A kukorica produktivitásának fokozása szerveskiegészítéssel

A kukorica terméshozamának növelése és magas szinten történő stabilizálása az egyik legfontosabb és talán legnehezebb feladata a magyar agráriumnak. Ezek teljesítésének az egyik legrégebbi, viszont egyre kisebb területen alkalmazott eszköze a szervestrágyázás. Elsődleges célkitűzésem a MATE Georgikon Campusán végzett kutatásom eredményei alapján felhívni a gyakorlati szakemberek figyelmét az istállótrágyázásban, továbbá a szárleszántás és zöldtrágyázás kombinációjában rejlő – sokszor nem megfelelő mértékben kihasznált – lehetőségekre.

Jelen szakcikk másodközlemény, a kutatási eredmények referált folyóiratban korábban már megjelentek.

Problémák a kukoricatermesztésben

A globális klímaváltozás okozta szélsőséges vízellátás és a nyári hőhullámok egyre inkább megnehezítik a magyar kukoricatermesztők munkáját. Példaként láthatjuk, hogy a 2022-es aszály mekkora károkat okozott a közép-magyarországi és alföldi régióban. A csapadékmennyiség gyakran meg sem közelíti az optimális 370–440 mm-t a tenyészidőszakban, továbbá egyre gyakoribbak a 32 ^oC feletti napi maximum-hőmérsékletek, melyek minden fejlődési stádiumban kritikusnak számítanak a kukorica számára. Emellett sok gazdálkodó kizárólag műtrágyákkal igyekszik kielégíteni a növények tápanyagigényét, viszont ez általában csak rövid távon eredményes. Hosszú távon kifizetődőbb a szerves kiegészítők alkalmazása, melyek a makro- és mikrotápelemek szolgáltatásán túl javítják a talajok fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait is, ezekkel mérsékelve az éghajlatváltozás okozta negatív hatásokat. Alapvető probléma, hogy az állatállományok csökkenése miatt az istállótrágyázott terület hazánkban 2004 és 2022 között ~460 000 ha-ról ~234 000 ha-ra (KSH) esett vissza, emellett bevett gyakorlatnak számít a tarlómaradványok égetése, továbbá azok tábláról történő elszállítása is. Ezek hatására a kukorica termésmennyisége Magyarországon 2010 és 2022 között tág határok, 3,4–8,6 t/ha között mozgott (KSH).

A szerves trágyák előnyei

A szerves trágyák rengeteg mikro- és makrotápelemet (N, P, K, Mg, Ca, S, Mn), növényi hormont és enzimet tartalmaznak, melyek elősegítik a kiegyensúlyozott fejlődést, javítják a talaj szerkezetét, víztartó képességét, humusztartalmát, továbbá serkentik a mikrobiális aktivitást, mely szintén hozzájárul a talajtulajdonságok és a tápanyag-dinamika javulásához. A gyökérgümős pillangósvirágúak zöldtrágyaként alkalmazva megkötik az atmoszférikus nitrogént, ezáltal csökkentve a kijuttatandó nitrogénműtrágya mennyiségét. Ezenfelül a zöldtrágyanövények és a szárleszántás egyaránt csökkenti az erózió és defláció kockázatát, lazítja a talajt, továbbá növeli az aggregátumstabilitást, ezáltal is hozzájárulva a magas termésmennyiség mint fő cél eléréséhez. A szerves trágyák kijuttatása a gyakorlatban természetesen csak a szerves anyag tápelemtartalmára és a lehetséges környezeti hatásokra vonatkozó előzetes vizsgálatok és kockázatelemzés alapján végezhető, a talajtulajdonságok ismeretében.

Kísérlet a szervestrágyázás kedvező hatásainak igazolására

Kutatásunkban 2023. 05. 10. és 2023. 10. 19. között, a MATE Georgikon Campus keszthelyi területén vizsgáltuk az istállótrágyázás (IST), továbbá a szárleszántás és zöldtrágyázás kombinációjának (SZ + ZT) hatását szabadföldi kisparcellás kísérletben, ekvidisztánsan növekvő nitrogénadagok (N₀ = 0, N₁ = 70, N₂ = 140, N₃ = 210, N₄ = 280 kg N/ha) mellett, kukoricaállományban (1. kép).

A terület egységesen 100 kg/ha P₂O₅ és 100 kg/ha K₂O hatóanyagban részesült. A kizárólag műtrágyás kontroll (NPK) mellett két különböző szerves trágyás kezelést állítottunk be (NPK + IST, NPK + SZ + ZT). Istállótrágya 35 t/ha-os adagban (0,5% N) került kijuttatásra, a szárleszántásos kezelésben pedig ősziárpa-szármaradvány és olajretek-zöldtrágya került bedolgozásra a kísérleti növények vetése előtt.

A vizsgált tenyészidőszak csapadék- és hőmérsékleti viszonyai teljesen optimálisak voltak a kukoricatermesztéshez. 375,5 mm csapadék hullott 56 csapadékos napon, és csak 11 olyan nap volt, melyen a napi maximum-hőmérséklet meghaladta a 32 ^oC-os határhőmérsékletet.

Kutatásunkban elsősorban a kukorica termésmennyiségét, az azt meghatározó paramétereket és a beltartalmi mutatók alakulását vizsgáltuk.

A szerveskiegészítés hatása a termésmennyiségre

Eredményeink alapján a műtrágyás kontrollhoz képest istállótrágya-kiegészítéssel átlagosan 14%-kal, míg a szárleszántás és zöldtrágyázás kombinációjával 4%-kal nagyobb termést értünk el (1. grafikon).

Az istállótrágyás kezelés esetében megfigyelhető, hogy sokkal kisebb a N-kezelés hatása, mint a műtrágyás kontrollnál. Ebből az a következtetés vonható le, hogy istállótrágya kijuttatásával alacsonyabb N-dózisok mellett is elérhető ugyanaz a termésszint, így a kijuttatandó műtrágya mennyisége és az ebből eredő költségek egyaránt csökkenthetőek. Mivel az érett istállótrágya könnyen lebontható szerves anyagokat tartalmaz, a tápanyagok feltáródása folyamatos és – a hőmérsékleti, csapadék- és talajtulajdonságok függvényében – hamar bekövetkezik. A szárleszántásos kezelésben a nehezebben bontható szerves anyag miatt egy elnyújtottabb hatásról beszélhetünk.

A fejlett levél a jó termés záloga

A maximális termés érdekében törekedni kell az optimális levélfelület elérésére. A nagyobb területen felfogott fotoszintetikusan aktív sugárzás pozitívan hat a biomassza-produkcióra, mely kedvező feltételek mellett nagyobb termést eredményezhet. Kutatásunkban azt tapasztaltuk, hogy az istállótrágyás kezelésben a levelek átlagos klorofilltartalma 5,4%-kal, míg a szárleszántásos kezelésben 5,7%-kal volt magasabb, mint a műtrágyás kontroll esetében. Ez egyrészt növeli a fotoszintetikus aktivitást, így a képződött asszimiláták mennyiségét, másrészt hozzájárul a vízfelhasználás hatékonyságának növekedéséhez is.

A szervestrágyázás vegetatív szervek fejlődésére gyakorolt pozitív hatását elsősorban az istállótrágyás kezelés esetében tapasztaltuk (2. grafikon), viszont például a növénymagasság és a biomasszatömeg tekintetében statisztikailag kimutatható hatásokat nem regisztráltunk.

Megfelelő vízellátás mellett a növények könnyebben hasznosítják a tápanyagokat, és gyorsabban elérik az adott tápelemszinten elérhető zöldtömeget. Eredményeinket tekintve azt tapasztaltuk, hogy elsősorban a termésmennyiségben és a termés beltartalmi mutatóinak alakulásában realizálódott a szerves kiegészítők pozitív hatása. Valószínűleg egy szárazabb évben a szerves kiegészítés hatása a vegetatív szervek fejlődésében is markánsabban megmutatkozott volna.

A szárleszántásos kezelésnek inkább a szárazabb években lehet nagyobb jelentősége. A levelek relatív víztartalmát (3. grafikon) tekintve, a többi kezeléshez képest itt kiugróan magasabb értékeket figyelhetünk meg.

Ez korábbi kutatási eredményekkel magyarázható, miszerint a szárleszántás és zöldtrágyázás kombinációja pozitív hatással van a talajok aggregátumstabilitására, melynek eredménye a jobb vízbefogadó és víztartó képesség, a talaj fejlettebb pórushálózata, végeredményben a növények számára felvehető vízkészlet (diszponibilis víz) növekedése. Az egyre szélsőségesebbé váló csapadékviszonyokra tekintettel meggondolandó, hogy minden lehetséges eszközt megragadjunk a rendelkezésre álló vízkészlet megtartására. A kukorica esetében ez kiváltképp fontos. Mivel ez nagy vízigényű, széles sortávú növény, a változó klimatikus viszonyok egyre kockázatosabbá tehetik a termesztését.

Vissza a termésbe

Szerveskiegészítéssel nem csupán nagyobb termésmennyiség, de jobb minőség érhető el, alacsonyabb ráfordítási költségekkel. A kísérleti növények termésének NPK-makrotápelem-tartalmát a 4. grafikon szemlélteti.

Az istállótrágyás kezelés nitrogéntartalma átlagosan 12%-kal volt magasabb, mint a kontrollban, és 6%-kal volt magasabb, mint a szárleszántásos kezelésben. Ennek a mutatónak az alakulásában is valószínűleg az érett istállótrágyában található könnyen bontható szerves anyag játszott nagyobb szerepet. A nitrogéntartalom vonatkozásában is megfigyelhető, hogy az istállótrágya-kiegészítés szinte elfedte a különböző nitrogéndózisok hatását. Sokkal kisebb a differencia a kisebb-nagyobb nitrogénadagok között, mint a műtrágyás kezelés esetében. A szerves kiegészítés pozitívan befolyásolta a szem foszfortartalmát is. Az istállótrágyás kezelésben átlagosan 6%-kal, míg a szárleszántásos kezelésben 1,1%-kal volt magasabb a szem foszfortartalma, mint a műtrágyás kontrollban. A kálium esetében nem tapasztaltunk statisztikailag kimutatható eltéréseket. A beltartalom javulása tápanyagban dúsabb, teltebb szemeket eredményezett, mely végeredményben a termésmennyiségben fejeződött ki. A szerves trágyás kezelésekben átlagosan 10,3–10,7%-kal nagyobb ezerszemtömegeket mértünk, mint a kontrollban. A szem nitrogéntartalmának növekedése pozitívan korrelál (5. grafikon) a szem fehérjetartalmának alakulásával, továbbá negatívan a keményítőtartalommal (6. grafikon).

A fehérjetartalom növekménye előnyt jelenthet az állattenyésztéssel és/vagy tejtermeléssel foglalkozó gazdaságoknál.

Köszönetnyilvánítás

A tanulmány az Innovációs és Technológiai Minisztérium ÚNKP-23-3 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alapból finanszírozott szakmai támogatásával készült.

Tóth Ariel