29 38 33 42 7 7 8 9 8 6 6 12 37 63 66 20 4 7 -8 47 19 1 106 3 48 24 200 4 76 47 262 3 77 39 201 3 29 -4 88 4 14 -28 30 38 48 61 76 84 71 88 16 18 7 20 45 17 82 21 134 21 82 25 128 52 168 15 71 24 110 26 131 12 29 18 59 -12 84 12 6 26 44 -44 49 - Melléktermékkel Összesen EGYENLEG Mérleg intenzitása(*) 1971 - 16 -22 42 25 -23 52 Kádár (1987), Csathó (1994) és Németh (1996) nyomán A tápanyag-visszapótlás korszerű szemlélete a mérleg-elv alkalmazását kívánja meg a gazdálkodóktól. 105 6. 3 A NITROGÉNFORGALOM ÉS A NITROGÉN-MÉRLEG A talajok nitrogénforgalma a termékenység fontos mutatója. Mivel a termésszintet a talaj N ellátottsága, ill. a nitrogén adagja befolyásolja a legnagyobb mértékben, a nitrogén mérlege döntő szerepet játszik. A N

körforgalom megismerése lehetőséget nyújt a visszapótlás hatékonyabbá tételére. A talaj művelt rétegében található összes nitrogén legnagyobb hányada a humusztartalomhoz kapcsolódik. Az összes N megoszlása átlagosan a következő: Összes N (0,02-0,4 %) 95 - 98% 2-5 % Szerves N szervetlen N A leggyakoribb szervetlen N formák a NH4+ és NO3- ionok, amelyek a növény gyökérzete számára közvetlenül felvehetők. Ezek egyrészt a műtrágyákkal kijuttatott vízoldható sók komponensei, másrészt az ásványosodás során keletkeznek. A talaj szerves N készletének állandó átalakulása szervetlen formákká, az ásványosodás (mineralizáció) biztosítja a folyamatos utánpótlást a növények számára a felvehető formák mennyiségéből. Ez a dinamika a talajtermékenység alapvető tényezője. A mineralizációban a talajlakó mikrobák tevékenysége kiemelkedő fontosságú: az átalakulási folyamatok bakteriális tevékenység

hatására mennek végbe. A talajlakó mikroszervezetek aktivitása jelentősen függ a hőmérséklettől. A mineralizáció folyamata A talaj szervesanyagának átalakulása több lépésből álló folyamat: ¾ Aminizáció: a szerves N amidokká alakul ¾ Ammonifikáció: az amino-N az ammonifikáló baktériumok hatására ammóniává alakul ¾ Nitrifikáció: az ammónia oxigénfelvétellel nitráttá alakul, a nitrifikáló baktériumok segítségével. Az aminizációt követően, megfelelő talajnedvesség mellett, az ammonifikáció során az amino- 106 N (R−NH2) ammóniává alakul. A folyamat az ammonifikáló baktériumok tevékenysége hatására megy végbe. Mineralizáció (mobilizáció) R-NH2 ⇔ ROH + NH4+ ⇔ NO2- + 4 H+ ⇔ NO3- Immobilizáció A semleges vagy gyengén savanyú talaj kémhatás kedvez a következő lépésnek, kedvező hőmérsékleten a nitrifikáló baktériumok az ammóniát először nitritté, majd nitráttá alakítják: 2 NH4+ +

3 O2 → 2 HNO2 + 2 H2O + 2 H+ 2 HNO2 + O2 → 2 HNO3 Denitrifikáció Kedvezőtlen, reduktív talaj-körülményeknél, amikor a talaj túl nedves és levegőtlen, tehát oxigénhiány lép fel, a képződött nitrát ismét visszaalakulhat ammóniává, majd molekuláris nitrogénné. A N körforgalma A talaj-növény-állat-atmoszféra kapcsolatrendszerben a különböző nitrogén-formák állandó transzformációban, mozgásban vannak. Ez a nitrogén körforgalma a természetben, amely az emberi tevékenység (mezőgazdasági és ipari) hatására egyes szakaszaiban módosul pl. trágyázás a talajok esetében. Bevételi oldal •Természetes források A talajokba természetes úton légköri elektromos kisülések (villámlás) következtében kerülhet nitrogén. Ez először nitrogén-oxiddá vagy nitrogén-dioxiddá alakul, majd az esővízzel salétromsavat alkot. Az így talajba jutó N mennyiség átlagosan mintegy 3-5 kg/ha/év Ipari körzetekben azonban ennek

többszöröse is lehet (25-30 kg/ha/év) a N kibocsátás. A világszerte jelentős környezeti károkat előidéző savas esők az uralkodó szélirány miatt a kibocsátás helyétől 107 távol hullhatnak le pl. a skandináv államokban a Közép- és Kelet- Európában képződött légköri nitrogén-terhelés jelentett problémát az elmúlt évtizedekben. A talajlakó mikroszervezetek - a szabadon élő Azotobacterek és Clostridiumok, valamint a szimbiózisban élő Rhizobium fajok - nitrogén-kötése a talaj N készletét jelentősen gyarapítja. Aktivitásuk a külső tényezők pl. hőmérséklet, pH változására érzékenyen reagál A szabadon élő fajok által megkötött N mennyisége a becslések szerint évente 2-20 kg N/ha között változhat. A pillangós kultúrák gyökérzetén élő faj-specifikus gümő-baktériumok, a különböző Rhizobium fajok ennél jóval nagyobb, évente mintegy 20-250 kg/ha nitrogént képesek megkötni (Magyarországon a

szója kivételével minden pillangós kultúra Rhizobium faja megtalálható a talajban). A gümők kialakulása után a megkötött nitrogén nagy részét a gazdanövény tudja hasznosítani. A talaj N mesterséges úton történő növelését a különböző szerves- és műtrágyák jelentik (lásd 8. Fejezet). Kiadási oldal (veszteségek) •Terméssel betakarított N mennyiségek A termésekkel betakarított N mennyiségek a növényfajtól, termésszinttől függően jelentősen eltérnek. Az így elkerülő mennyiségek 15 és 200 kg/ha/év között változhatnak A talaj N tartalmának csökkenése attól is függ, hogy a növényi maradványok elkerülnek vagy a táblán maradnak-e: pl. a 40 t/ha cukorrépa-terméssel 60 kg N kerül el hektáronként, ha a melléktermés növényi maradványait a táblán hagyják, ha azonban ezeket elszállítják, 200 kg/ha N mennyiséggel csökken. •Tápanyagveszteségek - Kimosódás, erózió - gázalakú elillanás - fixáció az

agyagásványok rétegrácsaiban - biológiai adszorpció (bakteriális) - denitrifikáció A kimosódás általi veszteség a talajokból általánosan ismert jelenség, melynek fő okai közt szerepelnek a nitrátion kémiai tulajdonságai: jól oldódó sókat képez, ezek a talajvíz mozgásával a talaj mélyebb rétegeibe mosódhatnak. A pontos mennyiségek liziméteres kísérletek segítségével 108 állapíthatók meg (lásd 1.3 pont) A nitrát nem adszorbeálódik a talajkolloidok felületén, mivel azok is negatív töltésűek és a kationokat adszorbeálják. A nitrogén gáz alakú veszteségei az ammónia és az elemi nitrogén elillanásával lépnek fel. A műtrágyák talajfelszínre történő kijuttatása bedolgozás nélkül jelentősen növeli a gázalakú veszteségeket: a karbamid kiszórásakor például 15-20 % elillanhat ammónia formájában, ha nem dolgozzák be a talajba. Az ammóniumionok fixációja az agyagásványok rétegrácsai közé

történő erős kötődés, hasonlóan a káliumionok fixációjához. A növények számára ez hozzáférhetetlen formát jelent, a fixáció mértékét a talaj ammónium-ionokban való telítettsége, a kémhatás és a többi kation jelenléte befolyásolja. A biológiai adszorpció a talajlakó mikroorganizmusok nitrogén –felvételét jelenti, amely csak időlegesen jelent veszteséget, mivel a baktériumok elhalását követően a szervezetükbe beépített nitrogén ismét felszabadul. A tarlómaradványok talajba dolgozását követően pl a cellulózbontó baktériumok elszaporodásával fellépő megnövekvő nitrogén-szükséglet miatt a N pótlása szükséges, mivel a talajban a C:N arány ilyenkor kedvezőtlen. A denitrifikáció a talajban reduktív, oxigénhiányos (anaerob) körülményeknél fellépő jelenség, melyben a nitrátok először nitritté, majd ammóniává és végül elemi nitrogénné redukálódnak. A folyamat intenzitása a semleges vagy

gyengén lúgos és cellulózban gazdag talajokban növekszik, melyet a denitrifikáló baktériumok tevékenysége szabályoz. A jó vízvezető képességű, savanyú kémhatású talajokban kémiai reakciók eredményeként is felléphet a denitrifikáció. Mint a fentiekből is látható, a talajban levő nitrogén sokféle transzformációs folyamat részese, a különböző formák átalakulása folyamatos és a növények általi felvehetőség számos tényező eredőjeként, de elsődlegesen a talaj szervesanyag-gazdálkodási tulajdonságaitól függően változik. 6.4 A FOSZFORFORGALOM ÉS A FOSZFOR-MÉRLEG A talajok összes foszfortartalma 0,02-0,1 % P közötti. A növények számára felvehető mennyiség ebből nagyon kevés, legfeljebb 3-5 %-a az összes P tartalomnak, ezért rendszeres visszapótlásáról gondoskodni kell. A talajokban található foszfortartalom a talajképző kőzet tulajdonságaitól függ. Megoszlása 109 általában a következő: az

összes mennyiség 40-60 %-a található szerves formában, humuszban gazdag talajokon pedig mintegy 60 %-a. Becslések szerint (Hedley 1995) a talajok szántott rétegében átlagosan mintegy 200-6000 kg P/ha mennyiség található, amelyből a talajoldatban 0,03-0,2 mg/liter van. Az előforduló nagy mennyiségek ellenére a növények általi felvehetőség aránya gyakran csekély, rendszerint nem haladja meg az összes foszfortartalom 3-5 %-át. A felvehető foszfortartalom meghatározására hazánkban általánosan alkalmazott ammóniumlaktát (AL, pH= 3,7) kivonószerrel mérhető P2O5 tartalom a talajokban általában 45-500 mg/kg között változik. A talajok foszfortartalma függ az anyakőzet minőségétől, mállottságától, a talajok mechanikai összetételétől és a humusztartalomtól. A felső 20 cm-es rétegben található P formák a 6. 1 ábrán láthatók 6. 1 ábra Kg /ha Kg /ha Kg /ha Kg /ha Kg /ha 110 A talajokban a foszforvegyületek jelentős

mértékű átalakulása jellemző, amely a kijuttatott trágyák hasznosulását és a növények számára a felvehetőséget nagymértékben ronthatja. A foszfor erőteljesen kötődhet a talajrészecskékhez, az adszorpció és a fixáció egyaránt gyakori jelenség. A magas agyagtartalmú talajok több foszfort kötnek meg, különösen akkor, ha Fe- és Al-oxidokat tartalmaznak. A talaj szervesanyag-tartalma jelentősen befolyásolja a felvehetőséget azáltal, hogy komplexeket képez vassal, alumíniummal és hidroxidokkal, és ezáltal a foszfátokkal történő reakciójukat megelőzi. Amikor vízoldható formájú P műtrágyákat juttatnak ki, az oldhatatlan vegyületekké – főként Fe-, Al- és Ca-foszfátokká – történő átalakulás gyorsan elkezdődik. A vizsgálatok szerint az első évben a növények csupán 10-35 %-át tudják felvenni a kijuttatott foszfornak, a többit csak a következő kultúrák tudják hasznosítani. A talajban levő szerves és

szervetlen foszforvegyületek átalakulási folyamataira a mineralizáció és az immobilizáció egyidejűleg jellemző. A két egymással ellentétes irányú folyamat egyensúlya határozza meg a talajoldatban levő foszfátkoncentrációt. Mineralizáció (mobilizáció) Szerves P formák Szervetlen P formák Immobilizáció A mobilizálódó foszfor mennyiségét számos tényező befolyásolja: a legtöbb talajban az összes szerves P mennyisége szoros kapcsolatot mutat a szerves C-vel, így a mineralizálódó P mennyisége az összes szerves P mennyiségével együtt növekszik. Ennek ellentettjeként, az immobilizálódó szervetlen P mennyisége fordítottan arányos a talaj szerves foszfor mennyiségével. A mobilizálódó és az immobilizálódó P vegyületek kapcsolatát a talajban levő C/P arány fejezi ki. A 200-300 közti C/P arány a szerves és szervetlen P vegyületek egyensúlyát 111 jelzi, míg a 200 alatti a szervetlen foszfor vegyületek

túlsúlyát, a 300 fölötti arány pedig a szerves formák jelenlétét mutatja. Bevételi oldal •Természetes források A talajokban található foszfor legjelentősebb forrásai: ♦ foszfát tartalmú ásványok, nyersfoszfátok: primer eredetű apatitok és ezek mállástermékeiből képződő foszfát-vegyületek (Ca-, Al- és Fe-foszfátok). Ezek nem labilis vegyületek ♦ labilis foszfát-vegyületek és a talaj-részecskéken adszorbeált P, ♦ az élő és elhalt talaj-biomassza szervezeteinek P tartalma, ♦ az oldott állapotban levő P, szerves és szervetlen formákban. A talajban levő foszfor oldhatósága a kémhatástól függően változik. A savas tartományban a H2PO4- ionok, a lúgosabb talaj kémhatásnál a HPO42- ionok, míg erősen lúgos körülményeknél a PO43- ionok dominálnak. Az egyensúly a H2PO4- ionok és a HPO42- ionok között pH 6,5 értéknél van (6.2 ábra) 6.2 ábra Ca-foszfátok és Fe, Al-foszfátok aránya és pH-függő

oldhatósága 400 Al, Fe-foszfátok Ca-foszfátok Oldható P mg/kg talaj 100 4,0 6,5 8,0 pH 112 A növények számára legnagyobb mértékben felvehető a foszfor akkor, ha a talaj pH-ja 6,0 és 7,0 közötti, de a kijuttatott P műtrágyák még így is csekély mértékben hasznosulnak. A talajok foszfortartalmának pótlása az alábbi módokon történhet: Műtrágyázás Szervestrágyázás (növényi és állati eredetű) Az istállótrágyázásból származó P mennyiség tonnánként 2-3 kg P2O5, ez a szokásos 30-40 t/ha adagnál 60-120 kg P2O5/ha pótlását biztosítja. Kiadási oldal (veszteségek) •Terméssel betakarított P mennyiségek A növények által évente kivont P mennyiség 25-70 kg P2O5 /ha (10-30 kg P/ha). A kiadási oldal mintegy 80 %-a a termésekkel elkerülő P mennyiségekből származik. Mivel az egyes növénykultúrák fajlagos foszfor-szükséglete különböző, a termésekkel évente betakarításra kerülő P mennyiség is

jelentősen különböző (a búza igénye pl. kissé meghaladja a kukoricáét, a szója azonban nagyon magas P igényű kultúra). Az ésszerűen kialakított növényi sorrend a különböző tápanyagigényű kultúrák váltásával a talaj tápanyag-készletét egyenletesebben tudja kihasználni. •Felszíni és felszín alatti elfolyás A mezőgazdasági területekről származó felszíni és felszín alatti elfolyás hozzájárulhat a környezet foszforterheléséhez. A felmérések szerint az így elkerülő P mennyiségek nem idézik elő a talajok termékenységének mérhető csökkenését, az élővizek tápanyagterhelését azonban növelik. Ez azonban általában nem okoz olyan mértékű terhelést, mint amennyire a pontos mérések nélkül feltételezhető volt. Megállapították, hogy a felszín alatti elfolyás mértéke rendszerint nem emelkedett olyan mértékben, mint amennyire a P műtrágyák adagjának szintje. Egy füves területen végzett

ötéves vizsgálati időszak alatt az évente így elkerülő orto-foszfát mennyisége 0,18 mg/kg volt, a szerves foszfátoké pedig ennek közel kétszerese. Az átlagos P veszteség legfeljebb 0,25 kg P/ha/ volt 113 évente a csapadéktól függően. Az összes P veszteség 70-90 %-a szerves formájú volt Lucernatábláról azonban a tavaszi hóolvadás idején 0,3-0,6 kg/ha oldható P elfolyását is tapasztalták. •Erózió Amikor az erózió bekövetkezik, a vízfolyásokba és tavakba szállítódó talaj magával viszi az adszorbeált foszfort, amely az élővizek tápanyagdúsulásának (eutrofizáció) egyik fő előidézője. Az elhordott talajrészecskék ill. az ezáltal fellépő P veszteség mértéke több tényezőtől függ, melyek pontos megállapítása rendkívül nehéz. Döntően fontos a szilárd részecskék foszfortartalma, az üledékben levő foszfor mennyisége és a vízáramlás sebessége. Egy adott egységnyi területen az összes

foszfor-veszteség jelentősen meghaladhatja az elfolyással elkerülő oldott P mennyiségét, mivel az erózióval szállított hordalék foszfortartalma nagyrészt vízben oldhatatlan formákból áll. A vizsgálatok szerint az eróziós talajveszteség a lejtőkön jelentős lehet, 1 tonna talaj eróziójával 0,2-0,8 kg foszfor kerülhet el a területről. Az erózió elleni védelem a lejtős területeken kiemelkedő fontosságú. Ilyen a Balaton vízgyűjtője, ahol közel 226 000 ha területet veszélyeztet az erózió és az évenkénti talajveszteség közel 4 millió tonna. A lejtőre merőleges művelés, teraszok kialakítása, szőlőterületeken a sorok közti füvesítés, talajtakarás stb. számottevően csökkentik a termőréteg vékonyodását és az erózióval fellépő tápanyag-veszteségeket. Az USA egyes államaiban pl a felhasított kukoricaszárral az eróziós talajvesztést felére sikerült csökkenteni a darabolás nélküli szármaradványok védő

hatásához képest. •Fixáció Az amorf Fe- és Al-oxidok foszfor-fixációja többszöröse az egyéb talajalkotók foszfor-fixációs képességének. Az agyagtartalom növekedésével a talajok P megkötő-képessége fokozódik. Az 1:1 típusú agyagásványokon a megkötődés mértéke nagyobb, mint a 2:1 típusúakon. •Kimosódás A foszfor kimosódása sokkal ritkábban fordul elő, mint a mozgékony ionok esetében. A laza szerkezetű, kolloidokban szegény talajokon azonban előfordulhat a kimosódás általi foszfor- 114 veszteség. Ilyen talajokon az őszi kijuttatás helyett tavasszal célszerű a műtrágyát adni, a kimosódás elkerülése érdekében. 6. 5 A KÁLIUMFORGALOM ÉS A KÁLIUM-MÉRLEG A talajok káliumtartalma természetes körülmények közt is jelentős, 0,2 – 3,3 % között változik (szikes talajokon gyakran eléri a 6 %-ot is, a láptalajok viszont káliumszegények, gyakran csupán 0,05 % K körüli mennyiséggel). A talajban a K

tartalom az agyagtartalom növekedésével emelkedik, mivel főként a szilikátokban kötve található. A kálium-tartalékokat jelentő szilikátok közül a földpátokhoz tartozó káliföldpát, valamint a leucit, a csillámokhoz tartozó muszkovit és biotit, illetve a csillámszerű glaukonit található meg a talajokban. A primer szilikátokból mállási folyamatok során keletkező agyagásványok a talaj K forgalmában, a szolgáltatásban és a lekötődésben döntő szerepet játszanak. Az agyagásványok réteges szerkezetűek, ezáltal a K ionok adszorpciójára képesek. Az agyagásványok mállása során K válik szabaddá, a mállás folyamatát a nedvesedés és kiszáradás okozta duzzadás és zsugorodás, valamint a hőmérsékletváltozás segít elő. A talajokban a K az alábbi négy formában fordul elő: ¾ a talajoldatban ionos (K+) formában, ¾ a talajkolloidokon adszorbeálva ionos formában (K+) mint kicserélhető K, ¾ az agyagásványok

rétegrácsai közt fixált K, ¾ az agyagásványok kristályrácsában strukturális K. A növények számára csak az első két forma közvetlenül hozzáférhető. Ez nagyon csekély mennyiséget jelent, mivel az összes K-nak csak 1-2 %-a kicserélhető kálium és a talajoldatban levő K mennyisége a kicserélhető formának ugyancsak 1-2 %-a. A K felvehetőségét befolyásoló tényezők - kémiai mállás, hidrolízis (agyagásvány átalakulása) kicserélhető, oldható K+ mennyiség A talaj mechanikai összetétele, agyagfrakció klimatikus tényezők (Æ mállás) A talajban található K formák között egyensúly alakul ki. 115 Talaj-K nem vagy nehezen felvehető K+ ~ 98% Agyagásványok ~ 40% Földpátok nehezen (0,2-3,5% a talajban) Æ Å könnyen felvehető K+ ~2% könnyen oldható K+ (0,5-1%) vegyületek: kicserélhető K+ ~ 40% Csillámok ~25% Agyagfrakció ~ 28% KCl, KNO3 K2SO4, K2CO3 adszorbeált K+ A K felvehetőségét számos tényező

befolyásolja. Ezek közül legfontosabbak: az agyagásványok mennyisége és minősége, a talaj kationcserélő kapacitása, a talaj nedvessége, hőmérséklete, kémhatása, a többi kationok jelenléte stb. A felvehetőségben szerepet játszanak a növények tulajdonságai is (pl. a gyökérzet kationcserélő kapacitása) A K mobilis, reakcióképes alkáli fém (K+). A felvehető (AL-oldható) mennyiség a talajban általában 50-500 mg/kg K2O között változik. Általánosságban az a tapasztalat, hogy a talaj kicserélhető kálium mennyiségének 1 mg/kg-al történő növeléséhez kb. 50 kg/ha K kijuttatására van szükség, ez azonban a talaj kálium megkötő (fixációs) képességétől függően növekedhet. A mállás folyamata -K+ csillámok földpátok -K+ Illitek Vermikulit Montmorillonit Szmektitek +K+ 116 Rétegrácsok távolsága csillámok Mállás Illit 10 Å Nedvességfelvétel Duzzadás A K+ ion bejutása a rétegrácsok közé Vermikulit 14

Å montmorillonit 18 Å Kiszáradás Zsugorodás A K+ vagy NH4+ ion fixációja a rétegrácsok között Az agyagásványok K tartalma Illit Vermikulit Klorit Montmorillonit 4-7% 0-2% 0-1% 0-1,5% K 2O K 2O K2O K 2O csillámok muszkovit biotit K-földpát 8-10% 7-11% 6-10% ~ 10% K2O K 2O K2 O K 2O A kálium mérleg Bevételi oldal •Természetes források A talajokban jelentős mennyiségű kálium szabadulhat fel az ásványok mállása során. A málláskor fellépő kálium-vesztéssel az agyagásványok fokozatosan átalakulnak: a csillámokból illitek, montmorillonitok, további K felszabadulással vermikulitok és szmektitek képződnek. A mállás egyrészt fizikai (nedvesedés és kiszáradás, fagyás és olvadás) másrészt kémiai folyamatok során megy végbe. A mállás folyamata tehát kálium felszabadulást, másrészt viszont kálium-fixáló ásványok képződését jelenti. A folyamat azonban megfordítható: megfelelő mennyiségű K kijuttatásával

megfordítható Kiadási oldal (veszteségek) •Terméssel betakarított K mennyiségek Mivel a termések kálium-igénye jelentős, a talajból évente elkerülő kálium mennyiségek magasak: 60-360 kg K2O/ha (50-300 kg K/ha) között változnak. A tervezett termés szintjétől 117 függően a kálium pótlásának biztosítania kell a növekvő szükségletet. •Fixáció A K fixációja a kálium-ionok irreverzibilis megkötődését jelenti a 2:1 típusú agyagásványok rétegrácsai között. A fixációt befolyásolja az agyagásványok mennyisége és minősége, a nedvesedésük és kiszáradásuk hatására bekövetkező duzzadás és zsugorodás, valamint a hőmérsékletváltozás (a fagyás és olvadás). Amikor a K ion a rétegrácsok közé beépül, a rétegek szorosan záródnak, és az agyagásvány elveszíti duzzadóképességét, így a kálium nem kicserélhető. A kísérletek eredményei azt mutatták, hogy a K fixáció legnagyobb mértékű azoknál a

talajoknál, melyek nagy illit tartalommal rendelkező 2:1 típusú agyagásványokat tartalmaznak. Az 1:1 típusú agyagásványok, mint pl. a kaolinit, nem fixálják a kálium-ionokat Mivel az ammónium ionok rádiusza hasonló a K ionéhoz, az agyagásványok általi fixáció szintén előfordul. A nagyobb méretű ionok, mint pl a Ca, nem tudnak bejutni a rétegrácsok közé Szántóföldi tartamkísérletek eredményei bizonyították, hogy a K fixációja azokon a talajokon a legnagyobb, ahol több éven keresztül nem volt K visszapótlás. Ezeken a talajokon a K-hatás csak nagyadagú műtrágyázással érhető el (melioratív adag). •Kimosódás A vizsgálatok szerint a kolloidszegény, laza homoktalajokon jelentős mértékű lehet a kimosódás általi kálium-veszteség. A kötöttebb agyagos talajoknál a kimosódás nagyon csekély, évente mintegy 1,6 kg K/ha. Kísérleti körülmények között azonban 40 mm csapadék 141 kg K/ha veszteséget is képes volt

eredményezni, ami a kijuttatott K műtrágyának több, mint 90 %-át jelentette. 6. 6 A KALCIUM, MAGNÉZIUM FORGALOM ÉS A MÉRLEG A kalcium 2 vegyértékű alkáliföldfém, felvétele Ca++ ionként lehetséges. A káliumnál sokkal kevésbé mozgékony. A Ca++ a talaj adszorpciós komplexumában a kicserélhető kationok 2080%-át teheti ki A talajoldat Ca tartalma átlagosan 20 mg Ca/l körüli lehet A talajban található Ca tartalom tág határok között mozoghat: míg homoktalajokon gyakran 0,1-1,0% közötti, egyes 118 talajokon a 8 %-ot is meghaladhatja. A gyakran előforduló mészkőben és a dolomitban (Ca-Mg karbonát) levő kalcium könnyebben, míg a szilikátokban és az apatitokban levő csak nagyon lassan válik felvehetővé. A talaj kalcium-mérlegének alapvető jellemzői: Ca bekerülés - kalcit - dolomit 26-40% 10-12% Ca Ca, Mg Ca elkerülés - terméssel 10-120 kg/ha - kimosódás (mozgékony anionok Cl-, NO3-) - erózió + CO3 - gipsz 23% -

apatit 40 % - meszezés, műtrágyák + + SO4 PO4 A Ca elsődleges szerepe : - savanyodást mérsékli - szerkezetjavító (Ca-humátok) - védelmet nyújt a környezetkárosító hatásokkal szemben Savanyú talajokon terméscsökkenés lép fel, ennek főbb okai: ƒ a P megkötődés (Al, Fe adszorpció) miatt ƒ a Mg2+ és K+ felvétel akadályozott ƒ toxikus mikroelem koncentrációk miatt pH hatása pH < 3 a H+ ion koncentráció toxikussá válik 3,5 < pH <4,5 a növényeknek nem káros, ha nem lép fel Al3+, Mn2+ stb. toxicitás 3,0 < pH < 5,5 toxikus lehet a Mn2+ és Al3+ oldhatóság 4,2<pH Ca hiánynál a N2 megkötése csökken a Rhizobiumok tevékenysége miatt Lúgos talajokon a következő hatásokra lehet számítani: ƒ a nagyon magas pH is káros Æ termésdepresszió ƒ oldhatóság, felvehetőség megváltozása, relatív hiány, pl. B, Mn, Zn, Mg, P, Cu elemeknél Ca-hiány Na+, Cl-, Mg2+ toxicitás, NH4+ és Ca2+ felvétel

csökkenése ƒ A Ca felvételét az alábbi tényezők befolyásolhatják: - a talajban található felvehető mennyiség - a talaj pH-ja - a talaj kationcserélő kapacitása, telítettsége 119 - a Ca többi elemhez való aránya a talajoldatban szervesanyagtartalom, humuszhoz való kötődése ƒ Ca-humátok szerepe a szerkezetben, stabilitásban! ƒ komplexképző anyagok mennyisége Magnézium körforgalom (Mg mérleg) A talajok összes Mg tartalma 0,05-0,8% között változik. Felvétele Mg2+ ionként történik (2 vegyértékű alkáliföldfém), mozgékony elem. A talaj S érték 5-25%-át adja Főként szilikátok és karbonátok alkotójaként található a talajokban. Az agyagásványok közül a vermikulitban 12-15% Mg van. A talaj kolloidtartalmával együtt a kicserélhető, ill könnyen oldható Mg tartalom is növekszik, a kilúgzódás mértéke viszont jelentősen csökkenti a növények számára hozzáférhető mennyiséget a talajban. Ezért a

kolloidokban szegény, savanyú és a kilúgzott talajok Mg tartalma a legalacsonyabb (savanyú homoktalajok és erősen kilúgzott barna erdőtalajok). Mg bekerülés Mg elkerülés - ásványok - műtrágyák Mg tartalma (1-2 %) - terméssel 30-50 kg/ha - kimosódás - fixáció - erózió Vegyületek Mg% Szilikátok karbonát, dolomit Kieserit Vermikulit olivin, magnezit - 8-20 18 15 28 Visszapótlás forrásai dolomit Mg-iszap MgSO4 Agronit kb. 2 % Mg 3-5% Kardonit Kamex 10% Mg újabb fejlesztésű műtrágyák Mg kiegészítéssel a talajban a Ca-nál mozgékonyabb! az adszorpciós komplexen 6-12% kimosódásra érzékeny savanyú talajon 10-30 kg Mg/ha/év a talajoldatban a dinamikai egyensúly szerint pótlódik 120 A magnézium visszapótlás jelentősége - a nagy termésekkel több Mg kerül el a talajról - az ipari növények Mg igénye kétszer magasabb, minta kalászos gabonáké - a hagyományos műtrágyák általában kevés Mg-ot tartalmaznak -

a korszerű műtrágyák Mg kiegészítéssel készülnek - a túl tág Ca/Mg aránynál relatív hiány léphet fel! Az ideális arány 7:1 körül van. - - K/Mg arány is fontos! ƒ < 5:1 a szántóföldi növényeknél ƒ 3:1 zöldségfélék és cukorrépa ƒ 2:1 gyümölcsök és üvegházi növények Fű-tetánia (hypomagnesemia) = abnormálisan alacsony Mg szint a legelő állatok vérében 6.7 A TÁPANYAG-HASZNOSULÁS KÉRDÉSEI A tápanyag (műtrágya- hatóanyag) hasznosulása, érvényesülése (a kijuttatott hatóanyag %-ában) kifejezi, hogy a kijuttatott trágyából (műtrágya-hatóanyagból) mennyi kerül a termésbe. Hasznosulás-érvényesülési együttható A hasunosulást jelentősen befolyásolják a műtrágya <-> talaj kölcsönhatások Kifejezése: Hasznosulási vagy érvényesülési % kiszámításával történik. Meghatározása: ¾ Izotóp- indikációval - legpontosabb ¾ Különbség-módszerrel Hasznosulási % = [(A-B)/C]•100 A=

a trágyázott növény tápanyagtartalma (termése) kg/ha B= a trágyázatlan növény tápanyagtartalma (termése) kg/ha C= az alkalmazott műtrágya (vagy szerves trágya) hatóanyag mennyisége 121 Az ún. különbség módszer hátránya: nem mutatja meg, hogy a talajban levő tápanyagokból mennyi származik. Ezzel a különbségmódszerrel tehát látszólagos hasznosulás számítható, mert nem különíthető el, hogy a trágyából vagy a talajból vették-e fel a tápanyagot a növények Az elvégzett kísérletek eredményei azt igazolták, hogy a hasznosulás gyenge talaj tápanyagellátottságnál jobb, mint kedvező tápanyag-ellátottsági szinten. Ez azt mutatja, hogy a hasznosulás és a talaj tápanyag-szolgáltatása negatív korrelációt mutat öntözetlen körülmények között. 1. A hasznosulási koefficiens kiszámítása A koefficiens függ: ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ a műtrágya mennyiségétől a talaj tápanyagtartalmától a talaj

tápanyagszolgáltatló képességétől a talaj pH-tól, CaO3- tartalmától a talaj adszorpciós viszonyaitól A szabadföldi kísérletek eredményei szerint (Debreczeni B. 1972,1988) 100 kg hatóanyagból átlagosan hasznosul: N 40-80kg P2O5 15-35kg K20 40-70kg 2. A tervezett termés tápanyagigénye és hatóanyag-szükséglete alapján A kijuttatott tápanyagok érvényesülése -> utóhatás figyelembevétele A kísérleti eredmények alapján az istállótrágya hatása általában 2-4 évig, legtöbbször 3 éven keresztül hasznosul, a tápanyagok és egyéb kedvező hatások ennyi időn keresztül vehetők figyelembe. Az átlagos hasznosulás az egyes tápelemeknél: N 60-75% P2O5 30-50% K20 55-70% 122 Az utóhatás a kísérletek eredményei szerint szintén változó, a 2. és 3 évben a foszfornál átlagosan 6-15 ill. a káliumnál 2-10 % további hasznosulásra lehet számítani 6. 8. A TALAJTULAJDONSÁGOK SZEREPE A TÁPANYAG- ELLÁTÁSBAN Hazánk

talajainak jellemzői a tápanyag-gazdálkodás szempontjából A növénytermesztés eredményességét nagymértékben segíti a termőtalaj tulajdonságainak ismerete. Hazánkban az ország területéhez képest rendkívül sokféle talajtípus található. Az úgynevezett genetikai talajosztályozás a talajokat a kialakulást jellemző kémiai, fizikai és biológiai folyamatok szerint különbözteti meg. Hazánk különböző talajtípusait az 1 sz térképen mutatjuk be. 1. sz térkép Magyarország talajai NTKSZ Térinformatikai Laboratórium 123 Adott termőhelyhez tartozhat egy vagy több község határában levő és több táblából álló szántóföld, más művelési ágba tartozó, más hasznosítású területekkel, legelőkkel, erdőkkel, de képezhet egy termőhelyet földrajzilag kialakult tájegység is (Antal J., 2000) A szántóföldi termőhelyek főbb tulajdonságai A tápanyag-gazdálkodás céljából a talajokat legfőbb agronómiai tulajdonságaik

alapján az alábbi termőhelyi kategóriákba soroljuk: I. Szántóföldi termőhely: középkötött mezőségi talajok (csernozjomok) Termőrétegük vastag, humuszban gazdagok, víz-, hő- és levegőgazdálkodásuk, valamint tápanyag-szolgáltató képességük egyaránt kiváló. Fekvésük sík vagy nagyon enyhén lejtős. Többségükben vályogtalajok, művelhetőségük, szerkezetességük jó Az ország legjobb termékenységű talajai tartoznak ide. A kedvező tulajdonságok alapján a legigényesebb szántóföldi kultúrák is sikeresen, jó termésbiztonsággal termeszthetők ezeken a talajokon. A Dunántúlon és az Alföld egyes részein találhatók II. Szántóföldi termőhely: középkötött erdőtalajok Termőrétegük megfelelő vastagságú, víz-, hő- és levegőgazdálkodásuk jó, tápanyagszolgáltató képességüket azonban befolyásolja, hogy mésztartalmuk nem mindig kedvező. Művelhetőségük megfelelő, a lejtőviszonyok változóak, az

eróziós károk azonban helyes agrotechnikával megelőzhetők. Kellő tapasztalattal a termésbiztonság megvalósítható A legtöbb növénynél jó termésátlag érhető el ezeken a talajokon. A barna erdőtalajok a Dunántúlon és Észak-Magyarországon találhatók. III. Szántóföldi termőhely: kötött réti talajok Termőrétegük általában megfelelő, vízgazdálkodási tulajdonságaik kedvezőtlenek: nagy a víztartó képességük, de vízvezetésük kedvezőtlen, ezért lassú a felmelegedésük. Művelésük tapasztalatot és szakértelmet igényel, a termések ennek ellenére az egyes 124 években nagyon ingadozóak lehetnek. Ezeken a talajokon csak késői tavaszi vetésű és a magas talajvíz-szintet, valamint az időszakos vízborítottságot jól tűrő növények javasolhatók. A kötött réti talajok egy része savanyú, mivel a felső rétegben nincs mész, ezeknél általában kémiai talaj-javítás szükséges az eredményesebb gazdálkodás

érdekében. A réti talajok nagyrészt az Alföldön, kisebb részben az ország nyugati felében találhatók. IV. Szántóföldi termőhely: laza és homok talajok Ezek a talajok kis szervesanyag-tartalmú, könnyű mechanikai összetételű, laza talajok, főleg homoktalajok. Vízgazdálkodási tulajdonságaik a kis víztartó képesség miatt kedvezőtlenek. A tápanyagok mozgása ezért intenzív Művelhetőségük könnyű, de a szél általi elhordás (defláció) veszélye nagy. Az elérhető termésszint rendszerint alacsony, de a tápanyagok hasznosulása a jól megválasztott műtrágyákkal (tápanyagformákkal) jelentősen javítható. A kimosódás általi tápanyagveszteségek fokozott veszélyét minden lehetséges módon csökkenteni kell! (adag, forma, idő). A kémhatás sokszor kedvezőtlenül savas vagy lúgos, ez a termeszthető növénykultúrák számát is leszűkíti. V. Szántóföldi termőhely: szikes talajok Az ide tartozó talajok fizikai és kémiai

tulajdonságai, ennélfogva vízgazdálkodásuk és tápanyagszolgáltató képességük egyaránt kedvezőtlen. A talajok tulajdonságait a vízben oldható sók, elsősorban a nátrium jelenléte határozza meg. A szikesek sótartalma és a talajszelvényben levő eloszlása alapján több altípus ismeretes. Rendszerint megfelelő a tápanyagtartalom, de a hasznosulás rendkívül rossz. Ezért a műtrágyák érvényesülése is nagyon változó, a termések alacsonyak, ill. változóak A talajok termékenysége csak kémiai talajjavítással növelhető, de ezt meg kell ismételni, mivel a termőréteg alatti rétegek tulajdonságai, tehát a szikesedés okai nem változnak meg. Szikes talajok főként az Alföldön vannak 125 VI. Szántóföldi termőhely: sekély termőrétegű, erodált talajok Az ilyen talajok sekély termőrétege általában a nagy lejtőszög miatti erodáltság miatt vékonyodott el, (jellemzően erdőtalajoknál alakul ki). A köves vagy kavicsos

rétegen kialakult vékony talajrétegen a lejtési viszonyoktól függetlenül is létrejöhetnek ilyen talajok, a talajképző kőzet tulajdonságaitól függően. A sekély termőréteg víztartó képessége nem elegendő. Ezeken a talajokon a kisebb vízigényű, rövidebb tenyészidejű növények termeszthetők. A sekély termőrétegű talajok a Dunántúl és ÉszakMagyarország egyes részein találhatók 126 7. A TÁPANYAG-GAZDÁLKODÁS IRÁNYELVEI A FENNTARTHATÓ FEJLŐDÉS KERETEI KÖZÖTT A tápanyag-visszapótlás szemléletének változása A tápanyag-visszapótlás, a műtrágyahasználat alapelvei az elmúlt 3 évtizedben jelentősen megváltoztak. A 70-es és 80-as évek intenzív gazdálkodási viszonyai közt a magas termések eléréséhez nagy műtrágya-adagokat javasoltak, az állami támogatással alacsonyan tartott műtrágya-árak miatt ezt könnyen meg lehetett valósítani. Az intenzív műtrágyahasználat kedvezőtlen hatásairól a 80-as évekre

egyre több bizonyítékot szolgáltattak a kísérleti eredmények, ennek hatására az intenzíven gazdálkodó Nyugat-Európa számos országában is szigorodó környezetvédelmi rendelkezéseket hoztak (határ-értékek, szennyezettségi normatívák, nitrát-adó stb.) A 80-as évek második felében fokozatosan megszűnő állami támogatások a műtrágya-árak növekedését és a felhasználás lassú csökkenését eredményezte. A rendszerváltást követően a megváltozott tulajdonviszonyok és a robbanás-szerűen megnőtt műtrágya-árak egyaránt drasztikus csökkenést idéztek elő a műtrágyafelhasználásban. csökkenés okai közt ekkor elsősorban még nem a környezetvédelmi A szemléletmód volt a meghatározó. Az azóta eltelt időszakban megkezdődött egy lassú növekedés, de a tápelem-mérleg országos átlagban még mindig jelentősen negatív. A jelenleg érvényben levő rendeletek és az AGRÁRTÁMOGATÁSOK rendszere a

tápanyagvisszapótlás európai normáihoz igazodik, a környezetbarát műtrágyahasználat korszerű elvárásai alapján. A támogatások nyújtásához feltétel a legtöbb esetben a talajvizsgálati eredmények alapján a tápanyag-gazdálkodási terv elkészítése. Hazánk csatlakozása az Európai Unióhoz a támogatások növekedését teszi lehetővé, a 2003-ban rendelkezésre álló keretet a 2004 évre tervezett keret 58 milliárd Ft-al haladja meg. Az EU költségvetése 136 milliárd Ft-ot biztosít a 157 milliárd Ft –os keret mellé, ami több mint kétszerese a 2000. éves támogatási összegnek. 127 A jelenlegi viszonyok között (pl. műtrágyák ára, szigorodó környezetvédelmi előírások, minőség szerinti értékesítési lehetőségek) még fontosabb, hogy a tápanyag-visszapótlás hatékonyan, veszteségek és környezetszennyezés nélkül történjen. Ezért a talaj termékenységét növelő természetes eredetű tápanyag-források

felhasználása növekvő jelentőségű. 7. 1 A SZERVESTRÁGYÁZÁS SZEREPE A TÁPANYAG-VISSZAPÓTLÁSBAN A szerves trágyák kedvező hatása igen régóta ismert, a növénytermesztés során elkerülő tápanyagokat évszázadokon keresztül kizárólag szerves trágyákkal pótolták vissza. A különböző szerves trágyaféleségek (istállótrágya, hígtrágya, komposzt, zöldtrágyák) alkalmazásának pozitív hatásait a múlt században tudományos kísérletekkel is igazolták, mivel a tapasztalatok szerint tápanyagtartalmukon kívül a talajok több tulajdonságát is előnyösen befolyásolják. Az intenzív gazdálkodás viszonyai között a szervestrágyázás szerepe hazánkban is nagymértékben csökkent, a termésátlagok hatékony növelésére a szerves trágyáknál jóval nagyobb hatóanyag-tartalmú műtrágyákat alkalmazták. Ezt jól mutatja az a tény, hogy míg az 1960 –as években a műtrágya-felhasználás és a szerves trágyák

felhasználásának aránya 50:50 % körüli volt, a műtrágyák alkalmazásának nagyarányú növekedése következtében ez az arány 1970-es évek közepére már 75:15 % -ra változott, amely az 1980-as években is megmaradt. Az 1990-es években a műtrágya-felhasználásban bekövetkezett drasztikus csökkenéssel szinte párhuzamosan az istállótrágya-termelés volumene mintegy felére zsugorodott, az állatállomány csökkenése (a tartási feltételek kedvezőtlen változása) következtében. Az istállótrágya összetétele bizonyos határok közt ingadozik, ezt több tényező befolyásolja, többek közt a tartási körülmények, a takarmányozás, a trágyakezelés módja. Az istállótrágya tápanyagtartalma a MÉM-NAK (1987) minősítés szerint minőségétől függően 0,3-1,0 % N, 0,20,7 % P2O5 és 0,3-1,0 % K2O között változik. A közepes minőségű istállótrágyában ennek megfelelően 10 tonnánként mintegy 60 kg N, 35 kg P2O5 és 60 kg K2O

tápanyag található (a szokásos adag 30-40 t/ha, rendszerint a vetésforgó istállótrágyára igényes növénye alá). A vizsgálatok szerint a N érvényesülése elég csekély, jelentős veszteségek is felléphetnek. Emiatt a kijuttatható nitrogén mennyiségét a környezetterhelés elkerülése érdekében Magyarországon is bevezetett „Nitrát –rendelet” szabályozza (lásd részletesen a 7. 4 pontban leírtakat) A P és K hasznosulása ennél jobb, a műtrágyákhoz 128 hasonló. Az istállótrágya-használat egyik jellemzője, hogy hatása több év – rendszerint 2-4 év – alatt érvényesül, mivel a kijuttatott tápanyagok egy része fokozatosan, ásványosodással válik a növények számára felvehetővé. A tápanyagtartalom érvényesülése alapján figyelembe vehető tápanyag-mennyiségekkel a tervezett termés tápanyag-szükséglete csökkenthető. A korrekcióként figyelembe vehető N,P,K mennyiségeket a 9. 2 pontban leírtak szerint

számíthatjuk be a műtrágyaadag kiszámításánál. A szerves trágyák alkalmazásának előnyei közt a makro- és mikrotápelem tartalmukon kívül elsősorban a talaj fizikai-kémiai, valamint biológiai tulajdonságaira gyakorolt kedvező hatásokat említhetjük. Loch (1999) az alábbiakban foglalja össze az istállótrágya kedvező hatásait: ƒ Javítja a talaj fizikai és kémiai tulajdonságait. Előnyösen befolyásolja a szerkezetet: a homoktalajokban a kolloidok tartalmát növeli, a túl kötött talajokra lazító hatású. ƒ Kedvező hatású a talaj kationcserélő képességére, pufferkapacitására. ƒ Jó hatással van a talajok biológiai tulajdonságaira: aktívabb talajéletet biztosít, a mikroszervezetek számára szénforrásul szolgál. ƒ A trágya elbomlása során keletkező széndioxid elősegíti a tápanyagok oldódását. ƒ Vitaminokat, hormonokat, növényi serkentő anyagokat visz a talajba, melyek előnyösen hatnak a talaj

mikroflórára és a kultúrnövényekre. ƒ Növeli a talaj makro- és mikroelem tartalmát. ƒ A talajt tartós humuszanyagokban is gazdagítja. A talaj termékenységének megőrzésére, kultúrállapotának javítására napjainkban ismét nagyobb szerephez jut a zöldtrágya-növények alkalmazása, elsősorban az organikus (bio)gazdálkodás vagy ökológiai gazdálkodás tápanyag-visszapótlási rendszerében. Régóta ismert zöldtrágyanövények: csillagfürt, somkóró, szöszösbükköny, olajretek, takarmányrepce, rozs, facélia A beszántott zöldtrágya javítja a talaj biológiai kultúr-állapotát, kedvező a szerkezetre és az utána vetett vagy ültetett növény számára tápanyagokat biztosít. Egyes kultúrák a zöldtrágyákat jobban meghálálják: ilyenek a zöldségfélék, cukorrépa, burgonya, dohány. A fenntartható mezőgazdasági termelés nagyobb hangsúlyt helyez a talajok szervesanyagkészletének megőrzésére, ezért a különböző

szerves trágyaféleségek jelentősége növekszik. 129 Hangsúlyozni szükséges, hogy a környezetkímélő szemléletének megfelelően a szerves trágyák képezhetik a tápanyag-visszapótlás alapját, és a kívánt termésszint eléréséhez még szükséges tápelemeket műtrágyákkal biztosíthatjuk. 7. 2 A KÖRNYEZETBARÁT TRÁGYÁZÁS ÁLTALÁNOS ALAPELVEI ¾ A gazdaságosan elérhető termésszint tervezése ¾ A lehetséges tápanyag-források (állati és növényi eredetű szervestrágyák, műtrágyák) ésszerű kihasználása a tápanyag-gazdálkodásban ¾ A növények fajlagos szükségletének és a talaj tápanyag-ellátottságának, valamint szolgáltatóképességének fokozottabb figyelembevétele a kijuttatás adagjának megállapításakor ¾ A mérleg-elv alkalmazása a tápanyag-gazdálkodásban ¾ A talajok közepes tápanyag-ellátottsági szintjének elérése, fenntartása ¾ Talajtulajdonságokhoz igazodó műtrágyák (tápelemformák)

alkalmazása ¾ A környezetszennyezés megelőzése ill. minimálisra csökkentése (veszteségek megelőzése) 7. 3 A KÖRNYEZETI HATÁSOK ÉS MÉRSÉKLÉSÜK LEHETŐSÉGEI A tápanyag-veszteségek megelőzése A talajokban található tápelem tartalom a különböző módon fellépő veszteségek miatt csökkenhet. A leggyakrabban fellépő veszteségek: - kimosódás (pl. nitrát) - erózió (pl. foszfor vegyületek) - felvehetetlen formába történő átalakulás (pl. az oldhatatlan foszfor vegyületek képződése) - gázalakú elillanás (pl. ammónia) - lekötődés (fixáció) a talaj agyagásványaiban (pl. ammónium, kálium ionok) A vízben jól oldódó, mozgékony vegyületek a kimosódás általi veszteségeknek nagyobb mértékben vannak kitéve, mint a kevésbé oldódó tápanyag-formák. 130 A tápanyag-formák megválasztása mindig annak alapján történjen, hogy a talaj készleteit akarjuk-e megnövelni, tehát az ellátottságot javítani, vagy

gyors hatást, azonnali hasznosulást szándékozunk-e elérni. A kimosódási és egyéb veszteségek megelőzése, csökkentése – és ezzel egyidejűleg a jövedelmezőség javítása – csak úgy érhető el, ha ismerjük a talaj tulajdonságait és a növény igényét. A mezőgazdasági eredetű szennyeződések közül a nitrát terhelés visszaszorítását kiemelt fontossággal kell kezelni. A nitrát terhelés előidézői ¾ Pontszerű vagy lokális terhelések ♦ szennyvizekből elszivárgó NO3ipari, kommunális ill. mezőgazdasági eredetű ♦ ¾ hulladéklerakó helyekről elszivárgó NO3- Diffúz vagy nagy felületen fellépő terhelések (nem pontszerű) ♦ az altalaj ásványi összetételéből eredő NO3- ♦ a csapadékból és a felszíni vizekből származó NO3 ♦ a szerves- és műtrágyákból származó NO37. 4 A TÁPANYAG-VISSZAPÓTLÁS LEGKORSZERŰBB MÓDJA: A PRECÍZIÓS MEZŐGAZDASÁG A precíziós mezőgazdaság a jelenlegi legfejlettebb

műszaki-technikai eszközökkel (térinformatika, számítástechnika) megvalósítható gazdálkodási mód. PRECÍZIÓS MEZŐGAZDASÁG (PRECISION FARMING) = hely-specifikus, gyakorlati, gazdaságos és környezetbarát növénytermesztés – tápanyag-gazdálkodás és növényvédelem A precíziós gazdálkodás feltételrendszere a jelenleg rendelkezésre álló legkorszerűbb térinformatikai felszereltséget igényli. 131 Eszközei, módszerei: GPS = műholdas vezérlésű globális helymeghatározó rendszer (Global Positioning System) GIS = térképek készítése számítógépes információk alapján (Geographical Information System) Ezek segítségével megtörténik a táblán belüli, differenciált adagú műtrágyázás és növényvédelem kialakítása, a digitalizált térképek egymásra illesztése alapján. A megvalósítás lépései: szisztematikus talajmintavétel a táblán belüli variabilitás meghatározására. A GPS segítségével mintavétel

helye nagy pontossággal (± 2 m) meghatározható. térképek készítése a mintavételekből nyert információk és egyéb adatok alapján számítógépes adatfeldolgozással (GIS + program-csomagok), majd elektronikus információ hordozóra (pl. 35”-os lemezre) vitel, felbontás ⇒ mintavételi területek mérete határozza meg az egységnyi területre jutó költségeket. az ellenőrző-rendszer a kijuttatásnál a műtrágyaszóróban leolvassa a lemezen levő információkat és ezek alapján a táblán belül differenciált műtrágya – és peszticid kijuttatást biztosít. a táblán történő alkalmazás után, a számítógépes rendszer összegzi az információkat, melyek a GIS adatbázis része lesznek. Ezeket a következőkben (adagok további pontosítása stb) felhasználják. Terméstérképek alapján tápanyag-visszapótlási szaktanácsadás kidolgozása. Magyarországi elterjedése a rendszer megvalósításakor jelentkező magas költségek miatt a

közelmúltig viszonylag lassú volt. Gyakorlatban történő alkalmazásának egyik feltétele pl a megfelelő táblaméret. Napjainkban egyre növekvő érdeklődés mutatkozik iránta Az eddigi kísérletek eredményei azonban egyértelműen bizonyítják a pozitív hatásokat pl. a Nyugat-Magyarországi Egyetem Mosonmagyaróvári Kara és az IKR Bábolna együttműködése keretében a kísérleti területeken végzett precíziós tápanyag-utánpótlás. 132 7.1 ábra A hagyományos és a precíziós mezőgazdaság tápanyag-visszapótlásának összehasonlítása A hagyományos gazdálkodási módnál egy-egy táblán egységes műtrágya-adagokat alkalmaznak. A táblán belül azokon a részeken, ahol a talaj tápanyag-ellátottsága alacsonyabb, mint a táblára jellemző tápanyag-ellátottságnak alapján kiszámított műtrágya adag, az elérhető termésszint alacsonyabb lesz, így termésveszteség mutatkozik. 133 A precíziós mezőgazdaság

tápanyag-visszapótlási rendszere a táblán belül differenciált műtrágyaadagok alkalmazásával azokon a részeken, ahol a talaj tápanyag-ellátottsága változik, a számítógépes vezérlés segítségével a tápanyag-ellátottsági térképnek megfelelően adagolja a műtrágyát. A termésszintek stabilitása így biztosítható 7. 5 A NITROGÉN-TRÁGYÁZÁS SZABÁLYOZÁSA A „NITRÁT-RENDELET” (49/2001. Kormányrendelet) NO3-szennyezéssel szembeni védelméről a vizek mezőgazdasági eredetű Hazánk csatlakozása az Európai Unióhoz a tápanyag-gazdálkodás területén is számos új feladatot, szabályozási kérdést tesz szükségessé. Az Európai Unió országaiban már 1991-ben bevezették az úgynevezett „nitrát-direktívát”, amely az istállótrágyával évente kijuttatható N maximális adagját 170 kg/ha mennyiségben határozza meg. Ezzel összhangban, Magyarországon a 49/2001 Kormányrendelet szabályozza a mezőgazdasági eredetű

nitrát-nitrogén terhelés megengedhető mértékét. A rendelet célja: a vizek védelme a mezőgazdasági eredetű nitrát-szennyezéssel szemben, továbbá a vizek meglevő nitrát-szennyezettségének csökkentése, az élővilág és az emberi egészség védelme érdekében. Az ivóvízbe jutó nitrogén vegyületek (nitrát, nitrit) megengedhető szint feletti mennyisége súlyosan veszélyezteti az egészséget, különösen a csecsemők érzékenyek rá. A rendelet hatálya minden olyan mezőgazdasági tevékenységre kiterjed, aki egy család igényeit meghaladó állattartást folytat, illetve az istállótrágyát a termőföldre kijuttatja. A rendelethez kapcsolódóan országosan ill. megyénként meghatározták a nitrát-érzékeny települések listáját, valamint körzeteit. Nitrát-érzékeny helyeken kötelező betartani az előírásokat, a nem érzékeny helyeken ajánlott. Nitrát-érzékeny pl. a Balaton vízgyűjtő területe stb A rendelet előírásainak,

tiltásainak 2005. december 31-ig kell megfelelni 134 A rendelet tiltásai: 1) Tilos trágyalé, hígtrágya és csurgalék-víz bevezetése az élővizekbe. 2) Trágyatároló nem létesíthető az ivóvizektől és felszíni vizektől vagy víznyerő helytől 100 m-en belül! 3) Hígtrágya tároló nem létesíthető vízjárta helyen. Mezőgazdasági területek trágyázásának szabályai - a NO3 kimosódás minimális legyen - talajtulajdonságok figyelembevétele - tápanyag-gazdálkodási szaktanács készíttetése, - adatszolgáltatás céljából nyilvántartás. Jelentési kötelezettség: A rendelet (9. §) értelmében a mezőgazdasági tevékenységet folytatóknak adatszolgáltatás céljából folyamatos nyilvántartást kell vezetni: 1. Adatszolgáltatás 2. Tápanyag-gazdálkodási terv készítése - trágya-elhelyezési szakvélemény - 5 évig megőrzendő. 3. A kijuttatásról jelentés készítése és benyújtása A jó mezőgazdasági gyakorlat

ismérvei: ¾ A szerves trágyával évente kijuttatott N mennyisége nem haladhatja meg a 170 kg/ha értéket. ¾ Ez kb. 30-35 t/ha szervestrágyát jelent ¾ Tilos a trágya kijuttatása dec. 1 és február 15 között! ¾ Gyors hatású, könnyen oldódó NH4-N és NO3-N tartalmú műtrágya, trágyalé, hígtrágya csak akkor juttatható ki szántóterületen, ha abban az évben megfelelő fedettséget biztosító növényállomány van a területen! ¾ A trágyázás és a leszántás között 2 hétnél hosszabb időszak ne teljen el. 135 Mikor nem juttatható ki trágya? ♦ > 5 cm-es hótakarónál ♦ tartósan átfagyott (> 5 cm mélyen) talajokra ♦ időszakos vízjárásnál, vízjárta területen 136 8. MŰTRÁGYAISMERET A műtrágyák a kultúrnövények tápanyag-ellátására, a talajból termésükkel felvett tápelemek hatékony visszapótlására alkalmas anyagok. Fontos tudni, hogy a műtrágyákat a természetben található anyagokból (pl. a

levegő nitrogénje), nyersanyagokból (pl nyersfoszfátok, kálisók stb) állítják elő feltárással vagy szintézissel: a műtrágyák tehát nem természetidegen anyagok, megnevezésük a mesterséges előállítást jelzi. (Az angol nyelvben pl. a műtrágyára használatos „fertilizer” szó a talaj termékenységét növelő anyagot jelenti). Az a szélsőséges nézet, hogy a műtrágyák mind veszélyes „mérgek”, szakmailag elfogadhatatlan. A termésnövelő anyagok – köztük a műtrágyák – forgalomba kerülésének és tárolásának feltételeit a Földművelésügyi és Vidékfejlesztési Minisztérium 8/2001. (I 26) rendelete tartalmazza. 8. 1 ÁLTALÁNOS ISMERETEK A műtrágyák csoportosítása többféle módon történhet: - halmazállapot szerint (szilárd és folyékony) - összetétel szerint (egy vagy több tápelemet, hatóanyagot tartalmazó) - a kijuttatás helye szerint (talaj- és levéltrágyák) ¾ Szilárd halmazállapotú (por,

szemcsés, kristályos) 1. Egy hatóanyagú (egyszerű , egyedi vagy mono) műtrágyák N műtrágyák: ammónium-vegyületek, nitrát-vegyületek, mészammon-salétrom (pétisó), karbamid és származékai P műtrágyák: szuperfoszfát (egyszerű, koncentrált, ammonizált). K műtrágyák: 40, 50 és 60 %-os kálisó (KCl), kénsavas kálium, Ca-, Mg és S-tartalmú anyagok. Mikroelem-tartalmú vegyületek: B-, Mn-, Mo-, Zn- Cu- stb. sók vagy ipari melléktermékek 2. Több hatóanyagú (összetett, kevert) műtrágyák NP- vagy NPK-oldatok, szuszpenziók. 137 NP műtrágyák: ammónium-foszfát, nitrofosz, karboammofosz. NPK műtrágyák ammofoszka, nitrofoszka, karboammofoszka. Egyéb kombinációk: NK, PK vagy NPK+ mikroelem-összetételűek. ¾ Folyékony halmazállapotú a.) valódi oldatok N-tartalmú: cseppfolyós – vizes ammónia, ammóniakát – és nyomás nélküli oldatok b.) szuszpenziók Összetett szuszpenziós műtrágyák 8.11 A szilárd műtrágyák

minőségi követelményei A műtrágyák minősége (kémiai összetétele, fiziko-mechanikai, részben ún. agrokémiai tulajdonságai) a felhasználás egész folyamatát – a szállítást, a raktározást, a keverést, a kiszórás módját, eszközét, a műtrágya hasznosulását, ill. hatékonyságát – döntően befolyásolja A műtrágyák minőségi követelményeit (fizikai, kémiai paraméterek), hatóanyagtartalmát, a kísérő-vegyületek megengedhető mennyiségét, a mintavételezés szabályait és a vizsgálatok módszereit az érvényes Magyar Szabványok (MSZ) tartalmazzák. A felmerülő kérdésekben, jogvitákban a vizsgálatokat az erre akkreditált laboratóriumok végezhetik el. A műtrágyák fontosabb kémiai és fizikai tulajdonságai: - a műtrágya formája, halmazállapota (szilárd: por, kristályos, szemcsés = granulátum, folyékony: oldat, szuszpenzió) - hatóanyagforma és hatóanyag-koncentráció (N%, P2O5 %, K2O % stb.); - a szemcse

mérete, szilárdsága és eloszlása; - oldhatóság, (pl. vízoldhatóság, gyenge és erős savakban való oldhatóság); - savasság (kémiai =szabad savtartalom, fiziológiai, biológiai, kilúgzási savasság); - mészindex, sóindex; - higroszkóposság (KRL érték), tapadási hajlam; - a műtrágyák keverhetősége; - fő hatóanyagok (és kísérő vegyületeik) növénytáplálkozási hatásai 138 8.1 táblázat Főbb műtrágyák kísérőelemei és néhány fiziko-kémiai tulajdonsága Műtrágya Mészindex Kísérőelemek kg/100 kg CaO MgO S Na Sóindex Térfogat tömeg KRL érték Cl 10-20 2-7 - - - -10 75 1,4 61,0 Ammónium-nitrát - - - - - -60 61 1,2 59,4 Ammónium-szulfát - - 23,5 - - -100 69 0,6 79,2 27 2,5 - - - +60 53 0,8 46,7 - - - - - -80 31 0,6 75,2 - 12-14 1 - 15 2-10 +20 +30 +50 10 - 1,1 1,7 1,6 93,7 94,0 97,0 1 2 1,5 10 45 -40 46 1,3 84,0 0,5 0,7 0,5 3,8 46 -

- - - - - - 1,.1 46 - - - - Kálium-szulfát - 1 17 0,5 1,5 -20 32 0,9 96,3 Monoammónium-foszfát - - - - - -40 35 1,2 91,6 Mészammon-salétrom Kalcium-nitrát Karbamid Szuperfoszfát, egyszerű (konc.) Termofoszfát 40 os Kálium-klorid %- 50 %-os 60 25-30 10 30 %- os Debreczeni B. (1982) nyomán A legtöbb műtrágya közvetlen vagy közvetett módon, különböző mértékben talajt savanyító hatású. A műtrágyák savassági formái: kémiai (szabad), fiziológiai, fiziko-kémiai és ún biológiai. ƒ Kémiai savasság: a műtrágya vizes oldatának közvetlen savassága, amelyet egyrészt a benne levő szabad savtartalom, másrészt a sók savas hidrolízise okoz. Az egyszerű szuperfoszfátra jellemző, a szabvány szerint megengedhető savtartalom a por alakú műtrágyában 5-5,5%, a szemcsézettben maximálisan 3,5 % szabad foszforsav lehet. ƒ Fiziológiai savasság: a növények szelektív kation- és anion-felvétele az

ammóniumot 139 tartalmazó műtrágya-sókból (pl. (NH4)2SO4 savasságot eredményez ƒ Biológiai vagy átalakulási savasság: az ammónia- és amid-N-t tartalmazó műtrágyákra jellemző: az ammónia nitrifikációjának a következménye, amikor salétromsav képződik, illetőleg hidrogénion válik szabaddá, az átalakulások folyamán az oldat pH-ja megváltozik: 2 NH4NO3 + 4 O2 → 4 HNO3 + 2 H2O 2 NH+4 + 3 O2 → 2 NO-3 + 8 H+ ƒ Az ún. adszorpciós savasság fiziko-kémiai folyamatok eredménye lehet, ami annak a következménye, hogy a műtrágyák kationjai és anionjai a talajkolloidok felületén megkötődve, lényeges változásokat okoznak. A hatás függ a talaj adszorpciós komplexumát alkotó ionok összetételéből és az adszorpciós komplexum nagyságától. ƒ Ide tartozik az ún. kilúgzási savasság fogalma is Azt jelenti, hogy ha a talajba kerülő műtrágya valamelyik alkotórészének egyik ionja a talajalkotók valamelyikével jól

oldódó sót képez, akkor az a csapadékkal együtt elmozdul. Ha a jól oldódó só a vízzel (csapadék, talajvíz) eltávozik, az részben veszteség, a visszamaradó só pedig kémhatásváltozást idézhet elő. A műtrágyák savassága, ill. kémhatásváltozást előidéző hatása ellen a talajok pufferkapacitásuk, valamint a szilárd- és folyadékfázisuk összetételétől függően “védekezni” tudnak. A kisebb méretű savanyító vagy lúgosító kémhatás eltolódásával szemben a talajok természetes viszonyok között ellenállnak, de rendszeres műtrágyázás esetén a nem karbonátos, gyenge pufferhatású talajok elsavanyodnak. Az ún mészindex megmutatja, hogy a kérdéses műtrágya savanyító hatását mennyi kalcium-karbonáttal lehet közömbösíteni (8.1 táblázat) Használatos a sóindex is: a műtrágyák a talajoldatban feloldódnak, növelik az ozmózisnyomást, s így a magvakhoz, csírakezdeményhez kerülve károsodást okozhatnak. A

sóindexet a NaNO3 károsító hatásához (= 100 %) viszonyítják (8.1 táblázat) 140 A műtrágyák fizikai tulajdonságai Legfontosabb mutató az ún. kritikus relatív légnedvesség (KRL) érték Ez a műtrágyák légnedvességből való vízmegkötő képességét jellemzi. Az egyes műtrágyák KRL értékeit a 82 táblázat tartalmazza. A KRL értéknél az anyagok elfolyósodnak, telített oldatot képeznek, a kialakuló egyensúlynál a műtrágya nem vesz fel és nem ad le vizet. Minél kisebb a KRL érték, annál higroszkóposabb az anyag, mert igen alacsony relatív légnedvességnél is elfolyósodik. A KRL-érték függ a hőmérséklettől, ezért adott hőmérsékleten, 30 oC-on határozták meg. ƒ 8.2 táblázat Egyes műtrágyák higroszkóposság szerinti osztályozása Higroszkóposság KRL érték Műtrágya Nem higroszkópos >80 KCl, konc. szuperfoszfát Gyengén higroszkópos 70-80 karbamid Higroszkópos 60-70 mészammon-salétrom

Erősen higroszkópos < 60 ammónium-nitrát, kalcium-nitrát Fontos az az alapszabály, hogy a műtrágyák keverésekor a keverék higroszkópossága mindig nő, azaz a KRL-érték drasztikusan csökken. Egyes műtrágyák keverésénél a KRL-érték csökkenése rendkívül nagy: karbamid + ammónium-nitrát = keverék KRL: 75,2 59,4 18,1 A műtrágyaszállítás, -tárolás, -kiszórás folyamán a legnagyobb gondot a műtrágyák összetapadása, csomósodása okozza. Lehetséges és szükséges a szemcsézett műtrágyák tapadási hajlamának csökkentése, különféle adalékanyagok, puderanyagok (dolomit, kovakő, bentonit) hozzáadásával vagy a szemcsék bevonásával (zsiramin, kénes anyagok stb.) Felülkezeléssel is csökkenthető a műtrágyák nedvességszívó képessége. A műtrágyákra vonatkozó szabványok a hatóanyag- és nedvességtartalom mellett tartalmazzák a szemcseméretre és eloszlásukra vonatkozó előírásokat is. A

szemcseszilárdsággal (koptatás, statikus, dinamikus) és a portartalommal együtt befolyásolják a szórhatóságot, tárolhatóságot és 141 keverhetőséget. A gyakoribb műtrágyák megnevezésénél az alábbi rövidítéseket, jelzéseket alkalmazzuk: Név Jelzés, rövidítés Ammóniumnitrát AN Ammóniumszulfát AS Mészammonsalétrom MAS Karbamid U Kalciumnitrát CaN Szuperfoszfát SP Tripleszuperfoszfát TSP Monoammónium-foszfát MAP Diammónium-foszfát DAP Káliumklorid KCl Káliumnitrát KN Káliumszulfát KS ƒ 8.12 A műtrágyakeverés követelményei A keverékeknek lehet egyszerű vagy összetett műtrágyakomponense. A lényeges eltérés az összetett, technológiailag vagy iparilag kevert szemcsés műtrágyáktól, hogy a keverék a művelet után nincs granulálva. A keverékműtrágyákban nem azonos összetételű minden szemcse, ill az összetevő részecskéje. A “bulk-blending” eljárást az USA-ban elterjedt

mezőgazdasági műtrágyakeverő telepeken használják. A keveréskor a műtrágyák összeférhetősége, a keverék tartóssága kevésbé lényeges, mert a műtrágyát a keverőből közvetlenül kiszórják. A “bulk-blending” keverési rendszer alapkövetelménye: a szemcseméret-eloszlásnak olyannak kell lennie mindegyik keverőkomponensre nézve, hogy a dezaggregálódás minimális legyen. A műtrágyák keverése abban az esetben, ha műtrágyáink a “bulk-blending” keverési rendszer 142 követelményeinek nem felelnek meg. A műtrágyák keverhetőségénél az alábbi szempontokat kell figyelembe venni: ¾ fizikai-kémiai tulajdonságok ¾ technológiai felhasználhatóság változása Ezek: ♦ kémiai összeférhetőség; ♦ fizikai-kémiai tulajdonságok változása; ♦ biztonságtechnikai követelmények és ♦ alkalmazástechnológiai követelmények. ♦ Kémiai összeférhetőség: Ismert, hogy bizonyos anyagok érintkezésekor a szilárd

felületek között a levegő páratartalmának hatására kémiai reakciók játszódnak le. Pl szuperfoszfát és ammónium-szulfát keverésekor gipsz válik ki, mely az egész keverék keményedését idézi elő. Az ammónium-tartalmú műtrágyák és lúgos kémhatású anyagok keverésekor pedig NH3-gáz szabadul fel: 2 NH4NO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + (NH4)2 CO3 (NH4)2 CO3 → 2 NH3 + CO2 + H2O Fizikai-kémiai tulajdonságok változása. Gyakran cserebomlás vagy kettőssó-képződés történhet, amely a higroszkóposságot erősen növeli. A szuperfoszfát például nem keverhető az alábbi műtrágyákkal: - ammóniumnitrát - karbamid - Ca tartalmú műtrágyák erősen higroszkópos Ca(NO3)2 ⋅ nH2O képződik erősen higroszkópos Ca(NO3)2 ⋅ nH2O képződik foszfátreverzió lép fel Biztonságtechnikai követelmények. Az ammóniumnitrát műtrágyák és a kálium-klorid robbanásra hajlamos keveréket képezhetnek. Technológiai tulajdonságok. A jelenlegi

műtrágyaszórók nem teszik lehetővé, hogy a por alakú termék keverve legyen granulált műtrágyával, kristályos termék por alakúval és granulálttal stb. 143 A műtrágyák keverésekor az említett szempontok eltérően érvényesülhetnek. Fontos: a keverékek higroszkópossága mindig nagyobb (a KRL érték tehát mindig jóval kisebb), mint a komponenseké. A műtrágyákat csak közvetlenül a felhasználás előtt célszerű összekeverni, még abban az esetben is, ha egyébként keverhetőknek minősülnek. A keverés utáni közvetlen kijuttatás azoknál a műtrágyáknál különösen fontos, amelyeknél a higroszkópos elegy képződése rövidebb idő alatt megy végbe. A műtrágyák keverésére többféle táblázat ad eligazítást, a keverés kémiai feltételeinek figyelembevételével. Bizonyos eltérések megfigyelhetők pl a szuperfoszfátok keverhetőségénél, ennek oka a termékek egyes paramétereiben levő különbség (pl. szabad

sav-tartalom, kísérő vegyületek). Egy gazdaságban a keverés minden feltételének teljesülése sok nehézséggel jár, ezért az ipari keveréssel előállított összetett műtrágyák alkalmazása jelentősebb. A leggyakoribb műtrágyák keverhetősége a 8.3 táblázatban látható Jelzések: KORLÁTOZÁS NÉLKÜL KEVERHETŐ KEVERHETŐ, DE NEM TÁROLHATÓ NEM KEVERHETŐ 8.3 táblázat Leggyakrabban alkalmazott műtrágyák keverési lehetőségei Ammónium szulfát: SP, TSP, DAP, KCl, KN, KS, U, MAS, CaN, Pétisó: KCl, MAS, CaN, KN, AS, Karbamid: KS, U, AS, KCl, SP, TSP, DAP, CaN, MAS, KN Szuperfoszfát: KCl, KS, SP, TSP, AS, KN, U, CaN, MAS, Triplefoszfát: KCl, KS, SP, TSP, DAP, AS, U, KN, CaN, MAS Kálium klorid: KCl, KS, SP, TSP, DAP, AS, MAS, U Kálium szulfát: KCl, KS, SP, TSP, DAP, U, AS, KN, MAS, CaN SP, TSP, U CaN 8.13 A műtrágyák alkalmazásának módja 144 A műtrágyák, ezen keresztül a tápanyag-visszapótlás hatékony

alkalmazásához sokoldalú szakmai ismeretekre van szükség, az eredményes növénytermesztés előfeltételeként. Ez tartalmaz talajtani, növény-élettani, agronómiai, valamint kémiai ismereteket is. A műtrágyák kétféle módon alkalmazhatók: A.) Alaptrágyázás B.) Kiegészítő trágyázás A. → Alaptrágyázás - általában vetés előtt, P és K műtrágyákkal A/1. Évenkénti rendszeres kijuttatás, a talajvizsgálatok ill a növény igénye szerint A/2. Tartalékoló trágyázás → a talaj tápanyag-készletének növelése 2-3 évre A/3. Feltöltő trágyázás → A talaj tápanyag-ellátottságának javítása céljából Pl. a termés szükségletét jelentősen meghaladó adag (K műtrágyával, 500 kg K2O/ha adagban → „melioratív” adag, a K fixáció csökkentésére, az agyagásványok kedvező átalakulására (az illitesedés elősegítésére) B. →Kiegészítő trágyázás – vetéssel egy időben vagy a tenyészidő alatt B/1. Sor- vagy

fészektrágyázás Pl. „Starter” P trágyázás a csírázás és kezdeti fejlődés elősegítésére B/2. Fejtrágyázás - állománykezelés szilárd műtrágyával Pl. őszi vetésű gabonák tavaszi N trágyázása Öntöző oldattrágyázás (pl. KNO3 kijuttatás csepegtető öntözéssel) B/3. Levéltrágyázás (permettrágyázás) Főleg N és mikroelemek pótlására (pl. Mikramiddal), max 2 %-os oldattal Növényvédőszerekkel kombináltan – gazdaságosabb, de a kompatibilitást ellenőrizni kell. (Lásd bővebben: 3.2 pont) 8.2 RÉSZLETES MŰTRÁGYAISMERET A részletes műtrágyaismeret tárgyalja a makro- és mikroelemeket tartalmazó egy hatóanyagú, 145 valamint az összetett műtrágyák legfontosabb fizikai és kémiai tulajdonságait, hatóanyagtartalmukat és alkalmazásuk alapvető tudnivalóit. A rendszerváltást követően a magyar műtrágyaipar és a piac jelentősen átalakult. A kereskedelemben forgalmazott műtrágya-választék az 1990-es

évektől jelentősen bővült, a piacon új import-műtrágyák jelentek meg. Az alábbiakban minden típusnál a gyakran alkalmazott, ismertebb termékek kerülnek felsorolásra, a teljesség igénye nélkül. A kereskedelmi forgalomban kapható, engedélyezett műtrágyák teljes körű ismertetését az FVM Növény- és Talajvédelmi Főosztálya által összeállított Növényvédő Szerek, Termésnövelő Anyagok c. évente megjelenő kiadvány II kötete tartalmazza 8.21 NITROGÉN MŰTRÁGYÁK ÉS ALKALMAZÁSUK IRÁNYELVEI A nitrogénműtrágya-gyártás alapját a szintetikus ammónia-termelés képezi, amely nemcsak az ammónium-vegyületek, de más nitrogén-műtrágyák gyártásának is forrása. A salétromsavat a szintetikus ammónia oxidálásával nyerik. A csak ammónium-nitrogént tartalmazó műtrágyák előállítása egyszerűbb az előbbieknél, mert nincs szükség az ammónia egy részének salétromsavvá történő oxidálására. A leggyakrabban használt

nitrogén műtrágyákat a 8.4 táblázatban láthatjuk 8.4 táblázat Műtrágya A NITROGÉN MŰTRÁGYÁK ÖSSZETÉTEL N% 146 AMMÓNIUM-VEGYÜLETEK NH4NO3 34 NH4NO3 +CaCO3 25-28 NH4NO3 +CaCO3 * MgCO3 28 (NH4)2SO4 21 AMMÓNIUM-NITRÁT (AN) MÉSZ-AMMON-SALÉTROM (MAS), PÉTISÓ DOLOMITOS PÉTISÓ (AGRONIT) AMMÓNIUM-SZULFÁT (AS) NITRÁT-VEGYÜLETEK (fémnitrátok) KÁLIUM-NITRÁT (KN) NÁTRIUM-NITRÁT (NaN) KALCIUM-NITRÁT (CaN) KNO3 NaNO3 Ca(NO3)2 * H2O 13 16 12 AMID-NITROGÉNT TARTALMAZÓ VEGYÜLETEK (karbamid és származékai) KARBAMID (U) CO(NH2)2 KARBAMID-ALDEHIDKONDENZÁTUMOK (FORMURIN- Mg, IBDU, CDU) BEVONATOS-KARBAMID PARAMID Formaldehid-kondenzátum 46 30-34 Izobutil-, kroton-aldehid - kondenzátumok stb. Változó bevonattal Paraffin-zsírsav bevonat 30-36 41 8.211 Ammóniumvegyületek Ammónium-nitrát- AN, ammonsalétrom (NH4NO3) 34 ± 0,3 % N 147 Az ammónia és salétromsav egyesítésével ammóniumnitrát képződik: HNO3 + NH4 =

NH4NO3 – 145,5 kJ Az ammóniumnitrát kinyerése céljából a 94-96 %-os oldatot bepárolják, majd ezt a bepárolt oldatot hűtőhengeren vagy hűtőtoronyban szemcsékké dermesztik. A műtrágya erősen higroszkópos és robbanásra hajlamos, tárolásánál ezt figyelembe kell venni. A vízfelvétel miatt a szemcsék összetapadnak, ennek csökkentésére a szemcséket védőréteggel vonják be. Az ammóniumnitrátot műanyag zsákokban forgalmazzák, legfeljebb 6 réteget szabad egymásra helyezni. Mészammonsalétrom MAS, pétisó (NH4NO3 + CaCO3) 25-28 % N A mészammonsalétrom Magyarországon pétisó néven kerül forgalomba; az ammóniumnitrát és kalcium-karbonát (mészkőpor vagy dolomitpor) 75:25 vagy 80:20 arányú keverékéből áll. Előállítása: a 94-95 %-os ammónium-nitrátot összeolvasztják finomra őrölt mészkőporral vagy dolomitporral (CaCO3 ⋅ MgCO3), majd a keveréket speciális toronyban hűtik és szemcsézik. Ezáltal javul fizikai

tulajdonsága; tapadása és higroszkópossága lényegesen kisebb. Robbanásveszély nem áll fenn. A dolomitporral készült műtrágya kb 2-4 % MgO-t is tartalmaz, tehát alkalmas a Mg pótlására is. Az elmúlt évtizedekben Agronit néven is forgalmazták, jelenleg a Péti Nitrogénművek állít elő dolomitporral készült pétisót, „Dolomitos pétisó” megjelöléssel. A tiszta ammónium-nitrát műtrágya fiziológiailag savanyú, a mész-ammonsalétrom viszont inkább közömbös, mivel a mész vagy a dolomit majdnem teljesen közömbösíti az ammónium-nitrát fiziológiai savanyúságát. Ammóniumszulfát AS, kénsavas ammónia (NH4)2SO4 20-21 % N + 24 % S Az ammóniumszulfát előállítása leggyakrabban a kénsavnak ammónia gázzal való semlegesítésén alapul: H2SO4 + 2 NH3 = /NH4/2SO4 – 283 kJ/mol Az így kapott telített oldatból lecentrifugálják az /NH4/2SO4 csapadékot és kiszárítják. Az ammóniumszulfát könnyen oldódik vízben. Kémiai

és fiziológiai kémhatása savanyú, ezért savanyú talajoknál alkalmazása nem ajánlott. Száraz állapotban jó fizikai tulajdonságú, raktározás közben 148 csak kevéssé tapad; műtrágyaszóró géppel jól szórható. Jelentős szulfáttartalma miatt alkalmas a kén pótlására is, kénigényes kultúráknál előnyösen alkalmazható. TC Nitrogén 26 NH4NO3 + (NH4)2SO4 26 % N + 14 % S A TC Nitrogén 26 a Peremartoni Transcenter Műtrágyagyár újabb fejlesztésű terméke. A TC Nitrogén 26 műtrágya tartós hatású, a hatóanyagot gyantás térhálós szerkezettel történő rögzítéssel tartalmazza. A műtrágyaszemcse térhálós szerkezete nedvesség hatására fellazul, így fokozatosan adja le N, S, valamint Ca- és Mg -tartalmát. Dolomitos kiegészítéssel készül, ezért 1-2 % MgO-t is tartalmaz). A műtrágya ammónium-nitrogéntartalma 19 %, nitrát-tartalma mindössze 7 %, így mérsékelhető a nitrát-kimosódás veszélye, a környezet

felesleges terhelése. Csökkentett nitrát-tartalma miatt közvetlen fogyasztásra termelt zöldségfélék esetén sem lép fel a nitrát-felhalmozódás. Jelentős kéntartalma (14 % S) kedvező hatású a termés mennyiségére és minőségére is, mivel biztosítja a kénigényes kultúrák (pl. napraforgó, repce, hagymafélék) szükségletét, a kéntartalmú aminosavak, fehérjék, valamint az olaj képződéséhez. 8.212 Nitrát-vegyületek Káliumnitrát KN (KNO3) 13 % N + 38 % K A káliumnitrát vízben jól oldódó vegyület, csepegtető öntözéssel és tápoldatok összetevőjeként, intenzív kertészeti kultúrákban is alkalmazható. Az 1 : 3 = N : K arány azonban kedvezőtlen, ezért N kiegészítést igényel. Gyakran juttatják ki csepegtető öntözéssel (a „Fertigation” angol kifejezés az öntözés és műtrágyázás szavak összevonásából származik). A káliumnitrát előállítási – emiatt kijuttatási - költségei magasak,

alkalmazását ez befolyásolja. Kalciumnitrát CaN, mészsalétrom Ca(NO3)2 12-15 % N + 28 % CaO A kalciumnitrát a salétromsav mészkővel történő semlegesítésével állítható elő: CaCO3 + 2 HNO3 = Ca/NO3/2 + H2O + CO2 A kalciumnitrát volt az első szintetikus nitrogénműtrágya. Ipari méretekben történő gyártását 1905-ben kezdték meg Norvégiában. Ekkor “norvég salétromnak” nevezték Igen higroszkópos vegyület. Ez a sajátsága a műtrágyát tapadóvá teszi Ezért raktározás, illetve 149 szállítás előtt mészkőporral púderezik vagy paraffinos olajos réteggel vonják be a műtrágyaszemcséket. A kalcium-nitrát felhasználható tápoldatok készítésére is, valamint fejtrágyaként is alkalmazható. Hatóanyag-tartalma viszonylag alacsony, ezért alkalmazása nem olyan gyakori, mint a koncentráltabb műtrágyáké. Fiziológiailag lúgos műtrágya, ezért savanyú talajokon kedvező hatású Szikes talajokon Ca-tartalma miatt

előnyös, a Na-ionok lecserélése céljából. Chilei salétrom NaN (NaNO3) 16 % N Vízben jól oldódó só, de Na tartalma miatt a növények többségére - a halofita növények kivételével mint pl. répafélék - kedvezőtlen hatású A nitrát-tartalmú műtrágyák közül sokáig csak a NaNO3 volt ismeretes, amelyet Chile mára már lemerült természetes lelőhelyein (a rendkívüli szárazságú éghajlat alatt) még 1830-ban kezdtek kitermelni, innét ered az elnevezése. Magyarországon nem forgalmazzák. 8.213 Amid-nitrogént tartalmazó vegyületek (karbamid és származékai) Karbamid U CO(NH4)2 46,6 % N A szintetikus karbamid előállítása széndioxid-gáz ammóniával történő reagáltatásával, nagy nyomáson és magas hőfokon történik. Eredeti neve urea, abból származik, hogy az emberi vizeletből mutatták ki (Rouelle, 1773). Ezt követően Wöhler német vegyész 1828-ban szintetikus úton is előállította. A szintetikus karbamid a

legkoncentráltabb szilárd nitrogénműtrágya. Fehér színű, szemcsés, vízben maradék nélkül oldódik (kb. 1:1 arányban) Mérsékelten higroszkópos, de a nagyobb tömbök is könnyen szétaprózhatók. A cseppentéssel és szemcsézéssel előállított műtrágya kevéssé higroszkópos. Fontos ismeret, hogy a karbamid - mint szerves vegyület – vízben nem ionosan, hanem molekulárisan oldódik, ezért levélen keresztül is előnyösen alkalmazható, mivel nincs elektrolit-hatás. Elsősorban műtrágyaként használják, de a kérődző állatok takarmányozásánál is alkalmazzák. Nagyobb koncentráció esetén a karbamid mérgező lehet a növényekre és az állatokra. Mérgező hatását a két molekula összekapcsolódásával keletkező biuret tartalom (3,0 % felett) okozza, helytelen tárolás és szállítás következtében. A szabvány szerinti megengedhető biuret-tartalom 150 maximálisan 1,5 % lehet. Bizonyos mennyiségben biuret keletkezik (pl

granuláláskor, magas hőmérsékleten bomláskor): CO(NH2)2 → (CONH2)2HN + NH3 (biuret) Lassú hatású műtrágyák A karbamid gyors átalakulása a talajban nem előnyös, különböző eljárásokkal lassan ható műtrágyák előállítása azonban lehetséges. Az időben elhúzódó (retard) hatás a termék oldhatóságának csökkentésével, illetve a talajban történő bomlásának, átalakulásának lassításával biztosítható. Előállításuk alapján 3 csoportba oszthatók: - karbamid-aldehid kondenzációs vegyületek; - bevonatos karbamid; - inhibitoros műtrágyák. Karbamid-aldehid kondenzátumok 30-34 % N A karbamidból aldehidekkel különböző kondenzációs vegyületek állíthatók elő. Ezek közül legelterjedtebb a karbamid-formaldehid kondenzátum. A műtrágya különböző márkaneveken: Ureaform, Nitroform, Formurin stb. kerül forgalomba A karbamid és az izobutilaldehid kondenzációs terméke az izobutilidén-dikarbamid, az IBDU ,

melyet Isodur néven is forgalmaznak, 32%-os N tartalommal. A karbamid és krotonaldehid kondenzációjával krotonilidén-dikarbamid, CDU műtrágya állítható elő, melyet összetett műtrágyák előállításához használnak. A termékek kémiai összetétele, oldhatósága, illetve a N felvehetősége és hatékonysága a gyártás technológiai feltételeitől - a karbamid és a formaldehid mol. viszonyától, a pH-tól, hőmérséklettől és a kondenzáció időtartamától - nagymértékben függ. A kondenzált terméket szűrik, szárítják és darabolják. A karbamid-formaldehid műtrágya nehezen oldódó szerves nitrogénvegyület. Összes nitrogén-tartalma kb 37-40 %, amelyből csak 4-10 % vízben oldható A nitrogén így nem mosódik ki a talajból, a növények jól hasznosítják. Gyártási költségük azonban lényegesen magasabb a többi N-műtrágyáknál. Főként csapadékosabb éghajlatú 151 országokban használatosak, a N-kimosódás

veszélyeinek mérséklésére. Virágkertészetekben, intenzív üvegházi zöldségtermesztésnél előnyösen alkalmazhatók, mivel Nszolgáltatásuk egyenletes és folyamatos. Bevonatos karbamid CO(NH2)2 30-36 % N A szemcsék felületén képzett bevonat nemcsak a műtrágya oldhatóságát csökkenti, hanem fizikai tulajdonságát is javítja. A bevonattal szemben támasztott követelmény, hogy az oldódást lassítsa, de ugyanakkor a víz és az oldatrészek diffúzióját lehetővé tegye. az oldódás ideje a bevonat vastagságával szabályozható. Megfelelő bevonattal az oldódás 6 hónapnál hosszabb is lehet A műtrágyák (főleg karbamid) bevonása történhet: - kénnel, ez a legperspektivikusabb eljárás; - egyéb szervetlen anyaggal (pl. Mg-ammónium-foszfátok); - különböző polimerekkel (pl. Kopolim, Ureaform); - és kőolajipari termékekkel (aszfalt, bitumen). Inhibitoros műtrágyák A karbamid hidrolízise a talajban ureáz-inhibitorok (pl.

fém-ditiokarbonátok, rézvegyületek stb) segítségével, az ammónia átalakulása pedig nitrifikáció gátlókkal (N-serve; AM /japán termék/, dician-diamid stb.) lassítható Az ureáz enzim aktivitásának csökkentése úgy lehetséges, hogy a karbamidhoz kis mennyiségben fém ditiokarbamátokat, polifenolokat, bóraxot stb. kevernek A gyakorlatban ezek a készítmények nem terjedtek el. A nitrifikáció gátlók alkalmazása gyakoribb. Jelentőségüket növeli, hogy használatukkal mérsékelni lehet a folyékony műtrágyák nagy adagjának környezetszennyező hatását. 8.22 A nitrogén műtrágyák alkalmazásának irányelvei A nitrogén műtrágyák kijuttatása történhet: a.) alaptrágyaként és b) kiegészítő tápanyagellátással (fejtrágyázás, levéltrágyázás). A N műtrágyák alkalmazásakor az alábbi fő szempontokat kell figyelembe venni: 152 - a hatóanyag-vegyület tulajdonságai - a vegyület kémiai és fiziológiai hatása (pl. az

ammóniumsók fiziológiai savassága, a nitrátok fiziológiai lúgossága stb.) - a növénykultúra fajlagos igénye → a termés szükséglete - a talaj tulajdonságai, kötöttsége Általános javaslat: Műtrágya Alaptrágyázás AN, MAS (Pétisó) Vetés előtt AS U Ca(NO3)2 Vetés előtt Vetés előtt, talajba Munkálva Vetés előtt KNO3 Vetés előtt Kiegészítő trágyázás Megosztva ill. fejtrágyázással Fejtrágyázással Levéltrágyázással Fejtrágyázással öntözővízzel is öntözővízzel is (Intenzív kultúráknál tápoldatként) Tavaszi fejtrágyázás A fejtrágyázás pontos adagjának megállapításához – a feleslegben vagy nem elegendő mennyiségben történő tápanyag-kijuttatás elkerülése, illetve a költségek optimalizálása érdekében – szükséges adatok: ♦ A talaj ásványi N (NO3-N) tartalma ♦ A levélanalízis eredményei Karbamid alkalmazása ♦ Vetés előtt néhány héttel célszerű kijuttatni, mert

a lebomlás során képződő ammónia csírázásgátló hatású. ♦ A karbamid savanyítja a talajt, bár átmenetileg a pH növekedését okozza az ammóniakoncentráció emelkedése ♦ Azonnal be kell munkálni a talajba a veszteség elkerülésére ♦ Élénk mikrobiológiai tevékenységű talajokon célszerű alkalmazni ♦ Meszes, szerves anyagban szegény, laza talajokon nagyobb a veszteség 153 ♦ K-műtrágyákkal jól keverhető, SP-al csak közvetlenül a kijuttatás előtt. 8. 3 FOSZFOR MŰTRÁGYÁK ÉS ALKALMAZÁSUK IRÁNYELVEI Foszforvegyületek a természetben jelentős mennyiségben fordulnak elő. A foszfor műtrágyák előállítása a természetes eredetű nyersfoszfátok, az apatitok és a foszforitok savas feltárásával történik. Az első foszfor műtrágya előállítása 1840-ben, Liebig javaslatára történt, csontliszt kénsavas feltárásával. A hatóanyag P2O5-ban való kifejezése ekkortól használatos, bár a foszfor műtrágyák nem

foszfor-pentoxidban tartalmazzák a hatóanyagot. Szakmailag helyesebb lenne az elemi Pban való kifejezés (1 % P2O5 = 0,44 % P), de a gyártóknak ez nem érdekük Magyarországon a Budapesti Vegyiművek elődje 1890-ben kezdett szuperfoszfátot előállítani. A kénsavas feltárás eredményeképpen vízben oldódó kalciumfoszfát képződik. 8.31 A foszforműtrágya gyártás nyersanyagai (nyersfoszfátok) Az apatit vulkanikus, primer eredetű ásvány. A talajképző anyakőzetben is gyakori diszperz állapotban. Apatit lelőhelyek találhatók a volt Szovjetúnióban (Kola félsziget), Brazíliában, Kanadában, USA-ban, Spanyolországban és Svédországban. A foszforit biológiai, más néven szekunder eredetű mikrokristályos szerkezetű apatit. Képződésére két elmélet ismert: az egyik a biológiai eredetre utal, növényi- és állati maradványok ásványosodása során történő keletkezésre. A másik feltételezés szerint a kalciumfoszfátok a tengervízből

csapódtak ki, vagyis tengeri eredetű üledékes kőzetekben fordulnak elő. Igen gazdag foszforit lelőhelyek találhatók több Észak-afrikai államban (Marokkó, Algír, Tunézia, EAK), az Egyesült Államokban Florida, Tennessee és más államok területén, valamint az egykori Szovjetúnióban. Az apatit vagy a foszforit empirikus képlete: Ca5(PO4)3 F, vagy Ca5(PO4)3 Cl, vagy Ca5(PO4)3OH. Az apatit fluorid-ionját helyettesítheti klorid vagy hidroxi-ion, ennek megfelelően megkülönböztetnek fluor-apatitot, klór-apatitot és hidroxi-apatitot. 154 A foszforitok az említett foszfát ásványokon kívül még sok kísérőanyagot (szeszquioxidok, homok, agyag) tartalmaznak. A közismert foszfor műtrágyák összetétele a 8. 5 táblázatban látható 8.5 táblázat A FOSZFOR MŰTRÁGYÁK Műtrágya Összetétel SZUPERFOSZFÁT (SP) Ca(H2PO4)2 + CaSO4 Közvetlenül hasznosítható+ P2O5% 17-20 DÚSÍTOTT SZUPERFOSZFÁTOK Ca(H2PO4)2 + CaSO4 18-46 TRIPLE

SZUPERFOSZFÁT (TSP) Ca(H2PO4)2 42-52 AMMONIZÁLT SZUPERFOSZFÁT CaHPO4 + NH4H2PO4 17-18+3-5% N TERMOFOSZFÁTOK* CaNaPO4 24-28 THOMAS SALAK* Változó 14-20 *MAGYARORSZÁGON NEM FORGALMAZZÁK + A közvetlenül hasznosítható foszfor hatóanyag a vízben, ill. ammónium-citrátban oldható formákat tartalmazza. A P-műtrágyák gyártási eljárásai szerint az alábbi csoportok ismeretesek: I. A savas feltárás termékei 1. – kénsavval ⇒ egyszerű szuperfoszfát 2. – kénsav és foszforsav eleggyel ⇒ dúsított szuperfoszfátok 3. - foszforsavval ⇒ koncentrált szuperfoszfát 4. – salétromsavval ⇒ nitrofoszfátok (lásd összetett műtrágyák) II. A termikus bontás lehetőségei és termékei: 1. - hevítés magas hőfokon vízgőz, esetleg adalékanyag jelenlétében; eredménye – fluortalanított foszfát, Rhenánia-foszfát. 2. - a vasérc olvasztásakor felszabaduló P eltávolítása oxidációval ⇒ Thomas-salak, 155

Martin-foszfát salak. 3. - a foszforitot éghető gázokkal, vagy forró P-al reagáltatják ⇒ kalcium-metafoszfát. 4. - a foszfátkőzet hevítése kvarc és szén jelenlétében ⇒ elemi foszfor, ill. foszforsav (fehér vagy termofoszforsav) gyártás. 8.32 Savas feltárással készült műtrágyák Szuperfoszfát SP (Ca/H2PO4/2 ⋅ H2O + CaSO4) 17-20 % P2O5 + 25-30 % CaO + 12 % S Az őrölt nyers-foszfátokat megfelelő koncentrációjú (62-68 %-os) kénsavval kezelik, amelynek eredményeképpen kalcium-dihidrogénfoszfát és vízmentes kalciumszulfátból álló keveréket (= szuperfoszfát) kapnak: 2 Ca5/PO4/3 F + 7 H2SO4 + 3 H2O = 3 Ca/H2PO4/2 + 7 CaSO4 + 2 HF A képződött HF-ot elnyeletik. Az alapreakcióval egyidejűleg még más kémiai folyamatok is lezajlanak. A képződött szabad foszforsav szabvány szerinti megengedett mennyisége 3,5 % a granulált műtrágyában. A foszforsav idézi elő a szuperfoszfát savanyúságát és higroszkóposságát A

trikalciumfoszfát kis része feltáratlan marad. A szuperfoszfátban a szabad foszforsav jelenléte zavarja a gipsz (CaSO4 ⋅ 2 H2O) képződését, ezért a kalciumszulfát vízmentes marad, a műtrágya 40 %- ban tartalmazza. A nyersanyagot és a savat 1:1 arányban alkalmazzák. Ennek következtében a műtrágyában a relatív foszfortartalom csökken, vagyis kb. kétszer kisebb lesz, mint a kiinduló nyersanyagban volt. Ez a fő oka annak, hogy a csekély P-százalékú foszforitok nem alkalmasak szuperfoszfát előállítására. A szuperfoszfátot korábban por alakban gyártották, jelenleg szemcsézve (granulálva) hozzák forgalomba. A granulálás célja kettős: a műtrágya kisebb felületen érintkezzék a talajjal, a foszfát-ionok abszorpciójának csökkentése érdekében, valamint a műtrágya fizikai tulajdonságainak (nedvességtartalom, nedvszívó képesség) javítása. 156 (Ca/H2PO4/2 ⋅ H2O) Dúsított (kettős) szuperfoszfátok 18-46 % P2O5

A dúsított szuperfoszfátok előállítása kénsav-foszforsav elegyével történik. A sav-elegyben a foszforsav arányának növelésével a hatóanyagtartalom magasabb lesz. A P hatóanyagtartalom növekedésével a gipsztartalom csökken. A gyártás technológiájának két fázisa van: az első fázisban szabad foszforsavat nyernek nedves, extrakciós eljárással, vagy termikus, illetve elektrotermikus úton. Az extrahálás meglehetősen drága eljárás. A dúsított szuperfoszfát gyártásának második fázisában nyert foszforsavval újabb nyersfoszfát adagot (az előbbinél lehetőleg nagyobb koncentrációjút) dolgoznak fel és ekkor kizárólag monokalciumfoszfátot nyernek kisebb mennyiségű szennyezéssel: 2 Ca(PO4)3 F + 14 H3PO4 + 10 H2O = 10 Ca(H2PO4)2 ⋅ H2O + 2 HF Triple szuperfoszfát TSP Ca(H2PO4)2 42-52 % P2O5 A tripleszuperfoszfát vagy triplefoszfát (hármas szuperfoszfát) előállításánál a kénsav helyett foszforsavat alkalmaznak, ekkor

gipszmentes monokalciumfoszfát képződik. Hatóanyagtartalma – mint elnevezése is mutatja – közel háromszszorosa az egyszerű szuperfoszfáténak. A Magyarországon forgalomba kerülő triplefoszfát elsősorban importból származik. A gyártás volumene világviszonylatban jelentős és növekszik. A műtrágya fizikai tulajdonságai kedvezőek, nem higroszkópos, jól szórható. Felhasználása (szállítás, kiszórás stb) gazdaságosabb, a műtrágya magas ára ellenére. A triplefoszfátot por alakban és szemcsézve hozzák forgalomba, a por alakú terméket általában ammonizált szuperfoszfát gyártásához használják fel. Ammonizált szuperfoszfát CaHPO4 + NH4H2PO4 17-18 % P2O5 + 3-5 % N A por alakú egyszerű és hármas szuperfoszfát szabad foszforsavját semlegesítik ammóniával. Ehhez ammóniagázt, folyékony ammóniát, vagy az ammónia vizes oldatait használják fel. A folyamatok általános sémája: 157 - nyersfoszfátok feltárása

kénsavval; - ammonizálás; NH3 + H3PO4 = NH4 H2PO4 NH3 + Ca/H2PO4/2 = CaHPO4 + NH4 H2PO4 - a keletkezett különböző összetételű szemcsék végtermékként való előállítása, amely szárítással, osztályozással, őrléssel, hűtéssel és puderozással történik. A szuperfoszfátnál lényegesen jobb fizikai tulajdonságú. 8.33 Termofoszfátok (Ca-, Na-, Mg-foszfátok) 24-28 % P2O5 A termikus úton (hőkezeléssel) előállított műtrágyák a termofoszfátok. A hőkezelés hatására az apatitok szerkezete megváltozik. Mivel a hőkezelés Ca, Na, ill Mg tartalmú sók jelenlétében történik, a termofoszfátok ezekkel alkotnak vegyületeket Összetételük a hőkezelés módja és az adalékok szerint változhat. A termofoszfátok előállítása energiaigényes, ezért költséges, emiatt felhasználásuk korlátozott. Thomas-salak (összetétele változó) A Thomas-salak az acélgyártás mellékterméke. 14-20 % P2O5 Összetétele a kiinduló

anyagoktól függően változik. A Thomas-salak foszfortartalmának legnagyobb része citromsavoldható Bár hatóanyagtartalma viszonylag alacsony, használata hazánkban is növekszik, a műtrágyaárak emelkedése miatt. Külföldön gyakori a használata Kísérőanyagaiban a Mg, Mn, Cu tartalom előnyös hatású lehet a talaj mikroelem-pótlására. Hazánkban ilyen típusú műtrágyák nincsenek forgalomban. 158 8.34 A foszfor műtrágyák alkalmazásának irányelvei A foszfor műtrágyák kijuttatása elsősorban alaptrágyázásként, kisebb mértékben kiegészítő trágyázásként (pl. starter) történik A foszfor műtrágyák alkalmazásánál az alábbi fő szempontokat kell figyelembe venni: ♦ A hatóanyag-vegyületek tulajdonságai (oldhatóság) ♦ A vegyületek átalakulásának valószínű mértéke (immobilizáció, lekötődés) ♦ A növénykultúra fajlagos igénye → a termés szükséglete ♦ A talaj főbb tulajdonságai (pH, kötöttség stb).

Általános javaslat: ♦ Őszi egyenletes kijuttatás → talajműveléssel együtt bedolgozás ♦ Tartalékoló trágyázás → az ellátottság javítására, vízben nem oldható formák (is) alkalmasak ♦ Starter trágyaként – sorba ill. sor alá 4-5 cm-re történő adagolás, ilyenkor vízoldható vegyület alkalmazása célszerű. 8.4 KÁLIUM MŰTRÁGYÁK ÉS ALKALMAZÁSUK IRÁNYELVEI A foszforműtrágyákhoz hasonlóan, a káliumműtrágyák alapanyagai is kőzetek, ásványok. Gyártásuk azonban egyszerűbb és a nyersanyag – bizonyos mechanikai tisztítás és dúsítás után – közvetlen felhasználása is nagyobb mértékben lehetséges, mint a nyersfoszfátoké. A kálisók használata a XIX. század közepén kezdődött meg, a Strassfurtban talált kálisótelepek felfedezését követően. 8.4 1 Nyersanyag források A kálium a természetben igen elterjedt, nagy számú kőzet, ásvány alakjában. A K primer forrásai a magmatikus kőzetek, melyek a

káliumot leucit, ortoklász és biotit formájában tartalmazzák. A K-tartalmú szilikátok mállása vízoldható káliumvegyületeket eredményez. Ezek egy része a növények és az állatvilág tápanyagául szolgál, másik része a tengervízbe jut. A leggyakrabban szilvin, karnallit, langbeinit, kainit, polihalit és kálisalétrom képezik a sóbányákban felhasználásra kerülő rétegeket. Összetételüket a következő adatok mutatják: 159 kb. K2O % Szilvin (KCl) 63,2 Szilvinit (n KCl ⋅ m NaCl) 12,0-22,0 Karnalit (KCl – MgCl2 ⋅ 6 H2) 17,0 Kainit (MgSO4 ⋅ KCl ⋅ 3 H2O) 18,9 Langbeinit (K2SO4 ⋅ 2 MgSO4) 22,6 Polihalit (K2SO4 ⋅ MgSO4 ⋅ 2 CaSO4 ⋅ 2 H2O) 15,5 Kálisalétrom (KNO3) 46,5 Legnagyobb oldható káliumsó készletek Németországban és az egykori Szovjetúnióban vannak. Kiterjedt telepek találhatók Kanadában, Izraelben és az USA-ban. A káliumsó telepek szilárd sókként a Föld felszíne alatt különböző

mélységekben (70-300 m) beágyazva fordulnak elő. A Holt-tenger is kálisóforrás (természetes bepárlását sókertekben végzik). (A sótelepek keletkezésében a tengereknek jelentős szerep jutott. A tengervíz átlagos összetétele: 2,7 % NaCl; 0,07 % KCl; valamint más elemek kloridjai, 0,13 % Mg; 0,042 % Ca stb.) A Föld felület változása következtében egyes tengerrészek elszakadva az óceánoktól, beltengerekké alakultak. A beltengerek kiszáradásával megtörtént a sók kikristályosodása Ez az egyes sók oldékonysága sorrendjében történt, s ezért a sótelepek réteges szerkezetűek. Először a gipsz, majd a konyhasó vált ki és csak ezután történt a káliumsók kiválása, így elfedik a konyhasó rétegeket (“fedősók”). A K-kloridok és szulfátok kivétel nélkül erős fiziológiai savasságot mutatnak, noha vizes oldatban semleges sók. Bizonyos adszorpciós savassság is jellemző rájuk. Hazánkban csak nehezen oldható

káliumszilikátok találhatók. Ilyen pl a telkibányai trachit-kőzet, amely 9-10 % összes K2O-t tartalmaz ortoklász formájában, továbbá a Tokaj környéki 7-9 % K2O tartalmú kálitufák. E nehezen oldható káliumásványok finom őrleményének közvetlen felhasználása alacsony hatékonyságú. 160 8.41 A káliumműtrágyák előállítása és ismertetése A kálium műtrágyák előállítása a nyersanyagokból többféle módon lehetséges. A leggyakrabban alkalmazott eljárások a hatóanyag tisztítása céljából: átkristályosítás, flotálás (úsztatás és ülepítés), valamint fajsúly szerinti osztályozás. A hagyományos mód az átkristályosítás, míg az újabb eljárások közül a flotálással történő szétválasztást gyakran alkalmazzák. A kálium műtrágyák hatóanyagtartalmát – a foszfor műtrágyákhoz hasonlóan – oxid formában fejezik ki (K2O % = 0,83 K %). A leggyakrabban alkalmazott kálium műtrágyákat a 86 táblázat

mutatja be. 8.6 táblázat KÁLIUM MŰTRÁGYÁK Műtrágya 40, 50 ÉS 60 %-OS KÁLISÓ (KCl) KÁLIUM-NITRÁT (KNO3) PATENTKALI (K2SO4) MAGNESIA KAINIT (NYERS KÁLISÓ +Mg) 40%-OS KÁLISÓ (KCl) 50%-OS KÁLISÓ (KCl) KÁLIUM-SZULFÁT(K2SO4) KÁLI-KAMEX KORN-KÁLI (KCl) K 2O % Min.40, 50,60 45 30 11 38-42 48-52 48-52 38-42 40 Kálium-klorid-tartalmú kálisók. A kálisók vöröses vagy szürkésfehér színűek, ezért külsőleg nehezen különböztethetők meg. Vízben jól oldódnak Kémiailag semlegesek, de fiziológiailag savanyú sók. Higroszkóposságuk nem nagy, helytelen tároláskor azonban összecsomósodnak Kálisó 40 % -os KCl (KCl + KCl ⋅ NaCl) 38-42 % K2O A műtrágya 60-66 % KCl-ot és kb. 21 % NaCl-ot, valamint egyéb anyagokat tartalmaz 2-6 %ban (MgCl2, MgSO4, CaSO4) A műtrágya finomra őrölt szilvin és szilvinit mechanikai keveréke Színe általában a kísérőanyagtól vöröses (1 % K2O = 0,83 % K). 161 Kálisó 50 és 60 %-os KCl KCl 50

vagy 60 % K2O A gyártás lényege a KCl és NaCl szétválasztása vegyi úton, mely alapulhat a két só oldhatóságvagy sűrűségkülönbségen vagy a flotálás elvén. Az első szerint a megőrölt szilvinitet 110 oC-on feloldják a NaCl telített oldatában (oldólúg). Melegen az oldólúg az ásványból csak a KCl-ot oldja ki. Első lépésben 80 % KCl- (és 20 % NaCl-) tartalmú műtrágyát nyernek, mely megfelel az 50 % K2O-tartalmú műtrágyának. Ha az első tisztítással nyert terméket újból feloldják és ismét kristályosítják, akkor a műtrágya szinte kizárólag (95,5 %-ban) kálium-kloridot tartalmaz, ez megfelel a 60 %-os K-műtrágyának. Az egyéb vegyületek (NaCl, MgSO4, CaSO4) mennyisége mindössze 4-5 %. Kénsavas kálium KS Kálium-szulfát (K2SO4) 48-52 % K2O Előállítása ipari, vegyi folyamatokat igényel, melyek az egyes országok káliumiparában eltérőek. Elsősorban a klórra érzékeny növények (pl. dohány, burgonya, komló,

bogyós gyümölcsök) műtrágyája. Színe fehéres szürke, ezáltal jól megkülönböztethető a klórtartalmúaktól A káliummagnézium-sók 26-30 % K2O-t és 10-15 % MgSO4-ot tartalmaznak Káli-kamex, Korn-káli (KCl) 38-42 % K2O A káli-kamex és a korn-káli hasonló K-tartalommal (38-42 % K2O), a kamex 10%, a korn-káli és a patent-káli 4-6 % Mg kiegészítéssel kerül forgalomba, így alkalmas a magnéziumpótlásra is. Ezeket a műtrágyákat Magyarországon csak kis volumenben forgalmazzák. 8.42 A kálium műtrágyák alkalmazásának irányelvei A kálium műtrágyákat főleg alaptrágyaként, kisebb mértékben kiegészítő trágyázással (pl. starter) alkalmazzák. A K műtrágyázásnál az alábbi fő szempontokat kell figyelembe venni: ♦ A hatóanyag- és kísérő vegyületek (pl. NaCl) tulajdonságai ♦ A vegyületek viselkedése a talajban (fixáció), talajsavanyító hatása (közvetlenül és kilúgzódással) ♦ A növénykultúra fajlagos

igénye → a termés szükséglete ♦ A talaj főbb tulajdonságai (pH, kötöttség stb). 162 Általános javaslat: ♦ Őszi egyenletes kijuttatás → talajműveléssel együtt bedolgozás ♦ Homoktalajokon tavaszi kijuttatás célszerű ♦ Tartalékoló trágyázás → az ellátottság javítására, vízben nem oldható formák (is) alkalmasak ♦ Starter trágyaként – sorba ill. sor alá 4-5 cm-re történő adagolás, ilyenkor vízoldható forma alkalmazása célszerű. 8. 5 ÖSSZETETT (KOMPLEX, KEVERT) NPK TARTALMÚ MŰTRÁGYÁK Összetett műtrágyák azok, amelyek két vagy több fő tápelemet tartalmaznak. Csoportosításuk történhet többféle szempont szerint: ♦ A szilárd, több hatóanyagú műtrágyákat a gyártástechnológia és részben a felhasználás szempontjából csoportosíthatjuk. E szerint két fő csoportot különböztetünk meg: 1. összetett-komplex (valódi összetett), 2. összetett-kevert műtrágyák: a) összetett,

technológiailag kevert, b) összetett, iparilag kevert. ♦ Valódi összetett (komplex) műtrágyák: Kémiai folyamattal létrehozott vegyületek, amelyeknek minden molekulájában legalább két tápelem található és egy képlettel leírható. Pl: NH4H2PO4; MgNH4PO4, KPO3 vagy KNO3 stb. Minden szemcse, s azon belül minden molekula azonos összetételű. A gyakorlatban elterjedt szóhasználat szerint összetett komplex műtrágyáknak azokat nevezik, melyeknél a termék minden szemcséjében ugyanabban az összetételben találhatók a tápelemek (ezek tulajdonképpen a technológiailag kevert műtrágyák). ♦ Összetett - technológiailag kevert műtrágyák. Részben vegyi folyamattal és részben keveréssel létrehozott. 2-3 vagy több (pl mikroelemek) tápanyagot egy szemcsében tartalmazó termékek. Több kémiai vegyületből állnak, egyetlen képlettel nem írhatók le Az összetett 163 műtrágya és komponensei egy technológia eredményeképpen jönnek

létre, pl. NP-kettős műtrágya (Nifosz, vagy Nitrofosz, NPK hármas műtrágya /Nitrofoszka/). Minden műtrágyaszemcse kémiai összetétele azonos, de nem azonos összetételű minden molekula. ♦ Összetett – iparilag kevert műtrágyák. Nedves eljárással előállított egyszerű vagy egyedi és összetett-komplex műtrágyák gyári keverésének eredménye. Az egyes összetevő komponenseket külön gyártjuk, a kész műtrágya nem egy technológiai folyamat eredménye. A keverést ammónia, esetenként foszforsav adagolással egészítik ki, amely újabb kémiai kölcsönhatást, illetőleg új anyag megjelenését eredményezheti. A keverés eredményeképpen a fő tápelemek nem kerülnek közvetlen kémiai kötésbe egymással, legfeljebb a szemcsék határfelületén. Szemcsézés után a hatóanyagok eloszlása minden egyes szemcsében azonos és egyenletes lesz. Különböző N:P:K, P:K, N:P kombinációk ismeretesek Agronómiai szempontból az

összetett-komplex és összetett-kevert műtrágyatípusok között a mezőgazdasági gyakorlatban nem teszünk különbséget, mivel hatékonyságuk és felhasználásuk körülményei azonosak. Az “összetett műtrágya” kifejezés tehát egyaránt vonatkozik a különböző előállítású és összetételű termékekre. Az összetett-komplex és az összetett-technológiailag kevert műtrágyák előállításánál rendszerint két alapvető módszert alkalmaznak: - nyersfoszfátok kénsavas és - a nyersfoszfátok salétromsavas feltárását. Ezen kívül olyan eljárások is vannak, ahol két sav kombinációján (HNO3 és H2SO4 vagy HNO3 és H3PO4) alapul a feltárás, ezek az ún. “kevert-savas” eljárások 8. 5 1 Valódi összetett (komplex) műtrágyák Ammónium-foszfátok – NP tartalmúak. A tiszta termikus vagy extrakciós foszforsav ammóniával történő semlegesítésekor – annak 164 mennyiségétől függően – mono- vagy

diammónium-foszfát keletkezik. Monoammónium-foszfát NH4H2PO4 52 % P2O5 és 11 % N A monoammónium foszfát lehetséges hatóanyagtartalma 62 % P2O5 és 12 % N, a jelenleg forgalmazott, import (Oroszországban gyártott) terméké 52 % P2O5 és 11 % N. Diammónium-foszfát (NH4)2 HPO4 54 % P2O5 és 21 % N A mono- és diammónium-foszfát vízben jól oldódó vegyület. Tápanyag-koncentrációjuk nagy, de a N/P arány kedvezőtlen. Főként összetett műtrágyák alapanyagaként használatosak Kálisó hozzákeverésével NPK összetett műtrágya állítható elő. A kedvezőtlen tápelem-arány javítható, ehhez egyszerű műtrágyákkal egészítik ki az ammónium-foszfátot. Felhasználhatók minden szántóföldi és kertészeti kultúrában, a termés szükségletének megfelelő mennyiségben. Meg kell jegyezni, hogy - bár nem így tartják nyilván – a KNO3 is megfelel az összetett komplex műtrágyák kritériumainak. Ismeretes még a

magnézium-ammónium-foszfát (MgNH4PO4), amelynek alkalmazásánál előny, hogy magnézium pótlására is használható. Hatása hosszabb időn át érvényesül, mivel vízben kismértékben oldódik. Összetétele: 8 % N, 40 % P2O5 és 14 % Mg A kálium-metafoszfát (KPO3) hatása is lassú, oldhatósága csekély. Hatóanyagtartalma magas, 60 % P2O5 és 40 % K. 8. 5 2 Összetett kevert műtrágyák A kevert műtrágyák összetételét az alapanyag típusa és minősége határozza meg. Az alapanyagok megválasztásában szerepet játszó fontosabb tényezők: a tápanyagtartalom, a hatóanyag alakja, felvehetősége és egységnyi mennyiségre eső költsége, egyéb tápanyagtartalom, nedvességtartalom, higroszkóposság, a részecskék mérete, hatásuk a fizikai tulajdonságokra. Ismeretes, hogy a szuperfoszfát, a karbamid és káliumklorid nem keverhetők egymással, a három anyag higroszkópossága, a szuperfoszfát szabad sav- és nagy nedvességtartalma miatt.

A technológiailag kevert műtrágyák főbb típusai: 165 1. NP vagy NPK tartalmúak Nitroammofosz (nitroammofoszka), karbamid-ammóniumfoszfát (karboammofoszka) Az ammónium-foszfát-nitrátot vagy a kálium-ammónium-foszfát-nitrátot a koncentrált foszforsav ammóniával való közömbösítésével nyerik, ammónium-nitrát vagy ammónium-foszfát és káliumklorid kiegészítése mellett; így hozzák létre a 18-18-18 % N-P2O5-K2O összetételű 54 %-os összetett műtrágyát. Más technológiai eljárás szerint nyerik a 16-22-16 % összetételű (54 %-os) műtrágyát. Ha ammóniumnitrát helyett karbamidot használnak, még koncentráltabb, max. 60 % összhatóanyag tartalmú (30-30 vagy kálisó hozzákeverésével 20-20-20) műtrágyát nyernek. Ezekben az összetett műtrágyákban a foszfortartalom majdnem teljes egészében vízoldható. 2. Nitrofoszfát (nitrofoszka) – NP vagy NPK tartalmúak Előállításuk a nyersfoszfátok salétromsavas vagy “kevert

savas” feltárásán alapul. 2 Ca5 (PO4)3 F + 2 OHNO3 = 6 H3PO4 + 10 Ca(NO3)2 + 2 HF Az előbbi eljáráskor keletkező elegy további feldolgozása, a fölös Ca-ion megkötése, vagyis a megfelelő CaO/P2O5 mol-arány beállítása többféle technológiai eljárás szerint lehetséges: Egyik eljárás szerint a Ca(NO3)2 egy részét hűtéssel kikristályosítják, és a megmaradó zagyba (H3PO4 és Ca/NO3/2) ammóniát vezetnek: 3 H3PO4 + 3 Ca(NO3)2 + 6 NH3 = 3 CaHPO4 + 6 NH4NO3 Más eljárások esetén a salétromsavas feltáráskor keletkezett kálcium-nitrát egyidejű átalakítására, illetve a fölös Ca-ion megkötésére rendszerint egyidejű ammóniakiegészítéssel szulfát-, foszfátvagy karbonát-ionokat visznek a rendszerbe. Igy a következő eljárásokat különböztetik meg: - nitroszulfátos, nitrofoszfátos, vagy nitrokarbonátos. 166 A zagyba gyakran kálium-kloridot vezetnek, így olyan NPK tartalmú Nitrofoszka képződik, amelynek minden

szemcséjében a következő vegyületek találhatók: CaHPO4; Ca(H2PO4)2; NH4H2PO4; NH4NO3; NH4Cl; KNO3 (esetenként CaSO4; CaCO3; Ca(NO3)2 is). E műtrágyák (Nitrofoszka, Combifert, Volldünger stb.) leggyakoribb kombinációi: 15-15-15; 12-12-21; 14-1418; 10-10-20 stb A péti összetett műtrágyák két alapvető terméke: a 16-16-16 (48 %) és 22-1111 (44 %) hatóanyagot tartalmaz A “kevert savas” feltárás HNO3 és H2SO4, vagy HNO3 és H3PO4 kombinációval történhet. Ekkor a Ca(NO3)2 eltávolítása nélkül biztosítható az oldatban a reverzió elkerülése szempontjából fontos CaO/P2O5 molarány. Mikramid 45 % N, 0,5 % K2O, 3 % szerves fémvegyület: Fe, Cu Zn, Mg, Mo, B tartalommal. Lombtrágyázásra használatos, amelyet célszerű növényvédelmi munkálatokkal egyidőben végezni. Az összeférhetőséget a kijuttatás előtt keverési próbával kell megvizsgálni Kemira Power – Kemira Power Special Műtrágyák változó NPK összetételben

mikroelem kiegészítéssel Szántóföldi kultúrák tápanyag-ellátására, a növény ill. a termés tápanyagigénye szerint Kemira Cropcare Műtrágya Család változó NPK összetételben mikroelem kiegészítéssel Szántóföldi és kertészeti kultúrákban, alap- és fejtrágyaként alkalmazható, a termés tápanyagszükségletének megfelelő adagban. Kemira Ferticare Komplex Tápoldatozó és Lombtrágya Család változó összetételben Kertészeti kultúrák levéltrágyázására és tápoldatozására az öntözővízzel kijuttatva, valamint szántóföldi kultúrák tápanyag-ellátására kifejlesztett műtrágya család. TC Komplex Műtrágya Család változó összetételben Minden szántóföldi és kertészeti kultúrában, a növény igénye szerinti összetételben és a tervezett 167 terméshez szükséges mennyiségben. A N tartalom 3-20 %, a P2O5 5-26 %, a K2O 5-30 % között változtatható. TC Teljes Szántóföldi Trágyák A TC Teljes

változó összetételben Szántóföldi trágyák valamennyi kultúrában alkalmazhatók, a termés tápanyagszükségletének megfelelő összetételben és adagban. A tápelemenkénti legmagasabb N tartalom l6 %, a P2O5 5-26 %, a K2O legfeljebb 30 %, a MgO 0,16-1,0 %, a CaO legfeljebb 3,0 % , a S tartalom pedig legfeljebb 15 % lehet, a megrendelő igénye szerint. A műtrágyák mikroelem (B, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn) kiegészítéssel készülnek, e mikroelemeket 0,01-0,15 % közötti mennyiségben tartalmazhatják. TC Teljes Kertészeti Trágyák változó összetételben A TC Teljes Kertészeti Trágyák - hasonlóan a szántóföldi növényekre kifejlesztett termékekhez,minden kertészeti kultúra tápanyagellátására alkalmasak, az adott kultúra tápelem-arányainak megfelelő összetételben és mennyiségben. (A tápelemenkénti legmagasabb N tartalom itt is l6 %, a P2O5 5-26 %, a K2O legfeljebb 30 %, a MgO 0,16-1,0 %, a CaO legfeljebb 5,0 % , a S tartalom pedig

legfeljebb 15 % lehet, a megrendelő igénye szerint). A műtrágyák mikroelem (B, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn) kiegészítéssel készülnek, e mikroelemeket 0,01-0,15 % közötti mennyiségben tartalmazhatják. Volldünger (Linz, Ausztria) 14 % N (4 % nitrát és 10 % ammónia alakban), 7 % P2O5 (monoammóniumfoszfát), 20 % K2O (szulfát alakban), 1 % MgO (szulfát alakban) és 1 % mikroelemek (Cu, Mn, Fe, B stb.) Permetező – folyékony (öntözéses, injektoros) és alap műtrágyázásra egyaránt alkalmas. 168 8. 5 3 Összetett – iparilag kevert műtrágyák Az iparilag kevert műtrágyák gyártásának több előnye van: tetszőleges hatóanyag-összetételben készíthetők, a termék szemcséiben a tápanyagok egyenletesen oszlanak el, a műtrágya jó fizikai tulajdonságú. Az összetett műtrágyák előállításakor egyre gyakoribb az ún. melegen granuláló eljárás, amellyel biztosíthatók a termék kedvező tulajdonságai: a) igény szerint változtatható

hatóanyag-arányok, b) stabil szemcseméret, kedvező fizikai paraméterek, c) jobb kijuttathatóság, d) a szemcséken belüli egyenletes hatóanyageloszlás. A gyártáskor az alapanyagokat az adott gyártási recept előírása szerint számítógépes mérlegrendszeren keresztül az ammonizáló-dobba adagolják. Ezt követően a granulálás, majd a forgó szárítódobban a szemcse-szerkezet stabilizálása során állítják elő a terméket. A megfelelő kémhatást szalmiákszesz (25 %-os ammónia oldat) segítségével állítják be. A gyártás során végbemenő legfontosabb folyamatok: a) Fizikai folyamatok A műtrágya komponenseinek keveredése Oldás és kristályképződés Nedvesítés és nedvesség-elvonás b) Kémiai folyamatok A komponensek kémiai reakciói c) Szerkezet-rögzítés Granulálás (szemcsézés) Végül a szárítás, osztályozás következik. Az alapanyagok általában kisebb részben hazai, többsége azonban importból származik. A

gyártásnál felhasznált adalékanyagok közül gyakori az alginit (talaj-javításra is használatos anyag, CaCO3 tartalma kb. 30 %), bentonit (agyag-ásvány) és a dolomit (Ca-Mg karbonát) 169 A hazai piacon ismert, ipari keveréssel előállított műtrágyák jelentős része a Péti Nitrogénművek, az akkori Peremartoni Vegyipari Vállalat (ma Transcenter Műtrágyagyár) és a Tiszamenti Vegyiművek terméke volt. 8.54 Lassú feltáródású vagy tartós hatású összetett kevert műtrágyák FERTILINZ Tabletta - VOLLDÜNGER tabletta 20 % N, 15 % P2O5, 10 % K2O, 3,2 % MgO + mikroelemek Lassú feltáródású összetett műtrágya, szőlő és gyümölcsfélék (fák és cserjék) telepítésekor alkalmazható. PLANTOSAN műtrágya granulátum 20 % N, 10 % P2O5, 15 % K2O, 6 % Mg + kelátozott mikroelemek (Mn, B, Co, Fe, Cu, Zn, Mo) A Plantosant a hagyományos és tápkockás palántanevelésnél használják fel, a termesztő közegek tápanyagtartalmának

beállítására. A lassú hatású N-tartalom karbamid aldehid kondenzátumból ered, a P és K főleg kálium-magnézium foszfátból áll. 8.6 Mezoelem tartalmú műtrágyák (Ca-, Mg- és S-tartalmú műtrágyák) A jelenlegi műtrágyaválasztékban egyre szélesebb körben jelennek meg azok a termékek, amelyek a három fő makro-tápelem (NPK) mellett mezoelem (Ca, Mg és S) tartalmukkal (valamint mikroelem-kiegészítéssel, lásd később) biztosítják a növények tápelem szükségletét. A Ca-, Mg- és S tartalom az NPK fő tápelem hatóanyag-vegyületek mellett jelenlevő kísérőanyagokban, a gyártáskor keletkező melléktermékben vagy a vegyületet alkotó ionokban van jelen. A hagyományosan előállított műtrágyákban levő Ca, Mg- és S tartalom eredete az alábbi lehet: A gyártáskor keletkező melléktermék (pl. a szuperfoszfát CaSO4 tartalma) A műtrágyához kevert kísérőanyag (pl. a pétisóban levő CaCO3 ill a Ca és Mg tartalmú 170

dolomitpor) A műtrágya hatóanyagában jelenlevő komponens (pl. K2SO4, (NH4)2SO4 stb) A műtrágyák kísérő elemei a növények Ca, Mg vagy S ellátását szolgáló tápanyagoknak tekinthetők. Az ilyen termékek használatával a műtrágyázás azonban nemcsak Ca, Mg ellátást jelent, hanem egyidejűleg mérsékli a talaj savanyúságát is. Kalcium-tartalmú műtrágyák - mészsalétrom, Ca(NO3)2 27 % CaO - mészammonsalétrom, Pétisó (NH4NO3 + CaCO3) 10-20 % CaO - egyszerű szuperfoszfát, 40 % CaSO4 ill. 25-30 % CaO - koncentrált szuperfoszfát, 10 % CaO - összetett, technológiailag kevert műtrágyák (pl. nitrofoszka típusúak) 10-20 % CaO Magnézium-tartalmú műtrágyák - Kálium műtrágyák 1-2 % MgO - Kieserit 28 % MgO - Káli-magnézia 55 % MgSO4 - “Kamex” 10 % MgSO4 - MAS, Pétisó, Agronit (mészkőporral v. dolomittal) 2-4 % MgO - Volldünger Linz 0,6 % MgO - TC Nitrogén 26 1-2 % MgO - Új típusú összetett

műtrágyák 1-2 % MgO Kén-tartalmú műtrágyák - egyszerű szuperfoszfát 12 % S - ammóniumszulfát 24 % S - káliumszulfát 17,5 % S - TC Nitrogén 26 14 % S - Új típusú összetett műtrágyák, kiegészítéssel (pl. TC 8:16:30 plusz) 171 8.7 MIKROELEM-TARTALMÚ MŰTRÁGYÁK A jelen kor, de még inkább a jövő elvárásainak azok a műtrágyák felelnek meg, amelyek biztosítani tudják a kultúrnövények termésszintjéhez és a megfelelő minőség biztosításához szükséges makro- és mikrotápelemeket. A mikroelemekkel kiegészített műtrágyák iránti kereslet hazánkban is növekszik. A termékválasztékban az alábbi típusok találhatók: ♦ makro- és mikroelemeket tartalmazó összetett műtrágyák (gyakran „komplex” megnevezéssel, bár ez pontatlan megjelölés) ♦ egy mikroelem pótlására szolgáló műtrágyák ♦ egy kultúra igényéhez igazodó termékek, több esszenciális mikroelemet tartalmaznak A

mikroelem-műtrágyák a bennük levő vegyületek oldhatósága szerint két csoportra oszthatók: - gyors hatású - lassú hatású mikroelemes műtrágyák. 8.71 Gyors hatású mikroelem műtrágyák A termékek jellemzője, hogy vízben - talajnedvességben - teljes mértékben feloldódnak, így azonnal hatnak. Hátrányos lehet, hogy talajba juttatva vízoldhatóságuk a vegyületek átalakulása következtében csökken. Ezért e műtrágyák eredményesebben használhatók levélen keresztüli trágyázásra vagy vetőmagkezelésként. A gyors hatású mikroelem trágyák: ¾ vízben oldódó szervetlen mikroelem-vegyületek ¾ mikroelem-tartalmú szuperfoszfátok és összetett műtrágyák ¾ fémkelátokat tartalmazó mikroelemtrágyák. Vízben oldódó szervetlen vegyületek Egyszerű, régóta alkalmazott mikroelemsók, használatosak levéltrágyaként és talajtrágyaként is. Talajba juttatásuknál nehézkes lehet a kis mennyiség egyenletes kiszórása. 172

A leggyakrabban alkalmazott vízoldható mikroelemsók: Név Képlet Hatóanyagtartalom Bórsav H3BO3 11,3 % B Bórax Na2B4O7· 10 H2O 10,6 % B Cinkszulfát ZnSO4· 7H2O 22,8 % Zn Mangánszulfát MnSO4 · 7 H2O 27,0 % Mn 15 % S Rézszulfát CuSO4 · 5 H2O 25,4 % Cu 12,8 % S Molibdenátok (NH4)6Mo7O2· 4H2O 54,4 % Mo Na2Mo7O4 · H2O 39,6 % Mo FeSO4 · 7 H2O 9,8 % Fe Vasszulfát 8. 7 2 Mikroelemtartalmú szuperfoszfátok és összetett műtrágyák A kis adagú műtrágyák nagy területen való egyenletes szétszórása rendszerint nagy nehézségekbe ütközik. Ezért egyre inkább mikroelemtartalmú (B, Mn, Cu, Zn) szuperfoszfátot vagy kevert (összetett) műtrágyákat is gyártanak és használnak. Hazánkban ma kapható mikroelemes szuperfoszfátok: cinket (0,2 %), kobaltot (0,2 %), mangánt (0,5 %), rezet (0,2 %), bórt (0,5 %) vagy molibdént tartalmaznak. Fémkelátok A mikroelem tartalmú műtrágyák gyakran kelátkötésben tartalmazzák a

hatóanyag-vegyületet. A kelátok speciális, stabil gyűrűs szerkezetű fém-komplexek, amelyekben a központi fém-iont rákolló-szerűen (a görög „chelé” szóból) veszik körül a ligandumok. A fémkelátok kedvező tulajdonságúak, vízoldható, stabil vegyületek, melyek savanyú és meszes talajokon egyaránt felvehetőek. Ezek a vegyületek vízben oldva csak igen kis mértékben disszociálnak, és lúgos oldatban sem csapódnak ki. Előállításuk komplexképző vegyületek segítségével történik. Gyakori komplexképzők az aminopolikarbonsavak, legismertebb a régóta alkalmazott etilén-diamin- tetraecetsav (EDTA) A fémkomplexek lehetnek monokelátok (egy elemet tartalmaznak) és polikelátok (több elemet tartalmaznak). Az EDTA-komplexek előállítása nagyobb volumenben hazánkban a Peremartoni Vegyipari Vállalatnál (jelenleg Transcenter Műtrágyagyár Kft.) kezdődött meg 173 Kelátképzőként használatos a trimetil-diamin 2,2 hidroxi 5,5

K-parafenol szulfonát is. 8.73 Lassú hatású mikroelemtrágyák E műtrágyákból a mikroelemek kioldása lassú, fokozatos, így a tápanyagellátás hosszabb időn át érvényesül. A mikroelem-koncentráció változása a talajoldatban követi a felvétel ütemét, így gyakorlatilag nincs kimosódási veszteség. A lassú hatású mikroelem trágyák típusai: - fém-ammónium foszfátok, - vízben rosszul oldódó karbonátok, oxidok, hidroxidok, szilikátok, borátok; - mikroelem tartalmú ammonizált szuperfoszfát - ércek (Mn-, vagy B-ércek stb.), valamint az ipari hulladékok Az ún. fém-ammónium-foszfát-tartalmú műtrágyák: általános képletük: MeNH4PO4, ahol az Me (metál) két vegyértékű fém. Ez Fe, Mn, Zn, Cu, Co Ezek mikroelemtartalma 2 %-os citromsavban teljesen feloldódik. Idesorolhatók a fém-kálium-foszfát műtrágyák is, ahol a fémet az előbbi mikroelemek helyettesíthetik. Összetételük leggyakrabban az alábbi: N 8 %, P2O5 45

%, Mg 15 %, Mn 1,2 %, Zn 1,8 5 Cu 0,7 %, Co 0,5 % . Kidolgozták a mikroelem-tartalmú ammonizált szuperfoszfát előállítását is, ahol nemcsak a mikroelem-tartalom, hanem a fém-ammónium-foszfáthoz kötött N és P is lassú hatású. Mikroelem-tartalékot képező műtrágyák pl. a szilikát alapú üvegek (“frittek”) Réztartalmú melléktermék a piritpörk (0,3-0,6 % Cu), amely a kénsavgyártás mellékterméke. Tartalmaz még Co-t, Zn-t, és kb. 50 % inaktiv vasat A rézkohászat mellékterméke a rézérciszap Keszthelyi lápkísérletekben a rézkohósalak őrleményét eredményesen használták. 8.7 4 Összetett műtrágyák alkalmazásának irányelvei Az alkalmazásnál az alábbi szempontokat kell figyelembe venni: ¾ Agrokémiai ¾ Agronómiai ¾ Ökonómiai 174 ¾ A növénykultúra fajlagos igénye → a termés szükséglete ¾ Az elérhető technikai –műszaki színvonal Általános javaslat az alkalmazásra: ♦ Az összetett műtrágyák

alkalmazásakor fontos a növénykultúra igényének megfelelő tápelem-arányok figyelembevétele! ♦ Amennyiben a tápelem-arány módosítása szükséges, egyedi műtrágyákkal kiegészíthetők ♦ A kiegészítésnél a keverés feltételeit (fizikai és kémiai kompatibilitás) figyelembe kell venni (pl. bulk-blending) eljárás A korszerű műtrágyák között egyre növekszik a kereslet azok iránt a termékek iránt, melyek a a tápelemeket (makro- és mikroelemek) az adott növénykultúra specifikus szükségletének megfelelő összetételben, arányban tartalmazzák. Ilyenek a különböző műtrágya-családok 8. 8 FOLYÉKONY MŰTRÁGYÁK A folyékony műtrágyák alkalmazásával járó előnyök kihasználása a múlt század második felében került előtérbe a fejlettebb iparú országokban. A folyékony műtrágyák két fő csoportba sorolhatók: ♦ valódi oldatok és a cseppfolyós ammónia ♦ szuszpenziók Alkalmazásuk előnyei: ♦ a tápelemek

aránya igény szerint változtatható ♦ kijuttatásuk egyenletesebb lehet, mint a szilárd műtrágyáké ♦ nagy hatóanyag koncentráció Alkalmazásuk hátrányai: • jelentős járulékos beruházás szükséges • magasabb technikai-műszaki színvonalat igényel. A folyékony műtrágyák alkalmazása az 1970-es évek végétől a volt szocialista országok egy részében, így Magyarországon is előtérbe került. Hazánk folyékony műtrágya felhasználása az 1978-1987 közti időszakban jelentősen megnőtt, az összes NPK felhasználásból a folyékony 175 műtrágyák részaránya 0,2 %-ról 25 %-ra emelkedett. A rendszerváltást követő időszakban a felhasználás volumene az árak ugrásszerű emelkedése miatt visszaesett, jelenleg ismét bizonyos mértékű növekedés figyelhető meg. A folyékony műtrágyáknál fontos követelmény a nagy hatóanyagtartalmon kívül az alacsony kikristályosodási hőmérséklet és a megfelelő

hatóanyag-arányok ( NP-, ill. az NPK-oldatoknál) Összetételük alapján lehetnek egyszerűek (folyékony N műtrágyák) összetettek (NP- és NPK-oldatok, szuszpenziós műtrágyák) 8.81 Folyékony N-műtrágyák Gyártásuk egyszerűbb és kevésbé energia-igényes, mint a szilárd műtrágyáké (pl.nincs szükség salétrom-, vagy kénsavra, bepárlásra, kristályosításra, szemcsézésre és szárításra). Ezért önköltségük a nitrogéntartalomra számítva kisebb, például a cseppfolyós ammóniáé csak 40-50 %-a az egyenértékű szilárd ammónium-nitrát műtrágya önköltségének. Cseppfolyós (vízmentes) ammónia NH3 82,3 % N Az ammóniagáz hűtéssel és összenyomással könnyen cseppfolyósítható. Mivel azonban a cseppfolyós ammónia közönséges nyomáson -33,4 oC-on forr, ezért közönséges hőmérsékleten csak nyomásálló acéltartályokban szállítható és tárolható. A cseppfolyós ammónia gőznyomása 10 o-C-on 5,2 atm., 20

oC-on 8,7 atm, 37,8 oC-on 13,8 atm. A párolgás megelőzésére a cseppfolyós ammóniát speciális vastag falú, 20 atm. nyomást bíró, acéltartályokban kell tárolni Hazánkban a szállítási, kijuttatási és tárolási feltételek nehézségei miatt nem terjedt el. Vizes ammónia Ammóniakátok (dúsított ammónia-oldatok) NH4OH 16-20 % N 30-50 % N A vizes oldatban levő ammónia gőztenziója alacsonyabb (40 oC-on 0,15 atm.), ami lehetővé teszi - maximálisan 0,4 atmoszféra nyomást bíró - közönséges öntöttvas tartályokban való tárolását. A dúsított ammónia-oldatok előállításának lényege, hogy az ammónia vizes oldatában különböző 176 ammónium sókat és karbamidot oldanak fel. Hátrányuk, hogy erősen korrozív tulajdonságúak Elterjedésüket gátolja a kis koncentráció miatti nagy szállítási költség, ezért felhasználásuk visszaszorul. Karbamid-ammóniumnitrát oldatok (UAN) CO(NH2)2 + NH4NO3 28-32 % N A

karbamid-ammóniumnitrát oldatok rövidítése a nemzetközileg is használatos UAN (ureaammóniumnitrát, a karbamid latin nevéből, lásd 8.28 pont) Előállításuk egyszerű, a komponensek oldatainak kellő arányú keverésével történik. Bár korrozív tulajdonságúak, az UAN oldatok alkalmazhatók folyékony N műtrágyaként és NPoldatok nitrogéntartalmának növelésére. Hazánkban Hidronit 30 (Borsodi Vegyi Kombinát) és a Nitrosol 28 (Péti Nitrogénművek) néven került kereskedelmi forgalmazásra UAN oldat. Nitrosol 28 és Nitrosol 30 U +AN 1:1 28 % és 30 %N A Nitrosol 28 és 30 oldatműtrágyák gabonák tavaszi fejtrágyázására, továbbá gyep- és legelő területeken sikerrel alkalmazható készítmények. Nitrosol Ca U + AN + Mg + Ca kiegészítés 12-22 % N + Mg + Ca A Nitrosol Ca jelzéssel forgalmazott oldatműtrágya 5-10 % MgCO3 és 12-22 % CaCO3 kiegészítéssel készül. Előnyösen használható minden szántóföldi és kertészeti

kultúrában, a növény igénye szerinti összetételben, ill. a termés szükségletének megfelelő mennyiségben Összetételénél fogva alkalmas a Mg és a Ca pótlására is. 8.82 Összetett oldatműtrágyák ¾ NP- és NPK oldatok (orto- és polifoszfát oldatok) Az NP-oldatok előállítására jellemző, hogy különböző foszforsavak elegyéből előállítható a „szuperfoszforsav”, amelyből az ammónium-polifoszfát oldatok készítése lehetséges. A polifoszfátok előnyös tulajdonságai: ♦ magasabb hatóanyag-tartalom érhető el (összesen kb. 40 %, míg az ortofoszforsav 177 oldatoknál ez legfeljebb 26 %) ♦ speciális szerkezetük csökkenti a talajban a foszfát-lekötődést, ♦ az oldatok mikroelemekkel is kiegészíthetők, mivel komplexeket képeznek. Gyakori komplex-képzők: EDTA, trimetil-diamin 2,2 hidroxi 5,5 K-parafenol szulfonát. Fitohorm Standard összetett oldatműtrágya család változó NPK + mikroelem összetétel A Fitohorm

Standard termékcsaládot a főbb szántóföldi kultúrák (pl. búza, kukorica), valamint gyümölcsök, szőlő, zöldségek és dísznövények tápanyag-ellátására fejlesztették ki (pl. Fitohorm Standard Búza, Fitohorm Standard Szőlő stb.) A készítmények többsége felhasználható talaj- és levéltrágyaként, valamint magcsávázásra is. Fitohorm Mikroelemes Oldatműtrágya Család A Fitohorm Mikroelemes Oldatműtrágyák Jelzés szerinti összetételben valamennyi szántóföldi és kertészeti növénykultúrában felhasználhatók levél- és talajtrágyázásra egyaránt, egy-egy tápelemhiány megelőzésére. Pl Fitohorm 10 B Bór Oldat, Fitohorm 65 Zn Cink Oldat stb Peretrix XYZ M összetett oldatműtrágya család XYZ = igény szerinti összetétel A Peretrix XYZ M mikroelemtartalmú oldatműtrágyák az adott növénykultúra igénye szerinti összetételben (tápelem arányban), valamennyi szántóföldi és kertészeti kultúra levél- és

talajtrágyázására használhatók. Pétisol összetett oldatműtrágya igény szerinti összetételben Szántóföldi és kertészeti kultúrákban alkalmazható, a növények igénye szerinti összetételben. A N tartalom legfeljebb 12 %, a P2O5 maximálisan 14 %, a K2O tartalom legfeljebb 12 %, valamint tartalmaz Mg-ot és mikroelemeket. Plantella univerzális műtrágya 7 % N, 5 % P2O5, 6 % K2O A Plantella összetett oldatműtrágya, kertészeti kultúrák tápoldatozására alkalmas, a tenyészidőszak során 2-3 heti gyakorisággal. TC Komplex folyékony műtrágya család változó NPK + mikroelem összetétel 178 A TC Komplex folyékony oldatműtrágya család szántóföldi és kertészeti kultúrákban, a növény igénye szerinti összetételben (tápelem-arányban), a tenyészidőszak során 3-5 alkalommal használható. 8.83 Összetett szuszpenziós műtrágyák Az összetett szuszpenziós műtrágyák a hatóanyagok egy részét telített oldatban,

részben pedig vízben nem oldódó vegyületek formájában tartalmazzák. Fontos, hogy a nem vízoldható komponensek egyenletes eloszlatása (diszpergálása) a szuszpenzió stabilitása érdekében minél jobb legyen. Az ülepedés megakadályozására többféle adalékot alkalmaznak, melyek nagy fajlagos felületük révén fejtik ki hatásukat: 1-3 % attapulgit, 2-3 % bentonit, (duzzadó típusú agyagásványok), alginit stb. A kijuttatás egyenletessége egyidejű keverés mellett javul Péti szuszpenziós NPK műtrágya család változó NPK összetétel Valamennyi szántóföldi és kertészeti kultúrában felhasználható, a növény igénye szerinti tápelem-arányban és adagban. Wuxal Szuszpenziós műtrágyák változó NPK + Ca,Mg, mikroelem összetétel A Wuxal Szuszpenziós műtrágyák különböző összetételű típusai tartoznak ebbe a csoportba: pl. Wuxal Szuszpenzió 20-0-0-2 Mg-15 CaO, Wuxal Boron, Wuxal Réz, Wuxal Szuszpenzió „H” 20-3-6-1 Mg,

Wuxal Szuszpenzió Kombi Vas 10-0-20-2 Mg-1 Fe stb. A termék nevében szereplő számok az NPK, ill. egyéb tápelem összetételt mutatják IKR Folyékony Műtrágya Család igény szerinti összetételben Az IKR Rt. Bábolna és agrokémiai telepei igény szerinti összetételben állítják elő a szuszpenziós műtrágyákat. A lehetséges hatóanyagtartalom: legfeljebb 27,5 % N, 26 % P2O5, 25 % K2O, 2 % MgO, 3 % Ca, valamint 0-0,005 % Mo, 0-0,3 % B, 0-1,0 % Zn és 0-1 % Cu. A műtrágyák 0-50 % gércei alginitet, valamint bentonitot is tartalmaznak. 8. 8 4 A folyékony műtrágyák alkalmazásának irányelvei A folyékony műtrágyák felhasználása rendszerint alaptrágyaként történik. Az elemzések szerint a felhasználás kb. 50 km-es körzetben gazdaságos Hazánkban az 1980-as években erre a tényre 179 alapozva kezdődött meg az agrokémiai centrumok, telepek kialakítása. A felhasználásnál az alábbi fő szempontok figyelembevétele szükséges: ♦

Előnyösebb kijuttatási feltételek pl. igény szerinti tápelem arány beállítására ♦ Egyenletesebb kijuttatás lehetősége → technikai-műszaki feltételek biztosítása ♦ Keverhetőség ill. kombinálhatóság – agrotechnikai műveletekkel – növényvédőszerekkel 8. 9 SAVANYÚ TALAJOK JAVÍTÁSÁRA ÉS MÉSZTRÁGYÁZÁSRA SZOLGÁLÓ ANYAGOK A savanyú talajok javítására szolgáló talajjavító és egyéb anyagokat két fő csoportra oszthatjuk: - természetes, ásványi eredetű anyagok - ipari melléktermékek, illetve hulladék anyagok A kalciumtartalmú mésztrágyák jelentős része ásványi anyag és bizonyos előkészítés (pl. őrlés) után közvetlenül felhasználható. 8.91 Természetes anyagok Mészkő- és dolomit őrlemények A mészkövet általában nyílt fejtéssel bányásszák, ill. robbantják, majd a lazává tett anyagot 23cm-nél kisebb darabokra aprítják, majd finomra őrlik Az őrölt mészkőpor talajjavító hatása a

finom frakció arányának növelésével fokozódik. Ezért a talajjavításra használt mészkövek hatóanyag-tartalma mellett a megengedett szemcseméreteket is megadja a Magyar Szabvány. A kemény mészkő esetén a teljes mennyiség 1 mm-es szitán áthullik és azon belül a 0,28 mm-nél nagyobb szemcsék mennyisége maximálisan 20 % lehet. Hatóanyag-tartalma a szénsavas mész (CaCO3), amely minimálisan 80 % lehet, MgCO3-tartalma maximum 10 %. A lágy mészkő (mésztufa) esetén a követelmény a szemcseméret iránt kevésbé szigorú (0,8-2 mm), mivel feltáródásuk a talajban könnyebben végbemegy. A lágy mészkő esetén a min CaCO3 70 %, a max. MgCO3 20 % lehet A dolomitpor (és a vele készült műtrágya) előnyösen használható olyan talajokon, amelyek Mg 180 tartalma kiegészítésre szorul. A dolomit a Ca és Mg kettős szénsavas sója (CaCO3 ⋅ MgCO3) A felszínen kitermelt dolomit 60 % CaCO3-ot is tartalmazhat. A réti és szikes talajok

kivételével a pH 5,5-nél savanyúbb kémhatású, Mg-hiányos talajok kezelésére alkalmazzák (gyakran homoktalajok). Lápi mésziszap (tavimész) és meszes lápföld Hazánkban több helyen (pl. Sárszentmihály) bányásszák ezt a finom eloszlású, gyorsan ható anyagot. Hátránya a magas víztartalma, ezért nagy távolságra nem gazdaságos a szállítása Külszíni fejtés után depókban száradni hagyják, őrlés nélkül közvetlenül felhasználható. A lápimész hatóanyagtartalma min. 50 % CaCO3- és max 10 % MgCO3 A meszes lápföld a hazai síkláp-területeken gyakran előfordul. Hatóanyagtartalma kicsi - 20-30 % CaCO3 -, de szervesanyag-tartalma nagy, 5-15 %. Felhasználása a lelőhely közelében lehet gazdaságos (pl. Sárszentmihályi Lápi Mész néven forgalmazott mésziszap) (CaSO4 ⋅ 2 H2O) Gipsz Savanyító hatású javítóanyag, szikes talajok javítására alkalmazható. Minimális hatóanyagtartalma 45 %, 1 mm-nél kisebb

szemcsemérettel. Perkupán több km2 területen 40 m vastag rétegben található. Előfordulási helyén gipsz és anhidrit keverékéből áll, ami higroszkópos, ezért talajjavításra csak korlátozott mennyiségben kerül felhasználásra. Lúgos kémhatású szikes talajok kémiai javítására használatos. Löszös üledékek, márgák Ezek a természetes anyagok változó mennyiségben (legalább 5 %) tartalmaznak CaCO3-ot. A kitermelés helyén történő speciális felhasználást digózásnak nevezik, melyet régóta alkalmaznak talajjavításra. Gércei Alginit >0,4% N, >0,3 % P2O5, >0,7% K2O, >2,5% Mg, >15,0 % CaCO3 Az alginit az olajpalák csoportjába tartozó, magas humusz, mész, nitrogén, kálium, magnézium és mikroelemeket tartalmazó, szinte egyedülállóan értékes fosszilis kőzet. Szervesanyag-tartalma változó. Képződésében szerepet játszott a Botryococcus braunii zöldalgák tevékenysége Hazánkban az alginit lelőhelye a Vas

megyei Gérce, amely a világ feltárt alginit-vagyonának 181 80%-át adja. Az alginit ásványi trágyaként, termesztő közegek adalék-anyagaként, valamint savanyú homok vagy barna erdőtalajok javítására alkalmazható, a talajtani szakvéleményben meghatározott mennyiségben. Bár tápanyag-tartalma nem magas, természetes tápanyagforrásként a biogazdálkodásban növekvő szerepet kap, mivel megfelel a legszigorúbb környezetvédelmi előírásoknak is. A kijuttatható maximális adag 40 t/ha lehet Réti, öntés- és szikes talajokon a Mg és Na feldúsulás veszélye miatt nem alkalmazható. Lignitpor A lignitpor savas hatású, ezért a lúgos kémhatású szikes talajok javításánál felhasználható ipari melléktermék. A hazai lignitpor mint ipari hulladék anyag 2-3 % ként tartalmaz, elsősorban pirit formájában. A levegőben való tároláskor vagy a talajban mikroorganizmusok hatására a pirit oxidálódik és az így képződött kénsav a talaj

Ca-vegyületeivel gipszet képez. A minőségi előírás szerint a tiszta lignitpor S tartalmának 7,5 %-ot el kell érnie. A lignitpor hamuja is alkalmas javításra, mert 40 % gipszet is tartalmazhat. A szerves talajjavító anyagként használt lignitpor szervesanyagtartalma a minőségi előírás szerint 50 %. 8.92 Ipari melléktermékek, hulladékok Cukorgyári mésziszap pl. Sárvári Cukorgyári Mésziszap 38-50 % CaCO3-ot tartalmaz. A cukorgyártásnál a répalé derítésére használt oltott mész feleslegét széndioxiddal kicsapatják. A képződött igen finom eloszlású CaCO3-tartalmú iszap szárítás után jól szórható talajjavító anyag. Kb 0,5 % N-t és P2O5-ot, 0,5-1,0 % K2O-t is tartalmaz. Összes szervesanyag-tartalma 10-15 % is lehet Általában 10 t cukorrépa feldolgozásánál 0,8-1,0 t iszapot nyernek. Felhasználása a természetes mészkövek után a második helyen áll a savanyú talajok javításában. A viszonylag magas víztartalom miatt a

szállítás nagyobb távolságra a mésziszapnál sem gazdaságos. Mésziszapok más iparágakban is keletkeznek, ilyenek a - papírgyári mésziszap, amely min. 50 % CaCO3-ot (Cl-t is) tartalmaz, vagy az - acetiléngyári mésziszap, amely min. 30 % CaO-t (kalcium-karbidból keletkezik) Ezek felhasználása általában lokálisan célszerű, mivel a keletkezés közelében gazdaságos. 182 8. 10 A műtrágyák és a talaj kölcsönhatása A talajba kerülő műtrágyák és a talaj között számos kölcsönhatás lép fel, melynek során kémiai folyamatok is lezajlanak. A talaj nedvességtartalma hatására a vízben jól oldódó sók ionjai jobban ki vannak téve a kimosódásnak (pl. nitrátok), mint a lassabban oldódók Ez egyrészt veszteség a gazdálkodónak, másrészt az élő környezetet terheli (felszíni és felszín alatti vízkészletek). A műtrágyák átalakulása a talajban függ a műtrágya (oldhatóság, hatóanyag és kísérő vegyületek) és a

talaj tulajdonságaitól (fizikai, kémiai és mikrobiológiai) valamint a külső környezeti viszonyoktól (csapadék, hőmérséklet). A műtrágyák és a talaj kölcsönhatásának során végbemenő kémiai változások befolyásolják a) a növények általi felvehetőséget b) a talaj fontos kémiai (pH, redox viszonyok) és más tulajdonságait. 8.101 A N műtrágyák és a talaj kölcsönhatása A műtrágyák oldható komponensei a talajban levő nedvességben oldódva, ionos formába kerülnek és kölcsönhatásba léphetnek a talajrészecskékkel. Az átalakulási folyamatokat elsősorban a talaj tulajdonságai befolyásolják. A talaj Ca-ellátottsága szerinti különbségek az alábbiakban foglalhatók össze: 1. Ca–al jól ellátott talajokon Ca2+ Ca2+ talaj Ca2+ H+ + 2 NH4NO3 talaj NH4+ + Ca(NO3)2 vagy HNO3 NH4+ lemosódás A képződő kalcium-nitrát jól oldódó, mobilis vegyületként a mélyebb talaj-rétegekbe történő lemosódásnak ki van

téve. Több csapadéknál teljesen ki is mosódhat a talajból 183 2. Ca-al kevésbé jól ellátott talajokon, H+ túlsúlynál H+ Ca2+ + (NH4)2SO4 TALAJ Ca2+ TALAJ NH4+ H+ + H2SO4 VAGY CaSO4 NH4+ A csere-adszorpció következtében képződő kénsav a talajt erőteljesen savanyítja. 3. A KARBAMID ÉS A TALAJ KÖLCSÖNHATÁSA A karbamid talajba juttatását követően a talajnedvességben oldódik (szerves vegyületként molekulárisan), és a talajlakó urobaktériumok által termelt ureáz enzim hatására megkezdődik az átalakulása. A hidrolízis a vizsgálatok szerint szántóföldi körülmények között gyorsan végbemegy, 15-16 oC-os talajban a kijuttatást követő 10. napon a karbamid már nem mutatható ki. Az ammonifikáció során képződő ammónium-karbonát, majd ammónium-hidrogénkarbonát hatására a talaj kémhatása átmenetileg lokálisan lúgosabbá válik. CO(NH2)2 H2O + 2 NH3 + CO2 NH3 UREÁZ 2 NH3 + (NH4)2CO3 CO2 + + H 2O

H 2O (NH4)2CO3 NH4HCO3 + NH4OH (LOKÁLIS LÚGOSÍTÁS) Az ideiglenes pH emelkedés után azonban a talajban levő nitrifikáló baktériumok az ammónium ionokat nitráttá, ill. salétromsavvá alakítják A folyamat következtében a talaj kémhatása a savas tartomány irányába változik. 184 nitrifikáló (NH4)2CO3 + 4 O2 2 HNO3 + 3 H2O + CO2 baktériumok A karbamid használata tehát a talaj savanyodását idézi elő. Amennyiben a talajban jelentősebb mennyiségű Ca-hidrogénkarbonát van jelen, a salétromsavból kalcium-nitrát képződik. Mivel azonban a kalcium-nitrát jól oldódó, nagyon mozgékony vegyület, a talajból rövid idő alatt kilúgzódhat, aminek következtében a talaj pH-ja a csekélyebb pufferképességű talajokon a savanyodás irányába tolódik el. Ca-al jól ellátott talajokon 2 HNO3 + Ca(NO3)2 CaCO3 + H 2O + CO2 A növények gyökérzete által ammónium-vagy nitrátion formájában felvett karbamid ugyanakkor csak a

fiziológiai hatás alapján okoz kémhatás-változást. A megfigyelések szerint inkább a savanyító hatás érvényesül. 8. 10 2 A P műtrágyák és a talaj kölcsönhatása A szuperfoszfát szemcsékből először a vízoldható komponensek oldódnak ki, a vízben nem oldódó vegyületek pedig visszamaradnak. Így a szemcse üreges, repedezett lesz, amelynek nagy részét a gipsz alkotja. A foszfor műtrágyákra általában jellemző folyamat a műtrágya lekötődése, kevésbé felvehető vagy oldhatatlan vegyületekké történő átalakulása immobilizáció. Az átalakulás folyamatának sebessége a hatóanyag-vegyülettől és a talaj tulajdonságaitól függ. A talaj kémhatása szerint az alábbi folyamatok különböztethetők meg: 1. SEMLEGES pH-JÚ TALAJOKON Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 2 CaHPO4 * H2O + CO2 185 A talajban lejátszódó átalakulás első lépésként a vízoldható hatóanyagból a vízben nem oldható (gyenge savakban oldható) CaHPO4

képződését jelenti. Ez a vegyület a növények számára még felvehető. 2. LÚGOS pH-JÚ TALAJOKON Ca(H2PO4)2 + 2Ca(HCO3)2 Ca(H2PO4)2 Ca2+ Ca3(PO4)2 *4H2O + 4 CO2 CaHPO4 Ca2+ Ca2+ Ca3(PO4)2 APATIT F, Cl, Ca2+ Ca2+ + Ca(H2PO4)2 TALAJ TALAJ Ca2+ H+ + 2 CaHPO4 H+ Ca2+ H+ + CaHPO4 TALAJ TALAJ Ca2+ H+ + Ca3(PO4)2 H+ 3. SAVANYÚ TALAJOKON Ca(H2PO4)2 + 2 Al(OH)3 Ca(H2PO4)2 + Fe(OH)3 2 AlPO4 + Ca(OH)2 + 4 H2O FePO4 + CaHPO4 + 3 H2O A szuperfoszfát vízoldható Ca-dihidrogén foszfát tartalmának talajtól függő átalakulását tehát az alábbi folyamatok jellemzik: TALAJ JÓL OLDÓDÓ P VEGYÜLETEK SAVANYODÁS EGYRE KEVÉSBÉ OLDÓDÓ P VEGYÜLETEK OLDHATATLAN P VEGYÜLETEK IMMOBILIZÁCIÓ A nem vízoldható di- és trikalcium foszfátok képződésének mértéke, üteme a talaj Ca-állapotától függ: a talaj adszorpciós komplexumában található kicserélhető Ca-ionok, valamint Cahidrokarbonát ionok mennyisége döntő szerepet játszik ebben.

186 A foszfátok mobilizációja a talajban Ugyanakkor azonban – mint minden egyensúlyi folyamatnál – itt is fontos, hogy az immobilizációval szemben érvényesülnek az ezzel ellentétes irányú, mobilizációt elősegítő hatások is. Ezek jórészt a savat termelő, talajlakó mikrobák tevékenységének hatására következnek be, de a talaj elsavanyodása is a nehezen oldódó foszfátok fokozatos oldódását segíti elő. EGYENSÚLYI IMMOBILIZÁCIÓ MOBILIZÁCIÓ FOLYAMAT A foszfátok mobilizációját elősegítő folyamatok: A. A nitrifikáló baktériumok tevékenysége során salétromsav képződik, amely az oldhatatlan foszfátokból oldhatóbb vegyületek átalakulását teszi lehetővé. BAKTÉRIUMOK 2 HNO3 NITRIFIKÁCIÓ TEVÉKENYSÉGE HNO3 Ca3(PO4)2 Ca(H2PO4)2 + Ca(NO3)2 LEMOSÓDÁS, KILÚGOZÓDÁS B. A tiobaktériumok kénsavat állítanak elő, amely hasonló hatású a foszfátok átalakulására, mint a salétromsav.

TIOBAKTÉRIUMOK 2 H2SO4 187 H2SO4 Ca3(PO4)2 CaHPO4 + CaSO4 H2SO4 2 CaHPO4 C. Ca(H2PO4)2 + CaSO4 A cellulózbontó baktériumok sav-termelése során szénsav képződik, amely mint gyenge szerves sav, az előzőekhez képest jóval mérsékeltebb hatású a foszfátok mobilizációjára. 2 H2CO3 CELLULÓZBONTÓ BAKTÉRIUMOK H2CO3 Ca3(PO4)2 2 CaHPO4 + Ca(HCO3) 2 + CaCO3 H2CO3 2 CaHPO4 Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3) 2 + CaCO3 8.103 A K műtrágyák és a talaj kölcsönhatása A kálium műtrágyák talajban való viselkedését egyrészt az a tény szabja meg, hogy hatóanyagaik mind vízben jól oldódó sók, másrészt pedig a talaj agyag-frakciójában található domináns agyagásványok sajátosságai és arányai. A kölcsönhatásra, az átalakulás folyamataira nagymértékben hat a talaj kalcium-állapota: Kalciummal jól ellátott talajokon az oldódás után a kálium-ionok a talajrészecskéken adszorbeált kalcium-ionokkal cserélődnek ki: Ca2+ TALAJ Ca2+

Ca2+ + 2 KCl TALAJ K+ + CaCl2 K+ LEMOSÓDÁS, KILÚGZÁSI SAVASSÁG 188 A hidrogén-ion túlsúlyánál viszont a K+ ionok hidrogén-ionokkal cserélődnek ki, ennek következtében kénsav, salétromsav stb. keletkezik, ami a talaj erőteljes savanyodását okozza. H+ Ca2+ TALAJ + K2SO4 K+ TALAJ H+ + H2SO4 K+ H+ TALAJ Ca2+ Ca2+ Ca2+ + KNO3 TALAJ H+ K+ + HNO3 K+ A K műtrágyák talajsavanyító hatása számos kísérlet eredménye szerint erősebb, mint a N vagy P műtrágyáké, ezért a meszezésről gondoskodni kell. 189 9. A MŰTRÁGYAADAG SZÁMÍTÁS MÓDSZEREI A fejlett mezőgazdaságra jellemző magas színvonalú, jövedelmező növénytermesztés alap-pillére a hatékony tápanyag-gazdálkodás. Ez megbízható tápanyag-visszapótlási rendszert - trágyázási szaktanácsadást - feltételez, amely a gazdálkodók számára pontos információkat nyújt. A trágyázási szaktanácsadás fő célja: A kívánt termés eléréséhez

szükséges tápanyagok biztosítása (adag, forma, idő !) a talaj tápanyag-szolgáltatásának javításán keresztül, ill. az ehhez szükséges (mű)trágyaadag meghatározása. Az elmúlt 40-50 évben nagyszámú kísérleti eredmény gyűlt össze világszerte és így hazánkban is a tápanyagellátás és a kultúrnövények különböző agro-ökológiai körülmények közt elérhető termésszintje közötti kapcsolat számszerű összefüggéseinek tanulmányozása során. Ezen ismeretek birtokában vált lehetővé a trágyázási szaktanácsadás kidolgozása és továbbfejlesztése. A tápanyag-gazdálkodási ismeretek szabadföldi kísérletek eredményein alapulnak: a kalibrációs kísérletekben az adott termőhelyen, a talajtulajdonságoktól függően, az elérhető termések rajzolják ki az ún. „termésgörbéket” A gazdálkodó a költség- és árviszonyok alapján döntheti el, hogy a termésgörbe melyik szakaszának elérését célozza meg. A

műtrágyázási irányelvek kidolgozásához szükség van a megbízható talaj- és növényvizsgálati eredményekre, amelyekből a tápanyag-ellátottsági határértékek származnak. Az irányelvek kidolgozása és alkalmazása jelenti az agrokémia tudomány területén az elmélet és a gyakorlat legszorosabb kapcsolatát. A folyamatos továbbfejlesztéshez pedig szükség van a kölcsönös információkra. Ez a következőket jelenti: ¾ Az új kutatási eredmények (elméleti információk) beépítése az irányelvekbe ¾ A gyakorlatból származó információk, tapasztalatok beépítése az irányelvekbe (visszacsatolás) A fejlett mezőgazdaságú országokban erre a kölcsönös információ-áramlásra alapozva alakították ki a műtrágyázási (tápanyag-visszapótlási) szaktanácsadás rendszerét, melyet gyakran az egyetemeken külön erre a feladatra létrehozott szolgálat szakemberei és a hozzájuk tartozó 190 laboratóriumok látnak el. A folyamatos

továbbfejlesztés, az új tudományos eredmények beépítése a tápanyag-visszapótlás, trágyázási szaktanácsadás rendszerébe így folyamatosan biztosítható. A tápanyag-gazdálkodás elemeként működő trágyázási szaktanácsadás elvi felépítése többféle módszeren alapulhat: ¾ TALAJVIZSGÁLATRA ALAPOZOTT MÓDSZEREK A talajvizsgálatokra alapozott módszer egyrészt a talajtípus alapján, másrészt a talajok feltöltésén alapuló megközelítést jelent. A talajvizsgálatokra épülő trágyázási (szaktanácsadási) módszerekben elsődleges szerepet tölt be a nitrogén trágyázás rendszere. Itt alapvetően kétféle megközelítés terjedt el: a. a humusztartalom meghatározásán alapuló N-trágyázás b. a talajok ásványi N-tartalmának mérésén alapuló N-trágyázási rendszer (Nmin módszer). A Magyarországon kidolgozott rendszer szerint a humusztartalom meghatározása alapján sorolhatók be a talajok a N-ellátottsági kategóriákba.

Kivételt a cukorrépa N-trágyázása jelent: itt a talaj 60 cm-es mélységéig meghatározott NO3-N tartalom alapján számítható ki a szükséges N adag. A talajok ásványi N tartalmának (Nmin) meghatározásán alapuló nitrogén szaktanácsadási módszer neve az ásványi (=mineral) angol, ill. német megfelelőjéből ered A módszer figyelembe veszi a talaj szántott réteg alatti rétegeiben található ásványi, tehát közvetlenül felvehető N-mennyiségeket a N-trágya adagjának kiszámításához. A Nmin módszert számos országban alkalmazzák, pl. az Egyesült Államok több államában és Kanadában is Nyugat-Európában főként olyan éghajlati ill. talaj viszonyoknál, terjedt el, ahol nagyobb mennyiségű a csapadék, a talajok pedig többségében laza szerkezetűek pl. Németország, Belgium, Hollandia, Franciaország. 191 ¾ NÖVÉNYVIZSGÁLATRA ALAPOZOTT MÓDSZEREK a.) A növény tápanyagigénye alapján, b) „Határértékes” módszer 1. A

DRIS-módszer A DRIS módszert – eredeti nevén Diagnosis and Recommendation Integrated System, magyarul Diagnózis és szaktanácsadás egységes rendszere - az 1970-es évek elején kezdték el alkalmazni. A módszer az egyes növényfajoknál elérhető maximális termést, illetve az ehhez tartozó tápelemarányokat veszi alapul. 2. A mérleg elven alapuló módszer 3. A számítógépes adatbázis segítségével, kiválasztáson alapuló módszer 4. A kinetikus modellre alapuló módszer 192 9.1 A MŰTRÁGYAADAG SZÁMÍTÁS MÓDSZERÉNEK EGYSÉGESÍTÉSE AZ 1970ES ÉS 80-AS ÉVEKBEN A szántóföldi növények tápanyagellátására hazánkban 1977-78-ban egységes irányelveket dolgozott ki az akkori főhatóság, a Mezőgazdasági és Élelmezésügyi Minisztérium Növényvédelmi és Agrokémiai Főosztálya (MÉM NAK) irányításával működő szakmai bizottság. A fő cél a tápanyag-ellátás módszereinek és az ehhez kapcsolódó laboratóriumi

vizsgálatoknak (növény- és talajvizsgálatok) az egységesítése volt, a rendelkezésre álló kutatási eredmények (elméleti) és szaktanácsadási tapasztalatok (gyakorlati ismeretek) alapján. Az irányelveket tartalmazó első kiadvány az ún. „Kék könyv” néven vált ismertté (1979) Az egységes MÉM NAK irányelvek bevezetésével kialakították az analíziseket végző országos laboratóriumi hálózatot is, összesen 15 Növényvédelmi és Agrokémiai Állomás létrehozásával. Ezek az akkori színvonalat figyelembe véve korszerű műszerezettséget jelentettek. Az egységes rendszerhez kapcsolódó tevékenységet központilag, miniszertanácsi rendelet szabályozta, a tevékenység részleteit (mintavétel, vizsgálati módszerek stb.) szabványok írták elő Az akkori gazdálkodási egységek, a termelőszövetkezetek és állami gazdaságok számára szántóterületeken 3 évente volt kötelező a talajvizsgálat. Az alkalmazás során kapott

tapasztalatok összegyűjtése, a laboratóriumi eredmények összesítése és feldolgozása ennek megfelelően 3 éves ciklusokban történt. A tapasztalatok szerint az irányelvek az akkori szemléletmód alapján szakmailag megfelelők voltak, bizonyos részletekben azonban módosítások voltak szükségesek pl. a szántóföldi termőhelyek kategóriákba történő besorolása, a talajok tápanyag-ellátottsági kategóriáinak pontosabbá tétele stb.) A módosításokat tartalmazó kiadvány (az ún. „Fehér könyv”) 1987-ben jelent meg A kötelező talajvizsgálatok gyakoriságát 1988-ban 5 évre módosították, az 1989-ben történt rendszerváltást követően azonban a rendelet érvényesítésére nem volt lehetőség. A tápanyag-visszapótlás helyzete a rendszerváltás után (az 1990-es évektől) A fenntartható mezőgazdasági termelés szemléletmódja, kritériumai az intenzív gazdálkodáshoz képest szigorúbbak, amit az EU szabályozórendszere is

tükröz. A természeti erőforrások, az élő és élettelen környezet védelme a korábbiaknál sokkal nagyobb szerepet kap. A Magyarországon alkalmazott szabályozásban (normatívák, határértékek) is elkerülhetetlen ezek alkalmazása. A 193 tápanyag-gazdálkodás területén számos új követelménynek kell megfelelni, melyek bevezetése jelenleg is folyamatban van. Ebben különösen fontos szerepe van a jól felkészült szakembereknek. Az eredményes tápanyag-gazdálkodásban kulcs-szerepet játszanak a talajvizsgálatok. A termőföldre vonatkozó 1994. évben megjelent LV törvény előírása szerint a földhasználónak gondoskodni kell a talaj termékenységének megőrzéséről, a környezetkímélő tápanyaggazdálkodás folytatásáról. Ennek biztosítására a tápanyag-visszapótlást talajvizsgálatok alapján kell végezni. A tápanyagok visszapótlásának tervezéséhez többek közt a Növény- és Talajvédelmi Szolgálat, kutatóintézetek,

felsőoktatási intézmények erre szakosodott részlegei, valamint az ország különböző körzeteiben agrokémiai szaktanácsadásra felkészült (akkreditált) szolgáltató vállalkozások igény szerint szaktanácsot nyújtanak. A talajvizsgálatok elvégzése az erre akkreditált laboratóriumokban lehetséges. Ennek egyik alapvető eleme a megfelelő módon történő talajmintavétel. A szabvány szerinti, szakszerűen végzett mintavétel a vizsgálatok megbízhatóságát döntően meghatározhatja. (A mintavétel jelentőségét egyértelműen bizonyítja az a felmérés, melynek eredménye szerint a vizsgálati módszerek hibái közt több mint 80 %-ot tehet ki a mintavételi hiba). A tápanyag-gazdálkodás alapvető tudnivalóiról, a talajmintavétel fő szabályairól a Növény- és Talajvédelmi Központi Szolgálat által „Jó Mezőgazdasági Gyakorlat” címmel 2003-ban kiadott közös kiadványa tájékoztatja a gazdálkodókat. Jelenleg Magyarországon

nincs országosan alkalmazott egységes tápanyag-visszapótlási és laboratóriumi vizsgálati rendszer. A MÉM NAK módszer továbbfejlesztett változatát Várallyay és munkatársai adták közre 1992-ben. A magyarországi műtrágyapiacon jelenlevő hazai és nemzetközi műtrágyagyártó cégek saját termékismertető kiadványaikban adnak tápanyag-visszapótlási javaslatot partnereik, vásárlóik számára. A kiadványok többségében – számos nyugat-európai és más országhoz hasonlóan - az egyes szántóföldi és kertészeti növénykultúrákra megadott tápanyag-ellátási javaslatok szerepelnek, a kívánt terméshez szükséges műtrágya adagjának feltűntetésével. A szaktanácsadás fő elemei gyakran a MÉM NAK irányelvekre épülnek, ugyanakkor a hatóanyag-szükségletre ill a műtrágya-típus alkalmazására vonatkozó javaslatok többnyire a termelő érdekét tükrözik. Az utóbbi években megjelent ismertebb szaktanácsadási programok és

nyomtatott kiadványok: 194 ¾ KEMIRA Agro Hungary - Termékismertető és műtrágyázási javaslat (8 szántóföldi és 18 kertészeti kultúrára) megjelenés éve: 2002. - KEMIRA Grow How Farmer 1.0 és 12 tápanyag-utánpótlási szaktanácsadási program CD-n, terjesztés kezdete: 2003. ¾ Agro Linz Műtrágyagyár (Agrolinz Magyarország Kft.) Termékismertető és műtrágyázási javaslat (9 szántóföldi és 16 kertészeti kultúrára). ¾ Transcenter Műtrágyagyár Peremarton -Számítógépes program, megjelenés éve: 2001 (a Növény- és Talajvédelmi Központi szolgálat minősítésével) -Tápanyag-visszapótlási kézikönyv, megjelenés éve: 2003 – javaslat 10 kultúrára, termékismertetővel. A kiadványok egy része azonban nem közöl adatokat a talaj tápanyag-ellátottsági határértékeire, ezekből a műtrágya-szükséglet pontos kiszámítása nem lehetséges. A világ fejlett mezőgazdaságú országaiban a szakemberek többsége ugyanakkor az

egységes módszerek alkalmazásának előnyeit felismerve, azonos módszerek (pl. talajvizsgálatoknál alkalmazott egységes kivonószerek) bevezetését tartja szükségesnek. Ennek előnye többek közt az is, hogy a laborvizsgálati eredmények csak így hasonlíthatók össze. Jó példa erre az USA, ahol regionális szinten, szakmai indokok alapján merült fel az igény a tápanyag-vizsgálati és műtrágyázási szaktanácsadási módszerek egységesítésére, ezek egyike a 15 államot magába foglaló „Déli Államok Talajvizsgálati Laboratóriumi Hálózata” (Southern State Soil Testing Laboratories). A ma általánosan elfogadott szemlélet elvi alapjait hazánkban a MÉM NAK irányelvek jelentik annak ellenére, hogy a termelés és a tápanyag-visszapótlás körülményei jelentősen megváltoztak. Az alapvető különbségek az alábbiak: ♦ a tápanyag-gazdálkodás szemlélete eltér a korábbi évtizedek felfogásától, ♦ a termelés intenzitása

csökkent, ♦ az elérendő termésátlagok mérsékeltebbek, 195 ♦ a növények fajlagos tápanyag-igényét a tervezett termésszinttől függően állapíthatjuk meg. A megváltozott szemléletmód és körülmények indokolttá tették a hosszú távon fenntartható gazdálkodás kritériumaihoz igazodó tápanyag-visszapótlási, szaktanácsadási rendszer bevezetését. Hazánkban ezt a törekvést képviselik azok az új szemléletű trágyázási szaktanácsadási elvek, melyek egyike a Magyar Tudományos Akadémia Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézetében Budapesten (MTA TAKI), valamint az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetében Martonvásáron (MGKI) kidolgozott rendszer (Csathó-Németh-Árendás 1997). Az új szaktanácsadási rendszer 4 tápanyag-visszapótlási szinten ad javaslatot: ♦ 1.) Minimum szint ♦ 2.) Környezetkímélő szint ♦ 3.) Mérleg-szemléletű szint ♦ 4.) Integrált szemléletű növénytáplálási szint A rendszer főbb

ismérvei: - minimum szinten (1) a „jó” talaj P és K ellátottságnál - környezetkímélő szinten (2) az „igen jó” P és K ellátottságnál már nem javasol P és K tápanyagkijuttatást. E két szinten a talajok „közepes” P és K ellátottsági szintjének elérése és megtartása a cél. - A mérleg-szemléletű (3) és az integrált szemléletű tápanyag-visszapótlási szinten (4) pedig a „jó” P és K ellátottság elérése ill. fenntartása a cél Ugyanakkor azonban minden szinten jóval alacsonyabbak a javasolt műtrágya-adagok, mint az intenzív (MÉM NAK 1979) szaktanácsadási rendszer által ajánlott adagok. 9.2 A MŰTRÁGYAADAG SZÁMÍTÁS ÁLTALÁNOS MÓDSZERE A tápanyagellátás (műtrágyaadag) kiszámításánál alkalmazott módszer alapvető elvi felépítése: 1. LÉPÉS: A tábla besorolása a 6 szántóföldi termőhelyi kategória egyikébe A besorolás az agronómiai tulajdonságok alapján (fekvés, termőréteg vastagsága,

eróziós viszonyok, fizikai tulajdonságok, kémiai tulajdonságok pl. pH, víz-, hő-, levegő- és tápanyaggazdálkodás, művelhetőség stb) lehetséges 196 Szántóföldi termőhelyi kategóriák: i. Mezőségi (csernozjom) talajok ii. Barna erdőtalajok iii. Kötött talajok iv. Laza szerkezetű talajok v. Szikes talajok vi. Sekély termőrétegű, erodált talajok A termőhelyek jellemzői a 6.8 pontban találhatók A termőhelyi adottságok, sajátosságok jelentősen meghatározzák az ott termeszthető növénykultúrák számát és az elérhető termésszinteket. 2. LÉPÉS: A növénykultúra termésszintjének megtervezése Erre két lehetőség van: a.) ha az előzőekben kapott termés adatok rendelkezésre állnak, az előző 5 év két legjobb termés-eredményének átlagát vesszük alapul. Ha erre nincs lehetőség, a termőhelyenként elérhető termésátlagok táblázatok segítségével állapíthatók meg (a táblázatokat kísérleti eredmények

alapján állították össze). A főbb szántóföldi és kertészeti kultúrák elérhető termésátlagait a 9.1 és 92 táblázat tartalmazza 197 9. 1 táblázat A FŐBB SZÁNTÓFÖLDI KULTÚRÁK TERVEZHETŐ TERMÉSÁTLAGAI (t/ha) NÖVÉNY I. II. GABONAFÉLÉK Őszi búza 4,0-7,5 3,5-6,5 Tavaszi árpa 2,5-5,0 3,0-6,0 /sörárpa Őszi árpa 3,0-5,5 2,5-5,5 Rozs Zab 2,5-4,5 2,0-4,0 Szemeskukorica 7,5-8,5 4,0-8,0 Silókukorica 36-44 15-30 Szemes cirok 4,0-8,0 2,5-5,5 GYÖKÉR- ÉS GUMÓS NÖVÉNYEK Burgonya 30-35 20-30 Cukorrépa 40-50 20-40 OLAJOSMAGVÚAK Napraforgó 3,0-3,5 1,5-3,0 Káposztarepce 3,0-3,5 2,0-3,5 Olajlen 2,0-2,5 1,5-2,5 HÜVELYESEK Bab 0,8-2,0 0,6-1,5 Borsó/száraz 3,0-3,5 1,5-3,0 Csicseriborsó 2,0-3,6 1,5-2,8 Lencse 1,5-2,5 Szója 2,5-3,0 1,5-2,0 Zöldborsó 4,0-10,0 3,5-10,0 TAKARMÁNYNÖVÉNYEK Egynyári szálas 15-40 10-35 zöldtakarmány Lucerna 20-40 18-35 Tavaszi árpa 3,5-5,0 3,5-5,5 Vöröshere 15-30EGYÉB Dohány 1,8-2,5 1,5-2,0 Mák 0,5-1,0 0,3-0,7

Mustár 1,0-2,2 1,2-2,5 Rostlen 3-7 Kender 6-10 - III. IV. V. VI. 3,0-5,0 2,5-5,0 2,5-4,5 - 2,0-4,5 - 2,0-4,0 2,0-3,5 2,5-5,0 1,8-2,5 3,0-6,5 20-35 2,0-6,5 2,0-4,0 1,5-3,0 1,5-2,2 3,0-4,0 10-20 1,8-5,0 2,0-4,5 1,5-3,0 15-25 1,8-4,5 2,0-4,0 1,5-2,5 1,5-2,5 2,0-4,5 10-25 1,8-5,0 30-60 15-40 - - 10-20 - 1,2-3,0 1,2-3,0 - 1,0-3,0 - 1,0-3,0 1,2-2,5 - 1,0-2,5 1,0-2,5 - 0,5-1,5 1,5-3,0 1,0-2,4 3,5-6,5 0,4-1,0 1,0-2,0 1,0-2,0 3,0-4,5 0,8-2,0 - 0,8-2,2 1,0-2,5 - 10-30 5-15 10-25 10-20 15-30 2,5-4,5 - 12-24 - 12-18 - 10-18 1,8-3,0 10-20 0,8-1,5 4-7 1,2-1,8 0,6-1,4 - - 0,5-1,8 - 198 9.2 táblázat A FŐBB KERTÉSZETI KULTÚRÁK TERVEZHETŐ TERMÉSÁTLAGAI Növényfaj Paradicsom Paprika Vöröshagyma Fokhagyma Sárgarépa Petrezselyem Cékla Fejessaláta Zeller Fejeskáposzta Kelkáposzta Karfiol Brokkoli Sütőtök Uborka Alma Körte Cseresznye Meggy Őszibarack Kajszibarack Szőlő 3. t/ha kg/m2 40-60 10-30 15-30 12-20 30-50 10-20 10-16 10-15 15-35

35-70 20-60 12-25 5-20 12-14 30-40 20-40 20-40 20-25 8-10 10-30 Víztartalom % 93,7 93,5 89,7 64,6 88,5 90,4 90,9 94,8 91,4 91,1 90,4 91,6 92,7 80,0 96,0 85,0 85,0 12-16 12-15 10-12 83 LÉPÉS: A talaj tápanyag-ellátottságának megállapítása a talajvizsgálati eredmények alapján. Az ellátottság megítélése a növények számára hozzáférhető, felvehető tápanyagmennyiségek meghatározását követően, táblázatokból történik. A tápanyag-ellátottsági határértékek: „igen gyenge”, „gyenge”, „közepes”, „megfelelő”, „jó”, „sok”. ¾ A N-ellátottság a humusztartalom (H %), valamint az ásványi N mennyisége (Nmin mg/kg) alapján, a talaj kötöttségének (KA) figyelembevételével (9.3táblázat), ¾ a P ellátottság az ammónium-laktát kivonószerrel oldható ill. ezzel kicserélhető K 199 mennyiségek (AL-P2O5 és AL-K2O mg/kg) alapján, a mésztartalom (CaCO3 %) ill. a kémhatás (pHKC) értéke)

figyelembevételével állapítható meg. A 94 és 95 táblázatban a MÉM NAK által javasolt határértékeket láthatjuk. 9.3 táblázat A talaj humusztartalmának határértékei a N ellátottság megállapításához (MÉM NAK 1987) Termőhely KA Humusz % Igen gyenge Gyenge Közepes I. II. III. IV. V. VI. Megfelelő Jó Igen jó < 42 < 1,50 1,5-1,80 1,81-2,30 2,31-2,80 2,81-3,25 3,26 42 < < 2,00 2,01-2,30 2,31-2,80 1,81-3,30 3,31-3,75 3,76 < < 38 < 1,00 1,01-1,25 1,26-1,60 1,61-2,00 2,01-2,50 2,51 < 38 < < 1,25 1,26-1,50 1,51-2,00 2,01-2,50 2,51-3,00 3,01 < 38-50 < 1,25 1,26-1,75 1,76-2,55 2,56-3,20 3,21-3,75 3,76 < 51-60 < 1,50 1,51-2,00 2,01-2,50 2,51-3,25 3,26-4,00 4,01 < 60 < < 1,75 1,76-2,25 2,26-2,75 2,76-3,50 3,51-4,25 4,26 < < 30 < 0,50 0,51-0,75 0,76-1,00 1,01-1,40 1,41-1,75 1,76 < 31-38 < 0,75 0,76-1,00 1,01-1,50 1,51-2,00

2,01-2,50 2,51 < 38-50 < 1,60 1,61-1,90 1,91-2,25 2,26-2,80 2,81-3,60 3,61 < 51-60 < 1,80 1,81-2,10 2,11-2,45 2,46-3,00 3,01-3,80 3,81 < 60 < < 2,00 2,01-2,30 2,31-2,75 2,76-3,20 3,21-4,00 4,01 < < 42 < 1,00 1,01-1,35 1,36-1,75 1,76-2,15 2,16-2,75 2,76 < 42 < < 1,30 1,31-1,75 1,76-2,15 2,16-2,75 2,76-3,25 3,26 < 200 A hosszú távon fenntartható tápanyag-visszapótlási rendszer ennél alacsonyabb határértékeket javasol, melyhez természetszerűleg alacsonyabb műtrágya-adagok tartoznak. Az új szemlélet szerint a talaj P és K tápanyag-ellátottságnál elegendő a közepes szint elérése és megőrzése. A MÉM NAK által javasolt intenzív gazdálkodási mód és a fenntartható szemléletű tápanyagvisszapótlási rendszer (TAKI-MGKI) összehasonlítását a 9.6 táblázat példája alapján mutatjuk be. A táblázatból jól látható, hogy az intenzív tápanyag-visszapótlás

rendszerében a talajok tápanyag-ellátottsági kategóriái és ennek megfelelően a javasolt műtrágya-adagok magasabbak. Az újabb szemléletű rendszerben ezzel szemben a közepes ellátottságtól elhagyható a műtrágya kijuttatás (pl. a 90 mg/kg AL-P2O5 értéknél, amely az intenzív rendszer szerint „közepes” Pellátottságot jelent, a javasolt adag 112 kg/ha P2O5 A fenntartható szemléletű tápanyag- visszapótlás rendszerében ugyanez az érték „jó” ellátottságot jelent és nincs szükség foszfor kijuttatásra). A jövőben az új szemléletű tápanyag-visszapótlás szélesebb körben történő alkalmazása szükséges ahhoz, hogy a gyakorlati tapasztalatok rendelkezésre álljanak. 4. LÉPÉS: A termesztendő növény fajlagos tápanyag-igénye (egységnyi fő- és melléktermés létrehozásához szükséges tápanyag-mennyiség, kg/t) alapján a tervezett termés tápanyagigényének kiszámítása. A fontosabb szántóföldi növények fajlagos

tápanyagigénye a 97 táblázatban, a kertészeti növénykultúráké a 9.8 táblázatban található Ez a növénykultúra fajlagos tápanyag-igénye (kg/t) és a tervezett termésmennyiség (t/ha) szorzata. Tájékoztatásul, számadatok nélkül megadjuk néhány szántóföldi és kertészeti kultúra jellemző mikroelem igényét is (9.9 és 910 táblázat) Az általában kijuttatandó mennyiségekre vonatkozóan a témával foglalkozó szakirodalomban találhatók részletes adatok. 201 9.4 táblázat A talaj AL-oldható foszfortartalmának határértékei a P-ellátottság megállapításához (MÉM NAK 1987) CaCO3 % Termőhely vagy pHKCl I. II. IIII. IV. V. VI. AL-oldható P2O5 mg/kg talaj Igen gyenge Gyenge Közepes Megfelelő Jó Sok <1% < 80 81-110 111-150 151-190 191-250 251 < 1%< < 120 121-160 161-200 201-240 241-300 301 < pH 5,5 > < 45 46-90 91-130 131-180 181-200 201 < pH5,5-6,5 < 60 61-110

111-150 151-200 201-240 241 < pH 6,6 < < 75 76-120 121-170 171-220 221-280 281 < <1% < 60 61-100 101-140 141-180 181-220 221 < 1%< < 100 101-140 141-180 181-220 221-260 261 < <1% < 50 51-80 81-120 121-160 161-200 201 < 1%< < 80 81-110 111-150 151-190 191-230 231 < pH 5,5 > < 50 51-100 101-140 141-180 181-220 221 < pH 6,6 < < 100 101-150 151-180 181-220 221-260 261 < pH 5,5 > < 45 46-75 76-100 101-145 146-180 181 < pH5,5-6,5 < 75 76-110 111-145 146-190 191-230 231 < pH 6,6 < < 100 101-140 141-175 176-235 236-275 276 < 202 9.5 táblázat A talaj AL-oldható káliumtartalmának határértékei a K-ellátottság megállapításához (MÉM NAK 1987) Termőhely KA AL-oldható K2O mg/kg talaj Igen gyenge Gyenge Közepes I. II. V. VI. Jó Sok > 42 >150 151-200 201-240 241-280 281-320 321 < 42 <

>200 201-250 251-300 301-340 341-380 381 < > 42 >120 121-150 151-180 181-210 211-250 251 < 43-50 >140 141-170 171-200 201-235 236-275 276 < 50 < >160 161-190 191-220 221-255 256-300 301 < >150 151-210 211-300 301-380 381-450 451 < > 30 >50 51-75 76-110 111-170 171-250 251 < 31-38 >75 76-100 101-140 141-200 201-280 281 < 38-50 >150 151-200 201-275 276-365 366-445 446 < 51 < >180 181-225 226-300 301-380 381-480 481 < > 42 >120 121-160 161-200 201-250 251-300 301 < 42 < >160 161-200 201-240 241-290 291-340 341 < IIII. IV. Megfelelő 203 9.6 táblázat Az intenzív (MÉM NAK) és a hosszú távon fenntartható trágyázási szaktanácsadási rendszere (TAKI-MGKI) összehasonlítása Termőhely és tervezett termés t/ha Talajvizsgálati Eredmények Ellátottsági kategória Javasolt műtrágya adag kg/ha TAKI-MGKI MÉM NAK

TAKI- Humusz % 2,7 MÉM NAK MGKI Közepes Közepes Erdőmaradványos csernozjom I. AL-P2O5 mg/kg 7 t/ha AL-K2O mg/kg 90 160 220 170 210 250 Közepes Jó Igen jó Közepes Jó Jó Jó Igen jó Igen jó Közepes Jó Igen jó 112 77 35 168 126 126 0 0 0 92 0 0 2,7 80 140 200 140 180 220 Közepes Gyenge Közepes Jó Gyenge Közepes Jó Közepes Közepes Jó Igen jó Közepes Közepes Jó 156 120 96 66 144 144 108 126 54 0 0 101 92 0 Mészlepedékes csernozjom I. 6 t/ha Humusz % AL-P2O5 mg/kg AL-K2O mg/kg 182 133 Árendás-Csathó-Németh (1998) 204 9. 7 táblázat TERMÉS NÖVÉNY SZÁNTÓFÖLDI NÖVÉNYEK ÁTLAGOS TÁPELEM-IGÉNYE kg/t N P2 O 5 GABONAFÉLÉK Őszi Búza 27 11 18 10 Tavaszi árpa /söripari Őszi árpa 27 10 Rozs 25 12 Zab 28 12 Szemeskukorica 28 11 Silókukorica 3,5 1,5 Szemes cirok 29 10 GYÖKÉR- ÉS GUMÓS NÖVÉNYEK Burgonya 5 2 Cukorrépa 3,5 1,5 OLAJOSMAGVÚAK Napraforgó 41 30 Káposztarepce 55 35 Olajlen 40 13 HÜVELYESEK Bab 55 25

Borsó/száraz 50 17 Csicseriborsó 50 20 Lencse 45 22 Szója 62 37 Zöldborsó 19 5,6 TAKARMÁNYNÖVÉNYEK 2,5 1,2 Egynyári szálas zöldtakarmány Füveshere széna 18 5 Lucerna 27 7 Tavaszi árpa 23 9 Vöröshere 23 5 EGYÉB Dohány 45 15 Mák 45 15 Mustár 50 25 Rostlen 17 10 Kender 5 4 K 2O CaO MgO 18 22 6 8 2 2 26 26 29 30 4,0 31 6 2 6 8 2,0 1,0 2 2 4 3 0,7 0,5 9 5,5 3 4,5 1 1,5 70 43 50 24 50 18 12 10 3 40 35 40 40 51 15,2 38 32 35 40 42 10 8 6 5 8 9 2 3,5 1,1 0,6 20 15 21 20 30 45 8 25 4 3 2 5 80 18 50 20 40 35 25 16 8 14 (Antal 1999 nyomán) 2 3 3 2 2 205 9. 8 táblázat NÖVÉNY KERTÉSZETI NÖVÉNYEK ÁTLAGOS TÁPELEM-IGÉNYE kg/t TERMÉS N P2 O 5 SZÁNTÓFÖLDI ZÖLDSÉGNÖVÉNYEK Paradicsom 2,5 1,0 Étkezési paprika 2,4 0,9 Fűszerpaprika 4,8 1,6 Vöröshagyma 4,6 6,0 Fokhagyma 4,8 6,3 Uborka 2,7 1,4 GYÖKÉRZÖLDSÉGEK Sárgarépa 4,0 1,5 Petrezselyem 3,0 1,8 Zeller 3,5 2,0 Cékla 2,4 1,4 KÁPOSZTAFÉLÉK Fejeskáposzta 3,5 1,3

Vöröskáposzta 6,0 1,7 Kelkáposzta 4,0 2,0 Bimbóskel 35,0 10,0 Karalábé 5,0 2,0 Karfiol 4,0 1,6 Brokkoli 10,0 4,0 LEVÉLZÖLDSÉGEK Saláta 4,0 1,8 Sóska 3,3 1,8 Spenót 2,5 1,6 GYÜMÖLCSFÉLÉK Alma 1,2 0,4 Körte 1,2 0,4 Szilva 2,0 1,0 Cseresznye 2,6 0,9 Meggy 2,6 0,9 Őszibarack 1,5 1,1 Kajszibarack 2,2 0,9 Dió 6,0 2,4 Mandula 8,0 1,2 Ribizli 6,0 1,6 Málna 6,0 1,6 10,0 6,0 SZŐLŐ K 2O CaO MgO 3,6 3,5 6,5 6,5 6,8 4,0 0,58 5,5 6,0 6,0 6,0 6,6 7,5 4,0 0,75 6,0 7,0 7,0 9,0 36,0 6,5 5,0 13,3 5,8 6,2 5,7 28,5 3,2 10,0 10,3 0,5 0,8 0,6 2,5 0,9 1,2 1,3 5,0 5,2 5,2 1-1,5 1-1,5 1-1,5 0,5-0,7 0,5-0,7 0,5-0,7 2,0 2,0 4,8 4,4 4,4 5,6 4,4 12,0 14,0 7,0 7,0 15,0 6,6 1,5 2,5 3,0 3,0 3,0 2,3 2,3 22,0 15,0 4,0 4,0 9,0 2,4 (Fehér Bné 1998 nyomán) 206 9. 9 táblázat SZÁNTÓFÖLDI NÖVÉNYEK MIKROELEM IGÉNYE NÖVÉNY Búza Árpa Kukorica Silókukorica Szemescirok Zab Bab Borsó Szója Lucerna Vöröshere Burgonya Cukorrépa Dohány Fe + +++ ++ ++ +++ ++ ++ ++ +++

++ +++ ++ +++ ++ Mn +++ ++ + +++ ++ +++ ++ +++ +++ ++ +++ ++ +++ +++ Cu +++ +++ ++ ++ ++ ++ + + + +++ ++ + ++ ++ Zn + ++ +++ +++ +++ ++ +++ + ++ + +++ ++ ++ ++ Mo + + + + ++ ++ +++ + ++ B + + + ++ + + + + + +++ ++ + ++++ + Co + + + +++ ++++ ++++ + ++ 9. 10 táblázat KERTÉSZETI NÖVÉNYEK MIKROELEM IGÉNYE NÖVÉNY Paradicsom Paprika Vöröshagyma Fokhagyma Sárgarépa Fejessaláta Zeller Káposzta Uborka Alma Körte Őszibarack Sárgabarack Szőlő Jelmagyarázat: Fe +++ +++ + + ++ +++ ++ + + +++ +++ ++ +++ ++ + Mn Cu Zn ++ +++ +++ ++ ++ +++ ++ + ++ +++ +++ ++ ++ ++ +++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ + ++ ++ ++ ++ ++ + ++ ++ ++ ++ +++ +++ +++ ++ +++ alacsony ++ Mo ++ +++ + + + + közepes B ++ ++ ++ +++ ++ +++ +++ ++ +++ ++ + ++ +++ Co ++ + + + + + +++ magas 207 5. LÉPÉS: A hektáronként szükséges fajlagos műtrágya-igény megállapítása A termesztendő kultúra kívánt terméséhez szükséges műtrágya-igény táblázatok segítségével

állapítható meg. Ez a „közepes” talaj tápanyag-ellátottságnál azonos a növények fajlagos tápanyag-igényével, ennél kedvezőtlenebb - „gyenge” és „igen gyenge” – ellátottságnál növekszik, kedvezőbb - „megfelelő”„jó” – ellátottságnál pedig csökken. Amennyiben a talaj tápelem-ellátottsága a felső - „sok” – kategóriába esik, szüneteltethető a tápanyag-visszapótlás. Ez addig tarthat, amíg a talajvizsgálati eredmények az ellátottság csökkenését mutatják. 6. LÉPÉS: A műtrágya-igényt módosító korrekciós tényezők figyelembevétele a.) Az elővetemény hatása alapján: pl pillangós előveteménynél a N szükséglet csökkenthető: egyéves pillangós után 30 kg N/ha, évelő pillangós után az 1. évben → 50 kg N/ha, a 2. évben → 30 kg N/ha mennyiséggel b.) Nagy tömegű növényi szármaradvány beszántásakor (pl búza, kukorica, napraforgó) a K igény az alábbiak szerint csökkenthető:

őszi búza szalma → 5-10 kg K2O /t betakarított szemtermés kukoricaszár → 5-10 kg K2O /t betakarított szemtermés napraforgó szár → 20-30 kg K2O /t betakarított kaszattermés c.) A nagy tömegű szármaradvány beszántásakor a C:N arány kedvezőtlenné válik A szervesanyag lebontásához többlet N szükséges, a cellulózbontó mikroorganizmusok tevékenységének elősegítésére. 1 t szervesanyaghoz kb 8 kg N szükséges d.) Az elővetemény által fel nem vett műtrágya-hatóanyag figyelembevétele Erre akkor van szükség, ha az előveteménynél olyan elemi kár lépett fel, amely a tápanyagfelvételt is érintette pl. kártevő, betegség, aszály stb Ilyen esetekben az elővetemény számára kijuttatott, fel nem vett műtrágya-hatóanyag 50 %-át lehet korrekcióként beszámítani. Nem vehető figyelembe a talajtermékenységet is befolyásoló erózió és a belvíz esetén. e.) Szerves trágyák tápanyagtartalma alapján pl istállótrágya,

zöldtrágya stb Az istállótrágya tápanyagtartalma alapján általában 2 évig csökkenthető a szükséges műtrágya-adag. Az istállótrágya szokásos adagja 30-40 t/ha, tápanyag-tartalma átlagosan 0,3 % N, 0,35 % P2O5 és 0,6 % K2O. A műtrágya-szükséglet korrigálása az alábbiak szerint történik: 208 Levonható mennyiségek, 10 t/ha N P2O5 K 2O 1. év 18 20 40 2. év 12 15 20 Összesen 30 35 60 f.) Az öntözés hatásának figyelembevétele: az öntözött területen a tápanyagok felvétele a kedvező víz-ellátottság révén akadálytalan, ezáltal a fajlagos műtrágya-szükséglet 15-20 %-al csökkenthető. g.) A talaj kedvezőtlen tulajdonságai a műtrágya-szükségletet a rossz érvényesülés miatt növelik: pl. - túlzott karbonátosságnál, ha a CaCO3 tartalom > 20 % - erősen savanyú kémhatású talajokon, ha a pHKCl < 5,0 a kiszámított P2O5 hatóanyag mennyiségét 15-20 %-al meg kell növelni. 7. LÉPÉS: A

korrigált műtrágya hatóanyag szükséglet átszámítása tényleges műtrágyára A kiszámított adagokat a műtrágyák hatóanyagtartalmának megfelelően, a rendelkezésre álló tényleges műtrágyákra kell átszámítani. A gyakoribb műtrágyák átszámítása: 1 kg N = 4,0 kg 25 %-os pétisó 3,6 kg 28 % -os pétisó 3,0 kg 34 % -os NH4NO3 2,2 kg 46 % -os karbamid CO(NH2)2 1 kg P2O5 = 5,5 kg 18 % -os szuperfoszfát 2,8 kg 36 % -os kettős szuperfoszfát 1 kg K2O = 2,5 kg 40 % -os KCl 2,0 kg 50 % -os KCl 1,7 kg 60 % -os KCl Végül a műtrágyák kijuttatásának legmegfelelőbb módját és idejét kell meghatározni. Az ezzel kapcsolatos alapvető szempontok, tudnivalók a nitrogén, foszfor, kálium, valamint az összetett műtrágyák ismertetésénél találhatók - lásd a 8.22, a 834, 842 és 884 pontban leírtakat 209 FELHASZNÁLT és JAVASOLT IRODALMI FORRÁSOK A NÖVÉNYTÁPLÁLÁS ALAPELVEI ÉS MÓDSZEREI (1992) Kádár I. MTA TAKI Budapest.

AGROKÉMIA ÉS NÖVÉNYVÉDELMI KÉMIA (1992) Loch J. – Nosticzius Á Mezőgazda Kiadó, Budapest. GYÜMÖLCSÖSÖK TALAJMŰVELÉSE ÉS TÁPANYAGELLÁTÁSA (1979) Papp J. – Tamási J. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest 00 KIEGYENSÚLYOZOTT TÁPANYAGELLÁTÁS A KERTÉSZETBEN A NAGY TERMÉS ÉS A JÓ MINŐSÉG ÉRDEKÉBEN (2002) szerk. Buzás I – Kirkby, EA Budapest-Gyöngyös KIS AGROKÉMIA ÚTMUTATÓ (1979) Debreczeni B. Mezőgazdasági Kiadó Budapest NÖVÉNYVÉDŐ SZEREK, TERMÉSNÖVELŐ ANYAGOK (2003) II. kötet FVM Növény- és Talajvédelmi Főosztálya. MIKROELEMEK A MEZŐGAZDASÁGBAN I. (1987) Szabó SA- Regiusné Mőcsényi Á – Győri D. – Szentmihályi S Mezőgazdasági Kiadó, Budapest MIKROELEMEK A MEZŐGAZDASÁGBAN II. (1993) Szabó S A- Győri D – Regiusné Mőcsényi Á. Akadémiai Kiadó Budapest MŰTRÁGYÁK (1977) Almássy Gy. Máté F – Zádor Gy Műszaki Könyvkiadó, Budapest TALAJAINK SZERVESANYAG-TARTALMA ÉS NITROGÉNFORGALMA (1996) Németh T. MTA

Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézete, Budapest TALAJTAN (1999) Stefanovits P. – Filep Gy – Füleky Gy Mezőgazda Kiadó, Budapest TÁPANYAG-GAZDÁLKODÁS (1999) szerk. Füleky Gy Mezőgazda Kiadó, Budapest ÚJ MŰTRÁGYÁZÁSI IRÁNYELVEK (1987) szerk. Patócs I MÉM NAK Budapest ZÖLDSÉGTERMESZTŐK ZSEBKÖNYVE (1998) Fehér Bné Dr. Mezőgazda Kiadó Budapest AGRICULTURE, FERTILIZERS AND THE ENVIRONMENT (1999) Lægreid, M., OC Bøckman and O. Kaarstad CABI Publishing MINERAL NUTRITION OF HIGHER PLANTS (1996) Marschner, H. Academic Press 210 NUTRIENT DEFICIENCIES & TOXICITIES IN CROP PLANTS (1993) W. Bennett APS Press. PLANT ANALYSIS (1986) Ed. By DJ Reuter and JB Robinson Inkata Press SOIL FERTILITY AND CROP PRODUCTION (2002) Ed. By Krishna, KR Science Publishers Inc. SOIL FERTILITY AND FERTILIZERS Fifth Editition. (1993) SLTisdale, WL Nelson, J.DBeaton and JLHavlin Macmillan Publishing Company New York THE HANDBOOK OF SOIL SCIENCE (2000) M. Sumner (ed) CRC

Press THE NATURE AND PROPERTIES OF SOILS (1990). NC Brady Macmillan Publishing Company. New York 211