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, mű-trágyákkal, 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 baktériumtrágyák, 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.

11. rész: Kérdésekre válaszolva. A szója oltása.

A cikksorozatban lehetőséget adtunk az olvasói kérdésekre is. A legtöbb kérdés a szója talaj-/növény-oltásával kapcsolatosan érkezett. Többen panaszkodtak, hogy a szójához ajánlott oltóanyagok használata ellenére sem találnak nitrogén-kötő gümőket a szója gyökerén és vajon mi lehet ennek az oka? Vegyük sorra a szója-oltással kapcsolatos ismereteket.

Használok talajoltót, de mégsem találok gyökérgümőket. Miért nincsenek?

A talajoltó készítmények nagyon sokfélék. Még ha a szójára ajánlják is, akkor sem biztos, hogy az a biológiai nitrogén-kötés kialakítására alkalmas. A gyökérgümőket csak azok a baktériumok képezik, amelyek a növénnyel egy „intim” kapcsolatot, „szimbiózist” tudnak kialakítani és csak ezt követően lesz kölcsönösen hasznos az együttélés a baktériumok nitrogén-kötése által. A növény a nitrogént aminosavak, fehérjék anyagába építi be és saját növekedésére fordítja. A folyamatban a növényi igény ezáltal nem külsőleg bevitt nitrogén műtrágyákkal valósulhat meg. Ezt mutatja az első kép.

A szója oltására ajánlott termékek nem mindegyike tartalmaz megfelelő N₂-kötő baktériumokat. Találkozhatunk olyan talajoltóval is, amiben az oltóanyag nem alakít ki kapcsolatot a szójával és ezért nem hatásos. A legtöbb (szójához is ajánlott) kereskedelmi oltóanyagban nem a növényhez specifikus, hanem általános, mindegyik növényhez megfeleltethető, illetve növény nélkül is használható, „szabadon-élő” nitrogén-kötő baktérium, az Azotobacter genusz fajai és törzsei találhatók. Az így létrejött nitrogén igen kevés (5-15 kg/ha) és nem fedezi a növényi igényt.

A hatékony nitrogén-mennyiséget biztosító gyökérgümőket csak a szójával szimbiózist kialakítani tudó baktériumok hozzák létre. Biológiai nitrogén-kötés a pillangós növények gyökérrendszerében az úgynevezett gyökérgümőkben valósul meg. Ezekben a különös kis „kamrácskákban” a baktériumok zavartalanul tudják a molekuláris N₂-t felbontani, hogy az alkalmas legyen a növénytáplálásra. A levegő 78%-a ilyen szabadon felhasználható (de más élőlények számára mégsem hozzáférhető, nem megbontható) nitrogén gázból áll. A szimbiózisban egymásra-talált két közreműködő partner a növény és a baktérium igényes egymás társaságára, a szója gazdanövények csak a hozzájuk illő baktériummal „hajlandók” együttélni. Ahány pillangós növény szinte annyiféle nitrogén-kötő faj létezik. A szójával ennek megfelelően kizárólag a Bradyrhizobium japonicum nevű baktérium faj tud szimbiózist kialakítani. Ha hatékony szimbiózist akarunk, akkor célszerű ellenőrizni, hogy az oltóanyag tartalmaz-e B. japonicum törzseket (is)?

A szója Amerikából került hazánkba és mivel itthon még korábban ezt a növényt nem termesztették, így a rhizobium partner is hiányozhat a talajainkból. A szója idehaza a megfelelő szimbionta rhizobium baktérium nélkül csak úgy terem meg, ha a biológiai természetes nitrogén-kötő képesség helyett külsőleg adjuk a növény igényét fedező nitrogén-műtrágyákat. A 2. fotón látható, hogy műtrágyák és szimbionta nitrogén-kötő „japonicum” baktérium nélkül a növény mennyire rosszabb állapotú.

Lehet-e fokozni a gümő-képzést második vagy a harmadik évi újra-termesztéssel?

A következő évekre, ha újra-termesztjük az adott talajban a szóját, akkor a rhizobium baktériumokkal történő oltás nélkül is több gyökérgümő lesz a növényen. Ennek oka, hogy a növény előidézi az ilyen „mikro-segítők” elszaporodását a talajban, hiszen ezzel a növény csak jól járhat. Az adott talajban már az első évben is előfordulhatott valamennyi „alvó”, nyugalmi állapotú „japonicum” baktérium és azok az első év során fel tudtak szaporodni. Ehhez az is kell, hogy a talajban a felvehető nitrogén mennyisége a növény fejlődésével párhuzamosan ne fedezze teljes mértékben a növényi igényt. A sok műtrágya visszaveti a természetes úton történő biológiai nitrogén-kötést, mert a jól ellátott növény nem igényli a mikrobák természetes segítségét, nem kell ezzel is törődnie, energiát befektetnie e-nélkül is elvan.

Tarka koronafürt (Coronilla varia) takarmány-növény termesztésénél tapasztaltuk, hogy gyengén humuszos homok-talajban mindössze 45 kg indító (starter) N-műtrágyára volt szükség az optimális biológiai nitrogén-kötés kialakulásához. A starter biztosította a növény kezdeti fejlődését, később pedig rá lett utalva arra, hogy azt követően a baktériumok is dolgozzanak. Ezzel 140 kg/ha nitrogén kiadását lehetett megspórolni a természet erejével.

Mindegyik szójára ajánlott oltóanyag hasznos? Melyiket válasszam?

A talajoltó termékek között a nitrogén-kötő baktériumok jelenléte a leggyakoribb. A nitrogén az egyik leginkább szükséges makro-tápelem, amelyre minden növénynek a legnagyobb mennyiségben szüksége van. A szójánál a nitrogénnel való ellátást csak a Bradyrhizobium japonicum biztosítja. Az oltóanyagok gyakran tartalmaznak még egyéb, pl. szabadon élő, vagy asszociatív nitrogén-kötő baktériumokat is, mint pl. az Azotobacter, Azospirillum genuszhoz tartozó nitrogén-kötőket. Az asszociatív szimbiózisnál nincsenek gyökérgümők, ezek a baktériumok a gyökérbelsőben élnek. A szójával való hasznosságuk nem biztos, hogy megvalósul.

1. kép Biológiai nitrogénkötésre alkalmas gyökérgümők a szója gyökerén

A nitrogén-kötők mellett a leggyakoribb biotrágyák a nehezen felvehető foszfor (P) oldására és a növény felé történő mobilizálására képesek. Olyan szerves savakat választanak ki, amelyek oldják az agyagásványokkal organo-minerális komplexek formájában kötött és így a növény számára nehezen felvehető foszfor-tápelemeket. A leghatékonyabbak ebben az arbuszkuláris mikorrhiza gombák (AMF), amelyek szintén szimbionták, azaz „kölcsönösen hasznos együttélést” tudnak kialakítani gazdanövényükkel, ha a körülmények ezt lehetővé teszik. AMF szimbiózis a magasabb-rendű növények 80%-ánál előfordul, így a szójánál is hasznos lehet. Szintén foszforoldó hatásúak még a spóra-képző (Bacillus) nemzetség fajai is a talajoltó készítményekben.

A növényi szármaradványok bontására is számos talajoltó-készítmény van forgalomban. Erre nem csak a baktériumok alkalmasak, de sugárgombákra és fonalas gombákra is szükség lehet. A cellulóz és a lignin lebontásához többféle mikrobából álló konzorciumra van rendszerint szükség. Az ásványosítás (mineralizáció) egy folyamat, ahol az egyik mikroba a másikat követi a hosszú molekula cukrokra bontása közben. Gyakran előfordul, hogy a lebontás megakad, ha például elfogy a talajból az enzim-aktivitáshoz szükséges mikroelem. Így alakul ki pl. az ún. pentozán hatás is, ha a nagy szén-tartalmú szalma lebontása közben az erős mikrobás aktivitás elhasználja a talajból a nitrogént és ennek hiányában toxikus anyagok keletkezhetnek. A cellulózlebontókat ezért nem tanácsos egyedül használni, olyan konzorciumi oltóanyag kell, ami nitrogént, foszfort, káliumot és egyéb tápelemeket is biztosítani tud a folyamathoz.

Jól működő talaj(mikro)biológiai tevékenységre van szükség a szója termesztése és a mikrobiális oltásokkal történő javítása során is.

Általában elmondható, hogy szimbionta mikrobák, nitrogén-kötők és foszfor-mobilizálók (japonicum baktérium, mikorrhiza gomba, spórás foszforoldók) és a cellulóz-lignin lebontására alkalmas sugár-, élesztő és fonalas gombák is szükségesek az egészséges talajhoz. Minél több mikroba típus és faj alkotja az oltóanyagot, annál inkább kialakul a teljes talajélet és „felpörög” a mikrobiális aktivitás is. A talajoltók alkalmazásánál általános elvként elmondható, hogy „a talajt kell táplálni, nem a növényt”, ami a szójánál és a pillangósoknál úgy módosul, hogy a növényre specifikus kapcsolatra is figyelve, a „nekivaló partnert is” vigyük a talajba, lehetőség szerint.

2. kép Biológiai nitrogénkötésre alkalmas szimbionta baktérium nélküli és oltott szója növények

Lehet-e együtt alkalmazni a talajoltókat a gomba- rovar- és gyomírtószerekkel?

A gümősödés elmaradását okozhatják a mezőgazdasági kemikáliák is. Ezek a vegyszerek a xenobiotikumok, azaz a mesterséges életidegen anyagok sorába tartoznak, így károsak lehetnek a hasznos baktériumokra is. Ezt a tényt úgy lehetne kivédeni, hogy a magra került csávázószertől távolabbra kerülne a hasznos mikrobás oltóanyag, hogy ne oltsák ki egymás hatását. Kérdés persze, hogy akkor hova kerüljenek azok a gyomírtószerek, amelyeket a mikrobiális lebontás akadályozására még további vegyszerekkel, úgynevezett hatásfokozókkal (extenderekkel, antidótumokkal) is ellátnak, hogy a mikrobákat gátolva, ölve azok ne bomoljanak könnyen le a talajban. A gyomírtókkal el lehet érni a gyommentes állományt, de akár a mikroba-mentes (steril?) talajt is. És akkor ismét jöhetnek a műtrágyák és az újabb növényvédőszerek, illetve a külsőleg bevitt baktérium-trágyák. A természetben semmi sincs ok és következmények nélkül. Ismernünk kell az ökológiai törvényszerűségeket ahhoz, hogy a talaj egészségi állapota, jobb működőképessége által a mi emberi életünk, egészségünk is jobbá váljon.

Az ökoszisztéma-törvényeket és a biológiai gondolkodást követő, ÉLETet óvó gazdálkodással javul a talajélet, a talajminőség és a talajerő. Nem csak a termékenység, hanem a talajegészség és ellenálló (pufferképesség) is. A fizikai-kémiai tulajdonságok mellett a biológiai mutatók jeleznek, óva intenek és megoldást is adnak. Bioeffektív (http://www.biofector.info) alkalmazásokkal az élő szervezeteket tartalmazó oltóanyagok hatása igazodik az adott talajhoz és talaj-növény rendszerhez. Ilyen talaj-diagnosztikai szolgáltatást a Szent István Egyetem Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszékén valósítunk meg. Az ide vonatkozó tudást új szakirányú továbbképzéssel is megalapozzuk, 2018 februárjában a Tanszék gondozásában „biológiai talajerőgazdálkodó mérnök” és „biológiai talajerőgazdálkodó szakember” képzést indítunk, amihez szakirányú alapdiplomával rendelkező jelentkezőket várunk.

További információ a http://talajesviz.kertk.szie.hu honlapon található.

Prof. Dr. Biró Borbála, DSc.
egyetemi tanár, az MTA doktora
[email protected]