Az algériai nyersfoszfát közvetlen alkalmazásának agronómiai és környezeti szempontú értékelése savanyú talajokon hazai szabadföldi kísérletekben

A G R O K É M I A É S T A L A J T A N 61 (2012) 2

327–344

Az algériai nyersfoszfát közvetlen alkalmazásának agronómiai és környezeti szempontú értékelése savanyú talajokon hazai szabadföldi kísérletekben 1

CSATHÓ Péter, 1MAGYAR Marianna, 2HOLLÓ Sándor, 3NÉMETH István, 4 GICZI Zsolt és 1NÉMETH Tamás

1

MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet, Budapest, 2Károly Róbert Főiskola, Gyöngyös, 3Pannon Egyetem Georgikon Kar, Keszthely és 4UIS Ungarn Kft., Mosonmagyaróvár

Bevezetés Hazánkban az intenzív P-műtrágyázás időszakában szinte kizárólag orosz Kola nyersfoszfátból előállított szuperfoszfáttal történt a P-igény biztosítása. A szuperfoszfát volt gyakorlatilag az egyedüli P-trágya, és mind karbonátos, mind savanyú talajokon ez a P-műtrágya forma került kijuttatásra. Az 1980-as évek második felében, amikor a folyékony műtrágya felhasználás kezdett elterjedni, bizonyos menynyiségű MAP (monoammónium-foszfát) – melyet a korábbi Jugoszláviából importáltunk – is felhasználásra került. Világviszonylatban a nyersfoszfát-P felhasználás részaránya az összes műtrágya-P-on belül elenyésző (2–3%) volt csupán napjainkig. Csak zárójelben jegyezzük meg, hogy a műtrágyagyártók általában ellenérdekeltek a reaktív nyersfoszfátok közvetlen felhasználásában, ők a minél feldolgozottabb termékek (mára egyre inkább a komplex műtrágyák) előállítására és értékesítésére törekszenek. Meg kell éppen ezért teremteni annak a lehetőségét is, hogy a termelők ehhez a gazdaságos P-formához is hozzájuthassanak. A magyarországi talajtakaró igen változatos. A talajok pH, ill. kémhatás szerinti megoszlása a következő: karbonátos talajok: 38%; gyengén savanyú talajok: 43%; erősen savanyú talajok: 13%; szikes talajok (a felszíntől meszesek): 4%; és szikes talajok (nem meszesek a szántott rétegben): 2% (VÁRALLYAY et al., 1980). A savanyító műtrágyák intenzív használata, valamint kismértékben a savas esők következtében a talajok savanyodása felgyorsult az 1970-es, 1980-as években. A magyarországi talajok savasodásra való érzékenységének térképét VÁRALLYAY és munkatársai (1993) készítették el. Tovább súlyosbítja a helyzetet, hogy a meszezés volumene a korábbi szint töredékére esett vissza napjainkra. Az 1960-as években a meszezés állami támogatással történt, ennek következtében ez az agrotechnikai beavatkozás ebben az időszakban volt a legelterjedtebb: területe elérte a 70–80 ezer ha-t évente. Az 1970-es évekre Postai cím: CSATHÓ PÉTER, MTA Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani és Agrokémiai Intézet, 1022 Budapest, Herman Ottó út 15. E-mail: [email protected]

328

CSATHÓ et al.

évi 30–40 ezer ha-ra csökkent le a meszezett terület részaránya. Az 1980-as évek második felében újra részleges állami támogatásban részesült a meszezés, így három éven keresztül 60–70 ezer hektárra nőtt a meszezésben részesült terület nagysága, de az 1990-es évek elejétől már évi 10 ezer ha alá esett vissza ez a talaj termékenységét lényegesen befolyásoló tevékenység (CSATHÓ & RADIMSZKY, 2005). A nyersfoszfáttal végzett korábbi hazai kutatási eredmények Az intenzív műtrágyázás időszakában (1970 és 1990 között) Magyarországon a foszforműtrágya több mint 95%-a szuperfoszfát formájában került kijuttatásra. A hazai P-trágyázási kísérletek döntő többségében is szuperfoszfát volt a P-forrás. A fellelhető csekélyszámú, nyersfoszfátokkal végzett kutatások laboratóriumi vizsgálatokra (a nyersfoszfátok tömény savakban, híg szerves savakban, desztillált vízben való oldékonysága; a nyersfoszfátok fajlagos felülete stb.), ill. tenyészedény- és szabadföldi kísérletekre terjedt ki (a nyersfoszfátok hatásának összehasonlítása; a nyersfoszfátok és a szuperfoszfát hatása a növények termésére és P-felvételére). Korábbi laboratóriumi vizsgálatok eredményei szerint a Gafsa észak-afrikai hyperfoszfát fajlagos felülete volt a legnagyobb, 1187 cm²·g-1, míg az izraeli ciklofoszfát és az orosz Kola-nyersfoszfát fajlagos felülete a Gafsa foszfáténak csupán 64, ill. 47%-át érte el (KRÁMER, 1962). BÉSÁNNÉ (1992) az észak-karolinai nyersfoszfát összes P-tartalmának 0,3%-át találta vízben oldhatónak, 36,8%-át citromsav-oldhatónak. Az Arad nyersfoszfát-P 0,3%-a volt vízoldható és 67,7%-a citromsav-oldható. A nemzetközi irodalom ennél sokkal részletesebb vizsgálatokról számol be, amelyekbe a világ ismertebb nyersfoszfát-lelőhelyeiről származó mintákat vontak be (LEHR, 1980). Az algériai nyersfoszfát kitűnő természetes P-oldhatósággal volt jellemezhető. SIK (1964) három – az ország különböző területén elhelyezkedő savanyú talaján beállított – szabadföldi kísérletben 4 éven keresztül vizsgálta a különböző nyersfoszfátok és a szuperfoszfát hatását. A Franciaországból importált hyperfoszfát kedvezőbb volt a szuperfoszfátnál, míg az izraeli ciklonfoszfát azzal azonos hatást mutatott. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy a hyperfoszfátban adott P mennyisége 20–70%-kal, a ciklonfoszfátban adotté 80–140%-kal nagyobb volt, mint a szuperfoszfátban kijuttatotté (nem érvényesült a kísérlet beállításakor a hatóanyagtartalom azonosság elve). TATÁR és MÁRTON (1982) azonos P2O5-mennyiségeket juttattak ki szabadföldi mikroparcellás kísérletekben savanyu homok- és savanyú réti talajon (pHKCl = 6,l– 6,8). A vizsgált P-formák foszforsav, kingiszeppi nyersfoszfát, algériai nyersfoszfát és szuperfoszfát voltak. A kísérletek 4 évig folytak. Mind a két nyersfoszfát hatása kukorica szemtermés növekedésben nyilvánult meg. A kukoricalevél P%-a ugyanakkor azonosnak mutatkozott az NK (P-kontroll) kezelésével. MÁRTONFFY és PEKÁRY (1978) a hyperfoszfát és a szuperfoszfát hatását hasonlították össze három savanyú kötött (agyagos) talajon. Mindkét P-forma adagjai 150–150 kg P2O5·ha-1 voltak. A talajokon a hyperfoszfát a szuperfoszfáttal azonos

Nyersfoszfát alkalmazásának agronómiai és környezetvédelmi szempontú értékelése

329

hatásúnak bizonyult. A terméstöbbletek 0,6–1,4 t·ha-1 voltak őszi búzában és 0,3 t·ha-1 tavaszi árpában. OSZTOICSNÉ és munkatársai (1997, 2001) tavaszi árpa és vörös here jelzőnövénnyel beállított tenyészedény-kísérletben vizsgálták az üledékes, lágy algériai nyersfoszfát és a szuperfoszfát hatékonyságát három jellegzetes hazai (Kompolt, Szentgyörgyvölgy, Nagykorpád), valamint egy-egy szlovákiai, romániai és algériai savanyú talajon. Az azonos hatóanyag-tartalmú adagok mellett a nyersfoszfát nagyobb adagjai is szerepeltek a kísérletben. A hatóanyag-azonosság elvén beállított kezelésekben a nyersfoszfát és a szuperfoszfát egymáshoz viszonyított hatása a talaj pH-ja, ill. a kísérleti növény függvényében változott. Tenyészedény-kísérletben savanyú homoktalajon (Nyírlugos) és savanyú agyagos vályogtalajon (Ragály) OSZTOICS és munkatársai (2005; 2006ab; 2007), valamint CSATHÓ és munkatársai (2006; 2007; 2009) hat nyersfoszfát (algériai, floridai, észak-karolinai, szenegáli, marokkói nyersfoszfát és hyperfoszfát) hatását vizsgálták a vörös here és a tavaszi árpa termésére, P-tartalmára és P-felvételére. Standard P-forrásként szuperfoszfátot alkalmaztak. Külön kezelésben a szuperfoszfát mellett adagolt kalcium-karbonát hatását is tanulmányozták. A kísérletek átlagában a kolloidszegény savanyú homoktalaj termésének mintegy kétszeresét takarították be a nagyobb kolloidtartalmú savanyú agyagos vályogtalajon. A P-felvétel viszont az agyagos vályogtalajon a kísérlet átlagában csak 20– 25%-kal volt nagyobb, mint a homoktalajon. A nyersfoszfát-féleségek függvényében, mindkét talajon, a hatóanyagazonosság elvén beállított 0, 100, 400 és 1600 mg összes P2O5·kg-1 adagok hatására eltérő P-hatások jelentkeztek. A hozamtöbbletekben és P-felvételben megnyilvánuló P-hatás különbségek szoros összefüggést mutattak az egyes nyersfoszfátok Poldékonyságában meglévő különbségekkel. Így mindkét talajon a kiváló természetes oldékonyságú algériai és észak-karolinai nyersfoszfát kezelés eredményezte a legnagyobb terméstöbbleteket és P-felvételt. A másik végletet a kis fajlagos felülettel, gyenge P-oldhatósággal, kis mésztartalommal rendelkező szenegáli nyersfoszfát kezelés jelentette. A nyersfoszfátok közvetlen agronómiai alkalmazásának számos aspektusáról OSZTOICS és munkatársai (2002) számoltak be szemlecikkükben. A kísérletek első éveinek eredményeiről korábban hazai, ill. külföldi konferencia kiadványokban számoltunk be (CSATHÓ & NÉMETH, 1995, 1996, 1998; NÉMETH et al. 1998). Magyar nyelvű tudományos folyóiratban a jelen munka első, eredeti közlés, amely ezen túl mind az öt évet, a teljes vizsgálati időszakot felöleli. A kísérlet célja az azonos hatóanyag-mennyiségekben adott szuperfoszfát-P és nyersfoszfát-P hatásának, növény általi felvételének tanulmányozása volt. A kísérleteket 5 éves időszakra terveztük. Ekkorra a kétféle kijuttatási mód összehasonlítására is lehetőség nyílik a hatóanyag-azonosság elvén (400-400 kg P2O5·ha-1·5 év-1). Hipotézisünk szerint a szuperfoszfát (az idővel erősödő megkötődés, fixáció) és az algériai nyersfoszfát (az idővel fokozódó oldódása) utóhatásában számottevő különbségek voltak várhatók.

CSATHÓ et al.

330

Anyag és módszer Magyarországon a Ferfosz (egy algériai, nyersfoszfát- és vasércbányákat működtető vállalat) megbízásából az ország két különböző körzetében, savanyú talajon 1993 őszén állítottunk be szabadföldi P-trágyázási kísérletet. A kísérlet beállítása előtt a parcellákat külön-külön megmintáztuk és kémhatásukat, AL-oldható PK-tartalmukat meghatároztuk. A pH, ill. az AL-PK vizsgálati eredmények alapján a kísérleti területek homogének voltak, szélsőértékeiket tekintve csak kis szórást mutattak (1. táblázat). A kompolti és a szentgyörgyvölgyi talaj közepesen–erősen savanyú. A csernozjom barna erdőtalaj (Kompolt) gyenge–közepes, a pszeudoglejes barna erdőtalaj (Szentgyörgyvölgy) közepes–jó P-ellátottságú volt a kísérlet beállításakor (1. táblázat). Az ammónium-nitrát (34% N) formájában alkalmazott évi N-adagok 120 és 160 kg ha-1 között változtak (növénytől függően), a kálium-klorid formában (60% K2O) 1. táblázat Az algériai nyersfoszfáttal és Kola-foszfát alapú szuperfoszfáttal beállított szabadföldi kísérletek talajának jellemzői (1)

(2)

Kísérleti hely

Talajtípus

Kompolt Szentgyörgyvölgy

a) csernozjom barna erdőtalaj b) pszeudoglejes barna erdőtalaj

pH (KCl) 5,1 4,1–5,0

(3)

Fizikai féleség c) agyagos vályog

Humusz %

AL-P2O5 mg·kg-1

AL-K2O mg·kg-1

3,8

54–65

170–200

1,9

110–119

120–140

Megjegyzés: A kompolti csernozjom barna erdőtalaj gyenge–közepes P-ellátottságú és jó Kellátottságú, a szentgyörgyvölgyi pszeudoglejes barna erdőtalaj közepes–jó P-ellátottságú és gyenge–közepes K-ellátottságú volt a kísérlet beállításakor 2. táblázat A Kola-foszfát alapú szuperfoszfáttal (SSP) és algériai nyersfoszfáttal (ARP) beállított kisparcellás kísérletek kezelései (1)

Kezelés 1. 2. 3. 4. 5. 6.

N Ø 120–160 kg·ha-1·év-1 120–160 kg·ha-1·év-1 120–160 kg·ha-1·év-1 120–160 kg·ha-1·év-1 120–160 kg·ha-1·év-1

P2O5 SSP

ARP

0 0 80 kg·ha-1·év-1 0 400 kg·ha-1·5év-1 0

0 0 0 80 kg·ha-1·év-1 0 400 kg·ha-1·5év-1

K2O 0 80 kg·ha-1·év-1 80 kg·ha-1·év-1 80 kg·ha-1·év-1 80 kg·ha-1·év-1 80 kg·ha-1·év-1

Megjegyzés: N: ammónium-nitrát (34% N); SSP: szuperfoszfát (18% P2O5); ARP: algériai nyersfoszfát (29% P2O5); K: kálium-klorid (60% K2O)

Nyersfoszfát alkalmazásának agronómiai és környezetvédelmi szempontú értékelése

331

kijuttatott évi K-adag 80 kg·ha-1 volt. A kísérletek hat kezeléssel négy ismétlésben (összesen 24-24 parcellán), véletlen blokk elrendezéssel kerültek beállításra. Az 1. kezelések egyáltalán nem részesültek műtrágyázásban. Ezen kívül P-kontroll (NK) kezelések is szerepeltek a kísérletekben. A 2–6. kezelésben a NK szintje azonos volt. A 3. kezelés NK+80 kg P2O5·ha-1 (szuperfoszfát), a 4. kezelés NK+80 kg P2O5·ha-1 (algériai nyersfoszfát) volt. Az 5. kezelésben NK+400 kg P2O5·ha-1 (szuperfoszfát), a 6. kezelésben NK+400 kg P2O5·ha-1 (algériai nyersfoszfát) adag szerepelt. A 3. és 4. kezelésekben a 80 kg·ha-1 P2O5-mennyiségek évente kerültek kijuttatásra (5×80 kg·ha-1·év-1 = 400 kg·ha-1·5 év-1). Az 5. és 6. kezelésekben az első évben a teljes 400 kg·ha-1 P2O5-mennyiségek kijuttatásra kerültek, a 2–5. évben ezek utóhatásának vizsgálatát is célozta a kísérlet, évenkénti NK-trágyázás mellett (2. táblázat). A könnyen oldható P-tartalom változását a talajban az AL- (EGNER et al., 1960), Olsen- (OLSEN et al, 1954), valamint a H2O- (SCHACHTSCHABEL et al., 1973) módszerrel követtük nyomon. A könnyen oldható talaj toxikuselem-tartalmakról LAKANEN-ERVIŐ (1971) módszere alapján tájékozódtunk. Kísérleti eredmények A talajvizsgálati eredmények értékelése Az algériai nyersfoszfátnak és a Kola-foszfát alapú szuperfoszfátnak a talaj könnyen oldható P-, ill. károselem-tartalmára gyakorolt hatását a 3. és 4. táblázatokban tanulmányozhatjuk. Az abszolút kontroll- és a P-kontroll (NK) parcellákon az idővel csökkent az AL-P-tartalom. Az évenkénti 80 kg P2O5·ha-1 adagok hatására viszont ezzel éppen ellentétes folyamat, a talaj foszforral való gazdagodása volt megfigyelhető. Az ötéves időszak végén a 400 kg·ha-1 feltöltő nyersfoszfát-P kezelésben nagyobb AL-P értékeket kaptunk, mint az évenként trágyázott parcellákban. Ennek oka az lehetett, hogy hosszabb idő állt rendelkezésre a nyersfoszfát-P feltáródására. A 3,75 pH-jú ammónium-laktát kivonószer a nyersfoszfátos kezelésekben nagyobb könnyen oldható talaj P-tartalmakat jelzett, mint a szuperfoszfát adagolása esetén. Meg kell ugyanakkor jegyeznünk, hogy ezzel a módszerrel olyan Ca-foszfátokat is oldatba viszünk, amelyek a növény számára nem felvehetőek. Ezért olyan talajokon, ahol szabad kalcium-karbonát, illetve Ca2+ ionok is jelen vannak, a NaHCO3-ot alkalmazó Olsen módszer általában megbízhatóbban jelezheti a „felvehető” P-tartalmakat (CSATHÓ et al., 2011) (3. táblázat). Az Olsen-P tartalmak az előzőeknél mérsékeltebb különbségeket mutattak a Ptrágyázás hatására. Az AL-P értékekkel ellentétesen a talaj Olsen-P-tartalmak a szuperfoszfát-kezelésekben voltak jóval nagyobbak, a nyersfoszfát hatására nem volt kimutató P-ellátottság javulás. Ezzel ellentétben áll az a tény, hogy főleg Kompolton, de Szentgyörgyvölgyön is a legtöbbször szignifikáns szemterméstöbbleteket kaptunk mind a szuperfoszfát-, mind a nyersfoszfáttrágyázás hatására. Nyersfoszfátokkal trágyázott talajokon nem mindig azok a legjobb talaj P-teszt

CSATHÓ et al.

332

3. táblázat A Kola-foszfát alapú szuperfoszfát- (SSP) és az algériai nyersfoszfát- (ARP) kezelések hatása a csernozjom barna erdőtalaj (Kompolt, K) és pszeudoglejes barna erdőtalaj (Szentgyörgyvölgy, Szgy) könnyen oldható foszfortartalmára (mg·kg-1) (1)

(2)

Kezelés

Kísérleti hely

Ø

K Szgy a) Átlag

76 113 94

K Szgy a) Átlag

58 89 74

K Szgy a) Átlag

62 85 74

A. AL-oldható P2O5-tartalom, 1994 ősz 70 74 76 115 100 114 108 120 137 164 92 91 98 126 132 B. AL-oldható P2O5-tartalom, 1997 tavasz 60 95 104 101 106 93 112 111 114 146 76 104 108 108 126 C. AL-oldható P2O5-tartalom, 1998 ősz 76 97 150 127 107 87 123 136 195 266 82 110 143 161 186

K Szgy a) Átlag

23 31 27

23 32 28

K Szgy a) Átlag

21 27 24

22 27 24

K Szgy a) Átlag

19 31 25

23 31 27

K Szgy a) Átlag

8 9 8

8 8 8

K Szgy a) Átlag

5 11 8

6 11 8

K Szgy a) Átlag

6 6 6

9 6 8

NK

Kezelések: lásd 2. táblázat

NKP80 SSP ARP

(3)

(4)

SzD5%

Átlag

28 30 20

85 126 106

13 35 19

87 111 99

20 60 32

103 149 126

21 34 28

9 8 6

28 34 31

26 30 28

5 3 3

27 30 28

21 42 32

5 5 4

25 41 33

8 12 10

6 6 4

11 10 10

9 14 12

2 2 1

9 13 11

9 11 10

2 3 2

10 8 9

NKP400 SSP ARP

D. Olsen-P-tartalom, 1994 ősz 25 23 52 35 30 40 30 26 46 E. Olsen-P-tartalom, 1997 tavasz 34 24 34 32 31 35 33 28 34 F. Olsen-P-tartalom, 1998 ősz 28 27 34 42 38 63 35 32 48 G. H2O-P, 1994 ősz 9 9 22 9 9 13 9 9 18 H. H2O-P, 1997 tavasz 11 9 12 13 13 15 12 11 14 I. H2O-P, 1998 ősz 11 11 14 8 8 13 10 10 14

Nyersfoszfát alkalmazásának agronómiai és környezetvédelmi szempontú értékelése

333

módszerek, amelyek a vízoldható formában kiadott P-trágyák várható hatásait a legpontosabban jelzik (SAGGAR et al., 1992; CHIEN, 2004). Megítélésünk szerint, a három vizsgált talaj P-teszt módszer közül szabadföldi kísérleteinkben a Schachtschabel-féle H2O-P tartalmak jelezték a legpontosabban a P-hatásokat (3. táblázat). Hat, eltérő P-oldékonyságú nyersfoszfáttal, ill. a foszfort vízoldható formában tartalmazó szuperfoszfáttal, két hazai savanyú talajon beállított tenyészedény-kísérletben, a savas oldószert használó talaj P-teszt módszerek (AL, LE, Bray1) mutatták a leggyengébb összefüggést a növényi P-felvétellel. Ezt követte a bázikus kémhatású oldószert alkalmazó Olsen-módszer, és a H2O-P módszer. Ugyanakkor, még ez utóbbi két konvencionális talaj P-teszt módszernél is szorosabb összefüggést mutatott a növényi P-felvétellel a FeO-P papírcsík (MENON et al., 1989) módszer (OSZTOICS et al., 2007). Külföldi kísérletek alapján, hasonló eredményekről számol be CHIEN (2004), aki a vízoldható formában (pl. szuperfoszfát), ill. a citrát-oldható formában (pl. reaktív nyersforszfátok) adott foszfor hatásának talajvizsgálatokkal való becslésére szintén az ún. „P-sink” eljárásokat, a FeO-P módszert, ill. az anioncserélő membrán (AERM)-P módszert (SAGGAR et al., 1990) találta a legalkalmasabbnak. A környezetvédelmi szempontú, a talaj „könnyen oldható” (LE, Lakanen-Erviö féle) nehézfém-tartalmát jelző talajvizsgálati eredményeket a 4. táblázatban találjuk. Mint ismeretes, környezetvédelmi szempontból mind az algériai nyersfoszfát Cd- (18,3 mg·kg-1) és Cr- (191 mg·kg-1), mind a Kola-foszfát alapú szuperfoszfát Sr-tartalmát (13200 mg·kg-1) megkülönböztetett figyelem kíséri. Kísérleteinkben 4. táblázat A Kola-foszfát alapú szuperfoszfát- (SSP) és az algériai nyersfoszfát- (ARP) kezelések hatása a csernozjom barna erdőtalaj (Kompolt, K) és pszeudoglejes barna erdőtalaj (Szentgyörgyvölgy, Szgy) Lakanen-Erviö (LE) módszere szerinti Cd-, Cr- és Sr-tartalmára 1994 őszén, mg·kg-1 (1)

(2)

Kezelés

Kísérleti hely

Ø

NK

NKP80 SSP ARP

K Szgy a) Átlag

0,11 0,06 0,08

0,11 0,05 0,08

0,12 0,05 0,08

LE-Cd 0,11 0,05 0,08

0,12 0,05 0,08

K Szgy a) Átlag

0,10 0,07 0,08

0,10 0,08 0,09

0,08 0,08 0,08

LE-Cr 0,09 0,08 0,08

K Szgy a) Átlag

17 20 18

17 20 18

17 20 18

LE-Sr 17 19 18

Kezelések: lásd 2. táblázat

(3)

(4)

SzD5%

Átlag

0,12 0,05 0,08

0,02 0,02 0,01

0,11 0,05 0,08

0,08 0,07 0,08

0,10 0,08 0,09

0,03 0,03 0,02

0,09 0,08 0,08

23 24 24

17 20 18

2 2 1,4

18 21 20

NKP400 SSP ARP

334

CSATHÓ et al.

vizsgálni kívántuk, hogy a feltöltő adagú, 400 kg P2O5·ha-1 dózisok eredményezteke kimutatható különbségeket a talaj könnyen oldható nehézfém-koncentrációjában. Ezek az adagok átlagos üzemi körülmények között 10–20 év alatt kerülnek kijuttatásra. A LE-Cd tartalmakban gyakorlatilag nem történt változás. Szintén nem történt kimutatható változás a LE-Cr tartalmakban a NK- (P-kontroll) parcellákhoz képest. Így ez a két, környezetvédelmi szempontból fokozott figyelemmel kísért elem talajbani felhalmozódásáról nem beszélhetünk kísérletünk eredményei alapján. Könnyen oldható formában kimutatható volt viszont a feltöltő adagú Kolafoszfát alapú szuperfoszfáttal kijuttatott stroncium egy része a talajban. Ezen elem kijuttatott mennyisége mintegy 750-szeresen meghaladta az algériai nyersfoszfáttal kivitt Cd-ot, és mintegy 70-szeresen a szintén nyersfoszfáttal kijuttatott Cr-ot. A LE-Sr koncentrációja 7 mg·kg-1-mal növekedett a feltöltő szuperfoszfátadag hatására, és nem változott a feltöltő nyersfoszfátdózis hatására. Szemtermés eredmények Az algériai nyersfoszfátnak és a Kola-foszfát alapú szuperfoszfátnak a szemtermések mennyiségére gyakorolt hatását a kísérlet beállításakor gyenge–közepes Pellátottságú kompolti, ill. közepes–jó P-ellátottságú szentgyörgyvölgyi talajokon az 5. táblázatban találjuk. A P-hatások a talajok P-ellátottságának megfelelően változtak: kissé nagyobbak (átlagosan 0,4–0,6 GE t·ha-1, 9–11%) voltak Kompolton, mint Szentgyörgyvölgyön (átlagosan 0,3–0,5 GE t·ha-1, 10–12%). A növények közül a kukorica (0,9–1,3 t·ha-1) és őszi búza (0,5-1,0 t·ha-1) terméstöbblete volt a legjelentősebb Kompolton, az őszi árpáé (0,6–1,0 t·ha-1) és az őszi búzáé (0,3–0,5 t·ha-1) Szentgyörgyvölgyön. Gabonaegységben kifejezve a termések átlagosan 1 t·ha-1-ral (mintegy 30%-kal) kisebbek voltak Szentgyörgyvölgyön, mint Kompolton (5. táblázat). Az 5 éves eredmények alapján megállapítható, hogy az évenkénti (80 kg P2O5·ha-1·év-1) és a tartalékoló P-trágyázás (400 kg P2O5·ha-1·5év-1) hatásában nem volt különbség. A tartalékoló P-trágyázásos kísérlet felépítésének megfelelően tehát, a kétféle rendszerben az 5. évre azonosakká váltak a kijuttatott P-mennyiségek. Az 5 év átlagában azonos terméstöbbleteket eredményezett a kétféle P-forma is. Közepesen savanyú hazai talajainkon a jó természetes oldékonyságú, olcsóbb algériai nyersfoszfát tehát jól helyettesítheti a környezetet tovább savanyító, drágább szuperfoszfátot (5. táblázat). A betakarításkori növényi P-felvétel Az algériai nyersfoszfátnak és a Kola-foszfát alapú szuperfoszfátnak a föld feletti növényi részekkel a betakarításkor felvett P-mennyiségeit a 6. táblázat tartalmazza. A föld feletti termésekkel felvett P-mennyiségek változása trendjében a szemtermések változásához volt hasonló. Szentgyörgyvölgyön csak 15%-kal volt kisebb az átlagos összes felvett foszfor mennyisége, mint Kompolton.

Nyersfoszfát alkalmazásának agronómiai és környezetvédelmi szempontú értékelése

335

5. táblázat A Kola-foszfát alapú szuperfoszfát- (SSP) és az algériai nyersfoszfát- (ARP) kezelések hatása a csernozjom barna erdőtalajon (Kompolt, K) és pszeudoglejes barna erdőtalajon (Szentgyörgyvölgy, Szgy) beállított kísérletben termesztett növények főtermés mennyiségére, t·ha-1 (1)

(2)

Kezelés

Kísérleti hely

Ø

NK

K Szgy a) Átlag

3,01 1,95 2,48

3,35 2,86 3,10

A. Tavaszi árpa, 1994 3,36 3,39 3,57 2,91 2,94 2,97 3,14 3,16 3,27

K Szgy a) Átlag

3,59 2,83 3,21

5,47 4,57 5,02

K

4,91

Szgy

1,63

(3)

(4)

SzD5%

Átlag

3,62 2,95 3,28

0,33 0,15 0,18

3,38 2,77 3,08

B. Őszi búza, 1995 6,47 6,07 6,30 4,80 4,96 5,06 5,64 5,52 5,68

5,93 5,02 5.48

0,39 0,42 0,29

5,64 4,54 5,09

5,62

C. Kukorica, 1996 6,90 6,49 6,59

6,73

0,60

6,21

2,71

D. Őszi árpa, 1996 3,05 3,07 3,28

3,20

0,63

2,82

2,02

0,30

1,81

NKP80 SSP ARP

NKP400 SSP ARP

K

1,12

1,63

E. Borsó, 1997 2,02 2,03 2,03

Szgy

2,60

3,56

F. Őszi búza, 1997 3,93 3,90 3,95

4,01

0,41

3,66

K Szgy a) Átlag

4,16 3,08 3,62

5,46 4,21 4,84

G. Őszi árpa, 1998 5,04 5,11 5,02 4,79 5,17 5,24 4,92 5,14 5,13

5,12 5,18 5,15

0,36 0,54 0,32

4,98 4,61 4,80

K Szgy a) Átlag

H. 1994–1998 átlagtermések (gabonaegységben, GE t·ha-1) 3,58 4,63 5,16 5,02 5,11 5,09 0,46 2,42 3,58 3,90 4,01 4,10 4,07 0,43 3,00 4,11 4,53 4,52 4,60 4,58 0,31

4,77 3,68 4,22

K Szgy a) Átlag

I. 1994–1998 átlagtermések (gabonaegységben, %; NK= 100%) 77 100 111 109 110 110 10 68 100 109 112 115 114 12 72 100 110 110 112 112 8

103 103 103

Megjegyzés: Kezelések: lásd 2. táblázat. GE: őszi búza, őszi árpa, tavaszi árpa, kukorica: 1,0; borsó: 1,3

P-trágyázás hatására Kompolton átlagosan évi 6–7, Szentgyörgyvölgyön évi 2–4 kg·ha-1 felvett P2O5-többleteket tudtunk kimutatni. Foszforral igen gyengén– gyengén ellátott talajokon feltehetően a P-trágyázásnak az itt kapottnál jobb érvényesülésére számíthatunk.

CSATHÓ et al.

336

6. táblázat A Kola-foszfát alapú szuperfoszfát- (SSP) és az algériai nyersfoszfát- (ARP) kezelések hatása a csernozjom barna erdőtalajon (Kompolt, K) és pszeudoglejes barna erdőtalajon (Szentgyörgyvölgy, Szgy) beállított kísérletben termesztett növények föld feletti részének P-felvételére betakarításkor, kg P2O5·ha-1 (1)

(2)

Kísérleti hely

Ø

K Szgy a) Átlag

33,4 17,4 25,4

K Szgy a) Átlag

45,8 35,7 40,8

K Szgy a) Átlag

53,6 21,5 37,6

Kezelés (3)

(4)

SzD5%

Átlag

1994 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: tavaszi árpa) 32,7 33,9 35,3 38,7 38,0 25,4 25,2 27,0 27,0 26,8 29,1 29,5 31,1 33,0 32,5

3,7 2,3 2,2

35,3 24,7 30,0

1995 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: őszi búza) 64,6 77,2 73,3 70,1 71,9 59,8 60,2 60,2 63,0 59,8 62,1 68,7 66,9 66,5 66,0

6,9 4,8 4,2

67,1 56,6 61,8

1996 (Kompolt: kukorica, Szentgyörgyvölgy: őszi búza) 53,8 60,5 64,4 64,1 67,3 7,6 37,6 39,8 40,8 39,4 39,4 8,2 45,8 50,2 52,4 51,8 53,6 5,6

60,7 36,4 48,6

NK

NKP80 SSP ARP

NKP400 SSP ARP

K Szgy a) Átlag

16,5 30,0 23,3

1997 (Kompolt: borsó, Szentgyörgyvölgy: őszi búza)* 22,4 28,6 28,3 28,4 28,5 42,1 45,8 45,8 47,9 47,6 32,3 37,2 37,0 38,1 38,1

K Szgy a) Átlag

61,7 46,6 54,1

1998 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: őszi árpa) 71,4 73,8 75,0 76,6 77,1 65,3 69,6 71,6 73,3 65,9 68,3 71,7 73,3 75,0 71,5

7,7 6,8 5,1

72,6 65,4 69,0

K Szgy a) Átlag

42,2 30,2 36,2

1994–1998 átlaga (kg P2O5·ha-1)) 49,0 54,8 55,2 55,6 56,6 46,0 48,1 49,1 50,1 47,9 47,5 51,5 52,1 52,8 52,2

6,1 5,5 4,1

52,2 45,3 48,7

K Szgy a) Átlag

86 66 76

1994-1998 átlaga (%, NK= 100%) 112 113 113 115 105 107 109 104 108 110 111 110

12 12 8

107 98 102

100 100 100

4,7 5,1 3,5

25,4 43,3 34,4

Megjegyzés: Kezelések: lásd 2. táblázat. * Szentgyörgyvölgy P2O5-felvétele 1997. évi termésadatokból és az 1995. évi P% adatokból számítva

Sem a P-forma (nyersfoszfát, ill. szuperfoszfát), sem a P-trágyázási rendszer (évenkénti, ill. egyszeri feltöltő) tekintetében nem voltak szignifikáns különbségek a felvett foszfor vonatkozásában.

Nyersfoszfát alkalmazásának agronómiai és környezetvédelmi szempontú értékelése

337

A kijuttatott foszfor hasznosulása Az 5 év során egy adagban, ill. évente kijuttatott összesen 400 kg·ha-1 P2O5mennyiség (80 kg P2O5·ha-1·év-1) csak mérsékelten hasznosult. Ennek oka részben az lehetett, hogy a kijuttatott adagok 2–4-szeresen meghaladták a jelenleg a gyakorlatban használatos P-adagokat. A „látszólagos” P-hasznosulást az alábbi képlet szerint határoztuk meg: (felvett P a foszfort kapott kezelésben)–(felvett P a Pkontrollon)/(adott P) (7. táblázat) Másrészt a talajok P-ellátottsága is befolyásolja a P-hatások megjelenését. Az eredetileg gyenge–közepes P-ellátottságú kompolti talajon több mint kétszerese (8– 10%) volt a P-hasznosulás, mint a közepes–jó P-ellátottságú szentgyörgyvölgyi talajon (2–5%). Sem a P-előtrágyázás, sem a P-forma nem eredményezett megbízható különbségeket a P-hasznosulásban (7. táblázat). 7. táblázat A Kola-foszfát alapú szuperfoszfát- (SSP) és az algériai nyersfoszfát- (ARP) formájában kijuttatott foszfor hasznosulása a csernozjom barna erdőtalajon (Kompolt, K) és pszeudoglejes barna erdőtalajon (Szentgyörgyvölgy, Szgy) beállított kísérletben (1)

(2)

Kísérleti hely

Ø

K Szgy a) Átlag

– – –

K Szgy a) Átlag

Kezelés (3)

(4)

SzD5%

Átlag

1994 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: tavaszi árpa) – 1,4 3,2 1,5 1,3 – -0,3 2,0 0,4 0,3 – 0,6 2,6 0,9 0,8

– – –

1,9 0,6 1,2

– – –

1995 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: őszi búza) – 8,6 7,0 2,9 3,2 – 0,1 1,3 1,2 0,3 – 4,4 4,2 2,0 1,7

– – –

5,4 0,7 3,1

K Szgy a) Átlag

– – –

1996 (Kompolt: kukorica, Szentgyörgyvölgy: őszi búza) – 8,5 9,1 5,4 6,5 – 1,1 2,2 1,7 0,8 – 4,8 5,6 3,6 3,7

– – –

7,4 1,4 4,4

K Szgy a) Átlag

– – –

1997 (Kompolt: borsó, Szentgyörgyvölgy: őszi búza) – 8,3 8,6 6,9 8,1 – 1,9 2,8 3,1 2,2 – 5,1 5,7 5,0 5,1

– – –

8,0 2,5 5,2

K Szgy a) Átlag

– – –

1998 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: őszi árpa) – 7,3 7,8 8,2 9,5 – 2,6 3,8 5,1 2,3 – 4,9 5,8 6,7 5,9

– – –

8,2 3,5 5,8

NK

NKP80 SSP ARP

NKP400 SSP ARP

Megjegyzés: Kezelések: lásd 2. táblázat. Látszólagos P-hasznosulás: (felvett P a foszfort kapott kezelésben)–(felvett P a P-kontrollon)/(adott P), %

CSATHÓ et al.

338

A P-mérlegek alakulása Az idő előrehaladtával – értelemszerűen – az abszolút kontroll- és a NK- (Pkontroll) parcellákon egyre negatívabbakká váltak a P-mérlegek (8. táblázat). A kielégítő NK-ellátottság az 5 éves időszak során 60 kg·ha-1 többlet P2O5felvételt eredményezett az abszolút kontrollhoz képest. A P-trágyázásban részesedett kezelésekben valamennyi évben pozitív P-mérlegeket kaptunk. Értelemszerűen, az 1993 őszén 400 kg P2O5·ha-1 adagú tartalékoló P-trágyázásban, majd az azt követő években csupán NK-trágyázásban részesült 5. és 6. kezelésekben az idő múlásával csökkent, az évenkénti 80 kg P2O5·ha-1-t kapott 3. és 4. kezelésekben nőtt a Pmérleg egyenlege. A kísérlet 5. évére, amikorra a két P-trágyázási rendszerben (tartalékoló Ptrágyázás, ill. évenkénti P-trágyázás) azonos P-mennyiségeket juttattunk ki, a Pmérlegek is teljesen hasonlóan alakultak. Átlagosan, az évi 80 kg P2O5·ha-1 adagokból évi 30 kg·ha-1 P2O5-mennyiségek maradtak a talajban, növelve annak P-tartal8. táblázat A kumulált P-mérlegek alakulása a csernozjom barna erdőtalajon (Kompolt, K) és pszeudoglejes barna erdőtalajon (Szentgyörgyvölgy, Szgy) beállított kísérletben az eltérő P-forma és P-trágyázási rendszer függvényében, kg P2O5·ha-1 (1)

(2)

Kísérleti hely

Ø

K Szgy a) Átlag

-33 -17 -25

K Szgy a) Átlag

Kezelés (3)

(4)

SzD5%

Átlag

1994 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: tavaszi árpa) -33 46 45 361 362 -25 55 53 373 373 -29 51 49 367 368

– – –

125 135 130

-79 -53 -66

1995 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: őszi búza) -98 49 51 291 290 -85 75 73 310 313 -92 62 62 301 302

– – –

84 105 95

K Szgy a) Átlag

-133 -75 -104

1996 (Kompolt: kukorica, Szentgyörgyvölgy: őszi búza) -152 68 67 227 223 -123 115 112 271 274 -138 92 90 249 249

– – –

50 96 73

K Szgy a) Átlag

-150 -105 -128

1997 (Kompolt: borsó, Szentgyörgyvölgy: őszi búza) -174 120 119 199 194 -165 149 146 223 226 -170 135 133 211 210

– – –

51 79 65

K Szgy a) Átlag

-211 -152 -182

1998 (Kompolt, Szentgyörgyvölgy: őszi árpa) -245 126 124 122 117 -230 159 155 149 161 -238 143 140 136 139

– – –

6 40 23

NK

NKP80 SSP ARP

NKP400 SSP ARP

Megjegyzés: Kezelések: lásd 2. táblázat. Kumulált P-mérleg: (∑ kijuttatott P)–(∑ felvett P), kg·ha-1

Nyersfoszfát alkalmazásának agronómiai és környezetvédelmi szempontú értékelése

339

mát. A P-trágyázott kezelésekben az 5. évben kapott, továbbra is pozitív Pmérlegek azt valószínűsítik, hogy a P-trágyázás megszüntetése esetén ezekben a kezelésekben a korábban adott, és a talajban maradt P további hasznosulása várható (8. táblázat). Következtetések Közepesen vagy erősen savanyú hazai talajokon a reaktív nyersfoszfátok hatékony és gazdaságos P-források lehetnek. A nyersfoszfátok kedvező hatásukat a Pszükséglet bizonyos fokú biztosításával, valamint „mészhatásukkal”, Catartalmukkal fejtik ki. A külföldi gyakorlatnak megfelelően, közepesen, vagy erősen savanyú talajokon nyersfoszfát alkalmazásakor a vízoldható formában indokolt adagok másfél-kétszeresét javasoljuk kijuttatni. Nyersfoszfát közvetlen kijuttatására alkalmas talajokon – igen gyenge–gyenge P-ellátottság esetén – a P-szükséglet legalább felét vízoldható P-formával szükséges biztosítani, és csak a fennmaradó részt nyersfoszfátokkal. A lisztfinomságúra őrölt üledékes, reaktív nyersfoszfátok közül csupán a 20 mg·kg-1 Cd-tartalom alattiak közvetlen kijuttatását tartjuk környezeti kockázat szempontjából elfogadhatónak. Cd-szennyezettség szempontjából, a savas feltárást követően döntően vízoldható P-frakciót tartalmazó szuperfoszfát, MAP, kevert, ill. összetett P-műtrágyák gyártásához a minimális Cd-tartalmú magmás nyersfoszfát javasolható alapanyagul. Összefoglalás Az évi 80 kg P2O5·ha-1 trágyázás, ill. a 400 kg P2O5·ha-1 adagú tartalékoló Ptrágyázás hatását – reaktív (lisztfinomságúra őrölve jó természetes P-oldhatóságú, „lágy”, üledékes) algériai nyersfoszfát, ill. Kola-foszfátból előállított szuperfoszfát formájában kijuttatva – két hazai, közepesen–erősen savanyú talajon 5 éves szabadföldi kísérletben vizsgáltuk. A kompolti csernozjom barna erdőtalaj gyenge– közepes, a szentgyörgyvölgyi pszeudoglejes barna erdőtalaj közepes–jó Pellátottsággal volt jellemezhető a kísérletek beállításakor. A két P-forma P-szolgáltatását a vizsgált módszerek közül a H2O-P talaj P-teszt jellemezte a legpontosabban. Az AL-módszer felülbecsülte, az Olsen-módszer pedig alulértékelte a nyersfoszfát formájában kiadott foszfornak a növények által való felvehetőségét. A két P-forma, ill. a két P-trágyázási rendszer a kísérletek első 5 éves ciklusában azonos hatékonyságúnak bizonyult mind a főtermés, mind a kivont foszfor vonatkozásában. A P-hasznosulás a gyenge–közepes P-ellátottságú kompolti talajon több mint két-háromszorosa (7–10%) volt, mint a közepes–jó P-ellátottságú szentgyörgyvölgyi talajon (2–5%). A P-trágyázott kezelésekben az 5. évben kapott, továbbra is pozitív P-mérlegek azt valószínűsítik, hogy a P-trágyázás megszüntetése esetén, ezekben a kezelésekben a korábban adott, a talajban maradt műtrágya-P további hasznosulása várható.

CSATHÓ et al.

340

Algériai nyersfoszfát kijuttatásával nem növekedett a könnyen oldható (LE, Lakanen-Erviő) Cd-, ill. Cr-tartalom a talajban. A Kola-foszfát alapú szuperfoszfát hatására viszont nagyobb LE-Sr koncentrációkat kaptunk. Közepesen savanyú hazai talajainkon a kitűnő természetes oldékonyságú, olcsóbb algériai nyersfoszfát jól helyettesítheti a környezetet tovább savanyító, drágább szuperfoszfátot, ill. a nagy foszfortartalmú komplex, ill. kevert műtrágyákat. A külföldi gyakorlatnak megfelelően, közepesen, vagy erősen savanyú talajokon, nyersfoszfát alkalmazásakor a vízoldható formában indokolt adagok másfélszeresét-dupláját javasoljuk kijuttatni. A lisztfinomságúra őrölt üledékes, reaktív nyersfoszfátok közül csupán a 20 mg·kg-1 Cd-tartalom alattiak közvetlen kijuttatását tartjuk környezeti kockázat szempontjából elfogadhatónak. Kulcsszavak: reaktív algériai nyersfoszfát, szuperfoszfát, hatóanyag-azonosság, szabadföldi kísérletek, agronómiai hatékonyság I ro dalo m BÉSÁN, J.-NÉ, 1992. Nyersfoszfát bázisú műtrágyák szerepe a gazdaságos műtrágyázásban. Agrofórum. 1992/1. Különszám. 41–43. CHIEN, S. H., 2004. Chapter 6. Soil testing for phosphate rock application. In: Use of Phosphate Rocks for Sustainable Agriculture. (Eds.: ZAPATA, F. & ROY, R. N.) FAO Fertilizer and Plant Nutrition Bulletin No 13. FAO. Rome. http://www.fao.org/docrep/007/y5053e/y5053e0b.htm#TopOfPage. CSATHÓ P. & NÉMETH T., 1995. A hazai műtrágyahasználat alakulása, várható tendenciái. In: IX. Országos Környezetvédelmi Konferencia. (Szerk.: ELEK GY. & VÉCSI B.). 95–107. Siófok. CSATHÓ, P. & NÉMETH, T., 1996. Fertilizer use in Hungary: past practice, present trends and future expectations. In: Proc. CIEC 9th Symposium „Soil Fertility and Fertilization Management – Bridge Between Science, Industry and Practice”, 25– 30 September, 1995. (Eds.: WELTE, E. et al.) 159–168. Kusadasi, Turkey. CSATHÓ, P. & NÉMETH, T., 1998. The direct and residual effect of different P-sources in Hungarian field trials. In: Fertilization for Sustainable Plant Production and Soil Fertility. Proc. 11th World Fertilizer Congress, Ghent, Belgium. (Eds.: VAN CLEEMPUT, O. et al.) 1. 101–108. CSATHÓ P. & RADIMSZKY L., 2005. Agrártermelés és talajhasználat. In: A magyar mezőgazdaság elemforgalma 1901 és 2003 között. Agronómiai és környezetvédelmi tanulságok. (Szerk.: KOVÁCS G. J. & CSATHÓ P.) 17–26. MTA TAKI – FVM. Budapest. CSATHÓ, P. et al., 2006. The effect of phosphate rocks on spring barley shoot yield in a pot trial. Agrokémia és Talajtan. 55. 193–202.

Nyersfoszfát alkalmazásának agronómiai és környezetvédelmi szempontú értékelése

341

CSATHÓ P. et al., 2007. Nyersfoszfátok agronómiai hatékonyságának vizsgálata tenyészedény-kísérletben. IV. A nyersfoszfátok hatása a tavaszi árpa bokrosodáskori tömegére és P-felvételére. Agrokémia és Talajtan. 56. 127–146. CSATHÓ, P. et al., 2009. The effect of phosphate rocks on spring barley shoot yield and P uptake in a pot trial. Commun. Soil Sci.Plant Anal. 40. 908–930. CSATHÓ P. et al., 2011. Talaj- és diagnosztikai célú növényvizsgálati módszerek kalibrálása az OMTK kísérletekben. I. Agronómiai célú talaj P-teszt módszerek összehasonlítása a tartamkísérletek talajaiban. Agrokémia és Talajtan. 60. 343–358. EGNÉR, H., RIEHM, H. & DOMINGO, W. R., 1960. Untersuchungen über die chemische Bodenanalyse als Grundlage für die Beurteilung de Nährstoffzustandes der Böden. II. K. LantbrHögsk. Ann. 26. 199–215. KRÁMER M., 1962. Adatok az északafrikai (Hyper) és izraeli (Cyklon) foszfátok műtrágyahatásáról. I. Szemcsefinomság és fajlagos felület vizsgálata. Agrokémia és Talajtan. 11. 345–354. LAKANEN, E. & ERVIÖ, R., 1971. A comparison of eight extractants for the determination of plant available micronutrients in soils. Acta Agric. Fenn. 123. 223–232. LEHR, J. R., 1980. Phosphate raw materials and fertilizers: Part I. A look ahead. In: The Role of Phosphorus in Agriculture. (Eds.: KHASAWNEH, F. E., SAMPLE, E. C. & KAMPARTH, E. J.) 81–120. ASA–CSSA–SSSA. Madison, WI. MÁRTONFFY T. & PEKÁRY K., 1978. Az egyedi és összetett műtrágyák, valamint a hyperfoszfát tápanyag-hatásának összehasonlítása az Egységes Országos Műtrágyázási Tartamkísérletek keretében. Növénytermelés. 27. 247–254. MENON, R. G., HAMMOND, L. L., SISSINGH, H. A., 1989. Determination of plant available phosphorus by the iron hydroxide-impregnated filter paper soil test. Soil Sci. Soc. Am. J. 52. 110–115. NÉMETH, T., CSATHÓ, P. & OSZTOICS, E., 1998. The role of rock phosphates in sustainable agriculture: The Hungarian experience with Algerian rock phosphate. Zeszyty Problemowe Postepow Nauk Rolniczych. 456. 169–176. OLSEN, S. R. et al., 1954. Estimation of Available Phosphorus in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. US Dept. Agric. Circular No. 939. 1-19. Gov. Printing Office, Washington D.C. OSZTOICS A.-NÉ, CSATHÓ P. & NÉMETH T., 1997. Az algériai nyersfoszfát és a szuperfoszfát hatásának vizsgálata. I. A foszfortrágyák összehasonlító vizsgálata a tavaszi árpa termésére és foszfortartalmára tenyészedény-kísérletben különböző talajokon. Agrokémia és Talajtan. 46. 289–310. OSZTOICS A.-NÉ et al., 2001. Az algériai nyersfoszfát és a szuperfoszfát hatásának vizsgálata. II. A foszfortrágyák hatása a vörös here termésére és foszfortartalmára tenyészedény kísérletben. Agrokémia és Talajtan. 50. 247–266. OSZTOICS E. et al., 2002. A nyersfoszfát, mint közvetlen P-trágya alkalmazásának feltételei és agronómia hatásai. Agrokémia és Talajtan. 51. 505–534. OSZTOICS E. et al., 2005. Nyersfoszfátok agronómiai hatékonyságának vizsgálata tenyészedény-kísérletben. I. A nyersfoszfátok laboratóriumi értékelése. Agrokémia és Talajtan. 54. 341–358. OSZTOICS, E. et al., 2006a. Effect of five phosphate rocks on red clover (Trifolium pratense L.) yield in pot trial. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 37. 2713–2724. OSZTOICS E. et al., 2006b. Nyersfoszfátok agronómiai hatékonyságának vizsgálata tenyészedény-kísérletben. II. Összefüggések a nyersfoszfát-féleségek oldékony-

342

CSATHÓ et al.

sága, és a vörös here termése, valamint P-felvétele között. Agrokémia és Talajtan. 55. 415–432. OSZTOICS E. et al., 2007. Nyersfoszfátok agronómiai hatékonyságának vizsgálata tenyészedény-kísérletben. III. A talaj könnyen oldható P-tartalmának meghatározása FeO- és hagyományos módszerekkel. Agrokémia és Talajtan. 56. 107–126. SAGGAR, S., HEDLEY, M. J. & WHITE, R. E., 1990. A simplified resin membrane technique for extracting phosphorus from soil. Fertilizer Research. 24. 173–180. SAGGAR, S., HEDLEY, M. J. & WHITE, R. E., 1992. Development and evaluation of an improved soil test for phosphorus. 1. The influence of phosphorus fertilizer solubility and soil properties on the extractability of soil P. Fertilizer Research. 33. 81–91. SCHACHTSCHABEL, P., 1973. Beziehungen Zwischen dem Phosphorgehalt in Böden und Jungen Haferpflanzen. Zeitschrift Pflanzenern. Bodenkunde. 135. 31–43. SIK, K., 1964. Vergleichende Dauerversuche mit feingranulierten Rohphosphaten auf drei Bodentypen in Ungarn. Agrokémia és Talajtan. 13. Suppl. 139–146. TATÁR L.-NÉ & MÁRTON Á., 1982. Különböző foszfortrágyák hatása a talaj foszfortartalmára és a kukoricanövény foszforfrakcióira. III. Terméseredmények, foszforhatások. Agrokémia és Talajtan. 31. 29–36. VÁRALLYAY GY. et al., 1980. Magyarország termőhelyi adottságait meghatározó tényezők 1: 100 000 méretarányú térképe. II. Agrokémia és Talajtan. 29. 35–76. VÁRALLYAY, GY. et al., 1993. Map of the susceptibility of soils to acidification in Hungary. Agrokémia és Talajtan. 42. 35–42. Érkezett: 2012. október 8.

Nyersfoszfát alkalmazásának agronómiai és környezetvédelmi szempontú értékelése

343

Evaluation of the agronomic and environmental aspects of the direct application of Algerian rock phosphate to acidic soils in field experiments in Hungary 1

P. CSATHÓ, 1M. MAGYAR, 2S. HOLLÓ, 3I. NÉMETH, 4Z. GICZI and 1T. NÉMETH

1

Institute for Soil Sciences and Agricultural Chemistry (CAR HAS), Budapest, Károly Róbert College, Gyöngyös, 3Georgikon Faculty, University of Pannonia, Keszthely and 4UIS Ungarn Ltd., Mosonmagyaróvár (Hungary)

2

S um ma ry The effect of the annual application of 80 kg P2O5·ha-1 or a single dose initial buildup rate of 400 kg P2O5·ha-1 phosphorus fertilization in the form of reactive Algerian rock phosphate (ground to a fine powder, with good natural P solubility) or superphosphate produced from Kola phosphate was investigated in two 5-year field experiments set up on moderately/strongly acidic soil. The P supplies at the beginning of the experiment were poor to moderate for the chernozem brown forest soil in Kompolt and moderate to good for the pseudogley brown forest soil in Szentgyörgyvölgy. Among the methods examined, the P-supplying ability of the two P forms was best characterized by the H2O-P soil P test. The plant availability of the phosphorus applied in the form of rock phosphate was overestimated by the AL method and underestimated by the Olsen method. During the first 5-year cycle of experiments, the two P forms and the two P fertilization systems proved to be equally effective in terms of both the main yield and the quantity of phosphorus taken up. The P utilization was 2–3 times as great on the Kompolt soil (7–10%) as on the better supplied Szentgyörgyvölgy soil (2–5%). The fact that positive P balances were found in the P treatments even in the 5th year suggests that the fertilizer P remaining in the soil would be further utilized in these treatments if P fertilization was discontinued. The application of Algerian rock phosphate did not result in an increase in the readily available (LE, Lakanen-Erviö) Cd or Cr contents of the soil. In response to the addition of superphosphate made from Kola phosphate, however, higher LE-Sr concentrations were detected. On moderately acidic Hungarian soils the excellent natural solubility of Algerian rock phosphate could make it an excellent substitute for the more expensive superphosphate, which further acidifies the environment, and for complex or mixed mineral fertilizers with a high phosphorus content. In keeping with the practice in other countries, the use of one and a half times or twice the rate normal for water-soluble P forms is justified when rock phosphate is applied on moderately or strongly acidic soils. Only the powder form of sedimentary, reactive rock phosphates containing less than 20 mg·kg-1 Cd can be considered environmentally safe for direct application. Table 1. Soil parameters in the field experiments treated with Algerian rock phosphate and superphosphate produced from Kola phosphate. (1) Location. (2) Soil type. a) Chernozem brown forest soil; b) Pseudogley brown forest soil. (3) Texture. c) Clay loam. Note: The chernozem brown forest soil in Kompolt had poor to moderate P supplies and good K supplies, while the pseudogley brown forest soil in Szentgyörgyvölgy

344

CSATHÓ et al.

had moderate to good P supplies and poor to moderate K supplies at the beginning of the experiment. Table 2. Treatments in the small-plot experiments set up using superphosphate produced from Kola phosphate (SSP) and Algerian rock phosphate (ARP). (1) Treatment. Note: N: Ammonium nitrate (34% N); SSP: Superphosphate (18% P2O5); ARP: Algerian rock phosphate (29% P2O5); K: Potassium chloride (60% K2O). Table 3. Effect of superphosphate produced from Kola phosphate (SSP) and Algerian rock phosphate (ARP) on the readily available phosphorus content (mg·kg-1) of a chernozem brown forest soil (Kompolt, K) and a pseudogley brown forest soil (Szentgyörgyvölgy, Szgy). (1) Location. a) Mean. (2) Treatment. (3) LSD5%. (4) Mean. A–C: AL-soluble P2O5 content in autumn 1994, spring 1997 and autumn 1998. D–F. Olsen-P content in autumn 1994, spring 1997 and autumn 1998. G–I: H2O-P content in autumn 1994, spring 1997 and autumn 1998. Treatments: see Table 2. Table 4. Effect of superphosphate produced from Kola phosphate (SSP) and Algerian rock phosphate (ARP) on the Cd, Cr and Sr contents of a chernozem brown forest soil (Kompolt, K) and a pseudogley brown forest soil (Szentgyörgyvölgy, Szgy) according to the Lakanen-Erviö (LE) method in autumn 1994, mg·kg-1. (1)–(4): see Table 3. Table 5. Effect of superphosphate produced from Kola phosphate (SSP) and Algerian rock phosphate (ARP) on the main yield of the crops grown in experiments set up on a chernozem brown forest soil (Kompolt, K) and a pseudogley brown forest soil (Szentgyörgyvölgy, Szgy), t·ha-1. (1)–(4): see Table 3. A. Spring barley, 1994. B. Winter wheat, 1995. C. Maize, 1996. D. Spring barley, 1996. E. Pea, 1997. F. Winter wheat, 1997. G. Winter barley, 1998. H. Mean yields in 1994–1998 (in cereal units, CU t·ha-1). I. Mean yields in 1994–1998 (in cereal units, %; NK = 100%). Note: Treatments: see Table 2. CU: winter wheat, winter barley, spring barley, maize: 1.0; pea: 1.3. Table 6. Effect of superphosphate produced from Kola phosphate (SSP) and Algerian rock phosphate (ARP) on the P uptake of the aboveground plant organs of crops grown in experiments set up on a chernozem brown forest soil (Kompolt, K) and a pseudogley brown forest soil (Szentgyörgyvölgy, Szgy) at harvest, kg P2O5·ha-1. (1)– (4): see Table 3. Note: Treatments: see Table 2. * P2O5 uptake in Szentgyörgyvölgy calculated from 1997 yield data and 1995 P% data. Table 7. Utilization of phosphorus applied as superphosphate produced from Kola phosphate (SSP) or Algerian rock phosphate (ARP) in experiments set up on a chernozem brown forest soil (Kompolt, K) and a pseudogley brown forest soil (Szentgyörgyvölgy, Szgy). (1)–(4): see Table 3. Note: Treatments: see Table 2. Apparent P utilization: (P uptake in treatments given phosphorus) – (P uptake in the P control treatment)/(P applied), %. Table 8. Cumulative P balances in experiments set up on a chernozem brown forest soil (Kompolt, K) and a pseudogley brown forest soil (Szentgyörgyvölgy, Szgy) as a function of P forms and P fertilization systems, kg P2O5·ha-1. (1)–(4): see Table 3. Note: Treatments: see Table 2. Cumulative P balance: (Σ P applied) – (Σ P uptake), kg·ha-1.