Káliumtrágyázás szántóföldi és kertészeti kultúrákban

Új kiadás IPI Research Topics No. 15 Káliumtrágyázás szántóföldi és kertészeti kultúrákban International Potash Institute Horgen Switzerland 2006 1

1. kiadás 2006. Minden jog kizárólagos tulajdonosa a Nemzetközi Kálium Intézet (KI), Horgen Szerzők: Loch Jakab Terbe István Vágó Imre A kiadó minden jogot fenntart. Nyomtatás, sokszorosítás csak a forrás megjelölésével, a mintapéldány beküldése után engedélyezett. 2

Káliumtrágyázás szántóföldi és kertészeti kultúrákban INTERNATIONAL POTASH INSTITUTE HORGEN SWITZERLAND 2006 3

Tartalomjegyzék Oldal Szántóföldi és kertészeti kultúrák trágyázása 7 A tápanyag-gazdálkodás időszerű kérdései Magyarországon 8 Fokozatos javulás a tápanyag-gazdálkodásban 11 Káliumtrágyázás a hazai növénytermesztésben 13 A kálisók természetes anyagok 14 A kálium szerepe a növényben 16 Káliumdinamika a talajban 19 A káliumfixálás jelenségei és okai 22 A trágyázás elvei 24 A káliumszükséglet meghatározása 28 Káliumformák megválasztása 30 A kultúrnövények káliumhiány tünetei 31 A szántóföldi növények trágyázása 33 Gabonafélék 33 Búza 33 Árpa 35 Rozs 36 Zab 37 Kukorica 38 Silókukorica 40 4

Oldal Gyökér és gumós növények 41 Cukorrépa 41 Burgonya 42 Olajnövények 44 Napraforgó 44 Őszi repce 46 Maghüvelyesek 48 Borsó 48 Szója 49 Lóbab 49 Dohány 50 Takarmánynövények 52 Lucerna 53 Vörös here 55 Rét és legelő 56 Kertészeti kultúrák trágyázása 58 Gyümölcs és szőlő 59 Zöldségfélék 65 Gyógy- és illóolajos növények 69 5

6

Szántóföldi és kertészeti kultúrák káliumtrágyázása Kálium a termésbiztonság és jó minőség záloga címen jelent meg 1993-ban a Nemzetközi Kálium Intézet első részletes magyar nyelvű kiadványa a kálium szerepéről, jelentőségéről és a káliumtrágyázás hatásairól. Az új kiadvány szerzői bemutatják a tápanyaggazdálkodás jelenlegi helyzetét, rámutatnak a tápanyag-vizsgálatok fontosságára, ismertetik a szaktanácsadás korábbi és újabb elveit, végül ajánlásokat tesznek a szántóföldi és kertészeti kultúrák trágyázására. A fenntartható gazdálkodás egyik legfontosabb célkitűzése a talajtermékenység megőrzése, ami minden gazdálkodó érdeke. Csak ez úton valósulhat meg az eredményes gazdálkodás és csak így őrizhetők meg a mezőgazdasági termelés alapvető feltételei a következő nemzedékek számára. A talaj tápanyagkészlete véges, ezért a terméssel elvont tápelemeket pótolnunk kell, a szerves és műtrágyázás elhanyagolása a talaj kizsarolásához vezet, termékenysége csökken. A talaj megújítható természeti erőforrás, tápanyag-szolgáltató képessége szerves- és műtrágyák termőhelyspecifikus, célzott alkalmazásával fenntartható. A trágyák szakszerű felhasználása ökonómiai és ökológiai szempontból egyaránt fontos. Céltudatos trágyázás nem képzelhető el talajtani, termesztési, illetve a trágyázás talajra és a növényekre gyakorolt hatásának ismerete nélkül. A kiadvány célja növénytáplálási ismeretek, törvényszerűségek, ajánlások közvetítése, gyakorló gazdák és más érdeklődők részére, különös tekintettel a káliumra. Horgen 2006 Nemzetközi Kálium Intézet 7

A tápanyag-gazdálkodás időszerű kérdései Magyarországon Napjainkban a gazdálkodással szemben támasztott legfőbb követelmény, hogy gazdaságos és környezetkímélő legyen. Világszerte előtérbe került a hosszú távon fenntartható gazdálkodás követelménye, melynek egyik legfőbb eleme a természetes erőforrások megóvása. A mezőgazdasági termelésben legfontosabb a talaj termékenységének megőrzése. A talajok termékenysége számos tényezőtől függ (fizikai, kémiai és vízgazdálkodási tulajdonságok, környezeti tényezők). Ezek közül adott termőhelyen meghatározó a tápanyag-gazdálkodás. A növények termésével évről évre tápelemeket vonunk ki a talajokból, melyeket pótolnunk kell. A tápanyag-utánpótlás elmulasztása a termékenység csökkenésével jár. Miért szükséges a műtrágyázás? Hazánkban a kis állatlétszám következtében (0,2 számosállat/ha) nem áll rendelkezésre megfelelő mennyiségű szerves trágya a növénytermesztés igényeinek kielégítéséhez. A II. Világháborút követő időszakban nagyobb állatsűrűség mellett sem volt elegendő szerves trágya, ezért a növénytermesztés fejlesztésének koncepcióját a műtrágyázásra alapozták. A műtrágyák gyártása és felhasználása dinamikusan fejlődött, 1975-85 között elértük a fejlett nyugat-európai országok felhasználását. Az új fajták bevezetésével és az egyre javuló tápanyagellátással a búza és a kukorica termése látványosan növekedett. 300 K2O 250 P2O5 N 200 Mennyiség (kg/ ha) 150 100 50 0 51-60 61-65 66-70 71-75 76-80 81-85 86-90 91-95 Évek 1. ábra: A műtrágya-felhasználás alakulása Magyarországon (Σ N+P 2 O 5 +K 2 O) 8

7 Mennyiség (t/ha) 6 5 4 3 Búza Kukorica 2 1 0 51-60 61-65 66-70 71-75 76-80 81-85 86-90 91-95 Évek 2. ábra: A búza és kukorica öt éves átlagtermései Magyarországon (t/ha) Az 1. és 2. ábrákról leolvasható, hogy a legnagyobb terméseket a legnagyobb felhasználás időszakában értük el. Az országos tápanyagmérleg az 1970-es évek közepére vált pozitívvá. A korábbi talajzsaroló gazdálkodást felváltotta a talajt gazdagító trágyázás. A műtrágya-felhasználás 1985-1990 között mérsékelten, 1990 után erőteljesen csökkent, a 60-as évek színvonalára esett vissza. A szerves trágya termelése az állatállomány feleződésével felére csökkent. Ennek következtében az országos mérleg ismét negatívvá vált, a termések csökkentek, a talajok tápanyag-ellátottsága romlott. Miért fontos a talajvizsgálat? A talajok tápelem-tartalmának vizsgálata növénytáplálási és környezetvédelmi szempontból egyaránt fontos. Magyarországon az országos rendszeres, hároméves turnusokban ismétlődő vizsgálat az 1970-es években kezdődött. 1990 után nemcsak a műtrágyafelhasználás, hanem a talajvizsgálatok száma is csökkent, pedig a talajvédelmi törvény (1994), a talajtermékenység megóvására, a talajvizsgálaton alapuló környezetkímélő tápanyag-gazdálkodásra kötelezi a gazdálkodót. Napjainkban már az EU támogatásoknak is előfeltétele a talajvizsgálat. Fejér megye különböző gazdaságaiban végzett talajvizsgálatok adatai bizonyítják, hogy a 9

növekvő műtrágya-felhasználás időszakában javult a talajok P- és K-ellátottsága, a csökkenés időszakában, pedig romlott (3.- 4. ábra). Az ábrák, valamint az időközben elvégzett vizsgálatok alapján megállapítható, hogy a csökkent műtrágya-felhasználás következtében az ellátottságban általában egy kategória eltolódás következett be. Az ábrákból kitűnik, hogy különösen a káliumellátottságban mutatkozik nagy változás, megnőtt a gyengén ellátott területek részaránya, a jól ellátottak rovására (4. ábra). 100% 90% 80% 12 27 39 40 15 Terület % 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 46 62 51 49 51 36 20 21 11 9 6 2 1 2 0 1978-1980 1981-1983 1984-1986 1987-1990 1994-1998 Évek igen jó jó közepes gyenge 3. ábra: A P-ellátottság változása a műtrágyázás hatására (területi arányok, %) 100% 90% 7 16 16 22 3 Terület % 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 51 34 53 24 58 20 19 8 7 6 6 8 1978-1980 1981-1983 1984-1986 1987-1990 1994-1998 Évek 53 45 44 igen jó jó közepes gyenge 4. ábra: A K-ellátottság változása a műtrágyázás hatására (területi arányok, %) 10

Fokozatos javulás a tápanyag-gazdálkodásban A mélypontot jelentő 90-es évek közepétől, a rendelkezésre álló statisztikai adatok alapján, fokozatos javulás figyelhető meg a tápanyag-felhasználásban (1. táblázat). A nitrogén felhasználás szerényebb növekedése mellett örvendetesnek ítélhető a 90-es évek első felében alacsony szinten stagnáló foszfor és kálium felhasználás megduplázódása. Sajnálatos azonban, hogy a KSH részletes felmérései szerint 2002-ben az ország területének csak 48%-án használtak műtrágyát. Ebből ugyanis arra következtethetünk, hogy míg egyes kultúrák trágyázása a növények igényének megfelelően történik, addig a mezőgazdaságilag hasznosított terület nagyobb részén még mindig a talajok termékenységét veszélyeztető extenzív gazdálkodás folyik. A szerves trágya ellátásban részesült területek aránya mintegy 7%. 1. táblázat: Az NPK hatóanyag felhasználás és a búza, kukorica termésének alakulása Magyarországon 1996-2003 között 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 1ha szántó, kert, gyümölcsösre jutó hatóanyag kg NPK 56 57 65 69 74 82 91 88 N 42 41 49 52 54 57 63 58 P 2 O 5 7 8 8 8 9 12 13 13 K 2 O 7 8 8 9 11 13 15 17 Búza termése kg/ha 3280 4210 4140 3590 3600 4310 3510 2640 Kukorica termése kg/ha 5610 6410 5950 6380 4150 6220 5050 3950 (KSH adatok alapján) 11

A növekvő műtrágya-felhasználás országos átlaga még mindig messze elmarad a Nyugat-Európában használt mennyiségektől. A bemutatott időszakban (1. táblázat), csak a kukoricatermés növekedett az előző időszakhoz képest. A búzatermések tovább csökkentek. Az ellentétes tendencia azzal magyarázható, hogy a búza érzékenyebben reagál a tápanyaghiányra, mint a kukorica, míg a kukorica termésképzését erőteljesebben befolyásolják az időjárási viszonyok. 12

Káliumtrágyázás a hazai növénytermesztésben A káliumtrágyázás hatásairól és a hazai talajok káliumellátottságáról az 1990-es években több átfogó tanulmány jelent meg (Csathó 1993, Debreczeniné 1994, Kádár 1993, Loch és munkatársai 1993). A felsorolt tanulmányok szerzői felhívták a figyelmet a minimális kálium-felhasználás veszélyeire. Talajaink egyharmada az intenzív műtrágyázás korszakában is gyengén ellátott volt, a káliumtrágyázás mellőzése a talajok további elszegényedéséhez és a káliumigényes növényeknél terméskieséshez vezethet. Debreczeni és Debreczeniné (1994) az OMTK kísérletek összefoglaló értékelése során igazolták a káliumtrágyázás szükségességét. Az egyes növényfajok káliumigénye eltérő. A kalászos gabonafélék, kukorica, burgonya, cukorrépa, napraforgó, gyümölcs-és zöldségfélék káliumigénye a felsorolás rendjében növekszik. Ezért a növény igényéhez alkalmazkodó, mérlegelven alapuló káliumtrágyázás szükségszerű. Az alábbiakban néhány kísérleti eredményre hívjuk fel a figyelmet, a teljesség igénye nélkül. Csathó (1993) hazai szabadföl- di őszi búza és kukoricakísérletek összefoglaló értékelése alapján megállapította, hogy a kukoricában nagyobbak a K-hatások, mint az őszi búzában. Humuszos homoktalajon az átlagos K-hatás kukoricánál 1,7, búzánál 0,6 t/ha többletterméssel jellemezhető. A káliumhatás növekvő agyag- és káliumtartalommal csökken. Sárvári (1995) nagy agyagtartalmú, káliumfixálásra hajlamos réti talajon kimutatta, hogy a kukorica termését a nitrogén mellett a káliumellátás befolyásolja legnagyobb mértékben. A burgonya nagy mennyiségben igényli a káliumot, mely nemcsak a termésképzés, hanem a minőség szempontjából is fontos. Növeli a burgonya keményítőtartalmát, továbbá citromsav- és C-vitamintartalmát, melyek csökkentik a burgonyahús kék-, illetve feketefoltosságát, továbbá a főzés során fellépő elszíneződést. A jó káliumellátás hozzájárul a tökéletes éréshez és jó tárolhatósághoz. Láng I. (1973) a Nyírség jellegzetes talajtípusán, magnéziumszegény kovárványos barna erdőtalajon, tartamkísérletben igazolta az NPK- és Mg-trágyázás hatását a 13

burgonyatermésre. A trágyázás hatása a minőségi mutatókban csak tendenciajelleggel volt kimutatható (Kádár I. - Szemes I. 1994). Savanyú Mg-szegény talajon a meszezést és a kálium-, magnéziumtrágyázást össze kell hangolni (Balogh és Nyíri 1982, Balogh 1984). Loch (1990) az optimális adagok és arányok kísérleti meghatározásáról számol be. Az ország különböző részein végzett cukorrépa kísérletek egyaránt azt igazolják, hogy a cukorrépa termés- és cukortartalom növekedéssel hálálja meg a kálium- és magnézium-trágyázást (Kulcsár és Debreczeniné 1996). Loch J. Sárvári M. Vágó I. (2002): többéves kálium és magnéziumtrágyázási kísérletek eredményeiről számolnak be, csernozjom talajon. A növekvő kálium adagok, magnéziumszulfát (keserűsó) permetező trágyával kombinálva növelték a cukorhozamot. Sárvári többéves, csernozjom talajon végzett kísérletekben igazolta a káliumtrágyázás, valamint a kálium- és magnéziumtrágyázás együttes kedvező hatását a napraforgó termésére, az olajhozamra. A kálisók természetes anyagok A kálium-műtrágyák a természetben előforduló nyerskálisókból készülő ásványi trágyák. A Föld kálisólelőhelyei sok millió évvel ezelőtt, a tenger vizének elpárolgása után keletkeztek. A tengerszoros elmélet szerint a sós tengervíz (1) a sekély tengerszorosokon (2) keresztül a mélyebb síkságokra (3) ömlött, ahol az erős napsugárzás 14 következtében a víz elpárolgott (4). A sókoncentráció megnövekedett, kálium-, magnézium- és nátriumsók kristályosodtak ki és rakódtak le (5). Ez a folyamat évezredeken keresztül ismétlődött, így kettő vagy több kálisóréteg is keletkezhetett. A földtörténet későbbi szakaszaiban hatalmas homokkő-, mész- és agyagrétegek rakódtak föléjük.

A tengervíz sóösszetétele (%) SO 4 7,692 Na 30,593 Mg 3,725 Ca 1,197 K 1,106 CO 3 0,207 Cl 55,292 Br 0,188 A tengeri eredetű sók összetétele A tengervíz sótartalma átlagban 33-37 g/l. Az oldott sók közül, melyeket több mint 30 elem alkot, a nátrium-klorid fordul elő a legnagyobb mennyiségben. A konyhasót étkezési és ipari célokra egyaránt felhasználják. A sók további főbb összetevői a kén, magnézium, kalcium, kálium és bróm. A kálium műtrágyák a kísérő sók leválasztásával, különböző tisztítási eljárással készülnek. Forró, száraz régiókban ma is állítanak elő étkezési sót és kálisót, a nagy sótartalmú tengervízből, párologtatással. A tengerszoros elmélet 4 1 2 3 5 Kálium- és magnéziumsók lerakódása 15

A kálium szerepe a növényben A tápelemek közül rendszerint a kálium fordul elő legnagyobb mennyiségben a növényekben. Más elemektől eltérően, mint pl. a nitrogén, foszfor, magnézium, kalcium és kén, a kálium nem épül be a szerves anyagba. A növényi sejtekben szabadon, vagy a plazmakolloidokhoz lazán kötve lát el számos specifikus funkciót. Részt vesz az élettani folyamatokban, az ozmo-regulációban, a szénhidrátok és fehérjék képzésében. A jó káliumellátás fokozza a foto- szintetikus aktivitást, így a termés mennyisége és minősége szempontjából egyaránt fontos. A vízháztartás szabályozása A káliumot a növények nagy mennyiségben koncentráció-gradiens ellenében többnyire aktív folyamatokban veszik fel és szállítják a sejtmembránokon keresztül. Szerepe rendkívül fontos a növények vízháztartásában. A káliummal jól ellátott növények gyökérsejtjei a vizet jobban fel tudják venni és a A növények átlagos összetétele A növények 80% vízből A szárazanyag összetétele: 30% nyersrost 12% fehérje 48% N-mentes kivonható anyag 4% zsír 6% hamu 20% szárazanyagból állnak 42% kálium 24% oxigén a hamu alkotórészei: 42% kálium 24% oxigén 7% klorid 7% szilicium 5% foszfát 5% kalcium 4% magnézium 4% kén 1% nátrium 1% mikrotápelem pl. vas mangán cink réz bór stb. 16

szállítószövetekben szállítani. A sztómák záró sejtjeinek jobb szabályozásával csökken a transzspirációs koefficiens (az 1 kg szárazanyag előállításához szükséges víz kg), így a víz jobban hasznosul. A káliummal jól ellátott növények nem hervadnak olyan könynyen, jobban átvészelik a száraz időszakokat és nagyobb a nettó asszimilációjuk száraz, meleg időben. A sejtek belső nyomása (turgor) a tápanyag- és vízellátástól is függ. A jó káliumellátás nagy turgor nyomást eredményez, ami elősegíti a sejtek megnyúlását és ezzel közvetlenül a növekedésre hat. Ezért a kálium elsősorban a fiatal, növekvő, ill. a merisztémás szövetekben található. Számos enzim aktivátora A káliumion több mint 60 enzimreakciót aktivál (Bergmann 1983). Az enzimreakciók révén segíti a specifikus vegyületek képződését, szállítását és beépülését. A kálium javítja a fotoszintetikus aktivitást és a képződött asszimiláták szállítását. A növényeknek a nagyobb molekulájú vegyületek felépítéséhez energiára van szükségük. Az energiagazdag foszfátok, pl. az ATP képződését ugyancsak a kálium segíti. A kálium részt vesz a szénhidrátok (cukor, keményítő és cellulóz), a fehérjék és zsírok szintézisében. Azok a növények, melyek nagyobb mennyiségben halmoznak fel szénhidrátot, fehérjét, vagy zsírt, több káliumot igényelnek. A kálium azonban nemcsak segíti az említett anyagok képződését és szállítását a tároló szövetekbe, hanem hozzájárul a tárolókapacitás növeléséhez is. Az ellenálló képesség (rezisztencia) növelése A kálium általánosságban növeli a növények ellenálló képességét a stressz-hatásokkal szemben. A kálium javítja a vízháztartást (balról K-nélkül, jobbról K-mal) 17

Így a káliumellátás lényegesen javítja a növények fagytűrő képességét, mivel nagyobb koncentrációja a sejtnedvben csökkenti a fagyáspontot. A kálium fokozza a növények ellenálló képességét különböző kórokozókkal különösen gombákkal és baktériumokkal szemben. Hatása azon alapszik, hogy erősebb sejtfalak képződnek, melyek megnehezítik a betegségek kórokozóinak behatolását. Továbbá, nem állnak rendelkezésre a kórokozók táplálásához az oldható amidok, aminosavak és a kismolekulájú cukrok, mivel ezek kiegyensúlyozott N:K arány esetén gyorsan átalakulnak nagyobb molekulájú vegyületekké. Újabb vizsgálatok szerint a kiegyenlített káliumellátás csökkenti a levéltetű kártételt is. 18

Káliumdinamika a talajban Ásványi talajokban a növények számára hozzáférhető kálium mennyiségét és a káliumdinamikát, alapvetően az ionok mozgása határozza meg a talajkolloidok talajoldat gyökér rendszerben. A növény a gyökéren keresztül csak a talajoldatból képes közvetlen káliumfelvételre. A talajoldat viszont csak mintegy 5-45 kg K 2 O/ha káliumot tartalmaz, ezért a növények káliumellátásában különösen fontos szerep jut a kálium utánpótlásnak, a talajkolloidok és az agyagásványok felületéről. A talajnak azt a tulajdonságát, hogy képes a talajoldatból a gyökerek által felvett káliumot kationcsere folyamatokban pótolni, illetve az agyagásványok felületéről káliumot a talajoldatba leadni és ezzel a talaj káliumion koncentrációját állandó értéken tartani, kálíum-pufferoló képességnek nevezzük. A talajok kálium-pufferoló képessége az agyag mennyiségétől és az agyagásvány-összetételtől függ. Káliumdinamika a talajban Növény által kivont kálium Műtrágyákkal és szerves trágyákkal bevitt kálium a földpátok és csillámok kristályrácsában erősen kötött kálium utánpótlás mállás révén laza talajokon lemosódás lehetséges megkötés utánpótlás kicserélhető kálium megkötés (fixálás) utánpőtlás nagyrészt az agyagásványok felületén lazán kötött kicserélhető kálium az agyagásványok rétegrácsai között kötött kálium Hozzáférhetőség: nagyon csekély (az ásványok mállása után) közvetlenül hozzáférhető a növények legfontosabb könnyen hozzáférhető kálium forrása a kicserél hető káliumkészletek kimerülése után csekély mértékben hozzáférhető Mennyiség: kg K 2O/ha 20-120.000 6-45 300-1.600 3.000-11.000 19

Azonos kicserélhető káliumtartalom, ill. AL-K esetén, a kevés agyagot tartalmazó talajokon (homokon) a talajoldat koncentrációja lényegesen nagyobb, mint a több agyagot tartalmazó (vályog, agyag) talajokon. Éppen ezért az agyagban gazdag talajokon nagyobb kicserélhető káliumtartalmat kell fenntartanunk ahhoz, hogy a talajoldatban a növények ellátásához szükséges káliumkoncentrációt biztosítsuk. Az agyagban gazdag talajok összességében több káliumot tartalmaznak, ennek következtében nagyobb a pufferoló képességük, mint a homoktalajoknak. Az agyagtartalmon kívül az agyagásványok minősége határozza meg a kálium megkötés, illetve felszabadulás intenzitását. Talajaink domináló agyagásványai az illit, vermikulit, montmorillonit, klorit és a kaolinit. Kémiai összetételük és viselkedésük a talajok kálium háztartásában jelentősen eltér. A klorit és a kaolinit elsősorban az erősen elsavanyodott erdőtalajokban, ill. tercier képződményekben: a vörösföldekben és vörösagyagokban fordul elő. Az említett agyagásvá- A talajok kötöttsége és agyagásványtartalma meghatározza a talajoldatba jutó kálium mennyiségét K-koncentráció a talajoldatban (mg/l) 80 60 40 20 homok 3% agyaggal agyagos vályog 38% agyag túlnyomórészt kaolinit agyagos vályog 39% agyag túlnyomórészt illit Javasolt koncentráció (kultúrnövényenként) 0 10 20 30 40 50 60 70 kicserélhető kálium (mg K/100 g talaj) 20

nyok káliumtartalma és -raktározó képessége csekély, a káliummegkötés intenzitása is kicsi. Az illit a klorittal és kaolinittal ellentétben, káliumban gazdag agyagásvány (4-7% K 2 O). A kálium készlet túlnyomó része azonban nagyon erősen kötődik az agyagásvány rétegrácsai között, és csak a talajoldat erős káliumelszegényedése esetén válik lassan felvehetővé a növények számára. A vermikulit és montmorillonit káliumtartalma az illit és klorit, ill. kaolinit közé esik. Mindkét agyagásványnak nagy a kationmegkötő-képessége. A vermikulit a talajoldatban jelenlévő káliumionokat a káliumionokban elszegényedett rétegek közé beépítve fixálja, ezzel hozzáférhetőségük a növény számára megszűnik. A montmorillonit ezzel szemben a rétegrácsok közé beépített káliumot is viszonylag nagy részarányban újból leadja a talajoldatba, így a növények számára hozzáférhető marad. 21

A káliumfixálás jelensége és okai A réti agyagokon és agyagos láptalajokon megfelelő káliumtrágyázás mellett is gyakran káliumhiány-tünetek figyelhetők meg a növényeken. Ilyen esetekben a talaj konkurense a növényeknek, ugyanis nem hozzáférhető formában köti meg (fixálja) a trágyákkal bevitt káliumot. Hogyan magyarázható ez a jelenség? A háromrétegű illit típusú agyagásványok rétegrácsai, folyamatos káliumelvonás esetén, a széleken kitágulnak, a káliumionok helyét kalciumionok foglalják el. A rétegek kitágulása azonban csak akkor következik be, amikor a felületen megkötött, kicserélhető káliumkészlet már kimerült és a rétegrácsok törésfelületein megindul a káliumtartalékok leadása. Az illitrácsok rétegeit összekapcsoló káliumionok teljes kicserélődésével jön létre a vermikulit ásvány. Amikor olyan talajokba jut a káliumtrágya, melyekben sok a kitágult illitrács, vagy nagy a vermikulit részaránya, a káliumionok nagy sebességgel kötődnek meg a káliumban elszegényedett ásványok rétegrácsai között. A rétegek ismét szorosra záródnak, és az ilyen módon fixált kálium csak igen kis mennyiségben jut a talajoldatba, vagyis nem hozzáférhető a növények számára. Kitágult rácsú agyagásvány nagy K- fixálókapacitással a rétegek közötti térben (10000-szeres nagyítás) A káliumot erősen fixáló talajokra jellemző, hogy jól látható káliumhiány tünetek észlelhetők a kultúrnövényeken, szélsőséges esetekben teljes terméskiesés jöhet létre. A káliumban erősen elszegényedett termőhelyeken a talaj káliumfixáló kapacitását, vagyis azt a tulajdonságát, hogy a trágyák káliumionjait a rétegrácsok között a növények számára nem hozzáférhető módon képes megkötni, meg kell szüntetni, a talajt nagy káliumadagokkal kell telíteni. A telítés során összezáródnak a rétegrácsok és lehetővé válik a növények számára hozzáférhető, kicserélhető káliumkészletek feldúsulása az agyagásványok felületén. 22

Bár a káliumfixálás jelensége a réti agyagokon és agyagos láptalajokon a legszembetűnőbb, hatása nemcsak ezekre a termőhelyekre korlátozódik. Szinte valamennyi nyerslösz az agyagtartalomtól és képződési viszonyoktól függő kisebb vagy nagyobb mértékű geogén eredetű káliumfixáló tulajdonsággal rendelkezik. A löszön kialakult talajok feltalajában a káliumfixáló képesség káliumtrágyázással csökkenthető, a növények számára hozzáférhető kicserélhető káliumkészletek az agyagkolloidok felületén pedig növelhetők, mindez fontos előfeltétele a lösztalajok nagy termékenységének. A káliummal rosszul ellátott termőhelyeken, melyeken a káliumfixálás veszélye is fennáll, a vetésforgó nettó káliumszükségletét (a terméssel elvont nettó mennyiséget) meghaladó káliumtrágyaadagokat kell alkalmazni. Ezáltal a talaj és a növény káliumszükséglete egyaránt biztosítható. Gyakorlati tanács: Kis AL-K értékek esetén, agyagtalajokon fennáll a káliumfixálás veszélye. Ez esetben a K-fixáló képesség vizsgálatára alapozott speciális szaktanácsadásra van szükség. Az erős kálium-fixálás terméskiesést okozhat 23

A trágyázás elvei A trágyázás elsődleges célja a termésképzéshez szükséges tápelemek biztosítása, ezen kívül a talajok termékenységének fenntartása, esetenként növelése. A jó termés és jó minőség előfeltétele a termesztett növényfaj igényéhez alkalmazkodó kiegyenlített tápanyag-ellátás. Gazdaságossági és ökológiai megfontolások alapján a termőhely adottságaihoz alkalmazkodó, termőhely-specifikus trágyázásra kell törekednünk. Az említett célok megvalósításához figyelembe kell vennünk: a növényfaj, illetve fajta igényét, tápanyag-hasznosító képességét, a talaj tápanyagtartalmát és szolgáltató képességét, a talajok tápanyagmegkötését (pl. K-fixálás), a trágyák érvényesülését az adott talajon. A Magyarországon kidolgozott korábbi és újabb szaktanácsadási rendszerek egyaránt a mérleg elven nyugszanak, vagyis azon, hogy a termésekkel a talajból elvont tápelemeket részben, vagy egészben pótolnunk kell. A termésképzéshez szükséges tápanyagok mennyisége arányos a termés nagyságával és annak kémiai összetételével, ezért az elvi tápanyag-szükséglet az alábbi képlettel számítható: Tápanyagszükséglet (kg/ha) = Q f Q f = termés (t/ha) = tápanyagtartalom (kg/t) A MÉM-NAK korábbi ajánlásai szerint a tényleges szükséglet fenti képlettel számítható, ha a várható termés mennyiségét a növényfajra és termőhelyre jellemző fajlagos tápanyagszükséglettel (f ) szorozzuk meg. Ennek nagysága változik termőhely kategóriánként, illetve attól függően, hogy a talaj jól, vagy gyengén ellátott tápanyagokkal: jól ellátott talajokon f <f gyengén ellátott talajokon f >f Az MTA-TAKI-ban kidolgozott Környezetkímélő, költségtakarékos tápanyag-gazdálkodási módszer ajánlásai hasonló elveken nyugszanak. A tényleges szükséglet számítása az alábbi képlettel történik: 24

Hatóanyag-szükséglet = (T.F 1.sz) ± K, ahol T = tervezett termés, t/ha F 1 = a tervezett terméstől függő fajlagos tápelem-tartalom kg/t sz = a talaj tápanyag-ellátottságától függő szorzószám K = korrekciós tényező Az új szaktanácsadási rendszer egyik jellemzője a korábbi rendszer értékeinek megőrzése mellett, hogy szerzői a hazai trágyázási kísérletek adatainak feldolgozásával ellenőrizték és módosították a talaj tápanyag-vizsgálati módszerek határértékeit, ami a termelési célkitűzések elérését kisebb trágya-adagokkal teszi lehetővé. Másik jellemzője, hogy különböző szintű tápanyagellátásra dolgoztak ki ajánlásokat: a minimális és környezetkímélő változatok célja a gazdaságos termésszintek elérése, míg a mérlegszemléletű és az integrált változatok a maximális terméseket célozzák meg, mérsékelten intenzív műtrágyázással. A különböző szintű ajánlások lehetővé teszik a talajok környezeti érzékenységének és a gazdaságosság elveinek fokozottabb figyelembevételét. 2.a. táblázat. A talajok kálium ellátottsági határértékei káliumigényes növényfajok számára, az 1960 és 2000 közötti hazai szabadföldi kukorica K-trágyázási kísérletek alapján becsülve (Csathó et al 2003) K-ellátottsági kategóriák Igen Gyenge Közepes Jó Igen jó Túlzott gyenge Fizikai féleség (mg/kg AL-K 2 O) Homok 60 61-90 91-120 121-160 161-200 201 Homokos vályog 100 101-140 141-170 171-220 221-270 271 Vályog 120 121-150 151-180 181-230 231-290 291 Agyagos vályog 130 131-160 161-190 191-250 251-310 311 Agyag 140 141-170 171-200 201-260 261-320 321 25

2.b. táblázat. A talajok kálium ellátottsági határértékei kevésbé igényes növényfajok számára, az 1960 és 2000 közötti hazai szabadföldi őszi búza K-trágyázási kísérletek alapján becsülve (Csathó et al 2003) K-ellátottsági kategóriák Igen Gyenge Közepes Jó Igen jó Túlzott gyenge Fizikai féleség (mg/kg AL-K 2 O) Homok 40 41-60 61-90 91-120 121-160 161 Homokos vályog 80 81-100 101-140 141-170 171-220 221 Vályog 100 101-120 121-150 151-180 181-230 231 Agyagos vályog 110 111-130 131-160 161-190 191-250 251 Agyag 120 121-140 141-170 171-200 201-260 261 Magyarországon a talaj kálium ellátottságát az ammóniumlaktát-ecetsav (AL) kivonószerben oldható kálium mennyiségek alapján határozzák meg, a talajok Arany-féle kötöttségi számát (K A ) is figyelembe veszik. Csathó (2003) a káliumigényes és kevésbé igényes növényfajokra másmás határértékeket állapított meg, ami a káliumigényes növények bőségesebb ellátását célozza (2.a. és 2.b. táblázatok). A táblázatból kitűnik, hogy minden termőhely kategóriában a talajok kötöttségével nő az ellátottság határértéke. Az egyes térségek talajaira jellemző agyagásvány társulások megítéléséhez Stefanovits nagyléptékű agyagásvány térképe áll rendelkezésre (lásd térkép). 26

I IK IKS IKSV IS S LÁP A talajok agyagásvány-társulásai Magyarországon (Stefanovits, 1992) I = illit, K = klorit és kaolinit, S = szmektit, V = vermikulit 27

A káliumszükséglet meghatározása Az előző fejezetben már utaltunk arra, hogy a tápanyagszükséglet alapvetően a termés mennyiségével és annak tápelem-tartalmával arányos. A káliumszükséglet megítéléséhez támpontként szolgálhat egy-egy növényfaj termésével átlagosan kivont tápanyagmennyiség (3. táblázat). A várható termés és a fajlagos értékek alapján becsült hatóanyag mennyiséget kell pótolni Közepes tápanyag-ellátottság, illetve kedvező érvényesülési feltételek esetén. Igen gyenge, Gyenge ellátottság esetén indokolt lehet a számított adag emelése. A kedvezőtlen érvényesülési feltételek további növelést tehetnek szükségessé. Jó ellátottságnál a számított adag csökkenthető. Az Igen jó és Túlzott kategóriákba eső talajokon nem indokolt a káliumtrágyázás. A számított káliumadag csökkenthető a felhasznált szerves trágyák, beszántott szalma, kukoricaszár, répalevél hatóanyagtartalmának egy részével. Istállótrágya használata esetén az első évben 10 tonnánként 40, a második évben 20 kg K 2 O hatóanyag érvényesülésére számíthatunk, ami levonható. A hígtrágyák átlagos káliumtartalma szarvasmarha: 4-6 kg/m 3 K 2 O sertés: 2,5 baromfi: 5,0 Szalma, illetve kukoricaszár beszántása esetén 5-6 tonnás termésnél a káliumadag hektáronként 50-60 kg K 2 O hatóanyaggal csökkenthető. Répalevél beszántása esetén is csökkenthető a következő kultúra káliumadagja, de célszerűbb takarmányként felhasználni. A vetésforgón belül különös gondot kell fordítani a nagyobb káliumigényű kultúrák, pl. cukorrépa, burgonya igényének biztosítására. Ezt a minőségre gyakorolt hatás (szénhidrátok képződése) is indokolja. A talajvizsgáló laboratóriumok és kapcsolódó rendszerek egyre inkább a számítógépes adatfeldolgozásra térnek át. A javasolt adagokat, a megfelelő alapadatok birtokában számítógéppel kiszámítják. A szántóföldi növények trágyázása című fejezetben javasolt tápanyag-adagok irányszámok, melyek közepes tápanyag ellátottság és kedvező érvényesülési feltételek mellett ajánlottak. 28