A

FÖLDMŰVELÉSTAN

Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010

Előadás áttekintése •Tápanyagellátás és földművelés •A növényi tápelemek és osztályozásuk •A trágyák csoportosítása •Műtrágyák fizikai kémiai tulajdonságai •Istállótrágya •Hígtrágya •Zöldtrágya

A növényi tápelemek és osztályozásuk • Tápelemeknek a növények számára nélkülözhetetlen, esszenciális elemeket tekintjük • Az elem hiánya esetén a növény fejlődésében zavar áll be • Az elem pótlásával a hiánytünetek megelőzhetők, vagy megszűntethetők • Az elem hatása az élettani folyamatokban kimutatható • Az elem nem helyettesíthető más elemmel

A tápelemek osztályozása • Makroelemek – C, H, O, N, P, K

• Mezoelemek: – S, Ca, Mg

• Mikroelemek – Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B

• Ultramikroelemek – Co

• Hasznos elemek – Cl, Na, Si, Se

A növények tápelem tartalma (tápelem-igénye)

• • • •

Fajonként és fajtánként eltérő Növényi részenként eltérő A fenológiai szakasztól, kortól függő A külső tényezők is jelentősen befolyásolják (talaj tápanyagtartalma, vízellátottság, tápanyag ellátás stb…)

A gyökéren keresztüli tápanyagfelvételre ható tényezők A talajtulajdonságok hatása

• • • • • •

Az oldható vegyületek mennyisége Vízellátottság (a vízkapacitás 75%-a optimális) Kémhatás (pH) Oxidációs-redukciós viszonyok Ionarányok (antagonizmus, szinergizmus) A tápionok mozgása a talajban

A gyökéren keresztüli tápanyagfelvételre ható tényezők A talajtulajdonságok hatása

• Az oxidációs - redukciós viszonyok – – – – –

Talajszerkezet Porozitás Differenciált porozitás A talaj levegőzöttsége A talaj nedvességtartalma • (pangóvíz – levegőtlenség – redukció denitrifikáció, Fe, Mn toxicitás)

A gyökéren keresztüli tápanyagfelvételre ható tényezők A talajtulajdonságok hatása

• A tápionok mozgása a talajban (tömegáramlás, diffúzió)

– Tápanyag-szolgáltató képesség – Talajszerkezet – A talaj nedvességtartalma – Hidratáció – A talajoldat sókoncentrációja

A gyökéren keresztüli tápanyagfelvételre ható tényezők A talajnedvesség és a biológiai tényezők szerepe

• Vízhiány, víztöbblet • Növényfajok eltérő tápanyagigénye • A növények morfológiai, fiziológiai különbségei • A gyökérzet kiterjedtsége • A gyökérfelület nagysága

A levélen keresztüli tápanyagfelvételre ható tényezők • • • •

Sztómás, valamint epidermális behatolás A levél felülete A levél formája A kutikula szerkezete

A trágyák csoportosítása - Közvetlen trágyák (növényi trágyák): A növények tápanyagszükségletét elégítik ki - Talajon keresztül ható - Növényen keresztül ható (lombtrágya)

- Közvetett trágyák (talajtrágyák):

Elsősorban a talaj fizikai és kolloidikai tulajdonságaira hatnak

A trágyák csoportosítása • Szerves trágyák – – – – – – – – – – –

istállótrágya, hígtrágya, zöldtrágya, szalmatrágya, kukoricaszár, tarló-és gyökérmaradványok, városi szemét, tőzeg, fekália, baromfitrágya, ipari szerves hulladékok

• Műtrágyák

A műtrágyák csoportosítása

Műtrágyák fontosabb kémiai és fizikai tulajdonságai • • • • • • •

Hatóanyag forma és koncentráció Oldhatóság Savasság Mészindex, sóindex Higroszkóposság Szemcse mérete, szilárdsága Keverési lehetőségek

A műtrágyák savasságának felosztása • Közvetlen savasság: a műtrágyák sóknak tekinthetők, így a talajoldatban feloldódnak, hidrolizálnak. Oldataik kémiai összetételétől függően lehetnek savasak, semlegesek, vagy bázikusak. Ezt nevezzük természetes savasságnak. • Közvetett savasság: a műtrágyák a talajoldatban feloldódnak, majd az ionok egy részét • a; szelektíven felveszik a növények, melynek következménye a fiziológiai savasság • b; a talajbaktériumok átalakítják, melynek következménye az átalakulási savasság • c; adszorbeálják a talajkolloidok, melynek következménye az adszorbciós savasság • d; kilúgozza a csapadék, a talajalkotók valamelyikével vízben jól oldódó vegyületet képez melynek következménye a kilúgzási savasság

Műtrágyák fontosabb kémiai és fizikai tulajdonságai • Mészindex: – a műtrágya savanyító hatását mennyi kalciumkarbonát közömbösíti

• Sóindex: – A műtrágyák a talajban feloldódva növelik az ozmózisos nyomást. A sóndexet a NaNO3 károsító hatásához viszonyítják.

• KRL érték: – Kritikus Relatív Légnedvesség – az a relatív páratartalom érték, amelynél a műtrágya 30°C hőmérséklet mellett elfolyósodik. (higroszkóposság)

Tápanyag-visszapótlás tervezése 1. Szántóföldi termőhely megállapítása 2. A termés mennyiségének megtervezése 3. A talaj tápanyag-ellátottsági szintjének megállapítása 4. A fajlagos hatóanyagigény meghatározása 5. A tervezett termés műtrágya hatóanyagszükségletének kiszámítása 6. Korrekciók elvégzése 7. Kijuttatás tervezése

Szervestrágyázás A talaj szerves anyagának forrásai – Termesztett növények visszamaradó melléktermékei – A talajban élő mikro- és makro szervezetek – Szerves trágyák • Szerepüket már régóta ismerik – Homérosz (ie. 900-700): Odüsszeia – Teophrasztosz (ie. 372-287): Ajánlja alkalmazását

• Hatásuk időben elnyújtva érvényesül • A talaj termékenységének fenntartásában elsődlegesek

Az istállótrágya • Az alom és az állatok exkrétumainak különböző arányú keveréke • Összetétele számos tényező befolyása alatt áll (faj, fajta, kor, ivar, tartásmós, az alomanyag, takarmányozás, trágya kezelése)

• Hazai körülmények között 10 t jól érlelt istállótrágya átlagos hatóanyag-tartalma – 50-60 kg nitrogén – 25-40 kg foszfor – 60-80 kg kálium

• Az egyes elemek megközelítő aránya 1:0,5:1,2

Az istállótrágya összetétele • Friss szilárd ürülék – A feletetett takarmány azon része, amelyet az állati szervezet nem használ fel • • • •

70 % víztartalom 20 % szerves anyag 1% ásványi anyag Jelentős mennyiségű élő és elhalt baktérium

– A tápanyagokat (N, P, K) nehezen bomló, lassabban ható alakban tartalmazza

Az istállótrágya összetétele • A vizelet – Könnyen bomló szerves vegyületek – 90 % víz – N tartalma (karbamid, húgysav-vegyületek) könnyen bomlik (ammónia, szén-dioxid) – Sok K (Cl-formában) – Kevés foszfor – A friss vizelet baktériummentes

Az istállótrágya összetétele • Az alomanyagok – Általában gabonaszalma – Az alomanyagnál a legfontosabb paraméter a nedvszívó képesség, a táplálóanyag-tartalom és a szerves anyag minősége – A gabonaszalmák a tömegük 2-4-szeresének megfelelő mennyiségű híg ürüléket képesek magukba szívni (szecskázva ennél is többet)

Az istállótrágya kezelése • ÜRÜLÉK + ALOM ≠ ISTÁLLÓTRÁGYA • Friss istállótrágya = káros pentozánhatás • A friss istállótrágyát erjeszteni kell • Összegyűjtik (trágyaszérű, trágyatelep) • Tárolás, kezelés (minimális tápanyagveszteség) • Nagy szárazanyag- és nitrogénveszteség (30-60 %) • Az erjedést mikroorganizmusok végzik

Az istállótrágya kezelésének szabályai • Ha a trágyát lazán tároljuk – Az aerob mikroszervezetek révén szervesanyag bontás – szénhidrát + víz, ammónia⇑ – N és szervesanyag veszteség – A trágya felmelegszik – Egy idő után magas hőmérséklet + oxigénhiány = a szervesanyag lebontás lelassul

Az istállótrágya kezelésének szabályai • Ha a trágyát tömören és nedvesen tároljuk Akadályozott levegő utánpótlás Az aerob szervezetek elpusztulnak Anaerob szervezetek jelennek meg Erjedési folyamat indul meg (metán, alkoholok, tejsav) – Alacsonyabb hőmérséklet – Kisebb veszteségek – A trágya oldható N-ben gazdagabb lesz – – – –

– HIDEG ÉRLELÉS

Trágyakezelési eljárások • Hideg érlelés – Viszonylag kevés alomanyagot tartalmazó trágya azonnali tömörítése révén (pH=6-7)

• Meleg érlelés – Laza rétegzett szétterítés. Meginduló bomlás. – 40 foknál tömörítés, megszakadt oxidatív lebontás

Trágyakezelési eljárások • Forró érlelés – 60 foknál tömörítik – Nagy veszteségek – Jobb humifikálódás

• Metános erjesztés – Erjesztés zárt térben, anaerob körülmények között – Metán keletkezik - (biogáz) – Jobb minőség

Trágyakezelési eljárások • Lapos trágyakezelés – Nagy felület érintkezik a levegővel – Óriási vesztség

• Szakaszos trágyakezelés – – – – – –

Trágyakazalban történik (4*20-25*3m) A kazal fenekére 25-30 cm szalma, vagy tőzeg Napi 50-60 cm trágyaréteg 2-3, vagy 4-5 nap múlva újabb réteg A 3 métert elérve leföldelés Az egyes szakaszokkal 20-25 m hosszúság érhető el

Az istállótrágya érési fokozatai • Friss – Az istállóból történő kihordás után – Vízben oldható N vegyületek – Érintetlen cellulóz- és szénhidrát tartalom – Csak homok és szélsőségesen kötött talajokon használjuk így • Félérett – Még meg nem szűnt bakteriális tevékenység – A szénhidrátok bomlása még folyamatban van • Érett – A szalma már elkorhadt, de még felismerhető – A szénhidrátok és a cellulóz elbomlott – Az erjedés során keletkezett humusz barna, vagy fekete • Túlérett – szalonnás – sötétbarna, egységes tömeget alkot, CSOMÓS

A hígtrágya • Almozás nélküli tartás során keletkező trágya • Összetevői: – – – –

bélsár, vizelet, technológiai víz, egyéb hulladék-anyagok

• Mennyisége és minősége az ürülékhez keveredő csurgalék- mosó és öblítővíz mennyiségének függvénye • ÉRTÉKES TRÁGYAANYAG – VESZÉLYES HULLADÉK

A hígtrágya kezelése és tárolása • Homogenizáló rendszerű trágyakezelés

– előnye, hogy a trágyát egységes anyagként kezeli – hátránya, hogy speciális gépeket igényel

• Kevés kezeléssel és kis veszteséggel történő elhelyezés • Tartálykocsis szállítás a tárolóba, vagy a mezőgazdasági területre • Homogenizálás, majd kijuttatás

A hígtrágya kezelése és tárolása • Szétválasztáson alapuló trágyakezelés • A SZILÁRD ÉS A HÍG FÁZIST KÜLÖN KEZELIK – ülepítés (földmedence 2, vagy több fokozatú ülepítéssel. Nem jó megoldás, mert 3 réteg alakul ki – szűrés (szűrőteres szétválasztás) Nem alkalmazzák

• (gépi úton történő fázisbontás) vibroszűrő, rezonanciavibrátor, rezgőszűrő

A hígtrágya kezelése és tárolása • Előzetes tisztítás utáni trágyakezelés – – – –

Oxidációs árokba vezetett, áramoltatott hígtrágya. Aerob lebomlás. A letisztult víz túlfolyón az ülepítőbe jut. A vizet elvezetik, az iszapot szikkasztják, majd kijuttatják

• Kombinált tisztítás (mechanikai-kémiai-biológiai) – A hígtrágya a gyűjtőmedencéből a vibroszűrőre kerül. Innen a szilárd fázist pótkocsira rakják. – A szűrlethez mésztejet adagolnak (flukuáció=pelyhesedés) és az előülepítőbe vezetik. Innen levegőztető medencébe kerül az anyag (biológiai tisztulás). – Az ülepítőben kiváló iszapot felhasználják, illetve részben recirkuláltatják.

A zöldtrágyázás • Valamely gazdasági növénynek még zöld állapotban, virágzás, vagy bimbózás előtt, trágyázás céljából – teljes tömegében – való alászántását zöldtrágyázásnak nevezzük. – A még el nem halt, zöld, lédús, cukorban, keményítőben és fehérjében és nitrogénben gazdag és csak kismértékben elfásodott növényeket a talajba dolgozzuk. – Ezzel együtt a növények élő gyökereit is elpusztítjuk.

A zöldtrágyázás • A zöldtrágyázás növeli a talaj szerves anyag- és tápanyagtartalmát, szerepe van az erózió- és defláció elleni védekezésben. • Vannak azonban nemkívánatos mellékhatásai is.

A zöldtrágya hatása • • • •

Felhalmozza a nitrogént Felhalmozza a humuszt Mérsékli az ásványi anyagok kimosódását A csapadékvizet a növények hozamában produktívan értékesíti • Csökkenti az eróziót

A zöldtrágya hatása • A talajt beárnyékolja • A talajt morzsalékos szerkezetűre alakítja (biológiai talajművelés) • Lazítja a talajt és az altalajt • Betegségek, kártevők elleni védekezés (nematicid hatás)

A zöldtrágya mellékhatásai • Melegben a túl intenzív talajművelés csökkenti a talaj humusztartalmát • Ha aszályos területen rosszul választjuk meg a zöldtrágyanövényt, vagy túl sok N-t adagolunk, a nagy vízfogyasztás miatt sikertelen lesz a vetés

A zöldtrágya mellékhatásai • Elszaporodó kártevők, betegségek – ha rossz növényt és termesztési időtartamot választunk • A talajokban a kemény héjú zöldtrágyanövények magvai elfekszenek és kultúr gyomként kárt okozhatnak

A zöldtrágya mellékhatásai • Akadályozza a talajművelést és a következő növény terméshozama csökken, ha túlzott mennyiségű zöldtrágyát szántunk alá, vagy ha azt rosszul dolgozzuk a talajba

A zöldtrágyanövény megválasztása • Általában homoktalajon, kötött- és szikes talajokon • Erősen és mélyen gyökerező • Nagy zöldtömeg • Igénytelen, toleráns • Könnyen kezelhető • Gyors növekedés • Alacsony vetőmag igény • Olcsó vetőanyag • A talaj N készletét gyarapítsa

A zöldtrágyanövény megválasztása • • • • • • • •

CSILLAGFÜRT, SOMKÓRÓ, NAPRAFORGÓ, TAVASZI BÜKKÖNY, SZEGLETES LEDNEK, TAVASZI REPCE, FEHÉR MUSTÁR, SZÖSZÖS BÜKKÖNY

A zöldtrágya tápértéke • Foszforsavból és káliumból legfeljebb annyi kerül vissza a talajba, amennyit a növény felvett • N-gyűjtő növények esetén jóval többet ad vissza • A talaj humusztartalma nő • Foszforral és káliummal kiegészítve az istállótrágyázással megegyező hatás

A zöldtrágya alászántásának irányelvei • Virágzáskor, mivel ez után a zöldtömeg már nem gyarapodik, a minőség viszont romlik • Az alátakarás tökéletes legyen – HENGEREZÉS • Az őszi alászántás jobb (elegendő idő a korhadáshoz a vetésig) • Homokon 20 cm, vályogtalajon 10-15 cm mélységben • Szántás után henger + könnyű fogas • A zöldtrágyázás hatása 2-3 év

Előadás összefoglalása •Tápanyagellátás és földművelés •A növényi tápelemek és osztályozásuk •A trágyák csoportosítása •Műtrágyák fizikai kémiai tulajdonságai •Istállótrágya •Hígtrágya •Zöldtrágya

Előadás ellenőrző kérdései • Mi befolyásolja a növények gyökéren keresztüli tápanyagfelvételét? • Melyek a zöldtrágyázás pozitív és negatív hatásai? • Melyek a műtrágyák fontosabb fizikai, kémiai tulajdonságai?

KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET

• Előadás anyagát készítették: Dr. Schmidt Rezső, Dr. Beke Dóra