Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel

Átírás

1 AGROKÉMIA ÉS TALAJTAN 58 (2009) Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel TÓTH GERGELY Európai Bizottság, Közös Kutatóközpont, Környezet és Fenntarthatóság Intézet, Ispra (Olaszország) Bevezetés A hazai földértékelési eljárás modernizálásának évszázados igénye az újabban jelentkező komplex ökológiai és földügyi feladatok következtében is egyre sürgetőbbé válik. Az utóbbi évtizedekben szakmai konszenzus alakult ki arra vonatkozóan, hogy az elavult aranykoronás rendszer leváltását talajbonitációs alapokon szükséges elvégezni. Az 1980-as évekre kidolgozásra és átmenetileg részleges bevezetésre is került egy talajtani alapú földminősítési rendszer, az ún. 100-pontos rendszer (MÉM, 1982; Magyar Közlöny, 1986). A rendszerváltás során azonban az aranykoronás rendszer a reprivatizáció kapcsán újra használatba került. A százpontos rendszer kidolgozása óta a talajtani és növénytermesztési ismeretek és adatbázisok bővülésének, valamint a számítástechnika robbanásszerű fejlődésének is köszönhetően olyan új felhasználási lehetőségek nyíltak meg, amik már sokkal árnyaltabb, sokoldalúbb földértékelési rendszereket is áttekinthetővé, kezelhetővé tesznek. Az 1990-es években indultak újra Máté Ferenc kezdeményezésére a hazai földminősítési kutatások a keszthelyi Georgikonban. A két évtizeden átívelő munka amely több egyetem és kutatóintézet összefogása révén, mintegy 40 kutató közreműködésével az ún. D-e-Meter rendszer (GAÁL et al., 2003; TÓTH et al., 2003) kifejlesztéséhez vezetett, egységes keretbe foglalja a talajaink termékenységét tükröző, mért termésadatokon és azok korszerű statisztikai elemzésén nyugvó talajminőségi mérőszámokat, szántóföldi kultúrákban gazdasági növényenként csakúgy, mint különféle célú súlyozott összesítésüket. A D-e-Meter rendszer olyan szerkezetben összegzi a talajok produktivitásáról meglévő tudást, amely biztosítja a talajminőségi számok értékállóságát csakúgy, mint az időszakonkénti karbantartásuk lehetőségét, és a környezet egyéb rendszereivel való összefüggések számszerűsíthető feltárását. A nemzetközi összehasonlításban (TÓTH, 2000a) is korszerű földminősítés interneten is elérhető és alkalmazható térinformatikai rendszerben kerül megjelenítésre (VASS et al., 2003). A földminősítési rendszer megalkotása során törekedni kellett arra, hogy a szántóföldi művelési ágnál alkalmazott minősítés elvi alapjai olyanok legyenek, ame- Postai cím: TÓTH GERGELY, Közös Kutatóközpont, Környezet és Fenntarthatóság Intézet, Ispra Via E. Fermi 2749 TP 280. Olaszország. gergely.toth@jrc.it

2 228 TÓTH lyek alapján kialakítható az átjárhatóság az egyéb művelési ágak minősítési rendszerei felé, és ami a megújuló közgazdasági földértékelés számára is megfelelő alapot teremt (MÁTÉ & TÓTH, 1996). A továbbiakban a korszerű földminősítés szempontjait ismertetjük, bemutatjuk a D-e-Meter rendszer kidolgozása során követett eljárást, valamint a rendszer működését, amint ezeket a szempontokat a hazai szántók földminősítési eljárásában érvényesíti. A földminősítési munkák szempontjai A hazai szántók földminősítése során az alábbi szempontokat tartottuk a legfontosabbaknak, és érvényesítettük a földminősítés során: a) a minősítésnek a művelésben álló, vagy művelésbe vonható hazai talajféleségek evvel együtt a szántó termőhelyek összességére érvényes eljáráson kell nyugodnia; b) a földminőségről mezőgazdasági parcella szinten is megbízható információt kell nyújtani, tehát az új rendszernek nagy térbeli részletességet figyelembe vevő összevetésben is alkalmazhatónak kell lenni; c) az új földminősítés gazdasági növények szerint is tegyen különbséget a termőhelyek növénytermesztési potenciálja között, és az általános földminőségi mutató a növényenkénti produkciós potenciálon alapuljon; d) az eljárásnak ki kell terjednie a klimatikus változatosság (évjáratok hatásának) kifejezésére; e) a produkciós potenciál minősítését különböző trágya-input szintek szerint is el kell végezni; valamint f) az új rendszert statisztikai vizsgálatok alapján kell kidolgozni. a) Egy átfogó földminősítési rendszernek ki kell terjednie a hazai talaj-, klimatikus és domborzati változatosság összességére. A földminősítés gyakorlati célokat szolgál, ezért a földminőség tudományos modellezése során is azokat az információkat lehetett figyelembe venni, amik tudományosan megalapozottak és a gyakorlatban is rendelkezésre állnak, illetve könnyen előállíthatók. A földminősítéshez nélkülözhetetlen információt nyújtó, a hazai talajváltozatosság egészét megjelenítő talajtérképeink a természettudományos, genetikai talajosztályozás egységeinek térbeli elhelyezkedését jelenítik meg. Taxonómiai részletesség tekintetében a talaj főtípustól a változatig és változati tulajdonságokig (helyi változatig) az időben stabilnak tekinthető talajjellemzők szerepelnek a térképeken. A térképi információk jelenthetik tehát a hátterét a különböző talajfunkciókat kifejező értékelési skáláknak, ez lehet közöttük az összekötő kapocs. Önmagában természetesen a genetikai talajféleség pontosan semmiképpen sem határozza meg a szántóföldek termékenységét. Pontosabb értékeléshez a rendelkezésre álló talajjellemzők termékenységre gyakorolt hatását is figyelembe kell venni. b) A felvételezési adatsűrűség és az ezen alapuló térképi ábrázolás léptéke meghatározza a felhasználási lehetőségeket. A földminőségi információk felhasználása több lépték (és több szempont) esetén egyaránt érdekes lehet, ám a táblaszintű in-

3 Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel 229 formációk adják a legpontosabb és legváltozatosabb felhasználási lehetőséget. Az 1: léptékű talajtérképek, és a rajtuk lehatárolt talajfoltok megfelelő részletességűek a mezőgazdasági parcellák produkciós viszonyainak elkülönítéséhez (BARANYAI, 1988; SZABOLCS, 1966; TÓTH & MÁTÉ, 2006). (Bármilyen szemléleti alapon is állnánk tehát a taxonómiai egységek fentebb tárgyalt információ-tartalmát illetően, nem kerülhetjük meg a parcellaszintű földminősítési célra egyedül létező, kellő részletességű, 1: léptékű genetikus talajtérképek használatát, azok szakmai tartalmára való támaszkodást. Ezeken a térképeken pedig genetikai talajtípusok, altípusok vannak feltüntetve, és a kartogramok az alacsonyabb taxonómiai fokozatok elkülönítéséhez alapul szolgáló talajvizsgálati adatokat is közlik.) Ezért elsősorban az 1: léptékű talajtérképek kartogramjain szereplő információk földminősítési célú alkalmasságát, érvényességét kellett megvizsgálni, illetve kartogramokon feltüntetett talajtulajdonságok termésképzésre gyakorolt hatását volt szükséges számszerűsíteni. A térképezési eljárások, pl. a digitális talajtérképezés jövőbeli fejlődésével és a térbeli részletesség növekedésével tovább pontosodhat a földminősítés (TÓTH & MÁTÉ, 2006). c) A növények talajigényének köztudott különbözősége megfordítva is igaz: hasonló talajon a különböző gazdasági növények eltérő módon díszlenek. A földminősítés nyelvére fordítva megállapítható, hogy a talajok relatív produkciós potenciálja növényenként eltérő lehet. Ebből kifolyólag a földminőséget általánosan közvetlenül megítélni nem lehet, csak az egyes növények szerint (TÓTH et al., 2005). Ugyanakkor ahhoz, hogy az új, objektív szemléletű földminősítő rendszer az ingatlan-nyilvántartáshoz és birtokpolitikához tartozó célokra és az aranykorona leváltására is alkalmassá váljon, szükség van egy viszonylag állandó értékszámra, ami már nem növényspecifikus, hanem egy általános értékmérő. Egy ilyen, általános földminőségi viszonyszám kialakítását is csak a növények szerinti speciális viszonyszámokból képzett mutató lehet (MÁTÉ, 1960; TÓTH & MÁTÉ, 1999). A növények szerinti mutató azonban nem helyettesítheti egy általános jellegű földminősítési, ill. földértékelési viszonyszámot. Éppen ezért azt javasoljuk, hogy egy általános érvényű viszonyszámot különböző haszonnövényekre kapott, egyedi viszonyszámokból alakítsunk minden talajfoltra. A földérték megállapításához a növények szerinti földminőségi mutatókból, közgazdasági tényezők figyelembe vételével juthatunk. d) A talajok termékenységét azok belső tulajdonságain (és a velük összefüggésben álló domborzati és hidrológiai meghatározottságukon) kívül két tényező befolyásolja a legnagyobb mértékben: a klíma, valamint az agrotechnikai alkalmazások intenzitása és minősége, beleértve a trágyázást is (TÓTH, 2001). A klíma hatása nemcsak, mint a növénytermesztési feltételeket hosszútávon meghatározó tényező érdekes, hanem a klimatikus tényezők változatossága is figyelembe veendő. Egyrészt az évjárat fizikai talajállapotra gyakorolt hatása (GYURICZA & BIRKÁS, 2000), másrészt vele szoros összefüggésben a növények számára rendelkezésre álló víz mennyisége és annak évjáratos és szezonális dinamikája hat leginkább a növényhozamok ingadozására. A szélsőséges klimatikus események gyakoriságának prognosztizált növekedésével a mezőgazdasági területeken érvényesülő klimatikus változatosság jelentősége egyre nő. Éppen ezért szükséges kifejezni az eltérő klima-

4 230 TÓTH tikus hatások mellett érvényesülő földminőséget, más szóval, a földminőségi viszonyszámokat különböző klímahatásokat figyelembe véve is érdemes kiszámolni. e) A növénytermesztés eredményessége nagy részben az alkalmazott agrotechnika és a technológiai eljárások függvénye. Az okszerű agrotechnikai beavatkozások alkalmazása a gazdálkodók felelőssége, ezért megítélésünk szerint a földminősítés a kor színvonalát jelentő művelési-növénytermesztési rendszerek (átlaga) szerint történhet. (A degradációra érzékeny területen egyedi rendszerek definiálhatók és a földminősítés ezek alapján folytatható le.) Az agrotechnológia inputintenzitásának trágyázási tényezőjét érdemes külön a földminősítési eljárásba vonni, ezáltal a földminősítés alkalmazási lehetőségei is bővülnek (TÓTH, 2003). Az intenzív és extenzív művelés tapasztalható szétválása szintén ezt indokolja. Az intenzív és extenzív művelés közötti különbségtétel alapja az alkalmazott trágyahatóanyag mennyisége lehet. Emiatt úgy gondoltuk, hogy a földminőséget két, a trágya bevitel mennyisége által definiált input-intenzitási szinten érdemes kiszámolni. Az intenzív művelés ebben a megközelítésben azt a trágyabevitelt jelenti, ami az átlagos évjárat mellett az adott talajon tervezhető termés eléréséhez elegendő. Extenzív művelésűnek tekintjük azt az eljárást, ami a környezetkímélő gazdálkodásra vonatkozó hatályos rendeletek meghatároznak, különös tekintettel a trágyamennyiségre vonatkozó kitételekre. Összefoglalva tehát a földminősítés során az extenzív és az intenzív trágyázás hatását a következők szerint integrálhatjuk a földminősítési eljárásba: I. Az extenzív viszonyok közötti földminőség tápanyag-gazdálkodási szempontból az agrár-környezetgazdálkodási támogatások igénybevételére érvényes szabályozás által rögzített lehetséges tápanyagbevitel mellett mutatja a produkciós képességet. II. Az intenzív viszonyok közötti földminőség az adott talajtulajdonságok és tápanyagellátottság mellett, a kor színvonalának megfelelő növénytermesztési gyakorlatot figyelembe véve, a tervezhető terméshozamok elérését lehetővé tevő trágyamennyiségek alkalmazását alapul véve került meghatározásra. f) Egy tudományosan megalapozott földminősítő rendszernek a produkciós potenciál statisztikai vizsgálatokon nyugvó számszerű értékelésén kell alapulnia. A korábbi hazai földminősítési eljárások (aranykoronás földminősítés, 100-pontos földminősítés) becsléses eljárások voltak, amik szükségszerűen hordozták magukban az osztályozási hibákat. Mivel a földminőség egyetlen objektív mértéke az idősoros terméshozam, ezért az új földminősítő rendszer kidolgozása során a terméshozamok szerepelnek függő változóként, független változóként pedig a termést befolyásoló környezeti (talaj, klíma, domborzati) és gazdálkodási (trágyázás, növényi sorrend) jellemzők. A földminősítést úgy kell elvégezni, hogy annak a parametrizálási eljárása a hozzáférhető adatok számának növekedésével újra elvégezhető legyen, így a termelés feltételeiben esetlegesen bekövetkező változások alapján a földminősítési rendszer bármikor könnyen felülvizsgálható, pontosítható lehessen.

5 Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel 231 A földminősítési rendszer felépítése A földminősítő munkák tervezése során abból indultunk ki, hogy a termelési potenciált befolyásoló tényezők egymással szoros kölcsönhatásban érvényesülnek, de a klimatikus, domborzati, hidrológiai, talajtani és agrotechnikai tényezők változatosságából adódóan, a termésképzésben betöltött súlyuk térben és időben eltérő lehet (MÁTÉ, 1960; GYŐRI, 1984; TÓTH & MÁTÉ, 1999). Olyan modellben gondolkodtunk, ahol a növénytermesztést, a talajok víz- és tápanyag-gazdálkodását befolyásoló hatások egységes rendszerben jellemezhetők, ugyanakkor az egyes természeti és gazdálkodási elemek befolyásának mértéke külön-külön is értelmezhető. Így került kialakításra az 1. ábrán bemutatott egyszerűsített modell, ami a későbbiekben bővült, részletezésre, illetve pontosításra került. Földminőség Domborzat Talajbonitás (a növényprodukció talaj tényezője) Agrotechnikai tényezők / tápanyag-gazdálkodás Klimatikus hatások (meteorológiai évtípus) 1. ábra A produkciós potenciál értékelési modell elemeinek összefüggései Az 1. ábrán feltüntetett meteorológiai évtípus modell kidolgozásánál SZÁSZ (2002) kutatási eredményeit vettük figyelembe. A földminőség meteorológiai determinánsait a magyarországi agrometeorológiai körzetekre kidolgozott viszonyszámok határozták meg. Ezek a viszonyszámok a meteorológiai körzetek és a főbb gazdasági növények szerint jellemzik az eltérő évek klimatikus szempontból várható hozamkülönbségeit, és ezekkel faktorozhatók a meteorológiai körzetekben fekvő táblákon mért terméseredmények. Ugyancsak a klimatikus évtípus modell segít a talajok vízgazdálkodási helyzetének felmérésében, amikor definiálja a talajok vízmérlegében szerepet kapó meteorológiai tényezőket. A meteorológiai évtípus modell ilyen módon kapcsolódik a talajbonitációs modellhez, amely a produkciós viszonyokat a mérhető talajtulajdonságok (és a hozzá kapcsolódó hidrológiai és domborzati tulajdonságok) alapján számszerűsíti. Minthogy azonban a produkciós képesség csak részben a talajtulajdonságok és a meteorológiai viszonyok függvénye, másrészt viszont hasonló fontossággal az agrotechnikai tényezők és a tápanyag-gazdálkodás eredménye, ezért szükséges az agrotechnikai és tápanyag-gazdálkodási tényezők hatását is számba venni, illetve kifejezni.

6 232 TÓTH Kutatásaink során reálisan nem vállalkozhattunk az emberi beavatkozások és agrotechnika valamennyi tényezőjének hatását pontosan kifejezni. Annak egyik legnagyobb hatású és környezeti szempontból is az egyik legfontosabb elemét, a trágyázást, illetve az ennek következtében kialakuló tápanyag-ellátottságot viszont feltétlenül integrálni lehetett a termőhely-minősítési rendszerbe. Ennek módját abban találtuk, hogy a pontosan körülhatárolt tápanyagbevitel mellett számoltuk a tápanyag-ellátottsági szintekre érvényes termékenységi viszonyszámokat (TÓTH G. et al., 2007). Vízgazdálkodási kategóriák 1. Köztes minőségjelző Komplex talajtulajdonságok 2. Talajbonitációs faktor Tápanyag ellátottság / termőhely Domborzati tényezők Vetésváltás 3. Tápanyag-ellátottsági faktorok (N, P, K) 4. Domborzati faktor 5. Elővetemény faktor Földminőség (=1x2x3x4x5) 2. ábra A földminősítési eljárás. Az eljárást főbb növényenként, jellemző klimatikus évtípusokra és kétféle trágyázási intenzitási szintre kell lefolytatni A megfogalmazott elvek és részeljárások integrálásával építettük fel a szántók földminősítésére javasolt általános modellt (2. ábra). A modell alkalmazásával különböző gazdasági növények, három alapvetően eltérő évjárat (jó, közepes, rossz), és a művelés intenzitását kifejező kétféle trágya-input szerint, külön eljárásban számolhatók a földminősítési viszonyszámok. Ilyen szempontból tehát annyiszor hat parametrizálási eljárást kell elvégezni, ahány gazdasági növény szempontjából kívánjuk értékelni a területet (3 évtípus 2 intenzitási szint n növény). A modell, aminek a gyakorlati működését a 2. ábra szemlélteti, az alábbi lépések szerint ad a termőhelyekre érvényes viszonyszámokat: 1. Első lépésben a vízgazdálkodás szerepét fejezi ki (növényenként, évtípusonként, intenzitási szintenként) a földminőség szempontjából. 2. Második lépésben a talajtulajdonságok termésképzésben betöltött komplex szerepét adja meg, számszerűen, a nagyléptékű térképeken feltüntetett, tehát a gyakorlatban is hozzáférhető talajjellemzők kombinációira. 3. Harmadik lépésben a tápanyag-ellátottság hatását kifejező faktorszámok módosítják a földminőségi viszonyszámot. 4. Ezt követően a földminőséget módosító két tényező, a domborzat és az elővetemény értékelése következik.

7 Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel 233 A földminősítéshez felhasznált adatbázisok A földminősítési munkákat az alábbi talajtani és növénytermesztési adatbázisok idősoros adatainak statisztikai értékelésével végeztük: 1. Az 1980-as években az Agrokémiai Információs és Irányítási Rendszer (AIIR) keretei között begyűjtött országos tematikus adatok. A parcella részletességű, meteorológiai körzetek szerinti rendezésre is lehetőséget nyújtó országos adatbázis 5 év ( ), évenként mintegy 4 millió hektár szántóföld, átlagosan művelt táblájának talajtani, trágyázási, tápanyagvizsgálati és terméshozam adatait tartalmazza. Az adatok a Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatal Központ Növény-, Talaj- és Agrárkörnyezet-védelmi Igazgatóságának (MgSzH-KNTAI; a kutatások ideje alatt annak jogelődje: Budapest Fővárosi Növény- és Talajvédelmi Szolgálat) kezelésében vannak. A MgSzH-KNTAI jogelődje bocsátotta rendelkezésünkre az 1980-as évek technikai szintjét jellemző MS-DOS alapú formátumban, nagy alakú mágneslemezeken tárolt adatokat. Az adatokat többszörös konverziós eljárást követően MS Excel táblázatokba rendeztük és korszerű adathordozókra mentettük,.xls és.mdb formátumokban. Az így tárolt adatokat importáltuk statisztikai feldolgozásra az SPSS szoftvercsomagot használva, majd a továbbiakban tároltuk.sav formátumban is. 2. SZÁSZ (1999, 2002) a növénytermesztés agrometeorológiai tényezőit számszerűsítő adatbázisa és térképei. SZÁSZ (2002) a földminőség meteorológiai determinánsait a magyarországi agrometeorológiai körzetekre kidolgozott ún. fajspecifikus paraméterekkel jellemezte. Az idősoros meteorológiai és növénytermesztési információk feldolgozásával nyert adatbázis az ország 75 meteorológiai alkörzetére tartalmazza négy főbb gazdasági növény (búza, kukorica, napraforgó, cukorrépa) eltérő klimatikus évtípusaiban várható bruttó növényprodukcióit. Az agrometeorológiai körzetek várható növényprodukciós adatbázisa mellett a főbb gazdasági növényekre kidolgozott klimatikus agrárpotenciál térképeket (SZÁSZ, 1999) is felhasználtuk. 3. A földminősítési rendszer gyakorlati alkalmazási lehetőségeinek kidolgozására és az eljárás tesztelésére mintaterületi esettanulmányokat is folytattunk. A mintaterületi adatbázis különböző agroökológiai adottságú gazdaságok gyakorlati adatait tartalmazta: 1: es méretarányú genetikus talajtérképek digitalizált vektoros térinformatikai állománya; a mintaterület nagy részletességű (5 m) digitális domborzat modellje; a gazdaságok mezőgazdasági tábláinak térképe digitalizált, vektoros térinformatikai állományban; a mezőgazdasági táblák talajvizsgálati (tápanyagvizsgálati) jellemzői; növénytermesztési és trágyázási adatok.

8 234 TÓTH A földminősítési modell parametrizálása A földminősítési rendszer kidolgozása fent ismertetett talajtani, földtani, klíma, valamint idősoros növénytermesztési, talajvizsgálati és trágyázási adatok feldolgozásával történt. Az alkalmazott agrotechnikát a vizsgált időszakra jellemzően hasonló adottságúnak tekintettük. Öntözés a vizsgált területeken nem volt. A különböző input-intenzitás szerinti értékelés fentebb tárgyalt igényének megfelelően az adatbázist kettéválasztottuk a nagyobb és kisebb adagban trágyázott táblák adatai szerint. Intenzív művelésűnek tekintettük az AIIR adatbázis azon tábláit, amik legalább 125 kg hatóanyagú nitrogén- és 30 kg hatóanyagú foszforműtrágyát kaptak. A további vizsgálatokat az intenzíven és extenzíven trágyázott táblák adataival végeztük. A klimatikus tényező érvényesítése a földminősítésben A földminőség meteorológiai determinánsait a magyarországi klimatikus agrárpotenciált tükröző nagytájak (SZÁSZ, 1999) szerint vettük figyelembe. A klimatikus hatás földminősítési szempontú parametrizálásának hátterét tehát a klimatikus agrárpotenciál főbb zónáinak földrajzi elkülönülése adta, magyarázatát pedig az, hogy a hasonló talajok termékenysége az ország különböző részein eltérő, a helyi klímahatásokból következően. SZÁSZ (2002) a növényprodukció évjáratos dinamikájának klimatikus összetevőjét hármas beosztás szerint határozta meg, hazánk 75 agrometeorológiai alkörzetére: I. a maximális produkció eléréséhez szükséges optimális évjárat; II. az átlagos produkciót előidéző, hosszú távú idősorok átlagából is levezethető ún. várható évjárat; és III. a jelentős terméscsökkenést okozó rossz évjárat kialakításáért felelős klímatényezők szerint. A további földminősítési vizsgálatokat tehát a növénytermesztési lehetőségek klimatikus tényezőit elhatároló, klimatikus agrárpotenciál térképeken elkülönített zónák szerint folytattuk. Ennek segítségével a hasonló talajféleségek produkciós potenciálját klímazónánként, illetve a klímazónákba tartozó meteorológiai körzetenként fejeztük ki növényenként, különböző klimatikus évjáratokra: optimális, rossz és átlagos évekre. A klimatikus hatások számszerűsítésének módját úgy foglalhatjuk össze, hogy azok a földminősítési rendszerben indirekt módon kerültek érvényesítésre, mégpedig a különböző agrometeorológiai körzetekre jellemző, de az adott terület talaj-, domborzati és hidrológiai viszonyaitól függő hozamreakciókon keresztül, a szélsőséges és várható klimatikus hatásoknak megfelelően. A talajok vízgazdálkodási tulajdonságainak értékelése A talajok vízgazdálkodási tulajdonságainak és a termékenységi viszonyok közötti kapcsolatok vizsgálata során arra kerestünk választ, hogy a talajtulajdonságok (tulajdonság-együttesek) alapján kialakított vízgazdálkodási kategóriákba sorolt talajváltozatok milyen mértékben képesek a növények vízellátását biztosítani, vagyis milyenek a vízgazdálkodásból következő produkciós jellemzők.

9 Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel 235 A vízgazdálkodási tulajdonságok értékelését VÁRALLYAY és munkatársai (1980, 1982, 1985) módszerének felhasználásával a földminősítési rendszer kialakításához MAKÓ és munkatársai (2003) által kidolgozott, majd MAKÓ és munkatársai (2007a,b) által kiegészített és pontosított kategóriarendszer osztályaival végeztük el. A földminősítési vizsgálatok, majd rendszerépítés szempontjából az alábbi feladataink voltak: a vízgazdálkodási kategóriák és a növények termésszintjei közötti összefüggés-vizsgálatok elvégzése; a vízgazdálkodásban döntő talajtulajdonságok termékenységre gyakorolt hatásának számszerűsítése növényenként, intenzitási szintenként és évtípusonként (viszonyszámok kidolgozása). Itt tehát már közvetlen földminősítési feladatként statisztikai módszerekkel vizsgáltuk a vízgazdálkodási kategóriák és a növények termésszintjei közötti összefüggéseket. A munka e fázisában a növénytermesztési klímakörzetek (SZÁSZ, 1999) szerinti terméseredményekkel dolgoztunk. A földminősítési parametrizálási eljárást tehát a vízgazdálkodási kategóriákban csoportosított talajféleségekkel (VÁRALLYAY, 1982; MAKÓ et al., 2003, 2007a,b) kezdtük meg, vagyis a vízgazdálkodási kategóriákra dolgoztuk ki a növényenként érvényes átlagos földminőségi viszonyszámot: az ún. köztes minőségjelzőt (2. ábra). A köztes minőségjelző kifejezést a viszonyszám megnevezéséül annak érzékeltetésére alkottuk meg, hogy a vízgazdálkodási kategóriák produkciós viszonyait bemutató index egy olyan dimenzió nélküli viszonyszám, ami önmagában nem mutatja meg a földminőséget, csak a földminőség kiszámolásához vezető folyamat egyik fontos, ám köztes terméke. A köztes minőségjelző tehát az azonos növénytermesztési klímarégióban elhelyezkedő, azonos vízgazdálkodási kategóriába tartozó talajok növényenként számolt várható produkciót mutató olyan, dimenzió nélküli viszonyszám, ami az országos átlaghoz viszonyítva kerül kifejezésre. A földminősítési folyamatban az adatok statisztikai feldolgozása alapján számolt köztes minőségjelző értékeit az értékelendő talajféleséghez (térbeli feldolgozás során a homogén talajfolthoz) rendeltük, majd a talajok egyéb tulajdonságai, valamint elhelyezkedésük és művelési sajátságai alapján a továbbiakban korrigáltuk a földminőségi viszonyszám meghatározásához. A talajtulajdonságok (együttes, komplex) hatása a produkciós potenciálra A talajok produkciós képességét nem csupán a növények számára rendelkezésre álló víz határozza meg, hanem olyan tényezők is, mint a gyökérnövekedés lehetőségei; a talajlevegő mennyisége és összetétele; a sav-bázis tulajdonságok; a szerves és szervetlen talajalkotók összetétele, szerkezete és mállási jellemzői; valamint a talaj hőgazdálkodási tulajdonságai. Mindezek mellett és ezekkel szoros összefüggésben (egy bonyolult szabályozási és visszacsatolási rendszer részeként) a talajbiológiai tulajdonságok szintén fontos szerepet játszanak a talajtermékenység fenntartásában és mennyiségi differenciálásában.

10 236 TÓTH Korábbi kutatásaink szerint a térképeken feltüntetett genetikai talajféleségek, illetve a talajféleségben integrált komplex tulajdonságok önmagukban is termésdifferenciáló tényezők (TÓTH, 2000b; TÓTH & MÁTÉ, 1999). Az országos adatbázissal megismételtük a genetikai altípusok szerinti vizsgálatokat. Az eredmények ismét igazolták a genetikai jegyek összességével leírt komplex tulajdonság hatását a termésképzésre. A talajtulajdonságok hatásának talajbonitációs szempontú értékelését ezek után a talajgenetikai jegyek összességének, valamint a talajváltozati tulajdonságok hozamképzésben betöltött szerepének vizsgálatával végeztük, növények szerint, évjáratonként és a növények klimatikus igényei szerint egyneműnek tekinthető meteorológiai körzetcsoportokra (nagytájakra). A statisztikailag elkülöníthető produktivitású talajtulajdonság-együttesek növényprodukciót befolyásoló hatásának értékelésére oly módon képeztünk viszonyszámokat, hogy a növényenkénti klímatájak átlagos termékenységű talajához viszonyítottuk a vizsgált talajváltozat termékenységét, a háromféle klimatikus évtípusra [(1) egyenlet]: PTi f Ti = (1) P Ti Tn Ti Tn ahol: f Ti = az adott talajtulajdonság-kombinációra, klímakörzetre, növényre és klimatikus évtípusra érvényes viszonyszám; P Ti = az adott talajváltozat, adott növényre és klimatikus évtípusra érvényes várható terméseredménye; P = az adott klímakörzetben előforduló összes talajféleség adott növényre és klimatikus évtípusra érvényes hozamainak átlaga. Az adott talajtulajdonság-kombinációra érvényes viszonyszámot bonitációs faktoroknak neveztük (2. ábra). A bonitációs faktorral szorozva módosítottuk a talajtérképeken elkülöníthető talajféleségek köztes minőségjelző számait a talajbonitás kifejezéséhez. A talajok tápanyag-ellátottságának hatása a produkciós potenciálra A produkciós képesség nem csupán azoktól a viszonylag állandó talajtulajdonságoktól függ, amelyek általában a hagyományos talajtérképeken is szerepelnek, hanem azoktól az időben gyorsabban váltózó tulajdonságoktól pl. tápanyagellátottság is, amelyek korábban nem voltak talajtérképeken regisztrálva. A tápanyag-ellátottság hatását a három legfontosabb makroelemre (nitrogénre, foszforra és káliumra) tekintettel értékeltük olyan módon, ami az ismeretek és adatbázisok bővülésével mintát adhat az egyéb tápelemek hatásának értékelésére is. Az eltérő tápanyagszintek hatásának értékelésekor a trágyázási szaktanácsadási rendszerek elméleti alapjából indultunk ki. Ennek megfelelően a különböző szántóföldi termőhelyek egyes ellátottsági kategóriák szerinti értékelését végeztük el. A termőhelyeket és a termőhelyek tápanyag-ellátottsági viszonyainak csoportosítását ANTAL és munkatársai (1987) módszere alapján végeztük.

11 Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel 237 A csoportosítás első lépéseként az AIIR adatbázisban szereplő talajokat, azok genetikus talajosztályozás típus, altípus egységei, illetőleg néhány egyéb meghatározó talajtulajdonság (pl. fizikai féleség) alapján osztottuk a megfelelő szántóföldi termőhelyi típusokba. A csoportosítás második lépésében a táblák tápanyagvizsgálati eredményei, termőhelye és egyéb tulajdonságok (K A ; CaCO 3 ; ph-értékek) alapján, az ANTAL és munkatársai (1987) által megállapított határértékek szerinti 6 ellátottsági kategóriába osztottuk a tápanyagokra vonatkozó adatokat. Az így kialakított termőhelyi csoportokkal, illetve tápanyag-ellátottsági kategóriákkal végeztük a további vizsgálatainkat a tápanyaghatás számszerűsítésére. Az értékelést a következő lépésekkel végeztük: 1. Termőhelyenként és a 6 eltérő N-, P- és K-ellátottsági szintre külön-külön kiszámoltuk a várható terméshozamokat. 2. A különböző ellátottsági szinten várható hozamok alapján azok középértékeként tápanyagonként kiszámoltuk az egyes termőhelyek átlagos hozamait. 3. Az adott termőhelyhez és ellátottsági szinthez tartozó várható hozam és termőhelyre számolt átlagos hozam hányadosa adja a tápanyag-ellátottság hatását kifejező korrekciós faktort. Ez a faktor jelenti a földminősítés tápanyag tényezőjét. Az ismertetett eljárással növényenként és évjárati típusonként számszerűsíthetővé vált a földminőség tápanyag tényezője. Az így kapott viszonyszámokkal szorozva módosítottuk a talajtérképeken elkülöníthető talajféleségek köztes minőségjelző számai és talajbonitációs faktorai révén képzett talajbonitási indexet, és kaptunk az újabb pontosítással megbízhatóbb talajértékszámot. Ahhoz, hogy ez a viszonyszám tovább pontosítható legyen, a domborzati elemek és növénytermesztési eljárások hatását is figyelembe kellett venni. Ezen hatások értékelésének eljárását a továbbiakban ismertetjük. A termőhely-értékelés domborzati tényezője Hazánkban többen is kifejezték a domborzat növényprodukcióra gyakorolt hatását (PÉTER, 2002). NÉMETH és munkatársai (2003) súlytényezőt határoztak meg a lejtőkategória és kitettség adatok osztályozásával az aszály kialakulásában játszott szerepük szerint. A tudományos kutatási eredmények mellett a földminősítés korábbi hivatalos eljárásában is alkalmaztak domborzati korrekciós viszonyszámokat (Magyar Közlöny, 1986). Az előzményekre tekintettel a földminősítési eljáráshoz nem dolgoztunk ki új domborzati korrekciós táblázatot, hanem a meglévő adatokat használtuk fel a korrekció képzésére. A korrekcióképzés során a lejtőszög és a kitettség kombinált korrekciós tényezőjét alkalmaztuk a 100-pontos földminősítés gyakorlatának megfelelően (MÉM, 1982). Megjegyzendő, hogy a domborzati modellek alkalmazásával a jövőben ennek a tényezőnek a hatása (a vízgazdálkodással összefüggésben is) tovább pontosítható.

12 238 TÓTH Az elővetemény hatása a produkciós potenciálra Az elővetemény hatását a mezőgazdasági haszonnövények produkciójára TÓTH Z. és munkatársai (2007) munkája ismerteti részletesen. A szerzők az elővetemény utónövények terméshozamaira gyakorolt hatását 17 elővetemény és 20 utónövény vonatkozásában részletesen, összesen 335 viszonyszámmal jellemzik is. A hazai viszonylatban a szántóföldi vetésterület szinte egészét (>99%) reprezentáló elővetemény/utónövény kombinációkra képzett viszonyszámok megítélésünk szerint jól alkalmazhatók a magyarországi szántók földminőségének megállapítása során, így a szerzők által táblázatban közölt korrekciós faktorokat illesztettük utolsó modulként a földminősítési modellhez. Záró megjegyzések A földminősítési rendszer kidolgozása során számszerűsíteni kellett a tudományos alapon rendszerezett talajféleségek termékenységét a különböző gazdasági növények relációjában, a termékenység változását az agrotechnika színvonalának függvényében, klimatikus évtípusonként. A földminősítés egymást követő lépései során az egyes talajtulajdonságokat, azok hatását esetenként ismételten figyelembe vettük. Az indikátor képzés során a hatótényezők kettős, vagy többszöri értékelését egyes szerzők hibaforrásnak tartják, mások azon az állásponton vannak, hogy ez nem csökkenti a megcélzott indikátor kifejezésének pontosságát. Ugyanígy a független változóként kezelt egyes tényezők között fennálló korrelációt sem feltétlenül kell problémának tekinteni, hiszen az egyes tényezők valójában gyakran a leírni kívánt rendszer más tényező bevonásával nem-kompenzálható különbségeire mutatnak rá (OECD, 2008). Mivel a modell tesztelése során ugyanazon jellemző különböző szempontú minősítése (pl. vízgazdálkodásban és tápanyag-feltáródásban játszott szerepe szerint) közelebb vitt a rendszer egészének pontosabb leírásához, a D-e-Meter rendszer felépítése során is az utóbbi álláspontot fogadtuk el. Magyarország szántóinak produkciós viszonyai a bemutatott D-e-Meter földminősítési eljárással a különböző gazdasági növények, eltérő klimatikus évjáratok és különböző intenzitású művelés (trágyázás) szerint is értékelhetők, és segítségével a szántók egymáshoz viszonyított minősége egységes rendszerben és skálán kerülhet kifejezésre. A kidolgozott növényspecifikus földminősítési viszonyszám skálázása tetszés szerint elvégezhető. A gyakorlati alkalmazhatóság szempontjából a sokfajta skálázási megoldás közül két megközelítés kínálkozik a hazai előzményeket tekintve kézenfekvőnek. Az egyik megközelítés szerint az extenzív viszonyok mellett számolt végső földminősítési viszonyszám pont értékhatárok között kerülnek kifejezésre, míg az intenzív termelési viszonyok mellett számolt viszonyszám felső határa nem limitált. Ennek a megoldásnak az előnye, hogy a két viszonyszám együttesen tájékoztatást ad az intenzitás növeléséből adódó földminőség-változásra. A másik megközelítés szerint mind az extenzív, mind az intenzív viszonyok között számolt földminőség hasonló (pl. 1-től 100 pontig terjedő) skálán kerül kifejezésre.

13 Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel 239 Ennek a megoldásnak az előnye az intenzív viszonyok melletti földminőség könynyebb értelmezhetősége. Az aranykoronás földértékelés kiváltáshoz (így pl. a földhivatali bejegyzéshez) alapul szolgáló földminőségi viszonyszám meghatározására azt javasoljuk, hogy a különböző haszonnövényekre kapott viszonyszámokból alakítsunk általános érvényű viszonyszámot minden talajfoltra. Ezt például oly módon tehetjük, hogy az egyedi viszonyszámokat az adott növény országos vetésszerkezetben elfoglalt arányával súlyozzuk és az így kapott parciális viszonyszámok összege adhatja az általános földminőségi mutató számértékét. Speciális termőhelyeken az eljárás módosítható lehet. A földértékelést ugyanakkor minden esetben a növényenként kifejezett földminőségi viszonyszámok alapján érdemes végezni. Összefoglalás Az 1990-es években újraindult, több egyetem és kutatóintézet részvételével folyó hazai földminősítési kutatások két évtizeden átívelő munkálatai révén kidolgozásra került az ún. D-e-Meter földminősítési rendszer. A földminőségre ható talajtani és klimatikus tényezők parametrizálását nagy mintaszámú, idősoros növénytermesztési és talajvizsgálati adatok alapján, valamint a klimatikus agrárpotenciált tükröző nagytájak és Magyarország agroökológiai fajspecifikus paramétereire (SZÁSZ, 1999, 2002) támaszkodva végeztük. A vizsgálati adatbázist az 1980-as években az Agrokémiai Információs és Irányítási Rendszer keretei között begyűjtött adatok (mintegy parcella öt évre szóló adatai), valamint részletes talajtérképeket is tartalmazó mintaterületi adatbázisok jelentették. A D-e-Meter projekt földminősítési kutatási eredményeit összegezve elmondható, hogy kialakításra került egy új, környezeti elemeket alapul vevő földminősítési rendszer, ami: statisztikai vizsgálatokon nyugszik és kvantitatív módon határozza meg a termőhelyek produkciós potenciálját; a művelésben álló, vagy művelésbe vonható hazai talajféleségekre, ill. valamennyi szántó termőhelyre érvényes; a főbb gazdasági növények, illetve növénycsoportok szerinti értékelést is ad; tartalmazza a klimatikus hatásokból eredő, talajtani és földtani tényezőkön keresztül érvényesülő termékenységcsökkenés és termelési kockázat (aszály, belvíz) kifejezésének lehetőségét; a produkciós viszonyokat különböző művelési intenzitási szinteken is jellemzi; a földminőségről mezőgazdasági parcella szinten is megbízható információt nyújt. A D-e-Meter földminősítési módszer kidolgozásával és annak informatikai rendszerbe integrálásával megteremtődtek az alapok a sokat bírált aranykoronás földértékelési rendszer kiváltásának, valamint a környezetgazdálkodás magasabb szintű tervezésének is.

14 240 TÓTH A cikkben közölt eredmények a szerzőnek részben az MTA TAKI-ban, részben a Pannon Egyetem Georgikon Karán folytatott kutatásaihoz is köthetők. Kulcsszavak: földminőség, talajtermékenység, talajbonitáció, földminősítés, földértékelés Irodalom A Magyar Népköztársaság Elnöki Tanácsának évi 27. sz. törvényerejű rendelete a földértékelésről szóló évi 16. sz. törvényerejű rend. módosításáról. Magyar Közlöny ANTAL J. et al., Új műtrágyázási irányelvek. MÉM NAK. Budapest. BARANYAI F. (szerk.) Útmutató a nagyméretarányú országos talajtérképezés végrehajtásához. Agroinform. Budapest. GAÁL Z., MÁTÉ F. & TÓTH G. (szerk.) Földminősítés és földhasználati információ. Keszthely, december Országos konferencia kiadványa. Veszprémi Egyetem. GYŐRI D., A talaj termékenysége. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. GYURICZA CS. & BIRKÁS M., A szélsőséges csapadékellátottság hatása egyes növénytermesztési tényezőkre barna erdőtalajon kukoricánál. Növénytermelés MAKÓ A., TÓTH B. & RAJKAI K., 2007a. A talajok vízgazdálkodási tulajdonságainak földminősítési célú becslése. In: Földminősítés, földértékelés és földhasználati információ. Keszthely, november Országos konferencia kiadványa. (Szerk.: TÓTH T. et al.) MTA TAKI. Budapest. MAKÓ A. et al., 2007b. A talajtermékenység számítása a változati talajtulajdonságok alapján. In: Földminősítés, földértékelés és földhasználati információ. Keszthely, november Országos konferencia kiadványa. (Szerk.: Tóth T. et al.) MTA TAKI. Budapest. MAKÓ A., VÁRALLYAY GY. & TÓTH G., A földminőség évjáratos változásának talaj-vízgazdálkodási tényezői. In: Földminősítés és földhasználati információ. Keszthely, december Országos konferencia kiadványa. (Szerk.: GAÁL Z., MÁTÉ F. & TÓTH G.) Veszprémi Egyetem. MÁTÉ F., Megjegyzések a talajok termékenységük szerinti osztályozásához. Agrokémia és Talajtan MÁTÉ F. & TÓTH G., Talajbonitáció, mint a földértékelés egyik tényezője. Agrárökonómiai Tudományos Napok, március kötet GATE Mezőgazdasági Főiskolai Kar. Gyöngyös. MÉM (Mezőgazdasági és Élelmezésügyi Minisztérium) Táblázatok a földértékelés végrehajtásához. Budapest. NÉMETH Á., BELLA SZ., SZALAI S Aszályérzékenység vizsgálata térinformatikai eszközökkel. XIII. Országos Térinformatikai Konferencia, Szolnok, szeptember OECD, Handbook on Constructing Composite Indicators. Methodology and User Guide. OECD Publications. Paris, France. PÉTER B., Domborzati és kitettség hatása a mezőgazdasági termelésben. Mszh Budapest. Kézirat.

15 Hazai szántóink földminősítése a D-e-Meter rendszerrel 241 SZABOLCS I., A genetikus üzemi talajtérképezés módszerkönyve. OMMI. Bp. SZÁSZ G., Klimatikus agrárpotenciál térképek. In: Nemzeti Agrár-Környezetvédelmi Program. FVM. Budapest. SZÁSZ G., Magyarország agroökológiai fajspecifikus paraméterei. Debreceni Egyetem. Agrártudományi Centrum. Kézirat. TÓTH G., 2000a. A nemzetközi földminősítési kutatások eredményeinek és a földminősítés külföldi rendszereinek áttekintése. Agrokémia és Talajtan TÓTH G. 2000b. A Balaton-felvidék talajainak bonitációja. Doktori (PhD) értekezés. Veszprémi Egyetem, Georgikon MK, Talajtani Tanszék, Keszthely. TÓTH, G., Soil productivity assessment method for integrated land evaluation of Hungarian croplands. Acta Agron. Hung. 49. (2) TÓTH G., Fönntartható mezőgazdasági földhasználat: az integrált tervezés lehetőségei. Földrajzi Értesítő. 52. (3 4.) TÓTH G. & MÁTÉ F., Jellegzetes dunántúli talajok főbb növényenkénti relatív termékenysége, Agrokémia és Talajtan TÓTH G. & MÁTÉ F., Megjegyzések egy országos, átnézetes, térbeli talajinformációs rendszer kiépítéséhez. Agrokémia és Talajtan TÓTH, G., MÁTÉ, F. & MAKÓ, A., Soil attribute parametrization for plant-specific evaluation of cropland productivity in Hungary. Commun. Soil Sci. Plant Analysis TÓTH, G. et al., Developing an internet-based decision support system for land management optimization of Hungarian croplands. In.: Reconsidering the Importance of Energy. 3 rd Biennial International Workshop Advances in Energy Studies. Porto Venere, Italy, September (Ed.: ULGIATI, S.) TÓTH, G. et al., Optimizing the nutrient management with an on-line land evaluation system. In.: Mineral versus Organic Fertilization Conflict or Synergizm? 16 th Int. Symp. of CIEC. (Eds.: DE NEVE, S. et al.) International Scientific Centre of Fertilizers (CIEC). Ghent, Belgium TÓTH Z., KISMÁNYOKY T. & HERMANN T., A vetésváltás jelentősége és figyelembe vétele a földminősítésben. In.: Földminősítés, földértékelés és földhasználati információ. Keszthely, november Országos konferencia kiadványa. (Szerk.: TÓTH T. et al.) MTA TAKI. Budapest. VASS J. et al., A D-e-Meter internet bázisú földminősítési rendszer információs technológiája. In: Földminősítés és földhasználati információ. Keszthely, december Országos konferencia kiadványa. (Szerk.: GAÁL Z., MÁTÉ F. & TÓTH G.) Veszprémi Egyetem. VÁRALLYAY GY., A talaj fizikai és vízgazdálkodási tulajdonságait, valamint vízháztartását ábrázoló nagyméretarányú térképezés módszertana. MTA TAKI. Budapest. Kézirat. VÁRALLYAY GY. et al., Magyarország termőhelyi adottságait meghatározó talajtani tényezők 1: méretarányú térképe II. Agrokémia és Talajtan VÁRALLYAY GY. et al., Magyarország agroökolgiai potenciálját meghatározó talajtani tényezők térképe. Földrajzi Értesítő VÁRALLYAY, GY. et al., Soil factors determining the agroecological potential of Hungary. Agrokémia és Talajtan Érkezett: augusztus 6.

16 242 TÓTH Land evaluation with the D-e-Meter system G. TÓTH Institute for Environment and Sustainability, Joint Research Centre, Ispra, Italy Summary A new land evaluation system developed for the croplands of Hungary applies information from 1:10,000 scale soil maps, data on nutrient status, terrain variables and information on crop sequence and yields. The present paper describes the structure of the land evaluation system and introduces the steps and databases applied during its development. The meteorological factors determining land productivity were taken into consideration using the ratios reported by SZÁSZ (2002). These ratios, which characterize the differences in yield expected on the basis of the climatic conditions in various years in different meteorological regions and for major crops, were used to factorize the crop yields recorded in plots in different meteorological regions. The National Pedological and Crop Production Database (NPCPD), a national fieldlevel soil, fertilization and yield database was used to perform the land productivity analysis. In addition to yield data for an average of 80,000 cultivated plots covering about 4 million hectares of arable land each year for five consecutive years ( , the NPCPD also contains data on the soil type of the plots, information on major soil attributes, the results of nutrient tests and the amounts of fertilizers applied. Parameterization of the land evaluation model is based on the statistical analysis of yield and soil data. As a result, a plant specific land evaluation system has been developed which characterizes the productivity conditions of Hungarian croplands in terms of three climatic year types (with average, high and low productivity) and two different levels of fertilizer input intensity. Apart from allowing field-scale applications, the new land evaluation system will also provide a more reliable and comprehensive method for including the effect of soil and nutrients when making well-founded decisions on land use. Fig. 1. Components of the productivity evaluation system. From top to bottom: Land productivity; Terrain factor; Soil factor of plant productivity; Agrotechnical factors/nutrient management; climatic effects (climatic year type). Fig. 2. The land evaluation process. This process considers main crops, climatic year types and two different levels of fertilizer input intensity. From top to bottom: Water management categories 1. preliminary land productivity index; Complex soil attributes soil fertility factor; Nutrient supply/growing site nutrient supply factors (N, P, K); Terrain variables terrain factor; Crop sequence forecrop factor; Land productivity (= ).