A téma aktualitása

Az 1990-es évek közepétől, átgondolva az évszázados mechanikai szemléletű, sokmenetes művelési rendszerek következményeit, felismerve a talajok leromlását, a változó évjáratok kedvezőtlen klimatikus hatásait és számításba véve az ökonómiai tényezőket, valamint a talaj- és környezetvédelmi elvárásokat, jelentősen kibővült a művelés céljának fogalma is.

Főbb feladatként említhető a szerkezet- és szervesanyag-kímélés, az állapotjavítás és fenntartás, ezáltal a nedvesség-, levegő- és hőforgalom kedvező irányú befolyásolása. Előtérbe került a felszín védelme és a biológiai tevékenység élénkítése. A felsorolt célok elérésében eredményes lehet minden olyan művelési beavatkozás, amellyel a növény- és tarlómaradványok kíméletes talajba keverése, valamint a felszín bizonyos mértékű borítottsága biztosítható. A klímaváltozás, kényszerből és előrelátásból, további lendületet adott és ad a védelmi (talaj, víz) célú talajtakarásnak.

A felszíntakarás, a mulcshagyó művelés talajminőséget javító, fenntartó hatásai hazai körökben kevéssé bizonyítottak. Ennek oka egyrészt a nyugat-európaihoz mérten rövidebb (kb. 25 év) tapasztalat, másrészt a részleges vagy hiányos alkalmazás lehet. Kétségtelen, hogy a mulcshagyó művelés gyakorlati alkalmazása számos agronómiai, műszaki, növényvédelmi és egyéb kérdést vet fel, amelyek a kutatási téma időszerűségét támasztják alá.

Kutatási célok:

A kutatásommal a következő kérdésekre kerestem a válaszokat: a mulcshagyó, felszíntakarásos művelési rendszerek kedvező hatással vannak-e a talajállapotra, támogatják-e a klímaszélsőségekhez való alkalmazkodást, valamint alkalmasak-e rendszeres gyakorlati felhasználásra?

Kutatási módszer:

A kísérleti munkát három különböző hazai termőhelyen beállított talajművelési kísérletben végeztem, 2007 és 2009 között.

A Szent István Egyetem GAK Kht. Józsefmajori Kísérleti- és Tangazdaságában (Hatvan – középkötött csernozjom talaj), a 2002-ben, Dr. Birkás Márta által indított talajművelési tartamkísérletben elsősorban talajállapot jellemzőket vizsgáltam. E kísérlet hazai szinten egyedülállónak mondható abból a szempontból, hogy elindítása óta változatlan formában, töretlenül zajlik, adatokat szolgáltatva a talajkímélő, klímakár csökkentő talajművelés kutatásához, fejlesztéséhez. E kísérletben hat talajművelési megoldás (szántásos, tárcsás, lazításos, sekélyebb és mélyebb kultivátoros, direktvetéses) talajállapotra gyakorolt hatásait hasonlítjuk össze.

További két termőhelyen – Peresznye (Vas megye – kötött barna erdőtalaj) és Sarud (Heves megye – igen kötött réti talaj) – beállított üzemi jellegű talajművelési kísérletekben a talajállapot jellemzőkön kívül a termésre és az ökonómiai viszonyokra vonatkozó adatgyűjtést is végeztem. E két kísérleti helyszínen táblafelezéses megoldással a hagyományos forgatásos és a forgatás nélküli mulcsművelés összehasonlítása történt.

Kísérleti munkám során mindhárom termőhelyen folyamatosan nyomon követtem a tarlómaradvány borítottságot (mulcs%), mértem talajnedvességet és talajellenállást, valamint meghatározásra került a talaj agronómiai szerkezete és szén-dioxid-kibocsátása is. Továbbá a peresznyei és a sarudi kísérleti helyszíneken termés- és üzemanyag-felhasználási adatokat is regisztráltam. A mérések 6–8 hetes rendszerességgel, valamint a szezonális talajművelési feladatok előtt és után is (műveléshatás követése) – a vizsgálati módszereknek megfelelően – több ismétlésben történtek. Valamennyi adat matematikai-statisztikai értékelésre került (egytényezős varianciaanalízis, F-próba, regresszió analízis).

Fontosabb eredmények, következtetések, javaslatok

Kísérleteimben tapasztaltam, hogy a felszíntakarás mértéke alapvetően függ a betakarításkori növényi maradvány-kezelés minőségétől. A maradványok nem tökéletes felaprítása és/vagy egyenetlen szétterítése klíma- és talajvédelmi szempontból kétes hatékonyságú mulcsborítás kialakítását eredményezi.

A felszíntakarás mértékét leginkább a bolygatás jellege, intenzitása határozza meg. Az eredmények szerint a mély bolygatás – különösen, ha intenzív keverő eljárás – nagymértékben csökkenti a mulcsborítást. Ezzel szemben a keverő munkával nem járó mélyítő jellegű eljárások – pl. középmély lazítás – kevésbé csökkentik a takarást. A mulcsborítást leginkább a hagyományos tárcsás művelés csökkenti, amely az intenzív keverő munkájának következménye. Ezek a megállapítások felhívják a figyelmet a bolygatás és a munkamélység szakszerű megválasztására. E mellett könnyen lebomló növényi maradványok (pl. repce és kalászos) esetében nagyobb arányú kezdeti borítottság kialakítása indokolt. A nehezebben lebomló tarlómaradványok (kukorica, napraforgó) esetében a mulcsborítás értelemszerűen lassabban csökken.

A talajnedvesség vizsgálatok egyértelmű kapcsolatot igazolnak a bolygatás jellege és a talajnedvesség vesztesége között. A talajkímélőnek minősített kultivátoros és középmély lazításos kezelésekben rendszerint kedvezőbb nedvességi értékeket tapasztaltam. A minimális bolygatással járó direktvetés hasonlóan nedvességtakarékosnak bizonyult. Szembetűnő, hogy a középmély lazításos kezelésben tapasztaltam a legkisebb nedvességveszteséget a nyár végi, őszi alapművelések után, amely a kíméletes bolygatás és a kis vízvesztő felület együttes következménye. A vizsgálati eredmények igazolták, hogy a hagyományos tárcsás művelés és a forgatás jár a legnagyobb kockázattal a talajnedvesség veszteséget illetően. Figyelemre méltó, hogy a nagyobb felszíntakarási arányt hagyó művelések (kultivátoros és direktvetéses) száraz időszakokban kedvezőbb nedvességi értékeket mutattak. Ezzel szemben a szántásra jellemző tiszta felszín és a tárcsázás 5–10% takartsága nem segítette a talajnedvesség óvását.

Mindhárom kísérleti helyszínen úgy tapasztaltam, hogy a mulcshagyó művelési rendszerek alkalmazása kisebb nedvességveszteséget eredményez. Ez a kíméletes bolygatás és a felszíntakarás együttes következménye. Különösen kötött barna erdőtalajon (Peresznye) és igen kötött réti talajon (Sarud) mutatkozott meg, hogy a gondossággal végzett, kíméletes, és csak a szükséges mennyiségűre korlátozódó művelés elősegíti a talajnedvesség megőrzését.

Valamennyi kísérleti helyszínen úgy mutatkozott, hogy a hazai gyakorlatnak megfelelő 5–35% felszíntakarás talajnedvesség megőrző hatása – főként hosszabb időszakot tekintve – nem kielégítő, pontosabban statisztikailag nem bizonyítható.

A talajellenállás vizsgálatok szerint a tárcsával művelt talaj gyakorta bizonyult tömörödöttnek. A tárcsázás során kialakuló művelőtalp rendszerint kimutatható volt a 10–20 cm talajrétegben. A kényszercsökkentett művelési megoldásnak megfelelő tárcsás kezelés e szempontból nem nyújt kellő biztonságot. Hasonló kockázatot jelent a forgatásos művelés során kialakuló eketalp, amelyet a 30–40 cm talajréteg lazultság vizsgálatai rendszerint ki is mutattak. E művelés eredetű tömörödés változatok (művelőtalpak) a száraz időszakokban minden esetben kimutathatók voltak. A tárcsás és szántásos művelések gyors ülepedési hajlama további kockázatot jelentett a talaj lazultságának csökkenése szempontjából.

A mulcshagyó kultivátoros és a középmély lazításos kezelések – azáltal, hogy nem alakult ki káros, műveléshiba jellegű tömörödés – hatékonyabban, kisebb kockázattal alakították ki és tartották fent a lazult talajállapotot. A direktvetéses művelésben a 30–40 cm talajrétegben általában kellően lazult talajállapot volt jellemző. Ez bizonyítja, hogy a minimális bolygatás, és a mulcshagyás elősegíti a talaj természetes átlazulását.

Mindhárom kísérleti helyszínen megmutatkozott, hogy a hazai mulcsművelési gyakorlatnak megfelelő 5–35% felszíntakarás csak közvetett módon hat a talaj lazultságára. A takarás mértéke és a lazultsági értékek változása között nem mutatható ki szoros összefüggés. Tapasztalható viszont a bekevert növényi maradványok talajélet felpezsdítő hatása. A mulcsműveléssel talajba dolgozott szerves anyag csökkentette az ülepedést, elősegítette a lazultabb állapot kialakulását és fenntartását.

A szén-dioxid-kibocsátás vizsgálatok eredményei alapján egyértelmű összefüggés mutatkozik a bolygatás jellege, mélysége és az emissziós értékek között. A mély bolygatás, a talaj átlevegőztetése növeli a CO2-kibocsátást.

Összefüggés mutatkozik továbbá a talajba dolgozott növényi maradványok lebomlási, átalakulási folyamatai és a talaj CO2-légzése között. Kísérleti munkám során megbizonyosodtam arról, hogy a mulcshagyó (felszíntakarásos) és a hagyományos (takaratlan) talajművelési technológiák eredményeképpen eltérő CO2-kibocsátási dinamika alakul ki mind rövid, mind hosszabb időszakot alapul véve. A talajkímélő módon megvalósított mulcshagyó művelések nyomában folyamatos, de alacsonyabb szintű szén-dioxid-emisszió jellemző. Ez az egyenletesen, a teljes művelési mélységben bekevert szerves anyagok intenzívebb átalakulási folyamatainak következményeképp jelentkezik. Az erőteljes bolygatást és gyakorta túlzott levegőzöttséget jelentő hagyományos – elsősorban – forgatásos művelés többnyire erőteljes kezdeti CO2-kibocsátást eredményez, ami idővel lecsökken. A kezdeti időszakban a talajlégzéssel járó szénveszteség többszöröse is lehet a mulcsművelés veszteségének. A mulcshagyó művelési megoldások a harmonikusabb szervesanyag-gazdálkodással támogatják leginkább a talaj szerves szénkészletének megőrzését.

A kísérletekben az agronómiai szerkezet vizsgálatok a vegetációs időszak alatti szerkezet leromlás veszélyére irányították a figyelmet. Az idő előre haladtával minden művelési változatban növekedett a rög- és a porfrakció aránya. A rögösödés tekintetében a tárcsás művelés bizonyult a legkockázatosabbnak. A tárcsás kezelésben a rögösség növekedése a morzsafrakció mennyiségének csökkenésével is járt. Figyelemre méltó, hogy a direktvetéses és a középmély lazításos kezelésekben következett be legkevésbé rögösödés a művelések nyomán.

A mulcshagyó kultivátoros, a minimális bolygatással járó direktvetéses kezelés és a kímélő mélyművelés (lazítás) kedvezőbb morzsásságot biztosított a teljes vizsgálati időszakban. A kíméletes bolygatás és a mulcshagyás elősegítette a morzsalékosabb talajszerkezet kialakulását és fenntartását. Ez alapján tehát a mulcshagyó művelés talajszerkezet-kímélőbbnek bizonyult. Vagyis a kímélő bolygatás és a folyamatos szervesanyag-bevitel elősegítette a morzsásabb szerkezet kialakulását.

Az időjárási tényezők porosító hatása ugyanakkor érvényre juthatott a kísérletekben. Megfigyelhető volt a téli fagyási-olvadási folyamatok szerkezetaprózó hatása (tavaszi fagymorzsák) is. Ez alapján megkérdőjelezhető a hazai mulcsművelési gyakorlatban jellemző 5–30% felszíntakarás talajszerkezet védelmére való alkalmassága. Úgy vélem, hogy e takarási szint talajvédelmi hatása csekély, mivel a mulcshagyó kezelésekben is bekövetkezett a talajszerkezet porosodása. Ennek ellenére a mulcsművelésre jellemző szervesanyag-bekeverés és a kíméletes bolygatás együttesen jótékonyan hatnak a talaj szerkezetére, elősegítik a morzsaképződést és a kedvezőbb szerkezet fenntartását.

A peresznyei (kötött barna erdőtalaj) és a sarudi (igen kötött réti talaj) talajművelési kísérletekben elvégzett üzemanyag-felhasználási és termésvizsgálatok alapján egyértelműen gazdaságosabbnak bizonyult a mulcshagyó művelési rendszerek alkalmazása. A mulcsművelésű kezelésekben – mindkét kísérleti helyen és minden növény esetében – a talajművelésre kevesebb üzemanyag került felhasználásra. A hagyományos, szántásos alapművelésre épülő művelési rendszerben az alapművelés elmunkálása, valamint a rendszerint többmenetes magágykészítés többletüzemanyag-felhasználással járt.

A mulcsművelés alkalmazása – az üzemanyag-megtakarítás ellenére – egyik kísérleti helyen sem járt terméscsökkenéssel. Sőt, a mutatkozó szerény terméstöbblet nagyobb termésbiztonságot sejtet.

A három különböző adottságú helyszínen beállított talajművelési tartamkísérlet rávilágított számos, a mulcsműveléssel kapcsolatos műszaki-technológiai problémára. Bebizonyosodott, hogy a felszíntakarás csak akkor képes talaj- és klímavédelmi funkciók betöltésére, ha a takarás megfelelő arányú és egyenletes eloszlású. Emellett a növényi maradványok tökéletes (apró méretűre) zúzása is alapvető elvárás. E követelményeknek csak a legmagasabb műszaki színvonalú betakarítógépek képesek megfelelni.

A kísérleteim során arra a véleményre jutottam, hogy a mulcshagyó talajművelés eredményes alkalmazhatósága komplex rendszerszemléletet feltételez. A mulcshagyó művelés a betakarítási technológiával kezdődik, amelynek során felaprításra és homogén szétterítésre kerülnek a növényi maradványok.

A talajművelési rendszerben minden műveletet az arra legalkalmasabb eszközzel kell elvégezni. Ez megköveteli a szükséges célgépek meglétét. A tarlóművelési feladatokra a síklapú tárcsa bizonyult a legmegfelelőbbnek. Tarlóhántásra és -ápolásra a síktárcsa használata kíméletesebb bolygatással járt, mint a szántóföldi kultivátor alkalmazása. A hagyományos (gömbsüveg lapú) tárcsa nem teljesíti a mulcshagyó művelés talajvédelmi elvárásait.

A mulcshagyó talajművelési rendszerben az alapművelés elvégzésére a szántóföldi kultivátor és a középmély lazító bizonyult a legeredményesebbnek. Mélyebb munkavégzés esetén (30 cm alatt) kíméletesebb bolygatással járt a középmély lazítás. Emellett a lazítás kevésbé csökkenti a felszíntakarást, mivel keverő hatással nem rendelkezik.

A túlzott rögösség és levegőzöttség elkerülésére olyan középmély lazító alkalmazása indokolt, amely rendelkezik felszínelmunkáló egységgel. Így elkerülhető a külön menetes elmunkálás minden talajállapot károsító hatása és többletköltsége, ugyanakkor megszüntethető a talaj- és klímavédelmi szempontból káros túlzott levegőzöttség.

A kísérletekben a mulcshagyó alapművelések rendszerint olyan kedvező talajállapotot eredményeztek, amelyek lehetővé tették az egy menetes magágykészítést. A bolygatás csökkentése szempontjából vitathatatlan előnnyel rendelkeznek a magágykészítő-vetőgépek, amelyekkel összekapcsolható a magágykészítés és a vetés.

A szántóföldi növénytermesztés eredményességének növeléséhez mindenképp érdemes összekapcsolni a mulcsművelést a precíziós gazdálkodással. A precíziós gazdálkodás alapvetően magas technológiai színvonalat képvisel. Hasonló technológiai igényesség szükséges a mulcshagyó talajművelési rendszerek eredményes alkalmazásához. Véleményem szerint e ponton találkozik a két irányvonal. Fúziójuk a szántóföldi növénytermesztés jelenleg ismert legmagasabb technológiai színvonalú és a gyakorlati tapasztalatok szerint a leghatékonyabb formáját valósítja meg. A mulcshagyó művelés talajkímélő, -védő és klímakárokat enyhítő hatásai egyesülnek a racionalizált, differenciált inputanyag-felhasználással, az átfedésmentes műveléssel. Egymást kölcsönösen támogatják, hiszen a precíziós gazdálkodás talajművelési elképzeléseit leginkább a mulcsművelés eszközei valósíthatják meg. A talajvédő, -kímélő művelés egyes speciális változatai pedig elképzelhetetlenek precíziós megoldások nélkül.

Remélem, hogy a PhD. doktori disszertációm fentiekben összefoglalt legfontosabb, gyakorlatorientált tanulságai gondolatébresztőül szolgálnak a gazdatársaim számára. Átgondolva és a saját gazdaságuk körülményeire hangolva talán segítségül lehetnek mind az aktuális nyár végi, őszi talajművelési feladatok sikeres elvégzéséhez, mind a növénytermesztés színvonalának emeléséhez és a termésbiztonság javításához.

Dr. Bottlik László

Szent István Egyetem, Növénytermesztési Intézet

A mulcsművelés alapvetései a szezonalitás tükrében

• A szalma és valamennyi tarlómaradvány védőanyagként és szervesanyag-utánpótlásként a növénytermesztés fenntarthatóságát teremti meg, ne adjuk el!

• A mulcsművelés sikeréhez elengedhetetlen a növényi maradványok apróra zúzása és homogén terítése.

• A tarlóhántást késedelem nélkül végezzük el, ne feledjük, a száraz talaj hőségben csak tovább szárad, az idő pedig múlik.

• Tarlóművelésre szélsőséges talajnedvességi állapotnál (száraz vagy nedves) a legkevesebb kárral a kultivátor és a síktárcsa alkalmazható.

• A hagyományos tárcsa nem teljesíti a mulcsművelés követelményeit.

• Nézzünk bele a talajba, keressük meg a korábbi műveléshibák nyomait (talpak, tömör rétegek).

• A mulcshagyó alapműveléssel mélyen lazult, szerkezetes, biológiailag aktív, mulccsal óvott talaj kialakítása a cél.

• A hatékony mulcsműveléshez elengedhetetlen a mulcsvetőgépek megléte.

A cikk szerzője: Bottlik László