A szerves anyag a termékeny talajok alapja. Milyen módon tudjuk ezt növelni, és hogyan tudunk vele tudatosan, egy integrált stratégia mentén gazdálkodni?
A szerves anyag (angolul soil organic matter, röviden SOM) a termékeny talajok alapja. Javítja a növények kondícióját, ellátja táplálékkal a mikrobákat és a talajlakó élőlényeket, valamint szabályozza a víz, a levegő és a tápanyagok körforgását. A szerves anyag a növények által kívánt nitrogén felét és a foszfor negyedét képes biztosítani, így nagyban befolyásolja a műtrágya-felhasználásunkat. A hazai talajok mozaikosak, mégis intenzíven gazdálkodunk rajtuk, ezért különösen fontos a szervesanyag-tartalom szinten tartása. Cikkünkben a szerves anyag mennyiségének növelésére teszünk javaslatokat, alátámasztva azokat tudományos eredményekkel.
Szerves anyag, Fotó: Vörösmarty-Peczkó Péter
A talajok menedzselése
A szervesanyag-tartalomra hat a vetésforgó, a talajművelés, a szármaradvány kezelése, a takarónövények és a szerves trágya vagy a komposzt célzott használata. Elég széles azon eszközök köre, amelyek csökkentik a talajbolygatást, elősegítik az élő növénytakarót, és segítenek megőrizni a szerves anyagot, továbbá védik a talajt az eróziótól.
A takarónövényekkel akár az egész éven keresztüli legeltetés is lehetővé válik
A megfelelő szervesanyagszinttel rendelkező talajok általában nagyobb mennyiségű vizet tudnak megtartani, és képesek elnyomni a betegségeket, valamint kevesebb műtrágya szükséges ezeken a területen, mint a kevesebb szerves anyagot tartalmazó talajok esetén. A szervesanyag-tartalom növelése továbbá segíti a széndioxid légköri koncentrációjának stabilizálását.
A szerves anyag a fenntartható növénytermesztési rendszerek alapja. Ha szeretnénk növelni a talajaink minőségét és javítani a működésüket, akkor azt a szerves anyaggal kell kezdenünk, mert ennek van a legnagyobb hatása a talaj fizikai, biológiai és kémiai tulajdonságaira. A szerves anyag a talajlakó élőlényeknek élőhelyet és táplálékot biztosít, ebből kifolyólag a talajlakó közösségek diverzitása, biomasszája és aktivitása szorosan összefügg a szerves anyag koncentrációjával. A talajok betegségelnyomó képessége, az aggregátumképződés, valamint a talajkémia és a tápanyag-szolgáltató képessége mind a szerves anyag koncentrációjától függ. A növények fejlődését, a talaj nedvességtartó kapacitását és tápanyag-szolgáltató képességét egyaránt nagyban befolyásolja a szerves anyag. A lényeg az, hogy a talajok termékenységéhez a megfelelő mennyiségű szerves anyag elengedhetetlen.
Sajnos azonban a szerves anyagot könnyen elveszítjük a szántóföldjeinken, és utána ezt költséges külső inputokkal kell helyettesítenünk (műtrágyák) annak érdekében, hogy a szerves anyag nyújtotta előnyöket élvezhessük. Ezek az inputanyagok a növények termékenységét rövidtávon fenntartják, de hosszú távon keveset tesznek a talajegészség javulásáért. Fontos, hogy legyen egy cselekvési tervünk a szervesanyag-szint emelésére, hogy biológiailag aktív, termékeny talajokat hozzunk létre, valamint azokat megőrizzük.
Összességében a jó szervesanyag-gazdálkodási stratégia egyik kulcseleme az, hogy változatos szármaradvány-tömeggel fedjük be a talajainkat, amely tartalmaz stabil, magas szén:nitrogén (C:N) arányú anyagokat (mint például a búzaszalma) és könnyebben lebomló anyagokat (pillangós növények maradványai stb.). A növények gyökérzete és a komposzt lassan lebomló anyagokat adnak a rendszerhez, amelyek segítenek a szerves anyag gyarapításában. Ezeket kiegészítik a könnyen lebomló vegetatív, tápanyagban gazdag növényi részek, amelyek tápanyagforrásként szolgálnak.
Mi a talajban lévő szerves anyag?
A talajban lévő szerves anyag egy integrált egészként működő biológiai rendszer. Ugyanakkor vannak olyan összetevői, amelyeket külön egységként kezelhetünk. Ezeknek a készleteknek eltérő történetük, tulajdonságaik és lebomlási idejük van. A szerves anyag mennyisége és típusa talajonként változik, de a szerves anyag általában felosztható 3 készletre, amelyeknek eltérő a bomlási idejük (lásd az alábbi ábrát!).
A szerves anyaggal való gazdálkodásnál mindhárom készletet növelnünk kell. Ez a kulcsa annak, hogy egyszerre gyarapítsuk a talajunk szervesanyag-tartalmát, és közben élvezzük a szerves anyag lebomlásából származó előnyöket, beleérte a tápanyagok felszabadulását, az aggregátumképződést és a víz megtartását.
A stabil szerves anyag
A stabil szervesanyagkészlet 1001000 éves anyagokból áll. Sokszor hívjuk ezt passzív készletnek vagy humusznak. Ez a készlet nagyban ellenáll a lebomlásnak, és befolyásolja a talaj kationkicserélő kapacitását, valamint fontos a talaj fizikai folyamatainál, például az aggregátumképződésnél. A stabil szerves anyag mennyiségét nem érinti annyira az, hogy jelenleg milyen gyakorlat mentén gazdálkodunk, és egyenesen arányosan növekszik a mennyisége a talaj agyagtartalmával. Ugyanakkor az olyan műveletek, mint a szármaradványok elvitele a területről, az égetés, a talajművelés és a takarónövények alkalmazása hosszú távon kihathat a stabil szerves anyag relatív és abszolút mennyiségére.
A lassú szerves anyag
A lassú szervesanyag-készlet lebomlási ideje években vagy legfeljebb évtizedekben mérhető. A talaj fizikai állapota és tápanyag-pufferelő képessége nagyban függ ettől a készlettől. A stabil szerves anyaggal ellentétben a lassú készlet tápanyagforrásként szolgál a növényeknek (nitrogén, foszfor). Lebomlott anyagokat, maradványokat és mikrobiális termékeket tartalmaz, amelyeket fizikai (például egy talajaggregátum belsejében találhatóak) és biokémiai folyamatok védenek.
A talajok szervesanyag-készletei: Aktív szerves anyag: friss szerves inputok és a talajlakó élőlények. * Lassú szerves anyag: az aktív szerves anyagból képződött szerves vegyületek, amelyek védettek a lebomlás ellen. * Stabil szerves anyag: fizikailag védett humusz, különösen ellenálló a lebomlással szemben
Az aktív szerves anyag
Az aktív szervesanyag-készlet lebomlási ideje pár hónap vagy pár év lehet, és komponensei között megtaláljuk például a mikroorganizmusokat, amelyek lebomlása még gyorsabb is lehet. Elsődleges összetevői ennek a készletnek a növényi maradványok, amelyek még a lebomlás korai fázisában vannak, valamint a talajlakó élőlények. Ez az aktív készlet nagyon fontos a tápanyag-feltáródás szempontjából, és segíti a talaj lassú szervesanyag-készletének kialakulását.
A takarónövényen való legelés közben elhullajtott szerves trágya az aktív és a stabil készlet növelésében is segít
A jó minőségű, nitrogénben gazdag maradványokra való törekvés (például a pillangós takarónövények) segít minket abban, hogy ebből a készletből folyamatosan táródjanak fel a tápanyagok. A hosszú távú szervesanyag-gazdálkodás azonban arra épül, hogy megtaláljuk az egyensúlyt az ilyen kiváló minőségű szármaradványok és a kémiailag komplexebb, ebből kifolyólag lassan lebomló maradványok között. Ezt úgy érhetjük el, hogy a talajt szármaradványokkal és szerves talajjavító anyagokkal, például szerves trágyával vagy komposzttal látjuk el. Az 1. táblázatban összeszedtük, hogy e maradványok és talajjavító anyagok tulajdonságai hogyan viszonyulnak egymáshoz.
A talaj szerves anyagának kezelése
A talaj szervesanyag-tartalmának gyarapítására két általános megközelítés létezik:
- a lebomlás lelassítása (például kevesebb talajművelés alkalmazása), valamint
- szénalapú, szerves inputok használata (például takarónövények, szerves trágya vagy komposzt).
A szerves anyag mennyiségének növelésére irányuló valamennyi stratégia beleesik legalább az egyik fenti kategóriába, de a legjobb megvalósításoknak tartalmazniuk kell mindkét megközelítést.
A stabil szervesanyagkészlet gyarapítása
A stabil szerves anyag építéséhez a legfontosabb dolog az idő. Gazdálkodóként évekig kell a szerves anyag növelését szolgáló megoldásokat alkalmaznunk ahhoz, hogy jelentős mennyiségű szenet vigyünk át a növényi maradványokból és az aktív, valamint a lassú készletből a stabil készletbe. A lassú szervesanyag-készlet növelése fokozatosan emelni fogja a stabil készlet mennyiségét.
A lassú szervesanyagkészlet növelése
A szerves anyag hozzáadása elengedhetetlen a lassú készlet növeléséhez. Ennek egyik módja a szármaradványok és a takarónövények maradványainak otthagyása a területen, vagy valamilyen szerves alapú talajjavító anyag (például szerves trágya) alkalmazása. A növényi maradványok magukban foglalják a gyökérváladékokat is, amelyek kulcsfontosságúak a lassú és a stabil készletek gyarapításához. A pillangósoknak általában nagy karógyökérzetük van, amelyek lassan bomlanak le, és növelik a szerves anyag mennyiségét.
A növények gyökerei nem csupán elkorhadt, hanem élő állapotukban is növelik a talajaink szervesszén-készletét a gyökérváladékok útján
Egy olyan vetésforgó, amelyben pillangóst alkalmazunk, és azt kaszáljuk vagy legeltetjük, nagyon hatékony a szerves anyag emelésében. Egy jól megválasztott és jól menedzselt pillangós akár 60%kal növelheti a talaj széntartalmát. A no-till technológia alkalmazása a talaj felső szintjében akár 40%kal emelheti a széntartalmat.
Az alábbi táblázatban jól látható, hogy milyen előnyei és hátrányai vannak az egyes szerves inputoknak. Egyes anyagok nagy mennyiségű szenet tartalmaznak, és megfelelően tudják építeni a stabil és a lassú készleteket, míg mások inkább tápanyagokat szolgáltatnak és az aktív készletet gyarapítják. A legjobb megoldás az, ha mind a kétféle anyagot használjuk a gazdaságunkban.
Az aktív szervesanyagkészlet emelése
A legjobb minőségű maradványok az aktív készlet növelésére általában az éretlen szövetek, amelyek nitrogénben gazdag, elérhető vegyületeket tartalmaznak (például fehérjék), és oldható szénvegyületek (például cukrok) is találhatóak bennük. A szén:nitrogén arány a nitrogéntartalmat és a nitrogén elérhetőségét fejezi ki. Ha ez az érték 25 alatti, akkor gyors lebomlásra, és a nitrogén gyors mineralizációjára számíthatunk. Ha a maradványok szén:nitrogén aránya 25 feletti, akkor jó eséllyel plusz nitrogénre lesz szükségünk a lebontáshoz, viszont tovább is meg fog maradni ez a maradvány a talajban és gazdagítja a szervesanyagkészleteket.
A nitrogén lekötődése gyakran előfordul a szarvasmarhatrágya vagy a komposzt kijuttatása után, mert ezek az anyagok általában alacsony nitrogéntartalmúak, és szén:nitrogén arányuk 25-nél nagyobb. Ugyanakkor ez csak ideiglenes állapot, és ezek segítik növelni a lassú készletet. A kijuttatást követő hónapok vagy évek folyamán az átmenetileg lekötött nitrogén fel fog szabadulni.
Magasabb és alacsonyabb minőségű maradványokat kombinálva és műtrágyával kiegészítve maximalizálhatjuk a termésünket. A szerves trágyák esetén érdemes figyelünk a minőségre, amely változó lehet, azonban a szerves trágya minden esetben elősegíti egy változatos talajlakó közösség kialakulását és az aktív szervesanyag-készlet növekedését.
A szerves maradványok tulajdonságai, beleértve a különböző állatfajok szerves trágyáját és a pillangós takarónövényeket. A szerves trágya összetétele a fajoktól és az alkalmazott alomanyagoktól függően változhat.
A szervesanyag-gazdálkodás integrált megközelítése
Ha a szerves anyagunkkal szeretnénk a növények produktivitását növelni és a termőhely minőségét javítani, akkor mindenképpen oda kell figyelnünk arra, hogy a szén mennyiségét mindhárom készletben emeljük. Így rövidtávon a szerves anyag lebomlásából származó tápanyagokkal tudjuk ellátni a növényeinket, miközben hosszú távon növeljük a talajunk tápanyag- és vízmegtartó kapacitását. Az egyik mód ennek elérésére az, hogy olyan növényi maradványokat adunk a rendszerhez, amelyek kémiai összetételükben és szén:nitrogén arányukban is eltérnek, valamint szerves trágyát és komposztot juttatunk ki a területünkre. A talajművelési menetek csökkentése vagy a talajművelés intenzitásának csökkentése szintén növeli a szervesanyag-tartalmat. A talajművelés felgyorsítja a lebomlást, mert így kapcsolatba kerülnek az organizmusok a szerves anyaggal és a művelés alapvetően jobb környezetet teremt a biológiai aktivitáshoz. A csökkentett művelés vagy a no-till mérsékli a talajbolygatás mértékét és a felszínen hagyja a talajt takaró maradványokat. Ez megvédi a talajt a víz és a szél eróziós hatásától. A kutatások eredményei egyértelműen arra mutatnak, hogy a talaj felső rétegében egyértelműen nő a szervesanyag-tartalom a talajmegőrző művelés hatására. Ugyanakkor fontos hozzátenni, hogy a csökkentett művelés akkor a legeredményesebb, ha egy olyan vetésforgóval vagy takarónövény-technológiával kombináljuk, amely tartalmaz mélyen gyökerező és magas minőségű maradványt hagyó növényfajokat.
Mindkét gyakorlat – a változatos szerves inputok alkalmazása és a kevesebb talajművelés – csak hosszú távon hozza meg az eredményt, azaz mindhárom szervesanyag-készlet növekedését. Ezeknek a megoldásoknak rövidtávon, akár néhány év alatt lehet észrevehető hatása az aktív készletre, de minimálisan vagy nulla hatása lesz a lassú és a stabil készletekre. Nem lehet másként mondani: a teljes szervesanyag-készlet gyarapítására irányuló erőfeszítéseinket hosszú távon fenn kell tartanunk annak érdekében, hogy látható eredményt érjünk el a talajtermékenység javulásában.
A szerves anyag kezelése a jövőben
A növényi maradványok piaca a hazai gazdák körében is ismert. A széles szén:nitrogén arányú maradványok lehordása a táblákról – például a búzaszalma vagy a kukoricaszár eladása – növelni fogja a nitrogén mineralizációját az aktív szervesanyag-készletből, azonban a szalma/szármaradvány eladása a talajminőséget is veszélyeztetheti. Egy mindenkinek előnyös megoldás lehet ilyen helyzetben, hogy az eladott szármaradvány helyett takarónövényt vetünk vagy komposztot juttatunk ki. A szerves trágya és a komposzt alkalmazása hatékony módja lehet a szerves anyag emelésének még a szármaradvány teljes eltávolítása mellett is. A kalászos komponensekkel kiegészített takarónövény-keverékek (homoki zab, tavaszi zab, rozs) jelentős mennyiségű szármaradványt hagynak maguk után, és egy rozsos keverék akár még egy későn lekerülő kultúra után is elvethető.
A szervesanyag-tartalom növekedésével a talaj szerkezete is javul (Virág Bence felvétele)
A komposzt és a hígtrágya alkalmazása Magyarországon is felfutóban van. A szarvasmarha trágyából készített komposzt szénben és tápanyagokban is gazdag, és egyszerre biztosít rövidtávú és hosszú távú előnyöket a talajainknak.
Ahogy a táblázatban látható, a hígtrágya általában alacsony széntartalmú és közepesen gazdag tápanyagokban. Ezen kívül a szállítása is költséges a magas víztartalom miatt, kijuttatása pedig körültekintő munkavégzést igényel. A szerves trágya és a takarónövények együttes alkalmazása a különböző összetételű maradványok kombinálása mellett a talaj folyamatos fedettsége miatt is kifejezetten javasolt.
Elvitelre
A talaj szervesanyag-tartalma többféle készletből tevődik öszsze, a rövid életű aktív készlettől a hosszú távon jelenlévő stabil készletig. Egyre több eredmény bizonyítja, hogy az eltérő minőségű szerves inputok hatékonyan növelik ezeket a készleteket azáltal, hogy egy változatos talaj táplálékhálót támogatnak. Ugyanakkor érdemes észben tartanunk, hogy a talajok reakcióját ezekre a beavatkozásokra nem lehet megjósolni – ez függ egyrészt a talajtípustól, másrészt a vetésforgótól. A talaj „válasza” hosszú időt vesz igénybe, legalább egy évtizedet vagy még többet. Fontos, hogy gazdálkodóként teszteljünk minden szerves talajjavító anyagot és gyakorlatot, nem csupán a hatás, hanem a megtérülés szempontjából is.
A szervesanyag-tartalom növelésének két alappillére a talajművelés csökkentése és a szerves inputok alkalmazása. A kutatások megerősítették a gyökérváladékok és gyökérmaradványok fontosságát, és annak a létjogosultságát, hogy a szerves trágya vagy a komposzt kijuttatását a takarónövényekkel kombináljuk.
Sieglinde S. Snapp és A. Stuard Grandy cikke alapján írta:
Diriczi Zsombor
