Az Európai Unió tagországainak kukoricatermelése 2021-ben 72 987 ezer tonna volt. Magyarország az unión belül a 6424 ezer tonna termésével a legfontosabb kukoricatermesztők közé tartozik, és a 4. helyet foglalja el. A termésátlag vonatkozásában azonban jelentősek az eltérések. Problémát jelentenek a klímaváltozás okozta időjárási szélsőségek.
Az éghajlatváltozás globális jelenség, de hatása régiónként eltérő. Hazánkban a kevesebb nyári csapadék és az emelkedő hőmérséklet gyakoribb és intenzívebb nyári aszályokhoz vezet. Ezért olyan technológiai fejlesztésekre van szükség, amelyekkel a változó időjárási körülmények ellenére termésstabilitás, illetve hozamnövekedés érhető el, a környezetvédelem szempontjait szem előtt tartva.
A kukorica termésmennyiségét a műtrágyázás nagymértékben befolyásolja, különösen a nitrogéntrágyázás. 1 tonna szemterméshez és a hozzá tartozó vegetatív rész felépítéséhez 25–28 kg N-hatóanyag szükséges. A tenyészidőszak folyamán a kukorica nitrogénfelvételének dinamikája eltérő. Csírázásakor a legkisebb, intenzívvé 6-7 leveles kortól válik, és a legnagyobb értéket a virágzás időszakában éri el. A szemtelítődés során is jelentős a nitrogénfelvétel és -beépülés. A nitrogén felvételét, illetve felvehetőségét az 1. kép. Az alap- és fejtrágyázási tartamkísérlet elrendezése (Széles A. által alapítva, 2011) éghajlati viszonyok nagymértékben befolyásolják. A felmelegedett talaj biztosítja az intenzívebb tápanyagoldódást, a nagyobb talajoldattápanyag-koncentrációt, a gyökéren keresztül történő jobb tápanyagfelvételt. Kedvező csapadékellátottság mellett nő a tápanyagok feltáródása, felvehetősége. A túlzott mennyiségű csapadék azonban nem kedvez a nitrogénműtrágya hasznosulásának, mivel a víz elmossa a gyökerek közvetlen közeléből, így veszélyezteti a növény számára a felvehető nitrogén mennyiségét. Szárazság esetén csökken a talajban lévő tápanyagok mozgása, a kijuttatott nitrogénmennyiség nem jut el a növény gyökérzónájához, és a növény növekedése gátolt lesz.
Amennyiben a tenyészidőszak folyamán nitrogénstressz lép fel, kisebb lesz a szárazanyagakkumuláció, és a szárazanyag-felhalmozódás dinamikája lassul. A szükségesnél nagyobb mennyiségű nitrogén terméscsökkenést, káros nitrátfelhalmozódást okoz, és felesleges költséggel növeli a termelés hatékonyságát. A nitrogénnel túlzottan ellátott növények hajlamosak a megdőlésre, a betegségekkel szembeni nagyobb fogékonyságra.
Szántóföldi kísérletek
A nitrogénműtrágya hatékonyságának a növelése érdekében megfelelő arányának és időben történő kijuttatásának, valamint jövedelmezőségének a megállapítására végeztünk kísérleteket. Vizsgálatainkat a Debreceni Egyetem Látóképi Növénytermesztési Kísérleti Telepén, löszön képződött, mély humuszrétegű alföldi mészlepedékes csernozjom talajon, csapadékos és átlagosnak tekinthető évjáratban, természetes csapadékellátottság mellett, két eltérő FAO-számmal rendelkező hibrid (FAO 320 és FAO 490) alkalmazásával végeztük. A kísérlet elrendezését az1. kép mutatja.
A kukoricahibridek SPAD-értékben kifejezett klorofilltartalma
A nitrogén a fehérjék, enzimek, vitaminok nélkülözhetetlen alkotórésze. Létfontosságú a fotoszintézis működéséhez, mivel a klorofill fontos összetevője. A Földhasznosítási, Műszaki és Precíziós Technológiai Intézet rendelkezik a precíziós kukoricatermesztést szolgáló olyan hatékony eszközökkel, mint például a Minolta SPAD 502, a GreenSeekerTM és a pilóta nélküli Sentera Double 4K TrueNDVI és TrueNDRE érzékelőkkel felszerelt DJI Phantom 4 Pro V2 drón, amelyekkel a klorofilltartalom gyors és roncsolásmentes monitorozását végezzük. Jelen esetben a relatív klorofillkoncentráció (SPAD-érték) méréseket az SPAD 502 klorofillmérő műszerrel, 6 és 12 leveles (V6 és V12), valamint 50%-os nővirágzás (R1) időszakában végeztük.
Mindkét évjáratban, mindhárom mérési időpontban a 2011 óta nem műtrágyázott parcellán mértük a legalacsonyabb SPAD-értékeket. A nitrogénhiány következtében kevés klorofill képződött a levelekben, így a sárga pigmentek, a karotin és a xantofill került túlsúlyba (sárga levél). Kimutattuk, hogy az évjáratok átlagában a kukorica igazolható legnagyobb SPAD-értékét a 120 kg N/ha alap + 30 kg N/ha fejtrágyakezeléssel (V6150) lehet elérni (51,2), amely az A0 kezelésben mért legalacsonyabb SPAD-értéktől (43,7) 24,3%-os növekedést jelent. A csapadékos évjáratnak köszönhetően a legmagasabb adagú fejtrágyakezelés, a 120 kg N/ha alap + 30 + 30 kg N/ha fejtrágya (V12180), míg átlagos évjáratban az alacsonyabb, 60 kg N/ha alap + 30 kg N/ha fejtrágya (V690) hatására alakult ki magas SPAD-érték. A csapadékos évjáratban mért SPAD-érték – a műtrágyakezelések átlagában – 15,5%-kal volt magasabb, mint az átlagos évjárat értéke. A kukoricanövények növekedésével növekedett az SPAD-érték.
A legalacsonyabb érték az évjáratok átlagában V6 szakaszban (41,3) volt mérhető, amely az R1 szakaszra (51,6) 24,9%-kal nőtt. A növekedés mértéke azonban évjáratonként változott. A legnagyobb évjárathatást a V6 fenofázisban lehetett kimutatni (40,5%). Az átlagos évjáratban a V6 növekedési fázisban átlagosan nagyon alacsony értéket mértünk, de az R1 fenofázisra 45,2%-kal növekedett a klorofilltartalom, míg ez a növekedés csapadékos évjáratban 10,8%-os volt.
A különböző FAO-számmal rendelkező hibrideket értékelve megállapítottuk, hogy mindkét hibridnél a műtrágyakezelések átlagában, csapadékos évjáratban magasabb volt az SPAD-érték. A FAO 320-as hibridnél 13,1%, a FAO 490 hibridnél 11,9%. Átlagos évjáratban az alap- és fejtrágyakezelések között egyik hibridnél sem alakultak ki különbségek a fenológiai szakaszok átlagában. Csapadékos évjáratban azonban a magasabb FAO-számmal rendelkező hibridnél a V12180 (56,8), míg az alacsonyabb FAO-számmal rendelkező hibridnél a V6150-kezelés (56,6) eredményezte a legnagyobb SPAD-értéket. A nem műtrágyázott kezeléshez viszonyítva a növekedés mindkét hibridnél közel azonos volt (30,3% és 29,2%). Fenofázisokat tekintve kimutatható volt mindkét hibridnél, mindkét évjáratban a fejtrágyázás SPAD-értéket növelő hatása.
A kukoricahibridek V6 állapottól az R1 állapotig terjedő SPAD-érték-növekedését tekintve átlagos évjáratban a relatív klorofillkoncentráció nagyobb mértékben növekedett, mint a csapadékos évjáratban, mindkét hibridnél. Mértéke száraz évjáratban a FAO 320-as hibridnél magasabb volt (49,2%), mint a FAO 490 hibridnél (41,3%). Csapadékos évjáratban a növekedés mértéke jóval kisebb volt, a FAO 490-es hibridnél 9,5%, a FAO 320-as hibridnél 11,8%. A két évjárat közötti különbség mindkét hibridnél a V6 fenofázisban mutatkozott meg a legnagyobb mértékben. A FAO 320-as hibridnél nagyobb volt az eltérés (46,5%), mint a FAO 490-es hibridnél (34,9%).
Az SPAD-érték és a termés közötti összefüggés az évjáratok átlagában a V6 növekedési fázistól az R1 fenofázisra egyre szorosabbá vált. Az évjáratokat külön értékelve látható, hogy csapadékos évjáratban szorosabb volt az összefüggés, mint az átlagos évjáratban. A hibridek tekintetében a FAO 490-eshibrid csapadékos évjáratban mutatott szorosabb összefüggést (1. ábra).
Az alap- és fejtrágyázás hatása a kukoricahibridek termésére és jövedelmezőségére
Az eredmények azt igazolták, hogy a 60 kg N/ha alap + V6 fejlődési szakaszban +30 kg N/ha (V690) fejtrágyázás kijuttatásával hatékonyabb felvétel és jobb hasznosulás érhető el csapadékos évben mindkét hibridnél. Átlagosnak tekinthető évjáratban a fejtrágyázás eredményességében a hibridek között eltérés volt. A FAO 490 hibrid esetében a fejtrágyázás nem okozott megbízható többlettermést, eredményesnek a 120 kg N/ha alapkezelés bizonyult. A FAO 320 hibridnél a 120 kg N/ha alapdózisra kijuttatott korai fejtrágyázás (V6150) volt kedvezőbb (2. ábra).
A FAO 490 hibrid terméselőnye a FAO 320 hibriddel szemben a csapadékban gazdag évben két kezelés kivételével – A60 és V12180–megbízhatóan megmutatkozott. A legnagyobb terméselőny a V12120– (6,750 t/ha) kezelés alkalmazásával volt elérhető. Az átlagos évjáratban a két hibrid között megbízható eltérés három kezelésben (A120, V12120, V12180 kg N/ha) volt kimutatható. A legjelentősebb terméselőnye a FAO 490 hibridnek az A120 (2,529 t/ha) kezelésben volt.
A műtrágyázás a műtrágyázás nélküli kontroll parcellához képest többlettermést, illetve többletjövedelmet eredményezett valamennyi vizsgált esetben, valamennyi ráfordítási szinten. A legnagyobb többletjövedelmet a hosszabb tenyészidejű (FAO 490) hibrid esetében csapadékos évben a 60 kg N/ha alap + 30 + 30 kg N/ha (V12120) fejtrágya hatóanyag-kombináció biztosította, míg átlagos évjáratban a kontrollhoz mért legnagyobb jövedelem a maximális hatóanyagszinten 120 kg N/ha alap + 30 + 30 kg N/ha volt (V12180). A rövidebb tenyészidejű FAO 300 hibridnél a legmagasabb jövedelem elérését csapadékos és átlagos évjáratban egyaránt a 120 kg N/ha alap + 30 kg N/ha (V6150) kezelés biztosította.
Összességében az eredmények azt mutatták, hogy az SPAD-érték hatékonyan követi nyomon a kukoricanövény növekedésének változását. Mindkét hibrid esetében érvényes mind csapadékos, mind átlagosnak tekinthető évjáratban, hogy ahogyan a termésképződéshez közeledünk, a korrelációs koefficiens érték egyre nagyobb. Ez jelzi, hogy a két változó között egyre szorosabb a kapcsolat.
A terméshozam és a marginális jövedelemvizsgálati eredmények alapján a tavaszi 120 kg N/ha alap- és a korai V6 fenofázisban kijuttatott +30 kg N/ha (V6150) fejtrágyázási technológia javasolható. Az eredmények azt is igazolják, hogy a N hatását az évjárat, a genotípus és a technológia többi eleme nagy mértékben befolyásolja, és a marginális hatékonyságot hibridenként kell meghatározni, az évjárat figyelembevételével.
Dr. Kakuszi-Széles Adrienn egyetemi tanár
Debreceni Egyetem MÉK Földhasznosítási, Műszaki és Precíziós Technológiai Intézet
