A termőföld művelésbe vonása, a csökkenő szervesanyag-bevitel, valamint az intenzív talajbolygatás hatására felgyorsuló mineralizáció (CO2-kibocsátás) komoly veszteséget okozott a talajok szervesszén-készletében.
A rendszeres talajművelés gyakran a talajaggregátumok rombolásával jár, ami dombvidéki lejtős területeken felgyorsítja az eróziós folyamatokat, csökkentve a felső humuszos talajréteg vastagságát. Ennek következtében egyre gyakoribb, hogy az egykor 60 cm-es humuszos rétegű csernozjom talajokon is mára a C-szintet használjuk.
Az ún. talajkímélő művelésmódok megoldást jelentenek a talajdegradáció mérséklésére. Ezeknek számos változata alakult ki a világon (no-till, ridge-till, strip-till, mulch-till, min-till), melyek közül Magyarországon elsősorban a csökkentett menetszámú min-till művelést alkalmazzák szélesebb körben. A min-till egy egyszerűbb és némileg kevésbé innovatív, de elterjedtebb gyakorlata a talajkímélő művelési módoknak Kelet-Közép-Európában. Hazai tapasztalatok szerint a forgatás nélküli csökkentett menetszámú művelés növeli a termésbiztonságot, és csökkenti az időjárási anomáliák és szélsőséges vízháztartási helyzetek okozta károkat. Ez a művelés nem forgatásos, így a növényi maradványok legalább 30%-a a felszínen marad, ezáltal javítja a tábla vízgazdálkodását, növeli a beszivárgást, és csökkenti a lefolyást. A talajművelési lépések elhagyásával és kombinált gépek alkalmazásával minimalizálható a talajbolygatás, így jóval költséghatékonyabb lehet a szántáshoz képest.
Gyakorlati kísérletek 2003-tól
Agyagbemosódásos barna erdőtalajon (0–12% lejtés), Dióskál és Szentgyörgyvár határában az MTA CSFK Földrajztudományi Kutatóintézet és a Syngenta Kft. 2003 óta vizsgálja a csökkentett menetszámú nem inverziós talajművelés hosszabb távú hatását a terméshozamokra és az erózióra a szántásos műveléshez képest. A kísérletben a hagyományos művelés (HM) minden évben szántásból (25–30 cm mélységig), boronálásból és magágykészítésből áll. A talajkímélő művelés (TKM) szántás nélküli, forgatás nélküli talajművelés csökkentett műveletszámmal, melynek következtében a talajfelszín kb. 30%-a szármaradványokkal borított marad. A tapasztalatok szerint a talajkímélő művelésre való átállás első 4 évében a terméshozamok némileg csökkentek, de később több évben is meghaladták a szántott parcellák hozamait.
A szentgyörgyvári eróziós állomáson mért lefolyási és talajveszteség-mennyiségek bizonyítják, hogy a talajkímélő művelési mód a szántáshoz képest szignifikánsan csökkenti az eróziót. A lefolyás és az erózió mértékében a talajművelés módja sokkal meghatározóbbnak bizonyult, mint a csapadék intenzitása vagy a termesztett kultúra felszíntakarása.
A kutatócsoport a MATE Agrár-környezettani Tanszékével kiegészülve 2020 tavaszán megvizsgálta a talajban kialakult szervesszén-tartalom mennyiségi és minőségi paramétereit a felső 0–15 cm-es rétegben. Az eredmények azt mutatták, hogy az összes szervesszén-tartalom a TKM-parcellákban átlagosan 10,29 g/kg volt (ez egyenlő 1,77% humusztartalommal), míg a HM-parcellákon átlagosan 7,74 g/kg (=1,33% humusztartalom). Ez összesen 5,22 t/ha szervesszénkészlet-növekedést jelentett a kímélő művelésű talajokban 15 cm mélységig a szántott területekhez képest.
Felmerül a kérdés, hogy ez 17 év alatt mekkora eredmény? Talán szemléletesebb, ha az eredményeket összehasonlítjuk a közeli keszthelyi tartamkísérlet tapasztalataival is, ahol három istállótrágya-dózis és a szármaradványok megvonásának, illetve beszántásának hatását vizsgálták hagyományos szántott művelésű területeken. Keszthelyen négy évtized elteltével az összes szervesszén-növekedés 9,57–15,10%-os volt az istállótrágya-input hatására, és 14,66–26,20%-os a szármaradványok visszaforgatása esetében. A dióskáli területen mért 32,8%-os növekedés 17 év alatt ehhez képest igen figyelemreméltó eredménynek tűnik. Németországi kutatók egy hasonló barna erdőtalajon például 37-40 év után 35–50%-os összes szervesszéntartalom-növekedést figyeltek meg minimális talajművelés mellett a szántott parcellákhoz képest. Elmondható tehát, hogy agyagbemosódásos barna erdőtalajokon a talajművelés módja önmagában is jelentős tényezője a szervesszén-forgalomnak, különösen dombvidéki, lejtős területeken.
Szénmegőrzés és -gyarapítás
Az összes szervesszén-tartalom a talajokban viszonylag lassan növelhető, amelynek megvannak a talajfizikai és éghajlati korlátai is. A talajok potenciális szénraktározó képessége nagyban függ például a fizikai féleségüktől. Minél több agyagásvány található a talajokban, minél magasabb azok kationcsere-kapacitása, annál több szenet képesek stabilizálni. Ebből következően egy homoktalajban nem várhatunk el 2–3%-os humusztartalmat, különösen, ha szántóföldként hasznosítjuk azt. Azonban néhány tized %-os humusztartalom-növekedésnek is szignifikáns hatása van a talajok szerkezetére, biológiai aktivitására, így a termékenységükre is.
A talajművelés rövidebb távú hatásának nyomon követésére alkalmazzák az ún. labilis (permanganát-oxidálható) szerves C, a vízoldható szerves C és a mikrobiális biomassza C-tartalmának meghatározását. Ezek a talaj könnyen mobilizálható szénraktáraihoz tartoznak, amelyeket a talajhasználat közvetlenül befolyásol a bolygatással és szervesanyag-bevitellel. Ezek mennyisége természetesen jóval kisebb, mint az összes szerves C értéke. Ezek azok az indikátorok, amelyek leghamarabb mutatják a talajban bekövetkező változásokat, és szorosan összefüggenek a mikrobiális széntartalommal és aktivitással.
A szántott talajok széntartalmának csökkenése az eróziós veszteség nélkül is megfigyelhető, és annak köszönhető, hogy a szántás javítja a talaj oxigén- és vízellátását, ezáltal felgyorsítja a szerves anyagok mikrobiális lebomlását (legalábbis egy rövid időre, amíg a talajszerkezet össze nem omlik). Ez azonban nem jelenti azt, hogy a mikrobiológiai aktivitás egy kímélő művelésű területen alacsonyabb lenne. Épp ellenkezőleg. A dióskáli és szentgyörgyvári tartamkísérlet eredményei azt mutatták, hogy tavasszal a TKM-parcellákban szignifikánsan több volt a könnyen mobilizálható szénraktár is, ami azt jelzi, hogy a TKM megfelelő talajviszonyokat biztosított a mikrobiális biomassza növekedéséhez és tevékenységéhez. A növénytermesztő számára ez azt jelenti, hogy a szerves tartalék tápanyagok és szármaradványok mineralizációja, feltáródása a szántásos műveléshez képest kedvezőbbé vált.
A kímélő talajművelés tehát stabilizálni tudja a szénnek a talajban hosszabb ideig megmaradó formáját. Ezzel egyidejűleg a könnyen mobilizálható szénraktár is nő, ami elegendő energiát biztosít a talaj mikroorganizmusainak stimulálásához, valamint táplálékforrásként funkcionál a giliszták és más talajfauna számára is, amelyek hozzájárulnak a talajok szerkezetének javításához. A látszólag kismértékű szervesanyag-gyarapodás tehát ezúton képes a talajtermékenység mérhető növelését eredményezni. A szerves anyag növekedése a talajban természetesen jelentősen gyorsabban megy végbe, ha takarónövényeket is alkalmazunk rendszeresen, és átállunk no-till művelésre. Tudjuk, hogy ilyen drasztikus technológiaváltásra nem minden gazdaság képes, de fokozatos átállásra, a szántás elhagyására valószínűleg igen. A bemutatott eredményekkel a kutatócsoportunk arra szeretné felhívni a figyelmet, hogy kisebb lépésekkel előrehaladva is lehet pozitív folyamatokat elindítani a talajokban.
Dr. Juhos Katalin
MATE Agrárkörnyezettani Tanszék
