TÁPANYAGGAZDÁLKODÁS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Átírás

1 TÁPANYAGGAZDÁLKODÁS Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

2 Előadás áttekintése 4. A tápanyagmérleg készítés jelentőségei és alapelvei 4.1. A tápanyag-körforgalom jellemzői a mezőgazdasági termelésben 4.2. A mérleg elv alkalmazásának jelentősége a korszerű tápanyag-gazdálkodásban 4.3. A tápanyagmérleg számítás alapelvei A mérleg intenzitása 4.4. Az egyszerűsített (agronómiai) és a környezetvédelmi szempontú mérleg 4.5. A nitrogén, foszfor, kálium tápelem körforgalom és mérleg sajátosságai

3 A TÁPANYAGMÉRLEG-SZÁMÍTÁS MÓDSZERE ÉS SZEREPE A TÁPANYAG-GAZDÁLKODÁSBAN TÁPANYAGMÉRLEG = A TÁPANYAG-KÖRFORGALOM MATEMATIKAI KIFEJEZÉSE Célja: - a talajtermékenység fenntartása - a tápanyag-visszapótlás továbbfejlesztése - a környezetterhelés csökkentése, megelőzése - a műtrágya-felhasználás prognosztizálása Tápanyagmérleg szintjei: Globális (bio-geokémiai) Országos szintű Regionális (pl. Balaton vízgyűjtőterülete) Közigazgatási egységek szerinti (pl. megyei) Gazdaság Táblaszintű Tápanyagmérleg-számítás az anyagforgalom számszerűsítése

4 TÁPANYAG KÖRFORGALOM A kémiai elemek / tápelemek különböző formáinak átalakulása a talaj, növény és atmoszféra között, képezi a tápelem körforgalmat az ökoszisztémában. Légkör Növény GLOBÁLIS KÖRFORGÁS Biológiai Talaj Körforgalom szintjei: Globális Regionális(pl. egy folyó vízgyűjtő területe) Országos Gazdaság Szántóterület

5 TÁPANYAGMÉRLEG BEVÉTEL (Források) INPUT Természetes Mesterséges Trágyákkal - műtrágyák - szerves trágyák KIADÁS (Veszteségek) OUTPUT Terméssel betakarított Tápanyagveszteségek - kimosódás - elillanás - fixáció - denitrifikáció A mérleg kiszámításánál rendszerint nem vesszük figyelembe: A tápanyag-feltáródás lekötődés (mobilizáció immobilizáció) folyamatait (a tápanyag a talajból nem kerül el). A mérleg egyenlege = Források - Veszteségek

6 A mérleg intenzitása = összes bevitel az elkerülés %-ában Kifejezi, hogy a terméssel kivont tápanyag hány százalékát pótoltuk vissza trágyával. Tápanyagmérleg - a trágyaigény becslése - a (mű)trágya-felhasználás előrejelzése, tervezése - a szaktanácsadás elősegítése - a talajtermékenységi, környezeti állapotot felmérő kutatások segítése Tudományos elemzések készítése pl. a talaj tápanyagban való elszegényedésének vagy dúsulásának üteme, környezeti hatások stb.

7 MAGYARORSZÁG MEZŐGAZDASÁGI MŰVELÉS ALATT ÁLLÓ TALAJAINAK AGRONÓMIAI NPK MÉRLEGE KÖZÖTT ÉV NITROGÉN (N) kg/ha FOSZFOR (P 2 O 5 ) kg/ha KÁLIUM (K 2 O) kg/ha (Forrás: Kovács et al. 2010, Németh et al. 2006)

8 MAGYARORSZÁG MEZŐGAZDASÁGI MŰVELÉSBE VONT TERÜLETEINEK TÁPELEMMÉRLEGE 1932 ÉS 1991 KÖZÖTT (kg/ha) Nitrogén (N) Terméssel kivont Visszapótolt Istállótrágyával Műtrágyával Melléktermékkel Összes INPUT EGYENLEG Mérleg intenzitása* Mérleg intenzitása* = kifejezi, hogy a terméssel kivont tápanyag hány %-át juttattuk vissza trágyázással

9 Foszfor (P 2 O 5 ) Terméssel kivont Visszapótolt Istállótrágyával Műtrágyával Melléktermékkel Összes INPUT EGYENLEG Mérleg intenzitása*

10 Kálium (K 2 0) Terméssel kivont Visszapótolt Istállótrágyával Műtrágyával Melléktermékkel Összes INPUT EGYENLEG Mérleg intenzitása* Kádár (1987), Csathó (1994) és Németh (1996) nyomán

11 A környezetvédelmi szempontú tápelem-mérleg számítás alapelvei Irányelvek: OECD, 1997 (Organisation for Economic Co-operation and Development) 1. Minden INPUT tételt figyelembe kell venni: műtrágya, szerves trágya, vetőmagok N tartalma, biológiai N kötés, légköri kiülepedés. - a kijuttatott műtrágya N, P 2 O 5 és K 2 O hatóanyag mennyiségek: KSH adatok alapján 2. Az istállótrágyával termelődött ill. kijuttatott tápanyagmennyiségeket az állatlétszám és az átlagosan megtermelt trágyamennyiség alapján kell számítani - az állatfajonként évente termelődő N, P 2 O 5 és K 2 O mennyiségek az istállótrágya átlagos összetétele alapján számíthatók: 0,6 % N 0,3 % P 2 O 5 0,6 % K 2 O

12 3. A növényi termésekkel elkerülő tápanyag-mennyiségek = a termésszint x az adott növény fajlagos NPK tartalma 4. A szerves trágyából fellépő veszteségek (pl. tárolás, érlelés során) figyelembe vehetők, az adott ország sajátosságai szerint (kutatási eredmények alapján). Ez Magyarországon % N veszteséget jelent. OECD alapítása: Jelenleg 30 ország tagja az OECD-nek. Magyarország óta tag. Magyarország számára OECD tagként kötelező évente jelenteni a környezetvédelmi megközelítésű tápelem mérlegeket: Országos N mérleg 1985-től, P mérleg 2004-től A mérlegek számítását az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézete (Budapest) végzi.

13 ORSZÁGOS TÁPELEM-MÉRLEG AGRONÓMIAI MEGKÖZELÍTÉS kg ha -1 N Input Output Egyenleg P 2 O 5 Input Output Egyenleg K 2 O Input Output Egyenleg Forrás: (Csathó-Radimszky, 2005)

14 ORSZÁGOS TÁPELEM-MÉRLEG KÖRNYEZETVÉDELMI MEGKÖZELÍTÉS kg ha -1 N Input Output Egyenleg P 2 O 5 Input Output Egyenleg K 2 O Input Output Egyenleg Forrás: (Csathó-Radimszky, 2005)

15 A mérleg becslése az inputok és outputok között különösen kívánatos, mert a külső források drágák és/vagy nem megújulók. A pozitív mérleg (= állandó felesleg) jelzi a lehetséges környezeti problémákat; az állandó hiány jelzi a mezőgazdasági fenntarthatóság problémáit. FONTOS A tápanyag-többlet ill. hiány mértékének megállapítása a gazdálkodó részéről, az agroökológiai viszonyok (pl. talaj típus), időjárási tényezők (csapadék stb.) ismeretében

16 Műtrágya/szerves trágya típus Ammónium-nitrát szántó gyepp Karbamid szántó gyepp Más szervetlen nitrogén szántó gyepp Műtrágyák és szerves trágyák kibocsátási tényezői Ammónia (Velthof &Oenema, kibocsátás 1995) (NH 3 -N) a teljes kijuttatás 0.8 %-a a teljes kijuttatás 2-3 %-a a teljes kijuttatás 10.4 %-a a teljes kijuttatás 20.7 %-a a teljes kijuttatás 0.8 %-a a teljes kijuttatás 2-3 %-a Nitrogén-oxid kibocsátás (No x ) a teljes kijuttatás 3.3%-a a teljes kijuttatás %-a a teljes kijuttatás 3.3%-a a teljes kijuttatás %-a a teljes kijuttatás 3.3%-a a teljes kijuttatás %-a Marha trágya a teljes kijuttatás 0.65 %-a 0.02 of total ammonia lost Baromfi trágya a teljes kijuttatás 0.35 %-a a teljes ammónia veszteség 0.02%-a Sertés trágya a teljes kijuttatás 0.65 %-a a teljes ammónia veszteség 0.02%-a Iszap a teljes kijuttatás %-a a teljes ammónia veszteség 0.02%-a

17 A szerves gazdálkodás tápanyag gazdálkodása Wander,M. / 2010/ University of Illinois, USA A tápanyag-tőke megállapításával kiértékelik a tápanyag-gazdálkodás hatásait, a gazdaság és szántóterület fenntarthatóságát a szerves gazdálkodás számára. A tápelemek nagy felhalmozódása, főként a P-é és N-é nem kívánatos és összefüggésben van a szennyezéssel, a kilúgzódás és a kimosódás által (P, K) vagy gáz formájában a denitrifikáció és elillanás (N) következtében.

18 A különböző típusú tápelem mérlegek és a kiszámítás módja: 1) gazdasági szintű mérlegek ( Farm-gate balance ill. a teljes gazdaság mérlege: a gazdálkodó egységbe belépő és a kilépő anyagok tápelem tartalma (az inputok és az outputok tápelem tartalma) 2) Tábla szintű mérlegek ill. tápelem tőke megállapítása 3) gazdálkodási rendszerek-szintjén megállapított mérlegek ill. tápelem tőke meghatározása

19 The concept of farm gate nutrient balances (FGB) Urfi, P. Sárdi, K. et al. 2006

20 A tápanyag-mérlegek összegzése Külső és belső mérlegek fogalma Árunövény termesztés Állattenyésztő telepek Vegyes gazdaságok A különböző gazdálkodási formák belső és külső mérlege alapvetően eltérnek egymástól: Növénytermesztés Állattenyésztés: nagyobb környezeti kockázat, veszteségek (főleg N), elszivárgás, elillanás stb. Mindkettő gazdálkodási formánál fel kell mérni a tápanyag-tőkét. Újabb irányelvek az EU-ban: tápanyag-könyvelés, kvóta-rendszer, szankcionálás a környezet-terhelés csökkentésére.

21 Farm-gate balances, a tápanyag inputok és outputok közti különbségek gazdaság szinten, jelenleg a nitrogén (N) és foszfor (P) kimosódás változásait vizsgálja talajvizekben és a felszíni vizekben. Farm-gate nutrient budgets a tápanyag-használat hatékonyságának megállapítására használják egyéni vállalkozások és vízgyűjtőterületek között, a vízminőségre ható kockázat becslésére is.

22 External nitrogen balances in a mixed farm (P= purchases, S= sales, EB: external nutrient balances in kg) Livestock Animal products Manure Fodder Seeds Fertilisers Crop products Total P S EB (Urfi, P. Bacsi, Zs. - Sárdi, K. Polgár, J. P. Somogyi, T. 2002)

23 Internal nitrogen balances in a mixed farm Y=yields, U=utilised nutirent amounts, IB= internal nutrient balances in kg Livestock Animal products Manure Fodder Seeds Fertilisers Crop products Total (Urfi, P. Bacsi, Zs. - Sárdi, K. Polgár, J. P. Somogyi, T. 2002) Y U IB

24 Előadás ellenőrző kérdései Mi a tápelem mérleg? Milyen szinteken számítható a tápelem mérleg? Mit értünk agronómiai és környezetvédelmi mérlegen? Mi a jelentősége a tartósan pozitív vagy tartósan negatív tápelem mérlegnek?

25 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő ELŐADÁS/GYAKORLAT CÍME Előadás anyagát készítette: Prof. Sárdi Katalin egyetemi tanár Pannon Egyetem Georgikon Kar Keszthely