A technika fejlődése más és nagyobb energiatartalmú olcsó energiaforrások alkalmazását tette lehetővé, először a szén, majd a szénhidrogén bázisú energiahasználat terjedt el. A kőolajnak és a földgáznak évről-évre egyre intenzívebb kihasználása, és az ebből adódó félelem az energiák fogyásától valójában sokkal kisebb, mint a használatából adódó környezetszennyeződés és a globális felmelegedés miatt is előtérbe kerülő környezetbarátibb megújítható energiák kérdése, elsősorban a biomassza hasznosítás.
Az éghajlatváltozási stratégia (Kiotó alapján) miatt a fejlett országoknak 2050-re 60–90%-kal kell csökkenteni az üvegházhatású gázok kibocsátását. A mezőgazdaságban az alacsony kemikália bevitelû integrált, illetve integrált biogazdálkodás válik uralkodóvá. Az állattartásnál keletkező trágya környezetbarát felhasználása, a keletkező biogáz összegyûjtése a helyes cél (Nemes, 2008). Ami a teljes mezőgazdasági területet illeti messze meghaladjuk a világ (27,9%) vagy az EU (46,6%) arányát, amely nálunk 66,9%. Az FVM számítása szerint a hazai mezőgazdaságban rejlő bioenergetikai potenciálhoz (260 PJ) 1250–1650 ezer ha termőterületre van szükség. A teljes magyar energiaigény 2006–2015 között 1160–1235 PJ/év. Tehát a biomasszából az országos igény 21–22%-ban fedezhető maximálisan és elméletileg. Az összes megújulón belül 90% a biomassza aránya, a hőhasznosítás mintegy 70%. Ezek a számok nem igazolják a túlzott elvárásokat, mert számos nyitott kérdés van; a fenntartható energiagazdálkodás, bioenergetikai integrációk, feldolgozási technológiák, versenyképesség stb. A meglévő nagy és globális energiahálózatban ezeket együtt kell kezelni (Dinya 2007).
Magyarországon a becslések szerint 600–800 ezer ha élelmiszertermő terület termelésből való kivételére van szükség energiacélú termelésre. A megújuló energiaforrások legszélesebb szegmensének a biomassza tekinthető. Az előbbi értékbe nem számolták bele a jelenleg termelődő és energetikai hasznosítás nélkül megsemmisülő gabonaszalmát, kukorica, napraforgószárat stb. (Bohóczky, 2007).
A biogáz vertikum a hulladékokat képes hasznosítani az első szinten, hő- és villamosenergiát termel a következő szinten, majd kiváló minőségû talajerő visszapótló komposztot ad. De, egy 60 MW teljesítményt kell produkálni 7–8000 órán át évente, ami nagyon nagy mennyiségû biomassza tüzelőanyag logisztikai kezelését tételezi fel (Balogh, 2007).
Az EU 2005-ben repcemag és repceolaj tekintetében nettó importőrré vált. A bioüzemanyagokat jelenleg csaknem egészében élelmiszerként felhasználható növényekből állítják elő. Megfogalmazódtak olyan aggodalmak, amely szerint a globális bioüzemanyag kereslet növekedésével a fejlődő országokban veszélybe kerülhet a megfizethető élelmiszer. Amennyiben 2010-re sikerül teljesítenünk az energiatartalom alapján számított 5,75% bekeverési célkitûzést benzinben, 144 ezer t bioetanol szükségletet kell kielégíteni, biodízel esetében a 4,4 térfogat %-os bekeverési arány 118 ezer t biofelhasználást jelent. A 2007–2010 közötti időszak célkitûzése a már létező két gyártókapacitással is kielégíthetők lennének (Szabadegyháza, Győr). Ennek ellenére 2006 őszéig több, mint 20 helyszínen beruházásra alkalmas üzem létesítését jelentették be a különböző befektetési csoportok.
Irreálisnak tûnnek a bejelentett kapacitások kivitelezései (Popp, 2007). A 2007-ig a biomasszára alapozott üzemek 1,633 millió ha szántóterület energiacélú hasznosítását teszik szükségessé. A magyar lakosság élelmiszeripari energiafogyasztása 300–400 PJ és növekvő tendenciát mutat. Ekkora energia mennyiségû élelmiszer előállításához búzából 3,8–5 millió ha területre van szükség. Tehát, ha a jelenlegi szántóterületünk majdnem felét energia termelésre fordítjuk, akkor az élelmiszereinket importálni kellene. Az EEA (European Environmental Agency) számításai alapján, Magyarországon 2010-ig 413 ezer ha szántó konvertálható energiatermelésre, 2030-ra pedig 547 ezer ha-ra növekedhet. Magyarországon a környezetbarát módon megtermelhető energetikai biomassza potenciál 145,5 PJ. Ezzel szemben az eddigi beruházási tervek 172,3 PJ hasznosítását célozzák. Az EEA 50,2 PJ-t tart ökológiai megfontolásból elképzelhetőnek. Ugyanakkor a hulladékok hasznosításával 87 PJ energia lenne megtermelhető és jelenleg csak 5,5 PJ-t használunk. A problémák megoldása igényli a természeti erőforrások minél hatékonyabb és fenntarthatóbb módon való hasznosítását. Ennek ellenére a szabályozás a hazai piac mindenhatóságára kívánja bízni a feltételesen megújítható természeti erőforrások sorsát (biomassza) (Kolheb et-al 2007).
A bioetanol és benzin részleges kiváltására szolgál, kukorica és cukor alapanyagokból, valamint más gabonákból, cukornád felhasználásával, illetve a jövőben cellulózból előállított biomassza alapanyagokból.
A világban a hús iránti igény 2005–2015 között 55%-kal fog növekedni. A bioüzemanyag-előállítás, a takarmányokért folytatott harc már ebben az évtizedben is élesen jelentkezhet. Az alapanyagigények növekedése ugyanis 59–67%-ban az üzemanyaggyártás és csak 33–38%-ban a takarmány-, illetve élelmiszertermelés terén következik be. A magas takarmányárak az éles piaci helyzet miatt rövidtávon megmaradnak. A növekvő árak a fejlett világban átháríthatóak a fogyasztókra, de a fejlődő országokban ez nem járható út (Kállay, 2007).
Az újabb kutatások vizsgálják a keményítő alapanyagú növényi biomassza enzimes bonthatóságát. A keményítő alapanyagú biomasszából később egyenes út vezetett a sokkal nagyobb volumenben keletkező és ígéretes jövő előtt álló lignocellulóz alapú biomassza vizsgálatához. Különös hangsúly fordítódik tehát a nagy mennyiségben keletkező és napjainkban csak részben hasznosított növényi melléktermékek, búzaszalma, búzakorpa, kukorica-szár, kender pozdorja stb. hasznosítására is (Réczeyné, 2007).
A növényi melléktermékek nem hulladékok, az eddigiek során is visszakerültek a talajba a recycling folyamat során, és a humusztartalmat szinten tartotta, illetve a gyökérmaradványokkal együtt a talaj termékenységét növeli. Ennek a humuszállapot fenntartásának a jelentősége hosszú távon is fontos, ugyanis a nemzeti erőforrások 25–30%-át a termőtalaj jelenti. A talajok C tartalmának fenntartása (30,0 × 1014 kg Magyarország átlagában), a növényi melléktermések szakszerû felhasználásával felértékelődött, mivel az állatlétszám kevesebb mint felére csökkent, így az istállótrágya is egyre kisebb mennyiségben áll rendelkezésre. Talajaink humuszkészlete 20,9 × 1015 J energiát képvisel talajtípustól függően, az 50 cm-es feltalajrétegben ez 30–300 t/ha mennyiséget képvisel. Ennek fenntartása a biztonságos tápanyaggazdálkodás, talajvédelem, talajtermékenység előfeltétele. Ezért ki kell dolgozni a természeti adottságok, erőforrások felhasználásának stratégiáját. Az erőforrások felhasználásának mechanizmusát úgy kell szabályozni (beleértve a bioenergetikai kérdéseket is), hogy a bioszféra erőforrásának felhasználását optimalizáljuk.
A Pannon Egyetem Növénytermesztéstani és Talajtani Tanszékén több évtizede foglalkozunk a fontosabb szántóföldi növényeknél szerves és mûtrágyázási szabadföldi parcellás kísérletekkel. A szántóföldi kísérleteket Ramann-féle neutrális barna erdőtalajon állítottuk be 1984-ben, az eredmények a 2005–2007 évek átlagát képviselik (8 rotáció). A kísérletek bemutatásának célja, hogy felhívja a figyelmet a szervestrágyák fontosságára a szántóföldi növénytermesztésben. Ebben a feldolgozásban csak az őszi búza terméseredményeit ismertetjük.
Kísérletek: vetésforgó: kukorica-őszi búza – őszi árpa
Tényezők:
A (szerves és mûtrágyák)
a1 (I) NPK
a2 (II) NPK + 35 t/ha istállótrágya
a3 (III) NPK + szalma, szár. Minden növény mellékterméke.
Zöldtrágya olajretek csak őszi árpa alá.
B N mûtrágya hatóanyagok N0–N4
P2O5; K2O; 100 kg/ha minden kezelésben
A N mûtrágya hatóanyagok búzánál 0–40–80–120–160–200 kg/ha. Elővetemény kukorica volt, II. blokkjában a forgóban a kukorica kapta az istállótrágyát (35 t/ha). Az I. blokkban csak NPK, a III. blokkban a kukoricaszárat N-kiegészítéssel beszántottuk (0,7–1 kg N/100 kg sza.).
A terméseket és a fontosabb paramétereket az 1–2. ábrák, továbbá a táblázat szemléltetik.
A fenti kísérleti eredményekből az alábbi megállapítások tehetők:
• az évek átlagában az őszi búza szemtermése 2–6 t/ha között változott a tápanyagellátás függvényében. A N mûtrágyázás az N0 parcellákhoz képest minden esetben növelte a termést. A legnagyobb szem és szalmatermést a 100–150 kg/ha N- adagnál kaptuk.
• Az istállótrágya 2 évi utóhatásában növelte a termést és a N mûtrágyák érvényesülését. Szerves trágyázással a N0 kezelésekhez képest 1000 kg/ha terméstöbbletet jelentett. A terméstöbblet az istállótrágya 2 évi utóhatásában az alacsonyabb N-szinteken is mérhető volt, a nagyobb 150–200 kg/ha mûtrágya adagoknál a termések nem növekedtek tovább és a N-mérleg pozitívvá vált. A N mûtrágyából való kimosódás a mélyebb rétegekből a pozitív N-mérleg esetén következik be.
• A szalma és szár beszántása N kiegészítéssel pozitív hatást gyakorolt a talaj termékenységére, csaknem elérte az istállótrágya hatását.
• A talaj humusztartalma (%) és humusz tömege (t/ha) szignifikánsan növekedett az adott szerves trágyákkal párhuzamosan.
Ez arra hívja fel a figyelmet, hogy a szalma és a kukoricaszár nagyon fontos C forrás, ezért szerves trágyaként kell kezelni, főként ott, ahol nincs állattartás és szerves trágya másként nem juttatható a talajba.
VÁRALLYAI (2006) „A talaj a legfontosabb (feltételesen megújítható) hazai erőforrás.” Következésképpen ésszerû használata és minőségének multifunkcionális fenntartása, a talajtermékenység és mezőgazdasági produktivitás tekintetében nagyon fontos eleme a fenntartható mezőgazdaság fejlesztésében.
Köszönetnyilvánítás
A publikáció a T046845 sz. OTKA pályázat segítségével készült.
Kismányoky Tamás
Pannon Egyetem Georgikon Mezőgazdaságtudományi Kar Növénytermesztéstani és Talajtani Tanszék
