Tartalomjegyzék Az adott munkaszakaszra vállalt feladatok listája és státusza...........................................1 1. Csírázásdinamikai vizsgálatok értékelése .....................................................................2 2. Humánpatogén vizsgálatok ...........................................................................................3 3. Fermentlé.......................................................................................................................3 4. Tenyészedényes vizsgálatok értékelése.........................................................................4 5. Kisparcellás és félüzemi-üzemi kísérletek eredményeinek értékelése..........................8 5.1. Lucerna.......................................................................................................................8 5.2. Búza..........................................................................................................................10 5.3. Másodvetéső silókukorica ........................................................................................11 5.4. Silókukorica .............................................................................................................13 5.5. Triticale ....................................................................................................................14 5.6. Napraforgó ...............................................................................................................15 5.7. Szója .........................................................................................................................15 5.8. Szuszu.......................................................................................................................16 5.9. Cukorcirok................................................................................................................17 6. Silókukorica beltartalma .............................................................................................17 7. Összefoglalás...............................................................................................................18
Project azonosítószáma: GVOP-3.1.1.-2004-05-0220/3.0 Project címe: Biogáztelepen képzıdı fermentált hígtrágyára alapozott tápanyag gazdálkodási és környezetvédelmi ellenırzési rendszer kidolgozása Munkaszakasz száma: 2. Beszámolási idıszak tényleges kezdési és befejezési ideje:
2005.11.01-2006.10.30.
Kedvezményezett szervezetek: Koordinátor: Debreceni Egyetem Konzorciumi tag: Bátortrade Kft. Projectvezetı: Prof. Dr. Nagy János Aláírás:
Az adott munkaszakaszra vállalt feladatok listája és státusza Vállalt feladat 1. . Félüzemi, üzemi kísérletek beállítása 2. Talaj-, talajvíz és növényvizsgálati eredmények értékelése
Státusz elkészült folyamatban
A félüzemi, üzemi kísérletek mellett fenntartottuk a kisparcellás és tenyészedényes kísérleteket, valamint laboratóriumban csírázásdinamikai tesztet végeztünk a gazdaságban termesztett
növényfajokkal
a
fermentlé
hatásának
és
viselkedésének
pontosabb
tanulmányozása céljából. A kisparcellás és félüzemi kísérletekben vizsgáltuk a siló- és csemegekukorica, napraforgó, szója, búza, triticale, lucerna, cukorcirok és szuszu (Sorghum hibrid) reakcióit a fermentlé kezelésre. A szuszut és a cukorcirkot csak vetés után kezeltük, ezért növényállomány kezelésre nem kértünk engedélyt a hatóságtól. Az ısszel begyőjtött minták vizsgálata és az eredményeik kiértékelése a minták nagy száma miatt még folyamatban van. A kísérletek eredményeit elıadásban mutattuk be a biológiai hulladékkezeléssel foglalkozó nemzetközi szervezet, az ORBIT Association által szervezett ORBIT 2006 konferencián Weimarban. A megjelent publikációt mellékletként csatoljuk. A project talajbiológiai eredményeirıl a Magyar Mikrobiológiai Társaság 2006. évi Nagygyőlésén számoltunk be elıadásban. A megjelent abstract a mellékletek között található. A project honlapja a www.herbator.hu címen érhetı el. 2006. november 28-án a Nyírbátorban és környékén élı gazdák számára ismertetıt tartottunk a fermentlé elıállításáról, áttekintettük a külföldi tapasztalatokat, valamint bemutattuk a biogázüzemi fermentlé növényi tápanyagként történı alkalmazásának eddigi általunk elért- eredményeit. Mellékletként csatoljuk a meghívót, a jelenléti ívet és néhány fényképet. Mindkét konzorciumi tag a szerzıdésben vállalt feladatainak megfelelıen dolgozott.
1
1. Csírázásdinamikai vizsgálatok értékelése Az 1. Munkaszakaszban tapasztaltuk, hogy az egyes növényfajok a különbözı életszakaszaikban eltérıen reagálnak a fermentlére. Különösen érzékenynek tőnik a csírázás, és a csírázás körüli idıszak. Ezért a gazdaságban termelt növényekkel csírázásdinamikai kísérletet állítottunk be a nyár folyamán. A kísérlet paraméterei az 1. táblázatban találhatók. 1. táblázat. A csírázásdinamikai kísérlet paraméterei Talaj homok réti (80-80 g petri csészében)
Kezelés kontroll fermentlé (nedvesítés a szabadföldi vízkapacitás 60 százalékára: 1. víz 100 % 2.fermentlé 100 % 3. fermenlé:víz 50:50 % 4. fermentlé:víz 25:75 % )
Ültetés idıpontja kezeléskor kezelés után 5 nappal kezelés után 3 héttel
Növények mustár szója, silókukorica csemegekukorica rozs triticale búza zab napraforgó
Vizsgálat idıtartama 10 nap
Vizsgálat paraméterek csírázás % gyökér száraztömeg hajtás száraztömeg
A kísérlet kiértékelése után a következıket állapítottuk meg: I. Csírázásdinamikai vizsgálatok. A fermentlé hatása a növényekre a két talajtípuson különbözı. Az egyes növényfajok érzékenysége eltérı. I/1. Homoktalajon a csírázás mértéke gyengébb, de a kezelés arányaiban jobban növelte a csírázás mértékét, mint réti talajon. I/2. Réti talajon a növények érzékenyebbek a fermentlére, megfigyelhetı annak negatív hatása a nagyobb dózisoknál illetve a vetéssel egyszerre történı alkalmazásnál. I/3. Homoktalajon a búza, zab és napraforgó esetében csak a kis, esetleg közepes dózis pozitív hatású, a vetéssel egyszerre vagy 5 nappal korábban adva. A többi növénynél általában a nagy dózis sem okozott csökkenést, de a kis, közepes dózis hatására nagyobb mértékben csíráztak ki a magok. I/4. Réti talajon a csemege és silókukoricát találtuk a legkevésbé érzékenynek, de olyan mértékő növekedése a csírázásnak, mint homok talajon, nem figyelhetı meg. A szója és a zab közepesen érzékenynek bizonyult, míg a rozs, triticale, búza és napraforgó esetében közepes és nagy dózisban nem tapasztaltunk kezeléshatást, illetve kismértékő gátlást figyeltünk meg. Kedvezı hatása általában csak a kis dózisnak van. II. Hajtás és gyökér száraztömeg alakulása. II/1. Homok talajon általában nagyobb mértékő a hajtás és gyökértömeg növekedése a kezelés hatására, mint réti talajon. Réti talajon a gyökér esetében negatív hatás is megfigyelhetı (szója, siló- és csemegekukorica, rozs, búza), de ez a csökkenés a búza kivételével 10% alatti mértékő. II/2. Homok talajon a fermentlé kezelés a gyökértömeg növekedését a vizsgált 10 napos periódusban erıteljesebben fokozta, mint a hajtásnövekedést. Ez a késıbbi fejlıdés szempontjából kedvezı lehet a termesztett növények számára. A jelenlegi törvényi szabályozás szerint a fermentlét csak talajra lehet kijuttatni, ami azt jelenti, hogy vetés elıtt az éves kijuttatható mennyiség a talajba kerül. Az eredmények alapján ez nem a legmegfelelıbb módszer, hiszen egyes növények kifejezetten negatívan reagálnak a talajba nagy mennyiségben kijuttatott fermentlére, ami esetleg gazdasági kárhoz vezethet. Ezek az eredmények is igazolják azon véleményünket, miszerint a fermentlét évente 2-3 alkalomra elosztva, a növény szükségleteihez igazodva célszerő kijuttatni. Erre azonban
2
egyenlıre csak kísérleti engedélyünk van. A több részletben történı kijuttatás környezetvédelmi szempontból is elınyösebb, hiszen így nem jut a talajba a növény számára fölös mennyiségő tápanyag, ezért annak talajvízbe mosódására is kisebb az esély.
2. Humánpatogén vizsgálatok A biogázüzemben a metánt szarvasmarha- és baromfitrágya, növényi hulladékok és vágóhídi hulladékok kofermentációja során állítják elı. Bár a termofil és mezofil fermentorsorban történı mintegy 20-20 napos tartózkodási idı biztosítja a patogén szervezetek pusztulását, illetve az 50/2001. (IV.3.) Korm. rendelet és a 36/2006. (V.18.) FVM rendelet szerinti határértékeknek való megfelelést, de a magas rizikófaktor miatt az ÁNTSZ Szabolcs-Szatmár-Bereg megyei laboratóriumában, a Szabolcs-Szatmár-Bereg Megyei Állategészségügyi és Élelmiszer-ellenırzı Állomás Központi Laboratóriumában illetve a Nyírségvíz Rt. Központi Laboratóriumában a fermentlébıl, a talajvízfigyelı kutakból vett vízmintából, a kezelt talajból és kukorica növény felületérıl kértünk patogén kitenyésztést. A fermentlé vizsgálati eredményei egy eset kivételével negatívak voltak Ekkor E. coli tenyészett ki a vizsgálatra bevitt mintából. A pozitív erdmény után kértük a biogázüzemet, hogy mindig jelezzék a növénytermesztés számára, ha valamilyen probléma adódik üzemelés közben. A talajvízbıl fekál coliform és Enterococcus nem tenyészett ki az áprilisi vizsgálat során. A júliusi minták vizsgálatakor az 1, 2, 3, 4 és 9 jelő figyelıkút vizébıl tenyészett ki 40-150 db/100 ml mennyiségben E. coli. A tavalyi vizsgálatok során is megfigyelhetı volt az E. coli szám éves ingadozása a figyelıkutakban. Ezek az értékek igen gyenge fertızöttséget jelentenek (ilyen, vagy ettıl nagyobb csíraszám a talajvízkutakban gyakran mérhetı), kisebbek a tavalyi értékeknél, azonban figyelmeztetı jelnek tekinthetjük, mivel jellemzı módon ezek a kutak buckaközi mélyedésekben vagy azok szélén helyezkednek el. A következı munkaszakaszra vállalt tápanyagutánpótlási technológia kidolgozásánál ezt a tényt mindenképpen figyelembe kell vennünk a környezetvédelmi szempontok mérlegelése során. A betakarítás elıtt néhány nappal győjtött silókukorica felszínérıl E. coli nem tenyészett ki, ami az állatok biztonságos takarmányozása szempontjából fontos – és kedvezı – tény. Az elızıleg említett silókukorica talajából sem volt kimutatható az E. coli jelenléte a betakarítás elıtt.
3. Fermentlé A fermentlé kémiai összetételét negyedévente rendszeresen vizsgáltuk, ezen kívül minden kijuttatás után lemértük a N-formák mennyiségét a fermentlében, és ha eltérés volt a számításhoz használt átlagértéktıl, pl. magasabb volt az össz-N tartalom, akkor a következı kijuttatásnál ezt korrigáltuk. A fermentlé 2006. évi átlagos összetétele a 2. táblázatban található.
3
2. táblázat. A fermentlé átlagos összetétele 205-ben és 2006-ban. Paraméter pH Sőrőség (kg/m3 eredeti anyag) Összes szárazanyag (m/m% eredeti anyag ) Összes szerves anyag ( izzítási veszteség) (m/m% e. a.) Összes N (Kjeldahl) (m/m% e.a.) NH4-N % NO2 (mg/l) NO3 (mg/l) Összes P2O5 (kg/m3 eredeti anyag) Összes As (mg/kg e.a.) Összes Ca (mg/kg e.a.) Összes Cd (mg/kg e.a.) Összes Co (mg/kg e.a.) Összes Cr (mg/kg e.a.) Összes Cu (mg/kg e.a.) Összes Hg (mg/kg e.a.) Összes K (mg/kg e.a.) Összes Mg (mg/kg e.a.) Összes Na (mg/kg e.a.) Összes Ni (mg/kg e.a.) Összes P (mg/kg e.a.) Összes Pb (mg/kg e.a.) Összes Se (mg/kg e.a.) Összes Zn (mg/kg e.a.)
2005 8,025
2006 8,076
1,236 1,11 0,201
1,970 1,387 0,376 0,363 2,280 0,387
0,6925 0,735 0,19 <0,1 148 <0,01 0,023 0,016 0,393 <0,1 736,45 25,9 1000,3 0,059 274,515 <0,1 <1 2,56
0,019 131,750 0,004 0,016 0,027 0,493 < 0,01
472,647 32,700 256,560 0,117 259,990 0,075 < 0,001
2,030
A tavalyi évhez képest pozitív változás a fermentlé összetételében az össz-N tartalom kismértékő növekedése, valamint a Na tartalomban tapasztalt csökkenés. A fermentlé összetétele a két évben jelentısen nem változott, ami szintén kedvezı tény.
4. Tenyészedényes vizsgálatok értékelése A tenyészedényes kísérletet az idei évben is folytattuk. Az évek közötti összehasonlíthatóság miatt újra siló- és csemegekukorica volt a tesztnövény. A tavalyi év tapasztalatai alapján néhány kezelést megváltoztattunk, a módosított állapot a 3. táblázatban látható. A bentonittal kezelt tenyészedények talajának felsı 20 cm-es rétegébe 10, 20 és 30 t/ha-nak megfelelı mennyiségő bentonit ırleményt kevertünk. A címer kibontásakor lemértük a növények magasságát. A részletes eredményekbıl megállapítható, hogy a 2-3 részletben kiadott fermentlé hatására magasabb növények fejlıdtek. A kezelések átlagolásából származó értékeket a 4. táblázatban foglaljuk össze. A 4. táblázatból az is látható, hogy a csemegekukorica kezelése homoktalajon volt kedvezı hatással a növény magasságára, míg réti talajon a növények nem nıttek nagyobbra a vizes kontrollnál, sıt a bentonit kezelés kifejezetten gyengébb eredményt hozott. Ennek oka lehet az, hogy a tenyészedényekben a talajok erısen összetömörödtek, különösen a réti talaj, ezért tavasszal meg kell oldanunk a tenyészedények talajának fellazítását.
4
3. táblázat. A tenyészedényekben alkalmazott kezelések. Kezelés száma 1. 2. 3. 4.
5.
6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.
14.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Fenológiai állapot Bentonit a kijuttatáskor talajban (t/ha) KONTROLL 0 vetés után 0 vetés után 0 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 0 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 10 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 10 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 20 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 20 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 30 vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban 30
Egyszerre Fermentlé Víz kijuttatva mennyisége mennyisége 0 0 0 100% 0 +30% 100% +30% 0
50-25-25%
átlag
0
50-25-25%
-30%
0
50-25-25%
+30%
0
50-50%
átlag
0
50-50%
-30%
0
50-50%
+30%
0
50-50%
0
átlag
50-50%
0
-30%
50-50%
0
+30%
50-25-25%
0
átlag
50-25-25%
0
+30%
50-25-25%
0
+30%
50-25-25%
+30%
0
50-25-25%
0
+30%
50-25-25%
+30%
0
50-25-25%
0
+30%
50-25-25%
+30%
0
5
4. táblázat. Kezelések hatása a növények magasságára tenyészedényekben. Talaj
Kezelés Csemegekukorica (%) Kontroll 100,00 Víz 112,46 Homok talaj Fermentlé 120,97 Bentonit+víz 127,99 Bentonit+fermentlé 125,18 Kontroll 100,00 Víz 95,71 Réti talaj Fermentlé 101,68 Bentonit+víz 86,62 Bentonit+fermentlé 98,65
Silókukorica (%) 100,00 99,42 105,98 100,00 99,48 117,29 -
A kezelések hatása a tavalyi évhez hasonlóan alakult, de a termés mennyisége, a növények magassága kisebb volt. A fermentlé pozitív hatása a 2-3 részletben történı kiadásnál jelentkezik. A silókukorica a kezelés hatására rövidebb hajtásközöket hozott, nagyobb levélfelülettel, ami megmagyarázza a magasság és a nedves ill. száraz tömeg eredményeiben mutatkozó különbséget (5. táblázat). A beltartalmi vizsgálat (takarmányozási célra) még folyamatban van. A csemegekukoricánál nincs pozitív korreláció a magasság és a csövek tömege között. Míg homok talajon a növény magassági növekedését jóval intenzívebben befolyásolta a kezelés, addig a csövek súlyában csak mérsékeltebb hatás mutatható ki. A fermentlé kezelés azonban egyértelmően pozitív hatású minden esetben. Réti talajon a gyengébb magassági növekedés mellett nagyobb mérető csöveket takarítottunk be. 5. táblázat. Tesztnövények mért paramétereinek változása a kontrollhoz képest. Csemegekukorica csıhossz (%) csısúly (%) Kontroll 100,00 Víz 93,00 Homok talaj Fermentlé 112,42 Bentonit+víz 102,80 Bentonit+fermentlé 107,68 Kontroll 100,00 Víz 96,29 Réti talaj Fermentlé 120,81 Bentonit+víz 100,59 Bentonit+fermentlé 119,63 Talaj
Kezelés
100,00 80,80 115,89 96,16 100,24 100,00 94,81 139,10 93,96 136,26
Silókukorica nedves tömeg (%) száraz tömeg (%) 100,00 100,00 88,79 95,69 140,59 137,70 100,00 100,00 156,91 142,86 275,66 222,04 -
A tenyészedények talaját két idıpontban mintáztuk meg: 2006. 06. 14-én a 0-20 cm-es talajrétegben mértük a különbözı N-formák mennyiségét (1-4. ábra), valamint talajbiológiai vizsgálatokat végeztünk. 2006. 10. 10-én 0-30 és 30-60 cm-es rétegekbıl vettünk mintát részletes talajkémiai és talajbiológiai vizsgálatra. A kémiai vizsgálatok még folyamatban vannak, az elkészült biológiai vizsgálatok eredményeit az 5-11. ábrákon mutatjuk be. A talajbiológiai vizsgálatokat – bonyolultságukra való tekintettel – csak néhány kezelésbıl végezzük, melyek jelölése a következı: H: homok talaj, R: réti talaj, B10: bentonit 10 t/ha, B20: bentonit 20 t/ha. 1, 7, 10: a 2. táblázatban bemutatott kezelések sorszáma. Homoktalajon a fermentlé kezelés hatására nagyobb az össz-N és NO3-N mennyisége, ellentétben a réti talajjal, ahol a kevésbé oxidált NO2-N és a redukált formájú NH4-N mennyisége is magasabb a fermentlével kezelt tenyészedényekben, ami a talaj tömörödésébıl
6
adódó levegıtlenségével magyarázható. Az oxidált N-forma és a össz-N tartalom nagyobb mennyisége a kezelt talajokban mindenképpen pozitív hatásként értékelendı.
BR10
BR20 BR20
R10
R7
R1
BH20
BH10
Homok talaj
BR10
Réti talaj
H10
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 -0,1
H7
BR20
BR10
mg/kg
Homok talaj
R10
R7
R1
BH20
BH10
H10
H7
H1
mg/kg
14 12 10 8 6 4 2 0
H1
Tenyészedényes talaj NO2-N tartalma 2006.06.14. 0-20 cm
Tenyészedényes talaj NO3-N tartalma 2006.06.14. 0-20 cm
Réti talaj
1-2. ábra. Tenyészedényes talajok NO3-NO2-N tartalma Tenyészedényes talaj össz-N tartalma 2006.06.14. 0-20cm 2000 mg/kg
35 30 25 20 15 10 5 0
1500 1000 500
Homok talaj
Réti talaj
R10
R7
R1
BH20
BH10
H10
H7
H1
BR20
BR10
R10
R7
R1
BH20
BH10
H10
H7
0
H1
mg/kg
Tenyészedényes talaj NH4-N tartalma 2006.06.14. 0-20 cm
Homok talaj
Réti talaj
3-4. ábra. Tenyészedényes talajok NH4-N és össz-N tartalma.
2006.06.14
Homok talaj
2006.10.10
RB20
RB10
R7
R10
R1
HB20
HB10
H10
H7
0,00
Réti talaj
Homok talaj
a
b
a b
b
a b RB20
a
RB10
a a
a
R7
a a
a
a
R10
a a
a
a
R1
a
HB20
a
a
25 20 15 a 10 ab a b b b a a 5 a c c c b 0 HB10
0,05
b ab ab b b aa b b
H7
0,10
b
H10
0,15
Invertáz talajenzim aktivitása tenyészedényekben
H1
0,20
mg glükóz/1 g száraz talaj/4 h
Dehidrogenáz talajenzim aktivitás tenyészedényekben
H1
mg formazán/1 g száraz talaj624 h
A talajenzimek (5-7. ábra) vizsgálatakor általában a tavalyi tendencia érvényesül: a kezeléshatás homok talajon kifejezettebb, az enzimaktivitást a fermentlé, illetve a bentonit+fermentlé kezelés növeli meg. Az ıszi mintákban a talajenzimek aktivitása lecsökkent, ami természetes folyamat, de az egyes kezelések hatásai a nyári eredményekhez hasonlóak.
2006.06.14 2006.10.10
Réti talaj
5-6. ábra. Talajenzimek aktivitása a tenyészedényekben.
Homok talaj
b
a b
RB20
R7
a b
RB10
a
R10
a b
R1
a
HB20
a
HB10
a
H10
a
H7
a
H1
mg O2/1 g talaj/1 h
Kataláz aktivitás 2006.06.14. 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000
Réti talaj
7. ábra. Kataláz aktivitása a tenyészedények talajában júniusban.
7
A szelektív táptalajokon kitenyésztett baktériumok száma (8-11. ábra) nagyobb, mint a kontroll esetében. A kezeléshatás inkább homokon kifejezett. Kedvezı hatása a fermentlé kezelésnek a szabadon élı N2-kötık számának növekedése, valamint a mikroszkopikus gombák számának csökkenése.
a b
N-kötı lg CFU
b
a
gomba lg CFU
Réti talaj
Homok talaj
RB20
l-strat. lg CFU
H1
RB20
RB10
R7
R10
R1
HB20
HB10
H7
H10
a b
b
4 3
K-strat. lg CFU
Homok talaj
6 5
RB10
r-strat. lg CFU
R7
b c
R10
b c
a b
c
a
8 7
b
R1
a
HB20
b
N2-kötı baktériumok és mikr.gombák száma 2006.06.14.
HB10
b
a b
H7
b
a b
H10
a b
a b
lg CFU
9 8 a 7 6 5 4 3 H1
lg CFU
r-, K- és l-stratégista baktériumszám tenyészedényben 2006.06.14.
Réti talaj
8-9. ábra. Kitenyészthetı mikrobacsoportok telepszáma 2006. 06 14-én.
8
a b
a
b
a
a
b
a
N-kötı lg CFU
5 4
gomba lg CFU
3
Homok talaj
RB20
RB20
RB10
R7
R10
Réti talaj
l-strat. lg CFU
a b
RB10
Homok talaj
R1
HB20
HB10
H10
K-strat. lg CFU
a b
R10
r-strat. lg CFU
a
R7
a b
7 6
R1
a
HB20
a b
HB10
a
a
H10
a b
b
H7
b
a b
bc
aa
H1
a b
a bc
N2-kötı baktériumok és mikr.gombák száma 2006.10.10. lg CFU
b bc
aa bb
H7
9 8 7 6 5 4 3
H1
lg CFU
r-, K- és l-stratégista baktériumszám tenyészedényben 2006.10.10.
Réti talaj
10-11. ábra. Kitenyészthetı mikrobacsoportok telepszáma 2006. 10. 10-én. A fermentlé kezelés tehát fokozza a talajban végbemenı lebontó folyamatokat, ami a tápanyag feltáródás növelésén keresztül fokozza a termés mennyiségét.
5. Kisparcellás és félüzemi-üzemi kísérletek eredményeinek értékelése A kisparcellás és félüzemi-üzemi kísérletekben a fermentlét tartálykocsival vagy öntözıdobbal (BAUER Rainstar T51) juttattuk ki a kísérleti területre. Az öntözıdob földalatti nyomócsövekre telepített hidránsokra csatlakoztatható. A kijuttatandó fermentlé mennyiségét a tervezett termésmennyiségre az irodalomban megtalálható tápanyag szükséglet szerint, a fermentlé össz-N tartalma alapján számítottuk ki, figyelembe véve a nitrát-direktívában meghatározott 170 kg/ha éves kijuttatható Nmennyiséget is. A számított mennyiséget 1, 2 vagy 3 részletben juttattuk ki, és ahol technikailag megoldható volt, a fermentlével azonos mennyiségő vízzel is kezeltük a növényeket, hogy a fermentlé hatását a vízhez is tudjuk viszonyítani, hiszen a fermentlé jelentıs mennyiségő (90% körül) vizet tartalmaz. A kísérletek területe mőtrágyát nem kapott. 5.1. Lucerna A kísérletet a gazdaság 3. éves lucerna állományában állítottuk be. Az irodalmi adatok alapján számolt tápanyagszükségletet, és attól 30%-kal többet juttattunk ki a növényekre, valamint összehasonlításként a fermentlével azonos mennyiségő víz kijuttatását is meg tudtuk oldani. Az alkalmazott kezeléseket a 6. táblázatban foglaljuk össze.
8
6. táblázat. A lucerna-kísérletben alkalmazott kezelések. Kijuttatás száma és idıpontja 0 1 2 3
tavaszi növekedés kezdetén tavaszi növekedés kezdetén 1. kaszálás után tavaszi növekedés kezdetén 1. kaszálás után 3. kaszálás után
Fermentlé /víz mennyisége számított átlag számított átlag + 30% számított átlag számított átlag + 30%
Kijuttatott részlet 100% 100% 50-50% 50-50%
számított átlag számított átlag + 30%
25-50-25% 25-50-25%
Az erısen csapadékos tavasz miatt az 1. kijuttatást nem tudtuk a kísérleti terv szerint elvégezni, hanem csak kb. 2 héttel a kaszálás elıtt, 2006. 05. 02-án. Ennek hatására a lucerna felsı levelei lesárgultak, alulról viszont erıteljes növekedésnek indult a növény. A következı két kaszálásnál a fermentlével kezelt parcellákról több termést takarítottunk be, mint a vízzel kezeltekrıl. Az egyes kezelésekbıl betakarított lucerna mennyisége a 7. táblázatban található. 7. táblázat. Llucerna zöldtömeg alakulása az egyes kezelésekben. Kezelés Kontroll V2 V3 V4 V5 V6 V7 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Fermentlé mennyiség Kijuttatás 1. kaszálás (q/ha) 2. kaszálás (q/ha) 3. kaszálás (q/ha) Összesen (q/ha) 0 0 172,75 91,25 89,00 353,00 +30% 1X 115,25 72,50 101,50 289,25 átlag 1X 188,50 38,75 0,00 227,25 átlag 2X 134,75 70,00 80,25 285,00 +30% 2X 95,25 55,00 34,00 184,25 +30% 3X 127,50 61,25 51,50 240,25 átlag 3X 131,00 66,25 66,50 263,75 átlag 1X 148,25 133,75 135,25 417,25 +30% 1X 142,75 111,25 131,50 385,50 átlag 2X 119,50 92,50 79,00 291,00 +30% 2X 131,25 106,25 16,50 254,00 átlag 3X 113,25 54,00 54,00 221,25 +30% 3X 167,00 112,50 60,25 339,75
A fermentlével és vízzel kezelt parcellák összevont eredményeit a 12. ábrán közöljük.
b
1. kaszálás
2. kaszálás
3. kaszálás
víz
a fermentlé
b
víz
a víz
b
fermentlé
a
víz
a
fermentlé
a
fermentlé
q/ha
Lucerna zöldtömeg 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
összesen
12. ábra: Lucerna zöldtömeg alakulása fermentlé kezelés hatására. A kísérlet eredményei alapján a lucerna növény kezelésére az alábbi technológiát javasoljuk: a nitrogénre alapozott tápanyagigény alapján számított fermentlé mennyiséget a tavaszi növekedés kezdetén egyszerre, vagy a tavaszi növekedés kezdetén és az 1. kaszálás után két részletben célszerő kiadni. A talaj tavaszi víztelítettségi állapotát és a tavaszi (várható) csapadékmennyiséget a döntésnél figyelembe kell venni. 9
5.2. Búza A búzában alkalmazott kezelések leírása a 8. táblázatban található, míg a betakarított termés mennyisége a 13. ábrán látható. 8. táblázat. Búzában alkalmazott kezelések. Kezelés száma
Fenológiai állapot kijuttatáskor KONTROLL vetés után vetés után vetés után 6-7 leveles állapotban vetés után 6-7 leveles állapotban vetés után 3-4 leveles állapotban 6-7 leveles állapotban vetés után 3-4 leveles állapotban 6-7 leveles állapotban vetés után vetés után vetés után 6-7 leveles állapotban vetés után 6-7 leveles állapotban vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban vetés után 3-4 leveles állapotban 5-6 leveles állapotban
1. 2. 3. 4. 5. 6.
7. 8. 9. 10. 11. 12.
13.
Egyszerre Fermentlé Víz kijuttatva mennyisége mennyisége 0 0 0 100% átlag 0 100% +30% 0 50-50%
átlag
0
50-50%
+30%
0
25-50-25%
átlag
0
25-50-25% 100% 100%
+30% 0 0
0 +30% átlag
50-50%
0
átlag
50-50%
0
+30%
25-50-25%
0
+30%
25-50-25%
0
átlag
Búza termése 2006. 6 5 t/ha
4 3 2 1 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13. ábra. Búza terméseredményei az egyes kezelésekben. A búzánál is kedvezı hatást értünk el a fermentlé kezeléssel. A kezelések közül a legkedvezıbbnek az átlag+30% dózis 3 részletben történı kijuttatása bizonyult, ami 36,36%os termésnövekedést eredményezett. Szintén kedvezı volt az átlag háromszori, és az átlag+30% egyszerre történı kijuttatása. A kezeléseket átlagolva, a vízzel történı öntözés
10
3,35%-os, míg a fermentlé kezelés 20,8%-os terméstöbbletet eredményezett. A fermentlé vízhez viszonyított pozitív hatása a könnyen felvehetı tápanyagtartalomnak tulajdonítható.
5.3. Másodvetéső silókukorica A búza lekerülése után a területet másodvetéső silókukorica termesztéssel hasznosította a gazdaság. A tábla eddig még nem kezelt részén kisparcellás kísérletet állítottunk be, melyben azt vizsgáltuk, hogy a tarlóra kiadott fermentlé, Phylazonit és fermentlé+Phylazonit a szerves anyag bontását serkentve, illetve a fermentlé, mint tápanyagforrás, serkenti-e a silókukorica növekedését, és a kezelések milyen hatással vannak a talaj biológiai aktivitására. A talajkezeléseket 2006. 07. 10-én végeztük el, a silókukoricát október 10-én takarítottuk be. A kísérletet 1 ismétlésben, 30 x 150 m-es parcellákon állítottuk be, a vizsgálandó anyagokat tartálykocsival juttattuk ki. A kiértékeléshez 5 x 1 fm-rıl begyőjtött növénymintákat használtunk, a talajbiológiai vizsgálatokat parcellánként 4 (2006. 08.16-i mintavétel) illetve 3 (2006.09.27-i mintavétel) mintából végeztük el. Fermentlébıl a silókukorica irodalmi adatok alapján számított éves szükségletének 50%-át juttattuk ki, a Phylazonitot az elıírás szerint alkalmaztuk. A silókukorica zöldtömeg hozamát a 14. ábrán mutatjuk be.
b c
a b
c
Fe rm en tlé
Ph yl. +f er m en tl é
Ph y la
Ko nt
zo ni t
a
ro ll
kg/fm
Másodvetéső silókukorica zöldtömege 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0
14. ábra. Másodvetéső silókukorica zöldtömeg hozama. A kontrollhoz képest a Phylazonit kezelés 47,18%, a fermentlé+Phylazonit kezelés 117,07%, míg a fermentlé kezelés 142,34% termésnövekedést eredményezett, azaz mintegy 2,5-szeres termést takarítottunk be a fermentlével kezelt parcelláról. Ennek oka egyrészt a fermentlével kijuttatott tápanyag, másrészt a talajélet serkentése, harmadrészt a fermentlével kijuttatott víz, ami a száraz és meleg nyárutón szintén fokozta a kezelés kedvezı hatását. A talajbiológiai aktivitás változását 2 idıpontban vizsgáltuk: a kezelés után 3 és 10 héttel. Mértük a szelektív táplemezen kitenyészthetı csíraszámokat, a talaj invertáz, dehidrogenáz és kataláz aktivitását, valamint az elsı mintázáskor hordozható infravörös gázanalizátorral a talaj CO2-termelését. A szelektív táptalajon kitenyésztett mikrobacsoportok genus-szintő meghatározása még folyamatban van. A CO2 termelésben az SPSS programcsomaggal történt statisztikai elemzéssel (ANOVA) kezeléshatást p<0,05 szinten nem tudtunk kimutatni. A kontrollhoz képest a kezelések átlagai a Phylazonit kezelésben 103,0%, a fermentlé+Phylazonit kezelés 99,43%, míg a fermentlé kezelés 56,65 % os CO2 termelés növekedést eredményeztek (15. ábra), azonban a szórások elég nagyok voltak. A Phylazonit kezelés hatékonyabb volta annak következménye, hogy az felszaporított, a szerves anyag bontását végzı baktériumokat tartalmaz, míg a fermentlé a tápanyag-, hormon- és egyéb, jelenleg még nem tisztázott anyagtartalma révén a talaj saját mikroba közösségének tevékenységét serkenti.
11
Fe rm en tl é
Ph yl .+
Ph yl az on i
Fe rm
t
en tlé
1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Ko nt ro ll
CO2 (g*m-2*h-1)
A talaj CO2 termelése
15. ábra. A talaj CO2 termelésének változása fermentlé és Phylazonit kezelés hatására.
2006.09.27
Fe rm
en tl é
Ph yl .+ fe rm en tl é
t Ph yl az on i
2006.08.16
3 2 2 1 1 0 Ko nt ro ll
Fe rm en tl é
Ph yl .+ fe r
Ph yl az on i
t
m en tl é
10 8 6 4 2 0
Kataláz aktivitás másodvetéső silókukorica talajában
mg O2/1 g száraz talaj/1 h
Invertáz aktivitás másodvetéső silókukorica talajában
Ko nt ro ll
mg glükóz/1 g száraz talaj/4 h
A talajbiológiai vizsgálatok eddig elkészült eredményei a 16-21. ábrákon láthatók, melyekbıl az alábbi következtetések vonhatók le: a Phylazonit hatása inkább rövid távon érezhetı, míg a fermentlé hatása idıben elnyújtottabb. Nem várt, de kedvezı eredmény, hogy a szabadon élı N2-kötık a fermentlé kezelés talajából tenyésztek ki nagyobb számban, valamint a mikroszkópikus gombák száma is csökkent a fermentlé hatására. A kitenyészett telepek API-teszttel történı meghatározásával szeretnénk pontosítani a biológiai eredményeket. Ezek a meghatározások még folyamatban vannak.
2006.08.16 2006.09.27
Baktériumcsoportok telepszáma 2006.08.16.
b
er m en tl é
a b
a
l.+ F
N-kötı gomba
Ph y
K-strat. lg CFU
b
la zo ni t
r-strat. lg CFU
a
a
a b
Fe rm en tl é
a
Ph y
lg CFU
b
8 7 6 5 4 3
Ko nt ro ll
t
Fe rm en tl é
a b
Ph yl .+
Ph yl az on i
Mikrobacsoportok telepszáma 2006.08.16.
b b
lé
a b
a
Ko nt
a b a
a a
Fe rm en t
a b b
9 8 7 6 5 4 3
ro ll
lg CFU
16-17. ábra. Talajenzimek aktivitása a másodvetéső silókukorica talajában.
l-strat.lg CFU
18-19. ábra. Kitenyészthetı mikrobacsoportok telepszáma 2006. 08. 16-án. Mikrobacsoportok telepszáma 2006.09.27.
l-strat. lg CFU
a b
er m en tl é
a
l.+ F
a
Fe rm en tl é
a b
b
a
Ph y
K-strat. lg CFU
a b
la zo ni t
Fe rm en tl é
rm en tl é Fe
r-strat. lg CFU
7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0
Ph y
b c
c
Ph yl .+
Ph yl az on it
b c
Ko nt ro ll
a b
a
Ko nt
b b c
lg CFU
a a b
a a
ro ll
lg CFU
Baktériumcsoportok telepszáma 2006.09.27. 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5
N-kötı lg CFU gomba lg CFU
20-21. ábra. Kitenyészthetı mikrobacsoportok telepszáma 2006. 09. 27-én.
12
5.4. Silókukorica A kísérleti területen az irodalom alapján számított fermentlé mennyiséget 2 részletben juttattuk ki a növényre. Mivel a tavalyi évben a tenyészedényes kísérletben a talaj bentonitos kezelésének pozitív hatását tapasztaltuk a termés mennyiségére homok talajon, ezért tavasszal, a vetés elıtt 10, 20 és 30 t/ha mennyiségben bentonitot is juttattunk a talajba. A bentonit agyagásvány, mely a kevés agyagfrakciót tartalmazó homoktalajban duzzadóképessége révén fejti ki kedvezı hatását. A számított fermentlé mennyiséget bentonittal nem kezelt területre is kijuttattuk, valamint összehasonlítás céljából a fermentlével azonos mennyiségő víz hatását is vizsgáltuk. A kísérlet eredményét a 22. ábrán mutatjuk be.
a b c
a b
c
a b c
c
a b c
a b c
b c
Fe rm Fe en rm tl é en tl é -B 10 Fe t/h rm a en tl é -B 20 Fe t/h rm a en tl é -B 30 t/h a Ví zB1 0t /h a Ví zB2 0t /h a Ví zB3 0t /h a
a
Ví z
Ko nt ro ll
t/ha
Silókukorica zöldtömeg
80 70 60 50 40 30 20 10 0
22. ábra. Silókukorica zöldtömeg alakulása fermentlé kezelés hatására. A kontrollhoz viszonyított termésváltozás értékeit a 9. táblázatban közöljük. Kezelés Kontroll Víz Fermentlé Fermentlé-B10t/ha Fermentlé-B20t/ha Fermentlé-B30t/ha Víz-B10t/ha Víz-B20t/ha Víz-B30t/ha
Termés a kontrollhoz képest (%) 100,00 84,36 124,47 159,29 121,42 156,00 112,70 144,24 135,92
Átlag
145,57
130,96
9. táblázat. Silókukorica kontrollhoz viszonyított zöldtömeg változása fermentlé kezelés hatására. A fermentlével történı tápanyag- és vízpótlás hatására 24,47%-os termésnövekedést értünk el. 1 ha terület egyszeri mőtrágyázási költsége 40.000-50.000 Ft. Az általunk alkalmazott fermentlé mennyiség 1 ha-ra történı kijuttatásának költsége nyomócsövön keresztül, öntözıdobbal kb. 9.000-10.000 Ft egy alkalommal. Pénzben nem kifejezhetı (legalábbis nem egyszerően) azonban az, hogy mindez a tápanyag anaerob úton kezelt istállótrágyából, növényi és állati hulladékokból keletkezik, így csökken pl. a trágya aerob bomlása során felszabaduló üvegházhatású gázok mennyisége, valamint a fermentáció során veszélyes hulladékok kezelésébıl képzıdik hasznosítható anyag. Szintén nem számoltunk, mint költségcsökkentı tétellel, hogy aszályos idıszakban a fermentlével jelentıs mennyiségő vizet is kijuttatunk, ami az esetleg szükségessé váló öntözési költségeket is csökkentheti.
13
Szántóföldi méretekben is igazolódott a tenyészedényekben tapasztalt megfigyelésünk, miszerint bentonittal együtt alkalmazva a fermentlé hatása fokozható. Ez azonban olyan mértékő költségnövelı tétel, ami –bár 3-4 évre eloszlik, hiszen nem kell minden évben kijuttatni - de a jelen gazdasági körülmények között az alkalmazása nehezen kigazdálkodható.
5.5. Triticale A triticaléban alkalmazott kezeléseket a 10. táblázatban ismertetjük, a kezelésekhez tartozó terméseredmények pedig a 23. ábrán láthatók. Ebben a táblában víz kijuttatására nem volt lehetıségünk. Kezelés száma 1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
Fenológiai állapot kijuttatáskor KONTROLL vetés után vetés után vetés után 6-7 leveles állapotban vetés után 6-7 leveles állapotban vetés után 3-4 leveles állapotban 6-7 leveles állapotban vetés után 3-4 leveles állapotban 6-7 leveles állapotban
Egyszerre kijuttatva 0 100% 100%
Fermentlé mennyisége 0 átlag +30%
50-50%
átlag
50-50%
+30%
25-50-25%
átlag
25-50-25%
+30%
10. táblázat. A triticaléban alkalmazott kezelések.
Triticale termés 2006. 7,0 a b
6,0
t/ha
5,0 4,0
a b
a b
a b
4
5
a b b
a
3,0 2,0 1,0 0,0 1
2
3
6
7
Kezelés
23. ábra. Triticale termés a fermentlé kezelésekben. A triticale minden kezeléspárban sokkal kedvezıbben reagált az átlagos fermentlé dózisra, bár a +30%-os fermentlé mennyiség is termésnövekedést eredményezett a kontrollhoz képest. Ennél a növénynél is az egyszerre történı kijuttatás eredményezte a legkisebb terméstöbbletet, legkedvezıbbnek az átlag+30% három részletben történı kijuttatása bizonyult. A fermentlé kezelés átlagban 51,4% terméstöbbletet eredményezett. A leggyengébb 3. kezelés 32,1%, míg a legkedvezıbb 6. kezelés 95,8%-os terméstöbbletet eredményezett. Már a 32,1%-os növekedés is vetekszik a mőtrágyával elérhetı 14
terméstöbblettel, így környezeti és gazdaságossági hasznossága és eredményessége vitathatatlan. 5.6. Napraforgó A napraforgó a többi növényhez képest szokatlanul érzékenynek bizonyult, nagy levelét a fermentlé könnyen leégette, mint azt a 4-5. kezelésben tervezett 2. részlet kijuttatása elıtti próba során tapasztaltuk. Ezért a 2. részlet kijuttatását nem végeztük el. Az öntözés után megfigyeléseink szerint a napraforgó kissé megtorpan a növekedésben, de késıbb erıteljesebb fejlıdést mutatott a kezeletlen parcellákhoz képest. Ennek a növénynek a kezelése fermentlével nagy odafigyelést igényel, szemben a siló- és csemegekukoricával, amelyek szinte bármilyen fejlıdési stádiumban öntözhetık fermentlével, az nem okoz károsodást a növényben. Az alkalmazott kezelésekkel elért terméseket a 24. ábrán, a kezelések leírását a 11. táblázatban ismertetjük. Napraforgó termés 2006. 5
t/ha
4 3 2 1 0 1
2
3
4
5
Kezelés
24. ábra. Napraforgó termés a fermentlé kezelésekben.
Kezelés Fenológiai száma állapot 1 2 3 4 5
Kontroll kelés után kelés után kelés után kelés után
Fermentlé Egyszerre mennyisége kijuttatva 0 átlag +30% átlag +30%
0 100% 100% 50% 50%
11. táblázat. Napraforgóban alkalmazott fermentlé kezelések. A legkedvezıbbnek bizonyult 2. kezeléssel 17%-os termésnövekedést értünk el, a többi kezelés 8, 9 és 10%-os többletet eredményezett. 5.7. Szója A szója sokoldalúan hasznosítható hüvelyes növény. A hüvelyesek közül az egyik legértékesebb növényünk, amely a nagy biológiai értékő beltartalma miatt emberi táplálkozásra és állati takarmányozásra, valamint széles körő ipari feldolgozásra egyaránt alkalmas. A többi hüvelyes növényhez hasonlóan nem csak a szójamag, hanem az egész növény gazdag fehérjében. Ezért a szója szálas- és tömegtakarmányozás céljára is
15
termeszthetı. Mint szálas- és tömegtakarmányt rendszerint más növényekkel társítva termesztik (szójás csalamádé, szójás silókukorica, stb.). A vegetációs idıszakban kettı alkalommal végeztünk fermentlével öntözést. Alkalmazott kezeléseket a 12. táblázatban mutatjuk be. 12. táblázat. Szójában alkalmazott fermentlé kezelések. Kezelés száma
Fenológiai állapot kijuttatáskor
1. 2.
KONTROLL vetés után vetés után 6-7 leveles állapotban
3.
Egyszerre Fermentlé Víz kijuttatva mennyisége mennyisége 0 100%
0 átlag
0 0
50-50%
átlag
0
A vetés után egy adagban kiöntözött fermentlé hozta a legtöbb termést hektáronként (25. ábra.). A növekedésben lévı (6-7 leveles) növény kissé érzékenyen reagált a kezelésre. A napraforgónál megfigyeltek a szójára is igazak. Kismértékő perzselést kiheverve a növény ugrásszerően növekedésnek indult és a színe is erısebb zöld lett. Az egyszerre kijuttatott fermentlé adaggal közel 20%-os termésnövekedést értünk el. A kétszeri alkalommal is 10%os növekedést mértünk. Szójatermés 2006. 4,0
t/ha
3,0
c
b a
2,0 1,0 0,0 1
2 Kezelés
3
25. ábra. Szójatermés a fermentlé kezelésekben.
5.8. Szuszu A Szuszu (Susu) Szemes cirok (Sorghum bicolor (L.) moench) és Szudáni fő (Sorghum sudaense (piper) staft) keresztezésébıl származó hibrid növény, melyet biogázüzemi felhasználásra nagyon alkalmasnak találtak Németországban. A növény szárazságtőrése következtében biztonságos termést ad szárazabb évjáratokban is, de a plusz vizet meghálálja. A tenyészidıszakban csak a talajra juttattunk ki fermentlevet. Az öntözésre vetés után, kelés elıtt került sor, a kezeléseket a 13. táblázatban mutatjuk be. 13. táblázat. Szójában alkalmazott fermentlé kezelések. Kezelés Fenológiai állapot száma 1. Kontroll 2. Vetés után 3. Vetés után
Kijuttatott részlet 0 100% 100%
Fermentlé mennyiség 0 átlag +30%
16
Mindkét alkalmazott kezelés hatására termésnövekedést tapasztaltunk mind az elsı, mind a második kaszáláskor (26. ábra). A kontroll területhez képest elsı kaszáláskor az átlag +30%-os kezelés 17%-os termésnövekedést eredményezett. Az irodalmi adatok alapján számított tápanyagigénynek megfelelı kezelésnél több mint 10%-os növekedést mértünk. A második kaszálás alkalmával ismét az átlag +30%-os kezelés bizonyult kedvezıbbnek. Az átlag kezelés ebben az esetben már kisebb termésnövekedést eredményezett. Szuszu termése 2006.
35 30
t/ha
25
1.kaszálás
20 15
2. kaszálás
10 5 0 1
2
3
Kezelés
26. ábra. Szuszu termés a fermentlé kezelésekben. 5.9. Cukorcirok A cukorcirok nagy zöldtömeget terem, szára lédús és a lé nem kristályosítható cukrot tartalmaz, ezért a cukorcirok silózásra kiválóan alkalmas takarmánynövény. A cukorcirkot silónak a viaszérés állapotában takarítjuk be. Ebben a fejlıdési állapotban a szárazanyag tartalma 30 % körüli és a legalkalmasabb a silózásra. A szuszuval megegyezı kezelést alkalmaztunk a ciroknál is (13. táblázat). A kijuttatott fermentlére kapott terméseredmények is hasonló képet mutattak. Az irodalmi adatok alapján számított tápanyagigény +30%-os kezelés bizonyult kedvezıbbnek a cukorciroknál is (27. ábra). Az említett kezelés 15%-os termésnövekedést eredményezett. Cukorcirok termés 2006. 50
t/ha
40 30 20 10 0 1
2
3
Kezelés
27. ábra. Cukorcirok termés a fermentlé kezelésekben. 6. Silókukorica beltartalma A 2006. évi növényminák beltartalmi analízise még folyamatban van, ezért a 27. ábrán a tenyészedényekbıl 2005-ben betakarított silókukorica minták néhány eredményét mutatjuk
17
be. A silókukorica beltartalmi mutatói közül mi a szarvasmarha tenyésztésben fontosnak tartott fehérje, zsír és NEl változásait vizsgáltuk meg. A Nettó Energia Tejtermelésre (NEl) fejezi ki a tejtermelı tehenek energiaszükségletét a létfenntartásra, tejtermelésre, súlygyarapodásra és vehemépítésre. A három vizsgált mutató közül a fehérje %-os változásai a legszembetőnıbbek a kontroll parcellához képest a kezelések hatására. Az általunk vizsgált zsír százalékos arányainak változása nem mutatott olyan kiugró különbségeket, mint az elıbbiekben említett fehérje. Emelkedést figyeltünk meg homok talajon a fermentlé, réti talajon a fermentlé és víz kezeléseknél. A Nettó Tejtermelı Energia mennyiségének alakulása is jó eredményeket mutatott. A kontroll kezeléshez képest kismértékő emelkedést tapasztaltunk, melynek gazdasági jelentısége a szarvasmarhák takarmányadag mennyiségének meghatározásánál lehet fontos szerepe. A nagyobb NEl-lel rendelkezı takarmányból ugyanazon produktum eléréséhez kevesebb takarmány szükséges. Tehát a kezelt területekrıl származó silókukorica szilázsból kisebb adag is elegendı a szarvasmarhák számára. Silókukorica beltartalma 2005. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 H1
H7
Fehérje (%)
H10
R1
Zs ír (%)
R7
R10
NEl MJ/kg s z.a.
27. ábra. Tenyészedényes silókukorica beltartalmi paraméterei
7. Összefoglalás GVOP pályázatunk célja a Nyírbátori Regionális Biogáztermelı Üzemben a növényi és állati eredető anyagok kofermentációja során melléktermékként képzıdı biogázüzemi fermentlé tápanyagutánpótlásra történı hasznosítási módjának részletes kidolgozása olyan módon, mely a környezetszennyezés elkerülését is biztosítja. Ez a kettıs cél csak akkor valósulhat meg, ha a tápanyagot – fermentlé formájában - a növény igényeinek megfelelı idıben és mennyiségben, a talaj mindenkori állapotát – tápanyagtartalom, víztelítettség, domborzat – figyelembe véve juttatjuk ki a mezıgazdasági területre. Ennek érdekében 2005-ben elkészítettük a fermentlé kijuttatásra engedélyezett területek talajtani térképeit, melyek a következı munkaszakaszban kidolgozandó részletes fermentléfelhasználási terv alapját fogják képezni. 2006-ban pedig szántóföldi területen 9 féle növényt kezeltünk a biogázüzemi fermentlével. A kiválasztott területekre a biogáz üzem rendelkezett talajra történı kijuttatási engedéllyel. Amelyik területen a növényállományt is kezeltük, a Növény- és Talajvédelmi Központi Szolgálattól beszereztük a szükséges engedélyt. A kísérletek célja a következık megállapítása volt: − melyik növény hogyan reagál a fermentlé kezelésre, − mikor és milyen mennyiségben célszerő a fermentlét kijuttatni az adott növényre, − kiváltható-e a fermentlé alkalmazásával a mőtrágya,
18
− milyen hatással van a fermentlé a talajra és a talajvízre. A feltett kérdések megválaszolásához mértük a kezelt növények termésmennyiségét, silókukoricánál a takarmányozáshoz szükséges beltartalmi paramétereket, a talaj, talajvíz és a növények esetleges patogén-fertızöttségét, a fermentlé, a talaj és a talajvíz kémiai tulajdonságait, a talaj biológiai aktivitását. Az adatokat igyekeztünk úgy összegyőjteni, hogy azok felhasználhatók legyenek a fermentlé termésnövelı anyagként történı engedélyeztetéséhez. A szántóföldi kísérletek mellett továbbfolytattuk a tenyészedényes kísérletet. 2006-ban a tenyészedényekbe újra siló- és csemegekukoricát vetettünk. Az ezévi adatok megerısítik a tavalyi év eredményeit, azaz a 2-3 részre elosztott kijuttatás volt a növények számára a legkedvezıbb. A fermentlét bentonittal együtt használva a termésnövekedés fokozható volt. A 2. Munkaszakaszban elért eredmények az alábbiakban foglalhatók össze: − a talajvíz kémiai összetétele nem változott 1 év alatt; − a talajvíz patogén (E. coli) fertızöttsége minimális, a talajvizekben gyakran mérhetı értéket mutat; − a fermentlé összetétele a tavalyi évhez képest két ponton változott: össz-N-tartalma megnıtt, Na-tartalma csökkent. Mindkettı pozitív irányú változás. − A növények számára a fermentlé kedvezı hatású, ha megfelelı idıben és mennyiségben alkalmazzuk. A termést növénytıl és kezeléstıl függıen 2-175%-kal növelte, de 2030%-os termésnövekedés szinte minden növénynél elérhetı. − A csíráztatási kísérletben azt tapasztaltuk, hogy a búza és a napraforgó nagyon, míg a silóés csemegekukorica alig érzékeny a fermentlére. A többi vizsgált növény e két szélsı csoport között helyezkedik el. Általában kis dózis, a csírázás elıtt néhány (a kísérletben 5) nappal a vetés elıtt alkalmazva a kedvezıbb. − fokozza a talaj biológiai aktivitását, a tápanyagok feltáródását. Phylazonittal összehasonlítva hatása inkább hosszabb távon, a talaj saját mikroflórája tevékenységének serkentésén keresztül érvényesül. − a 2006. évben kapott eredmények alapján az egyes növényekre az alábbi kijuttatási technológiát volt a legkedvezıbb: 1. Lucerna: a nitrogénre alapozott tápanyagigény alapján számított fermentlé mennyiséget a tavaszi növekedés kezdetén egyszerre, vagy a tavaszi növekedés kezdetén és az 1. kaszálás után két részletben célszerő kiadni. A talaj tavaszi víztelítettségi állapotát és a tavaszi (várható) csapadékmennyiséget a döntésnél figyelembe kell venni. 2. Búza: Az irodalmi adatok alapján számított tápanyagigény + 30% három részletben történı kijuttatása. 3. Silókukorica: a számított átlag fermentlé mennyiség két részletben kijuttatva. 4. Csemegekukorica: átlag+30% három részletben kijuttatva. 5. Titicale: átlag fermentlé mennyiség 3 részletben kijuttatva. 6. Napraforgó: átlag tápanyagmennyiség a kelés után egyszerre kijuttatva. 7. Szója: Irodalmi adatok alapján számított tápanyagigény egyszeri kijuttatással, ugyancsak irodalmi adatok alapján számított tápanyagigény +30% kettı részletben történı öntözése. A lucernához hasonlóan a talaj tavaszi víztelítettségét és a várható csapadékot figyelembe kell venni. 8. Szuszu: Vetés után kelés elıtt az irodalmi adatok alapján számított tápanyagigény +30%-os kezelés egyszeri kijuttatással bizonyult kedvezınek. 9. Cukorcirok: a szuszuval azonos eredményt kaptunk. A jelenlegi törvényi szabályozás a fermentlét hígtrágyaként kezeli, hiszen egyedisége miatt nincs megfelelı kategória a vonatkozó rendeletekben. Ez azt jelenti, hogy jelenleg csak érvényes engedély alapján, a termıföldre juttatható ki a fermentlé, az adott növény 19
tápanyagigénye szerint számított éves mennyiség egyszerre, majd a terület beszántásra kerül. Ez több szempontból is problémát okozhat. Egyrészt az egyszerre nagy mennyiségben kijuttatott tápanyagot a növény nem tudja felvenni, a felesleg a talajvízbe mosódhat. Másrészt a tápanyag nem akkor áll a növény rendelkezésére, amikor arra szüksége lenne. Harmadrészt, a fermentlével jelentıs mennyiségő vizet is kijuttatunk, ami aszályos idıszakban – különösen a jelen munkában vizsgált homok talajokon – a növény túlélését, jó termését eredményezheti. Negyedrészt az általunk vizsgált növények jelentıs része jobb csírázást mutatott, ha kis mennyiségő fermentlével kezeltük. A kísérletek során elért termések is azt mutatják, hogy növénytıl függıen a 2-3 részletben történı kijuttatás a kedvezıbb, kivételt képez a napraforgó, amelyet nagyon érzékenynek találtunk. A tápanyag utánpótlás során a gazdaságossági szempontok sem elhanyagolhatóak. Számításaink szerint 1 ha terület egyszeri mőtrágyázási költsége 40.000-50.000 Ft. Az általunk alkalmazott fermentlé mennyiség 1 ha-ra történı kijuttatásának költsége nyomócsövön keresztül, öntözıdobbal kb. 9.000-10.000 Ft egy alkalommal, azaz 2-3 alkalom is 30.000 Ft költséggel megoldható. Ezek alapján jó esélyt látunk a mőtrágya fermentlével történı kiváltására. Az eddigi eredmények alapján az a véleményünk, hogy a fermentlé beváltja a hozzá főzött reményeket, és alkalmas a gazdaság tápanyag utánpótlásának biztosítására.
20
