MENÜ

A réztartalmú ioncserélt, szintetizáltzeolit hatása az õszi búza hozamára és fehérjetartamára

Oldalszám: 66
2014.04.15.

Az emberi fejlõdés fontos mérföldköve a növénytermesztés kezdete. A történelem során fokozódott az igény, hogy adott területrõl minél több és értékesebb termést tudjunk betakarítani.

E cél elérésének lehetõségét elsõsorban a talaj termékenységének növelése kínálja. Mai növénytáplálási ismereteink birtokában már egyértelmû, hogy az úgynevezett makrotápelemek mellett a mikroelemek visszapótlására is figyelmet kell fordítani. Jelen munkánkban a mikroelemek között is fontos szerepet betöltõ réz néhány növénytáplálási kérdésével foglalkozunk. A biokémiai folyamatokban betöltött fontos szerepe folytán, hiánya esetén a növények gátolt fejlõdésével, csökkenõ terméshozammal, minõségromlással, valamint gyengébb betegségellenálló képességgel számolhatunk.



Hazánkban Pollhammerné (1973, 1981) végzett eredményes réz- és cinktrágyázási kísérleteket az õszi búza minõségének javítása céljából. Pecznik (1976) szintén réz és cinkvegyületeket használt fel kísérleteiben és bizonyította azok minõségre gyakorolt kedvezõ hatását. A búzaliszt minõségével részletesen többek között Sipos et al. (2003) és Szalay et al. (2003) végeztek vizsgálatokat.

Nagy szervesanyag-tartalmú talajon végzett rézpótlási kísérleteket Younts (1963) és a különbözõ rézvegyületeknek a búzára gyakorolt kedvezõ hatásáról számol be. Hasonló kísérleti eredményeket ismertetett Barnes és Cox (1973) is. Misra és Venkateswarlu (1981) indiai kutatók a mûtrágyázás mellett réz-szulfátot is alkalmaztak kísérleteik során, melynek eredményeként a fehérjetartalom növekedését tapasztalták.

A rézhiányos növények, növényi termékek a humán táplálkozás szempontjából is kedvezõtlenek lehetnek. A tápelem-arányok eltolódása, illetve azok megváltozása szintén létrehozhat indukált mikroelem-hiányt (Füleky és Kovács 1993).

Számos hazai talajunkon találkozunk rézhiánnyal, de az elegendõ rezet tartalmazó talajokon is jelentkezhet Cu-hiány a növényekben a gátolt transzportfolyamatok miatt. A hiánytünetek megszûntetése történhet a talajon keresztül, vagy lombtrágya formájában. A talajon keresztül történõ pótlásnak akadálya lehet a rézvegyületek magas ára. A nagy költségek miatt, amennyiben talajtrágyaként használjuk a rezet, elsõsorban különbözõ réz sókat alkalmazunk. A jobb hasznosulás és felvehetõség miatt levéltrágyaként gyakran alkalmazunk különbözõ rézkomplexeket. Ilyenkor figyelemmel kell lennünk a ligandum hatásra és a komplex vegyületek stabilitására is, mivel a nagy stabilitási állandók esetében elõfordulhat, hogy a növény a vegyületet nem tudja megfelelõen hasznosítani.

Kísérletünkben a réz pótlására azonban nem komplexeket, hanem az általunk elõállított réz-ioncserélt zeolitot használtunk fel. A zeolitot ioncsere révén feltöltjük rézzel, amely azután fokozatosan válik a növények számára hozzáférhetõvé. Ilyen módon hosszan ható, retard hatású készítményt tudunk elõállítani.

A zeolitokat 1756 óta ismerjük. 1925 óta váltak igazán jelentõs szereplõivé életünknek, miután szorpciós képességeiket meghatározták és kezdték kihasználni. A zeolitok üreges szerkezetûek és a bennük lévõ üregrendszer összefüggõ hálózatot alkot. A pórusok térfogata a kristály térfogatának 50 százalékát is elérheti. A zeolit felületén, csatornáiban, üregeiben negatív töltésû helyek találhatók, melyek kationok megkötésére alkalmasak.

A zeolitok ioncserélõ képessége függ a kicserélendõ kationok természetétõl, az ion méretétõl, töltésétõl és komplex képzõdési reakcióitól (Kalló, 1988, Nagy et al. 1998). Réz- és cink- ioncserélt szintetizált zeolitot különbözõ növénykultúráknál már eredményesen használtunk fel korábbi kísérleteinkben is (Barkóczy et al. 2002, Lesny et al. 2000, Schmidt et al. 2002).

Réz-ioncserélt szintetizált zeolit lombtrágyakénti felhasználását vizsgáltuk három éven keresztül (1998–2000) Komáromban, meszes Duna öntéstalajon. A kísérleti terület talajvizsgálati eredményeit az 1. táblázat mutatja be.

 




Kísérleteink során a réz-ioncserélt szintetizált zeolit kijuttatását a bokrosodás végének fenológiai fázisban (Fe 5) végeztük GK-Kincsõ õszi búza fajta esetében. Az alkalmazott rézdózisok 0,1, 0,3, 0,5, 1,0, 2,0 kg/ha voltak. A kísérleteket véletlen blokk elrendezésben, négy ismétlésben, 10 m2-es parcellákon állítottuk be. Az elõállított vegyület szuszpenziós állapotban, kézi permetezõvel került kijuttatásra. A betakarítás parcella kombájnnal történt. A betakarítás során mértük a hozamot, majd a betakarított mintákból meghatároztuk a legfontosabb értékmérõ paramétereket. Az összefüggéseket variancia-, valamint regresszióanalízis segítségével értékeltük.

Jelen cikkben a hozam és a nyers fehérje alakulását mutatjuk be.



A hozam alakulása

Az elvégzett vizsgálatok alapján megállapítható, hogy a búza hozama az emelkedõ Cu-zeolit dózisok hatására valamennyi vizsgálati évben nõtt (1. ábra). A kezelések növekvõ adagjainak hatására elõállt hozamnövekedés 5%-os szignifikancia szinten volt igazolható.

Az eredmények alapján a legkedvezõbb hatást, így a legnagyobb hozamot valamennyi kísérleti évben a legmagasabb, az 1–2 kg/ha-os Cu-zeolit adagoknál mértük.

Az összefüggéseket a három év átlageredményeinek alakulása is alátámasztja (2. táblázat). Az eredmények alapján megállapíthatjuk, hogy az õszi búza hozama a három év átlagában az y = -0,3802x2 + 1,5003x + 4,3488 regressziós egyenlet mentén nõtt az egyes kezelések növekvõ adagjainak a hatására (R=0,994, P=0,1%). Az elvégzett számítások alapján a maximális termés megközelítõleg a 2 kg/ha-os Cu-zeolit mennyiség kijuttatása esetén várható. Ennél nagyobb adagok a termésmennyiséget csökkentik.

 

 


 


 





A nyersfehérje-tartalom alakulása

A nyersfehérje-tartalmak alakulását éves bontásban a 2. ábra mutatja be. Az alkalmazott Cu-zeolit növekvõ adagjai valamennyi vizsgálati évben az õszi búza nyersfehérje-tartalmának emelkedéséhez vezettek (P<5%). Az eredményeket a hozam értékeivel összevetve megállapíthatjuk, hogy a nyersfehérje-tartalmak emelkedése a növekvõ Cu-zeolit dózisok hatására kifejezettebb volt. Legkedvezõbb hatást, azaz a nyersfehérje-tartalmak legmagasabb értékeit valamennyi vizsgálati évben a legmagasabb (1,0–2,0 kg/ha) Cu-adagoknál mértük.

Kiemelendõ, hogy a három vizsgálati év közül a legmagasabb nyersfehérje-tartalmakat, különösen a magasabb Cu-zeolit adagok esetében a 2000. évben mértük. Az összefüggés hátterében számos, közöttük döntõen meteorológiai tényezõk együttes hatása állhat, melyek tisztázása az elkövetkezõ évek kutatásainak egyik feladata lesz.

Amennyiben a három éves adatsorok átlagainak alakulását vizsgáljuk a különbözõ kezelések függvényében, az egyes évekhez hasonló összefüggéseket figyelhetünk meg (3. táblázat). Az eredmények alapján a növekvõ Cu-adagok hatására 0,1%-os szignifikancia szinten igazolhatóan nõtt a minták nyersfehérje-tartalma a vizsgálati körülmények között. Az alkalmazott kezelések során mért nyersfehérje-tartalmak minden esetben meghaladták a kezeletlen kontroll értékeit. A legnagyobb nyersfehérje tartalmak a legmagasabb Cu dózisok esetében alakultak ki és értékük meghaladta a 14,7%-ot.

 

 

 


 



Az egyes kezelések során mért nyersfehérje-értékek az

y = -0,7282x2 + 2,0879x + 13,471 regressziós egyenlet mentén változtak a növekvõ Cu-zeolit dózisok hatására (R=0,981, P<10%). A regressziós kapcsolat alapján a nyersfehérje-tartalom megközelítõleg az 1,4 kg/ha-os Cu adag esetén éri el maximumát. Az ennél nagyobb adagú kezelések esetén a nyersfehérje-tartalom csökkenése várható. Az összefüggés felveti a hozam, valamint a nyersfehérje tartalom közötti kapcsolat vizsgálatának szükségességét is (3. ábra).

Eredményeink alapján jelen kísérleti körülmények között a hozam és a nyersfehérje-tartalmak közötti összefüggést az

y = -0,7174 x2 + 8,2149x – 8,7468 regressziós egyenlet írja le (R=0,9911, P<5,0%). A függvény segítségével számított maximális nyersfehérje-tartalom a maximális hozamnál mintegy 300 kg/ha-ral alacsonyabb termésszinten alakul ki.

 


 

 





Összefoglalás

Hazánk talajainak több mint 50%-a cinkben, közel 30%-a pedig rézben hiányos. A talajok cinkvesztesége éves szinten elérheti az ezer tonnát, rézvesztesége pedig a kétszáz tonnát. A búzanövény jelentõs cinktartalommal rendelkezik, a szem cinktartalma 20–28 mg/kg. A réztartalom értéke 4–8 mg/kg között változik.

A mikroelem-hiány pótlását végezhetjük lombozaton, vagy talajon keresztül. A talajon keresztül történõ pótlás esetén vizsgálataink szerint cinkbõl akár 70–80 kg/ha, rézbõl pedig 30–50 kg/ha mennyiség kijuttatására is szükség lehet. Emiatt a mikroelemek talajon keresztül történõ pótlásának gátat szabhat a felhasználható készítmények magas ára. A talajon keresztül történõ pótlás során a mikroelemeknek leggyakrabban különbözõ sóit, ritkábban a komplexeit használjuk el. A lombozaton keresztül történõ mikroelem-pótlásra a jó hasznosulás és a felvehetõség biztosítása miatt inkább a különbözõ komplex vegyületeket használják. Jelen kísérletünkben a réz pótlására nem komplexeket, hanem az általunk elõállított réz-ioncserélt szintetizált zeolitot használtunk fel. A zeolitokba beágyazott ionok ugyancsak jól hasznosulnak és retard hatásuk révén hosszú idõn keresztül biztosítják a növények nyomelem-ellátását. A vegyületeket bokrosodás fenológiai fázisában alkalmaztuk Duna öntéstalajon Komáromban, három éven keresztül. Jelen dolgozatban az õszi búza hozamának és nyersfehérje-tartalmának alakulását elemeztük Cu-zeolittal történõ Cu-pótlás hatására. A legjelentõsebb hozamnövekedést a nagyobb 1,0–2,0 kg/ha-os Cu-adagok esetében kaptuk. A Cu-zeolit alkalmazása pozitívan befolyásolta a nyersfehérje tartalom alakulását is. A legnagyobb fehérjetartalom növekedés az 1,0–2,0 kg/ha-os Cu adagok esetében volt kimutatható. Eredményeink alapján a hozam és a nyersfehérje tartalom közötti összefüggést az

y = -0,7174 x2 + 8,2149x – 8,7468 regressziós függvény írja le (R=0,9911, P<5,0%).



Dr. Szakál Pál1–Dr. Schmidt Rezsõ1–Dr. Barkóczi Margit1

–Dr. Kalocsai Renátó2–Giczi Zsolt2

1 Nyugat-Magyarországi Egyetem Mezõgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar

2 UIS Ungarn Laborvizsgálati és Szolgáltató Kft.