MENÜ

A nitrogén mûtrágyák hasznosulása és talajra gyakorolt hatása

Oldalszám:
2013.02.19.
A növényi tápelemek közül a nitrogén jelentõségét nem kell hangsúlyozni. A termés mennyiségét és minõségét egyaránt látványosan befolyásolja, mivel nélkülözhetetlen alkotórésze számos olyan szerves molekulának melyek meghatározó szerepet játszanak a növények élettani folyamataiban.
A növények tápelemeiket ásványi formában képesek felvenni. Elemi alakban a magasabb rendû növények a N-t nem hasznosítják. Egyes mikroszervezetek a talajban képesek a levegõ nitrogénjét megkötni, de ennél lényegesen többet jelent a nitrogén ipari megkötése és a növények számára felvehetõ formában való átalakítása. A nitrogén felvétele fõként a gyökereken keresztül történik nitrát (NO3-) és ammónium (NH4+) ionok formájában. A különbözõ talajtípusok nitrogén szolgáltató képessége rendkívül eltérõ. A kor agrotechnikai színvonalán elvárható termések eléréséhez rendszerint jelentõs mennyiségû kiegészítésre van szükség. A mûtrágya formájában kijuttatott nitrogénnek mintegy 40-60 %-át hasznosítják közvetlenül a növények. A nem teljes mértékû hasznosulás oka elsõsorban a talajban, mint közvetítõ közegben lejátszódó folyamatokra (denitrifikáció, megkötõdés a kolloidok felületén és a 2:1 típusú agyagásványok rácsaiban, biológiai fixáció, kimosódás, stb.) vezethetõ vissza. A szervestrágyákkal kijuttatott nitrogén közvetlen hasznosulása ezzel szemben jóval kisebb mértékû és kevésbé kiszámítható feltáródásának dinamikája.

A mûtrágya formájában kijuttatott nitrogén hasznosulásának - más szóval a növények általi felvételének - dinamikája számos tényezõtõl, köztük a talaj hõmérsékletétõl, nedvességtartalmától, redox viszonyaitól, pH-jától, adszorbciós kapacitásától, agyagásvány összetételétõl a növény fejlõdési stádiumától, nitrogén igényétõl, egészségi állapotától, talajélettõl stb. függ. A kijuttatott N különbözõ formáinak és a kijuttatás idõpontjának helyes megválasztásával azonban a termõhelyi adottságokat figyelembe véve sikeresen befolyásolhatjuk és irányíthatjuk a nitrogén mûtrágyázás hatékonyságát.

Azon mûtrágyák kijuttatásával amelyek a nitrogént NO3- és/vagy NH4+ formában tartalmazzák a növényeket közvetlenül felvehetõ nitrogénhez juttatjuk. Az ilyen mûtrágyák növény igényeinek megfelelõ szakszerû alkalmazásával precízen akkor és olyan mennyiségben juttathatjuk ki a N-t, amikor és amennyi éppen szükséges, ezzel együttesen teszünk eleget mind a gazdasági, mind pedig a környezeti szempontoknak. A NO3--ion anion lévén nem kötõdik meg a kolloidok felületén, ezért mozgékony állapotban többnyire a talajoldatban található. Ez egyúttal gyors és könnyû felvehetõsége mellett megteremti a kimosódás lehetõségét is, ami amellett, hogy tápanyagveszteség, környezeti problémákat is felvet. A nitrát kimosódás veszélye nem csak az NO3- tartalmú mûtrágyák alkalmazásakor áll fenn, mivel a talajban lejátszódó nitrifikáció során más nitrogén formákból is képzõdik nitrát. Annak ellenére, hogy a nitrogén mûtrágyázás potenciálisan szennyezheti a talajvizet és a felszíni vizeket, mûtrágyázásból adódó nitrátszennyezés ritkán fordul elõ. A hígtrágyák, valamint a kommunális szennyvizek és szennyvíziszapok elhelyezése viszont annál nagyobb jelentõségû ebben a vonatkozásban. (A vizek mezõgazdasági eredetû nitrátszennyezéssel szembeni védelmérõl a 49/2001. (IV. 3.) Kormányrendelet ad útmutatást.) A nitráttal szemben az ammónium ion nem mozog a talajban, mivel a talaj kolloidjainak felületén kicserélhetõ kationként megkötõdik, valamint a 2:1 típusú rétegszilikátok (duzzadó agyagásványok) rácssíkjai között a K+ ionhoz hasonlóan idõszakosan megkötõdik. Az ammónium tartalmú mûtrágyák ezért tartós hatású mûtrágyáknak tekinthetõk annak ellenére, hogy különösen oxidatív körülmények között nitrifikálódnak. A kereskedelemben kapható nitrifikációs inhibitorok, valamint az ilyen inhibitorokkal kezelt mûtrágyák alkalmazása gátolja, illetve csökkenti a nitrifikáció intenzitását, ezáltal a kimosódási veszteséget. A gyakorlatban azonban ezeknek az anyagoknak a felhasználása nem terjedt el, mert járulékos költségeik megtérülése bizonytalan.

Lassú és egyben tartós hatású N tartalmú mûtrágyáknak tekinthetõk azok a mûtrágyák, amelyek a nitrogént a növény számára nem közvetlenül felvehetõ formában tartalmazzák (pl.: karbamid, kalcium-ciánamid). Az ilyen formában kijuttatott nitrogénnek a talajmikroorganizmusok segítségével elõször ammóniává kell alakulni, majd csak ez után tudják a növények felvenni. Az ide tartozó mûtrágyák ezért elsõsorban alaptrágyázásra alkalmazhatók, máskülönben nitrogén tartalmuk rendkívül rosszul hasznosul. Abban az esetben, ha ezeket a mûtrágyákat fejtrágyázásra használnánk elmaradna a várt eredmény.

Különösen õszi gabonák nitrogén ellátása során van nagy jelentõsége a fejtrágyázásnak. A fejtrágyákat rendszerint a légköri csapadék, vagy a permetezõ öntözés mossa be a talajba, ezért erre a célra karbamidot ne használjunk, mivel a levegõ páratartalmával illetve a felszíni csapadékvizekkel reagálva bomlik és a N jelentõs része ammónia formájában elillan, másrészt a karbamidban amid formájában található nitrogént a növények nem tudják gyökérzetükön keresztül közvetlenül felvenni. Levéltrágyaként viszont az egyik legmegfelelõbb N forma. A talajban az urobaktériumok által termelt ureáz enzim hatására a karbamid ammonifikálódik, majd nitrifikációs folyamatokon megy keresztül, így válik felvehetõvé nitrogénje a növények számára. Tekintettel arra, hogy tél végén, kora tavasszal a talaj hõmérséklete még annyira alacsony, hogy az említett mikrobiológiai folyamatok lejátszódása gátolt, a karbamid amúgy is több hetet igénybe vevõ átalakulása ilyenkor még tovább tart, tehát ebben az esetben nem oldható meg az ásványi N ellátás növény igényeihez történõ precíz adaptálása. Fejtrágyázásra tehát gyors hatású, a nitrogént a növény számára felvehetõ formában (NH4+, NO3-) tartalmazó mûtrágyák alkalmazhatók hatékonyan.

A kiegészítõ trágyázási módok közül vetéskor starterként is kijuttathatunk kisebb mennyiségû nitrogént a kultúrnövény sorai mellé és kissé alá elhelyezve. A starter trágya a gyökerek által könnyen felvehetõ tápanyagok biztosításával növeli a kultúrnövények kezdeti fejlõdési intenzitását, aminek különösen akkor van jelentõsége, amikor a talaj még túl hideg és ezért a nitrogén mineralizációja lassú. A kultúrnövények ily módon a gyomokkal szemben is kompetíciós elõnyre tehetnek szert. A starterként kijuttatott N adagja azonban valóban csak kiegészítõ jellegû lehet, mivel a sorok közelében elhelyezkedõ nitrogén sók károsíthatják a fiatal növények gyökereit.

A nitrogén mûtrágyák megválasztásakor figyelembe kell venni a talaj kémhatását, illetve mésztartalmát vagy pufferkapacitását. A mûtrágyák - és köztük a nitrogén mûtrágyák - ugyanis sók, ezért a vízben illetve a talajoldatban oldódnak, hidrolizálnak és az oldat kémhatását megváltoztathatják. Ma gyakran, sokszor indokolatlanul a mûtrágyákat teszik felelõssé a talajok elsavanyodásáért. Károkat csupán a mûtrágyák szakszerûtlen alkalmazásával, az egyes mûtrágyaféleségek tulajdonságainak, reakcióinak és a talajtípus jellegzetességeinek figyelmen kívül hagyásával idézhetünk elõ. Szakszerû mûtrágyahasználattal ellenben hatékonyan javíthatunk talajaink állapotán. A kémhatásváltozással összefüggésben egyszerûen csupán arra kell törekednünk, hogy savanyodásra hajlamos, vagy már elsavanyodott talajokon semleges, vagy lúgosító hatású mûtrágyákat használjunk, míg lúgos kémhatású talajokon savanyító jellegû anyagokat alkalmazzunk.

A nitrogén mûtrágyákról tudni kell, hogy azok, amelyek a N-t amid, ammónia, illetve ammónium formában (is) tartalmazzák - és ezek vannak többségben - a talajban nitrifikálódnak. A nitrifikáció során a N oxidálódik és a H+ ionok koncentrációja megnõ a talajban, ami egyúttal azt is jelenti, hogy a talajoldat pH-ja csökken, tehát savasodik (átalakulási savanyító hatás). Abban az esetben, ha a talaj pufferkapacitása, illetve mésztartalma nagy, ez a savasodás csak átmeneti jellegû, mivel a H+ ionok nem tudnak ilyenkor nagy mennyisében adszorbeálódni a kolloidok felületén és ezért kimosódnak a talajból. Abban az esetben viszont, amikor a talaj mészben szegény, pufferkapacitása kicsi, az ilyen mûtrágyák valóban növelik a savasságot, ezért ebben az esetben vagy lúgosító hatású mûtrágyát alkalmazzunk, vagy pedig olyan mûtrágyákat, amelyekben a hatóanyag savanyító hatását CaCO3-al kompenzálják (pl.: mészammon-salétrom).

Az elterjedten használt mûtrágyák közül a talajban lejátszódó átalakulási folyamataikat is figyelembe véve savanyító hatásúak:

- ammónium-szulfát,

- ammónium-nitrát (ammonsalétrom),

- karbamid.



Semleges hatású:

- mészammon- salétrom.



Lúgosító hatású:

- mészsalétrom (kalcium-nitrát).



Az egyes nitrogén mûtrágyák eltérõ tulajdonságaiból és reakcióiból adódóan a N mûtrágyázás módja és ideje igen változatos lehet. Évenkénti felhasználása indokolt mind alaptrágyaként, mind pedig a kiegészítõ mûtrágyázás különbözõ eljárásai szerint. A mûtrágya félesége, hatóanyagformája, kémiai és fiziológiai hatása határozza meg a termesztési célnak legmegfelelõbb felhasználási módot és idõt. Így az ammónium-szulfátot és a karbamidot célszerûbb alaptrágyaként a talajba munkálni, az ammóniun-nitrátot és a mészammon-salétromot alap- és kiegészítõ trágyaként, a kalcium-nitrátot pedig csak kiegészítõ trágyaként felhasználni.





Dr. Tóth Zoltán

Veszprémi Egyetem

Georgikon Mezõgazdaságtudományi Kar Keszthely

Földmûveléstani Tanszék