AGROKÉMIA. Dr. Füleky György Talajtani és Agrokémiai Tanszék

Átírás

1 AGROKÉMIA Dr. Füleky György Talajtani és Agrokémiai Tanszék

2 AZ AGROKÉMIA oktatásának célja: azoknak a törvényszerűségeknek és tapasztalati összefüggéseknek a megismertetése, amelynek a tápanyag-visszapótlás tevékenységét irányítják. KÉRDÉS: mennyi tápanyagot kell a talajba juttatni? FELADAT: minél kevesebb műtrágyával minél nagyobb termést elérni! Alapozó tárgy? Szaktárgy?

3 Műtrágyázási szaktanácsadás 4. Műtrágyák Szervestrágyák 1. Növény kémiai összetétele 6. Kölcsönhatás a növénnyel (mesterséges tápanyagpótlás) (mennyiség, minőség) 7. Elvei Módszerei -növényanalízis - talajvizsgálat 5. Kölcsönhatás a talajjal 3. Tápanyagfelvétel 2. Tápanyagok a talajban (természetes tápanyag szolgáltatás)

4 A növények kémiai összetétele Víztartalom Szárazanyag tartalom (105 o C-on) C: 45-50% H: 5-6% Friss % O: 40-42% burgonya gumó: 75% egyéb elemek: 2-10% cukorrépa gyökér: 78-80% kukorica szem: 15-25% Szervesanyag tartalom Hamutartalom széna: 15-16% szénhidrátok Nélkülözhető Nélkülözhetetlen zsiradékok tápelemek tápelemek fehérjék nukleinsavak (ballaszt) (N eltávozik) alkaloidák Si P (P 2 O 5 ) Na K (K 2 O) Se Ca, Mg S, B Fe, Mn Zn, Cu Mo

5 Néhány növény fő termésének átlagos kémiai összetétele (a nyersanyag %-ában) Növény Szénhidrátok Zsírok Fehérjék cukrok keményítő cellulóz Búza 3,0 58,0 2,5 1,8 15,0 Rozs 5,0 60,0 2,0 1,6 12,0 Zab 2,0 45,0 13,0 5,0 11,0 Kukorica 2,5 65,0 1,8 4,0 9,0 Borsó 6,0 40,0 5,0 1,0 25,0 Bab 4,0 45,0 3,5 1,5 22,0 Szója 8,0 3,0 4,5 20,0 35,0 Napraforgó 5,0 2,0 5,0 50,0 25,0 Burgonya 1,0 16,0 1,0 0,1 1,2 Cukorrépa 18,0-1,2 0,1 0,6 Sárgarépa 7,0 0,5 1,6 0,2 0,7 Alma 12,0-0,7 0,1 0,3

6 Növényi tápelemek A növények növekedéséhez, zavartalan fejlődéséhez szükségesek, funkciójukat más elemek nem tudják ellátni: C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg Makroelemek 0,1% (sz.a.) Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B Mikroelemek 0,1% (sz.a.)

7 Növényi fajonként, fajtánként, részenként különböző a mennyiségük: N, K 2,0-6,0 % Ca, P, S 0,3-1,5 % Mg, Na 0,2-0,6 % Fe, Mn ppm Zn ppm Cu 5-10 ppm B (egyszikű) 10 ppm B (kétszikű) ppm Mo 1 ppm Ionantagonizmus Ion szinergizmus (A tápanyagfelvétel akadályozása vagy serkentése) Az abszolút tápelem tartalom mellett azok egymás közötti aránya is döntő a növények normális fejlődése szempontjából.

8 Növényi tápelemek csoportosítása kémiai tulajdonságuk és élettani funkciójuk alapján Nemfémes elemek Elemek Felvétel és szállítás Szerepük C felvétel gáz alakban Szerves vegyületek CO 2, O 2 legfontosabb C felvétel HCO - 3 formában is építőkövei O részben H 2 O-ból H H 2 O-ból N Oxokomplex formában Szerves vegyületek NO 3-, NH + 4 fontos építőkövei, P H 2 PO 4-, HPO 2-4 NO - 3 és SO 2-4 S SO 2-4 stb. Redukció után atomos kötéssel kapcsolódnak a szénvázhoz. S és N atomok szabad elektronpárjai kelátkötést tesznek lehetővé. Foszfát, borát, szilikátionok észtereket képeznek alkoholos csoportokkal.

9 Növényi tápelemek csoportosítása kémiai tulajdonságuk és élettani funkciójuk alapján Elemek Felvétel és szállítás Szerepük Nemfémes elemek B Szállítás szervetlen ion vagy Si szerves molekula formában is pl. aminosav, amid, foszfolipid vagy észter alakjában Alkálifémek, alkáliföldfémek K Túlnyomóan adszorpciós Na Felvétel és szállítás úton, szerves anyaghoz Mg kation formában kötve. Könnyen kicseré- Ca lik, kiszorítják egymást. Enzimekre nem specifikus kolloidkémiai hatást gyakorolnak. A Mg részben kelátként kötve, ebben a formában specifikus hatást fejt ki, enzimaktivátor.

10 Növényi tápelemek csoportosítása kémiai tulajdonságuk és élettani funkciójuk alapján Nehézfémek Elemek Felvétel és szállítás Szerepük Fe Felvétel a Mo kivételével Többnyire enzimek kationként vagy fémkelát fémkomponensei. Mn formában. Hatásuk gyakran a fém vegyérték- Cu Mo felvétel MoO 4 2- formában. változásán alapszik. A Mn és Zn szerepe Zn Szállítás fémkelátban vagy részben hasonlít a Mg Mo vagy szervetlen ionként. szerepére: elősegíti az enzim és szubsztrátum reakcióját. Kelátkötés uralkodó.

11 Növényanalízis Elvi alapja az, hogyha valamely tápanyag felvehető mennyisége a talajban megnő, akkor ennek a tápelemnek a mennyisége a növényben is növekszik. Segítségével a növény meghatározott fejlődési stádiumában, adott helyről, szintről vett, jól fejlett fotoszintetizáló levél vagy levél funkcióját betöltő egyéb zöld növényi rész összes tápelem tartalmának pontos meghatározását végezzük el laboratóriumi viszonyok között.

12 A növényi rész szárazanyag hozama és elemkoncentrációja közötti összefüggés

13 - a növény adja a legpontosabb információt a talaj tápanyag-szolgáltató képességéről - finomabb képet ad, mint a talajvizsgálat - mérés után a beavatkozás is elvégezhető - talajvizsgálattal együtt alkalmazható

14 A gazdasági növények ( növénycsoportok ) fajlagos tápelemtartalma kg/t főtermés + hozzá tartozó melléktermék N P 2 O 5 K 2 O Rozs Őszi búza Ősziárpa Tavasziárpa Rizs Zab Kukorica Hüvelyes mag ( borsó, bab, stb.) Cukorrépa 4 1,5 6 Burgonya Olajosok ( napraforgó, repce ) Dohány Rostlen rostkender Lucernaszéna Vöröshere széna Egyéb pillangós széna Füveshereszéna Silókukorica 2,5 1 3,5 Csalamádé 4,0 1,5 3,5 Rét Legelő

15 1. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom Hány tonna P 2 O 5 ot viszünk el a 100ha-os tábláról, ha a kukorica szemtermése 6t/ha, a száraz szem P tartalma 0.4%, a száraz szalma P tartalma 0.1% volt, a szem/szalma arány 1/1.3 a termés és a szár nedvességtartalma 12%? A feladatot táblázat segítségével oldhatjuk meg legkönnyebben: Szem Szalma Nedves tömeg 6t x 100ha = 600t Száraz tömeg P tartalom P 2 O 5 tartalom

16 1. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom A szalma nedves tömegét a szem/szalma aránya alapján számítjuk 1 : 1,3 Szem Nedves tömeg 600 t Száraz tömeg P tartalom P 2 O 5 tartalom Szalma 600t x 1,3 / 780 t A tápelemtartalmat mindig száraz tömegre vonatkoztatjuk, így a nedvességtartalom alapján száraz tömeget kell számolni. A nedvességtartalom 12%, így a szárazanyagtartalom 88%.

17 1. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom Nedves tömeg Száraz tömeg P tartalom Szem 600t 600/ 100 x 88 = 528 t Szalma 780t 780 / 100 x 88 = 686,4 t P 2 O 5 tartalom Nedves tömeg Száraz tömeg P tartalom P 2 O 5 tartalom Szem 600t 528t 528 / 100 x 0,4 = 2,112t Szalma 780t 686,4t 686,4 / 100 x 0,1 = 0,6864t

18 1. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom A P átszámítása P 2 O 5 -é a következő elven alapul: 142 g azaz 1mol P 2 O 5 tartalmaz 62 g (2 mol P) X g tartalmaz 2,112 g X = 4,83 g 4,83 t a szem esetében 142 g azaz 1mol P 2 O 5 tartalmaz 62 g (2 mol P) Y g tartalmaz 0,6864 g - Y = 1,57 g 1,57 t a szalma estében

19 1. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom Nedves tömeg Száraz tömeg P tartalom P 2 O 5 tartalom Szem 600t 528t 2,112t 4,83t Szalma 780t 686,4t 0,6864t 1,57t

20 1. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom Tehát a kukorica terméssel (szem + szalma) összesen 4,83t + 1,57t = 6,4t P 2 O 5 -t viszünk el.

21 2. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom Hány tonna N viszünk el a 20 ha-os táblából, ha az őszi búza szemtermése 5 t/ha, a szem N tartalma 2,0%, a szalma N tartalma 0,4%, a szem/szalma arány 1/1,3 és a termés nedvességtartalma 15%? 20 ha Nedves tömeg Száraz tömeg N tartalom Szem 100t 85t 1,7t Szalma 130t 110,5t 0,442t A kérdés, hogy mennyi N-t viszünk el a területről, attól függ hogy a szalmát beszántjuk vagy pedig a növény minden részét elvisszük-e a területről.

22 2. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom Első esetben a válasz: 1,7 t N-t viszünk el (ami csak a szemtermés N tartalmát jelenti). Második esetben N-t mind a szemmel mind a szalmával elvisszük, vagyis 1,7 + 0,442 =2,142 t N-el csökken aratás után a 20 ha talaj N tartalma.

23 3. mintafeladat fajlagos tápelem tartalom A búzanövény K tartalma április 5.-én átlagosan 2.1%, tömege 35g. Április 30.-án tömege 45g és K tartalma 2.0%. A két időpont között felvett vagy leadott a növény káliumot, mennyit és milyen sebességgel? Április 5-én: Április 30-án: Tömeg (száraz) K tartalom 35g 35 / 100 x 2,1 = 0,735g Tömeg (száraz) 45g K tartalom 45 / 100 x 2 =0,9g A növény szárazanyagra vonatkoztatott K tartalma nőtt 0,165 g al. A vizsgált növekedés időtartama 25 nap. A K felvétel sebessége : 0,165g / 25 nap = 6, g/nap

24 Növénymintavétel Terület: 12 ha, 2 db átlagminta átlósan 1 minta: db növény vagy növényi szerv (levél, szár stb.) Gabonaféléknél: 16 x 0,5 m egy átlagminta Fejlődési stádium meghatározása: Búza bokrosodáskor, föld feletti teljes növ. Kukorica 6 leveles korban, föld feletti teljes növ.

25 Növénymintavétel Burgonya virágzás kezdetén, a legfelső, éppen kifejlett levél Napraforgó négyleveles: föld feletti teljes növ. virágzáskor: tányér alatti teljesen kifejlett levél Ültetvényeknél: 6 ha, 2 párhuzamos minta

26 Növénymintavétel alapján szükséges eljárások Trágyaigény: kielégítő ellátottságtól lefelé 30% nem trágyázunk (fejtrágya) alacsony ellátottság, közepes adaggal Tápelem arányok kölcsönhatásokat jelez (pl.: K / Mg, N / P)

27 5-6 leveles kukorica tápelem ellátottságának megítélésére szolgáló optimális, vagy kielégítő tápelem koncentráció és az abból számított arányok Ellátottság a tápelemkoncentráció alapján Ellátottság a tápelemkoncentráció alapján Elem alacsony megfelelő magas alacsony megfelelő magas N% < 3,5-5,0 < N/P alatt felett K% < 3,0-4,0 < K/P alatt 8-10 felett Ca% < 0,3-0,7 < K/Ca felett 10-6 alatt Mg% < 0,2-0,2 < K/Mg felett 15-7 alatt P% < 0,3-0,5 < N/P felett alatt Fe ppm < < P/Fe felett alatt Mn ppm < < P/Mn felett alatt Zn ppm < < P/Zn felett alatt Cu ppm < 5-20 < P/Cu felett alatt B ppm < 5-25 < K/B felett alatt

28 Az egyes elemek növényélettani szerepe

29 N - fehérjék felépítése - sötétzöld szín - gyors növekedés, vegetatív tömeg nő - növekszik a fehérjetartalom - túl bő adagolás hátráltatja az érést P - serkenti a korai gyökérképződést és növekedést - erőteljes kezdeti növekedést biztosít - elősegíti a virágzást és a szemképződést - sietteti az érést - a generatív szervekben halmozódik fel - az ellenálló képességet (megdőlés, tél, stb ) növeli K - legnagyobb mennyiségben a fiatal szövetekben - vegetatív részekben dúsul - fokozza a szénhidrát felhalmozódást (cukor, keményítő) - növel az életképességet és a betegség-ellenállást - erős, szilárd szárat biztosít

30 Ca - a magvak csírázásakor szükséges - elősegíti a korai gyökérképződést és növekedést - a vegetatív részekben halmozódik fel - serkenti a mag és a szemképződést - javítja a növények életképességét és szalma szilárdságát Mg - a klorofill alkotórésze - elsősorban a magvakban S - a gyökérnövekedést javítja - sötétzöld színt biztosít - elősegíti a pillangósok gümőképződését - serkenti a zsírok és olajok képződését

31 Mikroelemek:( B, Fe, Mo, Zn, Cu, Mn) - stimulálják a növekedést, meggyorsítják a fejlődést, javítják a külső közeggel (hőm., nedv., só, betegség, stb ) szembeni ellenálló képességét. Fe: - fotoszintézishez - nem mozog az egyes növényi részek között - klorózis fiatal leveleken Mo - fontos szerepet játszik a N anyagcserében. (nitrát reduktáz enzimben) - középső és idősebb leveleken - levélszélek összetöpörödnek - savanyú talajokon Cu - kevéssé mozgékony - enzimaktivátor

32 Mn Zn B - Mg-hoz hasonló szerep - katalizálja a redoxi folyamatokat (NH 3 NO 3- ) - hiánytünetek erek között - P / Zn antagonizmus - N anyagcsere - almafa törpeszártagúsága, kis levelek, gyér lombozat) - idősebb alsó leveleken; erek között - vízáramlással mozog, hajtáscsúcsokhoz - gumóképződésnél - virág megtermékenyülésénél - cukorrépa: szívrothadás

33 Hiánytünetek a levél fakó világossárga N idős leveleken S fiatal leveleken a levél piszkoszöld, kékes P világos, zöld foltok K levél szélétől elhalás (felkunkorodó) Ca levélcsúcstól fehéredés (összesodródás) Cu levélcsúcstól klorózis, sárga foltok Mg idős levélen klorózis, sárga foltok Fe fiatal levélen elhalás B hajtáscsúcs

34 N hiány tünetei szőlőlevélen

35 N hiány tünetei kukorica levelén

36 P hiány tünetei búzanövényen

37 P hiány tünetei kukorica levelén

38 K hiány tünetei szőlőlevélen

39 K hiány tünetei cukorrépa levelén

40 Ca hiány tünetei cukorrépán

41 Ca hiány tünetei mustár levelén

42 Mg hiány tünetei kukorica levelén

43 Mg hiány tünetei szőlő levelén

44 Mg hiány tünetei napraforgó levélen

45 Mg és P hiány tünetei kukorica levelén

46 S hiány tünetei burgonyán

47 Fe hiány tünetei szőlő levelén

48 Fe hiány tünetei őszibarack levelén

49 Mo hiány tünetei karfiolon

50 Cu hiány tünetei zabon

51 Cu hiány tünetei burgonyán és cukorrépán

52 Cu hiány tünetei fiatal almafán

53 Mn hiány tünetei takarmányrépán

54 Zn hiány tünetei szőlőlevélen

55 B hiány tünetei takarmányrépán (Beta vulgaris) és édesrépán (Brassica rapifera)

56 B hiány tünetei salátán

57 Műtrágyák

58 Szerves és műtrágya felhasználás, * szántó+kert+szőlő+gyümölcs Évek Szerves trágya, millió t Műtrágya felhasználás t/év N P 2 O 5 K 2 O Összesen Mg. művelt területre* kg/ha/év , , , , , , , , , ,

59 Szilárd műtrágyák

60 SZILÁRD (Por, szemcsés kristályos) FOLYÉKONY egyszerű összetett oldat szuszpenzió (egy- és többkomponensűek)

61 Nitrogén műtrágyák Ammónium-nitrát NH 4 NO 3 34% N, higroszkópos HNO 3 + NH 3 = NH 4 NO 3 oldatból bepárlással, kristályosítással; gyors hűtés hűtőtoronyban; szárítás 0,5% nedvességig Tapadás csökkentésére védőréteggel vonják be. Tárolása!!! 6 réteg hőhatás szerves anyag 170 o C-on: NH 4 NO 3 = NH 3 + HNO o C-on: heves bomlás o C-on: NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O 2 NH 4 NO 3 = 2 N 2 + O H 2 O

62 Nitrogén műtrágyák Mészammon salétrom NH 4 NO 3 + CaCO 3 pétisó: 25% N új: 27-28% N + 2% Mg CaCO 3 csökkenti a higroszkóposságot, CaCO. 3 MgCO 3 robbanásveszélyt; savanyító hatás ellen (Ca 2+ ) NH 4 NO 3 olvadék + mészkőliszt

63 Ammónium-klorid NH 4 Cl 24-26% N Ammónium-szulfát Nitrogén műtrágyák (NH 4 ) 2 SO % N visszaszorult, savanyító hatású, ezért lúgos kémhatású talajon ajánlott 2 NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4 ) 2 SO 4 kénsavban nyeletik el az ammóniát, bepárlás, kristályosítás

64 Mésznitrogén Nitrogén műtrágyák CaC 2 + N 2 CaCN 2 + C hidrolízis karbamid Nátrium-nitrát NaNO 3 16% N Chilei salétrom Kilúgozzák a sótartalmat, átkristályosítás.

65 Nitrogén műtrágyák Kalcium-nitrát Ca(NO 3 ) 2 11,9-14% N a víztartalomtól függően, higroszkópos 2 HNO 3 + CaCO 3 = Ca(NO 3 ) 2 + CO 2 + H 2 O Magyarországon nyersfoszfátok salétromsavas feltárása során melléktermék.

66 Nitrogén műtrágyák Karbamid A legkoncentráltabb N műtrágya: 46,6% N Higroszkópos, vízben jól oldódik: - talajtrágya - permetezőtrágya Előállítása: 2 NH 3 + CO 2 = NH 4 O. CO. NH 2 NH 4 O. CO. NH 2 = NH 2. CO. NH 2 + H 2 O Bepárlás C alatt.

67 Mérgező biuret képződés: Nitrogén műtrágyák NH 2 NH 2 hevítés C O 2 C O NH 2 + NH 3 NH 2 C O Tárolás: - száraz helyen, 6 rétegben NH 2 - szemcsés karbamid kevésbé higroszkópos Előnyei: - szállítás, raktározás, kiszórás költsége kisebb - növények levélen is képesek hasznosítani - növényvédőszerekkel is, öntözővízben is kipermetezhető - kémiailag semleges, nem károsít, repülőgéppel is kiszórható

68 Nitrogén műtrágyák Hátrányai: - csírázásgátló hatás CO(NH 2 ) 2 ureáz, víz CO 2 + NH 3 víz (NH 4 ) 2 CO 3 hőmérséklet: C, nedvesség kedvez, aerob Mérgezést okozhatja: ammónium-cianát H 4 N O C N (Wöhler) KARBAMIDOT 1-2 HÉTTEL VETÉS ELŐTT KELL KIJUTTATNI!!!

69 Lassan ható nitrogén műtrágyák Karbamid-aldehid kondenzátumok karbamid-formaldehid Ureaform, Nitroform stb. legalább 38% N NH 2 NH 2 C O C O NH 2 H NH + C O víz CH 2 NH 2 H NH C O C O NH 2 NH 2 Oldhatóság függ: - mólaránytól (>2:1) - lánchosszúságtól - körülményektől (ph, hőmérséklet)

70 Lassan ható nitrogén műtrágyák Aktivitási index: Nh% N f % A i = * 100 N % h ahol: - h = hideg vízben oldhatatlan - f = forró vízben oldhatatlan Kívánatos: A i > 40 Izobutilén-dikarbamid (IBDU) 32% N, nem higroszkópos, A i ~ 100 Előállításuk költséges.

71 Bevonatos műtrágyák - karbamidot bevonják tapadást gátolja % N - kén - egyéb szervetlen anyagok (Mg-ammónium-foszfát) - polimer bevonat (zsírsavak glicerinészteréből és diciklopentadiénből), ureaform, aszfalt, bitumen

72 Inhibitoros műtrágyázás Karbamid hidrolízise ureáz inhibitorokkal pl.: fém-ditiokarbamátok Cu vegyületekkel NH 3 átalakulása nitrifikációgátlókkal lassítható gyakorlatban is alkalmazott: N-serve: 2-klór-6-(triklór-metil)-piridin 0,5 10 ppm hatására a nitrifikáció több hétre gátolható DLD: dicián-diamid N C C NH 5-10%N NH2

73 Foszforműtrágyák Nyerfoszfátok, apatitok: - primer: magmatikus kőzet (Kola -fsz) - szekunder : foszforit, üledékes kőzet ( USA, Észak - Afrika) Ca 5 (PO 4 ) 3 F Ca 5 (PO 4 ) 3 OH 25-40% P 2 O 5 Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl - savas feltárás ( H 2 SO 4, H 3 PO 4, HNO 3 ) - hőkezelés

74 Szuperfoszfát Ca(H 2 PO 4 ) 2. H 2 O + CaSO 4 Foszforműtrágyák 2 Ca 5 (PO 4 ) 3 F + 10 H 2 SO 4 = 6 H 3 PO CaSO HF (gyors) 2 Ca 5 (PO 4 ) 3 F + 14 H 3 PO 4 = 10 Ca(H 2 PO 4 ) HF (lassú, utófeltárás napokig) - Foszforsav: 3-5% - Savas, higroszkópos - Kénsavhiány lokálisan: feltáratlan maradhat 2 Ca 5 (PO 4 ) 3 F + 4 H 2 SO H 2 O = 6 CaHPO 4. 2 H 2 O + 4 CaSO HF

75 Foszforműtrágyák 6 CaHPO 4. 2 H 2 O dikalcium-foszfát (kalcium-hidrogénfoszfát) - Vízoldhatóság P 2 O % - Szabadsav 3-5% - Nedvesség 15% - Őrölt granulált (előnyei, feltáródás) (kémiai-fizikai)

76 Koncentrált (kettős és hármas) szuperfoszfát Ca(H 2 PO 4 ) 2. H 2 O H 3 PO 4 előállítása: - extrahálással - lepárlás C koksz kemencében 1. fázis: 2 Ca 5 (PO 4 ) 3 F + 5SiO C = 9CaSiO 3 + CaF 2 +15CO+6P 2. fázis: 2Ca 5 (PO 4 ) 3 F + 14H 3 PO H 2 O = 10Ca(H 2 PO 4 ) 2. H 2 O +2HF Hatóanyag: 36-48% P 2 O 5 50% triplefoszfát import nem higroszkópos, jól szórható, nem csomósodik

77 Koncentrált (kettős és hármas) szuperfoszfát Ammonizált szuperfoszfát A szabad foszforsavat semlegesítik a szuperfoszfátban NH 3 val: NH 3 + H 3 PO 4 = NH 4 H 2 PO 4 MAP NH 3 + Ca(H 2 PO 4 ) 2 = CaHPO 4 + NH 4 H 2 PO 4 P 2 O 5 : 17 18% N: 3 4% szárítás, osztályozás, őrlés, hűtés, púderozás jobb fizikai tulajdonságok

78 főleg citrátoldható P 2 O 5 Termofoszfátok 1. hőkezelés olvasztás nélkül ( Na 2 CO 3 vagy Na 2 SO 4 -tal) pl: Rhenánia foszfát: CaNaPO 4 P 2 O 5 : 24-28% 2. Olvasztással: P 2 O 5: 64% Nyersfoszfát Olvasztás pl: Ca(PO 3 ) 2 üvegszerű bevitele P 2 O 5 Ca metafoszfát 3. Thomas salak nyersvas finomítása 14 20% P 2 O 5 (citrátoldható) 5CaO. P 2 O 5. SiO 2 savanyú talajon

79 Kálium műtrágyák Magmatikus kőzetek tengervíz sótelepek (rétegek) K- só fedősó Tisztítás: - átkristályosítás - flotálás - fajsúly szerinti osztályozás K 2 O% Szilvin ( KCl) 63 Szilvinit (nkcl.mnacl) Karnallit ( KCl-MgCl 2 6H 2 O) 17 Kainit ( MgSO 4. KCl. 3H 2 O) 19 Langbeinit ( K 2 SO 4. 2MgSO 4 ) 23 Polihalit ( K 2 SO 4. MgSO 4. 2CaSO 4. 2H 2 O) 15,5 Kálisalétrom (KNO 3 ) 46,5

80 Kálium műtrágyák KCl : - fehérszürkés és kissé vörös színű műtrágyák - jól oldódnak, semlegesek, de fiz. savanyúak - kissé higroszkópos, de helytelen tároláskor csomósodik - finom kristályos anyag - klórra érzékeny növények: dohány, komló, bogyósok 40%-os ( 38-42%) K 2 O 50 és 60%-os kálisó ( 50-60% K 2 O) K 2 SO 4 : % K 2 O káliumagnézia v. pateat-káli 30% 2KCl + 2MgSO 4 + 6H 2 O = K 2 SO 4. MgSO 4. 6H 2 O + MgCl 2 K 2 SO 4. MgSO 4. 6H 2 O + 2KCl = 2K 2 SO 4 + MgCl 2 + 6H 2 O kálikamex

81 Összetett műtrágyák Minden molekulájábann több (2) tápanyag komplex Monoammónium-foszfát 62% P 2 O 5, 12% N, Mo. nem gyártja NH 3 + H 3 PO 4 = NH 4 H 2 PO 4 - vízben jól oldódnak - kedvezőtlen P/N Diammónium foszfát: 54% P 2 O 5, 21%N 2 NH 3 + H 3 PO 4 = (NH 4 ) 2 HPO 4 NH 4 H 2 PO 4 + NH 3 = (NH 4 ) 2 HPO 4

82 Összetett műtrágyák Ammonizált szuperfoszfát: NH 4 H 2 PO % P 2 O 5, 6-7% N túlzott ammonizálás foszfátreverzió (Ca 5 (PO 4 ) 3 OH) Nitrofoszfátok Nitrofoszka salétromsavas feltárás 2 Ca 5 (PO 4 )F + 14 HNO 3 =3 Ca(H 2 PO 4 ) Ca(NO 3 ) 2 + 2HF (nitroszuperfoszfát) 2 Ca 5 (PO 4 ) 3 F + 20 HNO 3 = 6 H 3 PO Ca(NO 3 ) HF

83 Összetett műtrágyák Ca(OH) 2 + H 3 PO 4 = CaHPO H 2 O H 3 PO 4 + Ca(NO 3 ) NH 3 = CaHPO NH 4 NO 3 Ca(NO 3 ) NH 3 + CO 2 + H 2 O = CaCO NH 4 NO 3 (péti mész) 2 NH 3 + H 3 PO 4 + Ca(NO 3 ) 2 + KCl minden szemcsében CaHPO 4,, Ca(H 2 PO 4 ) 2, NH 4 H 2 PO 4, NH 4 NO 3, NH 4 Cl, KNO 3 stb.

84 Összetett műtrágyák Magnézium-ammóniumfoszfát vízben kis mértékben oldódik lassan ható H 3 PO 4 +MgSO 4 +3 NH 4 OH = MgNH 4 PO 4 + (NH 4 ) 2 SO H 2 O H 3 PO 4 + NH 4 OH + MgCO 3 = MgNH 4 PO H 2 O + CO 2 Kálium-metafoszfát KPO 3 60% P 2 O 5 40% K 2 O kis oldhatóság, lassan ható 2KCl +P 2 O 5 + H 2 O = 2 KPO HCl Iparilag kevert műtrágyák: bármilyen arány; kémiai-fizikai feltételek

85 Peremarton Összetett műtrágyák Megvásárolt egyszerű műtrágya komponensekből összetétel kívánt karbamid, triplefoszfát, 60% -os kálisó, cseppfolyós NH 3, ammónium-nitrát szemcsés, Peretrix, pl.: segédanyagok (magnezit, perlit)

86 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása Hány kg CaCO 3 semlegesíti 100 kg 40%-os kálisó savanyító hatását? A kálisó hatóanyagtartalma 40%, így: 100 kg kálisóban van 40 kg K 2 O van 94 kg K 2 O 78 kg K ot jelent 40 kg K 2 O X kg K ot jelent X = 33,19 kg K egyenértékű a 40 kg K 2 O val.

87 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása Hány kg CaCO 3 semlegesíti 100 kg 40%-os kálisó savanyító hatását? A kálisó hatóanyagtartalma 40%, így: 100 kg kálisóban van 40 kg K 2 O van 40 kg K 2 O X kg K ot jelent 94 kg K 2 O 78 kg K ot jelent X = 33,19 kg K egyenértékű a 40 kg K 2 O val.

88 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása 33,19 kg K= g K 39 g K 1 mol g K Y mol Y = 851 mol K Tehát a 40 kg K 2 O egyenértékű 851 mol K-mal.

89 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása A fiziológiai savanyító hatásnak köszönhetően 851 mol K felvételekor ezzel egyenértékű H + kerül a talajba. Így 851 mol H + talajba kerülésével kell számolnunk. A talaj savanyúsága nagyon jól semlegesíthető meszezéssel, amely folyamat a következő reakcióegyenleten alapul: 2H + + CaCO 3 = H 2 CO 3 + Ca mol H + 1mol CaCO 3 2 mol H g CaCO 3

90 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása Az egyenletek alapján 851 mol H + közömbösítéséhez 851/2 = 425,5 mol CaCO 3 szükséges, ami 425,5 mol x 100 g/mol = g = 42,55 kg CaCO 3 ot jelent.

91 Szilárd műtrágyák minőségi követelményei 1. Felhasználás: szállítás, raktározás, keverés, kiszórás, hasznosulás, stb. - hatóanyagforma és hatóanyag koncentráció kísérő elemek - oldhatóság (vízoldhatóság) - savasság, szabad savtartalom-kémiai savanyúság (fiziológiai-, biológiai-sav) - mészindex, sóindex - higroszkóposság, tapadás - kikészítés módja és formája (por, szemcsés kristály, folyadék) - a szemcse mérete, szilárdsága és eloszlása - a műtrágyák keverési lehetőségei

92 Szilárd műtrágyák minőségi 2. Kísérő elemek követelményei 3. Fiziológiai savasság NH 4 + és K + műtrágya felvétel szelektív felvétel Biológiai savasság 2 NH O 2 2 NO H H 2 O 4. Kritikus relatív légnedvesség: Nem higroszkópos: KRL = Higroszkópos: KRL < keverés csökkenti 5. Púderanyagok (dolomit, kovakő, bentonit, stb.)

93 Műtrágya keverés követelményei Üzemben: száraz keverés ami keverhető keverési táblázat! kiszórás előtt Kémiai feltételei: - Szuperfoszfát nem keverhető Ca-tartalmú műtrágyával és javító anyagokkal - Szabad sav tartalmú szuperfoszfát nem keverhető NH 4 NO 3 -tal, mert nitrózus gáz képződik - NH 4 sók nem keverhetők bázikus hatású műtrágyákkal (pl. Thomas salakkal), mivel NH 3 képződik - Karbamid nem keverhető szuperfoszfáttal és NH 4 NO 3 - tal, mert nedvszívó vegyületet képez

94 Műtrágya keverés követelményei Kémiai összeférhetőség: Nedvességtartalom reakció Ca(H 2 PO 4 ) 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 2 NH 4 H 2 PO 4 + CaSO 4 CaSO 4 +2 H 2 O CaSO 4. 2 H 2 O (gipsz) 2 NH 4 NO 3 + CaCO 3 = Ca(NO 3 ) 2 + (NH 4 ) 2 CO 3 (NH 4 ) 2 CO 3 2 NH 3 + CO 2 + H 2 O

95 Műtrágya keverés követelményei Fizikai kémiai tulajdonság: Cserebomlás higroszkóposság nő Karbamid Ammónium-nitrát keverék KRL: Biztonság technikai követelmény: NH 4 NO 3 + KCl robbanásveszély!

96 Műtrágya keverés követelményei Fizikai feltételei: - Nem keverhető különböző formájú és szemcse összetételű műtrágya, mivel szétválnak (pl.: por -kristály, apró szemcse - normál szemcse stb.) - Hasonló szemcseméretekből lehet homogén keverék - Ne legyen a komponensek hatóanyag tartalma nagyon különböző - Nem lehet nedves, tapadós, csomós a keverni kívánt műtrágya - Figyelni kell a műtrágya higroszkóposságát

97 A főbb műtrágyák kísérőelemei és néhány fizikokémiai tulajdonsága Műtrágyák megnevezése Kísérőelemek kg/100kg CaO MgO S Na Cl Mész index CaCO 3 Sóindex NaNO 3 = 100% KRL % 30 0 C- on Mészammon salétrom Ammónium nitrát ,4 Ammónium szulfát 23, ,2 Kálcium nitrát 27 2, ,7 Karbamid ,2

98 A főbb műtrágyák kísérőelemei és néhány fizikokémiai tulajdonsága Műtrágyák megnevezése Kísérőelemek kg/100kg CaO MgO S Na Cl Mész index CaCO 3 Sóindex NaNO 3 = 100% KRL % 30 0 C-on Szuperfoszfát (egyszerű) ,7 Termofoszfát Kalcium klorid 40%-os 1 2 1, %-os 0,5 0,7 0,5 3, %-os 1,1 46 Kálium szulfát ,5 1, ,3 Monoammónium foszfát Nitrofoszka Ipari kevert , Triplefoszfát

99 MÉSZTRÁGYÁK CaCO 3 tartalom, javító anyagok mészkő dolomit mésztufapor gipsz mésziszapok - cukorgyári - péti mész - lápi mész

100 MIKROELEM TRÁGYÁK - a talajkémhatásától függ az érvényesülésük: savanyú talajon nagy a túladagolás veszélye, lúgos talajon mérsékelt hatás lekötődhetnek ( oldatban vegyületekké alakulnak) - permetező trágyázással ( vízoldható )

101 MIKROELEM TRÁGYÁK 1. Gyorsan ható mikroelem trágyák a. Szervetlen, vízben oldható vegyületek - permettrágyaként, talajba kis mennyiség - Fe: lúgos talajon FeSO. 4 7 H 2 O MnSO. 4 7 H 2 O CuSO. 4 5 H 2 O ZnSO. 4 5 H 2 O H 3 BO 3 Na 2 B 4 O H 2 O (NH 4 ) 6 Mo 7 O. 2 4 H 2 O Na 2 MoO. 4 H 2 O Co(NO 3 ). 2 6H 2 O 9,8 % Fe 27,0 % Mn 25,4 % Cu 22,8 % Zn 11,3 % B 11,3 % B 54,4 % Mo 39,6 % Mo 20,4 % Co

102 MIKROELEM TRÁGYÁK b. Kelátok: - sajátos szerkezetű fémkomplexek, - datív kötés, kismértékű disszociáció - permettrágyaként és talajtrágyaként - EDTA ( etiléndiamin tetraecetsav ) - Fe: lúgos talajon, szőlő, őszibarack Sequestren ( Fe, Mn, Zn, Cu EDTA) - néhány kg/ ha talajon - 0,1 0,2 % permettrágyaként

103 MIKROELEM TRÁGYÁK EDTA szerkezeti képlete: HOOC CH 2 N CH 2 CH 2 - N HOOC CH 2 CH 2 - HOOC CH 2 - HOOC

104 MIKROELEM TRÁGYÁK EDTA térszerkezete: CO 2- O CH 2 CO CH 2 O N CH 2 Zn O N CH 2 CO CH 2 CH 2 O CO

105 MIKROELEM TRÁGYÁK c. Mikroelem tartalmú N és NPK oldatok - vízoldható hatóanyagok - komplex hatás Wuxál - folyékony 9 % N, 9 % P 2 O 5 Mikramid - szilárd 7 % K 2 O Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, kelátok 45 % N, 0,4 % H 2 O Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, kelátok

106 MIKROELEM TRÁGYÁK d. Mikroelem tartalmú szuperfoszfát - 1-2% mikroelem - keveréssel, szabad sav old. 2. Lassan ható mikroelem trágyák - Fém ammónium foszfátok - mikroelem tartalmú ammonizált - Szuperfoszfát - mikroelemtartalmú kálium metafoszfát - egyéb - lassan oldódó bevonat - adszorbenséhez kötött mikroelemek

107 MÉSZTRÁGYÁZÁS Mésztrágyázás: 2 t/ha nem nagyobb CaCO 3 adag - rendszeres kisadagú meszezés: Ca ellátottság javítása - vetés körül 5 10 cm mélységre, káros savanyúság megakadályozása - KA < 35 y 1 = 4 6 ill. KA > 35 y 1 > 8 esetén - ph KCl < 5,6 Elsőbbség: - homok talajok ( ph KCl < 6) y1>4 - agyagbemos. barnaerdőtalajok ( ph KC l < 6 ill. y 1 >8) - Ramann-féle erdőtalajok Pozitívan reagáló növények: lucerna > cukorrépa > hüvelyesek >repce > kukorica > őszibúza > burgonya

108 CaCO 3 hatóanyag t/ha MÉSZTRÁGYÁZÁS NH 4 NO 3 karbamid 0,16-0,18 KCl 100 kg/ha t/ha (NH 4 ) 2 SO 4 0,54

109 MÉSZTRÁGYÁZÁS KA ph KCl 5,6 6,0 hidrolitos aciditás <5, < 38 1,0 0,4 0,6 1,0 1, ,5 0,4 0,6 1,5 2,0 20 x >50 1,5 1,0 1,5 2,0 20 x

110 Folyékony műtrágyák Előnyük: - műtrágyagyártás közbenső termékei (pl.: cseppfolyós NH 3) - Kevesebb kézimunkaerő jobb technikai feltételek (szállítás, tárolás, szórás) - Vízben oldott tápanyagok egyenletes kijuttatás Felhasználásuk növekszik.

111 Folyékony műtrágyák 1. Cseppfolyós ammónia: 82,2 % N nagy nyomású nyomásálló, acéltartályok ( 20 atm) cm mélyre injektálják Talajban gázzá alakul adszorbeálódik Magyarország: 5000 t/év 2. Vizes ammónia, ammóniakátok : 20 % N alacsony nyomáson (0,15 atm) tárolják öntöttvas kis koncentráció nagy szállítási költségek Dúsítás: NH 4 NO 3 ill. karbamiddal %-os N Fémeket korrodálják; Magyarországon nem használják

112 Folyékony műtrágyák 3. Karbamid -, ammónium-nitrát oldatok (UAN) - szabad NH 3 -at nem tartalmaz - töményebb oldat készíthető: 0 o C: - NH 4 NO 3 telített old.:19%n - Karbamid telített old.: 18%N - Együtt telített old.: 28 32%N - korrozív tulajdonság - előállításuk egyszerű Forró, tömény oldatokat elegyítik Pét.: Nitrosol 28 ( + Ca, Mg,Fe, Mn, Zn) 4. Ortofoszforsav alapú NP oldatok: H 3 PO 4 + NH 3 8% N, 24% P 2 O 5 dúsítás UAN-nal

113 Folyékony műtrágyák 5. Polifoszforsav alapú NP oldatok: O OH P OH ortofoszforsav H 3 PO 4 piro foszforsav H 4 P 2 O 7 O = P O P = O OH OH OH OH OH Tetra polifoszforsav: O O O O O P P P P HO OH O OH O OH HO OH Alapoldat: ammónium- polifoszfát oldat + UAN komplexképző sajátságok miatt mikroelemekkel egészítik ki.

114 6. NPK oldatok: Folyékony műtrágyák NP oldatok kiegészítésével 60 % KCl - karbamid UAN, NH 4 NO 3 rontják az oldhatósági viszonyokat - pl , Szuszpenziós műtrágyák: ( össz. hatóanyag %) - részben oldott, részben szuszpendált telített oldat kolloid ill. makrokristályos alap: - UAN, NP oldatok, P: dikalcium foszfát is, K : KCl - MAP + UAN + KCl - követelmény: szuszpenzió stabilitása adalékanyagok kristályképződését, ülepedését megakadályozzák (melasz, bentonit)

115 Mg trágyázás Mg hiány savanyú, homokos, erősen kilúgozott talajokon Dél Somogy, Nyírség Mg igényes növények: burgonya, cukor takarmányrépa, lucerna lóhere, kukorica, répa, stb. Mésztrágyázás esetén: dolomitliszt Ca Mg karbonát

116 Mg trágyázás Mikroelem trágyázás: csekély mennyiség, egyenletes kiszórás vivőanyagokkal keveredik ( műtrágya) permettrágya; toxikus lehet!!! g/ha Növényvédelemmel együtt, korai fejlődési állapotban takarmány Termés minőségét javítja ( cukortartalom, szín) fagyállóságot, betegségellenálló képességet javítja Talajvizsgálat és növényanalízis együttesen jelzi jól az Igényt.

117 Szerves trágyák

118 A háziállatok ürülékének átlagos összetétele % Megnevezés Víz Szárazanyag N P 2 O 5 K 2 O Bélsár Szarvasmarha ,3-0,6 0,2-0,3 0,1-0,2 Sertés ,5-0,7 0,4-0,6 0,3-0,5 Juh ,5-0,7 0,3-0,4 0,1-0,2 Ló ,5-0,6 0,3-0,4 0,3-0,4 Vizelet Szarvasmarha ,6-1,0 0,1-0,15 1,0-1,5 Sertés ,5-0,6 0,05-0,15 0,8-1,0 Juh ,4-1,6 0,1-0,15 1,5-2,0 Ló ,2-1,4 0,01-0,05 1,5-1,8

119 Az istállótrágya minősítése Tápanyagtartalom Jó Közepes Gyenge Nitrogén, N% 0,7-1,0 0,5-0,7 0,3-0,5 Foszfor, P 2 O 5 % 0,4-0,7 0,3-0,4 0,2-0,3 Kálium, K 2 O% 0,8-1,0 0,5-0,8 0,3-0,5 Szerves anyag % C/N arány 15-20: : :1

120 Sertés- és szarvasmarha hígtrágyák átlagos összetétele Tápanyag, szerves anyag (kg/m 3 ) Sertés Szarvasmarha N 0,8-2,6 0,9-3,5 P 2 O 5 0,3-1,2 0,3-1,5 K 2 O 0,9-2,3 0,5-2,5 Szerves anyag 5,9-31,

121 Komposztálás Komposztálás: egy olyan ember által irányított folyamat, amely során a szervesanyagok az aerob mikroorganizmusok (elsősorban gombák és baktériumok) segítségével oxigén jelenlétében lebomlanak, átalakulnak, belőlük az érés során nagymolekulájú humuszanyagok épülnek fel. Komposztok: olyan szervestrágyák, melyek szilárd vagy folyékony szerves hulladékból, illetve a célszerűség szerint hozzájuk kevert ásványi anyagokból, irányított lebomlási folyamatok (komposztálás) útján készülnek. Komposztálás előnye: - hulladék mennyiség csökkentése - kártevők és kórokozók elpusztítása - Stabil szervesanyag humusz előállítása

122 A komposztálás nyersanyagainak biológiai bonthatósága Könnyen bonthatók: cukrok, keményítő, hemicellulóz, fehérjék Lassan és bizonyos körülmények esetén bonthatók: zsírok, néhány fehérje Biológiai bontásnak ellenálló anyagok: lignin, keratin Biológiailag inertek (nem bonthatók): ásványi szén, koksz, gumi, cserzett bőr, legtöbb múanyag

123 Ismerni kell a komposztálás nyersanyagainak jellemzőit: - tápanyagtartalom (C/N arány, egyéb makro- és mikroelemek) - nem kívánatos anyagok jelenléte: ~ idegen anyagok (kő, műanyag, fém) ~ szervetlen szennyeződések (nehézfémek) ~ szerves szennyeződések ( növényvédőszerek, PAH-ok)

124 Segédanyagok a komposztálás során Segédanyagok hatásai: ~ tápanyag veszteség csökkentés ~ nedvességtartalom szabályozás ~ mikroelem kiegészítés ~ érés gyorsítása ~ kémhatás beállítása Használatos segédanyagok: ~ agyagásványok (bentonit kg/m 3, magas agyagtartalmú talajok 5-10 tf%/m 3 ) ~ kőzetlisztek (zeolit, alginit, kg/m 3 ) ~ szaru-, vér-, csontliszt (10-50 kg/m 3 ) ~ mész CaCO 3 ( kg/m 3 ) ~ oltóanyagok

125 A komposztálás szakaszai 0 C lebomlás átalakulás érés

126 TDK TÉMÁK AZ AGROKÉMIA TÁRGYHOZ KAPCSOLÓDÓAN 1. Tápelemek felhalmozódásának mérése a talajban, szántóföldi kísérletekben és tenyészedényben. 2. Talajok és talajvíz nitrát szennyeződése 3. Gödöllői szántóföldi műtrágyázási kísérletek adatainak feldolgozása 4. Talajok tápelem-szolgáltató képességének vizsgálata biológiai és kémiai módszerekkel 5. Tápanyag-gazdálkodási szaktanácsadás történeti feldolgozása 6. Agroerdő tápanyagellátása, ellenőrzése talajvizsgálatokkal 7. Új talaj tápelem vizsgálati módszer (HWP) alkalmazása a műtrágyázási gyakorlatban és az elméleti kutatásban. 8. Mustár növény tápanyagígényének vizsgálata 9. Fenntarthatóság a tápanyaggazdálkodásban 10.Részvétel a talaj vizsgálatára alkalmas autómatizált műszerfejlesztésben. (Dr. Czinkota Imre)

127 A talaj tápelem-szolgáltatásának folyamata

128 Tápelemek mozgása a talajban a gyökér felszínéhez

129 A tápelem koncentrációja a gyökérkörnyezetben

130 A tápelem-koncentráció függése a tápelem mozgás és a növényi felvétel sebességétől

131 A makroelemek mozgékonysága a talajban

132 Talajból történő tápelem felvétel két modellje

133 A talaj tápelem pufferkapacitása

134 Mintafeladat: pufferkapacitás számítás Mennyi a talaj foszfor pufferkapacitása, ha 1 ha területre 100 kg P 2 O 5 -ot adtunk és a talaj foszfor (P) koncentrációja 0,05-ről 0,1 mg/literre növekedett? A szántott réteg vastagsága 20 cm, a talaj sűrűsége 1,2 t/m 3.

135 Mintafeladat: pufferkapacitás számítás b = ΔQ ΔC ahol: Q a talaj által megkötött anyag mennyisége mg kg-1 vagy mmol kg-1 C a talajldatban lévő mennyiség mg dm-3 vagy mmol dm-3

136 Mintafeladat: pufferkapacitás számítás C 0,1 0,05 = 0,05 mg dm -3 P Q 1 ha terület 20 cm mélységben m 2 0,2 m 1,2 t/m 3 = 2400 t talajt tartalmaz.

137 Mintafeladat: pufferkapacitás számítás 2400 tonna talajra kerül 43,7 kg P a kiszórt 100 kg P 2 O 5 -al (P 2 O 5 = 2,29 x P) 2400 kg talajra kerül 43,7 g P 1 kg talajra X g P X = 0,018 g kg -1 = 18mg kg -1 = Q Így a talaj P pufferkapacitása: b = 18 mg kg -1 / 0,05 mg dm -3 = 360 dm 3 /kg -1

138 Mintafeladat: pufferkapacitás számítás Mennyi foszfort (P 2 O 5 ) adtunk 1 ha talaj 0-20 cm-es rétegéhez ha a foszfor pufferkapacitása 100 l/kg és a talajoldat foszfor (P) koncentrációja 0,1 mg/liter értékről 0,2 mg/liter értékre növekedett? A talaj sűrűsége 1,2 t/m 3?

139 Mintafeladat: pufferkapacitás számítás 1 ha terület 20 cm mélységben m 2 0,2 m 1,2 t/m 3 = 2400 t talajt tartalmaz. b = ΔQ ΔC C = 0,2 mgp/dm 3-0,1 mgp/dm 3 = 0,1 mgp/dm 3 Q = b C = 100 l/kg 0,1 mgp/dm 3 = 10 mgp/kg

140 Mintafeladat: pufferkapacitás számítás Vagyis 10 mg P-t adtunk 1 kg talajra 10 g P-t adtunk 1 t talajra X g P-t adtunk kg talajra X = g = 24 kg P = 54,96 kg P 2 O 5 Tehát 54,96 kg P 2 O 5 ot adtunk ki 1 ha területre.

141 Nitrogén körforgalom

142 Pentozán hatás

143 Foszfátok ph függő oldhatósága

144 Kicserélhető K + ionok a talajban

145 A K mérleg és a talaj felvehető K tartalmának összefüggése Gödöllőn

146 Talajmintavétel szántóföldön és állókultúrában

147 KÉMIAI TÁPELEM VIZSGÁLATI MÓDSZEREK

148 HIVATALOS MAGYAR MÓDSZER: AL Ammónium-laktát-acetát ecetsavas oldata ph = 3.7 A talaj könnyen oldható foszfor és káliumtartalmának meghatározására szolgál Mérési eredmény: AL-P 2 O 5 mgkg -1 talaj AL-K 2 O mgkg -1 talaj

149 P: Savanyú kémhatásánál fogva elsősorban a különböző oldékonyságú Ca-foszfátokat oldja. Vizsgálati eredmények korrekciója ph illetve CaCO 3 tartalom alapján. K: Az NH4+ ionok nagy mennyisége leszorítja a talajkolloidok felületéről az ott adszorbeált K+ ionokat. Vizsgálati eredmények korrekciója a talaj kötöttsége (K A ) alapján.

150 Termő hely K A I. <42 >42 II. < >50 Igen gyenge < 150 < 200 < 120 < 140 < 160 AL-oldható K 2 O mg/1000g gyenge Közepes megfelelő jó sok < 381 < 251 < 276 < 301 < III. < < IV. < < 50 < < 281 < V > 51 < 150 < < 481 < VI. <42 >42 < 120 < < 341 <

151 AL-oldható P 2 O 5 mg/1000g Termő hely CaCO 3 % vagy Igen gyenge gyenge Közepes megfelelő jó sok ph KCl I. <1% >1% II. <5,5 ph 5,5-6,5 >6,5 < 80 < 120 < 45 < 60 < < 301 < 201 < 241 < 281 < III. <1% >1% < 60 < < 261 < IV. <1% >1% < 50 < < 231 < V. <6,5 ph >6,5 VI. <5,5 ph 5,5-6,5 >6,5 < 50 < 100 < 4 < 75 < < 261 < 181 < 231 < 276 <

152 A talaj humusztartalmának határértékei (a N ellátottság megítéléséhez) Szántóföldi termőhely K A Humusz % Igen gyenge Gyenge Közepes Megfelelő jó Igen jó I ,50 1,51-1,80 1,81-2,30 2,31-2,80 2,81-3,25 3, ,00 2,01-2,30 2,31-2,80 2,81-3,30 3,31-3,75 3,76- II ,00 1,01-1,25 1,26-1,60 1,61-2,00 2,01-2,50 2, ,25 1,26-1,50 1,51-2,00 2,01-2,50 2,51-3,00 3,01- III ,25 1,26-1,75 1,76-2,55 2,56-3,20 3,21-3,75 3, ,50 1,51-2,00 2,01-2,50 2,51-3,25 3,26-4,00 4, ,75 1,76-2,25 2,26-2,75 2,76-3,50 3,51-4,25 4,26- IV ,50 0,51-0,75 0,76-1,00 1,01-1,40 1,41-1,75 1, ,75 0,76-1,00 1,01-1,50 1,51-2,00 2,01-2,50 2,51- V ,6 1,61-1,90 1,91-2,25 2,26-2,80 2,81-3,60 3, ,80 1,81-2,10 2,11-2,45 2,46-3,00 3,01-3,80 3, ,00 2,01-2,30 2,31-2,75 2,76-3,20 3,21-4,00 4,01- VI ,00 1,01-1,35 1,36-1,75 1,76-2,15 2,16-2,75 2, ,30 1,31-1,75 1,76-2,15 2,16-2,75 2,76-3,25 3,26-

153 Az EUF készülék elvi felépítése

154 A forróvizes extrakciós berendezés

155 KCl és EDTA kioldás 1 M KCl: NH 4+ -N, NO 3- -N, SO 4 -, Mg 2+ meghatározására EDTA + 0,1M KCl Zn, Cu, Mn, (Mo, B) komplexképzés

156 Biológiai módszerek

157 Üzemi táblákról mintavétel Növényanalízis Üzemi kísérlet (ha) tábla felosztása, kezelése, betakarítása nagy parcella kevés tápelem kezelés Kezelések, Ismétlések, Elrendezés Például: 1. kezelés: Kontroll (N,P,K = 0) 2. kezelés: N 50, K 50, P 0 3. kezelés: N 50, K 50, P kezelés: N 50, K 50, P Kezelések 5. kezelés: N 50, K 50, P 75

158 Kisparcellás kísérlet sok kezelés, üzemihez hasonló (100 m 2 ) viszonyok, természetes viszonyok, adott termőhelyre érvényes Mikroparcellás kísérlet (1 m 2 ) Főleg nemesítési célokra Liziméter öntözés és tápelem mozgás, párolgás, (1 m 2 1m) párologtatás vizsgálata Tenyészedénykísérlet Több talajjal, szabályozott (1-10 kg tömegű talaj) körülmények, kis talajtömeg, kedvező vízellátás

159 Klimatizált növénynevelő (Fitotron) Szabályozott körülmények fény, hő, páratartalom Vízkultúra kutatás, termelés

160 Üzemi kísérlet

161 Kisparcellás kísérlet /1

162 Kisparcellás kísérlet / 2

163 Kisparcellás kísérlet / 3

164 Mikroparcellás kísérlet / 1

165 Mikroparcellás kísérlet / 2

166 Tenyészedény kísérlet/1

167 Tenyészedény kísérlet / 2

168 Tenyészedény kísérlet / 3

169 Tenyészedény kísérlet / 4

170 Liziméter

171 Fitotron

172 Vízkultúra (hydroponika)

173 MŰTRÁGYÁZÁSI SZAKTANÁCSADÁS

174 MŰTRÁGYAADAG SZÁMÍTÁS 1. Talajtípus temőhely (I-IV) 2. Növény tervezett termése 3. Tápanyagellátási kategóriák 4. Fajlagos műtrágya hatóanyagígény megállapítása 5. Műtrágyahatóanyag mennyiség kiszámítása 6. Korrekciók 7. Műtrágyázás módja és ideje

175 Talajtípus temőhely (I-VI)

176 Termőhelyi csoportok I. Csernozjom talajok mély termőrétegűek kiváló a vízgazdálkodásuk jó a tápanyag-szolgáltató képességük viszonylag könnyű a művelhetőségük a legigényesebb szántóföldi növények is sikeresen termeszthetők rajtuk II. Barna erdőtalajok jó a tápanyag- és vízgazdálkodásuk megfelelő a művelhetőségük igényesebb szántóföldi növények is sikeresen és biztonságosan termeszthetők rajtuk az eróziós károk agrotechnikai eljárásokkal megakadályozhatók

177 III. Kötött réti talajok jó tápanyagkészlet, gyenge tápanyag-feltáródás víztartó képességük nagy, vízvezetésük kedvezőtlen felmelegedésük lassú a növénytermesztést az évszakonkénti, főleg a tavaszi magas talajvízállás, valamint a nagyobb esők utáni túltelítődés kedvezőtlenül befolyásolja művelhetőségük kedvezőtlen kora tavaszi vetésű, valamint a tartósan magas talajvízállást és vízborítást nem tűrő növények termesztése nem ajánlatos, de a nagy vízigényű növények biztonságos termesztése is korlátozott IV. Laza, homoktalajok könnyű művelhetőség kedvezőtlen vízgazdálkodás, kis víztartó képesség, tápanyagok túlzott mozgékonysága gyakori a széleróziós kártétel az elérhető termésszint általában kicsi, a termésbiztonság ingadozó a biztonsággal termeszthető növények száma kevés

178 V. Szikes talajok fizikai és kémiai tulajdonságaik kedvezőtlenek víz- és tápanyag-gazdálkodásuk szélsőséges a viszonylag sikerrel termeszthető növényfajok száma erősen korlátozott a termésingadozás nagy leginkább az őszi gabonaféléket (búza, árpa), a késő tavaszi vetésű növényeket és lucernát, esetleg a repcét termeszthetjük viszonylag biztonságosan gyakran szükséges a kémiai talajjavítás VI. Sekély termőrétegű talajok kevés a tárolható víz mennyisége a termesztés korlátozó tényezője a víz kevés vizet igénylő, rövid tenyészidejű, nyár elején betakarítható növényfajok termeszthetők viszonylag biztonságosan

179 Növény tervezett termése

180 Termésszinthatárok az I. termőhelyen (t/ha) Növény I. II. III. IV. V. VI. VII. Búza -4,0-4,7-5,7-6,2-6,9-7,7-8,5 Kukorica -5,0-5,7-6,5-7,4-8,3-9,2-10,0 Cukorrépa -30,0-36,0-42,0-48,0-55,0-62,0-70,0 Burgonya -15,0-17,5-20,0-22,0-25,0 -,27,5-30,0 Borsó -2,0-2,3-2,7-3,1-3,5-4,0-4,5 Szója -1,5-1,7-2,0-2,3-2,6-3,0-3,5 Bab -0,8-0,9-1,2-1,4-1,6-1,8-2,0 Lucerna -20,0-23,3-26,6-29,9-33,2-36,6-40,0 Napraforgó -2,0-2,3-2,6-3,0-3,4-3,9-4,4 Repce -1,8-2,0-2,3-2,6-3,0-3,3-3,6 Olajlen -1,5-1,7-2,0-2,3-2,7-3,0-3,4 Silókukorica -26,0-28,0-31,0-34,0-38,0-42,0-46,0 Egynyári szálas -15,0-19,0-23,0-27,0-31,0-35,5-40,0 A VII. termésszint kategória felső hatását meghaladó termések a VIII. kategóriába tartoznak.

181 Tápanyagellátási kategóriák

182 A talaj humusztartalmának határértékei (a N ellátottság megítéléséhez) Szántóföldi termőhely K A Humusz % Igen gyenge Gyenge Közepes Megfelelő jó Igen jó I ,50 1,51-1,80 1,81-2,30 2,31-2,80 2,81-3,25 3, ,00 2,01-2,30 2,31-2,80 2,81-3,30 3,31-3,75 3,76- II ,00 1,01-1,25 1,26-1,60 1,61-2,00 2,01-2,50 2,51- III ,25 1,26-1,50 1,51-2,00 2,01-2,50 2,51-3,00 3, ,25 1,26-1,75 1,76-2,55 2,56-3,20 3,21-3,75 3,76- -1,50 1,51-2,00 2,01-2,50 2,51-3,25 3,26-4,00 4, ,75 1,76-2,25 2,26-2,75 2,76-3,50 3,51-4,25 4,26- IV ,50 0,51-0,75 0,76-1,00 1,01-1,40 1,41-1,75 1, V ,75 0,76-1,00 1,01-1,50 1,51-2,00 2,01-2,50 2,51- -1,6 1,61-1,90 1,91-2,25 2,26-2,80 2,81-3,60 3,61- -1,80 1,81-2,10 2,11-2,45 2,46-3,00 3,01-3,80 3, ,00 2,01-2,30 2,31-2,75 2,76-3,20 3,21-4,00 4,01- VI ,00 1,01-1,35 1,36-1,75 1,76-2,15 2,16-2,75 2, ,30 1,31-1,75 1,76-2,15 2,16-2,75 2,76-3,25 3,26-

183 A talaj AL-oldható P tartalmának határértékei (a felvehető P ellátottság megítéléséhez) Szántóföldi termőhely CaCO 3 vagy ph KCl Igen gyenge AL-P2O5 mg/kg Gyenge Közepes Megfelelő Jó Igen jó I. -1% % II. ph 5, ,5-6, , III. -1% % IV. -1% % V. ph 6, , VI. ph 5, ,5-6, ,

184 A talaj AL-oldható K tartalmának határértékei (a felvehető K ellátottság megítéléséhez) Szántóföl di termőhely K A Igen gyenge AL-K2O mg/kg Gyenge Közepes Megfelelő jó Igen jó I II III IV V VI

185 Fajlagos műtrágya hatóanyagígény megállapítása

186 Növénycsoport N P 2 O 5 K 2 O Őszi búza Kukorica Hüvelyesek Napraforgó Cukorrépa Burgonya * A N-igény egy részét a N-kötő mikroorganizmusok fedezik

187 Őszi búza fajlagos műtrágya igénye hatóanyagban kg/t terméshez Szántóföldi termőhely Nitrogén A talaj tápanyag ellátottsága Igen gyenge Gyenge Közepes Megfelelő jó Igen jó I II III IV V VI Foszfor I II III IV V VI Kálium I II III IV V VI

188 Kukorica fajlagos műtrágya igénye hatóanyagban kg/t terméshez Szántóföldi termőhely Nitrogén A talaj tápanyag ellátottsága Igen gyenge Gyenge Közepes Megfelelő jó Igen jó I II III IV V VI Foszfor I II III IV V VI Kálium I II III IV V VI

189 Burgonya fajlagos műtrágya igénye hatóanyagban kg/t terméshez Szántóföl di termőhely Nitrogén Igen gyenge Gyenge A talaj tápanyag ellátottsága Közepes Megfelel ő I. 6,0 5,5 5,0 4,5 3,5 2,5 II. 7,0 6,5 6,0 5,0 4,0 3,0 III. 8,5 7,5 7,0 6,0 5,0 3,7 Foszfor I. 5,0 4,0 3,3 2,7 1,8 0,8 II. 5,2 4,2 3,5 2,8 2,0 1,1 IV. 6,0 5,2 4,0 3,2 2,2 1,4 Kálium I. 10,0 9,5 9,0 7,5 6,0 4,5 II. 11,5 11,0 10,5 9,5 9,0 7,0 IV. 12,0 11,5 11,0 10,0 9,0 7,0 jó Igen jó

190 Szója fajlagos műtrágya igénye hatóanyagban kg/t terméshez Szántóföl di termőhely Nitrogén Igen gyenge A talaj tápanyag ellátottsága Gyenge Közepes Megfelel ő I II III Foszfor I II III Kálium I II III jó Igen jó

191 Őszi káposztarepce fajlagos műtrágya igénye hatóanyagban kg/t terméshez Szántóföldi termőhely Nitrogén A talaj tápanyag ellátottsága Igen gyenge Gyenge Közepes Megfelelő jó Igen jó I II III IV V Foszfor I II III IV V Kálium I II III IV V

192 Korrekciók

193 ELŐVETEMÉNY HATÁSA - Pillangós növények N igényt csökkenti IV és VI kivételével közepes és annál jobb humusz esetén a számított N hatóanyag Csökkenthető: - egyéves pillangós 30 kgn/ha - évelő pillangós 50 kgn/ha - lucerna 2 éves 30 kgn/ha - Nagy tömegű szervesanyag leszántásakor Kukorica szár 5-10 kg/k 2 O/t szemtermésenként csökkenti Napraforgószár kg/k2o/t kaszattermésenként csökkenti Őszi búza szalma 5-10 kg/k2o/t szemtermésenként csökkenti - IV, V és VI termőhelyeken 1 t szárazanyaghoz 8 kg N ha N<150 kg/ha - Pozitív NPK mérleg a fel nem használt NPK 50% -a

194 AZ ISTÁLLÓTRÁGYÁZÁS HATÁSA 1 év 18 kg/10t N, 20 kg/10t P 2 O 5, 40 kg/10t K 2 O 2 év 12 kg/10t N, 15 kg/10t P 2 O 5, 20 kg/10t K 2 O Hígtrágya hatás: N 1,5 kg/m 3, P 2 O 5 0,6 kg/m 3, K 2 O 0,9 kg/m3

195 Műtrágyázás módja és ideje

196

197

198

199

200

201 A %- os szórás és a részminták számának összefüggése a talaj tápelemtartalmának függvényében

202 Tápelemvisszapótlás

203 Liebig-Sprengel törvény Fe Ca K P Zn Mg N

204 TERMÉS c b TALAJ TÁPANYAG TARTALOM TERMÉS = a + b Talaj Tápanyag Tartalom

205 Mitscherlich törvény y A-y Termés y A e2 e3 e4 x x e1 A törvény a következő formulával írható le: dy dx c( A y) kg / N ahol dy/dx = egységnyi hatótényezőre jutó termésváltozás (A-y) = a maximális terméshez még hiányzó rész

206 A műtrágyázás termésnövelő hatásának valószínűsége a talaj tápelem-ellátottságától függően

207 Relatív termés A talajtápelem-vizsgálatok kalibrálása Határérték Talaj tápelem vizsgálati érték

208 1 t őszi búza megtermesztéséhez javasolt P műtrágya hatóanyag

209 Tápanyag-gazdálkodási módok

210 Műtrágya/szerves trágya hasznosulás Az adott műtrágya hány százalékát veszik fel a növények az adott évben. Hasznosulás% = Műtr. növények tápa. felv. NEM Műtr növények tápa. felv. *Levonódik a talaj tápanyagszolgáltató képessége! X 100 Műtrágya hatóanyag Műtrágyák hasznosulása % Év N P 2 O 5 K 2 O 1. év év év Összesen

211 A műtrágyák tápelemtartalmának érvényesülése az időben

212 Szerves trágya hasznosulás AZ ISTÁLLÓTRÁGYÁZÁS HATÁSA 1 év 18 kg/10t N, 20 kg/10t P 2 O 5, 40 kg/10t K 2 O 2 év 12 kg/10t N, 15 kg/10t P 2 O 5, 20 kg/10t K 2 O HÍGTRÁGYA HATÁS N 1,5 kg/m 3, P 2 O 5 0,6 kg/m 3, K 2 O 0,9 kg/m 3

213 N min módszer A talaj 1 m-es rétegében lávő ásványi (min) N mennyiségét 150 kg/ha értékre kell műtrágya vagy szerves trágya nitrogénnel kiegészíteni az Őszi Búza tápanyagellátásához! min N = NO NO NH 4 +

214 NITRÁT A TALAJBAN

215 Hígtrágya tárolása EU Nitrát Direktíva!!

216 A nitrát N-koncentráció változása a talajban

217 16 évi N-műtrágyázás hatása a talajszelvény nitrát N-tartalmára

218 A N-mérleg és a talaj felvehető nitrát N-tartalmának összefüggése Gödöllőn

219 A P- mérleg és a talaj felvehető P tartalmának összefüggése Gödöllőn

220 A K-mérleg és a talaj felvehető K-tartalmának összefüggése Gödöllőn

221 Tápanyag-gazdálkodási módok

222 A talaj AL-oldható Ca-, Mg- és Mn tartalma 14 évi műtrágyázás után

223 Műtrágyák tápelemtartalmának érvényesülése időben Év

224 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása Hány kg CaCO 3 semlegesíti 100 kg 40%-os kálisó savanyító hatását? A kálisó hatóanyagtartalma 40%, így: 100 kg kálisóban van 40 kg K 2 O van 40 kg K 2 O X kg K ot jelent 94 kg K 2 O 78 kg K ot jelent X = 33,19 kg K egyenértékű a 40 kg K 2 O val.

225 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása 33,19 kg K= g K 39 g K 1 mol g K Y mol Y = 851 mol K Tehát a 40 kg K 2 O egyenértékű 851 mol K-mal.

226 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása A fiziológiai savanyító hatásnak köszönhetően 851 mol K felvételekor ezzel egyenértékű H + kerül a talajba. Így 851 mol H + talajba kerülésével kell számolnunk. A talaj savanyúsága nagyon jól semlegesíthető meszezéssel, amely folyamat a következő reakcióegyenleten alapul: 2H + + CaCO 3 = H 2 CO 3 + Ca mol H + 1mol CaCO 3 2 mol H g CaCO 3

227 Mintafeladat műtrágyák savanyító hatása Az egyenletek alapján 851 mol H + közömbösítéséhez 851/2 = 425,5 mol CaCO 3 szükséges, ami 425,5 mol x 100 g/mol = g = 42,55 kg CaCO 3 ot jelent.

228 A forróvizes extrakciós berendezés (HWP)