OM-00381/2008 projekt A klímaváltozás káros hatásainak megelızése, elırejelzése és csökkentése az agrárélelmiszertermelési vertikumban (2009-2012) Földmőveléstani kutatások: 1. évi beszámoló 1. évi feladat: 1. A termésbiztonságot veszélyeztetı talajminıség-hibák megjelölése. 2. Talajminıség-kímélı mővelési tesztek. 3. Kockázatelemzés. Birkás Márta DSc, Stingli Attila PhD, Bottlik László
[email protected]
OM-00381/2008 projekt
SK
SZ
A kutatás háttere
T
Nagyparcellás kísérlet Hely: GAK Nonprofit Kft. Kísérleti és Tangazdasága, Hatvan Józsefmajor (F-10 tábla, 5.21 ha). A terület klíma érzékeny. Kísérleti feladatok (2008.dec.01.2009.nov.30): İszi búza – Mustár – Alapmővelés a 2010. évi kukorica alá.
2009.10.22.
Mővelési kezelések: 1. Szántás (28-32 cm, SZ) és elmunkálás, 2. Lazítás (35-40 cm, L), elmunkálás tárcsával, 3. Kultivátoros mővelés (14-16 cm, SK), 4. Kultiv. mővelés (20-22 cm, K), 5.Tárcsás mővelés (14-16 cm, T), 6. Direktvetés (DV).
Kutatás: A termésbiztonságot veszélyeztetı talajminıség-hibák vizsgálata, kockázatelemzés
SZ
SK
L
OM-00381/2008 projekt
2009.07.10.
A kutatás háttere Középparcellás kísérlet
ST
Hely: GAK Nonprofit Kft. Kísérleti és Tangazdasága, Hatvan Józsefmajor F-11 tábla (2.1 ha). Kísérleti feladatok: (2009. júl.10-tıl 100 nap). Tarló-kezelések: 1. hántatlan tarló. Mővelések: 2. síktárcsás (6-10 cm), 3. kultivátoros (6-12 cm), 4. hagyományos tárcsás (9-14 cm), 5. hagyományos tárcsás (9-14 cm) elmunkálással, 6. szántás (30-32 cm), 7. szántás (30-32 cm), elmunkálva. ásópróba Kutatás: Talajminıség kímélı mővelési tesztek
CO2 mérés
2009.07.10.
Eredmények: 1. A termésbiztonságot veszélyeztetı talajminıség-hibák (n=43/szint/2009. év):
Gyökérzóna mélység (cm)
0
gyenge
jó
közepes
Mélység (cm)
igen jó
0 -6
-5
-8
-10
-10
A vízforgalmat gátló tömör réteg helye
nagy kockázat
-12
-15
-14 -20
-16 -25
-18
-30 -35
-20
Gyökérzóna mélység
közepes kockázat
-22
-40
-24
-45
-26
kis kockázat
-28
A vízforgalmat gátló tömör réteg kiterjedése Kockázat mm
-32 -34
0 10
-30
biztonság
kicsi
közepes
nagy
igen nagy
-36
20
-40
30
-42
biztonság
40 50 60
A lazult réteg mélysége
70 80 90 100
OM-00381/2008 projekt
OM-00381/2008 projekt
A talaj agronómiai szerkezete a <0,25 mm (por), a 0,25-2,5 mm (aprómorzsa), a 2,5-10 mm (morzsa), a >10 mm ∅ (rög) frakciók aránya
por 10
poros
rögös
aprómorzsa
15
20
A morzsásodás feltételei:
55
35
35
20
10
rög jó
10
0%
55
20%
40%
25
60%
rög morzsa aprómorzsa por
talaj, kíméletes bolygatás, a bolygatott felszín lezárása, felszín takarás (a hı- és zápor stressz csökkentése)
morzsa
10
80%
100%
Frakció arány %
Morzsa (0,25-10mm) %
85
SzD5% mővelés: 3,402 év: 2,454
80
Befolyásoló tényezık:
75
mővelés módja, talajnedvesség mőveléskor, sokévi talajhasználat
70 65 60
Sz L
55
SK K
50
Morzsaképzıdési nedvesség optimum 21-24 tömeg % (m/m%)
T 45
DV
40 2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
OM-00381/2008 projekt
A talajfelszín takarás aránya és várható hatása A takarás aránya (%) és a védıhatás
Megnevezés
Jó
Közepes
Gyenge
Aratás után, hántatlan tarlón
55 – 65
25 – 35
< 10
Tarlómővelés után (nyáron)
35 – 45
15 – 25
< 10
Alapmővelés után (nyáron)
25 – 35
15 – 25
0–5
Alapmővelés után (télen)
15 – 25
10 – 15
0
Széles sorköző növény állományában, tavaszi hıség napokon
15 – 25
10 – 15
0–5
kicsi
közepes
erıs
Kockázat
Aratás után, hántatlan tarlón
70
70
Tarlómővelés után (nyáron) Aratás után, hántatlan tarlón
60
60
Alapmővelés után (télen)
Tarlómővelés után (nyáron) 50
Alapmővelés után (nyáron) 40
30
Felszíntakarás %
Felszíntakarás %
50
40
30
20
20
10
10
0
Széles sorköző növény állományában, tavaszi hıség napokon
0
Jó
Közepes
Gyenge
Jó
Közepes
Gyenge
OM-00381/2008 projekt
A talajállapot befolyása a klímahatás érvényesülésére Klímakár fokozó állapothibák – az élelmiszer-termelés biztonságát veszélyezteti
Klímakár enyhítı talajállapot – az élelmiszertermelés biztonságát alapozza
1. Tömör talajállapot a felszínen, felszínhez közel vagy a szelvényben
1. Mélyebb (35-40 cm) lazult gyökérzóna
2. A vízbefogadás és tárolás akadályozottsága (tenyészidıben, mővelési idényben)
2. Vízbefogadásra és tárolásra képes állapot hosszabb tartama (mérsékelt aszály és belvízkár)
3. Nagy vízvesztı felület (fıként nyáron, de ısszel és télen is)
3. A nedvességvesztést minimálisra csökkentı felszín
4. Nagy szervesanyag/ szénvesztı felület
4. A talaj szén-dioxid légzését ésszerően korlátozó felszín
5. Klímának kitett, takaratlan felszín
5. Takart, védı felszín, minél hosszabb ideig (kisebb csapadék- és hı stressz).
6. Elporosított, víz- és szél által elmozdítható talajszerkezet
6. Morzsás, víznek és szélnek ellenálló szerkezet.
7. A talaj kiszáradását fokozó gyomosodás, és nyári árvakelés
7. Kárküszöb alatti gyomosság a tenyészidıben, és azon kívül (vízkímélés)
OM-00381/2008 projekt
Eredmények 2. Talajminıség-kímélı mővelési tesztek Szempontok/Kocká Szempontok/Kockázat
Hántatlan talaj
Seké Sekély há hántá ntás, lezá lezárt felszí felszín (takará (takarás 3535-45%)
Mély há hántá ntás, nyitott felszí felszín (takará (takarás 0-10%)
Szá Szántott talaj takaratlan, lezá lezárt felszí felszín
Sz. talaj takaratlan, nyitott felszí felszín
Vízvesztesé zveszteség
közepes – nagy
kicsi
nagy
kicsi – közepes
igen nagy
Vízbefogadá zbefogadás
rossz
jó
jó
jó
jó
Vízkímélés/ tá tárolá rolás
gyenge
igen jó jó
gyenge
közepes
igen gyenge
Földigilisztaldigilisztatevé tevékenysé kenység
gyenge
kedvezı kedvezı
gyenge
3 hé hét utá után jó jó
gyenge
Talajszerkezet védelem
gyenge
igen jó jó
gyengegyengeközepes
közepes
igen gyenge
Hı-stressz a talajban
nagy
cseké csekély
közepeszepesnagy
közepes
nagy
Szalmafeltá Szalmafeltáródás
nincs
harmonikus
közepes
közepes, jó jó
gyenge
Mővelhetı velhetıség javulá javulás
elmarad
kedvezı kedvezı
gyenge
közepes, jó jó
igen gyenge
C-vesztesé veszteség kg/ha/nap (mőv. utá után)
1,4 – 3,2
3,6 – 4,2
5,7 – 12,0
6,3 – 12,3
15,8 – 28,2
OM-00381/2008 projekt
Eredmények 3. Kockázatelemzés FMEA módszer – a hiba úgy értékelendı, hogy mi a - hiba bekövetkezésének valószínősége (1-10-ig pontszámmal becsülve) - hiba felismerésének valószínősége (1-10-ig pontszámmal becsülve) - hiba bekövetkezése esetén a végeredményre gyakorolt hatás (1-10 pont) A három valószínőségi számot összeszorozva, ha (a szorzat) a kockázati szám eléri a kritikus értéket (a mezıgazdaságban a 100-at), akkor a kockázat nem tőrhetı, tőrhetı megelızı intézkedéseket kell tervezni (pontszám becslés segédtáblázatokkal). Kritikus érték: 100 kockázati szám; szám < 20 = csekély kockázat; 20-100 = tőrhetı kockázat, >100 nem tőrhetı kockázat Mővelési kezelések 1. hántatlan tarló: 1.1. takart 45-95% (HNt), 1.2. takart <10 % (HN0). 2. síktárcsás (6-10 cm, ST), 3. kultivátoros (6-12 cm, K), 4. hagyományos tárcsás (9-14 cm, HT), 5. hagyományos tárcsás (9-14 cm) elmunkálással (HTE), 6. szántás (30-32 cm, SZ), 7. szántás (30-32 cm), elmunkálva (SZE).
Talajmővelési kezelések a kockázatelemzéshez HNt HN0
ST
ST
K HT
HT
HTE
SZE
SZ
OM-00381/2008 projekt
Eredmények 3. Kockázatelemzés A lehetséges és elkerülhetı mővelési hibák (kockázatok): 1) a vízveszteség bekövetkezésének – elkerülhetıségének valószínősége. 2) A nedvesség kímélés elmaradása – megvalósulása. 3) A talajszerkezet romlás bekövetkezése – elkerülése (felszínvédelem). 4) Hı- és zápor-stressz bekövetkezése – elkerülése. 5) A szalmafeltáródás folyamatossága - akadályozottsága. 6) Nagy szénveszteség bekövetkezése – kis szénveszteség. 7) A talaj mővelhetıségének romlása – javulása a nyári mővelés okán. A nedvesség kímélés elmaradása – megvalósulása HNt
HN0
ST
K
HT
HTE
SZ
SZE
hiba bekövetkezésének valószínősége
2
6
1
2
6
3
6
4
hiba felismerésének valószínősége
3
8
2
2
7
2
7
3
a hiba hatása
3
6
1
1
5
3
6
3
Kockázati szám
18
288
2
4
210
18
252
36
Kockázat
csekély
nem tőrhetı
csekély
csekély
nem tőrhetı
csekély
nem tőrhetı
tőrhetı
OM-00381/2008 projekt
Eredmények 3. Kockázatelemzés 4) Hı- és zápor-stressz bekövetkezése – elkerülése HNt
HN0
ST
K
HT
HTE
SZ
SZE
hiba bekövetkezésének valószínősége
2
6
1
1
5
2
6
5
hiba felismerésének valószínősége
2
8
2
2
6
2
6
2
a hiba hatása
3
5
2
2
5
2
6
5
12
240
4
4
150
8
216
50
csekély
nem tőrhetı
csekély
csekély
nem tőrhetı
csekély
nem tőrhetı
tőrhetı
Kocká Kockázati szá szám Kocká Kockázat
6) Nagy szénveszteség bekövetkezése – kis szénveszteség HNt
HN0
ST
K
HT
HTE
SZ
SZE
hiba bekövetkezésének valószínősége
3
3
2
2
5
2
6
3
hiba felismerésének valószínősége
5
5
2
2
6
2
5
2
a hiba hatása
3
3
2
2
5
2
6
3
45
45
8
8
150
8
180
18
tőrhetı
tőrhetı
csekély
csekély
nem tőrhetı
csekély
nem tőrhetı
csekély
Kocká Kockázati szá szám Kocká Kockázat
OM-00381/2008 projekt
A kísérletek innováció tartalma 1. Innovációs eredmények az élelmiszer-termelés biztonságának megtartásához és a klímakár csökkentéshez: legalább 28-30, optimálisan 40-45 cm lazultság mélység elérése alapozó talajmőveléskor a minél jobb vízbefogadás és tárolás érdekében, morzsakímélés + morzsa regeneráció kímélı mőveléssel, nedvesség- és szénkímélı talajfelszín kialakítása. 2. A nedvesség- és szénveszteség csökkentését, a talaj hı- és csapadék stressztıl való megkímélését elısegíti a szakszerő tarlómővelés (nyári mővelés), a talaj kitettségét, klíma érzékenységét fokozó állapot elkerülése. 3. A szakszerőtlen mővelést kísérı kockázatok reális bemutatása, a kockázatcsökkentés mővelési módjainak objektív bemutatása. Partnergazdaságok tesztelik!
