Bi®ológiai talajművelés

Termésnövelők, biotrágyák a természet rendje szerint

Az egészséges termőtalaj olyan biológiai rendszer (ökoszisztéma), ami önműködő módon, a saját rend-je, természeti törvényei (kozmikus életereje) által képes a növényeket ellátni. Az intenzív, a termésre, a hozamra figyelő gazdálkodás során a növénytáplálás, az elvárt termékenység, de a növényvédelem is külsőleg, műtrágyákkal, egyéb kémiai növényvédő szerekkel, mesterséges, művi úton érhető el. A negatív ökológiai következmények miatt terjednek az élő mikroorganizmusokat vagy azok anyagait, enzimeit, kivonatait is tartalmazó termésnövelők, bio- vagy baktérium-trágyák és biostimuláns termékek. Az életigenlő, a természet rendje szerinti biológiai alapú talajművelés során az ember szerepe, hogy önmagát is az ökoszisztéma részének tekintve környezetbarát és fenntartható bioeffektív módon avatkozzon be a természet rendjébe, összhangban azzal.

1. rész. A talaj mint „láthatatlan” ökoszisztéma

Melyek azok a törvényszerűségek, amelyeket a biológiai talajművelés, az ökoszisztéma-alapú gondolkodás és szemlélet eredményes alkalmazása megkövetel? A legfontosabb szempontokat foglalja össze a cikksorozat, amelynek témái folyamatosan alakulnak a [email protected] elérhetőségre érkezett észrevételek, javaslatok alapján is.

Az egészséges talajban található élőlények tömege rendszerint több is annál, mint ami annak felszínén érzékelhető. Ez a láthatatlan életerő (a talajbiota, edafon), ami nélkül a talajt nem nevezhetnénk termőtalajnak, csak közegnek, támasztó anyagnak, ahol a növényeket külsőleg kell táplálni és védeni is. A mesterséges növénynevelési módok adják a példát, így a „hidroponikus rendszerek”, vagy a vertikális, illetve a „cirkuláris gazda(g)ság” ismert és terjedő megoldásai is. A jól szervezett, automatikusan működő emberi tudás, aminek egyes területeken meglehet a helye, az élelmiszereinknél mesterséges, művi körülményekhez és a „funkcionális” éhezés negatív következményeihez vezethet. A Földi ökoszisztémától eredő élet, a mikroorganizmusok lényeges szerepet játszanak még a légköri folyamatokban, akár a felhőképzésben is. A Földi ökoszisztémák önszabályozó mechanizmusának a felfedezése vezetett el a Gaia-elmélethez, ami szintén a biológiai gondolkodásra hívja fel a figyelmet. Itt az ideje a biológiai talajművelésnek, az ökológiai rendszerszemléletnek és a környezet(ember)barát megoldások alkalmazásának!

A talajok kialakulása hosszú időkre nyúlik vissza, a talaj érték

A talajképződés évtizedek-évszázadok, de még inkább évezredek természeti folyamatainak az eredménye. A talaj a Földfelszín laza, ásványi és szerves anyagokból álló szilárd része, ami genetikai és környezeti tényezők (víz, hőmérséklet…), makro- és mikroorganizmusok, a domborzat és az anyakőzet hatására jön létre. Egy felszíni 2 cm-es réteg kialakulása 500 évbe is kerülhet. Ki kell mondanunk, hogy esetenként akár még a 10 ezer éves talaj is fiatalnak számít ahhoz, hogy kellően feltárt és ásványosodott, „igazi” termőtalaj legyen. Számos környezeti tényező együttállására van szükség ehhez. Az általános összetételt figyelembe véve a legtöbb talajnak is csak fele a szilárd alkotórész, így a homok, iszap, agyag és egyéb frakciók. Átlagosan 20-20% a levegő és a víztartalom, amelyekre szintén szükség van ahhoz, hogy a maradék 5-10% alkotórész kifejthesse áldásos tevékenységét. A legkisebb mennyiségben található növényi gyökerek, valamint az élő, élettelen szerves anyagok és a humusz teszik lehetővé a talaj összes ismert funkcióját és szolgáltatását. A humusz a talajban közvetlen és közvetett módon is befolyásolja a talajok minőségét, egészségi állapotát és működőképességét. A szerves anyagok mennyiségétől és minőségétől, az átalakulások során a humusztól függ a talajok színe, egyéb fizikai-kémiai tulajdonsága és a talajélet megnyilvánulása is. Közvetlen és közvetett hatásokra alakul ez ki. A szerves anyagok a talaj ásványi anyagaival összekapcsolódnak. Az ilyen humusz, ásványi anyagok lassú feltáródásuk során a növényt foszforhoz, káliumhoz és egyéb tápelemekhez juttatják. A foszfor felvehetővé tételéhez és a biológiai nitrogén-kötéshez is a talajélet javításával lehet hozzájárulni. A biológiai alapú, bioeffektív szemlélettel éppen ez a műtrágya-helyettesítő vagy -kiegészítő hatás használható ki környezetbarát módon.

A természet rendje szerinti gondolkodás a talajok működésére figyelemmel van. Ha a szerves anyagok mennyisége kevés (az „éléskamra” üres a talajban), akkor az nem tud a növényeknek önellátó módon, biológiai úton tápanyagokat biztosítani. A „feltételes megújuló-képesség” a hiányzó talajtulajdonságok pótlását jelenti.

A talaj élőlényeinek rendszere biztosítja a talaj elvárt működését

A talajban található élőlények speciális életteret (pedoszférát) hoznak létre. Ez a különleges hatótér, a talajtól elvárható számos tevékenységgel, „ökoszisztéma-szolgáltatással” összefüggésbe hozható. A talajbiológiai tevékenységtől van a talajnak életereje, egészsége, de a környezeti ártalmakat kivédő, toleráló (puffer) képessége is. A talajban lévő életerő a talajban élő lényeknek köszönhető, de a talajon élő lények, így a növények, állatok és az emberek egészsége is erősen ettől a tényezőtől függ. „Amit a talajjal teszel, azt önmagaddal teszed” (Stefanovits Pál). De az összes, talajjal kapcsolatos tevékenységnél figyelembe kell venni azt, hogy egy biológiai rendszer (akár a saját testünkre is gondolva) hogyan működik, mire van szüksége? A talaj földalatti élettömegének csak a mikrobiális része akkora, hogy 1 kanál termőtalajban több baktérium található, mint ahány ember él a Földön. Ez a talajok nemzetközi évének az egyik legfontosabb üzenete. A felső talajréteg specifikus mikroorganizmusai a leásott lepedődarabot (ami pamutból, cellulózból áll főleg) a talajban néhány hét alatt képesek elbontani (lásd: 1. fotó).

1. fotó: A talajba függőlegesen leásott pamut lepedődarab (0-110 cm mélységig) mutatja, hogy a talaj legfelső 0-20 cm-es rétege a legaktívabb. Ott az anyag igen hamar, néhány hét alatt elbomlott. A mélyebb rétegekben levegő oxigén nélkül a lebontás akadályozott (forrás: Biró B. gyűjteménye)

Az egészséges talajban élőlények sokasága „hemzseg”, és talál életteret. Legtöbbször csak a szabad szemmel nem látható mikroorganizmusokra gondolunk. Talán ezért is nem vesszük észre a különbséget a természeti törvények szerint működő és a művi úton fenntartott mesterséges, művi talajok között. A termőtalajban látható, szabad szemmel is megfigyelhető élő szervezetek is találhatók. Így például giliszták, pókok, atkák, ugróvillások és további talajállat- (fauna)szervezetek is, melyek szükségesek ahhoz, hogy a lebontás és felépítés örök körforgása (a „porból lettél, porrá leszel” törvénye) megvalósuljon. A legfontosabb talajélőlény a földigiliszta, aminek az élettere (a drilloszféra) hozzájárul a talaj sok egyéb kedvező tulajdonságához is (2. fotó). A nagyobb (makroszkopikus) élőlények kezdik el aprózni, kisebb részekre szedni a talajba került szerves anyagokat, amihez aztán a mikroszervezetek is hozzáférnek. A mikrobák bontják a növényi maradványokat, és az így felszabadult oldott anyagok biztosítják a növényi táplálkozást is. A lebontás során a könnyen lehasítható és gyorsan hasznosítható egyszerű vegyületekre van leginkább szükség. Ha ezek elfogytak, akkor a mikrobiális aktivitás hatására az építő folyamatok a bonyolult szerkezetű, összetett anyagokat létrehozva fejtik ki kedvező hatásukat.

2. fotó: A földigiliszták a biológiai talajművelés legfontosabb munkásai. Számuk növelése szerves anyagok bevitelével lehetséges. A hatásukra minden talajtani tulajdonság és a talajok működőképessége, termékenysége és a talajok egészségi állapota, toleráló, puffer-képessége is javul. A gilisztahumusz könnyen felvehető természetes tápanyagokat biztosít (forrás: Biró B. képgyűjteménye)

A talaj termékenységével közvetlen egyenes arányban van annak szervesanyag-tartalma. A humusz tárolja – a többi jelentős funkciója mellett – még azt a szenet is, amit a növények a levegőből, mint szén-dioxid vettek fel korábban. Ezáltal csökken az üvegházhatású gázok mennyisége a légtérben, és a talaj az egyik legfontosabb széntárolóvá (is) válik. A talaj szerves anyaga globálisan 1500 billió tonna szenet tárol, ami legalább 3-szor akkora mennyiség, mint amennyi a talaj feletti biomasszában, a fákban, bokrokban és a füves helyeken van. A humusz tárolja továbbá a vizet is, mint egy szivacs, így a talaj vízháztartása is javul. Szerkezetileg a talaj pórusterei is kellően levegőzöttek lesznek, ami szintén segíti a talajok élettevékenységét.

A hiányzó talajéletet pótolni kell, de nem csak a mikrobiológiai talajoltókkal. A szabad szemmel is látható talajállatok hiányát is észre kell venni. Állati trágyák hiányában komposztok és zöldtrágyák is megoldást jelenthetnek. Ami a talajról lekerült a termesztés során, azt pótolni kell.

1. táblázat: A talajok összetétele, a fizikai-kémiai és a biológiai talajtulajdonságok alakulása és a tényezők közötti összefüggések (Biró B. összeállítása) Talajtulajdonság Talajok főbb összetétele, típusai homoktalaj iszapos vályogtalaj agyagtalaj T a l a j f i z i k a i t u l a j d o n s á g o k Szemcseösszetétel főleg homok főleg iszap főleg agyag Szín világos, sárgás-barna barna, sötétbarna sötétbarna, feketés Vízmegtartó képesség kevés, a vizet hamar elveszti jó és meg is tudja tartani a vizet víz hatására duzzad, kenődik, kiszáradásra keményedik Levegőzöttség sok levegő, porózus optimális szintű levegőzöttség kevés levegő, víz hatására még kevesebb lesz Kötöttség laza szerkezetű jó szemcse-összetételű a kötöttség nagy, tömörödő talaj T a l a j k é m i a i t u l a j d o n s á g o k Tápanyag-tartalom igen kevés, kicsi jó, jól felvehető jó, de felvehetetlen lehet Tápanyag-felvehetőség a víz hiánya miatt korlátozott a víztartalomtól függően, de jó részben nem hozzáférhető Humusztartalom alacsony, 1-2 % alatt közepes, jó magas, de a minősége változó pH savanyodásra hajlamos semleges körüli értékek A Ca-karbonát-tartalomtól függ T a l a j b i o l ó g i a i t u l a j d o n s á g o k Baktériumok kevés számban, a tápanyagkorlát miatt optimális körülmények az agyagtartalom véd, de a kiszáradás gátol Gombák kevés, de a számuk savanyúsággal nő közepes szint szerves-anyagok mennyiségétől erősen függ Fotoszintetizáló szervezetek korlátozottak a vízhiány miatt a talaj felsőbb rétegeiben főleg a talajok felszínén az oxigénhiány miatt Talajfauna kevés a számuk, a szervesanyagok hiánya miatt optimális állapot, a művelési mód a meghatározó a kötöttség lehet erősen korlátozó tényező

A talajok kémiai és fizikai tulajdonságai is meghatározzák a talajéletet és termékenységet

A talajban a levegőre azért van szükség, mert a legtöbb élőlény a talajban az oxigéndús környezetet igényli. A talaj felső, termékeny részében ezért főleg oxigénigényes (aerob) szervezetek találhatók meg, és ez a tulajdonság ad egészséget a növényi gyökerek légzéséhez is. A talajban (a sajtoknál közismert módon) a levegőt tartalmazó „lukak” ugyanolyan fontosak, mint a talaj egyéb alkotói. Ezek biztosítják a gyökereknek és az élő szervezeteknek a légzést, az ahhoz szükséges oxigént. Ha azonban a tömörödés miatt levegőtlen (anaerob) oxigén-hiányos talaj alakul ki, akkor ez erjedéses (fermentatív) folyamatokhoz, nitrogénveszteséghez, üvegházhatású gázok képződéséhez és ezzel együtt a növényi gyökerekre (is) toxikus anyagok képződéséhez vezet. A tömörödés akadályozza a vízmozgást is a talajban, gondoljunk csak a szélsőséges helyzetekben kialakult belvizes talajokra. A laza talajban a levegő mellett a víz kellően beépül, annak részévé válik. Egy köbméter talajban 200 liter víz is megtalálható, ez biztosítja a folyadékot a növényeknek a hosszú ideje hiányzó eső, vagy öntözés alatt is.

A talajpórusok térfogata, mennyisége függ a talajszemcsék méretétől, mennyiségétől, a talaj szerves anyagától, a növényi gyökerektől, a talajműveléstől és a talajban élő szervezetek számától, milyenségétől is. A mély altalaj, amiben a gyökerek könnyedén lejutnak, biztosítja a vizet és a talaj termékenységét még a felszín kiszáradása mellett is. A talajok fizikai-kémiai és biológiai tulajdonságai közötti összefüggéseket az 1. táblázat összegzi.

A szemcseösszetétel elsődlegesen meghatározza a talajok többi lényegi tulajdonságát. A kvarcban gazdag kőzetek általában durvaszemcséjű „homoktalajokat” hoznak létre. Az ilyen talaj igen jól levegőzött, de ezeknél a viszonylag kicsi víz- és a kevés tápanyagtartalom akadályozza a folyamatos növénytáplálást. A földpátokban, agyagásványokban gazdag talaj finomszemcséjű részecskékből áll, ami az „agyagtalajokat” eredményezi. Ezekben a duzzadóképes agyag megtartja a vizet, védelmet biztosít a kiszáradás ellen a mikroorganizmusoknak, ezáltal azok tevékenysége révén is több felvehető növényi tápanyag és víz lesz jelen. A levegőtartalom viszont az igen kicsi szemcsék és azok összetömörödése miatt nem lesz megfelelő, ami akadályozza mind a talajélőlények, mind pedig a növényi gyökerek életlehetőségeit, fulladáshoz, toxikózishoz vezet. Az agyagos talajvíz hatására a duzzadóképes agyagásványok miatt kenődik és művelhetetlenné válik, kiszáradáskor pedig a tömör, szilárd és kemény rögök nehezítik a művelését az ilyen „perctalajoknak”.

A legjobb talajok nem túlságosan homokosak, és nem is túlságosan agyagosak. A vályogtalajok az iszapos, közepes szemcseösszetételükkel kombinálják a homoktalaj jó levegő-tartalmát azzal a képességgel, hogy a vizet és a tápanyagokat is jól tárolni képesek. A mezőgazdasági termesztésre leginkább a különlegesen termékeny talajok alkalmasak, a kevésbé termékeny talajokon pedig inkább réteket, legelőket, vagy erdei ökoszisztémákat érdemes kialakítani. Ökológiai szempontból ezek a legkevésbé termékeny talajok is igen értékesek. A tőzeges ökoszisztémák például túlságosan is vizesek ahhoz, hogy intenzív farmok alakuljanak ki rajtuk, de hatalmas mennyiségű szenet (carbont) tárolnak, és emiatt a szerepük környezetvédelmi szempontból felértékelődik. Ha a talajt hosszú távon, rendre intenzíven művelik, annak természetes regenerálódását (resilience erejét) figyelmen kívül hagyva, akkor annak elvárt funkcióit egyre kevésbé tudja ellátni, szerkezete, biológiai élete pusztulni (degradálódni) fog. Világszerte körülbelül a talajok 20-25%-a érintett ebben, és egy másik 5-10% (8,4 millió hektár) pusztul évente(!). Az is látható, hogy ebben a folyamatban a mezőgazdasági művelésű talajok a leginkább érintettek. A „művelés” pedig jelenthetne valójában is művelést. Nemzetközi szinten ismerünk olyan talajokat, amelyek 7000 éves mezőgazdasági használatot követően is termékenyek (pl. a Nílus deltavidékén a több ezer éves gazdálkodás sem okozott degradációt, talajpusztulást), a biológiai művelés szabályait figyelembe véve. A „zöld” megoldásokat, az „óvd meg, és úgy termelj!” felhívást jelenleg a FAO is kiemelten támogatja.

A megfelelő, biológiai alapú talajművelés egyúttal a környezeti hatásokra (az ökoszisztémára, a természeti működőképességre) is kedvező. A talaj feltételesen megújuló természeti kincs, működése fenntartható, és bizonyos szinten javítható is, ha annak feltételeire, a természet törvényeire figyelemmel vagyunk. Segítsük a természetet azzal, hogy együttműködünk vele! A mikrobiális talajoltások szükségességének megítéléséhez is ez az egyik legfontosabb szempont.

Biró Borbála,
az MTA doktora, egyetemi tanár
[email protected]