Dr. Kalocsai Renátó

A növénytermesztés számos egyéb tényező mellett jelentős mértékben függ a növények által felvett tápanyagok visszapótlásától. Az eredményes gazdálkodás alapja az okszerű tápanyag-utánpótlás, mely talajaink növényei számára hozzáférhető tápanyagkészletének és a termesztett növények szükségleteinek minél pontosabb ismeretén alapul. Amennyiben a bemenő adatok ismertek, számítással meghatározható a (reálisan) elérhető hozam biztosításához szükséges tápanyagok mennyisége.

A talajvizsgálatok célja e tápanyagok talajban található mennyiségeinek meghatározása. A különböző tápanyagok sokféle kémiai formában fordulhatnak elő a talajban, illetve ezen eltérő formák növények általi felvehetősége (elérhetősége, hasznosulása) eltérő. A talajvizsgálatok során olyan módszereket kell alkalmazni, amelyek e tápanyagoknak a növények által felvehető mennyiségét a lehető legjobban közelítik. A talajvizsgálatok során szintén szükséges azon talajjellemzők (fizikai, fizikai-kémiai) vizsgálata és értékelése, amelyek befolyásolják az egyes tápelemek felvehetőségét, mobilitását vagy a termesztett növények számára jelenthetnek pozitív vagy negatív hatást.

A rendszerváltás után a korábban az állami gazdaságok részére előírt, a felhasználandó trágyamennyiség pontos, tudományos alapon nyugvó tervezését lehetővé tevő kötelező talajvizsgálatok és a vizsgálatokat végző állami laboratóriumok rendszere széthullott, az elvégzett talajvizsgálatok száma jelentősen csökkent.

Magyarország EU-s csatlakozása után beinduló agrár-környezetgazdálkodási program és a nitrátdirektívának történő megfelelés ismételten bevezette a kötelező talajvizsgálatok rendszerét. A jelenleg futó támogatási ciklusokra vonatkozóan a VP-4-10.1.1-15 pályázati kiírás (kötelezettségvállalási időszak 2016.01.01.–2020.12.31.) valamint a VP-4-10.1.1-16 pályázati kiírás (kötelezettségvállalási időszak 2017.01.01.–2021.12.31.), illetve a nitrátérzékeny területekre vonatkozó jogszabályok (27/2006. (II. 7.) Korm. rendelet, 59/2008. (IV. 29.) FVM rendelet) az ország területének jelentős részére vonatkozóan ír elő vizsgálati kötelezettséget, illetve a vizsgálati eredmények alapján történő táp­anyag-utánpótlást. (Az említett két területen túl további jogszabályi kötelezettségek is írnak elő talajvizsgálatokat a területhasználóknak, mint például a 90/2008. (VII. 18.) FVM rendelet vagy a 36/2010. (IV. 13.) FVM rendelet, de ezek volumene nem jelentős a korábban említettekhez képest.)

Szerencsére a külső kényszerítő szabályozás mellett a piaci verseny és az elmúlt időszakban különösen drasztikusan dráguló mezőgazdasági inputok következtében egyre több gazdálkodó látja be a tudatos, tudományos alapokon nyugvó gazdálkodásban rejlő előnyöket. Egyre többen veszik észre, hogy jövőjük erőforrásaik hatékony kihasználásán múlik, melynek egyik egyre inkább meghatározó eleme a tápanyagellátás. A kiegyensúlyozott tápanyagellátás segíti a gazdálkodók megfelelését a mennyiségi elvárások mellett az egyre komolyabb minőségi, élelmiszerbiztonsági és környezetvédelmi követelményeknek is, amelyeket ráadásul sokszor változó jogi környezet szabályoz.

Valamilyen szinten mindannyian tudjuk, hogy a termesztett növényeink alá kijuttatandó tápanyagmennyiség optimalizálásához mindenféle pályázattól és előírástól függetlenül is rendszeresen talajvizsgálatokat kell(ene) végeztetnünk. A helyesen elvégzett mintavételből nyert laboratóriumi vizsgálatok alapján ugyanis folyamatosan nyomon követhetjük talajaink tápelemtőkéjének alakulását és az agronómiai-közgazdasági viszonyokhoz alkalmazkodó tápanyagellátást folytathatunk, melynek mindenki által kézzel fogható végeredménye (megtakarítás, azonos szinten tartás, vagy többletbevétel) lesz. A hosszú távon is fenntartható növénytermesztés megköveteli a környezet és termőföld állapotának megőrzését. Egyszer és mindenkorra szakítanunk kell az elmúlt időszakokat jellemző „megérzéseinkre” alapozott tápanyagellátással, hiszen a „vakon” végzett trágyázás hosszabb távon még a kimondottan jó adottságú mezőgazdasági területeken is komoly tápelemhiányokhoz, aránytalanságok kialakulásához vezethet, melynek komoly anyagi vonzata lesz.

A hatékony tápanyagellátás laboratóriumi vizsgálatokra épülő meglehetősen bonyolult feladati és döntési rendszer, melynek meghatározó három eleme a talajmintavétel, a laboratóriumi vizsgálat, valamint az eredményeket és egyéb (élettani, gazdasági) összefüggéseket figyelembe vevő szaktanácsadás, tápanyagellátás folytatása. Csak abban az esetben lehetünk biztosak abban, hogy fáradozásunk meghozza a kívánt eredményt, ha mindhárom részfeladat jelentőségét felismerjük és így maximálisan kihasználjuk az általuk biztosított lehetőségeket. Jelen cikkben – jórészt már az Agro Napló hasábjain általunk publikált anyagokból – ezen „triumvirátus” első két szereplőjét kívánjuk logikai sorrendben az olvasó elé tárni annak érdekében, hogy a teljes „tápanyagellátási szaktanácsadási technológia” közérthető formában a rendelkezésére álljon.

A talajvizsgálati eredmények alapján készített szaktanács eredményességének letéteményese a szakszerű talajmintavétel. A mintavétel hibái a laboratóriumi analízisen és az ebből készült szaktanácson keresztül alapjaiban meghatározzák a gazdálkodás eredményességét. A területet nem kellően reprezentáló mintákból a területen gyenge, vagy nem jellemző laboratóriumi eredmények születnek és az ezen eredmények alapján készült szaktanács nem a valós képet fogja mutatni (1. ábra).

Magyarországon abban a szerencsés helyzetben vagyunk, hogy számos hazai cég kimagasló minőségű gépi mintavételi szolgáltatással áll partnerei rendelkezésére. Így amennyiben „biztosra” akarunk menni, célszerű egy profi szervezetet megbízni a mintavételezés professzionális, a precíziós tápanyagellátást is támogató lebonyolításával.

Mivel azonban a talajmintavétel elvégzésére vonatkozóan törvényi előírás még pályázatok esetében sincsen, azt a nyugat-európai országokhoz hasonlóan maga a gazdálkodó is elvégezheti. Jegyezzük meg ugyanakkor, hogy amennyiben területeinket magunk kívánjuk megmintázni, tartsuk be a következőkben közreadott mintavétel szabályait (MSZ-08-0202-1977), hiszen az itt elkövetett hiba az egész vizsgálati művelet összes hibájának több mint 80%-a!

A talajmintavétel célja az adott területre jellemző átlagminta felvétele, mely a talajtulajdonságok és a tápanyagtartalom meghatározására alkalmas.

A mintavétel során a területen több leszúrással (minimum 20) részmintákat veszünk. Ezeket a részmintákat vödörben összegyűjtjük, majd gondosan összekeverjük. Az így kapott homogén, a tábla egészét reprezentáló átlagmintából mintegy 0,8–1 kg-nyit 1–2 kg talaj befogadására alkalmas polietilén zacskóba töltünk, melynek mérete lehetővé teszi, hogy az saját anyagával kerüljön bekötésre. A zacskó bekötése előtt a mintákat mintaazonosító jeggyel látjuk el, mely tartalmazza a gazdálkodó nevét, a vizsgálat jellegét, a mintavétel helyét és idejét, a parcella jelét, a minta kódját, valamint a mintavétel mélységét. Az ily módon kiállított mintaazonosító jegyet külön zacskóba téve (az adatok olvashatóságának biztosítása érdekében) a talajt tartalmazó tasakba helyezzük.

A mintavétel gépi és kézi eszközökkel egyaránt végezhető. A kézi eszközök közül a standard fúró a talaj felső 0–30 cm-es (rét, legelő, szántóföld), a rétegfúró 0–60 cm-es rétegének (ültetvények) megmintázására szolgál. A gépi eszközök közül a gépjárműre szerelt precíziós talajmintavevő terjedt el a hazai gyakorlatban (2. ábra).

A mintavételezés során a következő fontosabb szabályokat kell betartanunk:

Egy átlagminta maximálisan 5 ha területet jellemezhet. Amennyiben a parcella területe meghaladja az 5 ha-t, úgy a parcellát 5 ha-os, lehetőleg homogén területekre kell bontani. (Jegyezzük meg, hogy a terület csökkentése növeli a pontosságot!)

A mintavételi pontok kijelölését 1:10.000 léptékű térkép alapján célszerű végezni. Ennek hiányában használhatók az egyedi blokk­térképek másolatai is.

A térképlapon rögzíteni kell a mintavétel helyszíneit, valamint a begyűjtött minták azonosítóját.

A térképnek tartalmaznia kell a parcellák határait, azonosítóit.

Az átlagmintát talajtanilag egységes területről, azonos szintből és egységes módszerrel kell venni:

• szántóföldi kultúráknál a művelt rétegből (0–30 cm) parcellánként, de maximum 5 ha-onként,
• rét-legelő kultúránál 2–20 cm mélységből parcellánként, de maxium 5 ha-onként,
• álló kultúránál 0–30, valamint 30–60 cm, bogyósoknál 0–20, valamint 20–40 cm szintekből kell 1-1 talajmintát venni.

Az átlagminta részmintákból áll. Minél több részmintából rakjuk össze az átlagmintát, annál pontosabb eredményre számíthatunk:

• rét-legelő esetén minimum 30, szántóföldi kultúra esetén minimum 20 ponton vegyünk azonos tömegű részmintát.

A mintázandó területről a részmintákat zig-zag vonalban, vagy a két átló mentén vegyük úgy, hogy az a területet a lehető legjobban reprezentálja (3. ábra).

A mintavétel megkezdése előtt a talaj felületét a növényi maradványoktól meg kell tisztítani.

TILOS MINTÁT VENNI:

• szántóföldi kultúránál a tábla szélén 20 m-es sávban,
• a forgók területén,
• a szalmakazlak helyén,
• műtrágya, talajjavító anyag, illetve szerves trágya depók helyén,
• az állatok delelő helyén.

A mintavétel OPTIMÁLIS időpontja a termés betakarítása utáni, még a trágyázás előtti időszak, mikor a talaj művelhető állapotban van. Vehető még minta:

• az ősszel alaptrágyázott területekről a következő évben a trágyázástól számított minimum 100 nap elteltével,
• a tavasszal műtrágyázott területekről a betakarítás után, de az utolsó trágyázástól számított minimum 100 nap elteltével,
• szervestrágyázás esetén minimum 6 hónap elteltével.

A begyűjtött mintákat igyekezzünk mielőbb egy akkreditált laboratóriumba szállítani, ahol a továbbiakban szakavatott vegyészek kezei között a minták előkészítése (szárítása, őrlése) után megkezdődik azok vizsgálata (4. ábra).

A talaj tápanyagtartalmának meghatározása jelenleg a hagyományos oldószeres, extrakciós laboratóriumi vizsgálati módszerrel történik. Ezen módszer a szakma számára ismert, elismert és szabványosított, így jelen cikkben az ezen, hagyományos módszerrel nyert eredmények értelmezését taglaljuk.

Meg kell jegyeznünk ugyanakkor, hogy az elmúlt évtizedben igény alakult ki új mérési módszerek és technológiák kidolgozására is. A különböző eljárások közül a legnagyobb jelentőséggel talán a spektroszkópiás módszerek bírnak.

A spektroszkópiai módszerek idővel talán ígéretes alternatívái lehetnek a jövőben a hagyományos laboratóriumi módszer helyettesítésére vagy kiegészítésére. E technikák gyorsabbak és alig, vagy nem igényelnek vegyi anyagokat és éppen ezért képesek gyors, megfizethető megoldást kínálni, továbbá akár terepi körülmények között is végrehajthatók.

A közeli infravörös (Near-infrared – NIR) spektroszkópia egy spektroszkópiai eljárás, ami az elektromágneses spektrum közeli infravörös tartományát (800–2500 nm) használja. A közel 40 éve elterjedt módszert jellemzően a gyógyszergyártás és az orvosi diagnosztika területén, illetve az élelmiszerek minőségellenőrzési folyamataiban kezdték el alkalmazni.

Az utóbbi évtizedekben azonban egyre nagyobb szerepet kap a közeli infravörös spektroszkópia talajtani alkalmazhatóságának vizsgálata.

A közeli-infravörös spektroszkópiát közvetett módszerként tartják számon a hagyományos nedves kémiai módszerek közvetlen szemléletmódjával ellentétben, mivel a spektroszkópia során a talajminta spektrális abszorpciós görbéjéből kapjuk meg az egyes paraméterek értékét. A spektroszkópiás mérés alapja az, hogy az egyes talajalkotók meghatározott mértékben nyelik el vagy verik vissza az infravörös sugarakat. A leképezett abszorpciós görbék adatai egy adatbázisba kerülnek, amelyből a kemometria (többváltozós, többdimenziós adatelemzés) eszközével algoritmusok számítják az adott minta talajtani paramétereit. Az algoritmusok (prediktív modellek) az adatbázisban található összes adatot felhasználják. A prediktív modellek megvizsgálják az adott talajminta spektrumának csúcsait és meredekségét, majd összevetik ezeket a szomszédos spektrumokkal, amelyek az adott spektrummal hasonlóságot mutatnak. A vizsgált spektrumból és a vele szomszédos, kalibrációs spektrumokból nyert információ révén a lehető legjobb becslést kapjuk meg.

A reflektancia spektroszkópia talajvizsgálatban történő alkalmazásának egyik legnagyobb kihívása a módszer kalibrálása és validálása. Ennek során alapvető feladat a kalibrációs talajminták összegyűjtése és olyan megbízható kalibrációs modellek megalkotása, amelyek összevetik a talajok spektrumait azok laboratóriumi eredményeivel. A gyors, a precíziós gazdálkodás számára is áttörést jelentő realtime méréseket lehetővé tevő eljárások fejlesztése és tesztelése jelenleg is folyamatban van.

A talajvizsgálatok során mindenekelőtt a talaj N-, P- és K-tartalmát (szűkített talajvizsgálat) kell meghatározni. Ez a három elem alkotja a növényi makrotápelemek legfontosabb csoportját, de közel sem jelenti az összes tápelemet. Az a talajvizsgálat lehet csak hosszabb távon használható, amely a többi elemet is vizsgálja. Meg kell még határozni legalább a Ca, a Mg, a S, a Na, a Zn, a Cu, és a Mn elemeket is (bővített talajvizsgálat). A makro- és mikroelemekre való felosztás ugyanis nem fontossági sorrendet jelent, hanem csak az illető elemnek a növényekben található mennyiségére utal.

A következetes tápanyagellátás megtervezéséhez szükséges a talaj fizikai-kémiai és fizikai tulajdonságainak ismerete is, mivel a talajból való tápanyagfelvételt a talaj e tulajdonságai alapvetően meghatározzák. Ez ugyanakkor a legnehezebben definiálható hatás.

A növényi gyökerekhez való tápanyagszállításban tehát valamennyi talajtulajdonság szerepet kap, fizikai és kémiai jellemzők egyaránt. Könnyen beláthatjuk, hogy nem egyszerű dolog a talaj ellátottságát megállapítani, mert az ellátottság megállapítására szolgáló talajvizsgálati módszereket úgy kell kialakítani, hogy a kivont és megmért tápelem megfeleljen a talajoldatban való készletnek és a talaj azon képességének, amellyel a növény által a talajoldatból kivont tápelemet pótolni képes. Tehát azt a változó mennyiségű tápanyagot kell jeleznie, amely a talajban levő készlet, a trágyázás, a növény táp­anyagfelvétele és a környezeti tényezők következtében kialakul.

A használt vizsgálati módszerek a pontosan szabályozott mintaelőkészítési és -vizsgálati lépéseknek köszönhetően megfelelő specifikussággal, analitikai teljesítménymutatókkal rendelkeznek és jól reprodukálhatóak. Ezen tulajdonságok biztosítják, hogy a vizsgálatokat bármely laboratóriumban elvégezve egymással összevethető vizsgálati eredményeket kapjunk. Ez elengedhetetlenül fontos egy megbízható szaktanácsadási rendszer kidolgozásához, mivel csak így biztosítható a bemenő adatok megfelelő minősége.

A talajvizsgálatok elvégzésének nem feltétele, de a jogszabályi és egyéb kötelezettségből származó vizsgálatok esetében előírás, hogy a vizsgálatokat talajvizsgálatokra akkreditált vizsgálólaboratórium végezze. A tanúsítást a nemzeti akkreditálásról szóló 2015. évi CXXIV. törvény és a Nemzeti Akkreditáló Hatóságról és az akkreditálási eljárásról szóló 424/2015. (XII. 23.) Korm. rendelet szabályozza. A szabályozás alapján a tanúsítást Magyarország területén kizárólagosan a Nemzeti Akkreditáló Hatóság végezheti.

A vizsgálólaboratóriumok tanúsítása az MSZ EN ISO/IEC 17025 jelzetű szabvány alapján történik. Az akkreditációs eljárás keretében a laboratóriumoknak szerteágazó szervezetre, személyzetre, berendezésekre és műszaki területre vonatkozó követelményeknek való megfelelést kell bizonyítaniuk. Az eljárás a laboratóriumok részéről jelentős erőforrások mozgósítását igényli, azonban a hatósági előírásoknak megfelelésen túl képes jelentősen növelni a laboratóriumok vizsgálati eredményei iránti vevői bizalmat, illetve megkönnyíti a vizsgálatok nemzetközi elfogadását.

A hazai talajvizsgálati és szaktanácsadási gyakorlatban általánosan 14 vizsgálati paramétert használunk a talajok legfontosabb jellemzőinek a meghatározására. Ezek a kémhatás (pH), az Arany-féle kötöttségi szám (KA), a vízoldható összes só (%), a humusztartalom (%), a szénsavas mésztartalom (%), az AL-oldható P2O5, K2O, valamint Na- tartalom (mg/kg);  a nKCl-oldható Mg, NO2-NO3-N, valamint SO42--S-tartalom (mg/kg), illetve az EDTA-oldható Cu-, Mn- és Zn- (mg/kg) tartalmak. Fenti paraméterek meghatározásának módját és előírásait a MSZ-08-0206-2:1978; MSZ-08-0205:1978; MSZ-08-0210-2:1977, illetve a MSZ-20135:1999 szabványok írják le részletesen.

A minták laboratóriumi vizsgálata eredményeképpen kézhez kapjuk a talajvizsgálati eredménylapot, amelyen a szerzők által ajánlott bővített talajvizsgálat esetén a következő paraméterek szerepelnek. (Az egyes paramétereket, valamint azok határértékeit a MÉM-NAK szaktanácsadási rendszer alapján adjuk közre)

A pH(KCI) – a talaj kémhatása

A pHKCl a talaj kémhatását mutatja. Az pHKCl eredmények alapján talajainkat a következő kémhatás-kategóriákba sorolhatjuk be (1. táblázat).

A talajok kémhatása közvetlenül és közvetve is meghatározza a növények növekedését és fejlődését. A növények tápanyagfelvételére a gyengén savanyú, illetve a semleges közeli kémhatás a legoptimálisabb. A lúgos kémhatás kedvezőtlen a mikroelemek felvételére, míg a túl savanyú körülmények toxikus mennyiségű makrotápelem – és egyéb nehézfém – oldódásához és felvételéhez vezethetnek.

A következő részben a talajok legjellemzőbb kémiai tulajdonságait és azok mért eredményeinek értékelését vesszük sorra. Érintőlegesen megismerkedünk a hazánkban legelterjedtebben alkalmazott tápanyagellátási szaktanácsadási rendszerekkel és azok legfontosabb tulajdonságaival.

A talajért elkötelezett támogatói kör:

A TALAJEGYETEM korábbi részei:

• I. rész: TALAJFIZIKA I.
• II. rész: TALAJFIZIKA II.
• III. rész: TALAJFIZIKA III.
• IV. rész: Műtrágyák és kémiai talajtényezők hatása (savanyodás, tápelemek megkötődése, felvehetősége)
• V. rész: A talajerő-gazdálkodás tudományos és gyakorlati főbb összefüggései
• VI. rész: TALAJBIOLÓGIA I. – A talajélet felismerése, avagy mikor van szükség beavatkozásra?
• VII. rész: TALAJBIOLÓGIA II. – A talajélet napi, szezonális és évjárati ritmusa. A talaj egészsége, regenerálása. Mit tehetünk alacsony vagy rossz talajerő értékeknél?
• VIII. rész: Talajképző tényezők és folyamatok Magyarországon
• IX. rész: A Kárpát-medence talajtípusai
• X. rész: A diagnosztikus szemléletű talajosztályozás és gyakorlati jelentősége
• XI. rész: A táblán belüli művelésizóna-lehatárolás módszerei

A cikk szerzője: Dr. Kalocsai Renátó