A februári lapszámban az „Ammónia-kibocsátás csökkentés: nem csak a gazdának fontos” címmel megjelent cikkünkben ismertettük, hogy az úgynevezett NEC irányelv (az egyes légköri szennyező anyagok nemzeti kibocsátásainak csökkentéséről szóló 2016/2284 Európai Parlament és a Tanács irányelv) alapján a tagállamoknak nemzeti levegőszennyezés-csökkentési programot kell kidolgozniuk, elfogadniuk és végrehajtaniuk. Az első nemzeti levegőszennyezés-csökkentési programban külön alfejezet szól a mezőgazdasági mitigációs (csökkentési) tervekről, amelynek fő fókuszában a mezőgazdasági ammónia-emisszió található.

A tagállamoknak azokat az elérhető és költséghatékony eszközöket kell a 11 éves programban összeválogatniuk, amelyek a helyi klimatikus és ágazati viszonyoknak a leginkább megfelelnek. Ilyen intézkedések a teljes nitrogén-körforgás menedzsment, a szerves trágya kihelyezésének módja, ideje, a karbamid típusú műtrágyák kiváltása, az alacsony fehérjetartalmú takarmányozási rendszerek bevezetése, a hígtrágyatárolók fedése és az istállótechnikák fejlesztése. Cikksorozatunk második részében a műtrágya kérdéskörét járjuk körbe az ammóniacsökkentés szempontjából.

A 2009 óta tapasztalható ammóniaemisszió-növekedés egyik oka a műtrágya-felhasználás növekedése, amely Magyarországon a teljes ammóniaemisszió 19%-ért felelős (ld. 1. ábra).

Azonban a kibocsátás meghatározásához nem csak a műtrágya nitrogéntartalmának növekedését szükséges figyelembe vennünk, hanem a felhasznált műtrágyák típusát is. Ennek oka, hogy a talajban lejátszódó kémiai, átalakító folyamatok a különböző típusú műtrágyák esetén eltérő módon határozzák meg az ammónia-kibocsátást. Mindennek azért van jelentősége, mert a karbamid típusú műtrágyáknak a legjelentősebb az ammóniaemissziója a műtrágyák között, amely jól látható a 2. ábrán is. Emellett az ábrán az is megfigyelhető, hogy a karbamid műtrágyák felhasználása 2012-től jelentős emelkedésnek indult és ez a tendencia várható a jövőben is.

Amit a karbamidról tudni érdemes a levegőszennyezés csökkentése szempontjából

A műtrágyák ammónia-kibocsátása függ a műtrágyatípustól, az időjárástól és a talajviszonyoktól is. A karbamid alapú műtrágyákból származó kibocsátás sokkal nagyobb a többi műtrágyatípushoz viszonyítva, mivel gyors hidrolízise lokalizált pH-emelkedést okoz a talajban. Gyors hidrolízis pedig gyakran fordul elő, ha sok a talajban a növényi maradvány és az ureáz enzim. A karbamid talajenzimek általi hidrolízise a karbamidot ammóniummá és szén-dioxiddá alakítja át, mely a hőmérséklettől függően egy naptól egy hétig is eltarthat. Ennek során nő meg a talaj pH-ja a karbamidszemcsék körül, elősegítve az ammónia elillanását. Az ammónia-kibocsátás akkor a legjelentősebb, ha a talajba dolgozás gyenge, és a talaj nem fedi be a műtrágyát.

A karbamid mellett szükséges megjegyezni, hogy az ammónium-szulfát és diammónium-foszfátból származó kibocsátások nagyobbak, ha ezeket a műtrágyatípusokat meszes talajokon alkalmazzák. A kibocsátás-csökkentési technikák ezért elsősorban a karbamid alapú műtrágyák minden talajtípuson, és az ammónium-szulfát és diammónium-foszfát meszes talajon történő alkalmazására fókuszálnak. A kibocsátás-csökkentési technikák vagy arra támaszkodnak, hogy lassítsák a karbamid ammónium-karbonáttá történő hidrolízisét, vagy gyorsítsák a műtrágya talajba dolgozását.

Jó gyakorlatok a karbamid alapú műtrágyák nitrogénveszteségének csökkentésére

Az Egyesült Nemzetek Szervezete Európai Gazdasági Bizottsága 2015-ben publikálta kiadványát1, amely az ammónia-kibocsátás csökkentésére vonatkozó mezőgazdasági jó gyakorlatokat és a referenciatechnikákat mutatja be útmutató formájában.

Az egyik leggyakrabban alkalmazott technika a karbamid alapú műtrágyák területén az ureáz inhibitorok alkalmazása, amelyek késleltetik a karbamid ammónium-karbonáttá alakulását közvetlenül az ureáz enzim gátlása által. Ez a késleltetett, lassabb hidrolízis sokkal kisebb pH-növekedést okoz a karbamid szemcse körül, és ennek következtében jelentősen kisebb az ammónia-kibocsátás. A hidrolízis elindulásának késleltetése növeli annak a lehetőségét is, hogy a karbamid bemosódjon a talajba, tovább csökkentve az esetleges ammónia-kibocsátást. A másik lehetséges kiegészítő technológia a polimerrel bevont karbamid granulátumok használata, amelyek lassú kibocsátású műtrágyaként csökkenthetik az ammónia képződését. Ennek mértéke függ a polimer bevonat természetétől és attól, hogy felületi kiszórással vagy injektálással juttatják-e ki.

Az útmutató szerint a leghatékonyabb eljárás, ha a karbamidot kijuttatást követően azonnal beforgatjuk a talajba. A beforgatás mélysége és a talajszerkezet befolyásolja a csökkentés hatékonyságát, illetve a kijuttatását követő – legalább 5 mm vízzel történő – öntözés akár 70%-kal is csökkentheti az ammónia-kibocsátást. Azonban a talaj maximális vízkapacitásánál több vizet nem szabad alkalmazni. A legfontosabb a műtrágyaszórás jó időzítése, mivel több európai tanulmány bizonyította, hogy 15 °C felett, száraz időben felgyorsul a karbamid hidrolízise. Ezért a kutatók javasolják, hogy a táp­anyag-gazdálkodási tervek a felhasználandó hatóanyagok mellett a kiszórás idejére és módjára is tegyenek ajánlásokat.

A nemzetközi ajánlások felhívják a figyelmet arra, hogy a legegyszerűbb módja az ammónia-kibocsátás csökkentésének, ha karbamid­ról váltunk ammónium-nitrát műtrágyára, ennek hatékonysága 90% körüli. A lehetséges negatív mellékhatás a dinitrogén-oxid (N2O) emisszió, illetve a nitrátkimosódás potenciális növekedése, különösen akkor, ha az ammónium-nitrát alapú műtrágyát nedves, vizes talajon alkalmazzák. Bár főleg ammónium-nitrát formájú nitrogén műtrágyát használnak Európában, továbbra is fennáll annak a veszélye, hogy egyes országokban biztonsági és/vagy védelmi szempontok miatt jövőbeni használatát esetleg korlátozni vagy tiltani fogják.

Mit tehetünk az ammónium-szulfát és ammónium-foszfát alapú műtrágyák használata esetében

A nemzetközi útmutatók szerint több, a karbamidnál leírt technikát lehet használni, hogy csökkenjen az ammónium-szulfát és az ammónium-foszfát alapú műtrágyák ammónia-kibocsátása. Azonban ennek kockázata leginkább csak a meszes talajokon fordul elő. A legjobb technikák ammónium-szulfát és ammónium-foszfát alapú műtrágyák területén az azonnali bedolgozás, vagy közvetlen injektálás, azonnali öntözés és meszes talajokon lassú felszabadulású polimer bevonatok alkalmazása.

Összefoglalva: a műtrágya-felhasználásból eredő ammóniaemisszió kiemelkedő Magyarországon, amely szignifikánsan csökkenthető jó műtrágyázási gyakorlatok alkalmazásával. A talajban megfelelően hasznosuló nitrogén fontos a növény, a környezet, a tápanyag-egyensúly és a pénztárcánk szempontjából is. Különösen fontos ez a karbamid alapú vegyületek alkalmazása során, amely meghatározó a hazai gyakorlat szempontjából. A karbamid típusú műtrágyák alkalmazása során 5–40% nitrogénveszteséggel számolhatunk, amely sokkal nagyobb, mint az ammónium-nitrát esetén (jellemzően 0,5–5% ammónia alakú nitrogénveszteség).

Ezért a „Levegőterhelés-csökkentési Program” középpontjában a helyes tápanyag-gazdálkodás áll a jó mezőgazdasági gyakorlatok segítségével a jó hozamok, a termelékenység maximalizálásának érdekében.

A cikk szerzője: Dr. Kujáni Katalin