Bi®ológiai talajművelés

Termésnövelők, biostimulánsok és bioeffektív megoldások

Az egészséges termő-talaj 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.

2. rész: Talajbiológia és a talajszerkezet javítása

Melyek azok a biológiai hatások, törvényszerűségek, amelyekkel a mikroorganizmusok javítják a talajok fizikai-kémiai tulajdonságait, illetve másik megközelítésben a talaj-növény környezet (élettelen, abiotikus) hatásai hogyan hatnak a talajélőlények mennyiségi és minőségi alakulására? A cikksorozat 2. részében ezekre a kérdésekre keressük a választ. A további témák folyamatosan alakulnak. Véleményeket, javaslatokat, kérdéseket a [email protected] elérhetőségen várunk.

A talajok fizikai tulajdonságainak hatása a talajéletre

A talajoknak megközelítőleg felét teszik ki azok az ásványi anyagok, amelyek a talajképződés során a környezeti, időjárási és domborzati hatásokra keletkeztek. A kiindulási (anyakőzet) határozza meg ezeknek a mállott, aprózódott szemcséknek az anyagát és minőségét. A szemcsék nagysága, mérete függ továbbá a talajképződési időtől, ami alapján a talajokat osztályozni lehet. Ennek megfelelően a homokos szerkezetű talajokban a szerves anyagok és a humusz viszonylagos hiánya akadályozza a talaj-élőlények mennyiségi és minőségi gyarapodását. A por (iszap) szemcséket nagy mennyiségben tartalmazó vályogtalajok a lehulló csapadékot tovább megtartják és a szemcsék közötti levegőzöttség is támogatja a talajban a mikrobiális talajéletet. A kötöttség az a talajtulajdonság, amelynek vizsgálata tájékoztat a talajszemcsék közötti pórusok mértékéről is. A talajban a levegőzött (aerob) körülmények jelentik és biztosítják a legnagyobb talajbiológiai, mikrobiológiai aktivitást. Az oltóanyagok alkalmazásával egyidejűleg a talajlazítás a mikrobák túlélését javítja. A három fő talajtípus, a homokos, vályog és agyag-talajok mellett egyéb típusok (pl. homokos vályog, agyagos homok, vályogos agyag, stb.) talajok is kialakulnak. A szemcsék mérete szerinti felosztást és az így kialakuló egyéb fizikai-kémiai-biológiai tulajdonságokat az 1. táblázat összegzi.

1. táblázat: A talaj szemcse-összetételének főbb kategóriái és ezek hatása a további fizikai-kémiai tulajdonságokra és a talajban élő szervezetekre (az edafonra).

A szemcsék szerepe a talajokban alapvetően meghatározza azok további tulajdonságait. Ez érthető, ha elgondoljuk, hogy adott szemcsék mérete hogyan viszonyul egymáshoz. A homok mérete hasonlítható például egy „boros-hordóhoz”, ezeket akárhogyan is halomba rakjuk, biztos, hogy elég sok levegő marad köztük, de a víz is hamar elfolyik. Az iszap-szemcséket „tányéroknak” elképzelve, azok összerakásával már kevesebb levegő marad és a víz megtartása is jobb. Az agyagszemcse, mint ahogy egy „pénzérme” is, szorosan egymásra-rakható és a víz-levegő is csak az oszlopok között maradhat meg. A talajéletet az oszlopok belsejében a levegőtlenség, az oszlopok között pedig a tápanyag- és vízhiány korlátozza. A talajok fizikai tulajdonságait (a textúrát) a nedvesített talajt felhasználva legegyszerűbben az ún. gyúráspróbával állapíthatjuk meg. A homok-talaj nedvesen is alig áll össze, könnyen szétesik. A vályogtalajok könnyen stabil gombóccá állnak össze. Az agyagos talajok a víz hatására duzzadnak, kémiailag is alakulnak, a talajkolloidok ragacsossága miatt az összegyúrt gombóc, tömör és fényes felületű lesz (1. fotó).

1. fotó: A talajok fizikai féleségét, textúráját nedvesítéssel és gyúráspróbával határozhatjuk meg. Sorrendben: 1. homok, 2. vályog, 3. agyag talaj (Forrás: HEFOP 3.3.1 tananyag, DE).

Az 1. fotó alapján a talajhoz termésnövelő célzattal hozzáadott mikrobiális oltóanyagok, baktérium-trágyák túlélése a következő hatások szerint alakulhat.

Homok-talajok: A mikrobák élettani aktivitása magas a talaj levegőzöttsége miatt. A felturbózott anyagcseréjű bevitt oltóanyag a talajból a kevés szerves-anyagot gyorsan fogyasztja. Ezt követően a kialakult tápanyag-hiány és a kiszáradás miatt is a pusztulnak. Ezekhez a talajokhoz az oltóanyaggal együtt a mikrobák táplálékáról, szerves növényi anyagokról és védő agyagásványokról, organo-minerális anyagokról is gondoskodni kell.

Vályog-talajok: Általában megfelelő a víz és levegő-háztartás, az oltóanyag túlélésének „csak” a tápanyaghiány szab határt. A megfelelő vivőanyag és az alkalmazási mód (gyors takarás, vizes kijuttatás) segítheti a túlélést és az aktivitást. A növényi gyökérrendszerben (rhizoszférában) a tevékenység fokozottabb, a gyökérváladékok kibocsátása biztosítja a megfelelő-mikrobiális tápanyagokat.

Agyag-talajok: A levegő korlátozottsága az akadály. A talaj, ha vizet vesz fel, akkor a duzzadó agyagásványok, kolloidok a levegőt még inkább kiszorítják, és anaerob folyamatok indulhatnak be. A mikrobiális oltóanyagoknak általában van olyan komponense, amely kevés oxigénnel is beéri (pl az 5% oxigént igénylő – mikroaerofil – Azospirillum nitrogén-kötő baktériumok, de a legtöbb szervezet ennél nagyobb levegőzöttséget igényel.

A talaj szerkezete (textúrája) meghatározza a talajoltó-mikroorganizmusok túlélését és aktivitását. A szerkezetet az élő és élettelen tulajdonságok, a művelés és más tényezők is befolyásolják. Az oltóanyagok optimális alkalmazásához a talajállapotot is módosítani, javítani szükséges. A fizikai talajféleség egyszerű módon, a gyúrás-próbával megállapítható.

Az ideális állapot kedvez a mikrobiális tevékenységnek és kizárólag a mikroorganizmusok hatására alakulhat csak ki.

A talaj-élőlények hatása a talajok szerkezetére, fizikai tulajdonságaira

A talajokban a fizikai-kémiai tulajdonságok fontosságához nem fér kétség. Alapvetően ettől függ a biológiai élettevékenység is. Ezeket a tényezőket úgy kell elképzelni, mint a háromszöget, aminek talpán az egyik csúcsot a fizikai, a másikat a kémiai tulajdonságok adják, de a felső talajbiota élete az alsó kettőtől függ. A kölcsönhatás mindhárom sarokpont között megvan, a tényezők mindegyike befolyásolja a másikat.

A növénytermesztés során a növényi borítottság mértéke és a növény-állomány típusa határozza meg a talajban található növényi gyökér és szár-maradványok mennyiségét. Ez közvetvetlenül és közvetve is növeli a talaj szervesanyag-tartalmát, amik a talaj agyagásványaival szerves-szervetlen (organo-minerális) összetett anyagokat hoznak létre. A növények fontos és elsődleges szerepet töltenek be a talajszerkezet kialakításában úgy, hogy növelik a talaj biológiai aktivitását. A növényekkel borított talaj nehezebben pusztul (degradálódik), a csupasz, borítatlan talaj pedig gyorsabban. Ennek oka a talaj gyorsabb vízvesztése is a fedő-, védő-, takaró-réteg nélkül. A talaj élőlényei pedig a kiszáradásra igen érzékenyek.

A növény gyökérrendszerében (a rhizoszférában) intenzív életfolyamatok zajlanak. A gyökér környezetében 5-10-100-szor több mikroorganizmus található. A gyökérből szerves cukrok, aminósavak választódnak ki, ami a mikrobákat odavonzza és ezzel rendszerint a növénytáplálás is javul. A mikrobiális kiválasztott ragacsos anyag (mucigél) és a bakteriális tevékenység hozza létre a kisebb, nagyobb szerkezeti elemeket, az aggregátumokat, melyek tartósságához a talajgombák fonalai és a talaj mész (Ca) tartalma is hozzájárul. A meszet a földigiliszták is hasznosítják, a járataik falának stabilizálásában, ami javítja a talaj víztartalmát, fizikai tulajdonságait. Növényi és mikrobiális aktivitás nélkül nincs stabil talajszerkezet. Az aggregátumokra szükség van, mert ezekkel a művelhetőség fokozódik, növelik a talajlevegő mozgását, javul a vízmegtartó-képesség is, ami ismét kedvezően befolyásolja a növénytáplálást.

A kívülről a talajba vitt mikrobiális oltóanyagok is a fentebb részletezett talajtulajdonságoktól függően járulhatnak hozzá a kedvező talaj-szerkezethez. Ennek egyik oka az erős mikrobiális tevékenység, aminek következtében a talajszemcsék összetapadnak és nagyobb szerkezeti elemek, aggregátumok jönnek létre. A biológiai Nitrogén-kötésre képes baktériumok pl. olyan nyálka-anyagokat termelnek, amelyek ragasztóként szolgálnak a talajban. Fontos még a mikroszkópikus gombaoltó anyagok is, mivel azok a humusz-képződés révén is javítják a talajminőséget. Leromlott, kicsi aggregátum-stabilitású talajokhoz „talaj-szerkezet-javító” mikrobiális oltóanyagok is felhasználhatók, de a tényleges kedvező hatásukhoz kombinált, huzamos és tartós talajállapotjavító megoldásokkal lehet eljutni.

A talajélőlények (talajbiota) kapcsolata a talajok szerves és szervetlen anyagaival, a talajban található vízzel és levegővel lényeges kérdés, mivel ennek eredményétől függ a talajoknak az elérhető maximális természetes termékenysége. A fizikai talajféleség egy olyan tulajdonság, ami meghatározza, hogy mennyi tápanyagot tud tárolni, felszabadítani, és hogy mindez a vízháztartással összefüggésben és időben hogyan alakul? Az a talaj, ami sok tápanyagot kap/ tárol, nem biztos, hogy termékeny is lesz, azaz képes nagy termést produkálni. Mivel a növények a tápanyagokat csak akkor tudják felvenni, ha megfelelő víztartalom is van, ezért a víz és a vízben történő tápanyag-oldékonyság a növénytáplálás kulcskérdései. Ha a víz hiányban van, vagy ellenkezőleg teljesen feltölti a talajszemcsék közötti pórusokat, kiszorítva az éltető oxigént, akkor a tápanyagok egyéb minimum-hiány miatt nem hasznosulnak. A fizikai-kémiai és a biológiai tényezők közötti kedvező kölcsönhatással lehet csak elérni az elvárt talaj-növénytani eredményességet. A tápelemeknek felvehetővé kell válnia és a gyökérrendszerhez kell szállítódnia, amihez a talajszerkezet meghatározó tényező. A talaj víztartó képessége és a gyökerezettség mértéke, annak mélysége, kiterjedtsége és ezzel arányosan a mikrobiális tevékenység mértéke is a szerkezettől, a talaj fizikai féleségétől függ.

A bioeffektív szemlélet (www.biofector.info) és gyakorlat ezt felismerve a mikrobiális kezelést szervetlen ásványi anyagokkal (pl. bentonit, alginit) egészíti ki, amivel a talajok minősége is javul.

Biró Borbála,
az MTA doktora, egyetemi tanár
Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar,
Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszék
[email protected]