A talajok kémhatásának változása a talajban lejátszódó, igen sokrétû és egymással gyakran szoros összefüggésben lévő folyamatokra van kihatással az alábbiak szerint:
• csökken a szervesanyagok mineralizációjának üteme, az ammonifikáció és a nitrifikáció intenzitása, a gyökérzet tápanyagfelvevő-képessége, a talaj kationkicserélő kapacitása stb.
• megnövekszik a talaj Al-, Fe-, Mn- és nehézfém tartalmának mobilitása, a tápelemek kilúgzási vesztesége stb.
A talaj kémhatásváltozásának elemzéséhez elengedhetetlen a talajok pufferképességének ismerete is. E pufferképesség abban nyilvánul meg, hogy a talajoldat kémhatása savas, illetve lúgos behatásra kevésbé változik meg mint a desztillált vízé, tehát a talaj a pufferrendszereinek köszönhetően e hatásokat tompítani képes. A talajok több pufferrendszerrel rendelkeznek, amelyek egymással párhuzamosan mûködnek, illetve egymásét kiegészítve fejtik ki hatásukat.
A talajaink a savas hatásokra való érzékenységük alapján az alábbi típusokba sorolhatók:
1. Karbonátos talajok (A savanyodásra nem érzékenyek, a puf-ferképességüket elsősorban a karbonáttartalom határozza meg.)
2. Erősen savanyú láptalajok (Elsősorban nem az újabb savterhelés hatására bekövetkező pH-csökkenés okoz gondot, hanem az erősen elsavanyodott állapot.)
3. Nem karbonátos ásványi talajok (A kezdeti savterhelés eredményez legnagyobb mértékû pH-csökkenést, további terhelés hatására a csökkenés üteme mérséklődik.)
A mûtrágyázás talajsavanyító hatása
A különböző kémiai összetételû mûtrágyák ható-, illetve kísérő anyagai a talajba dolgozásukat követően kapcsolatba lépnek a talaj folyadék fázisával, oldatba kerülnek, amelynek kémhatása a lejátszódó folyamatok savas hidrolízis, savas karakterû kísérőanyagok jelenléte, kationcsere, nitrifikáció, növényi tápelem (ion) felvétel, és a kilúgzódás mértékének fokozódása eredményeként megváltozik. Az egyes mûtrágyaféleségekre e folyamatok valamelyike kifejezetten jellemző, aminek alapján beszélhetünk a trágyaszerek természetes, fiziológiás stb. savanyító hatásáról. A kevésbé kimerült pufferképességû talajokon a mûtrágyázás savanyító hatása azonban nem elsősorban a pH csökkenésében, hanem a pufferkapacitás lényeges összetevőjének, a talaj bázistartalmának csökkenésében nyilvánul meg.
A karcagi OMTK tartamkísérletek talajsavanyodásra vonatkozó eredményei
A mûtrágyahasználat környezeti hatásának reális megítéléséhez fontos információkat nyújtó mûtrágyázási tartamkísérletek körébe tartozó OMTK kísérletek egyik kísérleti helye a Debreceni Egyetem ATC Karcagi Kutatóintézet területén, réti csernozjom talajon található. Az itt végzett 4 kísérletben immár 40 éve elemezzük folyamatosan az NPK-mûtrágyázás rendszeres alkalmazásának következtében a réti csernozjom talaj kémhatásában (pH(KCl)), hidrolitos aciditásában (y1) és a humuszanyagainak minőségében bekövetkező változásokat. A következőkben e kutatási területen kapott eredményeinkből szeretnék néhányat röviden összefoglalni és a gyakorlati szakemberek figyelmébe ajánlani a teljesség igénye nélkül.
Az 1983–2005. időszakban 12 alkalommal elvégzett kémhatásvizsgálatok igazolták, hogy jelentős mértékû pH-különbségek alakulhatnak ki a trágyázás hatására, amiben meghatározó szerepe a nitrogén mûtrágyázásnak van. Rendszeres N-mûtrágyázás esetén a kísérletéhez hasonló körülmények között a talaj nagyobb mértékû elsavanyodása prognosztizálható abban az esetben, ha az évenként rendszeresen kijuttatott N-adagok meghaladják az 50 kg/ha-t. Foszfor és kálium mûtrágyahatást, illetve a különböző trágyaféleségek közötti kölcsönhatást e téren nem tapasztaltunk annak ellenére, hogy a P-forrásként felhasznált szuperfoszfát jelentős mennyiségû szabad foszforsavat és savanyúan hidrolizáló gipszet tartalmaz, illetve, hogy a kálisó fiziológiásan savanyító jellemvonással rendelkezik.
A vizsgálati eredmények alapján megállapítottuk, hogy az egy adagban kijuttatott N-mûtrágya talajsavanyító hatása igazolhatóan kifejezettebb, mint megosztás esetén. Ilyen megfontolásból a N-mûtrágya megosztott kijuttatása a közismert agronómiai előnyök mellett, hosszabb távon a talaj kémiai állapota és a környezet védelme szempontjából is kedvezőbb lehet, mint az egy adagban történő kiszórás.
A talaj jelentősebb mértékû elsavanyodását követően a további pH(KCl) változások már nem mutattak összefüggést a trágyázás színvonalával és mértékük is gyakorlatilag elhanyagolható volt. Ilyen állapotban a nem karbonátos ásványi talajok viselkedése a savas behatásokkal szemben nagy hasonlóságot mutathat az erősen savanyú láptalajokéval.
A melioratív meszezés (14,5 t CaCO3/ha) átlagosan pH(KCl) =1,62 mértékben növelte a kísérlet talajának kémhatását, illetve y1=7,6 mértékben csökkentette a hidrolitos aciditását. Az alkalmazott mészadaggal a talaj potenciális savanyúsága teljes egészében ugyan nem volt megszüntethető, de e savanyúsági forma mértéke a talajjavítási gyakorlatban általánosan elfogadott kritikus szint (y1=8) alá csökkent. A meszezést követően, a savanyító tényezők időben folyamatos hatása eredményeként egy újabb elsavanyodási ciklus vette kezdetét, amely folyamatban a N-trágyázás ismét jelentős szerepet játszott (1. ábra).
Az említett trágyahatásoknak megfelelően alakult a talaj kémhatása 2006-ban is (1. táblázat).
A nagy adagú NPK-trágyázás hatása a humuszminőségre
Megállapítottuk, hogy a meszezés nagymértékben növelte a nagy molekulájú, kedvező szerkezeti és kémiai sajátságú huminsavak arányát a kísérlet talajában (2. ábra).
A meszezés kedvező hatása a mûtrágyázott parcellákon is kimutatható volt, azonban a rendszeres trágyázás kedvezőtlen hatása már igazolhatóan érvényre jutott a meszezést követő időszakban, mivel a kisebb molekulatömegû huminsavak (9., illetve 16. frakciók) irányába tolódott el a humuszanyagok eloszlása. A nagy molekulatömegû (50 ezer D) huminsavak mennyisége jelentősen lecsökkent, a 10 ezer D móltömegûek relatív gyakorisága azonban nagymértékben megnövekedett.
Bár a N-mûtrágyázás talajsavanyító hatása egyértelmûen igazolódott, a kísérleti eredmények felhívták a figyelmet arra is, hogy a mûtrágyázás nem egyedüli és kizárólagos előidézője a talajaink elsavanyodásának. A trágyázástól független savanyító tényezők között tarthatjuk számon többek között a légköri savas ülepedést, a bázikus kationok feltalajból történő kilúgzódását, illetve a növények általi felvételét, a talajmikrobák savtermelését (pl. nitrifikáció, illetve a szervesanyagok mineralizációja során), valamint a gyökérsavak képződését. E savasító tényezők elleni védekezést be kell építeni a termesztéstechnológiába, amelynek módja a talaj melioratív meszezése, illetve a rendszeres mésztrágyázás.
Zsigrai György
Debreceni Egyetem,
AMTC Karcagi Kutató Intézet
