10 2008. 19. évf. 11. szám FÓKUSZBAN A NAPRAFORGÓ Az olajnövények termesztésének helyzete, a napraforgó termesztéstechnológiájának, tápanyagellátásának fejlesztése Dr. Pepó Péter Debreceni Egyetem AMTC Mezőgazdaságtudományi Kar Hazánkban két olajnövény meghatározó jelentőségű: a napraforgó és a repce. A világ növényi olajtermelésében e növények a 4. és 3. helyet foglalják el (1. helyen a szójaolaj, 2. helyen a pálmaolaj szerepel). A világ napraforgó-termelésében meghatározó szerepet a volt Szovjetunió államai (Oroszország, Ukrajna), Argentína és az EU-27 (Franciaország, Románia, Magyarország, Bulgária) játsszák jelenleg. A repce esetében a legnagyobb termelő az EU-27 (Németország, Franciaország, Nagy-Britannia, Lengyelország), melynek termelése a jövőben még tovább növekedhet (37 %-ról 39 %-ra). Jelentősnek mondható Kína, Kanada és India termelése is. Bár a napraforgó és a repce egyaránt az olajnövények csoportjába tartozik, azonban a két növény alapvető különbségeket mutat mind az ökológiai, mind az agrotechnikai igényeiben. Sokéves, széleskörű kutatási eredményeink felhasználásával értékeltük az egyes agrotechnikai tényezők szerepét a termésmennyiségre e két olajnövénynél (1. táblázat). Az átlagos intenzív 1. táblázat Termesztési tényezők szerepe a termés mennyiségére (átlagos-intenzív agrotechnika; a tényezők %-os értékei) (Pepó Péter, 2008) Termesztési tényező Napraforgó Repce Talajművelés 5 20 Trágyázás 20 30 Vetéstechnológia 25 5 Regulátor - 5 Növényvédelem (összes) 35 30 herbicid 20 5 fungicid 10 5 inszekticid 5 20 Állományszárítás 10 5 Betakarítás 5 5 Összesen 100 100 agrotechnikai feltételek esetén melyet a gazdaságos termeléshez biztosítani szükséges a napraforgó technológiájában a növényvédelem (ezen belül is a gyomirtás és a fungicidhasználat), valamint a vetéstechnológia szerepe (tőszám, vetésidő, vetésegyenletesség) a meghatározó. Az új típusú napraforgó-hibridek megjelenésével, valamint az agrotechnika intenzitásának növekedésével egyre fontosabb tényezővé vált a racionális tápanyag-visszapótlás. A repce esetében az egyes agrotechnikai tényezők szerepe, jelentősége eltérő arányú és mértékű a napraforgóval összehasonlítva. A két legfontosabb tényező a repce esetében a trágyázás és a növényvédelem (elsősorban az állati kártevők elleni védekezés), de igen jelentős a biológiailag beéredett, ülepedett, aprómorzsás magágyat, megfelelő mélységű gyökérágyat biztosító talajművelés is. A napraforgó tápanyagigénye A napraforgót a kutatási eredmények és gyakorlati tapasztalatok alapján hagyományosan a mérsékelt trágyaadagokat igénylő, a trágyázásra mérsékelten reagáló növényi kultúrák közé soroltuk. Kutatási eredményeink azt bizonyították, hogy a napraforgó ugyan mérsékelt trágyaadagokat igényel, de nagy tápanyagmennyiséget vesz fel a vegetatív és generatív növényi részeinek a képzéséhez. A napraforgó hatalmas gyökértömegével, gyökérzetének erőteljes tápanyagfeltáró képességével (a gyökérzet szívóereje, agresszív gyökérsavak), gyökérzetének hosszú ideig aktív kapacitásával (a gyökérszőrök képződése csaknem a vegetációs periódus végéig tart) a talajból fedezi a tápanyagszükségletének jelentős hányadát. A napraforgó szakszerű trágyázásánál alapvető fontosságú figyelembe venni a harmonikus makro-, mezo- és mikroelem viszszapótlást, valamint a különböző ökológiai, biológiai (hibrid) és agrotechnikai tényezők módosító szerepét (1. ábra). A tápanyagellátás szerepe a napraforgó-termesztésben 1. ábra BIOLÓGIAI SZEMPONTOK hatalmas kiterjedésű, nagy szívóerejű gyökérrendszer kiváló tápanyagfeltáró, a tenyészidő végéig fejlődő gyökérzet nagy tápanyagfelvétel, mérsékelt trágyaigény harmonikus makro-, mezo- és mikroelem igény AGRONÓMIAI SZEMPONTOK termőhely-specifikus trágyázás hibridspecifikus trágyázás maximális termésmennyiség termésbiztonság maximális olajtartalom interaktív hatások más agrotechnikai elemmel EGYÉB SZEMPONTOK környezetvédelem élelmiszer-biztonság jövedelmezőség
2008. 19. évf. 11. szám 11 2. táblázat Különbségek az olajnövények tápanyagellátásában Megnevezés Napraforgó Repce Fajlagos tápanyagmennyiség nagy igen nagy Területi trágyaigény mérsékelt nagy Talajtápanyagok hasznosítása kiváló közepes Tápanyagforma műtrágya műtrágya (istállótrágya) Meghatározó makroelem K (P) N Meghatározó egyéb elem B S (B) N-megosztás (ősz) ősz, télvége, vetés előtt tavasz Termésnövelő hatás átlagos nagy Jelentős különbségeket lehet megállapítani a két legfontosabb olajnövényünk tápanyagellátásában (2. táblázat). Annak ellenére, hogy mind a napraforgó, mind a repce fajlagos tápanyagigénye nagy, a visszapótlásra kerülő, területegységre (hektárra) vetített trágyaigény a napraforgónál mérsékelt (ez előzőekben kifejtett, fajspecifikus fiziológiai tulajdonságok miatt), míg a repce egyike a legnagyobb trágyaigényű növényeinknek. Emellett markáns különbségeket lehet megállapítani a visszapótlásra kerülő tápanyagformák, a determináló jelentőségű makro-, mezo- és mikroelemek, a N-megosztás vonatkozásában. mális LAI értékek (3,5-4,5 m 2 /m 2 ) esetén a képződött vegetatív szervek megteremtik a fiziológiai alapját a nagy generatív szervképződésnek (kaszattermés). Átlagos jó tápanyag-szolgáltató talajokon a N-hiány vizuálisan nem érzékelhető a napraforgónál (szemben pl. a kalászos gabonákkal), csak gyenge N-ellátottságú talajoknál jelentkezik látható N-hiány. A közepes jó talajokon fellépő látens N-hiány ugyanakkor kisebb-nagyobb mértékű terméskiesést eredményez. A túlzott N-ellátásnak komoly veszélyei vannak a napraforgónál. Nemcsak a különböző betegségekkel szembeni fogékonyságot növeli, hanem rontja a szárszilárdságot, fokozza a szártörés mértékét, valamint növeli a növényállományok improduktív transzspirációját, csökkenti az olajtartalmat. A napraforgó foszforszükséglete 3. ábra A napraforgó foszforfelvétele a tenyészidőszakbann A napraforgó nitrogénszükséglete 2. ábra A napraforgó nitrogénfelvétele a tenyészidőszakban Összes felvett foszfor 75 kg/ha talajból 25 kg/ha (33 %) mtr.-ból 50 kg/ha (67 %) Az optimális foszforellátás azért különösen fontos a napraforgónál, mert a talajaink foszforszolgáltató képessége a legtöbb esetben korlátozott, ill. a jelentős P-felvételi periódusokban nem tudja a napraforgó P-szükségletét könnyen felvehető formában biztosítani (3. ábra). A foszfor elősegíti a napraforgó gyökérképződését, valamint a virágzat fejlődését, a virágzási termékenyülési folyamatokat, a kaszatfejlődést és az olaj-felhalmozódást. A gyenge-átlagos tápanyag-szolgáltató képességű talajainkon sokszor kell korlátozott P-felvétellel számolni, amely ugyan vizuálisan nem érzékelhető, de jelentős terméscsökkenést eredményez. A napraforgó káliumszükséglete Összes felvett nitrogén 175 kg/ha talajból 100 kg/ha (57 %) mtr.-ból 75 kg/ha (43 %) Az egyes tápanyagoknak speciális szerepük van a napraforgó vegetatív és generatív folyamataiban, optimális hatást, nagy termést és kedvező olajtartalmat azonban azok harmonikus visszapótlása esetén érhetünk el. A nitrogén meghatározó fontosságú a napraforgó vegetatív szerveinek (szár, levél) képződése szempontjából (2. ábra). Vizsgálataink szerint az opti- A kálium elsősorban a napraforgó szénhidrátanyagcseréjében, ebből következően a szárszilárdságban, a betegség-ellenállóság növelésében, valamint a növény vízháztartásában (hidrofil tulajdonságokkal bír), így a növény szárazság-, aszálytűrésében játszik rendkívül fontos szerepet. Talajaink K-ellátottsága és - szolgáltató képessége általában megfelelő, ennek ellenére a napraforgó hatalmas káliumfelvétele miatt elengedhetetlenül fontos a K-trágyázás (4. ábra). A napraforgó mezo- és mikroelem-szükséglete A hazai talajaink túlnyomó többsége savanyú kémhatású. A két mezoelem (kalcium, magnézium) fajlagos értékei nagyságrendileg azonosak a makroelemek fajlagos igényével a napraforgó esetében. Ezen okok miatt a napraforgó különösen meghálálja a kalcium és magnézium visszapótlást (5-6 ph-jú talajokon 1,5-2,5 t/ha dolomitos mészkőpor). A mikroelemek közül
12 2008. 19. évf. 11. szám 4. ábra A napraforgó káliumfelvétele a tenyészidőszakban K 2 O CaO MgO 7,0 kg 3,0 kg 1,7 kg Több mint egy évtizedes, különböző termőhelyi és agrotechnikai feltételek között, valamint eltérő napraforgó-hibridekkel végzett kísérleti eredményeink alapján megállapítottuk, hogy átlagos, ill. átlagosnál kedvezőbb termésszint (3-4 t/ha) realizálásához az alábbi hatóanyag-mennyiségek kijuttatása indokolt: N 30-80 kg/ha P 2 O 5 50-80 kg/ha K 2 O 70-100 kg/ha Összes felvett kálium 340 kg/ha talajból 250 kg/ha (74 %) mtr.-ból 90 kg/ha (26 %) a bórnak van különös fontossága, elsősorban a virágzásbiológiai és termékenyülési folyamatokban betöltött szerepe miatt. A napraforgó tápanyagfelvétele A napraforgó tápanyagfelvételének legintenzívebb szakasza június elejétől július közepéig tart, majd mérséklődve tovább folytatódik csaknem a tenyészidőszak végéig. A felvett makroelemek mennyisége és növényi részenkénti allokációja jelentős különbségeket mutat a napraforgó esetében. A napraforgó átlagos intenzív technológia mellett a vegetációs periódus során mintegy 150-180 kg/ha nitrogént vesz fel, melynek 55-60 %-a a talajból, a 40-45 %-a a műtrágyákból származik. A tenyészidő első felében felvett nitrogén a vegetatív részekből (szár, levél) a generatív részekbe (elsősorban a kaszattermésbe) transzlokálódik a vegetációs periódus utolsó szakaszaiban. A makroelemek közül a napraforgó foszforfelvétele a legkisebb. A felvett foszfor mennyiségének (60-70 kg/ha) jelentős része a műtrágyákból származó, a napraforgó számára könnyebben felvehető forma (60-65 %), kisebb hányada pedig a talajból felvett foszfor. A foszfor túlnyomó része a tenyészidő végéig a nitrogénhez hasonlóan ugyancsak a kaszattermésbe szállítódik. A három makroelem közül a káliumot veszi fel a legnagyobb mennyiségben (300-350 kg/ha) a napraforgó, melynek jelentős hányada (70-75 %) a talaj káliumkészletéből származik. Ellentétben a N-nel és a P-ral a K túlnyomó része a napraforgó vegetatív szerveiben (szár, levél) halmozódik fel és kerül vissza a talajba a növény betakarítása után. A napraforgó okszerű tápanyagellátása A napraforgó okszerű tápanyagellátásának kialakításához és megvalósításához a tápelemek fiziológiai szerepe és tápanyag-felvételi dinamikája mellett a fajlagos tápanyagigényt is ismernünk szükséges, mely a következő értékekkel jellemezhető (100 kg fő- és melléktermék képzéséhez szükséges tápanyagmennyiségek): N 4,0 kg P 2 O 5 2,0 kg Az intervallumon belüli pontos tápanyag-mennyiségeket számos ökológiai, biológiai és agrotechnikai tényező befolyásolja, módosítja. Ezek közül csak néhány és annak is vázlatos bemutatására, ismertetésére nyílhat lehetőség. A napraforgót jelentősen eltérő agroökológiai körülmények között termesztjük. Bár a napraforgó a gyengébb és közepes talajok hagyományos növénye, egyre nagyobb részarányban jelenik meg az utóbbi időben a jobb talajokon is. Ennek oka egyrészt az új genotípusok nagyobb terméspotenciálja és fokozottabb termőhelyi és agrotechnikai igényessége, másrészt vetésváltási okok (kukorica váltónövénye kukoricabogár). Az eltérő talajtípusokon a napraforgó trágyaigénye és a trágyázás termésnövelő hatása is különbözik (3. táblázat). Kísérleteink szerint a jobb talajon (csernozjom 3. táblázat A talajtípus és a trágyázás hatása a napraforgó termésére (2007. évi eredmények) Nitrogén (kg/ha) +PK Termés (kg/ha) Terméstöbblet kg/ha % Csernozjom barna erdőtalaj 0 3302 0 100 25 3711 409 112 50 3791 489 115 75 3963 661 120 Réti talaj 0 2309 0 100 45 3051 742 132 75 3640 1331 158 100 3816 1507 165 barna erdőtalaj) kisebb N-adag (N=75 kg/ha +PK) kijuttatása esetén ugyanazt a termésszintet (3,8-3,9 t/ha) lehetett realizálni, mint gyengébb talajon (réti talaj) nagyobb N-szinten (N=100 kg/ha +PK). A műtrágyázás termésnövelő hatása ugyanakkor a réti talajon 1.500 kg/ha, csernozjom barna erdőtalajon 700 kg/ha volt. Az évjárat is mint ökológiai tényező erőteljesen befolyásolja a napraforgó tápanyagellátását (4. táblázat). Vizsgálataink azt bizonyították, hogy csapadékos évjáratban a fellépő erőteljes Diaporthe fertőzés miatt mind a realizált termésmaximum (3.200 kg/ha), mind a trágyázás termésnövelő hatása (400 kg/ha terméstöbblet) elmaradt mind az átlagos (5.100 kg/ha termésmaximum, 600 kg/ha terméstöbblet), mind a száraz évjáratban (5.300 kg/ha, ill. 900 kg/ha) kapott értékek-
2008. 19. évf. 11. szám 13 4. táblázat Az évjárat és a trágyázás hatása a napraforgó termésére és Diaporthe fertőzöttségére (Debrecen, csernozjom talaj, hibridek átlaga) Csapadékos Mtr. kezelés évjárat Átlagos évjárat Száraz évjárat Termés Diaporthe Termés Diaporthe Termés Diaporthe (kg/ha) (%) (kg/ha) (%) (kg/ha) (%) Ø 2751 39 4523 57525 4408 17 N 30 +PK 2965 436 43 5098 25 5017 932 18 N 60 +PK 3187 47 4773 29 5340 23 N 90 +PK 3170 72 4804 31 5284 27 N 120 +PK 2846 80 4908 37 5042 27 N 150 +PK 2725 80 4813 39 4975 28 től. Vizsgálataink a hibridek átlagában azt bizonyították, hogy a trágyázás hatására valamennyi évjárattípusban nőtt a Diaporthe helianthii fertőzöttség, de annak mértéke jelentősen különbözött egymástól. Csapadékos évjáratban a kontroll (műtrágya nélkül) kezelésben 39 %, a legnagyobb trágyaadagnál (N 150 +PK) 80 % Diaporthe fertőzöttséget mértünk. Ezek az értékek lényegesen kisebbek voltak átlagos (25 % kontroll kezelés, ill. 39 % N 150 +PK kezelés) és száraz évjáratban (17 % kontroll kezelés, ill. 28 % N 150 +PK kezelés). 5. ábra A műtrágyázás hatása (Debrecen, 2000) 6. ábra A műtrágyázás hatása A napraforgó hibridspecifikus trágyázását befolyásoló tényezők Az elmúlt tíz évben jelentősen megnőtt a napraforgóhibridek választéka. Ez a mennyiségi növekedés minőségi változásokkal járt együtt. A nagyszámú genotípusok között egymástól lényegesen eltérő agrotechnikai igényű és reakciójú hibridek találhatók, mely különbségeket célszerű a napraforgó hibridspecifikus trágyázási rendszerének kialakításánál figyelembe venni. Több mint tíz éves kísérleteink eredményei azt bizonyították, hogy a napraforgó-hibridek különböznek egymástól a természetes tápanyag-hasznosító képességükben (a kontroll kezelésben a hibridek között 500-800 kg/ha terméskülönbség), a műtrágyázás termésnövelő hatásában (a trágyázás terméstöbblete 200-1.000 kg/ha hibridtől függően), valamint az optimális trágyaadag nagyságában (N opt +PK 30-90 kg/ha N+PK között változott hibridtől függően). Vizsgálatai eredményeink azt is bizonyították, hogy az optimális trágyaadagot az évjárat is módosította (5-6. ábra). Száraz évjáratban (2000. év) 60-90 kg/ha N+PK, átlagos vízellátottságú évjáratban (2006. év) 30-70 kg/ha N+PK között változott hibridtől függően az optimális műtrágyaadag. A napraforgó trágyázási rendszerét az alkalmazott agrotechnikai elemek is kisebb-nagyobb mértékben módosítják. Ezek közül a hatékony növényvédelmet szükséges kiemelni (gyommentes állomány, betegségek és állati kártevők alacsony szintje). Fontos módosító tényező lehet az elővetemény is (pl. búza vagy kukorica). Ezek a tényezők nem külön-külön, hanem interaktív módon fejtik ki hatásukat. Ilyen kölcsönhatást állapítottunk meg az alkalmazott tőszám és a fungicides állományvédelem között. Kutatási eredményeink azt bizonyították, hogy a vizsgált hibridek átlagában (5. táblázat) az alacsony tőszám esetén, melynél a 5. táblázat (Debrecen, 2006-2007. év, vetésidők és hibridek átlagában) Betak. tőszám (ezer/ha) Termés (kg/ha) Kontroll 1x fungicid 2x fungicid 2006. év 2007. év 2006. év 2007. év 2006. év 2007. év 35 3332 4202 3526 4278 3705 4330 45 3207 4769 3687 4995 3963 5216 55 3182 4995 3576 5261 3870 5496 65 2571 4914 3121 5399 3359 5550 7. ábra
14 2008. 19. évf. 11. szám 8. ábra kijuttatott trágyaadagok sem érvényesülnek kellő hatékonysággal az egyszeri (8-10 pár leveles) és kétszeri (8-10 pár leveles + virágzás kezdete) fungicidkezelésnek a termésnövelő hatása mérsékelt volt. Nagy tőszám esetén a fungicidkezelések termésnövelő hatása lényegesen megnőtt. A példaként bemutatott (7-8. ábra) hibridek LG 54.15 PR és PR 64A63 PR esetében a kis tőszámnál 200 és 500 kg/ha, a nagy tőszámnál 500 és 1200 kg/ha terméstöbbletet kaptunk a fungicidkezelések hatására. Ugyancsak kedvező terméstöbbleteket kaptunk az optimális termőtőszám (45-55 ezer/ha) esetében, melynél legkedvezőbb volt a trágyareakció is. 9. ábra Műtrágyázás hatása a napraforgó-hibridek termésére és olajtartalmára (Debrecen, 2000; hibridek átlaga; csernozjom talaj) Összefoglalásként megállapíthatjuk a hazai napraforgó-termesztés fejlesztésének mennyiségi (területnövelés) lehetőségei különböző agronómiai okok miatt korlátozottak (10. ábra). A lehetséges utat a minőségi fejlesztés jelenti. 10. ábra Fejlesztési feladatok a magyar napraforgó-termesztésben Mennyiség vetésterület növelése 550-600 ezer ha-ra jobb agroökológiai feltételek kevésbé szélsőséges időjárású területek szélsőséges talajú területek mellőzése ésszerűbb hibridválasztás termésbiztonság kórtani tulajdonságok szárszilárdság Minőség agrotechnikai reakciók legalább átlagos inputú agrotechnika vetésváltás tápanyagellátás vetéstechnológia növényvédelem technológiai fegyelem betartása Ennek megfelelően kedvezőbb agroökológiai feltételeket szükséges biztosítani, racionalizálni kell a hibridválasztást és döntő mértékben lényegesen javítani kell az agrotechnikai ráfordítások színvonalát, mennyiségét, minőségét. Ezek közé tartozik a termőhely- és hibridspecifikus tápanyagellátás. Mindezekhez a technológiai fegyelem betartása, a környezetbarát, precíziós technológia megvalósítása kell, hogy társuljon. E feladatok megoldásával tehetjük hatékonyabbá és jövedelmezőbbé a napraforgó-termesztésünket. A szakszerű trágyázással nemcsak a termésmennyiséget, hanem a napraforgó olajtartalmát is befolyásoljuk (9. ábra). Kutatási eredményeink azt bizonyították, hogy mind a hiányos (kontroll), mind a túlzottan nagy trágyaadag esetében csökkent az olajtartalom. A termésmennyiség szempontjából optimális trágyaadag (N 30-90 +PK) az olajtartalom szempontjából is optimálisnak bizonyult, amely együttesen biztosította a területegységenkénti maximális olajhozamot.