GABONANÖVÉNYEK TERMESZTÉSE
Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010
11. hét
Előadás áttekintése • A kukorica klimatikus és edafikus igénye. • A kukorica vetésváltása, elővetemény igénye.
korlátozó
tényezők,
• A kukorica talajelőkészítése, fontosabb szempontjai, korán és későn lekerülő elővetemények után. • Az energiaszempontjai.
és
víztakarékos
talajelőkészítés
• A felmelegedést okozó tényezők közül a legfontosabb
a
széndioxid
(CO2)
légköri
koncentrációjának növekedése, a metán (CH4), dinitrogén-oxid (N2O) és aeroszolok légköri növekedése.
Az éghajlatváltozás következményei • A sarki jégsapkák olvadása: Az Északi-sarkot borító jég kiterjedése az utóbbi évtizedekben 10 %-kal zsugorodott. • Visszahúzódó gleccserek: 2050-re a svájci gleccsereinek 75 %-a valószínűleg el fog tűnni.
Alpok
• Emelkedő tengerszint: Az utóbbi évtized során a tengerszint 12-22 cm közötti mértékben emelkedett meg, előrejelzések szerint a jövőben ennél is gyorsabban fog folytatódni, a mélyebb fekvésű területek víz alá kerülhetnek. • Szélsőséges időjárás: Az elmúlt évtizedben háromszor annyi időjárással kapcsolatos katasztrófa történt világszerte, mint pl. az 1960-as években, beleértve a hőhullámokat, az áradásokat, az aszályokat és az erdőtüzeket.
A klímaváltozás káros következményei a növénytermesztésben •
A hőmérséklet várható emelkedésének következtében megnő bizonyos kártevők hatásterülete.
•
A talajok és a klímaváltozás: csökken a talajnedvesség, az altalajvíz szintje egyre mélyebbre süllyed. Az elsivatagosodás, dezertifikáció a föld területének több, mint 40 %-át érinti, közte Magyarország területét is. A talajpusztulást – eróziót – a szélsőséges csapadékmennyiség, a kevés, de nagy intenzitású csapadék is kiváltja.
Az országos évi középhőmérsékletek 1901 és 2008 között (15 állomás homogenizált, interpolált adatai alapján)
Az országos évi csapadékösszegek 1901 és 2008 között (15 állomás homogenizált, interpolált adatai alapján)
Az éves, a kukorica tenyészidejében és a kritikus idejében lehullott csapadék eltérése a 30 éves átlagtól (1968-2004) 600
565,3 510
500
30 éves átlag
Vizsgált 36 év
Eltérés
400 345,1
322
mm
300 205,9 200
185
100
0
-55,3 Éves
-100 Eltérés mértéke évente: -1,54
-23,1 Tenyészidő (IV.-IX. hó) -0,64
-20,9 Kritikus idő (VI.-VIII. hó) -0,58
Hőmérséklet adatok (oC) Debrecen, 1968-2009 25,0 22,5
17,5
30 éves átlag 16,82 oC (IV.-IX.)
15,0 12,5
30 éves átlag 9,84 oC (éves)
10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
átlaghőmérséklet ( oC)
20,0
30 éves átlag 19,53 oC (VI.-VIII.)
éves
tenyészidő (IV.-IX.)
kritikus idő (VI.-VIII.)
A kritikus és a tenyészidőszak csapadékadatai Görbeháza, 1990-2009 mm 600 550 500
191
169
165
113
216
138
186
235
325
136
113 225 154
139
231
285
227
268
166
223 143
198
143 64
67
150
57 60
50
149
100
130
165
150
99
200
102
300 30 éves átlag 250 205,9
134
145
350
143
224
185
30 éves átlag 400 345,1
114
303
450
0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Kritikus időszak (VI-VIII. hó)
Vegetációs időszak (IV-IX.hó)
A klímaváltozás jelentősen csökkentheti a növények termése mellett a termésbiztonságát is Az elemi károk – az elmúlt 35 év átlagában – megoszlása Magyarországon a mezőgazdaságban: aszálykár 42,4 % - jégkár 20,5 % - vízkár 18,4 % - fagykár 16,0 % - egyéb elemi kár 2,7 %
Az aszály kedvezőtlen hatását mérsékelhetjük • Megfelelő vetésváltással • Harmonikus NPK tápanyagellátással • Víztakarékos, a növény igényét kielégítő szakszerű talajelőkészítéssel • Az ökológiai adottságoknak megfelelő, jó alkalmazkodó képességű fajták (hibridek) választásával • Egészséges, jó biológiai értékű vetőmag használatával • A területegységre vetített tőszám mérséklésével. • Hatékony növényvédelemmel. • Az agrotechnikai műveletek optimális időben és jó minőségben való végzésével.
A KUKORICA ÉGHAJLATIGÉNYE A kukorica trópusi eredetű növény, ezért melegigényes és igényes a vízellátottságra is. A napi hasznos hőösszeg HU (Heat Unit): = Tmax + Tmin 2
– 10 oC
1
• A kukorica bár melegigényes növény, de a 30oC-nál magasabb hőmérsékletet nem vesszük figyelembe. •A címerhányástól a teljes átlaghőmérséklet a 24-26 oC.
érésig
a
legkedvezőbb
• A hibridek hőösszeg igénye tenyészidőben összesen 1100-1400 oC. Különböző hőegységzónák vannak Magyarországon, melyek befolyásolják a hibridek tenyészidő szerinti megválasztását.
ÉGHAJLATIGÉNY •- Az idő előrehaladtával a talajhőmérséklet szerepe a növény egyre kisebb jelentőségű.
fejlődésében
- A hajtás növekedésének optimális hőmérséklete 25-35 oC között van. - A levélnövekedés sebessége éjszaka a hőmérséklettel, nappal pedig a csapadék mennyiségével van szoros korrelációban. - A levélfelület - asszimilációs felület (LAI index) 5,5 m2/m2 értékig szoros interakciót mutat a termésmennyiség alakulásával. - A címerhányástól a tejes érésig a legkedvezőbb hőmérséklet a 24-26 oC. Ha ennél magasabb úgy a teljes érésig eltelt napok száma nem változik, de ha ettől alacsonyabb, akkor az érés kitolódik.
A KUKORICA VÍZIGÉNYE
A kukorica vízigénye: 450-550 mm Napi vízfogyasztás: 4,5-5,5 mm/ha (45-55 m3/ha) Statikai vízigény: A talaj pórustérfogatának hány %-át töltse ki víz és hány %-át levegő (kukorica statikai vízigénye: 67-79 %). Dinamikai vízigény: A növény szakaszaiban fejezi ki a vízigényt.
tenyészidejének
különböző
Transzspirációs együttható: egységnyi szárazanyag előállításához felhasznált vízmennyiség (kukorica kb. 350 l).
VÍZIGÉNY - A kukorica 150-200 cm mélységből is képes felvenni a vizet. - A címerhányás időszaka alatti aszály 53 %-kal, a szemtelítődés alatti
aszály
30%-kal
csökkenti
a
termést.
- Az elérhető maximális termést nem csak a tenyészidőben lehullott csapadék, hanem az őszi-téli félév csapadék mennyisége is befolyásolja. - Előfordulhat, hogy nem a csapadékos évben érjük el a kiemelkedő kukorica terméseket, hanem az azt követő évben, amikor a hőmérséklet is kedvező. A talajok akár 500 mm vizet is tudnak tárolni (200 cm mélységig), melynek 50 %-a diszponibilis víz. - A túl sok csapadék is káros lehet a kukorica szempontjából, mivel a pórustérfogat vízzel telítődése miatt a gyökerek oxigénellátása nem megfelelő.
A COLD TESZT (HIDEGTŰRÉS) ÉRTÉKÉNEK MEGHATÁROZÁSA
A csíráztatás csíráztató papírban, nem sterilizált kukoricaföldben történik: 7 napig
10 oC-on
4 napig
25 oC-on
Csírázási % – Cold teszt érték meghatározása A jó minőségű vetőmag Cold teszt értéke 80 % feletti.
Alacsonyabb cold-teszt értékeknél szükséges minimális talajhőmérséklet Cold-teszt %
Talajhőmérséklet vetéskor (ºC)
95
8
90
10
85
12
80
14
80 alatt
14 felett
A kukorica talajigénye A kukorica a gabonafélék közül a legigényesebb a talaj minőségére és kultúrállapotára. Bár eltérő talajtípuson termesztik a kukoricát, de kiemelkedően jó eredményt csak a jó vízgazdálkodású, mély termőrétegű, könnyen felmelegedő csernozjom, réti csernozjom, barna erdő, csernozjom barna, csernozjom dinamikájú réti talajokon képes adni. A kukorica nem szereti, legfeljebb elviseli a hideg, túl kötött talajokat. A kukorica a kémhatás iránt (5,8-8,0 pH) nem különösebben érzékeny, de legjobb számára a 6,6-7,5 pH-jú talaj. A kukorica érzékeny a tömődött, rossz szerkezetű, rossz víz és hőgazdálkodású talajokra.
MAGYARORSZÁG FONTOSABB TALAJTÍPUSAI 4,5 millió ha szántó megoszlása Csernozjom Réti és öntés Barna erdő Homok Szikes Egyéb
16,1 % 18,6 % 34,5 % 9,8 % 8,7 % 12,3 %
váztalajok Csernozjom talajok szikes talajok Réti talajok Láptalajok Folyóvizek és tavak hordalékainak és üledékeinek talajai
Közép- és délkelet-európai barna erdőtalajok
Mocsár és ártéri erdők talajai
Sötét színű barna erdőtalajok
A KUKORICA VETÉSVÁLTÁSA • Nagymértékben befolyásolja a termesztés hatékonyságát • A elővetemény hatással van a kórokozók, kártevők elszaporodására, a gyomosodásra. • A növények eltérő mértékben veszik igénybe a talaj víz és tápanyagkészletét. • A vetésváltásnak jelentős szerepe lehet az aszály kedvezőtlen hatásainak mérséklésében és az amerikai kukoricabogár elleni védekezésben is.
A szántóföldi növények átlagos vízigénye (mm) 650
Lucer na
575
Cuk or r épa
540
Bur gonya Napr afor gó
500
Kuk or ica
500 485
Szója
440
Búza
375
300
350
400
450
500
550
600
650
Ruzsányi L. alapján
700
A tavaszi talajnedvesség, ill. vízhiány (mm) különböző elővetemények után Talajnedvesség
Bor só
600 560 520 480 440 400 360 320 280
Talajnedvesség VK HV
Borsó
Elővetemény
Búza
Kuk orica
Kuk . monok .
Cuk orrépa Lucerna
A kukorica termésbiztonsága növelhető Megfelelő
vetésváltással:
az
egyre
inkább leegyszerűsödő vetésszerkezet akadályozza az okszerű vetésváltás kialakítását.
Lucerna; 11,00%
Korábban 1965
Őszi búza; 22%
Kukorica; 27,00%
Egyéb kalászos; 16% Hüvelyes növény; 2,00%
Ipari növények; 2,00% Egyéb; 12,00%
Gyökgumós; 6,00% Olajnövény; 2,00%
40 évvel ezelőtt: 11 % lucerna 2 % hüvelyes 3% egyéb pillangós
Fontosabb szántóföldi növények vetésterületének alakulása Magyarországon
Fontosabb szántóföldi növények vetésterülete Napjainkban 2008 Lucerna; 3,10% Őszi búza; 27%
Kukorica; 32,43%
30 évvel ezelőtt: 8 % lucerna 5 % hüvelyes 1,5 % egyéb pillangós
Egyéb kalászos; 14% Egyéb; 0,82%
Hüvelyes növény; 1,62% Olajnövény; 20,29%
Gyökgumós; 0,85%
A szántóföldi növények vetésszerkezetének változása Magyarországon 100% 90%
1965
1979
2008
80% 70%
Gabonafélék aránya: 65 %
67 % 73 %
60% 50% 40% 30% 20%
7. Egyéb takarmánynöv.
6. Lucerna
5. Ipari növények
4. Olajnövények
2. Hüvelyesek
1. Gabonafélék
0%
3. Gyökgumósok
10%
A kukorica előveteményei JÓ
KÖZEPES
KEDVEZŐTLEN
• Őszi búza
• Kukorica
• Kukorica monokultúra
• Őszi árpa
• Silókukorica
• Silócirok
• Burgonya
• Napraforgó
• Szudánifű
• Csemegekukorica Aszályos évjáratban: • Lucerna • Cukorrépa
Elővetemény hatása a kukor ica ter mésér e 1976-2000
Termés t/ha 12
9,85
Hibridek: '76 MV SC 580 '81 Sze SC 444 '86-88 Pi 3901, Pi 3732, '89-92 Pi 3737, Stira, 1993-2000 Stira SC
10,69
8,92 10 8 6 4 2 0 Monokultúra
Bikultúra
Trikultúra
Talajelőkészítés
A kukorica termésbiztonsága növelhető A
kukorica
igényét
kielégítő
mélységű,
víztakarékos talajműveléssel. A tömődött, nem kellően mélyített, esetelegesen kialakuló záróréteg esetén nemcsak a gyökér nem tud megfelelő fejlődési ütemben lehatolni, hanem a
talaj
hasznos
vízkészlete
sem
tud
kapillárisan megemelkedni, a gyökérzónába kerülni.
A talajnedvesség-tartalom mért értékei három eltérő talajművelési rendszerben (Hatvan, 2003) Direktvetés
Szántás
Kultivátoros
A talajnedvesség megőrzése a kultivátoros-lazításos alapművelésnél a legkedvezőbb.
Forrás: „Klíma-21” Füzetek 2009. 57. szám
Műveletek csoportosítása: 1. Előkészítő műveletek: tarlóhántás, tarlóápolás 2. Alapművelés: szántásos tárcsás lazításos 3. Alapművelés elmunkálása könnyű és nehéztárcsa, ásóborona, multitiller, kombinált eszközök, kombinátorok 4. Magágyelőkészítés:
kombinátorok
A KUKORICA TALAJELŐKÉSZÍTÉSE A KUKORICA MÉLYMŰVELÉST IGÉNYEL! Alapművelés: – forgató eszközökkel – lazító eszközökkel Lazító eszközök előnyei: 1. szárazabb talajállapot mellett is jó munkát végez 2. az ekével szemben 20-30 %-os üzemanyag és 30-40 %-os üzemóra megtakarítás érhető el Hátrányai: 1. nedves talajállapot mellett nem használhatók 2. már kisebb mennyiségű szármaradvány is akadályozza munkájukat 3. gyomirtó hatásuk nincs Alapművelés: (lazító eszközökkel) – RAU – 21 nehézkultivátor 20-30 cm mélységben – IH – 14 mélylazító 35-40 cm mélységben
FORDÍTÁSOS TALAJMŰVELŐ ESZKÖZ: R – IH EKE SZÁRMARADVÁNY ESETÉN: – JD – 27 SZÁRZÚZÓ – FORGATÁSOS MŰVELÉS EKÉVEL TAVASZI TALAJELŐKÉSZÍTÉS TÁRCSÁT HASZNÁLNI NEM SZABAD!!! MAGÁGYKÉSZÍTÉS: – KOMBINÁTOR – SZÁNTÓFÖLDI KULTIVÁTOR – ÁSÓBORONA (kötött talajon magágy előkészítésére is kitűnő)
A SZAKSZERŰTLEN MŰVELÉS HATÁSAI ÉS KÖVETKEZMÉNYEI (Birkás, 1997)
sokmenetes művelés művelés száraz talajon
RÖGÖSÖDÉS • több idő
TÖMÖRÖDÉS
• több energia
szervesanyag fogyás ELPOROSODÁS
erózió, defláció biológiai leromlás művelhetőség romlás hordképesség romlás
kultúrállapot romlás
• több költség
művelés nedves talajon
VISSZATÖMÖRÖDÉS GYÚRÁS KENÉS
környezetkárosodás termesztési kockázat
Előadás összefoglalása A kukorica éghajlatigénye és a klímaváltozás közötti összefüggés változást hozhat a kukorica termésbiztonságában is. Magyarországon az évi középhőmérséklet 10 oC, ami az elmúlt 100 évben 1oC-kal nőtt. A hőmérséklet növekedését elsősorban a fosszilis energia nagymértékű felhasználása következtében megnövekedett légköri CO2 koncentráció okozza. A magasabb hőmérséklet következtében nő az evaporáció, a talajfelszíni párolgás. Nagymértékben nő a melegigényes gyomok terjedése (pl. T4-es gyomok) és a melegigényes kártevők (pl. amerikai kukoricabogár). Magyarországon a csapadék 30 éves átlaga 500-800 mm között változik. A sokévi átlag az elmúlt 100 évben 40 mm-rel csökkent- Magyarország talajadottsága változatos, a jó minőségű csernozjom talajok részaránya a 4,5 millió ha szántóterület 16,1 %-a, barna erdőtalaj 34,5 %, réti öntéstalaj 18,6 %. A kukorica a talajjal szemben igényes, csak a jobb talajokon célszerű termeszteni.
Előadás összefoglalása A kukorica vízigénye tenyészidőtől függően 450-550 mm, különös igényes a vízellátottságra június-július hónapban és augusztus hónap első felében. A vetésváltás befolyásolja a kukoricatermesztés hatékonyságát és biztonságát. Legkedvezőbb előveteménye az őszi búza, őszi árpa. Monokultúrás termesztésre az amerikai kukoricabogár és lárvája miatt nagyon kockázatossá vált. A kukorica után lehet vetni őszi búzát, vagy tavasszal maghüvelyest is, de törekedni kell a tökéletes szárzúzásra és leforgatásra. A kukorica talajelőkészítése befolyásolja a produkciót és a termésbiztonságot is. A mélyművelést és a jó minőségű magágyat igényli.
Előadás ellenőrző kérdései Mi okozza a klímaváltozást és milyen kedvezőtlen hatásai lehetnek? • Hogyan jellemezhető Magyarország klimatikus és edafikus adottsága? • A kukorica éghajlat- és talajigénye hogyan befolyásolja a termés alakulását? • Magyarországon a szántóföldi növények vetésszerkezete hogyan befolyásolja az okszerű vetésváltás biztosítását? • Miért az őszi kalászosok a kukorica legkedvezőbb előveteményei? • A talajelőkészítés szakszerűsége és minősége hogyan befolyásolja a termést és a termésbiztonságot? •
Előadás ellenőrző kérdései Gyakorlati feladat Ismertesse a kukorica jó, közepes és kedvezőtlen előveteményeit! Jó elővetemények 1 2 3 4 5
Közepes elővetemények
Kedvezőtlen elővetemények
Előadás ellenőrző kérdései Gyakorlati feladat A kukorica ökológiai feltételrendszere Sorolja fel a kukorica
Vízigény mm
Statikai vízigény mm
Dinamikai Transzspirációs vízigény mm koefficiens l/kg
Klimatikus igényét Edafikus igényét
Intenzív
Átlagos
Mérsékelt
Termesztés esetén
Extenzív
Előadás ellenőrző kérdései Gyakorlati feladat Sorolja fel a klímaváltozás kedvezőtlen hatásainak mérséklését lehetővé tevő biológiai és agrotechnológiai tényezőket 1…………………………. 7………………………… 2………………………….
8…………………………
3………………………….
9…………………………
4………………………….
10……………………….
5………………………….
11……………………….
6………………………….
12………………………..
Előadás felhasznált forrásai • • • •
Növénytermesztési füzetek: Kukorica, cirok Menyhért Z. 1985. A kukoricatermesztés kézikönyve Klímafüzetek Birkás M. szerk. 2006. Földművelés és földhasználat. Mezőgazda Kiadó, Bp. 413. p. • Nyíri L. (1993): Földműveléstan. Mezőgazda Kiadó. • További ismeretszerzést szolgáló források: Szász, G. és Tőkei, .L.( Eds.) 1997. Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. Mezőgazda Kiadó, Budapest.
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET
Következő ELŐADÁS CÍME: A KUKORICA TÁPANYAGIGÉNYE, TRÁGYÁZÁSA, VETÉSE • Előadás anyagát készítették: Dr. Sárvári Mihály, egyetemi tanár
