|
A talajtermékenység és a növénytáplálás összefüggései
2004.07.12. 20:39
Környezetünk
nagy mértékű terhelése a XIX. századi ipari forradalom után gyorsult
fel. A fokozatosan megtelepedő nagyipar, ezen belül a magas input
igényű (intenzív), világpiac orientált mezőgazdaság ugyanis a
környezeti szempontok háttérbe szorításával, kizárólag a gazdasági
profit szem előtt tartásával kívánta (és kívánja többnyire ma is)
elérni céljait. A talajhasználat és a gazdálkodás mikéntje azonban
hatással van a talaj termékenységére, mint ahogy a talaj termékenysége
is alapvetően meghatározza a növénytermesztés sikerét. Többek között
ezért is törvényszerű, hogy az iparszerű növénytermelési rendszerek a
háttérbe szorulnak és fokozatosan átadják helyüket az alternatív
gazdálkodási rendszereknek.
A
„fenntartható fejlődés” (sustainable development) és a „fenntartható
mezőgazdálkodás” (sustainable agriculture) napjainkban gyakran
emlegetett fogalmak. A „fenntarthatóság” (sustainability) azt jelenti,
hogy a ma élők igényeit és úgy kell kielégíteni, hogy az a jövő
generációk igényeinek kielégítését nem veszélyezteti.
A
„fenntartható fejlődés” olyan gazdasági növekedést jelent, amely
harmonizál a természeti erőforrások regenerálódásával és a
környezetterhelés asszimilációs képességével. Segítségével elérhető a
folyamatos, mennyiségében korlátozott, de minőségében korlátlan
gazdasági növekedés, a természeti erőforrások és a környezetterhelés
harmonizálása, az életminőség javulása.
A „fenntartható
mezőgazdaság” olyan művelési mód, melynek során megőrizhetők a
mezőgazdaság alapjául szolgáló természetes erőforrások. Gyakorlata
többek között a vetésforgók alkalmazására, a szerves tápanyagok
utánpótlására, a talajkímélő művelési módszerekre, a szintetikus
növényvédő szerek és műtrágyák használatának jelentős csökkentésére
épül. Éppen ezért (talajkészleteink állagmegóvása, a termesztés káros
környezeti hatásának megelőzése, kiküszöbölése érdekében) az előttünk
álló évtizedekben a vegyszerek és ipari eredetű energiaforrások
felhasználásának csökkentésére, a terméshozamok növelésére, a gazdasági
kockázat és a költségek minimalizálására kell törekedni. Könnyű belátni
ugyanis, hogy a teljes értékű emberi táplálék fő forrásai még sokáig a
mezőgazdasági termékek lesznek, melyek előállítása a növények
terméshozamának állandó növelését biztosító talajtermékenységen alapul.
A talaj szerepe a termékenység kialakulásában:
A
talaj a növényzet alapvető élettere. Döntően a talaj biztosítja ugyanis
a növényi fejlődéshez és növekedéshez szükséges tápelemeket, ezért a
mezőgazdasági termelés, a növénytermesztés szempontjából rendkívül
fontos. Legfőbb tulajdonsága a termékenysége, vagyis az a képessége,
hogy a kellő időben képes a növényeket vízzel és tápanyaggal ellátni.
A
talaj alapvetően három komponensből épül fel: szilárd, folyékony és gáz
fázisból. E három komponens kölcsönhatása teremti meg azt a
környezetet, amely lehetővé teszi a növényi- és mikrobiális életet a
talajban és annak felszínén. A szilárd fázis főként tápanyag raktározó
szerepet tölt be, a talajoldat szállító- és reakcióközegként
funkcionál. A gáz fázis, a tulajdonképpeni talajlevegő, teszi lehetővé
az oxigén és a molekuláris nitrogén beáramlását, a szén-dioxid
távozását. A három fázis dinamikus egyensúlyban van. Állandóan
változnak a gyökerek tápanyagfelvétele, a mikroorganizmusok
tevékenysége, a csapadék (öntözés), a talajművelés és a trágyázás
következtében. Az egyes fázisokon belül, de főleg a fázishatárokon
lejátszódó folyamatok eredményeképpen a folyékony fázisban szervetlen
sók és ionjaik jelennek meg, melyek a növények táplálékát képezik.
Talajtani
szempontból öt talajképző tényezőt különböztetünk meg (földtani,
éghajlati, domborzati, biológiai, talajok kora). Ezek együttese
alakítja a talajt, egymást nem helyettesíthetik, önmagukban csak
időlegesen és helyileg kerülhetnek uralomra. Hozzájuk kapcsolható még
az emberi tevékenység (mint antropogén tényező) is. A tényezők egymásra
hatása alakítja ki végül a különféle talajtípusokat.
A
talajtípusok ásványi alkotóik, szervesanyag összetételük és
mennyiségük, fizikai, kémiai, biológiai tulajdonságaik alapján
különbözőek. Tápanyagtartalmuk, tápanyagaik hozzáférhetősége más és a
tápanyagok talajból történő felvételét a talaj biológiai tulajdonságai,
pH-ja, hőmérséklete, mechanikai-, ásványi összetétele, szerkezete,
vízgazdálkodása is befolyásolja.
Kultúrnövényeink, a szén és
oxigén kivételével, melyet leveleiken keresztül a levegőből vesznek
fel, minden táplálékukat gyökereik segítségével a talajból nyerik. Az
egyes talajok a főbb növényi tápanyagokat különböző mennyiségben
tartalmazzák. Azt, hogy adott talaj egy adott tápanyagból mennyit
tartalmaz, a talaj összetétele határozza meg. A kötöttebb talajok több
tápanyagot tartalmaznak.
A talajtermékenység fogalma:
A
talaj termékenységét azok a talajtulajdonságok és talajban lejátszódó
folyamatok határozzák meg, melyek a növények optimális
életfeltételeinek megteremtéséhez szükségesek. A talaj termékenysége
alatt értjük azon képességét, ahogyan, illetve amilyen mértékben el
tudja látni a növényt tápanyaggal, vízzel és levegővel, illetve képes a
növények számára kedvező fizikai, kémiai és biológiai feltételeket
létrehozni.
A termékenység szintjéről közvetlenül a
terméshozamokból ítélhetünk legmegbízhatóbban. Minél nagyobb a talaj
termékenysége, annál inkább képesek az arra ható külső erők
befolyásukat kifejteni a termések fokozására. Nem helytálló azonban, ha
a termékenység színvonalát csak a mindenkori termések nagyságával
mérjük fel! A talaj ugyanis nem pusztán tápanyag-forrás, hanem egyúttal
közvetítője is a természeti tényezők egész sorozatának. A termékenyebb
talaj olyan korszerű erőgéphez hasonlítható, amely az üzemanyagot
nagyobb hatásfokkal képes hasznosítani, szemben egy elavult szerkezetű
vagy rossz karban lévő géppel. Éppen ezért a kevésbé termékeny talajon
is lehet ugyanakkora terméseket elérni, de jóval nagyobb költségek,
ráfordítások árán, összességében tehát kevésbé gazdaságosan.
A
talajok termékenységének kihasználása lényegesen függ az ember
erőfeszítéseitől, eszközbefektetéseitől. A különböző
termesztéstechnológiák termőképesség javító, de akár kedvezőtlen,
degradációs folyamatokat is indukálhatnak, melyek irreverzibilisek is
lehetnek, így jóvátehetetlen károkat okozhatnak a környezetben.
A
talajok termékenysége, mint a földjáradék megállapításának, a
termőföldek aranykorona értékének szerves része, a föld árának
kialakításában is fontos szerepet játszik, ezért közgazdasági, üzemtani
szempontból is jelentős.
A humusz jelentősége a talaj termékenységének kialakításában:
A
termőtalaj szilárd részei két fő alkotórészből állnak: szervetlen és
szerves anyagokból. A szervetlen alkotók alapanyagai a kőzetek. A
kőzetek ásványokból tevődnek össze, melyek fizikai, kémiai, ásványtani
összetétele, mállottsági foka döntő befolyással van a talajok
termékenységére. Alapvetően tartalmazzák a növény számára szükséges
valamennyi makro- és mikrotápelemet (a nitrogénvegyületek kivételével,
melyek a mikrobiális tevékenységnek köszönhetően alakulnak ki). A talaj
szerves anyaga, a humusz a talajba juttatott, illetve ott keletkező
állati és növényi maradványokból lebontott szerves maradványokból
képződik.
A humusz a talaj termékenységének elsődleges
megalapozója. „Tartósított” szervesanyagai morzsássá teszik a talajt,
könnyen bomló alkotórészei (a felszabaduló ásványi anyagokkal)
táplálják a növényeket. Élő és holt részre osztható. Az élő anyagot a
talaj mikro- és makroszervezetei alkotják, a holt rész a talajon élő
növények maradványainak többé-kevésbé elbomlott anyagaiból és a
mikrobiológiai bontás útján átalakult, valamint újraképződött szerves
anyagból áll. A talaj szerves anyagát felépítő alkotóelemek a
következők:
- nem humuszanyagok:
- fehérjék, aminosavak (a növényi és állati eredetű fehérjék
bomlásakor válnak szabaddá),
- szénhidrátok (cukrok, keményítő, hemicellulóz, cellulóz,
pektin),
- lignin (fás növényi anyagok bomlása után marad vissza),
- növényi és állati maradványok egyéb anyagai (zsírok, viaszok,
kitin),
- új képződmények:
- poliuronidok (a talajban élő mikroszervezetek
élettevékenységének termékei),
- speciális hatású enzimek (a talajban élő mikroszervezetek
élettevékenységének szabályozói),
- humuszanyagok:
- fulvosavak
(kis molekulatömegű, sav jellegű vegyületek. A talaj szerves anyagából
alkáliákkal (lúgos oldatokkal, pl.: 0,5%-os NaOH-dal) kioldható
anyagok, melyek az oldat megsavanyítása után is oldatban maradnak),
- huminsavak
(nagy molekulatömegű, polimerizált vegyületek, melyek a talaj szerves
anyagából alkáliákkal kioldhatók és az oldat megsavanyítása után
kicsapódnak),
- humin, illetve humuszszén (hideg, híg lúgos oldás során nem
oldódnak ki a talajból).
A
talajoknak talajtípustól függő optimális szervesanyag tartalma van. Az
elmúlt évtizedekben eleinte növekvő, majd jelentősen visszaeső
műtrágyázás jelentős különbségeket hozott létre a talajok szervesanyag
tartalmában, a talajból a légkörbe jutó gázok mennyiségében és a
talajvizek nitrát-szennyeződésében. A környezet megóvása érdekében is
fontos szerepet játszik a talajok szervesanyag tartalma, mely két
részre osztható: az inert, vagy „tartós” humusz és a könnyen
mineralizálódó, vagy „táp” humusz részre. Az inert részhez a humusz és
a huminsavak tartoznak, melyek a talajszerkezet stabilitásában, a
nehézfém szennyezések és növényvédő szerek megkötésében, toxicitásuk
csökkentésében, talajvízbe kerülésük megakadályozásában játszanak
szerepet. A fulvosavak és egyéb kis molekulájú szerves vegyületek a
táphumuszhoz tartoznak és a talajok N-szolgáltatásáért felelősek.
A
talajban mind a szerves, mind a szervetlen alkotók nagy része, méretük
alapján, a kolloidokhoz tartozik. A talajkolloidok képesek a
felületükön ionok megkötésére, sőt egyes típusaik tápanyag raktárként
is funkcionálnak. Szétesésük, mállásuk során pedig tápanyagot
biztosítanak a növények számára.
A talaj termőképességét
nagymértékben meghatározza szervesanyag-tartalma és annak minősége. A
talajok szervesanyag-, illetve ásványi tápelem tartalma, megfelelő
ellátottsága előfeltétele a maximális mezőgazdasági termelésnek. De
ezek az elemek önmagukban nem képesek rekordtermést biztosítani, számos
egyéb, a növény növekedését, fejlődését befolyásoló korlátozó hatás
lehetősége miatt.
A környezet hatása a talaj termékenységére:
A
növényre ható környezeti tényezők befolyásoló hatásukat a talajon
keresztül, illetve közvetlenül a növényre hatva is kifejthetik. Ezek a
tényezők lehetnek:
- genetikai,
A növény genetikai felépítése
(konstitúciója) határozott korlátot állít fejlődése elé, melyet
semmiféle környezeti tényező hatására sem hághat át.
- fajtól és fajtától függő, tápanyagszükséglethez kapcsolódó,
A
növénytermesztéssel kapcsolatos. Adott termőhelyhez leginkább megfelelő
növény és fajta megválasztása, növényi sorrend, vetésidő, stb.
- éghajlati (klimatikus), mely felosztható:
- sugárzási energiára,
A
fény minősége, intenzitása, tartama egyaránt jelentős. A növény
növekedésére, fejlődésére, alakjára, anatómiai felépítésére,
transzspirációjára, tápanyagfelvételére, földrajzi elterjedésére is hat.
- hőmérsékletre,
Közvetlenül
hat a fotoszintézisre, a légzésre, a sejtfal áteresztő képességére, a
víz és a tápanyagok felvételére, a transzspirációra, az
enzimaktivitásra, a fehérjék koagulációjára.
- légköri összetétellel kapcsolatos
Elsősorban
a CO2-tartalom tartozik ide, valamint különböző gázok, melyek nagyobb
mennyiségben a vegetációt károsíthatják. A levegő mozgása, a szél is
fontos ökológiai tényező, akár kedvező, akár káros hatásait tekintve,
csakúgy, mint az elektromos kisülések.
- nedvességviszonyokkal összefüggő,
A
légköri csapadék legfontosabb alakja az eső. Mennyisége, eloszlása,
minősége (lásd: savas esők), hasznosulása, intenzitása, stb. rendkívül
fontosak, mert a víz a szénhidrátok előállításában, a protoplazma
hidratációjának fenntartásában, a tápanyagok és ásványi elemek
szállításában, a sejtosztódásban és a növekedésben is szerepet játszik.
- földfelszíni (fiziografikus) tényezők.
Ide
sorolandók a Föld évmilliók során kialakult domborzati viszonyai, a
szél és a víz által indukált defláció és erózió (ami a talajrétegek
elhordásával, elmosásával, más helyütt pedig túlzott mértékű
felhalmozásával fejti ki hatását), a termőréteg vastagsága és a
talajvíz szintje is.
Mindezek mellett, velük egy időben, a növényt a talajon keresztül is
befolyásoló hatások érik. Ilyen a talajok:
- szerkezete,
Különösen
a számottevő mennyiségű iszapot és agyagot tartalmazó talajoknál
jelentős. Nagymértékben meghatározza a talaj térfogatsúlyát. Minél
nagyobb a térfogatsúly, annál tömöttebb a talaj, kevésbé szerkezetes,
kisebb a porozitása. Mindezek pedig a növény csökkent növekedésében
tükröződnek.
- kémhatása,
A növény fejlődéséhez, növekedéséhez szükséges elemek felvehetőségére,
talajeredetű betegségekre gyakorol hatást.
- gáztartalma, levegő összetétele,
Mennyisége
függ a hézagtérfogattól, így végső soron a talajszerkezettől, és a
talaj nedvességtartalmától. Az oxigénellátás elsősorban a gyökér
felszívó felületén kritikus. Ezért nem csak az oxigén mennyisége, de
talajon átdiffundálási sebessége is fontos, hogy megfelelő parciális
nyomást tartson fenn a gyökér felszínén.
- vízgazdálkodása,
A
növekedés a csekély és a túlzott talajnedvességben is gátolt.
Szárazságra hajló viszonyaink között különös jelentőséggel bír a
szeszélyesen hulló csapadékvízzel történő okos gazdálkodás.
- hőforgalma,
A
talaj biológiai tevékenységét, a magvak csírázását, a gyökerek
növekedését, légzését, a növény fejlődését, tápanyagfelvételét, a talaj
kiszáradását befolyásolja.
Egyik tényező megváltozása
vagy megváltoztatása maga után vonja a többi tényező változását,
illetve megváltoztatását. A víz, a levegő és a hő kívánatos
egyensúlyának megteremtése a talajban a talajművelés legalapvetőbb,
egyben legáltalánosabb problémája. A talajművelés, a talajjavítás, a
trágyázás, az öntözés, a növényvédelem, stb. okszerű alkalmazásával
lehet átalakítani, előmozdítani a gazdasági szempontból fontos növények
növekedését, fejlődését. Segíteni küzdelmüket a nedvességért,
tápanyagokért, fényért.
Az ismertetett befolyásoló tényezők
hatására alakul ki adott talajon az a termés, amely a talaj
termékenységére, állapotára jellemző. Évenként, sőt éven belül is
változó az egyes tényezők kölcsön- és közvetlen hatása a termésre, még
azonos talajtípus esetén is. A termékenység stabilitása éppen ezért a
termés biztonságának fontos tényezője. Kiegyensúlyozottsága,
pufferkapacitása ellensúlyozhatja ugyanis egyéb, kedvezőtlen hatások
mértékét, átsegítheti a növényt a stresszhelyzeteken. A termékenység és
stabilitásának fenntartása, fokozása tehát elemi érdekünk.
A
növények igényét maradéktalanul kielégítő talajállapot létrehozása - a
befolyásoló tényezők nagy száma miatt - nem, vagy csak nagyon ritkán
lehetséges. Az utóbbi időben ezért azok a törekvések érdemelnek
figyelmet, melyek összhangot teremtenek a növények igénye és a
talajvédelem követelései között, lehetőleg gazdaságosan.
Petróczki Ferenc
|
AJÁNLOM AZ OLDALT
