TDR országos felmérés előzetes eredményeinek értékelése
Dombos Miklós
Célkitűzés: A Magyarországon jellemző mezőgazdasági gyakorlatok talajra gyakorolt degradációs hatását szeretnénk kimutatni.
Arra vagyunk kíváncsiak, hogy a Magyarországon jellemző üzemtípusok és gazdálkodási módok mezőgazdálkodási gyakorlata következtében, adott termőhelyen okozott terhelések milyen típusú és mértékű talajdegradációt okoznak.
TDR koncepció (1) • Hatás-alapú monitorozás: kísérleti terv – mérés – elemzés – interpretáció – eredményközlés NEM csak adatgyűjtés!
• Országosan „reprezentatív” eredmény
TDR koncepció (2) KSH adatok Terhelés mérése a mintaterületeken a gazdálkodási adatok alapján
Talajdegradáció mérése a mintaterületeken
Mintaterületek kiválasztása a terhelési kategóriák szerint
Talajdegradációs folyamatok és az ezeket okozó terhelések meghatározása
Modellezés: mintaterületeken kapott talajdegradáció kiterjesztése az országra a terhelés alapján - a gazdálkodási naplók és a KSH adatai alapján
Várallyay Gy: Talajvédelmi Stratégia az Európai Unióban és Magyarországon. AGROKÉMIA ÉS TALAJTAN 54 (2005) 1–2: 1) Talajdegradációs folyamatok (MICHÉLI et al., 2003; STEFANOVITS et al., 2000; VÁRALLYAY, 1998, 2000): – víz és szél okozta erózió – savanyodás – sófelhalmozódás, szikesedés – talajszerkezet leromlása, tömörödés – biológiai degradáció: kedvezőtlen mikrobiológiai folyamatok, szervesanyagkészlet, + talajbiodiverzitás csökkenés csökkenése. 2) Szélsőséges vízháztartási helyzetek (VÁRALLYAY, 2001): – árvíz, belvíz, túlnedvesedés – aszály 3) Az elemek (növényi tápanyagok és potenciálisan káros szennyező anyagok) biogeokémiai körforgalmának kedvezőtlen irányú megváltozása (VÁRALLYAY & NÉMETH, 1999).
Talajdegradációs folyamatok: • Kémiai degradációs folyamat: talajszennyezés: tápanyagfeldúsulás , szerves szennyezők, toxikus elemek; talajsavanyodás; szikesedés; • Fizikai degradációs folyamatok: talaj fizikai leromlása: talajtömörödés, talajszerkezet leromlása; erózió • Biológiai degradációs folyamatok: szervesanyag csökkenés; talaj biodiverzitás csökkenés;
Talajbiológiai degradációs folyamatok egyike: talaj biológia aktivitás és biodiverzitás csökkenés Ökoszisztéma szolgáltatás : szervesanyag lebontás, talaj szerkezetesség, víztartó képesség Micro-
•
Kémiai dekompozíció (Chemical engineers )
Meso-
•
Biológiai szabályozás (Biological regulators )
Macrofauna
•
Talaj szerkezetess ég (Ecosystem engineers )
Oka
Degradációs folyamat
Nem szakszerű növénytáplálás, intenzív talajművelés, növényi maradékok kezelése, Intenzív növényvédelmi kezelés, szárazodás,
Talajbiológiai aktivitás és biodiverzitás csökkenés
Terhelési indikátor: Tápanyag kijuttatás mennyisége, N mérleg Talajművelés intenzitása Bolygatás mértéke, Taposás mértéke
Hatás indikátor: Mezofauna egyedsűrűség Mezofauna biomassza index Mezofauna diverzitási indexek
Következménye Szervesanyag csökkenés Fizikai szerkezet leromlás
Biológiai degradáció terhelési tényezői • Talajművelés intenzitása– fizikai diszturbáció (6 osztály) – – – – –
• • • •
mélylazítás tárcsázás szántás kultivátor művelés mélysége
Műtrágya és szervestrágya Növényi maradék felhasználása Növényvédőszer használat Talajparaméterek – alapvizsgálatok – talajnedvesség
Talajműveléssel kapcsolatos terhelési paraméterek Gazdálkodói adatgyűjtés paraméterei Talajvédő vetésforgó Mulcsozás Csökkentett művelés Talajvédő művelés Direktvetés Növényi maradvány kezelés Hány menetből állt a talajművelési rendszer Művelés Alapozó művelés tárcsázással Alapozó művelés szántással Alapozó művelés kultivátorral Alapozó művelés középmély lazítóval Alapozó művelés mélylazítóval Milyen mélységben végezte az alapművelést
Összegző változók Taposás mértéke Bolygatás mértéke
CollScope CollScope MEDAPHON Life project (www.medaphon.hu) Képelemzés digitális mikroszkóppal Egyedszám Testméret paraméterek minden egyedre
Automatikus adatelemzés, alapadatok a következő indikátorokhoz: Mezofauna egyedsűrűség Mezofauna biomassza index Mezofauna testméret sokféleség
Talajvédő művelés Bolygatás Szántás Talaj tömörödés Talajnedvesség – Mezofauna egyedsűrűség – Mesofauna testméret diverzitás • Nitrogén mérleg
2,4 0,8 1,0 2,4 160 1,1 80 40 2,3 140 0,9 2,3 70 1,0 0,7 20 2,2
Diversity of Mesofauna bodysizes Diversity of Mesofauna bodysizes Mesofaun biomass (biovolume) SW diversity of the Mesofauna taxons Diversity of Mesofauna taxons Mean of the Mezofauna body sizes [mm] BSQ index Mezofauna density [expl./100cm3]
• • • • •
Diversity ofMezofauna Mesofauna bodysizes vs. Nitrogen balance Mean of the Mesofauna body bomass sizes vs. vs. plowing Physical disturbance BSQ vs. bulk density of Mesofauna taxons vs. soil compaction Diversity Conservation bodysizes tillage vs. soil moisture Mesofauna density vs. soil moisture Correlation: r = -,2255
X: T érfogattömeg a szántott réteg N = 99 Mean = 1,061919 Std.Dv. = 0,114363 Max. = 1,370000 Min. = 0,830000
F(1;158) = 3,198; p = 0,0756 Mean Mean±SE Mean±SD Mean Mean±SE Mean±SE Mean±SD Mean±SD Y: SBQ index Mean Mean Mean±SE Mean±SD N = 99 Mean = 9,393939 Mezofauna testméret sokfélesége: F(1;97) = 7,2956; p = 0,0082 Mezofauna Std.Dv. = 2,991184 F(1;124) =biomassza 9,3701; p index: = 0,0027F(1;121) = 9,3443; p = 0,0028 Max. = 18,875000
Min. = 3,125000 120 60 0,8 2,2 0 0,9 2,1 0,6 24 100 50 22 2,0 0,7 2,1 0,8 20 80 40 18 1,9 0,5 0,6 2,0 16 0,7 14 1,8 60 30 12 0,5 1,9 0,4 0,6 10 1,7 40 20 8 6 0,4 1,8 1,6 0,5 4 20 0,3 10 2 F(2;120) = 1,4763; p = 0,2326 1,5 0,3 0 1,7 0,4 00 Mean Mean±SE Mean±SD -2 0,2 1,4 0,6 0,7 Mean0,8 Mean±SE 0,9 1,0 Mean±SD 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 0 20 40 1 In balance 2 3 Positive 4 5 Negative 6 0,2 -20 1,6 0,3 -10 Bulk density2of the topsoil [g/cm3] 1 3 4 Humid 5 95% confidence Plowedigen in 2010/11 Physical in 2010/11 Dry Humid nem Dry Nitrogendisturbance balance Not plowed
Agri-environmental schemes, organic farming Mesofauna density Mesofauna diversity BQS
2,4 Box14Plot of Mezofauna egyedsűrűség [egyed/100cm3] grouped by Részvétel AKG programban Mean Mean±SE Mean±SE Mean±SD Mean±SD 2010/2011-ben Mean 70 2,3 F(2;120) 1,9111; p= 0,1524 p = 0,3951 13 SBQ index:= F(2;155) F(2;155) = 1,5379; p == 0,9343; 0,2181 2,2 60 12 3 index bodysizes ) Mesofauna density (exmpl/100cm Diversity ofBQS Mesofauna
Organic farming….
Mean
Mean±SE
Mean±SD
2,1 50 11 2,0 40 10 1,9
30 9 1,8 20 8 1,7 10 7 1,6 1,5 60 1,4 -10 5
Agri-Env. Scheme Agri-Env. Agri-Env.Scheme Scheme
Non Agri-Env. Scheme Non Non Agri-Env. Agri-Env. Scheme Scheme
Organic Farming Organic Farming
Üzemi gazdálkodás intenzitása vs. Talaj-biodiverzitás
…. • ….
600 Talajellenállás átlag az 1. rétegben [psi] Talajellenállás átlag a 2. rétegben [psi]
500
400
300
200
100
0 -20
0
20
40
60
80
100
120
140
Tábla fajlagos gázolaj fogyasztása [l/ha]
160
180
200
220
280 Mean
Mean±SE
Talajellenállás átlag az 1. rétegben [psi]
260
240
220
200
180
160 mérsékelt
enyhe Taposás mértéke
közepes
280 260 Mean
Talajellenállás átlag az 1. rétegben [psi]
240
Mean±SE
220 200 180 160 140 120 100 80 0
1
2
3
4
Bolygatás mértéke
5
6
7
Oka
Degradációs folyamat
Nem szakszerű növénytáplálás (túl sok műés/vagy szerves-trágya)
Nitrát felhalmozódás a feltalajban; Nitrát bemosódás az altalajba
Terhelési indikátor: Nitrogén mérleg (több input, mint output)
Hatás indikátor: Potenciális N bemosódási veszély
Milyen üzemekben/talajokon fordul ez elő?
Nitrát felhalmozódás és bemosódás veszélye országosan
Következménye talajvíz nitrát szennyezése
