Az elővetemény és az NPK-tápanyagellátás hatása

A kedvező vetésszerkezet, vetésváltás, a tápanyagellátás intenzitása jelentősen befolyásolja a termesztés hatékonyságát és hosszú távon a talajok termékenységét is. A fenti összefüggések mértékét az Országos Műtrágyázási Tartamkísérletben (OTK) vizsgáltuk 1967–2010 között. Az eredmények több mint két évtizedre vonatkoznak, mindig megjelölve az időintervallumot.

Hajdúböszörményi Országos Műtrágyázási Tartamkísérlet, 1967–2010

• A17, B17, C17 kísérletek, I–IV. ismétlés, 1–20 kezelés,
• A, B18, AB19, AB10 kísérletek, I–II. ismétlés, 40 kezelés.

Vetésforgók:

• trikultúra: borsó-őszi búza, kukorica
• bikultúra: őszi búza-kukorica-kukorica-őszi búza,

• kukorica-monokultúra.

NPK-tápanyagkezelések:

• borsó: N 20–80, P₂O₅ 40–160, K₂O 80 kg/ha,

• őszi búza-kukorica: N 50–250, P₂O₅ 50–200, K₂O 100–200 kg/ha.

Később a napraforgó és a repce is a vetésforgóba került.

A hajdúböszörményi OTK-kísérlet típusos réti talajon lett beállítva (a közölt paraméterek a tartamkísérlet beállításkori adataira vonatkoznak, 1. táblázat).

Kísérlet borsóban

A talajra jellemző a nehéz művelhetőség, a foszfor közepes és a kálium nagymértékű lekötődése. A kísérlet talajára jellemző továbbá, hogy az altalajvíz mélységi szintje átlagos, csapadékos években 3-4 m mélyen van. Az utóbbi aszályos években azonban egyre mélyebben helyezkedik el. Az altalajvíz szintjéről a talajnedvesség még kb. 1 métert képes kapillárisan emelkedni, de összességében egyre kedvezőtlenebbé válik a növények számára a hasznosíthatósága szempontjából.

A borsó országos vetésterülete az utóbbi években rendkívüli mértékben lecsökkent (kb. 3–4 ezer ha). Csak a konzervipari borsó vetésterülete jelentős (kb. 18–19 ezer ha). A legfontosabb hüvelyes növényünk a szója, ennek vetésterülete kb. 60–70 ezer ha.

A borsóval kapott kísérleti eredményeink viszont a szárazborsóra vonatkoznak, főleg az optimális vetésidőre vonatkozó megállapításaink, mert a konzervipari zöldborsó vetésidejére más szempontok vonatkoznak. A feldolgozóipar igénye szerint kb. egy hónapig szét kell húzni a betakarítás folyamatát, amit különböző hőösszegigényű fajták megválasztásával (600–900 ^oC) és a vetésidő szakaszolásával érnek el.

A szárazborsó termesztése étkezési és takarmányozási célra történik, ezek a fajták ún. kifejtő vagy hántolási fajták. A konzervipar döntően a velő- vagy ráncos felületű fajtákat alkalmazza, melyeknek a beltartalma kedvezőbb, és éréskor a vízleadásuk is lassú, tovább maradnak zsenge állapotban.

Szárazborsó-termesztésre vonatkozó eredményeink az alábbiak: A vízellátottság hatását is felülmúlta az optimális vetésidő hatása (1. grafikon). Az optimális vetésidő március második fele. Ehhez viszonyítva az időjárási okok miatti 2-3 hetes késés 50–60%-kal is képes volt a termésátlagot csökkenteni.

A borsó optimális NPK-műtrágyaadagja N 40, P2O540, K2O 80 kg/ha hatóanyag, mellyel átlagos évjáratban közel 3 t/ha-os terméseredményt értünk el (2. táblázat), kedvező évjáratban 4,33 t/ha-t (27 év átlagában).

Eredmények búzánál

A búzakísérletek eredményeinél (23 év) mind az elővetemény, mind a fajta hatása a termésmennyiségre igen jelentős (3. táblázat).

Borsó elővetemény után 1,76 t/ha-ral, kukorica elővetemény után 0,90 t/ha-ral kaptunk nagyobb termést a búza elővetemény utáni búzához viszonyítva. Megállapítható, hogy a búza legrosszabb előveteménye a búza. Búza után búzánál lehetőleg nem azonos fajtát kell választani. A búzára önmaga számára kedvezőtlen hatások (kórokozók, kártevők) intenzívebb növényvédelemmel mérsékelhetők, természetesen ez a termesztés költségeit is növeli. A fajta hatása a termésre több mint két évtized átlagában 2,60 t/ha terméstöbblet a Kavkáz fajtához viszonyítva.

A búza optimális NPK-műtrágyaadagja szintén az előveteménytől függött legnagyobb mértékben:

• borsó után: N 50, P2O590, K2O100 kg/ha;

• kukorica elővetemény után: N 100, P2O5100, K2O 120 kg/ha;

• búza elővetemény után: N 130, P2O5110, K2O 120 kg/ha hatóanyag volt a 23 év átlagában.

NPK-val és nélküle

A fenti időintervallumban a kontroll (műtrágyázás nélkül) termése 3 t/ha volt. A talajok természetes termékenysége a termés 50–60%-át tudja biztosítani, és NPK-műtrágyázással 40–50%-os termésnövekedést érhetünk el, ha vízellátottság is megfelelő volt. Szélsőséges aszályos évben előfordulhat, hogy a műtrágyázás termésdepressziót okoz (terméscsökkenés).

Két évtized alatt a foszfor nélküli N100, K100 kezelés termése 2 t/ha volt. A foszfor nélküli kezelés a talajok tápanyag-harmóniáját is negatív irányba tolta. Ennek következtében a búza állományában önritkulás lépett fel. A termés még a kontroll (műtrágyázás nélküli) kezelésekénél is kevesebb volt (2 t/ha). A búza a kukoricánál is igényesebb a foszforellátottságra. Az N 100, K₂O 100 kg/ha műtrágyahatóanyag-kezelésnél, a P2O₅ 100 kg/ha foszfor hatóanyag belépésével, a harmonikus tápanyagellátásnál a termés 7 t/ha volt. Az eredmény a Liebig-féle elméletet bizonyítja, mely szerint mindig a minimumban lévő elem határozza meg a termés nagyságát. Ugyanakkor a K-ban gazdag, típusos réti talajon a K-visszapótlás kisebb mértékben befolyásolta a búza termésátlagának alakulását.

A kukoricatermés alakulását szintén nagymértékben befolyásolta a hibrid és a tápanyagellátás mellett az elővetemény. 24 év átlagában a legnagyobb termést minden esetben a trikultúrában (borsó-búza-kukorica) értük el, utána a bikultúrában (kétszer búza-kétszer kukorica vetésforgó, 1. ábra).

A kukorica optimális műtrágyaadagja előveteménytől, évjárattól és hibridtől függően változott. Bioetanoltermesztési célnál a N kismértékű csökkentése és a K növelése volt kedvező a kukorica keményítőtartalmának alakulása szempontjából (4. táblázat).

Vetésidő és elővetemény

A vetésváltás és a műtrágyázás nagy hatással volt a talaj tápanyagtartalmának változására, a talaj mikrobiális életére és a talaj termékenységének a változására (3. ábra).

Trikultúrában (borsó-búza-kukorica) búza után 522 millió, bikultúrában (kétszer búza, kétszer kukorica) búza után csak 59 millió, míg a monokultúrás termesztésnél csak 16 millió volt az 1 g talajban mért összbaktériumszám. Az összbaktériumszám csökkenésekor mindig a legértékesebb baktériumok száma csökkent (aerob N-kötő, aerob cellulózbontó baktériumok stb.). A monokultúrás kukorica talajában az allelopátia jelenség (önuntság) okozta a talajélet csökkenését, melyhez jelentős mértékben hozzájárult a talaj vízellátottságának alakulása is. A műtrágyázás 1,5 évtized alatt eltérő mértékben növelte a talaj AL-oldható P- és K-tartalmát (4. ábra).

A hektáronkénti 200 kg/ha P műtrágyázás a talaj 0–40 cm-es szelvényében 120 mg/kg-ról 278 mg/kg-ra növelte a talaj AL-oldható P-tartalmát. Ugyanebben az időintervallumban a 200 kg/ha K-műtrágyázás csak 120 mg/kg-ról 157 mg/kg-ra növelte az AL-oldható (felvehető) K-tartalmat. Ennek oka, hogy a kísérlet talajában az agyagásványok döntő része szmektitek, melyek erősen lekötik a K-ot. A talaj összes K-tartalma nem kevés, csak a felvehetősége nehezebb a növények számára.

Összességében megállapítható, hogy az OTK-kísérletben a termesztési tényezők (ökológia, biológiai alapok, agrotechnika) nagymértékben befolyásolták tartamkísérletben a növények termésmennyiségét. A borsónál legnagyobb jelentősége az optimális vetésidőnek volt. Búzánál a kedvező előveteménynek és a fajtának, míg kukoricánál szintén az előveteménynek és a termesztett hibridnek.

A kísérleti tapasztalatok összefoglalása

Megállapítható, hogy az időjárási szélsőségek miatt is kiemelkedően fontos a szakszerű vagy okszerű vetésváltás, a kedvező elővetemény megválasztása, bár az utóbbi évtizedekben folyamatosan csökkent a termesztett növények diverzitása. Jelenleg öt növény foglalja el a 4,3 millió hektár 95%-át (búza, kukorica, napraforgó, repce, őszi árpa). A gabonafélék a vetésterület 67–68%-át foglalják el, az olajnövények (repce, napraforgó) 25%-ot. A hüvelyes növények csak a 6,6%-át, a gyökérgumós növények (burgonya, cukorrépa) 0,3–0,4%-át. Különösen kedvezőtlen a pillangósvirágú növények (pl. borsó) csökkenése és a burgonya 6 ezer ha-ra való csökkenése, ami azt jelenti, hogy így az önellátást sem tudja hazánk biztosítani. Kedvezőtlen a kukorica vetésterületének nagymértékű csökkenése is.

Fontos a talaj tápanyagtartalmához és az adott fajta/hibrid igényének megfelelő harmonikus NPK-tápanyag-visszapótlás. A N-műtrágyák zöme egyéves hatású, a legnagyobb mértékben növelik a termést, de ennek az optimális mennyiségét is a legnehezebb megállapítani, mert hasznosulását a vízellátottság nagymértékben befolyásolja.

A foszfor és kálium, ha az optimális mennyiségnél többet adunk, nem mosódik be a talaj alsóbb rétegeibe. Minden pluszban adott 100 kg P-, K-hatóanyag 10 mg/kg-ral növeli az Al-oldható felvehető foszfort és káliumot. Láthattuk, hogy típusos réti talajon milyen mértékben változik műtrágyázás hatására a talaj tápanyagtartalma, ami a termékenységet is befolyásolja.

A vetésváltás és az NPK-tápanyagellátás rendkívüli mértékben befolyásolta a talaj összbaktériumszámát is. Ez szoros összefüggésben van a talajba visszakerülő növénymaradvánnyal és a talaj nedvességi állapotával. Monokultúrás kukorica talajában a talaj mikrobiális életének, a talaj összbaktériumszámának nagymértékű csökkenését állapítottuk meg, mely jelentősen befolyásolta a termés alakulását. Köztudott, hogy az utóbbi évtizedekben a monokultúrás kukoricánál az amerikai kukoricabogár és lárvája is nagy gondot okoz. Közismert, hogy a baktériumok részt vesznek a talaj N-P-K-szervesanyag-tartalmának a szervetlenné alakításában (mineralizáció), hiszen a növények csak ásványi formában tudják a tápanyagokat felvenni. Ezért fontos a növényi maradványok talajba való visszajuttatása és az energia- és víztakarékos talajművelés, mert ezekkel a tényezőkkel hosszú távon fent tudjuk tartani a hatékony, fejleszthető növénytermesztést.

Dr. Sárvári Mihály
egyetemi tanár
DE MÉK Növénytudományi Intézet