A XXI . századi növénytermesztés fenntarthatóságának egyik kulcskérdése, hogy a mezőgazdaság milyen speciális agronómiai gyakorlatokat dolgoz ki ezen periódus alatt végbemenő negatív hatások mérséklése érdekében . A takaró-, illetve zöldtrágyanövények vetésforgóba illesztésének gondolata nem újkeletű, azonban a termesztésükből adódó előnyök racionális kihasználása érdekében rendszerszemléletű alkalmazásuk elengedhetetlen . Már 1929-ben Westsik Vilmos tartamkísérletet állított be nyírségi homoktalajon annak vizsgálata érdekében, hogy a vetésforgó, illetve a szerves trágyázás milyen mértékben hatékony a talajdegradációs folyamatok megállításában (1. kép) . Ma a közel egy évszázada beállított kísérlet lényegi elemei köszönnek vissza a fenntartható növénytermesztés kulcsszavaiként (zöldtrágyázás fővetésben, zöldtrágyázás másodvetésben, pillangós szálastakarmány termesztése, pillangós magtermő növény termesztése, istállótrágyázás, szalmatrágyázás) . Zöldtrágyanövények – képességek és elvárások A megfelelően alkalmazott zöldtrágyanövények növelik a talaj szerves széntartalmát, növelik az aggregátumok stabilitását, javítják a beszivárgási tulajdonságokat és a hidraulikus vezetőképességet, csökkenthetik a talaj tömörödöttségét, befolyásolják a talaj pórusméreteinek eloszlását, csökkenthetik a deflációnak kitett frakcióméretet a talajban, csökkenthetik a talaj eróziónak való kitettségét, lassítják a felületi tömör rétegek kialakulását, ezáltal fenntartva az optimális beszivárgási tényezőket, illetve csökkentik az elfolyás valószínűségét . A zöldtrágyanövényekkel szemben támasztott elvárások, hogy a növény lágyszárú, rövid tenyészidejű legyen, a csírázáshoz és a kezdeti fejlődéshez kevés vizet igényeljen, gyors növekedésű, dúsan és/vagy mélyen gyökerező legyen, nagy zöldtömeget adjon, takarja a talajfelszínt, legyen jó tápanyagfeltáró és -mobilizáló és nem utolsó sorban, igen jelentős elvárásként, legyen a vetőmagja olcsó . Ezen előnyök rendelkezésre állása nem várható el egyetlen növényfajtól, ebből kifolyólag olyan keverékek alkalmazása szükséges, melyekben a különböző növényfajok nyújtotta tulajdonságok fedik le a felsorolt előnyöket . Lehetséges választék A zöldtrágyanövényfajokat alapvetően három fő kategóriába sorolhatjuk, úgymint a pillangósok, a keresztesvirágúak, és egyéb zöldtrágyanövények . Az egyes csoportba tartozó növényfajok eltérő előnyös tulajdonsággal rendelkeznek .
A pillangós virágú növények pozitív tulajdonsága a gyökérgümőiken található szimbionta Rhizobium baktériumoknak köszönhető nitrogénkötő képesség, a gyökértrágya hatás, illetve a kedvező C:N arány, amely a lebomlásuk tekintetében előnyös . Leggyakrabban alkalmazott pillangós virágú zöldtrágyanövényfajok: a bíborhere (Trifolium incarnatum), alexandriai here (Trifolium alexandrinum), bükköny fajok (Vicia spp.), csillagfürt fajok (Lupinus spp.) (2. kép), baltacim fajok (Onobrychis spp.), lóbab (Vicia faba), szegletes lednek (Lathyrus sativus), sziki kender (Crotalaria juncea). További előnyük a kismértékű vízfogyasztás, ugyanakkor fejlődésük kezdeti szakaszában igénylik a könnyen hozzáférhető vizet a talajból .
A keresztes virágú zöldtrágyanövényfajok előnye a gyors növekedés és nagy zöldtömeg képző képesség . A fajokra jellemző a talajlazító vastag karógyökér, mely gyökérváladékai nematódagyérítő és allelopatikus hatásukról ismertek . A gyakorlatban használt fajok az olajretek (Raphanus sativus L . var. oleiformis) (3. kép), fehérmustár (Sinapis alba), takarmányrepce (Brassica napus), abesszin vagy etiópiai mustár (Brassica carinata), illetve a meliorációs retek (Raphanus sativus var. longipinnatus). Az egyéb zöldtrágyanövényfajok közé azon növények tartoznak, amelyek gyors keléssel és kezdeti fejlődéssel jellemezhetőek, ebből kifolyólag jó a gyomelnyomó képességük, nagy zöld- és gyökértömeg képzésre képesek, továbbá jó a tápanyag feltáró képességük . Ezen csoportba tartozó növényfajok a pohánka (Fagopyrum esculentum) (4. kép), facélia (Phacelia tanacetifolia), cirok (Sorghum vulgare), kerti zsázsa (Lepidium sativum), olaszperje (Lolium multiflorum), zöld rozs (Secale cereale), homoki zab (Avena strigosa), négermag (Guizotia abyssinica), és a len (Linum usitatissimum). E fajcsoport esetén azonban eltérő vízfogyasztású növényekkel találkozunk, így erre tekintettel kell lennünk száraz évjáratokban vagy nagy vízfogyasztású elővetemény esetén .
A zöldtrágyanövények előnyös hatásait növényfajonként az 1. táblázat szemlélteti . A vízmegőrző funkciót a talaj takarásából adódó párolgási veszteség csökkentésével, illetve a talajkapillárisok kialakításával éri el az adott növényfaj . Előnyös a keverékbe különböző gyökerezési mélységű növényfajok keverése, ezáltal a makro- és mezopórusok kialakítása is biztosított . A meliorációs hatás az erőteljes gyökérnövekedés talajlazító, aggregátumképző hatásának tulajdonítható . A talajtakaró funkció a gyors kezdeti fejlődésnek és a nagy zöldtömegképzésnek, a lombfelület záródásának köszönhető . A nitrogén megkötés, illetve a talajba felvehető formában történő visszapótlás döntően a pillangós zöldtrágyanövény fajokhoz köthető . Egyes növényfajok a kibocsátott gyökérsavaik speciális vegyületeinek köszönhetően hatékonyabban veszik fel a tápelemeket (P, K, Mn, Zn, Cu), mint más növényfajok . A kibocsátott vegyületek nemcsak a tápanyagok feltárásában, hanem allelopatikus hatások kiváltásában is előnyt jelentenek . A keresztes virágúak jól ismertek a nematódagyérítő hatásukról, illetve több növényfaj is ismert az allelokemikáliák által kiváltott gyomelnyomó képességéről .
Összességében a zöldtrágyanövények alkalmazásának pozitív hatásai a talaj vízháztartásának javítása (makro-és mezopórusok kialakításával, a talajpárolgás csökkentésével), a talajélet aktiválása a növényi gyökérzet jelenlétével, mely következtében javul a talaj levegőzöttsége, emelkedik a talajban található élőlények (földigiliszták, mikrobák) száma, előnyös mikorrhiza kapcsolatok létesülnek . A talajban a leforgatott növényi maradványok feltárásának útján nő a szervesanyag tartalom, mérséklődik a tápanyagok kimosódásának mértéke . A borítatlan talajfelszínnel összevetve jelentős mértékű lehet a gyomszabályozás és nematóda gyérítés a gyomelnyomó képességnek és allelokemikáliáknak köszönhetően .
Sikeres alkalmazás a buktatók ismeretében
A zöldtrágyanövény keverékek alkalmazásakor figyelembe kell venni az esetleges negatív hatásokat is . Alacsony csapadék ellátottságú évben két főnövény között termesztett zöldtrágyanövény esetében fokozott vízfelhasználással kell számolni, így ebben az esetben célszerű kis vízigényű keverékeket alkalmazni . Keresztes virágú növényfajok esetében számolni kell a keléskori kártevők megjelenésével, továbbá a vetésforgóba való illesztésük is gondos körültekintést igényel, hiszen például a repce őszi kártevőnek rezervoár területe lehet a keresztesvirágú zöldtrágyanövény . Őszi kultúrák előtti, másodvetésben történő alkalmazásuk esetén kevesebb idő áll rendelkezésre a zöldtömeg képzéshez, illetve a talajba forgatást követően a növényi részek bomlásához és a tápanyagok feltáródásához . Ebben az esetben a korai vetés elsődleges fontosságú, hiszen a zöldtrágya növény kedvező tulajdonságait csak kifejlett stádiumban tudja nyújtani . Az előnyök realizálódásának érdekében fontos a zöldtrágyák rendszerszemléletű, termőhelyspecifikus alkalmazása . A zöldtrágyanövények – angolul „catch crop” – termesztésének eredeti célja a nitrát kimosódásának a mérséklése volt, azonban alkalmazásuk olyan talajtípusokra volt adaptálva, amelyek kis kolloid és szervesanyag tartalmúak, sekély termőrétegűek, a pozitív vízmérlegből adódóan a nitrát kimosódásának veszélye magas . Hazánk talajai azonban jellemzően nagy kolloid és szervesanyag tartalmúak, vastag termőrétegűek, genetikusan, illetve művelési okokból tömörödöttek, továbbá a vízmérleg negatív . A sematikus alkalmazás számos kockázatot rejt . A keverékek megválasztásánál mindenképp figyelembe kell venni, hogy az alkalmazott zöldtrágyakeverék milyen növénykultúrát követ, illetve utána milyen növénykultúrát kívánunk termeszteni. A zöldtrágyanövény előtti kultúra befolyásolhatja a növények fejlődési ütemét, az elővetemény szempontjából fontos annak vízfelhasználása, lekerülési ideje, illetve a szármaradvány mennyisége . A zöldtrágyák talajba forgatását követően a pozitív hatások jellemzően a következő tenyészidőszak folyamán érvényesülnek . Fontos szempont a zöldtrágyanövények vetésének időzítése, a száraz nyári periódus gátolhatja a növények csírázását, továbbá a vetéstechnológia . A vetés minősége meghatározó a növény fejlődése szempontjából . A szórva vetett, majd bedolgozott magok kelése egyenlőtlen lesz, a pozitív hatások kevésbé érvényesülnek . Éppen ezért célszerű a zöldtrágya keverékeket is vetőgéppel vetni, megfelelő minőségű talajba a kívánt hatás elérése miatt . Értelemszerűen megjelenik a ráfordítás kérdése ebben az esetben . A zöldtrágyanövények alkalmazásánál a rendszerszemléletű alkalmazás (megtervezett vetésforgó megtervezett zöldtrágyázással) vezet a legjobb eredményre, mely pozitív gazdasági eredményt is hoz a talajmegőrzés mellett .
Kísérleti tapasztalataink
A Debreceni Egyetem AKIT Nyíregyházi Kutatóintézetében beállított zöldtrágyázási kísérletben (5. kép) komplex vetésforgó rendszerben értékeljük a zöldtrágyanövény fajok hatását – többek között – a talaj nedvességtartalma és penetrációs ellenállása tekintetében . A vizsgálat talajára jellemző az alacsony kötöttség, az 1% körüli humusztartalom, illetve a gyengén savanyú kémhatás . A kísérletben a zöldtrágyanövények tritikálé, zab és kukorica növénykultúrákkal követik egymást vetésforgó rendszerben, a vizsgált zöldtrágyanövényfajok a csillagfürt, a tavaszi bükköny, az olajretek és a pohánka . A kísérletben kontrollként zöldtrágyakezelés nélküli parcellák, illetve csak műtrágyázott parcellák is szerepelnek . Első éves vizsgálataink eredményei alapján a zöldtrágyanövények tenyész időszaka alatt nem tapasztaltunk a talaj nedvességtartalmában és penetrációs ellenállásában jelentős különbségeket a kezelések között – köszönhetően az igen sok csapadéknak (összesen 215,9 mm augusztus-október hónapokban) –, azonban a zöldtrágyanövények utóhatása a főnövény tenyészidőszakában látványosan érvényesült . Tritikálé állományban a márciusi, májusi és júliusi mintavétel során kisebb talaj nedvességtartalmat mértünk a zöldtrágyakezelésben nem részesült parcellákon, mint a zöldtrágyázott területeken (1. ábra) . Ez a tendencia a márciusi mintavétel alkalmával a talaj 0-30 cm-es rétegében meghatározó volt, majd a talaj mélyebb rétegeiben is a betakarításig fennállt . A zöldtrágyanövények közül az utóhatás tekintetében a legmagasabb nedvességtartalmat csillagfürt és tavaszi bükköny után mértük, míg az olajretek és a pohánka a fokozottabb vízfelhasználása következtében alacsonyabb, de kedvező talajnedvesség állapotot eredményezett . A talaj penetrációs ellenállása tekintetében a márciusi mérés alkalmával tritikálé állományban a talaj felső 10 cm-es rétegében kiugróan magas értékeket tapasztaltunk a zöldtrágyával nem kezelt területek esetében, továbbá a talaj felső 30 cm-es rétegében a legmagasabb ellenállást is a zöldtrágyával nem kezelt parcellák esetében mértük (2. ábra) . Hasonlóan a talaj nedvességtartalmának alakulásához, a hüvelyes növények esetében (csillagfürt, tavaszi bükköny) tapasztaltuk a kedvezőbb értékeket . A talajtömörödés mértéke a talaj felső 30 cm-es rétegében a csillagfürt esetében volt a legalacsonyabb, amelyet a tavaszi bükköny és az olajretek követett . Tritikáléban a legtöbb termést a műtrágyázott, illetve olajretek zöldtrágyával kezelt területeken értük el (5,41 t/ha, 5,22 t/ha), az olajretek trágyaértéke szinte egyenértékűnek bizonyult a 80 kg/ha mennyiségű N hatóanyaggal (3. ábra) . Tavaszi bükköny zöldtrágyázás esetén a tritikálé hozama 4,94 t/ha volt, amelyet a csillagfürttel zöldtrágyázott terület (4,4 t/ha) követett . A pohánka trágyaértéke kisebb volt, a kontroll területen mérthez képest csak kismértékű termésnövekedést tapasztaltunk (3,67 t/ha, 3,62 t/ ha) . A legalacsonyabb tritikálé termést kukorica elővetemény után, műtrágyázatlan és zöldtrágyakezelés nélküli területeken mértünk (2,61 t/ha) . Zab esetében kiemelkedően a legmagasabb hozamot a tavaszi bükköny zöldtrágyázás esetén tapasztaltuk (5,18 t/ha), melyet a csillagfürt és olajretek zöldtrágyázás utóhatása követett (3,92 t/ha, 3,94 t/ha) (4. ábra) . Zab esetében a 80 kg/ha dózisú nitrogén műtrágyázás hatása kevésbé érvényesült (3,3 t/ha), gyengébb termés eredményt a pohánkával zöldtrágyázott területek után tapasztaltuk (2,61 t/ha), a betakarított termés mennyisége – hasonlóan a tritikálé esetében tapasztaltakkal – a kontroll kezelésben mért értékeket csak kismértékben haladta meg (2,60 t/ha, 2,57 t/ha) . Tritikálé esetében az olajretek és tavaszi bükköny trágyaértéke megközelítette a 80 kg/ha nitrogén hatóanyagú műtrágya termésnövelő értékét, míg zab esetében a tavaszi bükköny trágyaértéke jelentősen meghaladta, a csillagfürt és olajretek trágyaértéke szintén eredményesebbnek bizonyult az egyoldalú nitrogén műtrágya hatásánál, humuszos homoktalajon .
A kutatás az Innovációs és Technológiai Minisztérium, valamint a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap „Kooperatív Doktori Program 2020” 1020024-es azonosítószámmal elnyert ösztöndíjprogramja keretében valósult meg.
Forrás: Agrofórum