A beforgatott jövő Talajbiológiai és baktériumtrágyázási ismeretek mindenkinek

A beforgatott jövő

Talajbiológiai és baktériumtrágyázási ismeretek mindenkinek

A beforgatott jövő Talajbiológiai és baktériumtrágyázási ismeretek mindenkinek

Phylazonit Kft. • Nyíregyháza, 2015

Szakmai közreműködők: Balázsy Sándor Bartók Tibor Benedek Szilveszter Biró Borbála Keresztes Zsolt Máté Sándor Szécsi Árpád Zászlós Tibor Illusztráció: Nagy Diána

ISBN 978-963-12-1876-3 © Phylazonit Kft., 2012–2015. Minden jog fenntartva Illusztráció © Nagy Diána, 2012 2., javított kiadás A kiadásért felel Vajda Péter, a Phylazonit Kft. ügyvezető igazgatója www.phylazonit.hu, [email protected], 06 (20) 951 6345 Könyvterv, szerkesztés, tördelés: Kertes Gábor (www.amanita.hu) KARBONSEMLEGESEN N YO M TAT VA

Nyomta és kötötte a Folprint Zöldnyomda

Tartalom 1

2

Előszó

7

Bevezetés

9

1. fejezet: A talaj, mint a fenntartható növénytermesztés közege A talajok fizikai tulajdonságainak fontossága A talajok szemcseösszetétele, szerkezetessége A szemcsék közötti tér, a levegő- és víztartalom A talajok kémiai tulajdonságai és a talajfunkciók A humusz és a szerves anyagok Szármaradványok és szénkörforgalom Nitrogén a talajban Foszfor a talajban Kálium a talajban Mezo- és mikroelemek a talajban A talajok biológiai tulajdonságai és a termékenység Élőlények a talajban Kémiai-mikrobiológiai kölcsönhatások a gyökérközegben Az élelmiszerminőség és -biztonság talajbiológiai kérdései

14 14 15 15 15 17 19 20 21 24 26 26 31 32

2. fejezet: A talajtrágyázás hatásainak összefoglalása A termőtalaj leromlása A korszerű tápanyag-gazdálkodási gyakorlat A műtrágyázás hiányosságai A szerves trágyázás hiányosságai Környezettudatos és hatékony tápanyag-gazdálkodás

36 38 38 38 39

3

3. fejezet: Baktériumtrágyázás – új alapokon a növénytáplálás Mikroorganizmusok felhasználása talajoltásra A baktériumok szerepe a talajban A baktériumtrágyák hatásmechanizmusa A baktériumtrágyában alkalmazott baktériumok Azotobacter chroococcum Bacillus megaterium Pseudomonas putida A talajoltás folyamata Phylazonit baktériumtrágya A gyártás folyamata Kiszerelés és tárolás

42 42 43 44 44 45 46 47 48 51 51

4

4. fejezet: A Phylazonit baktériumtrágya helye a termesztéstechnológiában A Phylazonit alkalmazási szempontjai Kijuttatási technológia Hatásmechanizmus Részletes termesztéstechnológiai ajánlások Szántóföldi növénytermesztés Ültetvénytelepítés Gyümölcsös és szőlő Szabadföldi és üvegházi zöldségtermesztés A Phylazonit felhasználásával elért gyakorlati eredmények Üzemi eredmények Talajhibák javítása

54 54 56 57 57 59 59 60 61 61 67

Zárszó

59

Ajánlott irodalmak jegyzéke

71

6

A mezőgazdasági termelés és a földi élet alapját jelentő termőtalajra úgy kell tekintenünk, mintha azt unokáinktól kaptuk volna kölcsön.

Előszó E

Vajda Sándor okl. agrármérnök, növényvédelmi szakmérnök az Agrova-Bio Kft. ügyvezető igazgatója

z a könyv azért született, hogy segítsen eredményesebbé tenni a növénytermesztést. A második világháború lezárását követő évtizedekben, a „zöld forradalomnak” is nevezett időszakban az intenzív műtrágyázás és növényvédelem következtében, illetve a lényegesen nagyobb termőképességű fajták nemesítésének hatására nagyságrenddel nőttek meg a növénytermesztésben betakarítható termések. A napjainkban köztermesztésben lévő fajták genetikailag nagyobb terméspotenciállal rendelkeznek, mint amennyit ezekből általában realizálunk. A fajták termésátlaga így számottevően növelhető a megfelelő agrotechnika alkalmazásával. Az agrotechnika kritikus eleme a jó talajállapotot létrehozó talajművelés, továbbá a jól időzített növényvédelem és tápanyag-gazdálkodás. A folyamatok szakszerűségén és hatékonyságán múlik a növénytermesztés eredményessége. Ezzel párhuzamosan fontos kívánalom, hogy a beavatkozások ne károsítsák a környezetet, sőt, járuljanak hozzá annak megőrzéséhez, hiszen a mezőgazdasági termelés és a földi élet alapját jelentő termőtalajra úgy kell tekintenünk, mintha azt unokáinktól kaptuk volna kölcsön. Jelen könyvünk arra tesz kísérletet, hogy közérthetően tárja fel azokat a talajtani, agrokémiai és mikrobiológiai ismereteket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy a talaj életét megérthessük és megismerhessük. Ezekkel az ismeretekkel felvértezve megérthetjük a baktériumtrágyázás, illetve a mikrobiális oltóanyagok lényegét, és ezek gyakorlati alkalmazásának szükségességét is. A biológiai szemléletű talajerő-gazdálkodás egy gyakorlati vezérfonaláról van szó, hiszen ismeretes, hogy egészséges talajélet nélkül nem teremthető meg a talajnak az a termékenysége, amely folyamatosan szükséges a növénytermesztés elvárt és kitűzött sikerességéhez, valamint az egészségesebb élelmiszerek előállításához. Reméljük, hogy könyvünk a gazdálkodók számára is olyan érdekes és hasznos olvasmány lesz, amellyel saját gazdaságukon belül is tudatosan képesek lesznek a talajtermékenység fenn- vagy megtartására, sőt annak a javítására is. Nyíregyháza, 2011. december

„A termőtalaj él. Szeretete ne szavakban és birtoklásában, hanem okszerű ápolásában, használatában, művelésében és trágyázásában – táplálásában – nyilvánuljon meg.” Dr. Kreybig Lajos akadémikus

Bevezetés

Megfelelő talajminőséggel az egészséges élelmiszerért

A

fenti mondatokkal ajánlja a kiemelkedő munkásságú és gyakorlati szemléletű tudós, Kreybig Lajos 1955-ben megjelent nagy hírnevű Trágyázástan című könyvét. A könyv az azt megelőző évtizedekben végzett kutatómunka eredményeit mutatja be a talajerő-gazdálkodás területén, és külön részletességgel foglalkozik azon belül a szerves trágyák, illetve a talaj élőlényeinek a talaj termékenységére gyakorolt hatásaival. Munkásságával és szemléletével Kreybig megteremtette a biológiai szemléletű talajerő-gazdálkodást, melynek középpontjában a talaj, mint összetett és élőlényekkel (a legapróbb talajlakó mikroszervezetektől a talajon termesztett növényekig) teli szervezet áll. Ma mind gazdasági, mind pedig környezeti szempontból különösen aktuális és fontos ez a szemlélet. Az emberiség történelmét figyelve azzal szembesülünk, hogy több, egyébként igen magasan fejlett civilizáció tűnt el a Föld színéről, részben azért, mert nem kellően becsülte meg a létfontosságú termőtalajt. Mindez fel kell, hogy vesse bennünk is a kérdést: men�nyit tudunk valójában a talajról és az abban lakozó életről? Hiszen a talajt jellemző óriási biodiverzitás, faji sokféleség alapvetően szükséges ahhoz, hogy meghatározza annak termékenyégét is. A talajtermékenység azonban nem állandó tulajdonság, megőrzéséhez folyamatosan szükség van, szükség lehet olyan szerves anyagok szakszerű felhasználására, amelyek a talajélet javításán, stimulálásán keresztül képesek kifejteni ha-

vek szerint végzett tápanyag-gazdálkodás hozzájárul a természettel való harmóniához, így a fenntartható mezőgazdaság megteremtéséhez. Ezáltal eleget teszünk Kreybig Lajos intelmeinek is, azaz gondozzuk a talajt, azért, hogy az képes legyen a növények folyamatos táplálására. Mindez megteremti az egészséges takarmány és az egészséges élelmiszereink előállításának a lehetőségét. Az egészséges élelmiszer – amely a hosszú és tartós emberi élet záloga – útja a szántóföldön kezdődik. Csak egészséges, élő talajon lehet egészséges élelmiszert termelni.

tásukat. A mezőgazdasági mikrobiológiai kutatások előrehaladtával napjainkban lehetőség van olyan baktériumtenyészetek létrehozására, alkalmazására is, amelyek a talajba juttatva megjavítják vagy növelik a talaj hiányzó életét. Ezzel többek között elősegíthető a talaj szerves anyagainak folyamatos, a növény növekedési igényét követő átalakulása. Ez a folyamat azon túl, hogy pozitívan hat a talaj biológiai, kémiai és fizikai tulajdonságaira, másodlagos hatásként a tápelemek feltáródásához vezet. Az így kezelt talajokban a kijuttatott műtrágya és szerves trágya is jobban érvényesül. A fenti el-

10

1. A talaj,

mint a fenntartható növénytermesztés közege

A talajok fizikai tulajdonságainak fontossága A TALAJOK SZEMCSEÖSSZETÉTELE, SZERKEZETESSÉGE • TALAJSZERKEZET

1. ábra. A talaj szerkezete 1. levegő, 2. porszemcse, 3. gyökér gyökérszőrökkel, 4. kolloid ragasztóanyag (agyag, humusz, más szerves anyagok), 5. homokszemcse

A talajok három különböző halmazállapotú fázisból (szilárd, légnemű és folyadék) állnak. A szilárd fázisában igen sokféle méretű komponens található, a különböző nagyságú talajszemcsék mennyisége, illetve részaránya döntően befolyásolja a talaj sajátosságait. Alapvetően más feltételek alakulnak ki a talajban akkor, ha például durva homokszemcsék, vagy ha az igen kisméretű kolloidrészecskék dominálnak. A talajszemcsék mérete között fokozatos és folyamatos az átmenet, a fizikai sajátosságok viszont bizonyos mérethatárok fölött és alatt ugrásszerűen változnak. A talaj szerkezetének minősége függ a szerkezeti egységek alakjától, mennyiségétől és a szerkezet vízzel és mechanikai hatásokkal szembeni ellenálló képességétől. Az aggregátumokon (sok talajszemcse által alkotott nagyobb részecskék) belüli és a közöttük kialakult hézagok többsége összeköttetésben van egymással. Ezt a pórusteret részben víz, részben levegő tölti ki. A talajaggregátumok egyesülésével jön létre a földművelési szempontból legértékesebb, tartósan morzsás talajszerkezet. A talajmorzsáknak elsősorban a víz fizikai és kémiai romboló hatásával szemben kell elég tartósnak lenniük, ennek elérésében legtöbbször a biológiai és a kémiai kötőanyagok segítenek. A morzsás szerkezet növeli a talaj víztároló képességét, javítja a levegőgazdál14 TALAJFIZIKA

kodását, kedvezőbb feltételeket teremt a mikrobiológiai folyamatokhoz és a növények tápanyagfelvételéhez. Ezzel szemben a poros, tömődött talajszerkezet egyedi részecskékből épül fel. A túl szorosan illeszkedő részecskék közötti térben meglehetősen levegőtlen körülmények alakulnak ki a növény számára. A SZEMCSÉK KÖZÖTTI TÉR, A LEVEGŐÉS VÍZTARTALOM • TALAJNEDVESSÉG A talaj pórusterének a nedvesség által el nem foglalt részét levegő tölti ki. A levegőtartalom állandóan változik: átnedvesedéskor a pórusok egy részéből a víz kiszorítja a levegőt, a száradó talajban pedig fokozatosan nő a levegő térfogata. A talajlevegőnek fontos szerepe van a növény oxigénellátása, illetve egyes biológiai és kémiai folyamatok intenzitása szempontjából. Fő komponensei: nitrogén, oxigén, széndioxid és vízgőz. A talaj a hőenergia legnagyobb részét a Nap sugárzó energiájából nyeri. A felszínre jutó fénysugárzás zömét a talaj elnyeli, kis részét visszaveri. Annál többet nyel el a talaj a sugárzásból, minél sötétebb a színe. A nagyobb víztartalmú agyagtalajokban ugyanaz a hőmennyiség kisebb felmelegedést okoz, mint a kevesebb nedvességet tartalmazó homoktalajokon. Így a homoktalajok gyorsabban, az agyagtalajok pedig lassabban melegednek fel. Ezért tartotta az egykori tapasztalat a homoktalajokat „meleg”, az agyagtalajokat pedig „hideg” talajnak.

TALAJFIZIKA

A talajok kémiai tulajdonságai és a talajfunkciók A HUMUSZ ÉS A SZERVES ANYAGOK • A TALAJTERMÉKENYSÉG KULCSA A talajban található szerves anyagokat a következő nagy csoportok alkotják: • a talaj élőlényei, és a növények talajban található gyökerei, • az elhalt növényi és állati maradványok, • a maradványok lebomlása során felszabadult és újraképződött vegyületek. A szerves maradványok átalakulása bonyolult lebontó és építő mikrobiális folyamatok, és az ezeket kísérő biokémiai reakciók eredménye. A lebontás során a nagy molekulájú vegyületeket a mikroorganizmusok kisebb vegyületekre szabdalják, majd végül szén-dioxiddá és vízzé alakítják. A nehezen bontható vegyületek ös�szekapcsolódnak nitrogéntartalmú anyagokkal. Az így létrejövő nagy molekulájú, széntartalmukból kifolyólag sötét színű, viszonylag stabil vegyületeket nevezzük humusznak. A talajban található humusz felosztható valódi és nem valódi humuszanyagokra. Valódi humuszanyagok alatt értjük a fulvosavat, a huminsavat és a humint. Ezek széntartalmukban, és ezáltal kémiai oldhatóságukban különböznek egymástól. A nem valódi humuszanyagok csoportjába ezzel szemben fehérjék, szénhidrátok, szerves savak, lignin és zsírok tartoznak, olyan anyagok tehát, amelyek a humuszképződés során hozzákapcsolódnak a humusz alapvegyületeihez. A talaj mikrofaunája a humuszvegyületekkel táplálkozik, a vegyüle15 TALAJKÉMIA

tek egy része eközben teljesen lebomlik, további részek pedig kisebb-nagyobb mértékben módosulnak. Ebben a folyamatban fontos szerepet töltenek be az enzimek. A könnyen bontható szerves anyagokból optimális feltételek között

gyorsan felszabadulnak, és ásványi formákká alakulnak a tápelemek (például a nitrogén). A humifikáción átesett szerves anyagok felhalmozása teszi lehetővé a talajban az energia raktározását, a mállás és a lebomlás során fel-

2. ábra. A szerves anyag bomlása és a humuszképződés 1. növényi és állati maradványok, 2. talajlakó állatok (aprítás, megbontás), 3. mikroszervezetek: baktériumok, gombák és sugárgombák (lebontás, humifikálódás, ásványosodás), 4. humusz, 5. baktériumok (ásványosodás), 6. ásványi tápanyagok és növényi felvételük

szabaduló tápanyagok és a víz megtartását, az élőlények számára legkedvezőbb környezet kialakítását, a morzsás szerkezet létrehozását. Ennek oka egyrészt az, hogy a humuszanyagok tömegükhöz képest igen nagy felülettel rendelkeznek, amelyen a víz és a tápelemek képesek megkötődni a talajon belül, innen pedig hozzáférhetőek a növények számára. Az egyes talajszemcséket összeragasztva pedig javítják a talaj szerkezetét, morzsalékossá teszik azt. Mindezt akkor értjük meg igazán, ha összehasonlítjuk a humuszt kis mennyiségben tartalmazó homokot egy „humuszos” talajjal: a talajrészecskéken kevés megkötött tápelemet tartalmazó, így alacsony vízmegtartó-képességű homokban gyorsan kiszáradnak a növények. De a homokos talajban a szerves maradványok is nehezebben bomlanak le, mert hiányzik belőle a humusz, és a mikroorganizmusok sokasága. SZÁRMARADVÁNYOK ÉS SZÉN­ KÖRFORGALOM • LEBONTÁS ÉS ÚJRAALAKULÁS A betakarítást követően a szántóföldön maradó szármaradványok értékes anyagokat jelentenek a talajokban. Amennyiben lebomlanak, egyrészt a talaj humusztartalmát gyarapítják, másrészt pedig tápelemek szabadulnak fel belőlük.

Ha viszont nem kezdenek el kellő gyorsasággal lebomlani, nehezítik a következő növényi kultúra számára szükséges talajművelési és vetési műveleteket. Képzeljünk el egy kukorica-, vagy napraforgószárakkal borított talajfelszínt: szinte alig művelhető, amíg ezek jelentős része le nem bomlott. A lebontási folyamatok jelentős mértékben gyorsíthatók baktériumtrágyák kijuttatásával, amelyek a szármaradványokat különböző enzimek segítségével lebontani képes baktériumtörzseket is tartalmaznak. A

„Az enzimek olyan fehérjék, amelyek az élő sejtekben végbemenő kémiai folyamatokat gyorsítják.”

szármaradványok lebontása fokozatosan történik az időben előrehaladva, a lebomlásban lévő maradványok pedig olyan méretcsökkenésen mennek át, amely végén már kevésbé jelentenek nehézséget a talajművelés során. Ezzel párhuzamosan javítják a talajszerkezetet is. A talaj felszíni rétegébe (10–15 cm) bedolgozott növényi maradványoknak (mulcsnak) kedvező hatása van a talajok víztartalmának megőrzésében, és a gyomokkal szembeni küzdelemben.

A humuszelmélet Az ókori Egyiptomból származó források is beszámolnak olyan megfigyelésekről, hogy a talajnak van egy sötét színű alkotórésze, amely jelentősen befolyásolja termékenységét. A középkorban ezért misztikus erőt tulajdonítottak ennek az anyagnak. A XIX. század első felében még inkább a humuszra terelődött a figyelem, Albrecht Thaer nevéhez kötődik a humuszelmélet, ő azt hirdette, hogy humusz nélkül nem tudnak táplálkozni a növények. Ezt megdöntötte Justus von Liebig felismerése a növények ásványi táplálkozásáról, ugyanakkor ma is igaz, hogy mind a mikroelemek, mind a humusz jelentősen hozzájárul a talajtermékenységhez. 17

Tarló A tarló tartalmazza a növény által felvett, de a terméssel nem leszállított tápelemek mennyiségét

A  mulcshagyó talajművelés, és a baktériumtrágyázással gyorsított szármaradvány-bontás tehát nemhogy nem zárja ki, hanem épp ellenkezőleg, erősíti egymás hatását. A szármaradványok intenzívebb bomlása hozzájárul a mulcsréteg kialakulásához. A bontási folyamatokban szén-dioxid, víz, energia és ásványi sók keletkeznek. A szén körforgása szempontjából a keletkező széndioxidot kell kiemelni, hiszen ez a légkörbe távozva ismét a növények rendelkezésére fog állni a fotoszintézishez. A szén körforgása természetes körülmények között lassú folyamat, hiszen a szerves anyagok lebomlása során a

A pentozán hatás Pentozán hatás alatt azt értjük, amikor a talajba dolgozott magas széntartalmú szármaradványok lebontása akadozik, nem a megfelelő ütemben zajlik. Ennek oka a lebontást akadályozó átmeneti nitrogénhiány. A talajban ugyanis az optimális szervesanyag-lebontó folyamatokhoz a C:N aránynak általában 25:1-nél kisebbnek kell lennie. Csak ebben az esetben biztosított, hogy a mikroorganizmusok a lebontás közben a felszabaduló szenet (cukrok és fehérjék, azaz C- és N-forrást adó anyagok formájában) a testükbe építsék. Ha kevés a talajban a nitrogén ehhez a folyamathoz, akkor a mikroorganizmusok képesek elvonni a talajban lévő ásványi nitrogént a növényektől, akadályozva, nem pedig segítve ezzel a sikeres növénytermesztést. A pentozán hatás már régóta ismert jelenség, ez a magyarázata annak is, hogy miért nem célszerű éretlen istállótrágyát juttatni a talajba. A még éretlen istállótrágyában ugyanis lebontatlan formában vannak jelen a nagy széntartalmú molekulák, melyek lebontása, ásványosítása során a mikroorganizmusok elvonják a talajban lévő nitrogént a növények elől. Ennek kivédésére célszerű az istállótrágyázást baktériumtrágyázással egybekötni. A pentozán hatás kiküszöbölésére fejlesztették ki azokat a mikrobiális készítményeket, amelyek egyaránt tartalmaznak cellulózbontásért felelős, illetve a légköri nitrogént megkötni képes baktériumtenyészeteket. Az előbbi csoportba tartozó baktériumok felgyorsítják a szár- és gyökérmaradványok bontását, lerövidítve az ehhez szükséges nitrogénigényes időszakot. Ha ezek mellett nitrogénkötő baktériumtenyészeteket is juttatunk a talajba, azok a légköri nitrogén megkötésén keresztül növelik a talaj nitrogénkészletét, így fedezik a szármaradvány-bontáshoz szükséges nitrogént, és ráadásul optimális esetben még a növény kezdeti növekedéséhez is rendelkezésre fog állni az így létrejött tápelemtőke. 18

látottság tehát a növények hozamának legfontosabb alapfeltétele. Hiányában nem képződik fehérje, a növények elsárgulnak és fejletlenek maradnak, ami csökkenti a termés mennyiségét és minőségét is. A talajok összes nitrogéntartalma 0,02–0,4 tömegszázalék között ingadozhat. A művelt rétegben az összes nitrogénnek több mint 95 százaléka szerves kötésben van jelen, ennek mennyisége a humusztartalommal arányos. A növények a talaj összes nitrogéntartalmának azonban csak tört részét képesek hasznosítani. Ezek a szervetlen nitrogénformák, a nitrát (NO3−) és az ammónium (NH4+). A talaj szervesnitrogén-tartalma a mikroszervezetek tevékenysége révén alakul át szervetlen nitrogénné. A szerves anyagok lebomlását, és a szerves nitrogénvegyületek átalakulását szervetlen formákká mineralizációnak (ásványo-

szén igen hosszú ideig marad megkötve a humuszban. A talajművelési eljárások eredményeképpen oxigénnel dúsul fel a talaj, ez pedig felgyorsítja az oxidációs folyamatokat, amelyek hatására viszonylag rövid idő alatt felszabadul a humusz széntartalma, azaz a humusz e folyamatban lebomlik. Ezzel magyarázható, hogy ahol van rendszeres szervesanyag-utánpótlás, mint például a lombhullató erdők esetében, ott a lebontóképesség nem tud lépést tartani a nagy mennyiségű szerves anyaggal, ezért magas lesz az adott talaj humusztartalma is. NITROGÉN A TALAJBAN • SZERVES ANYAGBÓL SZERVES ANYAG A nitrogén – amint azt az előző fejezetekben is láttuk – a legfontosabb növényi tápelem, de ha a többi tápelem hiányban van, akkor önmagában nem elegendő a növény zavartalan fejlő-

„A talaj szervesnitrogén-tartalma a mikroszervezetek tevékenysége révén alakul át felvehető, szervetlen nitrogénné.” déséhez. A vegetatív növekedést elsődlegesen meghatározó tápelemként a nitrogénnek köszönhető a növények zöldtömeg-képzése. Termesztett növényeink termésszintjét a harmonikus tápelemellátás biztosítja, a tápelemek közül pedig legnagyobb mennyiségben a nitrogén szükséges a növények számára. Fontos, hogy a termésképzés szempontjából jelentős időszakokban elegendő – a növény számára felvehető – nitrogén álljon rendelkezésre. Ezt szolgálja például az őszi búza nitrogén fejtrágyázása esetében a három-négy részre osztott nitrogéntrágyázás. A kielégítő nitrogénel-

„A növények nitrogénellátásában a biológiai úton megkötött légköri nitrogénnek is fontos szerepe van.”

19

sodásnak) nevezzük. Ennek során a nitrogén mobilizálódik, a növények számára hasznosíthatóvá válik. A növények nitrogénellátásában ugyanakkor a légköri nitrogénnek is fontos szerepe van. A levegő nitrogénjét a növények nem tudják közvetlenül hasznosítani, csak a mikroszervezetek közreműködésével válik hozzáférhetővé, amelyek képesek ennek biológiai úton történő megkötésére. Ilyen mikroszervezetek megtalálhatók a pillangósvirágú növények (lucerna, borsó, szójabab, bab) gyökérgümőin, de baktériumtrágya formájában minden növényi kultúrába bevihetőek

szabadon élő nitrogénkötők. A nagy növényi igény miatt nincs realitása a nitrogénműtrágyák teljes nélkülözésének, azok túlzott használata azonban környezeti szempontból negatív hatásokhoz vezethet: nitrátkimosódás a talajvízbe, ammónia és nitrogén-oxid emisszió a légkörbe, mely erősíti az üvegházhatást. Ezért fontos szerep jut a műtrágyák mellett az olyan

környezetkímélő nitrogéntrágyázási módszereknek, mint az előbb említett baktériumtrágyák. FOSZFOR A TALAJBAN • ÁSVÁNYOSÍTJÁK A MIKROORGANIZMUSOK A foszfor elsődlegesen a növények generatív fejlődését, így termésképzését határozza meg,

3. ábra. A nitrogén körforgása a talajban 1. légköri nitrogén, 2. szabadon élő nitrogénkötő baktériumok, 3. oldott nitrát és ammónium, 4. növényi nitrogénfelvétel, 5. állat, 6. szerves trágya, 7. növényi és állati maradványok, 8. gyökérgümő nitrogénkötő baktériumokkal, 9. nitrogénműtrágya, 10. baktériumtrágya, 11. ionizált légköri nitrogén, 12. pillangós virágú növény. nitrogénnyereség, nitrogénveszteség

•

•

mennyisége és minősége, valamint a növény betegségekkel szembeni ellenálló képessége. A foszfor a talajban szerves és szervetlen kötésben fordul elő. A két frakció aránya változó, többnyire azonban 50–50%. A szerves kötésű foszfor legnagyobb része egy összetett, úgynevezett fitinszerű anyag, a másik része pedig a humuszanyagokhoz kötve van jelen. A talaj pillanatnyi felvehető foszfortartalma alig haladja meg a növények számára egy vegetációs időszak alatt szükséges mennyiség 1%-át. A szerves foszfor ásványosodásának üteme lassú, a mikroorganizmusok tevékenysége által azonban jelentősen gyorsítható. A műtrágyákkal a talajba juttatott foszfor a talajban viszonylag gyorsan lekötődik, nehezebben oldható kémiai formákká alakul. Meszes talajokban kalcium-foszfátok, savanyú talajokban vas- és alumínium-foszfátok képződhetnek. Ebből az is következik, hogy a műtrágya formájában kijuttatott foszfor hatóanyag csak részben hasznosul. Több gazdálkodó is beszámolt olyan tapasztalatról, hogy a talajvizsgálat szerint jó, megfelelő foszforellátottságú a területe, mégis foszforhiányosak a termesztett növények. Ez azzal magyarázható, hogy a foszfor a növények számára nem felvehető formában van jelen, amit a jelenleg is rendelkezésre álló baktériumtrágyázással orvosolhatunk.

továbbá jelentősen hat a gyökérképződésre is. A szárazság okozta stresszhelyzetekben felértékelődik annak jelentősége is, hogy a megfelelő foszforellátottság javítja a vízhasznosulást, bizonyos határig ellensúlyozza tehát a szárazság kedvezőtlen hatását. Továbbá jelentős energiaforrást jelent, hiszen megtalálható minden energiahordozó molekulában. Hiányában gátolt a gyökérfejlődés és a lombképződés, a gabonafélék gyengén bokrosodnak, ritkulnak. A gyengébb gyökérfejlődés megnehezíti a tápelemek és a víz felvételét, így romlik a termés

KÁLIUM A TALAJBAN • FELSZABADUL A SZÁRMARADVÁNYOKBÓL IS

21

A kálium jelentős mértékben meghatározza a növények vízgazdálkodását, a jó káliumellátottság előnyei így főleg aszályos években érvényesülnek. Hiányában gátolt a növekedés, a nitrogén és a foszfor beépülése, a szénhidrá­ tok – azaz például a cukor, a keményítő, a nyersrost – képződése. Emiatt romlik a

minőség, a télállóság, a betegség-ellenállóság és főként a szárazságtűrés. A nagy kvarctartalmú homoktalajok és a szerves talajok (láptalajok) káliumban szegények, a szikes talajok ezzel szemben nagy káliumtartalmúak. A talajban lévő kálium nagyrészt a szilikátokban kötve található, ezért az agyagtartalom növekedésével növekszik a

káliumtartalom. Így például viszonylag magas a csernozjom és a réti talajok esetében. A növények számára csak a talajoldatban, illetve a talajkolloidok felületén ionos formában lévő kálium felvehető. Az agyagásványokban gyakran nagy mennyiségű kálium kötődik meg, ez azonban nem hozzáférhető a növények számára. A talajoldat káliumtartalma és a kicserél-

4. ábra. A foszfor körforgása a talajban 1. foszforműtrágya, 2. baktériumtrágya, 3. növényi és állati maradványok, 4. mikroszervezetek: baktériumok, gombák és sugárgombák (foszformobilizálás), 5. humuszanyagok, 6. elsődleges ásványok, 7. vízoldhatatlan foszforvegyületek, másodlagos foszfátok, 8. oldott dihidrogén-foszfát (H2PO4−) és hidrogén-foszfát (HPO42−). foszfornyereség, foszforveszteség

•

•

hető káliumtartalom között viszonylag gyorsan beáll az egyensúly, a tartalékformákból viszont csak nagyon lassan jut oldatba újabb kálium, ugyanakkor a műtrágyával a talajba vitt kálium egy része szintén lekötődik. Ennek során a káliumionok meghatározott agyagásványok rétegrácsai közé épülnek be, és bár a talajban vannak, nem felvehetőek a növény számára.

A talaj káliumtartalmának növelésében a műtrágyázás mellett jelentékeny szerepet játszanak a szerves maradványokat elbontó baktériumok, melyek jelentős mennyiségű káliumot mobilizálnak. A növény által felvett káliumnak számottevő része a szárba épül be. A szárban a káliumnak fontos szerepe van a szilárdság kialakításában és a vízháztartás szabá-

5. ábra. A kálium körforgása a talajban 1. káliumműtrágya, 2. baktériumtrágya, 3. növényi és állati maradványok, 4. mikroszervezetek: baktériumok, gombák és sugárgombák (káliumfelszabadítás), 5. humuszanyagok, 6. agyagásványokban kötött kálium, 7. kicserélhető kálium a talajkolloidok felszínén, 8. oldott kálium (K+). káliumnyereség, káliumveszteség

•

•

toszintézisben. A bór kulcsszereplő többek között a virágzás és a sejtosztódás folyamataiban. A molibdén nélkülözhetetlen a nitrátredukcióban, és a kobalttal együtt a pillangósok nitrogénkötési folyamataiban is, ez utóbbi a B12-vitamin szintetizálásához szükséges fémkomponens. A klórt és a nátriumot szintén képes felvenni a növény, de azok kevésbé szükségesek az életfolyamataihoz. A klór javítja a növények vízháztartását, a nátrium a legelőkön lehet fontos a takarmány beltartalmi értékei miatt.

lyozásában. A táblán maradt szármaradványok – különösen a kukoricaszár – ezért fontos káliumforrásnak tekinthetők. N

P2O5

K2O

őszi búza

25

11

18

őszi árpa

27

10

26

tavaszi árpa

24

10

22

szemes kukorica

22

9

20

napraforgó

46

30

80

repce

50

30

80

borsó

60

15

40

lucerna

25

7

20

silókukorica

3,5

1,5

4

„A mikroelemeket a növényi és állati szervezet nem tudja előállítani, azokat csakis a környezetből tudják felvenni.”

1. táblázat. Növények tápanyagigénye A főbb termesztett növények nitrogén- (N), foszfor- (P2O5) és kálium- (K2O) igénye kilogrammban megadva 1 t terméshez (magában foglalva a hozzátartozó szármaradványokat)

MEZO- ÉS MIKROELEMEK A TALAJBAN • HOGY TELJES LEGYEN A NÖVÉNYTÁPLÁLÁS Mikroelemek alatt többnyire a cinket, a rezet, a vasat, a mangánt, a bórt, a szilíciumot, a szelént, a kobaltot és a molibdént értjük. A cink enzimaktivátorként fontos szerepet játszik a nitrogén-anyagcserében, a növényi hormonok szintézisében, például a magképződést és a gyökérnövekedést is befolyásolja. A réz részt vesz a fehérjeszintézis és a szénhidrát-anyagcsere folyamataiban, számos enzim katalizálásában nélkülözhetetlen. A vas szerepet játszik különböző enzimatikus folyamatokban, a fotoszintézisben és a légzésben. A mangán részt vesz a fehérjeszintézisben, a citromsavciklusban és a fo-

24

Itt kell megemlítenünk a ként, a magnéziumot és a kalciumot is. Ezeket mezoelemeknek tekintjük, mert a makroelemeknél kisebb, de a mikroelemeknél nagyobb mennyiségben igénylik őket a növények. A kénnek fontos szerepe van a fehérjék, enzimek és vitaminok felépítésében, de részt vesz a fotoszintézisben is. A fehérje- és olajos növényekre magasabb kénigény jellemző. A magnézium a klorofill központi alkotóeleme, részt vesz az aminosavak és fehérjék bioszintézisében, az energiaháztartásban, és több enzim működésében játszik katalizátor szerepet, mint bármely más tápelem. A kalcium felelős a sejtfalak stabilizálásáért, növeli a növények ellenálló képességét a toxikus nehézfémkoncentrációkkal szemben, nélkülözhetetlen a gyökerek egészséges és normális növekedéséhez. Tehát a mikro- és mezoelemek, ásványi anyagok hiánya a szervezetben elsősorban a sejtek életműködéséhez nélkülözhetetlen enzimek és vitaminok működését gátolja, vagyis a

megfelelő mikroelemek nélkül a vitaminok és enzimek hatástalanok maradnak. Az enzimek olyan fehérjék, amelyek az élő sejtekben végbemenő kémiai folyamatokat gyorsítják, ezzel a szervezet anyagcseréjét és energiaforgalmát szabályozzák, és így javítják a növények egészségi állapotát is. A jól szabályozott anyagcsererendszer ugyanis jobb kondíciót, a betegségekkel

szemben nagyobb ellenálló képességet jelent. A katalizálás ebben az esetben azt jelenti, hogy bár az enzimek nem vesznek részt az adott kémiai folyamatban, mégis növelik annak sebességét. A növényi sejtek képesek önállóan mind az enzimek, mind pedig a vitaminok előállítására. Ugyanakkor valamennyi enzim és vitamin csak akkor képes betölteni élettani funkcióját, ha azo-

6. ábra. A mikroelemek körforgása a talajban 1. mikroelem-tartalmú műtrágya, 2. baktériumtrágya, 3. növényi és állati maradványok, 4. mikroszervezetek: baktériumok, gombák és sugárgombák (mikroelem-felszabadítás), 5. humuszanyagok, 6. talajásványok, 7. kicserélhető mikroelemek a talajkolloidok felszínén, 8. oldott mikroelemek (Fe2+, Fe3+, Mn2+, Zn2+, Cu2+ stb.). mikroelem-nyereség, mikroelem-veszteség

•

•

kat a megfelelő mikroelemek aktiválják, minden enzimet és vitamint más és más. A mikroelemeket viszont a növényi és állati szervezet nem tudja előállítani, azokat csakis a környezetből tudja felvenni. Vagyis hiába van meg valamennyi enzim és vitamin a szervezetben, ha azokat nem tudja aktiválni a megfelelő mikroelem. A baktériumok, a gombák, illetve a növényi gyökér is szerves savak kiválasztásával képes oldani, így a növény számára is felvehetővé tenni a talajban lévő mikroelemeket. Ennek is feltétele azonban a megfelelő talajállapot (például a víztartalom) és a megfelelő talajélet. Vannak olyan mikroelemek, amelyek felvehetőségét egy másik elem nagyobb mennyiségben való jelenléte gátolhatja. Ilyenkor relatív hiányról beszélünk, a megoldást pedig az adott mikroelem mennyiségének növelése jelenti. Ilyen antagonizmus lehet a foszfor indukálta cinkhiány, a kálium indukálta magnézium-, vagy kalciumhiány. A növények jó mikroelem-tápláltsági állapota ahhoz is hozzájárul, hogy azok állati, illetve humán elfogyasztásával az élelmiszer-

„Ha kezünkbe veszünk egy marék földet, élőlények milliárdjait találhatjuk benne.” láncba is elegendő mennyiségű mikroelem kerüljön. Ez kiemelten fontos az egészséges élelmiszerek előállításának szempontjából, hiszen a mikroelemek az állati és humán szervezetben ugyanazokat a kulcsfontosságú funkciókat töltik be, mint a növényeknél. 7. ábra. A talaj fontosabb mikroszervezetei 1. gombamicélium, 2. baktériumok, 3. sugárgombák

A talajok biológiai tulajdonságai és a termékenység ÉLŐLÉNYEK A TALAJBAN • LÁTHATATLAN MIKROVILÁG Ha kezünkbe veszünk egy marék földet, az mozdulatlannak, élettelennek tűnik, pedig élőlények milliárdjait találhatjuk benne. Az egysejtű baktériumoktól az emlősökig és a magasabb rendű növényekig több ezer ismert élőlényfaj található a talajokban. Számos olyan is van, elsősorban a mikroorganizmusok között, amelyet még fel sem fedeztek. Az élő anyag tömegének becsült mennyisége talajtól függően hektáronként

10–25 tonna körül alakul a felső 25 cm-es talajrétegben. A talaj szerves anyagának átlagos összetétele a következő: 85% humusz, 10% gyökerek és 5% a benne élő növény- és állatvilág. Utóbbi összetétele rendkívül változatos, elmondható, hogy a baktériumoktól a mikroszkopikus gombákon és földigilisztákon át egészen a vakondokig számtalan fajt felölel. Ezek közül a talaj termékenysége szempontjából a mikroszervezetek (baktériumok, sugárgombák és gombák) a legfontosabbak. Ezek bár rendkívül kicsiny méretűek, szabad szemmel láthatatlanok, mégis hatalmas mennyiségben fordulnak elő a talajainkban. Mind számukat, mind pedig tevékenységüket tekintve kiemelkednek a baktériumok. Egy gramm talajban számuk néhány milliárd körül

A baktériumok felépítése A baktériumok egysejtű, sejtmag nélküli mikroorganizmusok (pár µm méretű, szabad szemmel nem látható élő szervezetek), ivartalanul szaporodnak. Hosszirányban növekednek, majd egy bizonyos méretet elérve kettéosztódnak. Utódaik genetikai állománya megegyezik az eredetivel. Kedvező tenyészfeltételek (megfelelő tápanyagellátás, hőmérséklet, nedvesség stb.) mellett az osztódás gyorsan, akár 20 percenként vagy pár óra alatt megismétlődik. Ha negatív hatások érik a baktériumokat (tápanyaghiány, hosszú ideig tartó szárazság, téli hideg stb.) nem a szaporodás a céljuk, hanem a kedvezőtlen körülmények átvészelése. Ekkor úgynevezett kitartó képletet hoznak létre, amely anyagcseréjét tekintve inaktív, de alkalmas arra, hogy a mikroszervezet a kedvezőtlen körülményeket átvészelje. Egyes baktériumok képesek erős fallal rendelkező spórák létreho8. ábra zására is, illetve arra, hogy az egész baktériumsejt egy spóA baktériumok rává alakuljon át. Ez a forma sokkal inkább képes arra, hogy sematikus felépítése a kedvezőtlen körülményeket átvészelje. Optimális körül- 1. ostorok, 2. kocsonyás burok, 3. szilárd mények között aztán (például a téli hideget követően) újra sejtfal, 4. citoplazma, 5. nukleoid (örökítő­ anyag), 6. riboszómák aktivizálódnak az életfolyamataik. 27

van, tömegük pedig mintegy 0,4 tonna 1 hektár 25 cm-es mélységű (4000 tonna tömegű) talajrétegben. Kedvező körülmények között gyors anyagcseréjüknek és szaporodóképességüknek köszönhetően testtömegük több százszorosát is képesek lehetnek egy nap alatt táplálékként

(szén- és nitrogénforrásként) hasznosítani. Ezáltal le- (vagy meg-) bontják a legkülönbözőbb típusú szerves anyagokat, ha erre a környezeti körülmények is lehetőséget adnak. Ennél a példánál maradva, 4000 tonna talajban – 3 százalék szerves anyagot feltételezve – megközelítőleg

9. ábra. A talajélőlények szerepe a szármaradványok lebontásában 1. szerves maradványok a talajfelszínen, 2. talajlakó állatok (aprítás, megbontás), 3. szerves maradványok a talajban, 4. mikroszervezetek: baktériumok, gombák és sugárgombák (megbontás, lebontás, humifikálódás, ásványosodás), 5. humusz, 6. ásványi tápanyagok

ségük is azt eredményezi, hogy ezek a mikroszervezetek végzik a talajban lévő szerves anyag átalakításának legnagyobb részét. Sokoldalúságuknak megfelelően az egyes fiziológiai csoportok fajonként eltérően más-más összetételű anyagot termelhetnek, így a legkülönbözőbb szerves anyagok (állati maradványoktól a kukorica-, repce-, vagy napraforgószárig) lebontását képesek elindítani vagy teljesen elvégezni. A baktériumok után az egysejtű sugárgombák fordulnak elő legnagyobb számban a talajban. Ezek rendszertanilag szintén a baktériumokhoz tartoznak, itt azonban külön említjük őket, mert felépítésükben különböznek az előbb bemutatott baktériumoktól. A sugárgombák száma a talajban grammonként elérheti a százmilliót. A frissen szántott talaj friss szagát például leginkább a sugárgombáknak köszönhetjük. A baktériumok mellett a sugár-

120 tonna mennyiséget kapunk, amelynek csak egy részét képezik a mikroorganizmu­sok. Ezek lebontó tevékenységének lényege, hogy olyan anyagokat (enzimeket) termelnek, amelyekkel képesek metabolizálni (lebontani) a talajban lévő szerves maradványokat (például a növények szármaradványait) is. Ezekből az anyagcsereút végén végül szén-dioxid, tápelemek és víz keletkezik. A baktériumok gyorsasága annak köszönhető, hogy tömegükhöz képest nagy a felületük, de emellett sokoldalú tevékeny-

„Ha nem volnának jelen a mikroszer­ vezetek a talajainkban, akkor megszűnne az anyagok biológiai körforgása.”

29

gombák is hozzájárulnak a talajban végbemenő lebontó folyamatokhoz. A baktériumok mellett nem elhanyagolható a talajban a mikroszkopikus gombák tevékenysége sem. Ezek száma a talajban grammonként elérheti a tíz-száz ezres nagyságrendet, bár egyedszámuk megállapítása a fonalas testfelépítésük miatt nem egyértelmű. A testüket felépítő fonalak a talajt hosszan képesek behálózni, de egy-egy szervesanyag-csomónál akár bonyolult kötegekké is tömörülhetnek. A gombák akkor kapcsolódnak be nagyobb aktivitással a bontási folyamatokba, ha a baktériumok, il-

A talaj A földkéregnek az a legfelső, szilárd része, amely képes életfeltételeket biztosítani a növények, az állatok és az ember számára is. Csak első ránézésre tűnik azonban szilárd és élettelen közegnek, valójában magában a talajban is számtalan élőlény él. Fizikai összetétele tekintetében pedig igazán különleges, hogy a természetben egyedüliként egyszerre három halmazállapot van jelen benne: a folyékony (víz), a szilárd (szerves és szervetlen talajalkotók) és a gáz (levegő). A talaj ezáltal leginkább egy háromfázisú, élő rendszerként határozható meg.

10. ábra. A növények tápanyagfelvétele a gyökéren keresztül 1. ioncsere talajoldattal, 2. humuszanyagok, 3. mikroszervezeteken keresztüli tápanyagfelvétel, 4. agyagásványok ioncseréje, 5. tápanyag kioldása ásványi alkotóelemből

letve sugárgombák már előkészítették ehhez a szerves anyagokat, vagy ha a körülmények azok működőképességéhez nem megfelelők. Ilyen körülmény például a komposzthalom belsejében lévő magas hőmérséklet, vagy a tűlevelű er-

dők erősen savanyú talaja, ahol csak a gombák képesek a szerves anyagok lebontására. Fentiekből következik, hogy ha nem volnának jelen a mikroszervezetek a talajainkban, akkor megszűnne az anyagok biológiai körforgása, az elhalt szerves anyag nem tudna lebomlani azokra az egyszerű vegyületekre, amelyek a növények tápanyagául szolgálnak, így pedig újabb szerves anyagok sem tudnának létrejönni. Nyugodtan állítható tehát, hogy a mezőgazdaság eredményessége a talajok kiegyensúlyozott életénél kezdődik. A talajélet hozza létre a növények számára azt az optimális körülményt, amely szükséges ahhoz, hogy a genetikailag kódolt tulajdonságaik szerint a megfelelő produkciót létrehozzák. A folyamatban a mikroorganizmusok az ásványi anyagok mobilizálásával, a talajtermékenységet jelentősen fokozó humuszképződési folyamatban „játszott jelentős szerepükkel” járulnak hozzá a morzsalékos talajállapot létrejöttéhez. Ennek az ideális talajszerkezetnek – amely nagy felületű szemcseszerkezet a benne képződött levegőzárványok tömegével – köszönhető végül is a csapadékvíz megtartása a felső rétegekben, és a kedvező víz-levegő arány kialakulása. Az anyagcsere-fo-

lyamatok a víz és a levegő állandó jelenlétében zajlanak, amelyre igen nagy szükség van ahhoz, hogy a mikroorganizmusok többsége kifejthesse aktív tevékenységét. Hozzájárul a talajok nagy változatosságához, hogy igen szoros kapcsolatrendszer létezik a talajban élő legkülönbözőbb élőlények között. A rendszert működésben tartó energia elődleges forrása a Nap sugárzási energiája, ezt használják fel a növények fotoszintézisük során a szer-

„A tápelemek felvehetősége szempontjából külön figyelmet érdemel a rizoszférában kialakuló kémhatás.” ves anyagok előállításához. A növényi szervekben raktározódik el aztán az az energia, amely végső soron a talajban élő összes élőlény energiaforrását képezi. KÉMIAI-MIKROBIOLÓGIAI KÖLCSÖNHATÁSOK A GYÖKÉR­ KÖZEGBEN • A RIZOSZFÉRA EFFEKTUS A növények gyökérzetükön és levélzetükön keresztül is képesek felvenni a szervezetük

Az élet alapja: a fotoszintézis és a tápanyagok körforgása A növények a nap energiájának segítségével glükózt (szőlőcukrot) állítanak elő vízből és szén-dioxidból. A glükóz és az abból képződő összetett cukrok jelentik az élőlények számára leginkább szükséges energiaforrást. Azok az élőlények, amelyek nem végeznek fotoszintézist a növényeken keresztül jutnak glükózhoz. Az állatok és az ember elfogyasztják a növényeket, a talajban élő mikroorganizmusok pedig lebontják a növényi és kisebb részben állati maradványokat, hogy hozzájussanak ehhez az energiaforráshoz. A lebontás folyamán azonban olyan anyagok (szén-dioxid, víz és ásványi tápelemek) is felszabadulnak, melyek a növények számára tudnak kiinduló alapanyagokat jelenteni. 31

képesek felvehető állapotúvá tenni a talaj tápelemtartalmát, különösen a mikroelemeket. A rizoszféra a gyökéren túl magában foglalja az ahhoz közel eső talajrészt, így az abban élő mikroorganizmusokat, és az előbb említett szerves savakat is. A tápelemek felvehetősége szempontjából külön figyelmet érdemel a rizoszférában kialakuló kémhatás: A legtöbb tápelem enyhén savanyú vagy semleges pH tartományban mobilis: a tápanyagok hozzáférhetősége szerves talajokon 5,0–6,0 pH, míg váztalajokon 5,5–7,0 pH tartomány között a legintenzívebb. A savanyúbb kémhatás ugyanakkor elősegítheti a talajokból bizonyos toxikus elemeknek a szükségesnél nagyobb arányban történő növénybe jutását is. Amikor megtörtént a tápelemek és a víz felvétele a gyökéren (vagy kisebb részben a levélen) keresztül, az anyagszállítás során azok a végfelhasználást végző növényi részbe kerülnek a szállítószövet-rendszeren keresztül. Ez két részből, a faelemekből és a háncselemekből áll. A háncselemekben a tápanyagok a felhasz-

felépítéséhez szükséges tápanyagokat és vizet, mennyiségileg azonban sokkal nagyobb részt képvisel a gyökéren keresztül felvett tápelemek aránya. Joggal állítható tehát, hogy a gyökérzet sokkal több, mint csupán a növény rögzítő szerve a talajban, összeköttetést jelent a növényi életfolyamatok, és az azokhoz szükséges biológiai, illetve kémiai tényezők között. A növényi tápelemek különböző szervetlen és szerves formában találhatók a talajban, a növények azonban csak szervetlen ionként képesek felvenni és hasznosítani azokat. Növénytáplálási szempontból ezért kulcsfontosságúak azok a folyamatok, melyeken keresztül oldódnak, ezáltal a növény számára is felvehetővé válnak a tápelemeket tartalmazó vegyületek. E tekintetben különös jelentősége van a talajban élő mikroszervezetek által, illetve a gyökerek által termelt szerves savaknak. Ezek Egészséges talaj, egészséges élelmiszer A talajélőlények számának növekedésével vagy működőképességük javulásával a talajon megtermelt élelmiszereink minőségi tulajdonságai is javulnak, kihatva ezzel az ember egészségi állapotára is

„Növényi eredetű élelmiszereinkben a mikroelemek arányának folyamatos csökkenése figyelhető meg. A mikroelemek hiánya pedig kihat az élelmiszerlánc egészére.”

32

nálás helyéig jutnak el a növényen belül. Ezzel szemben a farész csupán a víz és az abban oldott ionok (egyszerű elemek, melyekből kémiai reakciókon keresztül tápanyagok keletkeznek) szállítását végzi, mégpedig a gyökértől a levél irányába.

AZ ÉLELMISZERMINŐSÉG ÉS -BIZTONSÁG TALAJBIOLÓGIAI KÉRDÉSEI • A SZÁNTÓFÖLDTŐL AZ ASZTALIG

kel nap mint nap szembesülünk az úgynevezett civilizációs betegségek (allergia, stressz, immunrendszeri problémák) folyamatos erősödése és terjedése által. További példaként említendő a szelén, melynek egyes vegyületei a rák áttétek kialakulását fékezik vagy blokkolják. Az utóbbi 40–50 évben a rák- és cukorbetegségek száma rohamosan növekedett, ami összefüggésbe hozható a mikroelemek hiányával a táplálékban. De talán nem tudatosodott még bennünk, hogy milyen sok betegségnek és problémának az alapvető oka a mikroelemek folyamatos hiánya. Megállapítható tehát, hogy a talajélőlények számának csökkenésével vagy működőképességük rosszabbodásával a talajon megtermelt élelmiszereink minőségi tulajdonságai is romlanak, kihatva ezzel az ember egészségi állapotára is. Egészséges tejet, illetve húst csak egészséges állat tud termelni. Egészséges állatot csak egészséges takarmánnyal lehet tenyészteni, az egészséges élelmiszer pedig megalapozza az emberi egészség megőrzését is. Az élelmiszerlánc egészének szem előtt tartása meghatározza a gazdálkodás módját. Több civilizáció tűnt el azért a Föld színéről, mert nem becsülte meg kellőképpen a talajt. Mindez felveti a kérdést: mennyit is tudunk valójában a talajéletről? A talajt óriási biodiverzitás, fajgazdagság jellemzi, mely alapvetően meghatározza termékenységét. A talajtermékenység megőrzéséhez szükség van a növénytermesztésben olyan szerves anyagok felhasználására, amelyek megőrzik, sőt növelni is képesek a talaj életképességét.

A talajlakó baktériumok a szorosan vett mezőgazdasági termelésen túl a fogyasztókra, azaz a táplálkozásunkra is fontos hatással vannak. A kedvező hatású baktériumok száma a talajokban gyakran lecsökken. Ennek oka lehet a levegőtlen talajkörülmények kialakulása vagy a talaj kémhatásának megváltozása, például a rothadó szármaradványok hatására. Ekkor egyéb, az emberi szempontból kedvezőtlen mikroorganizmusok elszaporodása következik be. A kedvezőtlen mikroorganizmusok felszaporodásának számos negatív hatása van, megnőhet például a nehézfémek, toxikus elemek oldhatósága és növényi felvétele, de megnő a kockázata ezek élelmiszereinkbe való bekerülésének is. Az intenzív termesztés hatására a növények a nagyobb termésekkel egyre több mikroelemet vonnak ki a talajból. Utánpótlásuk azonban csak akkor megoldott, ha célirányos mikroelem-trágyázást folytatunk. A talaj kémhatásának csökkenése is a mikroelemek kioldódását segíti elő. Mindezek egyenes következményeként a növényi eredetű élelmiszereinkben a mikroelemek arányának folyamatos csökkenése figyelhető meg. Mivel az állati takarmányok is növényi alapúak, így az állati termékekben is kimutatható ez a folyamatos mikroelem-csökkenés, ami az emberi szervezetre is hatással van (folyamatosan csökken a mikroelem-ellátottság szintje). A mikroelemek hiánya kihat tehát az élelmiszerlánc egészére. A következmények-

33

2. A talajtrágyázás

hatásainak összefoglalása

A termőtalaj leromlása • A talajt unokáinktól kaptuk kölcsön

nyisége és romlik a minősége. Ezzel párhuzamosan csökken a talajban a kedvező hatású baktériumok száma, és felszaporodhatnak a kedvezőtlen hatásúak. A só formájában megjelenő műtrágyák hatására különösen a szármaradványok lebontására, valamint a levegőben lévő nitrogén megkötésére képes baktériumok száma csökkent le. A hasznos baktériumok visszaszorulásának következtében nem megfelelően bomlanak le a gyökér- és szármaradványok a talajokban. Ennek következményeként megtelepednek rajtuk a kórokozó gombák, áttelelő forrásul szolgálnak a kártevőknek, nem szolgáltatnak megfelelő mennyiségű tápanyagot a következő kultúrnövénynek, nincs pufferhatás, tovább savanyodik a talaj, romlik a szerkezete, levegő-, víz- és hőgazdálkodása, humuszképzési folyamata. A talajélet csökkenésével szorosan összefügg a talaj humusztartalmának csökkenése is. A kizárólag és folyamatosan csak műtrágyázott talajokon a talaj humusztartalmának csökkenésével lehet számolni, ami a talajban lakó mikroorganizmusok számára és arányára is negatívan hat. A humusztartalom egyensúlyban tartása, esteleges növelése csak úgy biztosítható, ha: • a szár- és gyökérmaradványokat visszaforgatjuk talajainkba, • szerves trágyázunk, • következetes és folyamatos talajoltást végzünk (baktériumtrágyával).

A

z első fejezetből kiderült, hogy a fenntartható, környezettudatos és hatékony növénytermesztés megfelelő talajélettel rendelkező, tehát biológiailag aktív talajon tud megvalósulni. Az intenzív növénytermesztési technológiák elterjedésével az utóbbi fél évszázadban megnőtt a műtrágyák és növényvédő szerek, gyomirtók, talajfertőtlenítők, érésgyorsítók, illetve egyéb vegyszerek használata, amelyek pozitív hatásaik mellett a talajok elsavanyodását és a talajélet csökkenését is magukkal vonták. A talaj savanyodásának következtében jelentősen növekszik

„Több, egyébként igen magasan fejlett civilizáció tűnt el a Föld színéről, részben azért, mert nem kellően becsülte meg a létfontosságú termőtalajt.” a tápanyagok oldhatósága, így csapadékos területeken a talaj tápanyagának egy része kimosódik a talajvízbe, ezért a növények nem tudják felvenni. A kimosódott tápanyagok szennyezik a felszín alatti és felszíni vizeinket is. Gazdaságilag pedig mindez óriási veszteséget jelent. Savanyodó talajokon fokozódik a toxikus nehézfémek felvétele is. Ez terméscsökkenést eredményez, növeli a termelés kockázatát, a növények kevésbé lesznek ellenállóak, így megnőnek a védelmükre fordított költségek is. Csökken a termés men�-

Az így talajba juttatott anyagok intenzív mikrobiológiai folyamatok által bomlanak le és alakulnak át. A fentebb felsorolt negatív hatásokat tovább erősíti a nem megfelelő agrotechnika is. Ezen tényezők összességeként 36

A TERMŐTALAJ LEROMLÁSA

A legfontosabb műtrágyák és hatóanyag-tartalmuk • • • • •

• • • •

ammónium-nitrát (34% N) mészammon-salétrom (pétisó) (27% N) kálium-nitrát (13% N, 38% K2O) kalcium-nitrát (15,5% N, 28% CaO) karbamid (46,6% N)

szuperfoszfát (17% P2O5) kálium-klorid (40–60% K2O) kálium-szulfát (48–52% K2O, 18% S) monoammónium-foszfát (61,7% P2O5, 12,2% N)

• romlik a talaj szerkezete, levegő-, víz- és hőgazdálkodása, • még tovább savanyodik a talaj.

romlott le a talajaink levegő-, hő- és vízgazdálkodása, lettek nehezebben művelhetőek. A talajélet csökkenésének káros hatásai az alábbi pontokban foglalhatók össze: • a mikroorganizmusok száma és aránya nem megfelelő a talajban; • a talaj kémhatása kimutathatóan csökkent, ezáltal megindult a talajok savanyodása, ami kedvezőtlen a növények, és kedvező a káros mikroorganizmusok számára; • a szuboptimális kémhatásnak köszönhetően a hasznos baktériumok pusztulnak, a károsak felszaporodnak; • a kedvezőtlen baktériumok túlsúlyának következményeként a növények nagyobb mértékben vesznek fel toxikus anyagokat. Ennek következtében a növények betegek és kevésbé ellenállóak lesznek a külső hatásokkal, betegségekkel szemben; • a talajba kerülő szármaradványok nem tudnak elbomlani, ezzel szemben a talajban rothadási folyamatok indulnak be, ezért • nem megfelelő a talaj tápanyagpótlása, csökken a növény számára hasznosítható tápanyagok mennyisége, • nem biztosított megfelelő mennyiségű szénforrás, • hozzáadott nitrogénnel sem aktív a szárbontás,

Műtrágyák alkalmazásával a terméseredmények jelentős növekedése érhető el, de csak akkor, ha azok hatóanyagai a növény számára felvehetőek. Ehhez oldószerre, szerves agyagokra, és a mobilizáláshoz, feltáródáshoz megfelelő mikrobiális közegre van szükség. Nem kell feltétlenül tudományos igényességgel kezelni a talajélet fontosságát, hiszen „józan paraszti és�szel” könnyen felfogható összefüggésekről van szó. Az ideális talajviszonyokat csak úgy lehet megközelíteni és fenntartani, ha a talajainkat rendszeresen szerves anyagokkal, trágyákkal, komposztokkal látjuk el.

37

A korszerű tápanyaggazdálkodási gyakorlat • Fenntartható növénytáplálás

azok felvehetőségét. Ezen kívül az egyoldalú, illetve túlzott műtrágyázás több negatív hatást is eredményezhet. Az egyoldalú, csupán néhány tápelemre kiterjedő műtrágyázási gyakorlat hatására hiányba kerülnek a talajban a növény számára szintén nélkülözhetetlen egyéb tápelemek. A túlzott mű­trágyázás különösen a nitrogén esetében vezethet komoly problémákhoz: a nitrát kimosódva a talajvizet szennyezi, a gáz formájában felszabaduló nitrogén-oxidok és ammónia pedig az üvegházhatást erősíti.

A MŰTRÁGYÁZÁS HIÁNYOSSÁGAI A mezőgazdasági termelésben hagyományosan a szerves és műtrágyák felhasználásával oldják meg a tápanyagok utánpótlását. A műtrágyázás során olyan ipari úton előállított anyagokat juttatunk a talajba, amelyek egy vagy több, a növény számára szükséges tápelemet tartalmaznak. A műtrágyázás célja tehát a növény igényének kielégítése egyes tápelemek tekintetében, nem pedig a talaj termékenységét elősegítő komplex biológiai

A SZERVES TRÁGYÁZÁS HIÁNYOSSÁGAI Az intenzív mezőgazdasági technológiák, így a műtrágyázás térhódítását megelőzően a szerves trágyák kijuttatása szolgálta a talajok tápanyag-utánpótlását. Szerves trágyák alatt értjük azokat a trágyákat, melyek az állatok bélsarából vagy növényi maradványokból (elsősorban szalmából) jöttek létre, továbbá tápelemtartalmuk jelentős része szerves kötésben van. A legismertebb szerves trágya az istállótrágya, de ide tartoznak például a hígtrágyák és a komposztok is. Fontos eszközét jelentik ezek az anyagok a tápanyag-gazdálkodásnak azáltal, hogy a talaj humusztartalmát növelik, a talaj flóráját és faunáját szerves tápanya­gokkal látják el, illetve egyúttal a növények mikroelem-trágyázását is elvégzik. Nem megfelelő bomlottság mellett azonban nem tartalmaznak elég mennyiségű tápelemet a növénynövekedés számára. A tápelemtartalmuk jelentős részének először mikrobiológiai folyamatokon keresztül ásványosodnia kell ahhoz, hogy a növények számára felvehetővé váljanak.

„Az egyoldalú műtrágyázás, a talaj szerkezetét rontó talajművelés, illetve a szervestrágya-kijuttatás csökkenése a talaj termékenységének csökkenését eredményezik. Ezért egyre nagyobb hangsúlyt kap a talajélet, így a termékenység megőrzése, sőt növelése.” folyamatok szabályozása. Ez nem jelenti azt, hogy a növények táplálása megoldható lenne műtrágyák nélkül, nem szabad azonban a talajéletet növelő tápanyag-gazdálkodási beavatkozásokat sem figyelmen kívül hagyni. Mint az az előző fejezetben bemutatott folyamatok alapján látható, a megfelelő talajélet az összes tápelem esetében javítja, növeli A TERMŐTALAJ LEROMLÁSA

38

KORSZERŰ TÁPANYAG-GAZDÁLKODÁS

Hígtrágya kezelése baktériumtrágyával A baktériumtrágyák alkalmazásának új területét jelentheti a jövőben a hígtrágyával történő együttes kijuttatás, illetve a biogáz-előállítás során visszamaradt iszap ilyen módon történő kezelése. Mindkét esetben a tápelemek növényi felvehetőségének növelése és az anyag mikrobiológiai aktivitásának növelése várható. Ilyen módon értékesebb, a talajéletet növelő trágyát juttathatunk ki.

KÖRNYEZETTUDATOS ÉS HATÉKONY TÁPANYAG-GAZDÁLKODÁS

tápelemre van szüksége, legalább ugyanen�nyire fontos az is, hogy a növény fejlődése során kritikus időszakokban elegendő men�nyiségű tápelem álljon rendelkezésre a helyes arányokban. Ezért lehet hasznos a vetés előtti talajműveléssel egybekötött tápanyag-utánpótlás is, amely egyrészt a kezdeti fejlődéshez szolgáltat létfontosságú tápelemeket, másrészt a teljes növénynövekedés folyamán szükséges tápelem-szolgáltatásnak is fontos forrása. Ezt követően azokban az idő­ szakokban kell tápanyag-gazdálkodási beavatkozásokat végezni, melyek elsődlegesen meghatározzák a termésképzést. Ilyen időszaknak számít búzánál például a bokrosodás kezdete, vagy a szárbaindulás és a kalászhányás időszaka. Ekkor fejtrágyázáson keresztül végezhető a tápanyag-kijuttatás, melynek során a fentiek értelmében szintén nem szabad csupán egyetlen tápelemre, sőt trágyára hagyatkozni, hanem törekedni kell a minél több tápelemre kiterjedő trágyázási gyakorlat kialakítására. Ez a cél legsikeresebben többféle trágya, így például a mű- és a baktériumtrágyák együttes felhasználásával érhető el.

Mind a fenntarthatóság, mind pedig a hatékonyság elveinek eleget tesz az a tápanyaggazdálkodási gyakorlat, amely nem csupán egyféle trágyával oldja meg a növények tápanyag-utánpótlását, hanem egyszerre használ műtrágyát, – ha rendelkezésre áll – szerves trágyát, továbbá baktériumtrágyát. A műtrágyázás által a talajba kerülnek a növény számára nagy mennyiségben szükséges tápelemek, a baktériumtrágyázás pedig – mint azt a következő fejezet részletesen tárgyalni fogja – jelentős mértékben képes kiegészíteni a nitrogén-, foszfor- és káliumtartalmat, és jobb közeget teremt a többi tápelem, különösen a mikroelemek felvehetőségének. A kombinált szerves és baktériumtrágyázás eredményesen járul hozzá a talajok tápelemtartalmának és talajbiológiai tulajdonságainak javulásához is. Ahhoz, hogy a tápanyag-gazdálkodás gyakorlata fenntartható és hatékony legyen, nem elegendő csupán azt figyelembe venni, hogy a növényeknek összesen mekkora mennyiségű

39

3. Baktériumtrágyázás

Új alapokon a növénytáplálás

Mikroorganizmusok felhasználása talajoltásra • Élő technológia

M

int azt az előző fejezet részletesen tárgyalja, a talajélet a nagyadagú műtrágyák hatására jelentősen romlik, a talajok savanyodnak, egyes fontos baktériumok száma jelentősen csökken a talajainkban. Ezeket a negatív folyamatokat számos tudományos kutatás is felismerte, ezért előtérbe került a talajélet helyreállításának fontossága. Ez a cél a műtrágyák okszerű használatával, célirányos, talajéletet növelő mikrobák irányított alkalmazásával valósítható meg. Igen alkalmasak erre a ma már Magyarországon is engedélyezett és gyártott baktériumtörzsek, mint például az Azotobacter chroococcum, vagy a Bacillus megaterium. Ezek a mikroorganizmusok az alkalmazás céljától függően más-más mikroba­ fajokkal, -törzsekkel is társíthatók.

szabadulnak fel a növény számára. A baktériumtrágyák szorosan illeszkednek a fenntartható mezőgazdasági gyakorlat követelményeihez, nem terhelik káros anyagokkal a talajt, hiszen a talajban egyébként is jelenlévő baktériumok számát növelik meg. Ezek a mikrobák jelentős alkotói a talajtermékenységnek. A baktériumtrágyák felhasználásával a műtrágyák mértékét csökkenteni, hatékonyságukat pedig növelni lehet. Előbbire példa a légköri nitrogént megkötni képes baktériumtörzsek talajba juttatása. A műtrágyák hatékonyságát pedig azok a baktériumok képesek növelni, amelyek a talajba műtrágya formájában bevitt, de lekötődött, a növény számára így nem hozzáférhető tápelemeket oldják, újra felvehetővé teszik. A BAKTÉRIUMOK SZEREPE A TALAJBAN

Talajaink termőképességét nagymértékben meghatározza biológiai aktivitásuk. A talajban élő mikroorganizmusok élettevékenységük révén hozzájárulnak a talaj kémiai, biológiai és fizikai tulajdonságainak alakításához, így teremtve optimális feltételeket a termesztett növények számára. Kiemelendő „Talajaink termőképességét nagymértéka szerves anyagok ásványivá történő átalakítáben meghatározza biológiai aktivitásuk.” sában (szakszóval mineralizációjában), valamint a humuszképződésben betöltött fontos szerepük. Előbbi által a növény számára felA baktériumtrágya egy szerves, élő baktériumokból álló „trágya”, amellyel nem köz- vehető formába kerülnek a tápelemek, utóbbi pedig amellett, hogy növeli a talaj tápanyagtővetlenül a növényt, hanem a talajt kezeljük, kéjét is, elsődlegesen javítja a talaj szerkezetét. „oltjuk be”. Nem nitrogént, foszfort, vagy más Mindemellett fontos megemlíteni azt is, hogy tápanyagot juttatunk a talajba, hanem olyan a talaj mikroorganizmusainak légzése növeli baktériumtörzseket, amelyek egyrészt a talaja növényállományban a széndioxid-koncentban lévő tápelemeket a növények számára felrációt, így hatékonyabbá teszi a fotoszintézist. vehetővé tudják alakítani, másrészt képesek A növénytermesztési gyakorlatban aktuálisan bontani is a talajban lévő növényi maradvájelentkező problémák, nyokat. Utóbbi által szintén tápelemek 42 TALAJOLTÁS

mint például az előző fejezetben tárgyalt egyoldalú műtrágyázás, a talaj szerkezetét rontó talajművelés, illetve a szervestrágya-kijuttatás csökkenése a talaj termékenységének csökkenését eredményezi. Ezért egyre nagyobb hangsúlyt kap a talajélet, így a termékenység megőrzése, sőt növelése. A BAKTÉRIUMTRÁGYÁK HATÁSMECHANIZMUSA Klasszikus szakirodalmi adatok bizonyítják, hogy a hasznos baktériumok többek között, például a légköri nitrogén megkötésén keresztül, valamint a nehezen oldódó tápanyagok (elsősorban foszfor és néhány mikroelem, például vas, mangán) kémiai mobilizációján keresztül növelik a tápelemek növényi felvehetőségét. A mikroorganizmusok anyagcseréjük során szerves savakat választanak ki, amelyek a rizoszférában számos tápelem oldódásához járulnak hozzá. A növény gyökerei a szerves savak segítségével nagyobb mennyiségű ásványi anyagot képesek hasznosítani. Ezzel javítják a növény egészségi állapotát is, hiszen a harmonikus tápelem-ellátottságú növények

ellenállóbbak a betegségekkel és a kártevőkkel szemben. Az aktív talajélet fontossága meghatározó tehát a talajművelésben. A legtöbb talajban csak igen kis mennyiségű mikroelem van a növények számára felvehető állapotban. Ha azonban a talajoldatban a növényi felvétel következtében csökken a mikroelemek koncentrációja, az egyes elemek át tudnak menni az oldhatatlan, vagy kevésbé oldható formákból az oldhatókba. A baktériumtrágyázás, talajoltás kétféle módon is képes javítani a mikroelem-ellátottságot: egyrészt a szár­ maradványok lebontása által felvehetővé teszi az azokban lévő mikroelemeket, másrészt a talaj biológiai aktivitásának növelésével, jó szervesanyag-tartalom kialakításával egyenletessé és gyorsabbá teszi a mikroelemek növényi felvehetőségét. Liebig 1840-ben fogalmazta meg a minimumtörvényt, mely szerint a növények fejlődését mindig az igényekhez képest legkisebb mennyiségben jelenlévő tápanyag határozza meg. A Liebig elmélet nemcsak a tápanyagokra, hanem minden környezeti tényezőre is igaz. Jelenleg a természetes biológiai körforgás, a

A mikroorganizmusok ipari és technológiai jelentősége Az emberiség évezredek óta használja a baktériumokat (az élesztő- és penészgombákkal együtt) olyan alapvető élelmiszerek készítésére, mint a bor, sajtok, ecet, savanyú káposzta vagy joghurt. A baktériumokat szervesanyag-lebontó képességük miatt az iparban hulladékfeldogozásra és szennyvíztisztításra is felhasználják. A kőolajban levő szénhidrogéneket lebontó baktériumokat olajfoltok megszüntetésére, és egyéb szennyezőanyagok lebontására lehet alkalmazni. Gyógyszerek előállításában szintén közreműködnek a baktériumok, a legjelentősebb ilyen termékek az antibiotikumokat tartalmazó készítmények. A biológiai védekezés során növényvédő szerként is használhatók baktériumok, vagy azok anyagai, anyagcseretermékei. Így lehet például hasznosítani a lepkék és molyok elleni védekezésben is felhasználható Bacillus thüringiensis bakteriális készítményeket vagy anyagcseretermékeket. 43

A baktériumtrágyában alkalmazott baktériumok • Speciális funkciók

„megfelelő talajélet” a minimumban lévő tényező. Amíg a baktériumok és egyéb mikroszervezetek életműködéséhez szükséges szerves anyagok (elsősorban szármaradványok) és nedvességtartalom rendelkezésre áll, az saját tömegének megfelelő mennyiségű tápanyagot kínál a növényeknek folyamatszerűen (nem lökésszerűen, mint a műtrágya vagy az istállótrágya).

AZOTOBACTER CHROOCOCCUM • A NITROGÉNKÖTŐ A mezőgazdaságban felhasznált egyik legfontosabb mikroszervezet az Azotobacter chroococcum, mely egy szabadon élő nitrogénkötő baktérium. Jelentőségét az adja, hogy képes a levegőben található elemi nitrogén megkötésére, amely így felvehetővé válik a növények számára. A talajok Azotobacter chroococcummal történő beoltása gazdagítja a talaj felvehető nitrogéntartalmát. A folyamat során a légkörben elemi formában jelenlévő nitrogén egy oxidációs (oxigénfelvétellel járó) folyamat következtében nitritté, majd nitráttá alakul, amely formát a növények könnyen hasznosítani tudják. A mezőgazdasági gyakorlatban a nitrogénkötő baktériumok talajba juttatásával lehetővé vált a légköri nitrogén felhasználása a nem pillangósvirágú növényeknél is.

11. ábra. A minimumtörvényt ábrázoló hordómodell A növények fejlődését mindig az igényekhez képest legkisebb mennyiségben jelen lévő tápanyag határozza meg

„A Rhizobium baktériumokkal szemben az Azotobacterek szabadon élnek, azaz nincsenek a növényi gyökerekhez kötve.”

A légköri nitrogén megkötése a légzésen keresztül biztosított. Ezért minden olyan agro­ technikai, vagy időjárási tényező, amely a talajok tömörödését, ezáltal levegőtlenségét okozza, gátolja a baktériumok légzését is. Az Azotobacter chroococcum kedvező hatása azonTALAJOLTÁS

44

ALKALMAZOTT BAKTÉRIUMOK

A pillangósvirágú növények nitrogénkötése A pillangósvirágú növények (például borsó, bab, lucerna, szójabab) gyökérgümőin Rhizobium baktériumok fordulnak elő, amelyek ezekkel a növényekkel szimbiózisban élnek. A szimbiózis olyan életközösséget jelent, amely az abban résztvevő mindkét fél számára előnyös. Jelen esetben a növény helyet és szerves tápanyagokat biztosít a baktériumoknak, cserébe részesül az azok által megkötött létfontosságú nitrogénből. A Rhizobium baktériumokkal szemben az itt tárgyalt Azotobacterek szabadon élnek, azaz nincsenek a növényi gyökerekhez kötve.

ban többoldalú, ugyanis ez a baktérium a többi tápanyag felvehetőségét is fokozza az általa termelt szerves savak segítségével, és növényi hormonok kiválasztásával is pozitívan befolyásolja a növény növekedését és fejlődését. Kifejezetten magas a citokinin termelése, amely egy, a gyökértömeg erőteljesebb fejlődését eredményező hormon. A hormonok alapvetően a növekedést és a fejlődést befolyásoló kémiai anyagok. A baktérium a nitrogénvegyületek mellett több egyéb biofaktort is termel, például a B-vitamin csoportot, amelyek ellenállóbbá teszik a növényeket a betegségekkel szemben, valamint növelik a növények szárazságtűrését is. A másik ilyen biofaktorcsoport a különböző növénynövekedésre ható hormonok csoportja. Ezek az anyagok például az auxinok és a gibberellinek, amelyek fokozzák a növények növekedéserélyét, és javítják az érési folyamatokat is. Ezek az anyagok hasznosak például keléskor, mivel segítségükkel gyorsabban nőnek a zsenge növények, így a kártevők támadása nehezebben érheti el azokat. A mai magas műtrágyaárak mellett különös figyelmet érdemel, hogy ezzel gyakorlatilag ingyenesen rendelkezésre álló nitrogénforrást hasznosítunk. A baktériumtrágyák további előnye, hogy felhasználási mennyiségüket nem korlátozza a nitrátérzékeny területekre

vonatkozó 170 kg/ha maximális mennyiségi megkötés. BACILLUS MEGATERIUM • A FOSZFORMOBILIZÁLÓ A nitrogén mellett a foszfor tekinthető az egyik leglényegesebb tápelemnek. Mint azt a talaj foszfortartalmát bemutató fejezetben leírtuk, a talajban jelentős mennyiségben van jelen szerves kötésű foszfor. Ennek azonban ásványi formába kell kerülnie ahhoz, hogy felvehető legyen a növények számára. Ezt a folyamatot gyorsítja a kifejezetten magas foszformobilizáló képességgel rendelkező Bacillus megaterium. Esetében egy, a talajokban általánosan előforduló baktériumról van szó, amelyBaktériumok a mikroszkóp alatt Pár µm méretű, szabad szemmel nem látható élő szervezetek

45

nek a talajba történő mesterséges bevitelével, és így számának növelésével fokozhatjuk a termesztett növények foszforellátását. A műtrágyák formájában a talajba kerülő foszfor még a növényi teljes hasznosulás, felszívódás előtt többségében átalakul a növények számára felvehetetlen, nem vízoldható kémiai formává. A Bacillus megaterium foszfatáz enzimjével megbontja és vízoldhatóvá teszi a talaj vízoldhatatlan foszforvegyületeit (például a Ca-, Fe-, Al-foszfátokat). Ezzel a foszforfeltáró bio-enzimaktivitással a talajminőségtől függően az igényüknek megfelelő mennyiségű foszforhoz juttathatja a növényeket. A baktérium tevékenysége – a megjavult növénytáplálás közvetlen és közvetett következményeként – növeli a talaj különböző rétegeiben a többi mikroorganizmus számát is.

állításával tudják lebontani a talajban lévő szármaradványokat, valamint egyéb szilárd szénláncú anyagokat. Ez a tevékenység egyrészt fontos a talaj művelhetősége szempontjából, másrészt növeli annak jobban felvehető szervesanyag-tartalmát, illetve mindeközben tápelemek is felszabadulnak a szármaradványokból. A talajban maradt cellulóztartalmú anyagok lebontásával megelőzik a növényi vegetációt fenyegető pentozán hatást, ellátják cukorszerű szénforrással a többi mikrobafajt, egyidejűleg kiszabadítják a cellulózba zárványként beépült jelentős mennyiségű káliumot, és az így kiszabadított kálium már felhasználható az új vegetáció részére. A szármaradványok lebontása által csökkentik a gombabetegségek áttelelési lehetőségeit is.

PSEUDOMONAS PUTIDA • A CELLULÓZBONTÓ A Pseudomonas putida magas cellulázaktivitása miatt cellulózbontó baktériumnak tekinthető. Ezek a baktériumok speciális enzimrendszerük segítségével, a celluláz elő-

A talaj szervesfoszfor-tartalmának mobilizálása A foszforműtrágyák alapanyaga az apatit, melyet bányákból termelnek ki. A világ foszforkészletei viszont végesek, becslések szerint 100–150 évnél nem fognak tovább tartani. Ezért napjainkban különös hangsúly helyeződik az alternatív foszfortrágyázási módokra. Egyik kézenfekvő megoldás a talaj szerves foszfortartalmának ásványi formába történő feltárása, hiszen ez bár jelentős része a talaj összes foszfortartalmának, szerves formája miatt nem felvehető a növények számára. Az ásványosodás mikrobiológiai tevékenység eredménye. Ennek az elvnek mentén lehetőség van olyan baktériumtörzseket juttatni a talajba, melyek képesek feltárni a szerves kötésű foszfort. Ezek bár nem helyettesítik teljes mértékben a műtrágyákat, szakszerű alkalmazásukkal jelentősen csökkenthető a felhasznált műtrágyák mennyisége, és növelhető azok hatékonysága. 46

A talajoltás folyamata • Valójában nem trágyázás

A talajoltás sikeressége a megfelelő oltóanyaggal kezdődik. Ennek úgy kell kivitelezni a szállítását és kijuttatását, hogy ne károsodjanak a baktériumok, hiszen a talajoltás csak élő baktériumtenyészettel végezhető el. Fontos továbbá, hogy a kijuttatás időpontjában a talaj viszonylag nedves legyen. A nedves talaj optimális közeget jelent a baktériumok számára, ebben a közegben gyors felszaporodáshoz, osztódáshoz kezdenek. Ez nem jelenti viszont azt, hogy aszály idején ne lenne érdemes kijuttatni őket. A talajfelszín alá kerülve, az ottani nedvesebb közegben képesek felszaporodni. A szerves anyag jelenléte is kiemelten jelentős a baktériumok számára, hiszen ebből nyerik az életfolyamataikhoz szükséges energiát. A talaj magas szervesanyag-tartalma, vagy szármaradványokkal való borítottsága esetén jobban meg tudnak telepedni és gyorsabban tudnak szaporodni. Látható tehát, hogy a talajtermékenység szempontjából fontos hatások eredményessége attól függ, hogy a talajba juttatott baktériumtenyészet mennyiben talál ott számára optimális életfeltételeket. Ezt tükrözi a talajoltás kifejezés is: a talajba oltott baktériumok integrálódnak a talaj élővilágába, felszaporodnak, és ezáltal érezhető mértékben fejtik ki hatásaikat.

B

ár a baktériumtrágyázás kifejezés használata terjedt el a gyakorlatban, ebben az esetben valójában nem a talaj trágyázásáról, hanem baktériumtörzsekkel történő beoltásáról, mikrobiális kezeléséről van szó. Trágyázás alatt ugyanis azt értjük, hogy olyan szerves vagy szervetlen anyagokat juttatunk a talajba, melyekből a növény számára felvehető formában lévő tápelemek szabadulnak fel, olyanok, amelyek a trágyákban közvetlenül jelen vannak. A baktériumtrágya viszont nem

„Az élő mikroorganizmusok aktív anyagcserét folytatva bekapcsolódnak a talaj komplex rendszerébe.”

adott mennyiségű tápelemet tartalmaz, hanem élő, sok-sok anyagból felépülő baktériumtörzseket. Maguk az oltóanyagban található élőlények csak elenyésző mennyiségű tápanyagforrást jelentenek. Az élő mikroorganizmusok ugyanakkor aktív anyagcserét folytatva bekapcsolódnak a talaj komplex rendszerébe, kölcsönhatásba lépnek a talajban lévő élőlényekkel, a talajon termesztett növényekkel, és a talajt jellemző fizikai, biológiai, illetve kémiai tulajdonságokkal. Nagyon fontos, hogy a baktériumok talajbiológiai folyamatokba történő bekapcsolódásáról van szó. A talajba juttatott baktériumtenyészetek hatására felerősödnek a talajban természetes úton egyébként is lejátszódó talajbiológiai folyamatok. ALKALMAZOTT BAKTÉRIUMOK

47

A TALAJOLTÁS FOLYAMATA

Phylazonit baktériumtrágya • Egy szabadalom születése

Phylaxia Rt. kezdte meg. Ebből is kitűnik, hogy a magyar tudósok úttörő szerepet játszottak a talajoltás folyamatának tudományos megalapozásában és gyakorlati elterjesztésében. A termék életében az egyik nagy áttörésre 2004-ben került sor, amikor a gyártás Szegedre költözött, ahol gyors ütemben megtalajoltás, mint a talajok termékenységét kezdődtek a Phylazonit fejlesztésével kapcsolanövelni képes eljárás megfogalmazása tos munkálatok. Ezt követte a másik nagy átóta hosszú időn át a mezőgazdasági fejlesztétörés 2006-ban, amikor a termék tulajdonjoga sek középpontjában állt egy olyan technológia a Phylazonit Kft.-hez került. A legújabb mérkifejlesztése, amely lehetővé teszi a növényterföldkő 2009, egy új, a kornak megfelelő techmesztésben a légköri nitrogén eredményesebb nológiával felépült üzem Szabolcs-Szatmár-Befelhasználását. Ennek jegyében kezdődtek meg reg megyében, Beszterecen, amely kizárólag a a Phylaxia Rt. üzemében az 1950-es években a nitrogénkötő Rhizobium baktériumok bevo- Phylazonit előállítására specializálódott. Az előző fejezetből következik, hogy a násával végzett kutatások. A kutatómunka első eredménye a „Rhizonit” nevű oltóanyagok pi- Phylazonit baktériumtrágya hatásmechanizmusa a talajoltás folyamatán alapszik. Főbb isaci megjelenése volt. A kutatásokat az 1960-as mérvei a következők. években kiterjesztették az egyszerű nitrifikáci• A levegő nitrogénjét a felső talajrétegben hozzáférhetővé teszi a növények számára, „A Phylazonit olyan baktériumtörzsekmivel biológiai nitrogénkötésre képes. Ily ből áll, amelyek képesek a légköri nitromódon közvetlenül, csak a saját tevékenygén megkötésére, foszformobilizációra sége által – szakirodalmi adatokkal is megés a cellulóz bontására, de az sem elhaerősített módon – jelentős mennyiségű nitnyagolható, hogy emellett vitaminokat rogén „előállítására” képes. és növényi hormonokat is termelnek.” • A talajban vízoldhatatlan formában jelenlévő foszforvegyületeket képes vízoldhatóvá alakítani úgy, hogy azokat már a növények hasznosítani tudják. ón túlmutató, a levegő nitrogénjét molekulahasadással feltáró, és azt a növények számára fel- • Felélénkíti egyéb baktériumok, így a cellulózbontók működését, aminek következtévehető formába tevő mikrobiális folyamatokra. ben akár jelentős mennyiségű káliumot is Így jutottak el az Azotobacter család jelentőségékap a talaj. hez is. A kutatások során a Bacillus megaterium • Szelént és krómot, valamint más mikroelefoszformobilizáló képességét is felismerték. meket közvetít a növények, valamint áttételeEzek eredményeként 1978-ban megtörtént a sen az állati táplálékokkal az ember számára. Phylazonit termék első szabadalmi bejegyzé• Javítja a talaj szerkezetét, közvetíti a humusz se. A gyártást és forgalmazást a 90-es években a akkumulációját. A TALAJOLTÁS FOLYAMATA 48 PHYLAZONIT

A

Phylazonit gyárépület Beszterecen A 2010-es évtől kezdődően már nincs termelő, aki ne érhetné el a terméket a legkedvezőbb feltételek mellett

• Beindítja a humusz újratermelődését, a talaj újjáéledését. • Termelt növényi hormonjaival felgyorsítja a növények növekedését és fejlődését, előbbre hozza a termés beérését. • Termelt vitaminjaival fokozza a növények ellenálló képességét a betegségekkel szemben, egyidejűleg erősíti a növények szárazságtűrő képességét. • A hazai és nemzetközi minősítésben környezetbarát, és az ökológiai termesztésben is ajánlott termék, gyártása folyamán sem keletkeznek környezetkárosító hulladékok. A Phylazonit tehát olyan baktériumtörzsekből áll, amelyek képesek a légköri nitrogén megkötésére, valamint foszformobilizációra és a cellulóz bontására, de emellett vitami-

nokat és növényi hormonokat is termelnek. A Phylazonit MC összcsíraszáma 5 ∙ 109 db/cm3. Ez az érték a termékben található élő baktériumok száma, látható tehát, hogy a Phylazonit nagy mennyiségű élő baktériumot tartalmaz, és ez teszi lehetővé, hogy érezhető hatásokat fejtsen ki egy olyan összetett rendszerben, mint amilyen a talaj. Összetétele így az alábbiak szerint alakul: • nitrogénkötő baktériumok (Azotobacter chroococcum): nitrogén hatóanyagot kötnek meg a levegőből, mégpedig folyamatosan, nem lökésszerűen, mint a műtrágyázás; • foszformobilizáló baktériumok (Bacillus megaterium): a talajban jelen levő kötött állapotú foszfor hatóanyagot teszik felvehetővé a növények számára, javítják a foszforműtrágyák hasznosulását is;

Honnan ered a Phylazonit szó? „Phyl” = Phylaxia Rt. – a cég, amely elkezdte gyártani ezt a baktériumtrágyát; „azo” = Azotobacter chroococcum, a légköri nitrogént megkötő baktériumtörzs; „nit” = nitrogén. 49

12. ábra. Gyártási folyamat A tiszta tenyészetből lépcsőzetesen több száz, majd több ezer liternyi mennyiséget állítanak elő (a körülmények folyamatos szabályozása mellett). Ezután a baktériumtörzseket a kívánt arányban keverik, majd közvetlenül a kiszállítás előtt a készítményt kannákba töltik

• cellulózbontó baktériumok (Pseudomonas putida): 4–8 hét alatt döntő mértékben lebontják a szármaradványokat, ezáltal elősegítik a tápelemek feltáródását a szerves anyagból, és hozzájárulnak a megfelelő talajfelszín,

50

illetve talajszerkezet kialakításához; • B-vitaminok: növelik a növények betegségekkel szembeni ellenálló képességét; • gibberelinek és auxinok: a csírázást és növekedést segítő növényi hormonok.

A GYÁRTÁS FOLYAMATA • ÉLŐ TERMÉK A baktériumok élettani folyamataik által fejtik ki hatásaikat, ezért elengedhetetlen, hogy a gyártástól a kijuttatásig és a talajba történő bedolgozásukig életben is maradjanak. Magát a gyártási folyamatot megelőzi a laboratóriumi szakasz, amikor tiszta tenyészeteket állítanak elő az egyes baktériumfajokból. Ezek folyékony formában és steril körülmények között érkeznek a gyárba, ahol lépcsőzetes fermentációval (felszaporítással) ipari mennyiséget állítanak elő belőlük. Ezt a folyamatot maguk a mikroorganizmusok végzik azáltal, hogy átalakítják a rendelkezésükre álló szerves anyagokat, miközben azokon felszaporodnak. A laboratóriumból megérkezett néhány liternyi tenyészet tehát egy fermentorba kerül, majd lassú kevergetés mellett, megfelelő hőfokon több száz liternyi men�nyiséget állítanak elő belőle, miközben folyamatosan felszaporodnak a baktériumok. Ez a mennyiség ezután egy nagyobb tartályba kerül, ahol már több ezer liternyi baktériumtenyészet készül el. A fermentorok rozsdamentes, henger alakú tartályok, melyekben biztosítják a baktériumok felszaporodásához szükséges körülményeket, úgymint az oxigénellátást, a megfelelő kémhatást, hőmérsékletet és a szükséges tápanyagokat.

Kiszerelésre váró göngyölegek A plombázott, dombornyomott kannákra gyártási dátum kerül

KISZERELÉS ÉS TÁROLÁS • HOGY ÉLETBEN MARADJON Az elkészült termék kiszerelése, és a tároló alkalmatosság megválasztása során azt kell szem előtt tartani, hogy az élő szervezetek lélegeznek, ehhez pedig oxigénre van szükségük, miközben szén-dioxidot szabadítanak fel. Egy teljesen zárt műanyag kannában a rendelkezésre álló oxigén mennyisége véges lenne, és a keletkező szén-dioxid sem tudna eltá-

51

vozni. Ezért a műanyag kannákat olyan speciális zárókupakkal kell felszerelni, amelyen keresztül akadálytalanul végbemehet a gázcsere. A közegben biztosítani kell továbbá annyi tápanyagot, amennyi elegendő táplálékul szolgál a baktériumok számára a gyárból való kikerülés és a talajba juttatás között. Törekedni kell arra, hogy a kiszállítás a felhasználás napjára vagy az azt megelőző napra essen. Amennyiben eső, vagy egyéb technikai probléma miatt a kijuttatás nem lehetséges, akkor a terméket lehetőleg hűvös helyen (például pincében) kell elhelyezni. Így több hétig is tárolható minőségi csökkenés nélkül. Az UV sugárzás minden esetben kerülendő, még a ballonban sem szabad a napon hagyni a terméket. A készítmény színe a világos barnától a sötét barnáig minden árnyalatban megjelenhet. A baktériumszuszpenzió szaga olyan, mintha erjedne. Pár nap tárolás után fehér nyálkás anyag is megjelenhet a felszínén. Ez minőségi problémát nem jelent, a termék összetételéből adódik, illetve a levegővel való érintkezés hatására alakul ki azáltal, hogy a felszínen intenzívebb anyagcsere zajlik. Kijuttatás előtt azonban célszerű megszűrni a készítményt, hogy a nyálka ne okozzon a szűrőknél eltömődést.

4. A Phylazonit

baktériumtrágya helye a termesztéstechnológiában

A Phylazonit alkalmazási szempontjai • A talaj­ erő újjáéledése KIJUTTATÁSI TECHNOLÓGIA • A TECHNOLÓGIÁBA ILLESZTVE Kijuttatáskor fontos gazdasági követelmény a trágya keverhetősége más készítményekkel, így gyomirtókkal, növényvédő szerekkel és talajfertőtlenítőkkel, ennek a Phylazonit eleget tesz. Nem keverhető viszont baktericid hatású készítményekkel. A szerves és műtrágyákkal egy technológiai folyamatban történő kijuttatása, illetve a kijuttatás talajművelési eljárásokba való beillesztése megoldott, optimális eszközök állnak hozzá rendelkezésre. N-műtrágyákkal egy menetben a talajoltás során ne használjuk, célszerű 1-2 hét időkülönbség betartása. Kétség esetén kérje tanácsadóink segítségét! KIJUTTATÓSZERKEZET • A készítmény kijuttatásához beszerezhető egy elektromos szivattyús szórószerkezet, melyet az adott művelőgépre lehet szerelni. Ezzel akár hígítás nélkül, megfelelően adagolva juttatható ki a baktériumtrágya. Vetés során a tartály töltése összehangolható a vetőmag feltöltésével, egyéb talajmunkáknál pedig – tartálymérettől és kijuttatási mennyiségtől függően – elég 10–60 hektáronként újratölteni. Például 15 l/ha dózis felhasználása esetén egy 600 literes tartály 40 hektárnyi területre elegendő lehet. A kijuttatószerkezet használatával a termék hatékonysága növekszik. A munkaműveletekkel egy menetben lehet kijuttatni a készítményt (vetés, kombinátorozás, tárcsázás, szántás, sorközművelés stb.). Ez nemcsak olcsóbbá

54

ALKALMAZÁSI SZEMPONTOK

kijuttatószerkezet

13. ábra. Baktériumtrágyázás speciális kijuttatószerkezettel A kijuttatószerkezet optimális adagolással a megfelelő helyre juttatja ki a készítményt. Az elemek elhelyezésére számos lehetőség van, az minden esetben az erőgép vagy a munkagép kialakításától függ. 1. a–d szórócsöves változat (pl. tárcsára), 2. injektáló csöves változat (pl. szemenkénti vetőgépre). 3. 200 vagy 600 literes tartály (beöntő szűrővel), 4. szivattyúegység (membránszivattyú, nyomásszabályozó, szűrők), 5 gumicső, 6. injektáló egység (elosztók, injektálócsövek stb.), 7. szórócső (KPE cső, szórófejek, fúvókák stb.)

55

ennek használata csupán kis területek művelésénél ajánlott. Egyrészt különálló műveleti elemként költséges, másrészt rendkívül fontos a technológiai fegyelem betartása, mivel a talajra permetezés után szinte azonnal be kell dolgozni a készítményt, hogy ne érje hosszan a Nap ultraibolya (UV) sugárzása. HATÁSMECHANIZMUS

Kijuttatószerkezet szórókerettel A talajművelő eszközre vagy az erőgépre szerelt, elektromos pumpával ellátott szórószerkezettel a kijuttatás és a bedolgozás egy menetben, gazdaságosan és hatékonyan megoldható

teszi a kijuttatást, de a szórást követően egyből megtörténik a beforgatás is, ezért a baktériumok pusztulása nem jelentkező veszély. Vetéskor közvetlenül a mag közelébe tudjuk juttatni a készítményt. A kijuttatószerkezet tartályát és a szivattyút más gépekre is át lehet szerelni. KIJUTTATÁS SZÁNTÓFÖLDI PERMETEZŐVEL • A baktériumtrágyák kijuttathatók hagyományos szántóföldi permetezővel is, de

A Phylazonit bármilyen növénykultúrában használható természetes anyag – erre utal a szintén elterjedt biotrágya elnevezés is, ugyanis a készítmény semmilyen mesterséges összetevőt nem tartalmaz, csakis élő baktériumokat, valamint az életben maradásukhoz szükséges táptalajt. Felhasználása ezért az ellenőrzött ökológiai gazdálkodásban is engedélyezett, ren-

„A Phylazonit felhasználása az ellenőrzött ökológiai gazdálkodásban is engedélyezett.” delkezik a Magyar Biokultúra Szövetség tanúsítványával. A Phylazonit olyan élő baktériumokat tartalmaz, amelyeknek optimális esetben nagy mennyiségben kellene jelen lenniük talajainkban ahhoz, hogy a növényeket nitrogénnel, ásványi foszforral és káliummal lássák el.

A kijuttatás fontos szabályai • Amennyiben vízzel keverik a szert, különösen fontos, hogy klórmentes legyen a hígításhoz használt víz, mert a klór fertőtlenítő anyagként a baktériumok pusztulását idézi elő. • Kijuttatáskor a nedves, nyirkos, borult idő, vagy a naplemente utáni időpont az optimális, hogy ne száradjon ki a baktériumtenyészet, különösen, ha nem kijuttató szerkezettel történik a művelet. 56

Az így kialakított biológiai alapokon nyugvó tápelemellátás – különösen a nitrogén vonatkozásában – sokkal egyenletesebb, mintha csak a műtrágyázáson nyugodna a tápanyaggazdálkodás. Ezáltal mind a növényi szövetek stabilitását, így ellenálló képességét csökkentő túlzott őszi nitrogénellátottság, mind pedig az ugyanannyira káros nitrogénhiány elkerülhető. A baktériumtrágyás kezelés minden növény esetében évente többször alkalmazható, a technológiai beépíthetőség függvényében: • magágy-előkészítésnél, • vetésnél, • sorközművelésnél, • tarlóhántásnál. A baktériumtrágya által élő baktériumokat juttatunk a talajba, melyek ott képesek felszaporodni. A növények tápanyagellátásában alapvető fontosságúak a talaj–növény–mikroorganizmus kölcsönhatások. A mikroorganizmu­sok, elsősorban a baktériumok igen nagy mértékben hatnak a növény növekedésére és fejlődésére. Hatásuk függ a mikroorganizmusok típusától, a növénytől és a környezeti tényezőktől. A baktériumtrágyázás tehát nem közvetlenül a növényt trágyázza, hiszen nem adott mennyiségű tápelemet viszünk be általa. Sokkal inkább talajtrágyának nevezhető, lévén, hogy fizikai, biológiai és kémiai módon is javítja a talaj tulajdonságait, értve ezalatt a talaj szerkezetét, felvehető tápelemtartalmát és biológiai aktivitását. A baktériumtrágyázás mindezen hatásai maximálisan kihasználhatók, ha helyesen illesztik be azokat a növénytermesztés rendszerébe. Ennek eredményeképpen pedig jelentősen csökkenthető a műtrágya-felhasználás, javítható a talaj állapota, és jobban hasznosíthatók a talaj természetes adottságai. ALKALMAZÁSI SZEMPONTOK

Részletes termesztéstechnológiai ajánlások • Hogy elérjük a kívánt célt SZÁNTÓFÖLDI NÖVÉNYTERMESZTÉS Gyakorlati tapasztalatok alapján: minden növénykultúra esetében célszerű talajoltást alkalmazni. A készítmény kijuttatható tarlóhántásnál, magágy-előkészítésnél, vetésnél, sorközművelésnél. TARLÓHÁNTÁS • Az időben végzett tarlóhántáshoz nem indokolt nitrogénműtrágya használata, ha a következő növénykultúra vetése legkorábban három hét múlva következik. A nitrogénkötő baktériumok talajban történő felszaporodásához ekkor elegendő idő áll rendelkezésre. Amennyiben viszont a tarlóhántás és baktériumtrágyázás a következő növény vetésével közel egy időben történik, és nagy men�nyiségű a tarló, akkor indokolt 30–40 kg/ha nitrogén hatóanyag műtrágya formájában történő kijuttatása is (nem egy menetben a talajoltással). Ilyenkor ugyanis szinte egyszerre jelentkezik a tarlóbontáshoz és a kezdeti növekedéshez szükséges nitrogénigény. Lássuk, melyik tarlóra mennyi baktériumtrágyát használnak a gyakorlatban. Kalászos tarló (búza, árpa, zab, tritikálé, rozs) és repce: • Amennyiben őszi vetés következik utána, 15 liter/hektár Phylazonitot. • Amennyiben csak a következő év tavaszán vetünk 57 TECHNOLÓGIAI AJÁNLÁSOK

MAGÁGY-ELŐKÉSZÍTÉS ÉS VETÉS Kalászosok, pillangósok és mák: • Magágy-előkészítésnél 10 liter/hektár men�nyiségben a technológiai lehetőségeknek megfelelő kijuttatással és bedolgozással.

utána, akkor elegendő 10 liter/hektár is, hiszen több idő áll rendelkezésre a lebontáshoz. Napraforgó és kukorica tarlója: • Amennyiben őszi vetés következik, 20 l/ha Phylazonitot használnak. • Amennyiben tavaszi vetés, akkor 15 l/ha mennyiséget.

Árukukorica, silókukorica, cirok és csemegekukorica: • Vetés előtti valamelyik talajműveletnél, vagy vetéssel egy menetben a technológiába való beilleszthetőségnek megfelelően, 10–20 liter/hektár mennyiség, kultivátorozás alkalmazása esetén 10 liter/hektár mennyiség a használatos.

Egyéb tarlók (dohány, burgonya, mák, borsó, szója, bab, pillangós növények stb.) • 10 l/ha Phylazonit használata terjedt el. A leírtaknál nagyobb mennyiségű baktériumtrágya használata növeli a talajélet hatékonyságát, a humuszképzési folyamatot, a növények tápanyagellátását.

Hibrid kukorica: • Vetés előtti valamelyik talajműveletnél, vagy vetéssel egy menetben 20–30 liter/hektár baktériumtrágyát is használtak. Általában 20–40% terméstöbblettel hálálja meg a nagyobb dózisú baktériumtrágyázást.

Virágzó repcetábla A baktériumtrágyázás minden szántóföldi növénykultúrában beépíthető a termesztéstechnológiába: tarlóhántásnál, magágy-előkészítésnél, vetésnél, sorközművelésnél, de tavaszi felülkezelésnél is

58

Napraforgó: • Vetés előtti valamelyik talajműveletnél, vagy vetéssel egy menetben 15 liter/hektár baktériumtrágya használatos. • Kultivátorozás alkalmazása esetén 10 l/ ha baktériumtrágya alkalmazása elterjedt. 20–25% terméstöbblet az általános.

Burgonya: • Bakhátazáskor 10–20 liter/hektár baktériumtrágya használata elterjedt. Olajtök: • Vetéssel egy menetben, vagy vetés előtti magágy-előkészítésnél 15–20 liter/hektár. Dohány: • Ültetés előtti talajműveleteknél elterjedt 15–20 liter/hektár használata. • Ültetéssel egy menetben az ültetővízbe keverve 15–20 liter/hektár mennyiség. • „Úsztatásos” palántanevelésnél a vízbe juttatják az előbb leírt mennyiséget.

sorköz­ művelés

vetés

magágy előkészítés

Őszi vetésű növények

tarlóhántás

2. táblázat. Phylazonit gyakorlati alkalmazása egyes szántóföldi kultúrák esetében (l/ha) Tájékoztató jellegű adatok

búza 10–20 10

ÜLTETVÉNYTELEPÍTÉS

árpa 10–20 10

Bármilyen ültetvény (erdő, szőlő, gyümölcs) telepítésénél komoly előnyöket jelent a baktériumtrágya kijuttatása: a csemeték gyökereinek beiszapolásához az ültetőgödörbe adva, ültetővízbe bekeverve 20–30 liter/hektár men�nyiségben használatosak. Gyorsabb gyökérnövekedés, biztonságosabb eredés várható.

tritikálé 10–20 10 rozs 10–20 10 repce 10–20 10 Tavaszi vetésű növények borsó

10

10

GYÜMÖLCSÖS ÉS SZŐLŐ

árpa 10–20 10 zab 10–20

15

napraforgó 15–20

15

10

kukorica 15–20

10–20

10

silókukorica 15–20

10–20

10

hibrid kukorica 15–20

10–20

10

csemegekukorica 15–20

10–20

10

szójabab, bab

10

10

burgonya

10

olajtök

20 59

Intenzív termesztésben a csepegtető öntözés során az öntözővízbe teszik a baktériumtrágyát: • rügypattanás után 10 liter/hektár, • virágzás időszakában 10 liter/hektár, • terméskötődést követően 10 liter/hektár mennyiségben. Hagyományos termesztésben rügypattanást követően, lehetőleg virágzás előtt a gyökérzóna területére permetezik ki, majd azonnal bedolgozzák. A talajművelő eszközre rászerelt elektromos pumpával ellátott szórószerkezettel a kijuttatás és a bedolgozás egy menetben

ségtermesztésben különösen fontos lehet a termesztőközeg baktériumtrágyával történő kezelése. A termesztőközegként használt tőzeg-, illetve földkeverékek ugyanis magas szervesanyag-tartalommal bírnak, így jó táptalajt jelentenek a baktériumtenyészetek számára, amelyek elősegítik a szerves anyagból a növények számára felvehető tápelemformák feltárását.

megoldható. Gyakorlatban alkalmazott baktériumtrágya mennyiség: 20 liter/hektár. Szamóca és málna esetében az utolsó talajműveletnél dolgozzák be a talajba, vagy palántázáskor az ültetővízbe juttatják 20 l/ha mennyiségben. A gyümölcsös és szőlőültetvények baktériumtrágyázásával kapcsolatban további fontos szempont, hogy a lombhullás, illetve a metszés során nagy mennyiségű növényi maradvány kerül a talajra, melyek lebontását jelentősen felgyorsítja és kiteljesíti a baktériumtrágyás kezelés. Az agrár-környezetgazdálkodási programokban résztvevőknek mindez a növényi maradványok lebontása által keletkező szerves anyagon és tápelemeken túl azért is fontos, mert esetükben nem megengedett a levelek és a metszési hulladékok elégetése.

Sárgarépa, petrezselyem, zeller: • 20 l/ha mennyiségben az utolsó talajművelési munkafolyamatnál végzik a talajoltást. Uborka, paprika, paradicsom, káposztafélék: • 20 l/ha az utolsó talajműveletnél, vagy öntözővízbe belocsolva osztott „kezeléssel” használatos.

SZABADFÖLDI ÉS ÜVEGHÁZI ZÖLDSÉGTERMESZTÉS Paradicsom, paprika, uborka, hagyma, káposztafélék, gyökértermésűek és egyéb zöldségfélék esetében a technológiába való beépíthetőség függvényében alkalmazzák a baktériumtrágya kijuttatását, hogy az a vetendő maghoz, vagy az ültetendő növény gyökeréhez közel kerüljön. Ennek hatására 20–30 százalékkal magasabb, egészségesebb termést érnek el. 20 liter/hektár mennyiség használatával. Szabadföldi zöldségtermesztés esetében a szántóföldi növénytermesztés technológiájához hasonlóan a talaj-előkészítés folyamán juttatják ki a baktériumtrágyát. Intenzív kultúráknál „ismétlik a kezelést”, hogy a fontos növényi fejlődési szakaszokban minél erőteljesebb legyen a baktériumok által végzett tápanyagfeltárás. Csepegtető öntözés esetén az öntözővízbe keverve alkalmazzák a vetéskori használaton kívül is. Üvegházi, illetve fólia alatti zöld-

Intenzív burgonyatermesztés: • Első bakhátolás előtt a talajba dolgoznak 20 l/ha mennyiséget, vagy csepegtető rendszeren keresztül 0,5–1 l/100 méter közötti „dózist” juttatnak ki. Ezt a folyamatot megismétlik háromhetente.

60

A Phylazonit felhasználásával elért gyakorlati eredmények • Mert kiállta a gyakorlat próbáját ÜZEMI EREDMÉNYEK MEZŐFALVI TERMELŐ, SZOLGÁLTATÓ ÉS KERESKEDELMI ZRT. (Mezőfalva, Fejér megye) • Mezőfalván 2010-ben összesen 3200 hektáron juttattak ki baktériumtrágyát tarlóhántáskor és vetés-előkészítéskor. Zászlós Tibor vezérigazgató és Keresztes Zsolt termelési vezérigazgató-helyettes pozitív tapasztalatokról számolt be a kezelés hatására. A tarlóhántással egy menetben végzett baktérium­ trágyázást repce, kalászos, borsó, napraforgó, silókukorica és kukorica után alkalmazták. A legma-

gasabb dózis a legnehezebben lebomló, legnagyobb mennyiségű szármaradvány esetében került kijuttatásra. Nagyobb cellulózbontó arányú baktériumkészítményt használtak, ami azzal magyarázható, hogy ebben az időszakban a leghangsúlyosabb a szármaradványok lebomlásának gyorsítása volt, de már ekkor is szükség van nitrogénmegkötésre és foszformobilizációra is. Ezért kisebb részben a készítmény nitrogénkötő és foszformobilizáló baktériumtörzseket is tartalmazott. Egyrészt, mert a talaj megnövelt tápelemtartalma (elsősorban a nitrogén) a mikroorganizmusok aktivitását is növeli, így tovább gyorsítja a lebontó folyamatokat. Másrészt a tápelemek feltáródása időben elhúzódó, így az idejekorán elkezSilókukorica táblák Mezőfalván (2011 júniusában) A Mezőfalvai Zrt.-ben 2010 tavaszától kezdve 3200 hektáron kezelnek Phylazonit baktériumtrágyával különböző kultúrákat. Ennek hatása pontosan tetten érhető a talaj ásványinitrogén-szintjében. A képen silókukorica látható a vegetációs időszakban

dett kezelés már a növényi fejlődés kezdetére is megnöveli a talaj felvehető tápelemtartalmát. A baktériumtrágya második kijuttatására vetés előtt, a vetőágykészítéssel egy menetben került sor. Ekkor a nitrogénmegkötő és foszformobilizáló baktériumtörzsek domináltak, de kisebb részben szárbontó baktériumtörzseket is tartalmazott a készítmény. A vetés időszakában a talaj felvehető tápelemtartalmának növelése volt előtérben, ez indokolta a baktériumtrágya fenti összetételét. Ilyenkor sem szabad azonban megfeledkezni a szárbontásról, hiszen vetéskor még vannak nem lebomlott növényi maradványok a talajban, melyekből egyrészt értékes növényi tápelemek szabadíthatók fel, másrészt lebomlásuk pozitívan hat a talaj fizikai szerkezetére és biológiai aktivitására is. A baktéri-

umtrágyával kezelt területeken alaptrágyaként 40 t/ha mennyiségben almos istállótrágya került kijuttatásra, tavasszal pedig nitrogénmű­ trágyázásban részesült a növényállomány. A tapasztalatokat két, egymástól függetlenül végzett laboratóriumi talajvizsgálat eredményei (lásd táblázat értékei) is megerősítették. Ezek szerint a 0–60 cm-ig terjedő talajszint kétszer annyi ásványi nitrogént tartalmaz a baktériumtrágyával kezelt silókukorica után, mint a kezeletlen előveteményt követően. A borsó esetében még nagyobb, négyszeres a különbség a kezelt és a kezeletlen terület között. Megállapítható volt, hogy a baktériumtrágyázott területek magasabb ásványinitrogén-szinttel rendelkeztek a nem trágyázott területekhez képest, aminek egyik oka a baktériumtrágyás kezelés.

Mi legyen a szármaradványokkal? A betakarítás után visszamaradó szármaradványok kapcsán napjaink egyik legaktuálisabb kérdése, hogy azok a tarlón maradjanak, vagy lekerüljenek onnan. Elsősorban a búza és árpa után visszamaradó szalma kapcsán merül fel a bálázás és elszállítás lehetősége, hiszen ezeket keresik az erőművek, a kukorica, napraforgó és repce utáni szármaradványok egyéb alternatív felhasználás hiányában rendszerint a tarlón maradnak. Noha a szalma értékesítése bevételt jelenthet, nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy azokban a gazdaságokban, ahol nincs állattenyésztés, és így a lehordott szalma helyére nem kerül istállótrágya a talajba, a bedolgozott szalma jelenti a legjelentősebb szervesanyag-forrást. Hazai és németországi trágyázási tartamkísérletek adatai azt mutatják, hogy azon kezelések esetében, ahol a műtrágyázás mellett vissza lett forgatva a szalma, magasabb a talaj humusztartalma, mint a csak műtrágyázott kezelések esetében. A humusztartalom növekedéséhez az is hozzájárul, hogy a beforgatott növényi maradványok lazítják a talajt. A levegőzöttség tovább javítja az aerob viszonyokat kedvelő baktériumok aktivitását, ezzel közvetve is hozzájárul a jobb talajbiológiai aktivitáshoz. Ahhoz azonban, hogy a talajfelszínen hagyott nagy mennyiségű szármaradvány mellett is megfelelő talajművelést lehessen végezni, illetve időben felszabaduljanak ezekből a tápanyagok, a lebontásukat gyorsító beavatkozásokra van szükség. A lebontás gyorsításának különös jelentőséget ad a környezetkímélő, forgatás nélküli talajművelési eljárások terjedése, amikor is a szármaradványok nem kerülnek beforgatásra viszonylag mélyen a talajfelszín alá. 62

kezelt terület

kezeletlen terület

silókukorica, kukorica

32–34

16–18

borsó

60–64

16–18

Növényi kultúra

3. táblázat. A Mezőfalván vizsgált területek ásványinitrogén-tartalma a 0–60 cm-es talajszintben (kg/ha)

ARANYKALÁSZ 1955 MEZŐGAZDASÁGI KFT. (Mezőkeresztes, Borsod-Abaúj-Zemplén megye) • A baktériumtrágyák felhasználása két fő területet érint a gazdaságban, úgymint a szár- és növényi maradványok lebontásának gyorsítását, és a makro-tápelemek közül elsősorban a légköri nitrogén biológiai úton történő megkötését, ezáltal hasznosítását a növénytermesztésben. A tapasztalatokat Pető István növénytermesztési főágazatvezető összegezte. A szármaradványok lebontásának gyorsítása érdekében őszi káposztarepce, illetve őszi búza vetése előtt juttattak ki baktériumtrágyát. A repce előveteménye búza volt. A búzaszalmát lehordták a területről, mert az alomanyagként felhasználásra került az állattenyésztésben. A távoli táblákról gazdaságilag nem éri meg a szalma behordása, így ezeken a területeken az lezúzásra került. Ebben az esetben különös hangsúlyt kap a szármaradványok lebontásának gyorsítása, hogy megfelelő vetőágy legyen készíthető a repce számára. E célból a vetés előtti talajmunkák során a Carrier talajművelő eszközzel végzett műveleti sorral egy menetben baktériumtrágyát is kijuttattak. A kijuttatás egy erre a célra kifejlesztett, a talajművelő eszközre szerelt permetező szerkezet segítségével történik. Az alkalmazott készítmény nagyobb részben szárbontó bakté-

63

riumtörzseket tartalmazott, de nitrogénkötő baktériumok is voltak benne. A gazdaságban egy 200 hektáros táblán táblafelezési kísérletet is végeztek repcével, melynek eredményei alapján a következő két fő tapasztalatot lehet levonni: a baktériumtrágyával kezelt táblarészen két héttel a készítmény kijuttatása után már barnás színű volt a szalma, amiből a folyamatban lévő bomlásra következtettünk, mivel a kezeletlen részen nem volt érdemben észlelhető változás. Már ez előrevetíti, hogy a kezelés hatására gyorsabb a lebomlás. Másik fontos megállapítás, hogy a kezelt területen ősszel duplája volt a repce gyökere a kezeletlen táblarészhez képest. A búza esetében három növényfaj szokott előveteményként előfordulni: repce, napraforgó vagy silókukorica. A repce-szármaradványoknál elég idő áll rendelkezésre ahhoz, hogy a búza vetéséig lebomoljanak, napraforgó és kukorica esetében azonban rövidebb az idő, illetve maguk a szármaradványok is nehezebben bomlanak, különösen a szemes kukorica, ami esetenként szintén elő szokott fordulni előveteményként. Ezért utóbbi esetekben a fentebb leírtakkal megegyező módon baktériumtrágyát juttattak ki, így gyorsítva a lebomlást. Szemes kukorica előveteménynél 34 kg/ha körüli nitrogénadag kijuttatására is sor kerül, a többi esetben viszont nem végeznek ősszel nitrogénműtrágyázást. Napraforgó és kukorica esetében tavasszal, vetéssel egy menetben juttatnak ki nitrogénkötő baktériumokat tartalmazó baktériumtrágyát (a fentebb említett permetező szerkezet vetőgépre helyezésével) a kb. 34 kg/ha nitrogénadag mellett. Itt a légköri nitrogén megkötésén van a hangsúly, hiszen ennek mennyiségével csökkenthető a műtrágya mennyisége. Számításaik szerint ol-

KAPOSVÁRI EGYETEM TAN- ÉS KÍSÉRLETI ÜZEME (Kaposvár, Somogy megye) • A Kaposvári Egyetemen Dr. Máté Sándor mestertanár vezetésével 2010-ben különféle kezelésekkel állítottak be szabadföldi kísérletet silókukoricával. A kezeletlen kontroll mellett három területen három eltérő kezelést alkalmaztak: 1. szervestrágya (35 t/ha) 2. 3 × 15 NPK (600 kg/ha) 3. Phylazonit baktériumtrágya (20 l/ha)

csóbb, ha baktériumtrágyát is alkalmazunk, és a kijuttatott nitrogénkötő baktériumok végzik a nitrogénfixáció jelentős részét, mint ha műtrágya formájában kiadagoljuk az igen költséges mennyiségeket.

14. ábra. a) termés beltartalmi értékei, b) ásványianyag-tartalom silókukoricában különböző kezelésekben Szerves trágya (35 t/ha) NPK (3 × 15-ös, 600 kg/ha) Phylazonit (20 l/ha)

• •

•

64

A kísérlet eredményei alapján megállapítható, hogy a kukorica termésmennyisége a baktériumtrágyázás használata esetén a legmagasabb. A silókukoricát azonban nemcsak a termésmennyiség minősíti, takarmányozási szempontból legalább ugyanennyire fontosak a beltartalmi mutatók, hiszen a legfőbb cél a jó minőségű, egészséges takarmány előállítása. Ebben a tekintetben kiemelendő, hogy a nyersrosttartalom kivételével az összes beltartalmi mutató, úgymint a szárazanyag-tartalom, a nyersfehérje-tartalom, a nyerszsírtartalom, a nyershamutartalom és a nitrogénmentes kivonható anyagok mennyisége a phylazonitos kezelés esetében mutatta a legmagasabb értékeket. A takarmányok ásványianyag-tartalma nagyban meghatározza értéküket, hiszen az állatok megfelelő fejlődéséhez alapvető fontosságú, hogy ezeket elegendő mennyiségben kapják meg. A jó ásványianyag-tartalommal rendelkező takarmányok felhasználása esetén kisebb mennyiségben szükséges a tömegtakarmányok melletti kiegészítés ásványi anyagokat tartalmazó tápokkal, ami költségmegtakarítást is jelent. A kálium kivételével az összes makroés mikroelem esetében, így a foszfor-, kalcium-, magnézium-, mangán- réz-, cink- és vas-

tartalom tekintetében a baktériumtrágyás kezelés mutatta a legmagasabb ellátottságot. De kiemelten fontos a megnövekedett gyökértömeg, illetve -hosszúság is, hiszen így a növény a mélyebb talajszintekben lévő tápanyagok és víz felvételére is képessé válik. A silókukoricában a Phylazonit alkalmazása jelentős, 13 százalékos többletet eredményezett a tömegnövekedésében egy 2011-es kísérletben.

Silókukorica

20 l/ha kezelt kezeletlen terület terület

Silókukorica betakarítása a Kaposvári Egyetemen A Phylazonit baktériumtrágyás kezelés pozitív hatása egyaránt megmutatkozott a terméstömegben és a takarmány beltartalmi mutatóiban

gyökértömeg

767

696

Széna beltar­ 10 l/ha kezelt kezeletlen talmi értékei terület terület

szártömeg

2014

1755

termés (t/ha)

3676

3082

szárazanyag

3381,92

2801,54

nyersfehérje

209,53

163,35

nyerszsír

62,49

43,15

nyersrost

1220,43

952,34

4. táblázat. Phylazonit hatása a gyökér- és szártömegre silókukoricában (2011. június) 40 tő kiásása, gyökérmosás után a tövek lemérése (g)

2011-ben, szintén Dr. Máté Sándor mestertanár vezetésével Phylazonit baktériumtrágyázási kísérletet végeztek gyepterületen is, a Phylazonit kijuttatása 10 liter hektáronkénti adaggal történt, borús, délutáni időszakban. A kezelésnek pozitív hatása volt a mennyiségi és minőségi mutatókra egyaránt. A kezelt terület nagyobb zöldtömeget (105,26%) és szénatömeget (119,27%) adott, mint a kontroll terület. A mennyiség növekedésének oka a pázsitfűfélék jobb bokrosodása.

5. táblázat. Phylazonit felülkezelés hatása a széna tömegére és beltartalmi mutatóira (2011. május-június) 10 mintavételi hely átlagában (kg/ha)

A nagyobb zöld- és szénatömeg mellett a takarmányozási mutatók is magasabbak voltak a kezelt területen. A Phylazonittal kezelt zöldtakarmánynak és szénának egyaránt magasabb a nyersfehérje-, nyerszsír- és nyersrosttartalma (zöld gyepben: 109–121%-kal, szénában: 120– 145%-kal).

A tudomány is visszaigazolta a Phylazonit pozitív hatásait A debreceni, szegedi és a stuttgart-hohenheimi egyetemeken végzett kísérletek is bizonyítják, hogy a Phylazonit 10 l/ha mennyiség kijuttatása esetén képes 10–40% többlettermést elérni, dúsabb, bokrosabb, mélyrehatóbb gyökérzetet, vastagabb, erősebb szárat produkálni. Ezt több száz termelő több éves tapasztalata is alátámasztja több tízezer hektáron. 65

Széna ásványi­ 10 l/ha kezelt kezeletlen anyag-tartalma terület terület

Fuzáriumfertőzés kukoricában A baktériumtrágyás kezelés jelentősen csökkenti a gombás megbetegedések valószínűségét

A kezelt területen emellett egyenletesen magasabb volt a takarmány mikroelem-tartalma is. Szénában a magnézium kivételével minden ásványianyag-tartalmi mutató meghaladta a kontroll terület értékeit (117–272%-kal).

Ca

16,54

14,08

P

7,76

5,92

Mg

4,30

4,38

K

67,05

53,35

Cu

0,014

0,011

Zn

0,055

0,047

Fe

0,87

0,314

Se

0,00010

0,00007

Cr

0,000008

0,000003

6. táblázat. Phylazonit felülkezelés hatása a széna mikroelem-tartalmára (2011. május-június) 10 mintavételi hely átlagában (kg/ha)

A kísérlet 2011. évi eredményei – a csapadékszegény időjárás miatt alacsonyabb abszolút termésmen�nyiségekkel – ugyanezt a tendenciát erősítik meg.

Talajrehabilitáció a vörösiszap katasztrófa után A baktériumtrágyázás következtében helyvörösiszap Phylazonit reállt a talajélet és a kémhatás a vörösiszap katasztrófa kezelés után sújtotta mezőgazdasági területeken. 10 000 után két hónappal liter baktériumtrágya került felajánlásra 2010 pH 8,02 – 8,65 7,02 – 7,41 októberében a vörösiszap katasztrófa következményeinek enyhítésére, a talajélet vis�- egy g talajban lévő 68–200 ezer 8,2 millió élő mikroorganiz- (6,8 ∙ 104 – 8,2 ∙ 106 szaállításának elősegítésére, a Devecser és musok száma 2 ∙ 105) Kolontár környéki mezőgazdasági területek rehabilitálására. 2011 áprilisában megkezdődött a készítmény kijuttatása, és augusztusban megtörtént a talajminták elemzése is. A kezelés eredményeként a rehabilitált talajokon 1 pH csökkenés (a lúgos pH semlegesedése), és 50–100-szoros mikroorganizmusszám-növekedés ment végbe. A kezelés utáni érték megközelíti a szennyezés közvetlen környezetéből, de vörösiszappal nem károsított területekről vett talajminták eredményét (10,5–11 millió, vagyis 1,05 ∙ 107 – 1,1 ∙ 107). 66

FUZÁRIUMFERTŐZÉS MEGELŐZÉSE • Termelői tapasztalatok alapján a baktériumtrágyával kezelt területeken a fuzárium gombával való fertőzés esélye is jócskán lecsökkenhet. A fuzárium napjainkban különösen jelentős betegség, amit felerősít a meleg és csapadékos időszakok mostanában tapasztalt hirtelen váltakozása. A gomba megtelepszik a növényen, és kedvezőtlen élettani hatása csökkenti a termésátlagokat és a termés minőségét is. A kukoricanövények fonalas gombákkal (főként Fusarium és Aspergillus fajok) történő fertőzése során mikotoxinok képződnek, amelyek az állati és humán táplálékláncba kerülve komoly megbetegedéseket képesek okozni. Emiatt az EU illetékes bizottsága több mikotoxinra vonatkozóan is kötelező határértékeket (élelmiszerek és élelmiszer-alapanyagok esetében) és ajánlásokat (takarmányok esetében) fogalmazott meg. Előkísérletek keretén belül sor került kontroll és Phylazonittal kezelt talajon fejlődött kukoricanövények szemeinek mikotoxintartalom vizsgálatára is. Mint ahogy a fenti ábra is mutatja, a kontroll (kezeletlen) talajról származó mintákban fumonizin toxinok (FB1-3) voltak kimutathatók. Gombás megbetegedés azonban csak a legyengült kondíciójú növényeken alakulhat ki. Dr. Koltai Attila mikrobiológus, aki nyugdíjba vonulásáig figyelemmel kísérte az egész világon úttörőnek számító talaj-tápanyagutánpótlási fejlesztéseket az állami Phylaxia-Pharma laboratóriumaiban és kísérleti telepein, magyarországi, németországi és hollandiai tapasztalatai alapján arról számolt be, hogy a Phylazonit baktériumtrágyával kezelt területeken nem találkozott fuzárium fertőzöttségű kultúrnövényekkel, mivel az egészségesebb, gyor-

15. ábra. Kukoricaszemek mikotoxin-vizsgálata Kontroll és Phylazonittal kezelt talajról betakarított kukoricaszemek kivonatainak mikotoxin-vizsgálata HPLC/ESI-MS eljárással. A kontroll (kezeletlen) mintában fumonizin mikotoxin- (FB1, FB2 és FB3 toxin-) szennyezés volt kimutatható

•

•

sabban szaporodó aktív talajközösség mellett a gombák már nehezebben szaporodnak el. Esősebb, csapadékosabb időszakokban emiatt a Phylazonit kezelésnek még nagyobb létjogosultsága van. TALAJHIBÁK JAVÍTÁSA • HOGY EGÉSZSÉGES LEGYEN A TALAJ A baktériumtrágyázás a talaj szervesanyag-tartalmának és biológiai aktivitásának növelésén keresztül nemcsak a tápelemtartalmat, hanem a fizikai-szerkezeti és a kémiai tulajdonságokat is képes pozitív irányban befolyásolni. KÉMHATÁS • A megfelelő szervesanyag-tartalom puffer-, azaz kiegyenlítő hatással rendelkezik a kémhatás tekintetében. A megnövelt talajélet a szármaradványok lebontásán keresztül növeli a szervesanyag-tartalmat, illetve a mikroorganizmusok által kibocsátott anyagok is szabályozzák a kémhatást.

67

TÖMÖRÖDÖTTSÉG • A tömörödött talajon számottevő mértékben csökken a növénytermesztés produktivitása, hiszen csak korlátozottan tud növekedni a gyökér, csökken

növeli a talaj szervesanyag-tartalmát is azáltal, hogy a nagyobb növényi produktum miatt több szár- és gyökérmaradvány marad vissza a talajban. VÍZNYOMÁS ÉS BELVÍZ • Víznyomás, illetve belvíz alatt álló területeken amellett, hogy a tartós és nagy kiterjedésű vízborítás miatt nem lehet rámenni a gépekkel a talaj felszínére, az jelent fokozott problémát, hogy nem jut oxigén a talajba. Ezáltal csökken, szélsőséges esetben meg is áll a gyökér légzése, ez pedig gyakorlatilag a növényi élet végét is jelenti, hiszen a tápelemek és a víz felvétele a gyökéren keresztül történik. Az ilyen területek baktériumtrágyával történő kezelése képes a talajélet növelésére, és az így a talajba juttatott mikroorganizmusok légzésén és egyéb élettevékenységein keresztül a talaj tulajdonságainak javítására.

Belvízkár A baktériumtrágyázással javíthatók a talaj tulajdonságai, például vízelvezető képessége

a talaj levegőzöttsége, és nehezebben tudnak áramolni a tápelemek és a víz. A talajtömörödöttség mérséklésében a lazítás mellett jelentős szerepet kap a szervesanyag-ellátás is. A szervesanyag-tartalom javítja a talaj szerkezetét, tápelem- és vízgazdálkodását. A baktériumtrágyák alkalmazása a fentiekben leírt módon

68

Zárszó

E

lső megközelítésben viszonylag egyszerűen megfogalmazható a talaj jelentése, miszerint a Földnek a növények életéhez alkalmas feltételeket biztosító legfelső szilárd burka. Tovább vizsgálva azonban a talaj mindazon biológiai, kémiai, illetve fizikai tulajdonságait, amelyek közvetett vagy közvetlen formában, de meghatározzák termékenységét, ezáltal pedig a növénytermesztés termelékenységét, azzal szembesülünk, hogy egy különösen ös�szetett rendszerről van szó. Összetettségét az adja, hogy olyan struktúra, amelyben több szinten is élet folyik. Az egyik ilyen szint a talaj belső élete, a szerves maradványok lebontását végző, és a szerves anyaghoz szorosan kapcsolódó mikroorganizmusok szintje. Ha kezünkbe veszünk egy marék földet, az mozdulatlannak, élettelennek tűnik, pedig élőlények milliárdjai hemzsegnek benne. Mind számukat, mind pedig tevékenységüket tekintve kiemelkednek közülük a baktériumok. Lebontó tevékenységük annak köszönhető, hogy olyan anyagokat (például enzimeket) termelnek, amelyek képesek megbontani a talajban lévő növényi és állati maradványokat. Ezáltal egyrészt hozzájárulnak a humuszképződéshez, másrészt növelik a talaj felvehető ásványi tápelemtartalmát. Ma már klasszikusnak tekinthető az a felismerés, mely szerint, ha nem volnának a mikroszervezetek a talajban, akkor megszűnne az anyagok biológiai körforgása, az elhalt szerves anyag nem tudna lebomlani azokra az egyszerű vegyületekre, amelyek a növény tápanyagául szolgálnak,

így pedig újabb szerves anyagok sem tudnának létrejönni. A következő szint, amely a talaj életét megjeleníti, az a talajban, illetve a talajon élő növények összessége. Számukra a talaj nem csupán a gyökér támasztóközege, hanem a tápanyagok és a víz forrása is. A tápelem- és vízszolgáltatás szabályozása, a szármaradványok lebontása, és ebből, illetve a talajban szerves formában jelenlévő egyéb tápelemekből a növény számára felvehető ásványi tápelemformák feltárása, valamint a légköri nitrogén megkötése mind olyan fontos alkotóelemei a fenntartható növénytáplálásnak, melyek hatékony megvalósulása elképzelhetetlen a kellően aktív talajélet nélkül. A növénytermesztés eredményességének záloga tehát a talajélet növelése, nyugodtan állítható, hogy a mezőgazdasági termelés sikeressége a talajok kiegyensúlyozott életén nyugszik. A talajélet hozza létre a növények számára az optimális életteret. Ennek biztosításához tökéletes megoldást jelent a baktériumtrágyák felhasználása, mint azt számos kísérleti és gyakorlati eredmény is igazolja. A baktériumok ásványi anyagok beépítésével, a humusz létrehozásával jelentős mértékben hozzájárulnak a morzsalékos talajállapot létrehozásához. Ennek az ideális talajszerkezetnek – amelyet nagy felületű szemcseszerkezet jellemez a benne képződött levegőzárványok tömegével – köszönhető a csapadékvíz megtartása a felső rétegekben, és a kedvező víz-levegő arány

kialakulása. Az anyagcsere-folyamatok a víz és levegő állandó jelenlé­tében zajlanak, ezt pedig csak a mikroorganizmusok aktív tevékenysége mellett képes biztosítani a talaj. A talajélet vonatkozásában a jó talajszerkezet, víz- és tápelemmegkötő-képesség tekintetében további sarkalatos pont a tápelemek feltárása. A talajban élő baktériumok életműködéseik folyamán képesek a szerves kötésben lévő tápelemek ásványivá alakítására, ami azért jelentős, mert a növények csak ásványi formában képesek a tápelemek felvételére. A nitrogénmegkötő baktériumok pedig a megkötik a légköri nitrogént, és ezáltal hozzáférhetővé teszik azt a növények számára. Jelen könyv fejezetről fejezetre bemutatta azokat a témaköröket, amelyek a baktériumtrágyázás tudományos hátterét jelentik. Ebből kiviláglik, hogy a talaj nitrogén-, foszfor-, kálium- és mikroelem-forgalma elképzelhetetlen a mikroorganizmusok közreműködése nélkül. Magukat a baktériumokat tanulmányozva pedig levonható az a következtetés, hogy számos olyan speciális funkcióval rendelkeznek, amelynek végeredménye a talaj hasznosítható tápanyagtőkéjének növekedése.

Ezen felismeréstől vezérelve kívánjuk, hogy az itt bemutatott információk hasznos és alkalmazható tudást jelentsenek a termelési gyakorlatban.

70

Ajánlott irodalmak jegyzéke

Szakkönyvek Antal József: Növénytermesztők zsebkönyve. Budapest, 2000, Mezőgazda Kiadó Birkás Márta: Talajművelők zsebkönyve. Budapest, 2010, Mezőgazda Kiadó Buzás István: A növénytáplálás zsebkönyve. Budapest, 1983, Mezőgazdasági Kiadó Füleky György: A talaj. Budapest, 1988, Gondolat Kiadó Füleky György: Tápanyag-gazdálkodás. Budapest, 1999, Mezőgazda Kiadó Ivány Károly – Kismányoki Tamás – Ragasits István: Növénytermesztés. Budapest, 1994, Mezőgazda Kiadó Kreybig Lajos: Trágyázástan. Budapest, 1955, Mezőgazdasági Kiadó Stefanovits Pál – Filep György – Füleky György: Talajtan. Budapest, 1999, Mezőgazda Kiadó Szabó István Mihály: Az általános talajtan biológiai alapjai. Budapest, 1986, Mezőgazdasági Kiadó Szabó Lajos: A termőföld védelme. Budapest, 2006, Agroinform Kiadó

Folyóiratcikkek Biró Borbála – Pacsuta Péter: Talajaink rejtett értékei. Agrofórum, 2009. V. sz. 5–8. o. Keresztes Zsolt: Több (mint) nitrogén… Magyar Mezőgazdaság, 2011. május 11. 20–21. o. Koltai Attila: Baktériumtrágyázással a Fusarium-fertőzés ellen. Agrárium, 2010. május. 9. o. Lévai László: A talajélet és a növények tápanyagellátása. Magyar mezőgazdaság, 2010. május 19. 38. o. Lévai László: A tarlómaradvány környezetbarát lebontása. Agrárágazat, 2008. szeptember. 32. o. Lévai László: Tavaszi tápanyag utánpótlás (műtrágyázás, baktériumtrágyázás). Agrárágazat, 2010. február. 66–67. o. Lőrincz Gergely: Baktériumtrágyázás. Őstermelő. 2011. február–március. 72–93. o.

Benedek Szilveszter – Bákonyi Nóra: A baktériumtrágyázás, mint az egészséges élelmiszer előállításának része Mezőfalván. Agro Napló, 2011. 6. sz. 31–32. o. Benedek Szilveszter: Szármaradvány-bontás és nitrogéntrágyázás a mezőkeresztesi baktériumtrágyázási tapasztalatok tükrében. Agro Napló, 2011. 7. sz. 35–36. o. Benedek Szilveszter: Mi legyen a szármaradványokkal? Agrárium, 2011. 8. sz. 19. o. Biró Borbála: A talajok biológiai állapotának hatása a talajminőség alakulására. Gyakorlati Agrofórum, 1998. 11. sz. 52–54. o. Biró Borbála – Pacsuta János: A mikrobákat is tartalmazó mezőgazdasági és környezetvédelmi oltóanyagok alkalmazási lehetőségei. Gyakorlati Agrofórum, 2002. 13. sz. 60–62. o. Biró Borbála – Pacsuta János: Újgenerációs szemlélet és lehetőségek a talajbiológiai aktivitás és a talajtermékenységirányított fokozására. Gyakorlati Agrofórum, 2002. 13. sz. 72–74. o.

2

72