A makroelemek közül a terméshozamot és a minőséget leginkább a N-ellátottság befolyásolja, de környezeti kockázata is e tápelemnek a legnagyobb. Így különösen fontos, hogy ismerjük azokat a tényezőket, melyek a minőségorientált és környezetkímélő N-trágyázást befolyásolják. A dolgozat célja, hogy tartamkísérletek alapján további adatokat szolgáltasson a N-trágyázás, a vetésforgó és vízellátottság N-mérleget és N-kimosódást befolyásoló hatásáról, valamint javaslatot tegyen a szakszerû N-trágyázás üzemi gyakorlatához.
Magyarország mezőgazdaságilag hasznosított területén 1970 és 1990 között a N-mûtrágya hatóanyag-felhasználás 80–100 kgha-1
volt, s talajaink N-mérlege pozitívan alakult. Ezen időszakban a túltrágyázásból eredő N-többlet részben hozzájárult a mélyebb talajrétegek és a vízbázisok szennyeződéséhez. A 90-es években a N-mûtrágya felhasználás drasztikusan lecsökkent és napjainkban is az egy hektár mezőgazdasági területre eső N-hatóanyag 45–50 kg, ami mérsékelte környezetünk nitrogénterhelését. Mindez azonban nem zárja ki, hogy a helytelen N-trágyázásból eredően ma is számolnunk kell nitrátszennyeződéssel.
A talajok NO3-N tartalmát, annak mélységbeli eloszlását, a kimosódás mértékét alapvetően a kijuttatott N-mûtrágya mennyisége és a növények N-felvétele határozza meg, de jelentős befolyásoló tényezők az ökológiai adottságok, az agrotechnika, a gazdálkodási és talajhasználati módok.
A N-trágyázásból eredő környezetszennyezés minimalizálása, talajaink N-szolgáltató képességének becslése, a növény igényéhez igazodó N-trágyázási gyakorlat, valamint a N-trágyázási szaktanácsadási rendszer fejlesztése igényli, hogy tartamkísérletek alapján vizsgáljuk talajaink nitrogénmérlegét és ellenőrizzük a nitrátkimosódás mértékét. Ezen elemző munkához ismertetjük 1989 és 2003 között Szarvason végzett mûtrágyázási tartamkísérletünk eredményeit.
A kísérlet körülményei
A mûtrágyázási tartamkísérletet 1989-ben állítottuk be csernozjom réti talajon, 4-4 N-, P- és K-ellátottsági szinten teljes kezelés kombinációban, 64 kezeléssel, kétszeresen osztott-parcellás elrendezésben, évente 4 növénnyel, kiterített vetésforgóban. A kísérletben alkalmazott N-trágyázási kezelések: 0, 80, 160, 240 kgN/ha/év, ammónium-nitrát formában kijuttatva. A kísérleti terület talaja mélyben karbonátos, a humuszos réteg vastagsága 85–100 cm, a mûvelt réteg pH(KCI)-ja 5,0–5,2, humusztartalma 2,8–3,2%, kötöttsége (KA) 50, agyagtartalma 32%. A növényi sorrend az egyes N-forgalmi vizsgálati ciklusok szerint a következő volt, 1990–1993: cukorrépa, szója, kender, fénymag; 1994–1997: kukorica, szója, olajlen, csupasz zab; 1998–2000: lóbab, kender, silócirok; 2001–2003: kukorica, lóbab, kender. A N-forgalmi vizsgálatokat a N-kezeléseknek megfelelően kiválasztott parcellákon végeztük.
Kísérleti eredmények
A N-mérleg számításakor abból a feltételezésből indulunk ki, hogy a növények N-felvétele a mûtrágya N-ből származik. Ahol mûtrágyázást nem végzünk, vagy a N-mûtrágya nem fedezi a növényi felvételt, s a N-mérleg negatív, ott a talaj eredeti N-készlete csökken. Kutatási eredmények igazolták azonban, hogy szabadföldi viszonyok között a mûtrágya nitrogénnek 40–80%-át veszik fel a növények az első tenyészidőszakban. A közvetlenül fel nem vett nitrogén különböző átalakulási folyamatoknak van kitéve, de hosszabb távon e N-formának is nagyobb részét a növények felveszik vagy az kimosódik.
Az első vizsgálati ciklusban (1990–1993) amikor a forgóban cukorrépa, szója, kender és fénymag szerepelt, a növények által felvett nitrogén 558 kgha-1 volt N-trágyázás nélkül, ami a talaj jó N-szolgáltatására is utal. A 80 és 160 kgha-1-os N adagoknál a N-mérleg negatív, s csak a 240 kgha-1-os ellátottságnál tapasztalható pozitív N-mérleg. A különbség a kontrollhoz arról ad információt, hogy a növények N-felvételét meghaladóan mennyi nitrogénnel „gazdagodott” a talaj a kontrollhoz képest. A 160, 240 kgha-1-os N-adagoknál így a talaj N-készlete elméletileg 307 és 612 kg-mal növekedett hektáronként, melyekből NO3-N formában megközelítőleg 80%-ot tudtunk kimutatni a 200 cm-es talajszelvényben. A mûvelt réteg NO3-N tartalma 1993 őszén viszonylag magas volt minden kezelésben, mivel a száraz időjárás miatt a fénymag kis termésével csak 30-40 kg nitrogént vett fel hektáronként. A 200 cm-es talajszelvény átlagos NO3-N tartalma a kontroll kezelésben 6,4 mgkg-1, s jelentősebb különbség 9,3 és 17,6 mgkg-1 a 160, 240 kgha-1-os N-adagoknál jelentkezett. A NO3-N kimosódás a 160 kgha-1-os N-ellátottságnál már megkezdődött és a legmagasabb N-adagnál pedig kifejezetté vált (táblázat, ábra).
A második vizsgálati ciklusban (1994–1997), amikor a forgóban kukorica, szója, olajlen és csupasz zab szerepelt, a növények N-felvétele csak 340 kgha-1 volt N-trágyázás nélkül, míg a 8 év alatti N-felvétel a 899 kgha-1 értéket érte el. A N-mérleg a 80 kgha-1-os ellátottságnál negatív volt, még 160 kgha-1 N-adagnál a mérleg megközelítőleg egyensúlyba került a csak 50 kgha-1-os negatív értékével. A legmagasabb N-ellátottságnál a N-mérleg erősen pozitív szintre emelkedett. Ebben a vizsgálati ciklusban, amikor kisebb N-igényû növényeket is termesztettünk és két száraz év is súlytott, alacsonyak voltak a hozamok és a talaj N-készlete minden N-trágyázott kezelésben növekedett. Ez 80 kgha-1-os N-adagnál 347 kgha-1, még 240 kgha-1-os trágyaszinten már 1525 kgha-1 volt a kontrollhoz viszonyítva. Az ilyen módon számított N-készlet gyarapodásból a 200 cm-es talajrétegben NO3-N formában csak 52–38–32%-ot tudtunk kimutatni a növekvő N-ellátottság függvényében. Ezen értékek alacsonyabb szintje a megelőző vizsgálati ciklus 80%-os arányához képest azzal magyarázható – amit a NO3-N kimosódás profilja is mutat –, hogy a kimosódás zónája 200 cm-nél mélyebb volt. A kísérlet 8. évében a talaj NO3-N eloszlását mutató görbék élesen elkülönültek a 100 cm-nél mélyebb rétegben és a NO3-N felhalmozódás profilja jól jellemezte a N-ellátottsági szinteket. A N-akkumuláció maximuma a 140–180 cm-es mélységben helyezkedett el függetlenül a N-ellátottságtól. A N-trágyázás nélküli kezelésben is NO3-N kimosódás tapasztalható, amit a 100–200 cm-es talajréteg NO3-N tartalma is mutat, melynek átlagértéke 1993-ban 3,5 mgkg-1, míg 1997-ben 9,7 mgkg-1 volt. A N-trágyázott kezelések (80, 160, 240 kgha-1) 100–200 cm-es talajrétegében az átlagos NO3-N-tartalom 20,9–29,3–39,5 mgkg-1
értékre emelkedett a 8. évre, ami 292–411–553 kg-nak felel meg hektáronként (táblázat, 1. ábra).
A harmadik vizsgálati ciklusban lóbab, kender és silócirok termesztését követően a 11. évben végeztük el a N-forgalmi vizsgálatokat és számításokat. Ekkor a talajt 300 cm mélységben mintáztuk. A 11 éves kísérleti időszak alatt a növények által felvett összes N 1126 kgha-1 N-trágyázás nélkül. A N-mérleg 80 kgha-1 N-adagnál negatív, 160 kgha-1-os
N-ellátottságnál lényegében egyensúlyban maradt, még a N-túltrágyázás – 240 kgha-1 – a N-mérleg aktivumát tovább növelte. A kontrollhoz viszonyított számított N-készlet gazdagodás a N-trágyázás növekvő szintjein 657–1149–1960 kgha-1,
melynek azonban csak 6–22–20%-át tudtuk a 300 cm-es talajrétegben NO3-N formában kimutatni. Ez a nagymértékû N-kimosódás azzal magyarázható, hogy az 1999. év rendkívül csapadékos volt (847 mm), a novemberi és decemberi csapadék mennyisége elérte a 207 mm-t, s a talajvíz késő ősztől kora tavaszig a talajfelszín közelében helyezkedett el. A 2000-es tenyészidőszak rendkívüli szárazsága alatt a talajvíz szeptember végére a 300 cm-es mélységre lehúzódott és jelentős mennyiségû NO3-N mosott ki. A NO3-N mélységi eloszlását szemléltető görbék is mutatják, hogy a korábban kialakult felhalmozódási zóna eltûnt, a kezelések közötti éles különbségek elmosódtak és a NO3-N jelentős része a mélyebb talajrétegbe és a talajvízbe került (táblázat, ábra).
A 14 éves kísérleti periódus alatt a növények által felvett N 1523 kg/ha volt N-trágyázás nélkül, ami évi átlagban kereken 110 kg-ot tett ki hektáronként, reprezentálva a talaj jó N-szolgáltatását. A talaj N-mérlege 80 kg/ha-os N-adagnál negatív volt, 160 kg/ha-os N-trágyázási szinten megközelítőleg egyensúlyban maradt, és jelentős pozitív mérleg a 240 kg/ha-os túltrágyázásnál mutatkozott. A kontrollhoz viszonyított számított N-készlet gyarapodás a 80, 160, 240 kg/ha-os N-trágyázási szinteken 504, 1420 és 2442 kg/ha, melynek csak 33, 19 és 25%-a volt NO3-N formában kimutatható a 0–300 cm-es talajrétegben. A 240 kg/ha-os N-trágyázásnál ismételten megkezdődött a NO3-N mélységbeli felhalmozódása (táblázat, ábra).
A kísérleti adatokból megállapítható, hogy a 3,0–3,2% humusztartalmú csernozjom réti talaj jó N-szolgáltató képességû, a 14 év alatt a növények által kivont N mennyisége 1523 kg-ot tett ki hektáronként N-trágyázás nélkül. Így a vízellátottságtól, ebből eredően a növények terméshozamától, valamint az N-igényétől függően az évenkénti N-felvétel 40–260 kg között változott hektáronként. A NO3-N kimosódás minimalizálása érdekében szükségszerû, hogy a növények N-trágyaszükségletének becslését a talaj N-szolgáltatására és a növények N-igényére alapozzuk, figyelemmel az éghajlati és termőhelyi adottságokra. Az évenkénti 80 kgha-1-os N-trágyázás negatív N-mérleget adott, de ilyen szintû N-ellátottságnál, s még N-trágyázás nélkül is előfordulhat NO3-N kimosódás, ha a hiányos vízellátottság miatt a növények kis terméshozamukkal nem képesek felvenni a rendelkezésre álló nitrogént.
Ajánlások a szakszerû N-trágyázás gyakorlatához
• A növények N-trágyaszükségletét a talaj 0–60 cm-es rétegének ásványi N-tartalma (Nmin= NO3-N, NH4-N) alapján határozzuk meg.
• A talaj N-szolgáltatását a NO3-N-tartalom jobban jellemzi, mint a humusztartalom. Így a humusz % ismerete mellett az évenkénti Nmin vizsgálat javasolt a trágyaszükséglet számításhoz.
• Lazább szerkezetû talajokban a N-kimosódás veszélye nagyobb, így a N-trágyázást közvetlenül a vetést megelőzően, valamint tenyészidőszakban végezzük.
• Egyes kultúráknál ajánlott a növény N-felvételéhez, a talaj N-szolgáltatásához igazodó osztott N-trágyázás alkalmazása.
• Tenyészidőszakban végzett N-trágyázáshoz a talajvizsgálat mellett célszerû a diagnosztikai célú növényanalízis eredményeit is figyelembe venni.
• Erősen csapadékos őszi, téli periódus után feltétlen szükséges a talaj Nmin készletének meghatározása mind az áttelelt kultúrák fejtrágyázásához, mind a tavaszi vetésû növények N-trágyaigényének meghatározásához.
• Pillangós elővetemény után vegyük figyelembe a visszamaradó, kedvező C/N arányú tarló- és gyökérmaradvány mennyiségét és N-tartalmát.
• A talaj hosszan tartó fedettségének biztosításával, a növényi maradványok talajba munkálásával, a vetésforgóban a sekélyen és mélyen gyökerező, valamint kis és nagy N-igényû növények megfelelő rendszerû termesztésével, a talajmûvelés mélységének helyes megválasztásával a NO3-N veszteség, a kimosódás mérsékelhető.
Prof. Dr. Izsáki Zoltán
