A termesztett növények trágyázása már időszámításunk kezdete előtt is bevett gyakorlat volt a mezőgazdasági termelésben. Míg a korabeli írásos emlékek közül Homérosz (ie. 900 és 700 között) Odüsszeia címû mûvében a szőlő trágyázásáról beszél, addig Xenophon (ie. 434–355) megfigyeli, hogy „a földbirtok elpusztult”, mert „nem tudták, milyen hasznos a föld trágyázása”. Teophrasztosz (ie. 372–287) a szerves trágya alkalmazására már ajánlást is tesz. Mûveiben a „sovány” talajok bőséges istállótrágyázását javasolja, ugyanakkor felhívja a figyelmet arra, hogy a „gazdag” talajokat takarékosan trágyázzák (Tisdale és Nelson, 1966).
Mai tudásunk alapján, elődeink helytálló megfigyeléseit kiegészítve az istállótrágyázás előnyeit a következőkben foglalhatjuk össze: a különböző szerves trágyaféleségek alkalmazásának pozitív hatásai termesztett növényeink tápanyagigényének kielégítésén túl a termőföld szerkezetességének, humusztartalmának megőrzésében, javításában, valamint a környezet védelmében (talaj- és vízvédelem) állnak. Míg néhány évtizede a mûtrágyák elterjedésekor azt hittük, hogy ezzel végleg megoldódott növényeink tápanyagellátásának gondja, napjainkra be kellett látnunk, hogy az okszerûen alkalmazott istállótrágyázásra talán nagyobb szükség van, mint valaha. Mezőgazdasági termelésünk intenzívebbé válása, az alkalmazott talajmûvelési- és tápanyagellátási technológiák egy sor újabb problémát vetnek fel, melyek termőterületeink elsavanyodásában, szerkezetességének romlásában, a humusztartalom csökkenésében és a talajok biológiai tevékenységének hanyatlásában nyilvánulnak meg. A folyamat eredményeként talajaink víz-, levegő- és hőgazdálkodása-, fizikokémiai és biológiai tulajdonságai romlanak. Az egyes tápanyagok feltáródási folyamatai gyengülnek, csökken a termőképesség.
A mezőgazdaság fenntartható fejlődésének biztosítása, ezen belül talajaink termőképességének megőrzése komplex szemléletet kíván. Ennek az okszerûen alkalmazott szervestrágyázás egyik alapvető pillére. A szerves trágya talajba juttatása és ily módon történő reciklálása a növénytermesztési szempontok mellett környezetvédelmi célokat is szolgál. A koncentrált állattartó telepeken képződő különböző mennyiségû istállótrágya környezetvédelmi szempontból is megnyugtató elhelyezése csak azok ellenőrzött körülmények között történő talajba juttatásával valósítható meg. A kijuttatás tervezésénél gazdaságossági okokból és a környezet káros terhelésének (talaj- és vízszennyezés) elkerülése érdekében arra kell törekednünk, hogy a növénykultúrában a talajba juttatott tápanyagoknak minél nagyobb hányada hasznosuljon. Ennek megvalósításához a különböző trágyaféleségek hatóanyag-tartalmának ismerete mellett elengedhetetlen a termőhely regionális adottságainak (talajszerkezet, csapadékmennyiség, csapadékeloszlás), valamint a növényállomány tápanyagigényének számszerû ismerete. A szervestrágyázás során kiemelt figyelmet kell fordítanunk a tárolás, valamint a kijuttatás folyamán jelentkező tápanyagveszteségek csökkentésére, valamint a minimális emisszióval (szaghatással) járó, minél egyenletesebb kijuttatásra.
Az istállótrágya tápanyagszolgáltató képessége
Az istállótrágya a háziállatok exkrétumainak, valamint az alomnak különböző arányú keveréke. Összetétele számos tényező befolyása alatt áll, melyek közül az állatfaj (fajta, kor, ivar), a tartásmód, az alom, a takarmányozás, valamint a keletkezett trágya kezelése alapvető jelentőséggel bírnak (1., 2. táblázat).
Hazai körülmények között 10 t jól érlelt istállótrágya átlagos hatóanyag-tartalma 50–60 kg nitrogén, 25–40 kg foszfor és 60–80 kg kálium (Müller , 1990; Czuba, 1978; Ábrahám, 1980). Az egyes elemek aránya megközelítőleg 1:0,5:1,2.
Sarkadi (1980) alapján az istállótrágyát jó, közepes és gyenge minőségi kategóriákba sorolhatjuk (3. táblázat).
A táblázatok adataiból is látható, hogy az alkalmazott tenyésztési, valamint trágyakezelési technológiától függően a keletkezett istállótrágya tápelem-tartalma igen tág határok között változik. Az alkalmazott alomanyag mennyiségétől függően különböző konzisztenciájú istállótrágyával számolhatunk. Kis mennyiségû alom esetén alacsony szárazanyag-tartalmú istállótrágyát kapunk és megnő a csurgaléklé mennyisége. Az ilyen trágya K- és N-tartalma alacsonyabb lesz a helyesen kezelt mélyalmos technológiához képest. A szakirodalomban fellelhető átlagértékeket éppen ezért tájékoztató jelleggel vehetjük csak figyelembe. Az okszerû növénytáplálás megvalósításához nem nélkülözhetjük a szerves trágya (sőt a trágyakezelés szakaszai során keletkező anyag) rendszeres laboratóriumi analízisét sem. Csak a termesztett növényeink igényének, a talajadottságoknak, a rendelkezésre álló szerves trágya beltartalmi paramétereinek és a várható hatásoknak az ismeretében tudjuk optimalizálni a kijuttatandó növényi tápanyagok mennyiségét.
A különböző minőségû szerves trágyák mezőgazdasági alkalmazásánál nem tekinthetünk el azok C:N arányának figyelembe vételétől sem. Optimális (20:1 alatti) C:N arány esetében a talajba juttatott szerves trágya szignifikánsan gazdagítja a talaj felvehető NO3-nitrogén készletét. A hatás termesztett növényeink nitrogénfelvételének növekedésén keresztül is érvényesül. Túlzottan tág C:N arányú szerves trágyák talajba juttatásakor azonban a káros szénhidrát hatás eredményeképp a várt kedvező hatás elmarad, vagy csökken. A káros következmények kivédése érdekében a trágyavizsgálati eredmények tükrében mindenképpen célszerû a szükséges N mennyiségének az érlelés, vagy a kijuttatás során történő pótlása.
Szervestrágyázásra más szerves trágyaféleségek is felhasználhatók (4. táblázat). A tápanyagellátás tervezésekor azonban soha ne feledjük, hogy az istállótrágyák tápanyag-szolgáltató képessége időben elnyújtott.
A tápanyagok feltáródását a tápanyagok formája, a kijuttatás időpontja, valamint a termőhelyi adottságok (talajtulajdonságok, klimatikus faktorok) határozzák meg. Közvetlen tápanyag-hatás az ásványi kötésben, valamint a könnyen mineralizálható szerves kötésben tárolt tápelemektől várható. A szerves trágyák tápanyagainak ez a része már a kijuttatás évében rendelkezésre áll (termesztett növényeink tápanyagigényének kielégítéséhez). A szerves trágyákban tárolt tápanyagok másik része a szerves anyagokba beépülve található. Ez a tápanyagmennyiség csak a szerves kötések felbomlása után, döntően mikrobiológiai hatásra alakul át könnyen felvehető formákká. Az átalakulás időigényes folyamat, amely számos tényező befolyása alatt áll. A növények számára hozzáférhető tápanyagmennyiséget a talaj tulajdonságain túl alapvetően a mikrobiális mineralizáció és immobilizáció egymást feltételező, de ellentétes folyamatai szabályozzák. Az átalakulás sebessége nagyban függ a talaj kémhatásától és kötöttségétől. A laza, semleges, vagy gyengén lúgos talajban a bomlás sokkal gyorsabb, mint a savanyú, kötött talajokban. Legnehezebben a trágya cellulóz-, míg legkönnyebben annak lignintartalma bomlik le. Semleges kémhatású talajban az adagolt összes szerves anyag 55%-a már az első évben elbomlik. Ilyen talajokban a negyedik év végére mintegy 70%-os elbomlással számolhatunk. Savanyú talajkörülmények mellett az első évben mindössze 30%-a, és a negyedik év végére is csak mintegy 50%-a bomlik el a talajba dolgozott trágya szerves anyagának.
Az istállótrágya termésnövelő hatása tág határok között mozog. A mérhető hatás első évben a legnagyobb (40–60%). A második és harmadik évben fokozatosan csökken (30–35, illetve 10–12%), majd a negyedik évben kötött talajokon csupán 5–10%-ra tehető. Kedvező körülmények mellett termesztett növényeink az istállótrágyával kivitt összes N mintegy 50%-át is képesek hasznosítani (5. táblázat).
Kedvezőtlen termőhelyi adottságok, a nem megfelelő kijuttatási idő és mód esetén azonban ez az érték akár 20% alá is csökkenhet (Kismányoky, 1993). Az istállótrágya bomlása során általában legkönnyebben kálium szabadul fel. A felszabadulás üteme, mértéke, valamint a tápelem veszteségei azonban nagyban függenek a talajtípustól és a kijuttatás idejétől. Míg őszi kijuttatás esetén homoktalajon a kilúgzás következtében a kijuttatott adagnak csupán 60–80%-a érvényesül, addig homokos vályogtalaj esetében ez az érték meghaladja a 80%-ot. Kötöttebb (vályog, agyagos vályog, agyag) talajok esetében az istállótrágya kálium tartalmának 100%-os feltáródásával számolhatunk. A kijuttatott trágyaféleségek foszfortartalmának a kijuttatás évében 60%-os, a következő évben mintegy 40%-os hasznosulása várható.
A trágyaanyagok nitrogéntartalmának hasznosulását a szerves trágya mielőbbi bedolgozásával, a kijuttatás idejének és adagjának helyes megválasztásával tudjuk javítani (6. táblázat). A 7. táblázat az egyes növénykultúrák trágyázásának elvi időszakáról tájékoztat.
Az istállótrágyázás tervezése során a következő irányelveket tartsuk szem előtt:
• istállótrágyázásra lehetőleg jó minőségû, jól kezelt „érett” istállótrágyát használjunk;
• a hazai viszonyok között szûkösen rendelkezésre álló istállótrágyát lehetőleg a kedvezőtlen szerkezetû, alacsony humusztartalmú (homok, agyag) talajok javítására fordítsuk;
• elsősorban olyan növények alá trágyázzunk, amelyek azt külön meghálálják (kapások, silókukorica, olajnövények, szálas takarmányok, kender);
• trágyázásra a nyári, nyár végi, valamint az őszi időszak a legmegfelelőbb;
• tavaszi istállótrágyázás csak homoktalajon fogadható el (itt a kimosódási veszteségek csökkentésére egyben ajánlott) akkor, ha az közvetlenül a vetés előtt történik;
• fagyott, vízzel telített, hótakaróval borított területre istállótrágyát ne juttassunk ki (környezetszennyezés, veszteségek). Ez az időszak jellemzően december 1. és február 15. közé esik, ezért ekkor tilos a trágyakijuttatás;
• a kiszórt istállótrágyát lehetőleg azonnal szántsuk alá; minél rövidebb legyen a kijuttatás és bedolgozás között eltelt idő (veszteségek);
• az istállótrágya hatása csak egyenletes kijuttatás és talajba keverés esetén érvényesül;
• laza- és középkötött, jó szerkezetû talajokon az alászántás mélysége 18–20 cm legyen;
• kötött, levegőtlen talajokon sekélyen, 12–16 cm mélyen juttassuk a trágyát a talajba;
• az alászántással egyidejûleg szüntessük meg a talaj üregességét is (gyûrûs henger, Campbell henger).
A vetésterv összeállításánál, valamint a tápanyagellátás tervezésénél mindig legyünk figyelemmel az istállótrágya tápanyag-szolgáltató képességére és a növénykultúra trágyareakciójára (8. táblázat). Konkrét labor-, valamint termőhelyspecifikus vizsgálati eredmények hiányában az állomány tápanyagellátását a MÉM-NAK mûtrágyázási irányelveinek figyelembe vételével végezzük (Buzás 1983). Ennek alapján 10 tonna közepes minőségû almos istállótrágya tápanyag szolgáltató képessége az első évben 15 kg N, 15 kg P2O5 és 40 kg K2O; a második évben 10 kg N, 10 kg P2O5 és 20 kg K2O.
Az istállótrágyázás egyéb hatásai a talajra
A talaj alapvető tulajdonsága a termékenysége, vagyis az a képesség, hogy kellő időben és szükséges mennyiségben képes ellátni a növényeket vízzel és tápanyagokkal. Háromfázisú polidiszperz rendszere a szilárd fázis és a különböző méretû szilárd részecskék közötti hézagokban (pórusokban) helyet foglaló víz és levegő abszolút és egymáshoz viszonyított aránya – alapjaiban meghatározza a víz-, levegő- és hőgazdálkodását, fizikokémiai, valamint biológiai tulajdonságait, a tápanyagok feltáródási folyamatait, termőképességét. A talajtermékenység letéteményese tehát elsősorban a megfelelő talajszerkezet, melynek kialakítása és megóvása mezőgazdaságunk legfontosabb feladata és egyben kihívása is.
Az elmúlt évtizedekben az istállótrágya mezőgazdasági hasznosítását elsősorban annak növényi tápelem-tartalmával indokolták. Napjainkra ez a szemlélet megváltozott. Az istállótrágyát olyan hasznos anyagnak kell tekintenünk, amely a talaj termékenységének komplex növelését szolgálja. A talajba juttatott szerves anyag szignifikánsan javítja a talaj fizikai tulajdonságait, a talaj szerkezetességét. A kedvező talajszerkezet a talaj termőképességének alakításán túl alapvető jelentőséggel bír a különböző hatásokra (víz, szél, mûvelési hibák) bekövetkező talajpusztulás (erózió, defláció, porosítás, rögösítés) mértékének csökkentésében, egyszóval a talaj kondicionálásában. A jól érett, magas humifikáltsági fokú istállótrágya hosszú időn át ellenáll a talajmikrobák lebontó hatásának. Összetapasztja a talajmorzsákat, ezeket a víz romboló hatásával szemben ellenállóvá teszi, és tartósan növeli a talaj adszorpciós kapacitását, ami viszont a hatékony mûtrágyázás fenntartásának alapja.
Az istállótrágyázás serkenti a talajéletet, növeli a talaj víztartó képességét, javítja a talaj tápanyag-gazdálkodását, valamint hatékonyan csökkenti a talaj savanyodását.
Az istállótrágyázás komplex hatását jól szemléltetik a 9. táblázat üzemi táblákon végzett vizsgálatok eredményei is (Nagy, 1992). A szerző 160 trágyázott és 147 szerves trágyát nem kapott hasonló klimatikus és edafikus tulajdonságokkal jellemezhető tábla 10 éves átlagolt eredménye alapján megállapítja, hogy az istállótrágyázás nem csupán a termesztett növények termésmennyiségét növelte, hanem a talajok foszfor- és felvehető réztartalmának növekedését is elősegítette.
Az istállótrágyázás hatása a talaj humusztartalmára
A talaj szervesanyag-tartalma, valamint humusztartalma szinte az összes gyakorlati talajtulajdonságra hatással van. A talaj szervesanyag-tartalmának mineralizációja során a benne lévő tápanyagok felszabadulnak, a növények számára felvehetővé válnak. A talaj egyéb szerves vegyületei (enzimek, antibiotikumok, vitaminok, hormonok és hormonhatású vegyületek) pedig közvetlenül is hatnak termesztett növényeinkre.
Napjaink intenzív gazdálkodásának következtében talajaink humusztartalmának csökkenését figyelhetjük meg. Az intenzív talajmûvelés, a talajok rendszeres „bolygatása”, a szántás, a boronálás, a talaj anyagának porhanyítása a különböző talajmûvelő eszközökkel mind aktiválják az aerob mikrobiális légzési folyamatokat. A fokozott mineralizáció következményeként a talajok humifikált és nem humifikált szerves anyagának mennyisége csökken, romlik a talajszerkezet, csökken termesztett növényeink tápelem-felvevő képessége. A talajmûveléssel járó humuszveszteséget termesztett növényeink talajban visszamaradó gyökértömege, valamint szármaradványai számos esetben nem képesek pótolni.
A talajok humusztartalmának növelésében a szerves trágyák jelentősége kiemelkedő. Az istállótrágya 2/3–3/4 része mineralizálódik, ezzel tápanyagot szolgáltat, 1/3–1/4 része – a nehezen mineralizálható szerves anyag – viszont a talajok humusztartalmát gazdagítja.
Rühlmann (2000) alapján, amennyiben a vetésszerkezetben a kalászosok dominálnak, úgy a humusztartalom egyensúlyát 8–10 t/ha éves kiadagolt istállótrágya-mennyiséggel biztosíthatjuk. Fenti összefüggések alapján a kapások alá kijuttatandó istállótrágya-mennyiség – annak hasznosulását, valamint tartamhatását is figyelembe véve – 30–40 t/ha nagyságú. Kapásnövény – gabona vetésváltás esetén a humuszegyensúly fenntartásához szükséges éves átlagos istállótrágya-mennyiség magasabb, mintegy 10–12,5 t/ha/év.
A hígtrágyázás hatása a talaj humusztartalmának alakulására elenyésző. A hatás hátterében az áll, hogy a hígtrágya döntő része gyorsan lebontható, szûk C:N arányú szerves vegyületekből áll. A talaj humusztartalmának gyarapítására ezért a hígtrágyát magas C-tartalmú anyagokkal (szalma, növényi szármaradványok stb…) együtt célszerû alkalmazni.
Az istállótrágyázás hatása a talaj mikrobiológiai tevékenységére
Az istállótrágyázás talajéletre kifejtett kedvező hatásai egyfelől a talajlakó mikrobák számára szükséges táplálék biztosításában, másfelől az élettevékenységükhöz szükséges környezeti feltételek optimalizálásában nyilvánulnak meg. Az egészséges talaj makro- és mikroorganizmusok sokaságát tartalmazza a megfelelő mûködőképességet biztosító arányban és egyensúlyban. A talajok ezen biológiai része csekélynek mondható, mégis tevékenységük nélkül a talajok mezőgazdasági, vagy környezetvédelmi funkciója nem valósulhatna meg (10. táblázat). A humusztartalom növekedésével a mikrobaszám is növekszik. Mezőgazdaságilag mûvelt körülmények között egy adott talajtípuson mind a mikrobák száma, mind pedig a talajok humusztartalma irányítottan növelhető. A talajbeli élőlények mennyisége és mûködőképessége tehát szoros kapcsolatban van a talajminőséggel. A mikrobaszám, valamint a növénytermesztési rendszer közötti kapcsolatot a 11. táblázat mutatja be. A táblázat eredményei alapján megállapíthatjuk, hogy a gazdálkodási mód, ezen belül pedig a tápanyagellátás módja jelentős hatással van az adott talaj mikrobapopulációjának alakulására, valamint összetételére.
Nagy (1992) vizsgálati eredményei alapján felhívja a figyelmet arra, hogy a kijuttatott szerves trágyának a talaj biológiai életére kifejtett kedvező hatására főleg a kiszórást követő évben lehet számítani. Kisebb hatás jelentkezik a kijuttatás évében, valamint a kiszórást követő második évben, míg az utolsó évben tápláló hatással igen, de mikrobiológiai serkentő hatással már nem számolhatunk.
Napjaink „fenntartható” szemléletében egyre nagyobb szerepet kap a különféle mikrobiológiai oltóanyagok mezőgazdasági felhasználása is. A baktériumokat, mikrogombákat, illetve ezeket kombináltan tartalmazó készítmények hatékonysága azonban nagyban függ azok környezeti biotikus, valamint abiotikus stressztényezőkhöz való adaptációs képességétől, amit közvetve, istállótrágyázással is elősegíthetünk.
Az istállótrágya kijuttatása
Az istállótrágya-szórásnál kétféle technológiát alkalmazhatunk: az egyfázisú és a kétfázisú kijuttatást. Egyfázisú technológia esetén mind a trágya szállítását, mind pedig a kiszórást a szórógép végzi. A kétfázisú technológiánál a szállítás-, valamint a kiszórás fázisa különválik. Ez utóbbi megoldás előnye, hogy növelhető a meglehetősen drága szórógép kihasználtsága, valamint csökken a szállítási úthálózat szennyezése. Hátránya, hogy kedvezőtlen időjárási viszonyok esetén, valamint a hosszabb időtávú köztes deponáláskor jelentős tápanyagveszteségek léphetnek fel.
Az istállótrágya-szóró gépekkel szemben támasztott követelmények a következők (Soós és Szüle, 1999):
• a keresztirányú szórásegyenlőtlenség lehetőleg ne haladja meg a 25–30%-ot,
• a kiszórt trágyát lehetőleg 60 mm-nél kisebb csomókra aprítsa,
• a szórási norma lehetőleg 10–60 t/ha között minimum 5 t/ha pontossággal változtatható legyen,
• a kiszórandó mennyiséget a traktoros lehetőleg a kezelőülésből szabályozhassa.
A trágyaszórókat több szempont alapján (vontatás, szórószerkezet állása, szórás iránya, szóródobok száma, alkalmazható technológia) osztályozhatjuk (12. táblázat).
Az egyes technikai megoldásokat Soós és Szüle (1999), valamint Csizmazia (1993) mutatják be részletesen. A különböző megoldások közül azonban a keresztirányú szórásegyenletességet legjobban hátra szerelt, vízszintes szórószerkezetû gépekkel tudjuk biztosítani. A különböző szórószerkezetek alapvető feladata a sok esetben rendkívül heterogén, laza, vagy tömörödött istállótrágya aprítása, keverése, annak minél szélesebb sávban történő, lehetőleg minél egyenletesebb kijuttatása. A trágyázási gyakorlatban általánosan alkalmazott szórószerkezetek jellemző munkaszélességét, valamint a szórásegyenletességet a 13. táblázat mutatja be.
Gyakorlati oldalról fontos a trágyaszórók szórásszélességének, valamint azok munkaszélességének elkülönítése. A szórás egyenletességének biztosítása érdekében a kijuttatást mintegy 50%-os átfedéssel célszerû végezni. Az effektív munkaszélesség éppen ezért mindig kisebb a gép által biztosított szórásszélességnél. A kiszórt szervestrágya-mennyiség a haladási sebességgel, valamint a lehordólánc sebességével szabályozható. A kiszórandó mennyiség beállítását a gépek kezelési utasítása tartalmazza.
A kijuttatás egyenletességének biztosítása érdekében:
• megfelelően kezelt, idegen anyagtól (bálamadzag, törmelék stb…) mentes, lehetőleg azonos tulajdonságú, homogén istállótrágyát juttassunk ki a területre,
• a trágyaszórót egyenletesen rakjuk meg, hiszen az istállótrágya „dombok”, valamint „völgyek” rendkívül kedvezőtlenül hatnak a szórásképre,
• a trágyaszórás során a gép szórásegyenletességét, valamint a rátakarás mértékét folyamatosan ellenőrizzük.
A kijuttatás során kerüljük a talaj felesleges tömörítését, az indokolatlan talajtaposást!
Dr. Kalocsai Renátó–Dr. Schmidt Rezső–Dr. Szakál Pál
–Giczi Zsolt–Pogány Éva
