Környezettudatos növénytermelés

Egyes környezettudatos növénytermesztési technológiákban használható termesztéstechnikai eljárásokról és agrokemikáliákról

Dr. Sebestyén Endre
Plantaco Kft., Budapest
Dr. Árendás Tamás
MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete, Martonvásár

A zöldség- és gyümölcstermesztésben már napi gyakorlat az ún. integrált, környezettudatos növényvédelmi technológiák alkalmazása. Ezeknek a – környezetet és a végterméket agrokemikáliákkal kevésbé szennyező – technológiáknak a használata a szántóföldi növények termesztése során még nem vált általánossá.

A szántóföldi növények növénytáplálásában és növényvédelmében a gazdasági kényszer hatására beinduló, csökkentett adagú műtrágyát és peszticidet használó termesztéstechnológiák elterjedését sietteti – elfogadása esetén – a 414/1991. számú EU rendeletet felváltó COM 2008/93. rendelettervezet érvénybe lépése. A 414/1991. rendelet értelmében egy növényvédőszer-hatóanyag esetében akkor nem adható ki forgalomba hozatali és felhasználási engedély, ha az perzisztens, bioakkumulatív és toxikus (PBT) anyag. Az új tervezet szerint szigorodna az engedély kiadásának feltétele a növényvédő szerek esetében. A Bizottság álláspontja szerint, ha kettő, a Parlament javaslata szerint, ha egy PBT mutató nem felel meg az előírásoknak, akkor az adott hatóanyag, illetve az abból készült termék nem forgalmazható az EU-ban.

Ennek extrém következményeként 5 év múlva a jelenleg forgalomban lévő növényvédő szerek kb. 80 %-a kikerülhet a piacról. A kivonásra javasolt hatóanyagok közé tartoznak például a triazolok, amik a kalászos gabonafélék betegségei elleni védekezés alapját jelentik. Kivonásuk esetén a csírázáskori, illetve a kalász-, és levélbetegségek elleni védekezés hatékonyságának csökkenése akár 20-40 %-os terméskiesést „eredményezhet”. További következménye lehet a triazolok kivonásának, hogy a kalászfuzáriózis elleni védekezés elmaradása esetén jelentősen megnövekedhet a karcinogén mikotoxinok koncentrációja a raktározott szemtermésben. Számolni kell továbbá olyan betegségek (üszög) megjelenésével is, amit gyakorlatilag már elfelejtettnek tekintettünk, mert a kalászosok betegségei elleni védekezés feltételezhető készítményei, a strobilurin hatóanyagú fungicidek hatástalanok az üszögbetegségek ellen. Az évtizedek óta komoly gazdasági kártételt nem okozó üszögbetegségek adott esetben akár 60 %-os terméscsökkenést is okozhatnak.

A COM 2008/93. számú rendelettervezet esetleges elfogadása tehát új helyzetet teremthet a szántóföldi növénytermesztésben azáltal, hogy az egyes peszticidek kivonásának következményeként csökkenhetnek a növényvédő szeres védekezések lehetőségei, azok hatékonysága. Mindez a nem szintetikus kémiai anyagokkal és agrotechnikai módszerekkel elősegített védekezési eljárások mielőbbi kidolgozását, bővítését teszi szükségessé abból a célból, hogy a magyar növénytermesztés produktumai ebben az új helyzetben is megfeleljenek a hazai és nemzetközi piac minőségi igényeinek.

Talajkondicionálás, növénytáplálás

A növények optimális fejlődésének, megfelelő kondíciójának és ellenálló képességének alapfeltétele a harmonikus tápláltsági állapot. Ennek elméleti hátterét alapozták, illetve alapozzák meg a hazai trágyázási tartamkísérletek, amelyek több évtizedes eredménysorainak felhasználásával olyan új szemléletű környezet- és költségtakarékos szaktanácsadási rendszer jött létre, amely többek között lehetővé teszi a vetésforgó PK-trágyázását, a termésszinttől, ellátottsági kategóriától függő fajlagos tápelemtartalmak alkalmazását. A rendszer a korábbinál nagyobb hangsúlyt helyez a növények mezo- és mikroelem ellátottságára. Ennek aktualitását az adja, hogy a 90-es évekig a légköri S-kiülepedés, valamint a mikroelem szükséglet 80-85 %-át biztosító, évi 20-24 millió tonnás istállótrágya felhasználás döntő részben fedezte a szántóföldi növénytermesztés ilyen tápelemekre vonatkozó alapvető igényeit. Napjainkra viszont ezek a források megszűntek, illetve az állatállomány jelentős csökkenésével töredékére zsugorodtak. Ezen a kedvezőtlen helyzeten javíthat a mikrobiológiai alapú készítmények trágyázási technológiákba való beépítése is. A környezettudatos növénytermesztési technológia növénytáplálási része a környezetbarát, szervesanyag-hordozót felhasználó mikrobiológiai talajjavításon, talajerő visszapótláson alapul. Az alkalmazott soktörzses baktérium kompozíció légköri nitrogént köt meg és elősegíti a talajokban a kötött foszfor, kálium és egyéb tápanyagok mobilizálását. A mikrobiológiai alapú trágyázási rendszer a vetéssel egy időben adagolt mikrogranulált startertrágyával egészíthető ki. Ennek segítségével, a vetéssel egy menetben a maghoz szórt mikrogranulált startertrágya a növények egyedfejlődésének legkritikusabb szakaszában, csírázáskor biztosítja a fiatalkori fejlődéshez legszükségesebb tápelemeket.

Az egyes betegségekkel szemben nemesítéssel elért rezisztencia mellett a megfelelő tápláltság alapvető szerepet játszik a növények egyéb abiotikus és biotikus stresszekkel szembeni toleranciájában, annak mértékében. Irányadónak tekintve a COM 2008/93. rendelettervezetet, a szántóföldi növények környezetkímélő növényvédelmét agrotechnikai eljárásokkal, betegségellenálló fajták nemesítésével, klasszikus értelemben növényvédő szernek nem minősülő, a növények saját védekező rendszerét stimuláló készítményekkel, illetve réz- és kéntartalmú termékek nagyobb arányú felhasználásával lehet hatékonyan és gazdaságosan megoldani.

A környezettudatos növénytermesztési technológiákban talajkondicionáló és növénytáplálási célra használható készítményekkel kapcsolatos általános jellemzők a következőkben foglalhatók össze.

Mikrobiológiai készítmények

Az utóbbi időkben a műtrágyák alkalmazásán alapuló talajerő-visszapótlás talajállapotra és tágabb környezetre gyakorolt esetleges kedvezőtlen mellékhatásai miatt is egyre nagyobb teret kap a biológiai hatásmechanizmusú mikrobiológiai készítmények felhasználása. Ezek az anyagok – jól összeegyeztetve a biogazdálkodás feltételeivel – alkalmazhatók önállóan, de különböző műtrágyákkal kombináltan is.

A jelenleg forgalmazott mikrobiológiai készítmények többségében a hatókomponenseket mikroorganizmusok képviselik. Ezek között a legkorábbiak a nitrogénkötésre szorítkozó egytörzses anyagok. A korszerűbbek hatásmechanizmusa egyidejűleg már több előnyös funkciót biztosít. Így a nitrogénkötés mellett enzimtermelés segítségével hozzájárulnak a talaj kötött foszfor- és káliumtartalmának mobilizálásához, és ezzel azokat a növények számára felvehető formába alakítják. A több funkcióhoz több baktériumtörzs szükséges, ezek alkotják az ún. többsejtes készítményeket, amelyekben általában 2-8 fajta baktérium játszik szerepet.

Az eddig említett mikrobiológiai készítmények közös jellemzője, hogy a hatást előidéző élő anyag aerob feltételeket igényel. A természetben azonban a talaj–növény rendszert érintő mikrobiológiai folyamatokban gyakoriak az aerob-anaerob vagy aerob-fakultatív anaerob biológiai közvetítéssel működő átalakulások, anyag- és energiaközvetítő kapcsolatok. Ezt a szimbiotikus mechanizmust ismerte fel a japán Higa professzor, és a talajban előforduló mintegy 2000 mikroorganizmusból kiszelektálta azt a szimbiózisban, egyensúlyban maradó, gyakorlati szempontból előnyös kölcsönhatást mutató 80 fajt, amelyeket effektív mikroorganizmusoknak (EM) nevezett.

A vegyes törzsösszetételű (baktérium és gomba) anaerob/fakultatív anaerob mechanizmusú készítmény hatásmechanizmusa kiterjed a nitrogénkötésre, a foszfor, a kálium és a mikrotápelemek mobilizációjára. Enzimjei révén ugyanakkor növekedést serkentő, növényvédő, szárazsággal szembeni ellenállást fokozó szerepe is érvényesül.

A termék fő alkotóelemei:

• mikroorganizmusok,
• huminsavak, huminok,
• makro-, mezo- és mikroelemek,
• szerves anyagok,
• égéstermék maradványok,
• agyagásványok.

Az EM mikrobiológiai talajkondicionáló funkciója alatt

• a termőtalajok védelme és minőségének javítása,
• a termőtalajok vízháztartásának javítása,
• a termőtalajok szennyező anyagoktól való mentesítése (pl. denitrifikáció),
• szekunder növényvédelem (fitopatogén mikroszervezetek életterének szűkítése),
• talajerő-visszapótlás értendők.

Mikrogranulált starter műtrágyák

A startertrágyázás jelentősége a növénytermesztők előtt ismert, elfogadott termesztéstechnológiai elem. Ennek ellenére azonban a startertrágyázás módjáról a vélemények eltérőek. Napjainkban az erről alkotott általános vélemény – idézve egy mezőgazdasági gépgyártó és -forgalmazó vállalat kiadványában leírtakat – a következőkkel jellemezhető:

„A műtrágya kijuttatása helyesen a mag mellé és alá történik. A magok alá 2-3 cm-re elhelyezett műtrágya a kívánatos mérték. … A műtrágya és a vetőmag egy sorba történő kijuttatása károsan hatott a csírázásra a gyökérszőrök károsítása miatt, ami 8 %-os (600 kg/ha) terméscsökkenést eredményezett. A vetőmag és a műtrágya elkülönítése jelenti a hosszú távú biztonságot.”

A startertrágyázás elsődleges célja a gyors kelés és az erőteljes gyökérnövekedés biztosítása az egyedfejlődés kezdeti szakaszában azáltal, hogy a kezdeti fejlődéshez megfelelő mennyiségű tápanyagot, elsősorban könnyen felvehető foszfort biztosítunk a csírázó növénynek. Ha a könnyen felvehető tápanyagokat tartalmazó műtrágya nem a csírázó mag közvetlen környezetében van, a starterhatás nem érvényesül. Ennek érdekében a műtrágyát az elvetett maggal egy sorba kell kiszórni. Ez akkor valósítható meg, ha megszüntetjük a csírázáskárosító hatást.

Elemezve a startertrágyák összetételét a következő megállapítások tehetők a csírakárosító hatással kapcsolatban:

• A mag közvetlen környezetének magas kationkoncentrációja kedvezőtlenül hat a csírázásra. A gyakorlatban használt starter műtrágyák viszont minden esetben tartalmaznak káliumot, zömében kálium-klorid formájában.
• A karbamid- vagy ammóniatartalmú nitrogéntrágyák használatakor, azok bomlása során ammónia szabadul fel. A szabad ammónia a talajban leperzseli a hajszálgyökereket, aminek következtében romlik a növények víz- és tápanyag-felvétele.

A jelzett problémák megoldásával a startertrágyák káros hatása kiküszöbölhető. A káros mértékű ammónia felszabadulás megelőzhető:

• lassú hatású nitrogénformák, pl. protein-nitrogén, metilén-urea használatával,
• nagy szorpciós kapacitású anyagok pl. zeolit beépítésével, ami a hirtelen felszabaduló ammóniát reverzibilisen megköti.

A csírázásra káros kation-koncentráció kialakulása a kálium kihagyásával egyszerűen megoldható, mivel a zeolit tartalmaz annyi lassan ható káliumot, ami a csírázó fiatal növény számára elégséges. Az előzőekben leírt megfigyelések felhasználásával kifejleszthetők olyan startertrágyák, amelyek a toxicitás veszélye nélkül, a vetőmaggal közvetlenül érintkezve is kijuttathatók.

Az ilyen termékek jellemzője, hogy magas koncentrációban tartalmaznak vízoldható, gyorsan felvehető foszfort, a rhizoszféra pH-ját – a foszfor és a mikroelemek felvételének szempontjából – kedvezően befolyásoló elemi ként, mikro- és mezoelemeket, illetve az ammónia reverzibilis megkötését biztosító zeolitot.

A mikrogranulált startertrágyák használatának előnyei a következőkben foglalhatók össze:

• alacsony hektáronkénti dózis (10-40 kg/ha),
• alacsony szállítási és raktározási költség,
• egy menetben történő trágyázás és vetés,
• a termesztett növényt trágyázzuk.

Kéntartalmú trágyák

A talajok kénellátottságának hiánya miatt a napjainkra kialakuló problémák oka, hogy nagymértékben csökkent a szerves trágya és a magas kéntartalmú foszfortrágyák használata. Visszaszorult a széntüzelés is, aminek eredményeként kevesebb kéndioxid kerül a levegőbe és mosódik a csapadékkal a talajba. A talaj és a légkör kénszolgáltató kapacitásának csökkenése miatt egyes termesztett növények esetében már terméscsökkenéssel, illetve a termés minőségének romlásával is számolni kell (repce, étkezési búza). Napjainkban ezért mindinkább teret hódít a kéntartalmú alap- vagy levéltrágyák használata, ám ismereteink eléggé hiányosak azzal kapcsolatban, hogy milyen környezeti és termesztéstechnológiai paraméterek befolyásolják a kéntrágyázás módját, annak hektáronként szükséges adagját.

A teljesség igénye nélkül összefoglalva az ezzel kapcsolatos információkat, a növények kéntrágyázására a következő termesztéstechnológiai, talajtani, környezeti és táplálkozás-élettani tényezők lehetnek hatással.

1. A termesztett növény:

• a termesztett növény kénellátottsággal szembeni igényessége (tápanyag-szükséglet),
• a termesztési cél (pl. az őszi búza malmi vagy takarmányozási célú hasznosítása).

2. A tábla, a talaj egyes jellemzői:

• távolság az ipari centrumoktól, és nagyobb városoktól (befolyásolja a levegőből a csapadékkal a talajba mosódó kéndioxid mennyiségét),
• a talaj kötöttsége (laza, homokos talajokon a gyorsabb szulfát kimosódás miatt nagyobb a kénhiány kialakulásának veszélye),
• a talaj szervesanyag-tartalma (humusz < 2% esetén a szulfátion megkötődés kisebb a szerves kolloidokon).

3. Őszi és téli időjárási viszonyok:

• enyhe tél, a talaj nem fagy át (a talajba szivárgó csapadék mélyebb rétegekbe mossa a szulfát-ionokat),
• csapadékos ősz (hasonló jelenség, mint az előző esetben).

4. Termesztési mód:

• kénigényes növények gyakorisága a vetésforgóban (lehetőség szerint gyakori kalászos-repce, kalászos-napraforgó, kalászos-csemegekukorica vetésváltás),
• a termesztés intenzitása (nagy termésekkel több kén kivonása a talajból),
• felhasznált tápanyagforrások (csak műtrágya, vagy szerves trágya is),
• alkalmazott műtrágya kén-tartalma (pl. szuperfoszfát vagy triple-szuperfoszfát),
• intenzív nitrogéntrágyázás (módosul az optimális N/S arány).

Amennyiben az előzőekben ismertetett 12 időjárási, talajtani, technológiai tényező közül néhány érvényesül a termesztés során, úgy a kénigényes-, ha viszont több mint a fele vonatkoztatható a gazdálkodás körülményeire, úgy az összes termesztett növény kéntrágyázása válhat szükségessé.

5. A kijuttatás időpontja:

A kéntrágyákat a vetésidőtől függően kell kiszórni és bedolgozni a talajba:

• repce és őszi kalászosok esetében a tarlóhántással egy időben, augusztus–szeptember hónapban,
• tavaszi vetésű növények esetében a foszfor- és káliumtrágyákkal egy menetben kell kiszórni és beszántani,
• tavaszi kiszórás esetén kombinátorral 5-7 cm mélyen kell bedolgozni a talajba.

6. Kijuttatás módja:

• önmagában történő kiszórás,
• alaptrágyával keverve történő kiszórás,
• sorkezelés 1/3 dózisban, a kéntrágyákat a sortól 5-10 cm távolságra és mélységbe kell kijuttatni tápkultivátorral.

7. A talaj pH:

A kéntrágyák (és a kéntartalmú nitrogéntrágyák) növelik a talajok aciditását. Ezt a tényt figyelembe véve kéntartalmú trágyákat talajtrágyázásra csak pH > 5,8 talajokon szabad használni, a fellépő kéntúltengés miatt.

A kéntrágyázásra napjainkban alaptrágyaként kéntartalmú nitrogén és komplex műtrágyát használnak a gazdálkodók. Ez a megoldás kiszórhatósági és munkaszervezési szempontból megfelelő, de szakmailag nem tekinthető a legjobb megoldásnak, mert nem veszi figyelembe a kén adagjának megállapításánál az előzőekben felsorolt tényezőket. A kéntartalmú trágyákkal mechanikusan végzett talajtrágyázás következménye savanyú pH-értékű talajokon terméscsökkenés is lehet.

A környezeti feltételeket és a növények igényeit jobban figyelembe vevő megoldás a kéntrágyák önálló használata, amiket mind talaj-, mind pedig levéltrágyaként használhatunk szántóföldi és kertészeti növények táplálására.

A jövő környezettudatos szántóföldi növénytermesztési technológiáinak fontos elemei lesznek a mikrogranulált startertrágyák és a szervesanyag-hordozót tartalmazó mikrobiológiai készítmények. A hagyományos műtrágyákkal végzett növénytáplálás és a mikrobiológiai alapú talajkondicionálás együttes alkalmazásával a növények számára a tápanyagok felvehetősége kiegyenlítettebbé, a talajélet aktívabbá válik. Ennek eredménye a növények gyorsabb fejlődése, jobb kondíciója, a betegségekkel szembeni tűrőképesség növekedése, ami a hozamok növekedésén, a minőség javulásán túl az agrokemikáliák használatának csökkenését is lehetővé teheti.