Bi®ológiai talajművelés. Termésnövelők, biostimulánsok és bioeffektív megoldások

Az egészséges termőtalaj olyan különleges rendszer (ökoszisztéma), ami önműködő módon, a saját rendje, törvényei, a saját életereje által, természetesen képes a növényeket ellátni. Ezzel szemben az intenzív, a termésre, a hozamra figyelő gazdálkodás során a növénytáplálást, az elvárt termékenységet, de a növényvédelmet is külsőleg, műtrágyákkal, egyéb kémiai növényvédő szerekkel, mesterséges, művi úton lehet elérni. A lehetséges negatív ökológiai következmények miatt terjednek az élő mikroorganizmusokat vagy azok anyagait, enzimeit, kivonatait is tartalmazó termésnövelők, bio- vagy baktérium-trágyák, illetve biostimuláns termékek. Az életigenlő biológiai alapú talajművelés során az ember szerepe, hogy önmagát is a rendszer, az ökoszisztéma részének tekintve környezetbarát és fenntartható bioeffektív módon avatkozzon be a természet rendjébe.

7. rész: A talajegészség fontossága

Az 1840-es évektől ismert Liebig-féle törvény szerint a várható termés kalkulációjánál a talajokban a felvehető tápelemek mennyiségét figyelembe kell venni, mivel azok közül a legkevésbé optimálisan jelenlévőnek van meghatározó hatása a termésre. Az elmélet helyes, de a gyakorlatba közel 200 éve téves következtetésként csak az került át, hogy a felvehető tápelemek közül a makro-elemeket, a nitrogént, a foszfort és a káliumot (N, P, K-t) pótolni szükséges. A Liebig-féle minimum-törvény továbbá nem kívülről adagolt műtrágyákat javasolt, hanem a talaj egyedi fontosságát és szerepét hangsúlyozta, azt, hogy mindazon ásványi elem, amelyre a növénynek szüksége van, a talajból származhat.

Az egészséges talajban a szervesanyagokkal képzett organo-minerális komplexek biztosítják a növényi tápelemeket, amihez a talajélőlények (talajbiota) tevékenysége is szükséges. A talaj önálló, természetes termékenysége ezért a talaj élőlényei nélkül nem értelmezhető. Nélkülük a talaj megújuló-képességének a feltételei sem teljesülhetnek. Ezzel szemben a növényi termékekkel tápanyagokat veszünk ki a talajból, amelyekkel folyamatosan fogy a talaj szervesanyaga, és ezzel párhuzamosan számos talajfunkciós képessége.

A talaj alapvető és elsődleges termékenysége mellett a további talajerőt jelentő tulajdonságok szükségességét is figyelemmel kell kísérni. A talaj egyéb tulajdonságai is erős befolyásoló hatással vannak a tápelemek felvehetőségére a minden mindennel összefügg elv alapján. A talaj egy olyan soktényezős (multifaktoriális) rendszer, ahol egyik tényező megváltozása a további tulajdonságokra is befolyással van.

A termőtalajnak ennek megfelelően van és lehet:

• puffer-képessége, amit a laboratóriumban erős savakra és lúgokra adott tompító, toleráló képességgel jellemzünk. A jó minőségű szervesanyagokban gazdag talaj kivédi, semlegesíteni tudja a káros anyagokat, így számos szerves és szervetlen szennyezőanyagot is bizonyos ideig, amíg az nem haladja meg az erejét, képességét.

• „resziliensz” tulajdonsága, helyreállítási ideje, az a képesség, ami a környezeti zavaró tényező, a szennyezőanyagok hatása vagy egyéb a talaj működőképességét (funkcióit) negatívan befolyásoló körülményt követően szükséges. Ez az az idő mialatt az eredeti (vagy más, de kiegyensúlyozott) tevékenység helyreáll. Ezzel jellemezzük a talaj meggyógyulásának, regenerációjának az idejét.

• fittnesze, talajereje, vitalitása (egészsége), ami a humuszanyagok mennyisége mellett, azok minőségét is vizsgálja. Egy adott talajnál nem mindegy, hogy „csak” gyorsan felhasználódó és hamar hiányba kerülő gyengébb minőségű humusz, vagy stabilabb és tartós, jobb minőségű humusz áll-e rendelkezésre?

Mindhárom tulajdonságnak, de különösen a talajegészség megnyilvánulásának legfontosabb jellemzője a talajélet, a talaj táplálékháló szervezetek jelenléte, összetétele és működése. Ennek minden tagja részt vesz az anyag-körforgalomban, de a különböző szerveződési (trofikus) szintek szerint más-más szerepük van a talajban. A szervesanyagok lebontását a talajállatok talajfauna nagyobb és közepes tagjai (makro- és mezofauna) valósítják meg. Ezek segítik elő, hogy az aprózódás vagy előemésztés révén a mikroszkópikus élőlények, növények és állatok (flóra és fauna) tagjai is hozzájussanak a táplálékukhoz. Végső soron az ilyen mikrobiális tevékenység segítségével bomlanak le a szervesanyagok kisebb vegyületekre, végül pedig a növények által felvehető ásványi elemekre.

A talajoldat a vízben oldott ásványi elemekkel olyan, mint a vérkeringés az állatok és az ember szervezetében. A talajban a szervesanyagok jelentik az éléskamrát, amiben a széntartalmú anyagok adják a talajélőlényeknek a táplálékot, és ez biztosítja a növények táplálását is. A talaj szervesanyaga-mennyisége (soil organic matter, SOM) alapján meghatározható hozzávetőlegesen a talaj széntartalma is. Ennek megfelelően pl. 2% SOM megközelítőleg 10-12 ezer, 3,5% pedig kb. 20 ezer mg/kg szenet jelent, ami ezáltal összefüggésben van a jobb talajtermékenységgel és a talaj jobb minőségével is.

A talajegészség és a talajállapot vizsgálata

A talajok egészségének legfontosabb kulcsa nem csak a felvehető tápanyagok, tápelemek vizsgálata, hanem a komplex szemlélet jegyében olyan talajállapot-felmérés, ahol minden tulajdonságot annak értéke szerint veszünk sorra. A fizikai- és kémiai tulajdonságok határozzák meg ugyanis alapvetően azt, hogy a talajok működőképességének megnyilvánulásáért „felelős” talajélet, talajbiota hogyan tudja kifejteni a tevékenységét. Ez olyan „bővített” vizsgálatot jelent, ahol az eddig gyakorlatban mért paraméterek mindegyikét „életszemlélettel” értékeljük, illetve további tulajdonságok meghatározását is csatoljuk hozzá. A szervesanyagok mennyiségére pl. nemzetközi szinten is 3-4-féle módszert alkalmaznak, de a humuszanyagok minőségére kevesebb figyelem fordul. A mesterséges kivonószerek egyébként is elváltoztatott eredményeket adnak. Erősen terjed ezért, mint talajminőség-talajegészség indikátor a vegyszerek nélkül, pl. csak a vízzel kivonatolható vizsgálatok bevezetése a termés-előrejelzések terén.

Az új és javasolható talajegészség-kimutatási módszerek, tesztek:

1. Vízzel kivonható szerves széntartalom (WEOC);
2. Vízzel kivonható szerves és szervetlen nitrogén (WEN, WEON)
3. Állati trágyák és komposzt %-os mennyisége a talajban (MAC %);
4. Szén:nitrogén arányszám (C:N)
5. Szervetlen N, P, K
6. H3A-2 módszerrel kivonható elemek (Ca, Mg,K, Na, S, P, Mn, Zn, B, Fe, Al)

A talajegészség-vizsgálatokkal pl. előfordulhat, hogy a laboranalízis során egyformán azonosnak talált nitrát-nitrogénnél (20 ppm) az egyik talajnál 180 kg műtrágyát, a másiknál pedig csak 100 kg-ot javasoltak, mivel a mikrobiális tulajdonságokat (mennyiség, aktivitás) is figyelembe vették. A talajlégzés értéke az 1-es talajnál 20-nak a 2-esnél pedig 200-nak adódott. Az összes fizikai-kémiai és a biológiai tulajdonság alapján számolt talajegészség-index a fenti 1-es talajnál 8-nak, míg a 2-es talajnál 26-nak adódott. A talajegészség kimutatásával így jelentős mértékben lehet a műtrágyák kiszórt mennyiségeit csökkenteni, vagy számos művelési ágnál akár el is hagyni.

A talajegészség biológiai indikációja

A talaj termékenységének a mikrobiális aktivitással való összekapcsolása mellett vannak speciálisan talajegészség-indikátorok is. Ezekre mindezidáig kevés figyelem fordítódott, pedig már az 1904-es évek óta ismertek pl. a biológiai N₂-kötésre és P-mobilizálásra képes mikroszervezetek, de még inkább azok az ún. növénynövekedés-serkentő rhizobaktériumok, amelyek vaskötő (sziderofor-kelát-képző) képességük által az ún. talajeredetű patogén gombák elől a vasat kivonva, azok túlélését akadályozzák. A jelenlegi hazai és európai szabályozás szerint a biológiai kontroll tevékenységre alkalmas törzseket is a termésnövelő kategóriába regisztrálják, az egyértelmű peszticid-kiváltás ellenére is.

Mivel a biológiai nitrogén-kötésre képes baktériumok száma a leginkább változó talajtulajdonság, ezért a legtöbb hazai, kereskedelmi oltóanyag tartalmaz valamilyen nitrogén-kötő baktériumot. Leginkább a szabadon élő Azotobacter fajok, vagy az egyszikű gabona-félékkel és a kukoricával együttélő Azospirillum genusz tagjai fordulnak elő. Ezekre a baktériumokra mindig szükség van a talajokban, mivel a nitrogén hiánya az egyik legnagyobb akadályozó tényező a növénytermesztésnél. A szén-nitrogén (C:N) arány javításával, azaz a C:N=12-30 körüli értékeinek a kialakításával a szervesanyagok lebomlása, ezzel együtt a mikrobiális aktivitás és a növény-növekedési képesség is megugrik. A nitrogénkötő baktériumok hozzátartoznak a leromlott talajok vitalizálásához, és javítják a talajregenerációt, megújuló-képességet. Hasonlóan fontosak a foszfor-felvételt javító mikrobák is, melyek az oltóanyagok másik fő komponensét adják. Az agyagásványokhoz erősen kötődő és ezért nehezen felvehető foszfor oldhatóságának javítására specifikus (mikorrhiza) gombák és spórás, így túlélőképes baktériumok (Bacillus sp.) is képesek.

Az ismert és javasolható mikrobiológiai talajegészség-indikátorokat mutatja be a táblázat. A számszerű vizsgálatok mellett fontos mérni azok aktivitását, működőképességi tulajdonságait is.

Látható, hogy előzetes vizsgálatokra, talajmonitoringra van szükség ahhoz, hogy egy-egy talaj minőségét, tápanyagszolgáltató képességét és az abban szerepet játszó mikroorganizmusok mennyiségét, illetve működőképességét, összességében a talajok egészségi állapotát megítélhessük. Ez különösen indokolt a szervesanyagokban szegény, leromlott, vagy szennyezett talajoknál, ahol a megfelelő talajfunkciók visszaállítása csak az arra alkalmas fizikai, kémiai és biológiai kezelésekkel lehetséges. Olyan bioeffektív (www.biofector.info) megoldások kellenek, ahol az élő szervezeteket tartalmazó oltóanyagok összetétele, működése is igazodik az adott talajhoz és a kialakítandó talaj-növény rendszerhez. Az adott lehetőségeket és megoldásokat, valamint egyszeri, vagy rendszeres talajmonitoring szolgáltatást EU-Fp7-es projektháttérrel ajánljuk a Szent István Egyetem Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszékén.

Prof. Dr. Biró Borbála

[email protected]