GABONANÖVÉNYEK TERMESZTÉSE Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010
11. hét
Előadás áttekintése A kukorica klimatikus és edafikus igénye. A kukorica vetésváltása, korlátozó tényezők, elővetemény igénye. A kukorica talajelőkészítése, fontosabb szempontjai, korán és későn lekerülő elővetemények után. Az energia- és víztakarékos talajelőkészítés szempontjai.
A felmelegedést okozó tényezők közül a legfontosabb a széndioxid (CO 2 ) légköri koncentrációjának növekedése, a metán (CH 4 ), dinitrogén-oxid (N 2 O) és aeroszolok légköri növekedése.
Az éghajlatváltozás következményei A sarki jégsapkák olvadása: Az Északi-sarkot borító jég kiterjedése az utóbbi évtizedekben 10 %-kal zsugorodott. Visszahúzódó gleccserek: 2050-re a svájci Alpok gleccsereinek 75 %-a valószínűleg el fog tűnni. Emelkedő tengerszint: Az utóbbi évtized során a tengerszint 12-22 cm közötti mértékben emelkedett meg, előrejelzések szerint a jövőben ennél is gyorsabban fog folytatódni, a mélyebb fekvésű területek víz alá kerülhetnek. Szélsőséges időjárás: Az elmúlt évtizedben háromszor annyi időjárással kapcsolatos katasztrófa történt világszerte, mint pl. az 1960-as években, beleértve a hőhullámokat, az áradásokat, az aszályokat és az erdőtüzeket.
A klímaváltozás káros következményei a növénytermesztésben A hőmérséklet várható emelkedésének következtében megnő bizonyos kártevők hatásterülete. A talajok és a klímaváltozás: csökken a talajnedvesség, az altalajvíz szintje egyre mélyebbre süllyed. Az elsivatagosodás, dezertifikáció a föld területének több, mint 40 %-át érinti, közte Magyarország területét is. A talajpusztulást eróziót a szélsőséges csapadékmennyiség, a kevés, de nagy intenzitású csapadék is kiváltja.
Az országos évi csapadékösszegek 1901 és 2008 között (15 állomás homogenizált, interpolált adatai alapján) Az országos évi középhőmérsékletek 1901 és 2008 között (15 állomás homogenizált, interpolált adatai alapján)
Az éves, a kukorica tenyészidejében és a kritikus idejében lehullott csapadék eltérése a 30 éves átlagtól (1968-2004) 600 500 565,3 510 30 éves átlag Vizsgált 36 év Eltérés 400 300 345,1 322 mm 200 205,9 185 100 0-55,3-23,1-20,9 Éves Tenyészidő (IV.-IX. hó) Kritikus idő (VI.-VIII. hó) -100 Eltérés mértéke évente: -1,54-0,64-0,58
Hőmérséklet adatok ( o C) Debrecen, 1968-2009 átlaghőmérséklet ( o C) 25,0 22,5 20,0 17,5 15,0 12,5 10,0 7,5 5,0 2,5 30 éves átlag 19,53 o C (VI.-VIII.) 30 éves átlag 16,82 o C (IV.-IX.) 30 éves átlag 9,84 o C (éves) 0,0 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 éves tenyészidő (IV.-IX.) kritikus idő (VI.-VIII.)
mm 600 550 500 A kritikus és a tenyészidőszak csapadékadatai Görbeháza, 1990-2009 450 30 éves átlag 400 345,1 350 300 30 éves átlag 250 205,9 200 150 100 50 0 149 102 150 165 99 57 60 67 64 143 198 130 143 223 227 145 268 303 285 185 139 166 231 134 225 169 154 113 325 114 235 224 186 191 138 165 216 143 113 136 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Kritikus időszak (VI-VIII. hó) Vegetációs időszak (IV-IX.hó)
A klímaváltozás jelentősen csökkentheti a növények termése mellett a termésbiztonságát is Az elemi károk az elmúlt 35 év átlagában megoszlása Magyarországon a mezőgazdaságban: aszálykár 42,4 % - jégkár 20,5 % - vízkár 18,4 % - fagykár 16,0 % - egyéb elemi kár 2,7 %
Az aszály kedvezőtlen hatását mérsékelhetjük Megfelelő vetésváltással Harmonikus NPK tápanyagellátással Víztakarékos, a növény igényét kielégítő szakszerű talajelőkészítéssel Az ökológiai adottságoknak megfelelő, jó alkalmazkodó képességű fajták (hibridek) választásával Egészséges, jó biológiai értékű vetőmag használatával A területegységre vetített tőszám mérséklésével. Hatékony növényvédelemmel. Az agrotechnikai műveletek optimális időben és jó minőségben való végzésével.
1 A KUKORICA ÉGHAJLATIGÉNYE A kukorica trópusi eredetű növény, ezért melegigényes és igényes a vízellátottságra is. A napi hasznos hőösszeg HU (Heat Unit): = Tmax + Tmin 2 10 o C A kukorica bár melegigényes növény, de a 30 o C-nál magasabb hőmérsékletet nem vesszük figyelembe. A címerhányástól a teljes érésig a legkedvezőbb átlaghőmérséklet a 24-26 o C. A hibridek hőösszeg igénye tenyészidőben összesen 1100-1400 o C. Különböző hőegységzónák vannak Magyarországon, melyek befolyásolják a hibridek tenyészidő szerinti megválasztását.
ÉGHAJLATIGÉNY - Az idő előrehaladtával a talajhőmérséklet szerepe a növény egyre kisebb jelentőségű. fejlődésében - A hajtás növekedésének optimális hőmérséklete 25-35 o C között van. - A levélnövekedés sebessége éjszaka a hőmérséklettel, nappal pedig a csapadék mennyiségével van szoros korrelációban. - A levélfelület - asszimilációs felület (LAI index) 5,5 m 2 /m 2 értékig szoros interakciót mutat a termésmennyiség alakulásával. - A címerhányástól a tejes érésig a legkedvezőbb hőmérséklet a 24-26 o C. Ha ennél magasabb úgy a teljes érésig eltelt napok száma nem változik, de ha ettől alacsonyabb, akkor az érés kitolódik.
A KUKORICA VÍZIGÉNYE A kukorica vízigénye: 450-550 mm Napi vízfogyasztás: 4,5-5,5 mm/ha (45-55 m 3 /ha) Statikai vízigény: A talaj pórustérfogatának hány %-át töltse ki víz és hány %-át levegő (kukorica statikai vízigénye: 67-79 %). Dinamikai vízigény: A növény tenyészidejének különböző szakaszaiban fejezi ki a vízigényt. Transzspirációs együttható: egységnyi szárazanyag előállításához felhasznált vízmennyiség (kukorica kb. 350 l).
VÍZIGÉNY - A kukorica 150-200 cm mélységből is képes felvenni a vizet. - A címerhányás időszaka alatti aszály 53 %-kal, a szemtelítődés alatti aszály 30%-kal csökkenti a termést. - Az elérhető maximális termést nem csak a tenyészidőben lehullott csapadék, hanem az őszi-téli félév csapadék mennyisége is befolyásolja. - Előfordulhat, hogy nem a csapadékos évben érjük el a kiemelkedő kukorica terméseket, hanem az azt követő évben, amikor a hőmérséklet is kedvező. A talajok akár 500 mm vizet is tudnak tárolni (200 cm mélységig), melynek 50 %-a diszponibilis víz. - A túl sok csapadék is káros lehet a kukorica szempontjából, mivel a pórustérfogat vízzel telítődése miatt a gyökerek oxigénellátása nem megfelelő.
A COLD TESZT (HIDEGTŰRÉS) ÉRTÉKÉNEK MEGHATÁROZÁSA A csíráztatás csíráztató papírban, nem sterilizált kukoricaföldben történik: 7 napig 10 o C-on 4 napig 25 o C-on Csírázási % Cold teszt érték meghatározása A jó minőségű vetőmag Cold teszt értéke 80 % feletti.
Alacsonyabb cold-teszt értékeknél szükséges minimális talajhőmérséklet Cold-teszt % 95 90 85 80 80 alatt Talajhőmérséklet vetéskor (ºC) 8 10 12 14 14 felett
A kukorica talajigénye A kukorica a gabonafélék közül a legigényesebb a talaj minőségére és kultúrállapotára. Bár eltérő talajtípuson termesztik a kukoricát, de kiemelkedően jó eredményt csak a jó vízgazdálkodású, mély termőrétegű, könnyen felmelegedő csernozjom, réti csernozjom, barna erdő, csernozjom barna, csernozjom dinamikájú réti talajokon képes adni. A kukorica nem szereti, legfeljebb elviseli a hideg, túl kötött talajokat. A kukorica a kémhatás iránt (5,8-8,0 ph) nem különösebben érzékeny, de legjobb számára a 6,6-7,5 ph-jú talaj. A kukorica érzékeny a tömődött, rossz szerkezetű, rossz víz és hőgazdálkodású talajokra.
MAGYARORSZÁG FONTOSABB TALAJTÍPUSAI 4,5 millió ha szántó megoszlása Csernozjom 16,1 % Réti és öntés 18,6 % Barna erdő 34,5 % Homok 9,8 % Szikes 8,7 % Egyéb 12,3 % váztalajok Csernozjom talajok szikes talajok Réti talajok Láptalajok Folyóvizek és tavak hordalékainak és üledékeinek talajai Mocsár és ártéri erdők talajai Közép- és délkelet-európai barna erdőtalajok Sötét színű barna erdőtalajok
A KUKORICA VETÉSVÁLTÁSA Nagymértékben befolyásolja a termesztés hatékonyságát A elővetemény hatással van a kórokozók, kártevők elszaporodására, a gyomosodásra. A növények eltérő mértékben veszik igénybe a talaj víz és tápanyagkészletét. A vetésváltásnak jelentős szerepe lehet az aszály kedvezőtlen hatásainak mérséklésében és az amerikai kukoricabogár elleni védekezésben is.
Lucerna Cuk or r épa A szántóföldi növények átlagos vízigénye (mm) 650 575 Burgonya Napr afor gó Kuk or ica Szója Búza Bor só 540 500 500 485 440 375 300 350 400 450 500 550 600 650 700 Ruzsányi L. alapján Talajnedvesség 600 560 520 480 440 400 360 320 280 A tavaszi talajnedvesség, ill. vízhiány (mm) különböző elővetemények után Borsó Búza Kukorica Kuk. Elővetemény monok. Talajnedvesség VK HV Cukorrépa Lucerna
A kukorica termésbiztonsága növelhető Megfelelő vetésváltással: az egyre inkább leegyszerűsödő vetésszerkezet akadályozza az okszerű vetésváltás kialakítását.
Kukorica; 27,00% Ipari növények; 2,00% Lucerna; 11,00% Egyéb; 12,00% Korábban 1965 Olajnövény; 2,00% 40 évvel ezelőtt: 11 % lucerna 2 % hüvelyes 3% egyéb pillangós Őszi búza; 22% Gyökgumós; 6,00% 30 évvel ezelőtt: 8 % lucerna 5 % hüvelyes 1,5 % egyéb pillangós Egyéb kalászos; 16% Hüvelyes növény; 2,00% Fontosabb szántóföldi növények vetésterületének alakulása Magyarországon Fontosabb szántóföldi növények vetésterülete Napjainkban 2008 Kukorica; 32,43% Lucerna; 3,10% Őszi búza; 27% Egyéb kalászos; 14% Egyéb; 0,82% Olajnövény; 20,29% Hüvelyes növény; 1,62% Gyökgumós; 0,85%
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% A szántóföldi növények vetésszerkezetének változása Magyarországon 1. Gabonafélék 2. Hüvelyesek 1965 1979 2008 Gabonafélék aránya: 65 % 67 % 73 % 3. Gyökgumósok 4. Olajnövények 5. Ipari növények 6. Lucerna 7. Egyéb takarmánynöv.
A kukorica előveteményei JÓ KÖZEPES KEDVEZŐTLEN Őszi búza Őszi árpa Burgonya Csemegekukorica Kukorica Silókukorica Napraforgó Kukorica monokultúra Silócirok Szudánifű Aszályos évjáratban: Lucerna Cukorrépa
Termés t/ha Elővetemény hatása a kukorica termésére 1976-2000 Hibridek: '76 MV SC 580 '81 Sze SC 444 '86-88 Pi 3901, Pi 3732, '89-92 Pi 3737, Stira, 1993-2000 Stira SC 12 10 8,92 9,85 10,69 8 6 4 2 0 Monokultúra Bikultúra Trikultúra
Talajelőkészítés
A kukorica termésbiztonsága növelhető A kukorica igényét kielégítő mélységű, víztakarékos talajműveléssel. A tömődött, nem kellően mélyített, esetelegesen kialakuló záróréteg esetén nemcsak a gyökér nem tud megfelelő fejlődési ütemben lehatolni, hanem a talaj hasznos vízkészlete sem tud kapillárisan megemelkedni, a gyökérzónába kerülni.
A talajnedvesség-tartalom mért értékei három eltérő talajművelési rendszerben (Hatvan, 2003) Direktvetés Szántás Kultivátoros A talajnedvesség megőrzése a kultivátoros-lazításos alapművelésnél a legkedvezőbb. Forrás: Klíma-21 Füzetek 2009. 57. szám
Műveletek csoportosítása: 1. Előkészítő műveletek: tarlóhántás, tarlóápolás 2. Alapművelés: szántásos tárcsás lazításos 3. Alapművelés elmunkálása könnyű és nehéztárcsa, ásóborona, multitiller, kombinált eszközök, kombinátorok 4. Magágyelőkészítés: kombinátorok
A KUKORICA TALAJELŐKÉSZÍTÉSE A KUKORICA MÉLYMŰVELÉST IGÉNYEL! Alapművelés: forgató eszközökkel lazító eszközökkel Lazító eszközök előnyei: 1. szárazabb talajállapot mellett is jó munkát végez 2. az ekével szemben 20-30 %-os üzemanyag és 30-40 %-os üzemóra megtakarítás érhető el Hátrányai: 1. nedves talajállapot mellett nem használhatók 2. már kisebb mennyiségű szármaradvány is akadályozza munkájukat 3. gyomirtó hatásuk nincs Alapművelés: (lazító eszközökkel) RAU 21 nehézkultivátor 20-30 cm mélységben IH 14 mélylazító 35-40 cm mélységben
FORDÍTÁSOS TALAJMŰVELŐ ESZKÖZ: R IH EKE SZÁRMARADVÁNY ESETÉN: JD 27 SZÁRZÚZÓ FORGATÁSOS MŰVELÉS EKÉVEL TAVASZI TALAJELŐKÉSZÍTÉS TÁRCSÁT HASZNÁLNI NEM SZABAD!!! MAGÁGYKÉSZÍTÉS: KOMBINÁTOR SZÁNTÓFÖLDI KULTIVÁTOR ÁSÓBORONA (kötött talajon magágy előkészítésére is kitűnő)
A SZAKSZERŰTLEN MŰVELÉS HATÁSAI ÉS KÖVETKEZMÉNYEI (Birkás, 1997) művelés száraz talajon TÖMÖRÖDÉS művelés nedves talajon RÖGÖSÖDÉS több idő több energia több költség GYÚRÁS KENÉS sokmenetes művelés szervesanyag fogyás ELPOROSODÁS VISSZA- TÖMÖRÖDÉS erózió, defláció biológiai leromlás művelhetőség romlás hordképesség romlás kultúrállapot romlás környezetkárosodás termesztési kockázat
Előadás összefoglalása A kukorica éghajlatigénye és a klímaváltozás közötti összefüggés változást hozhat a kukorica termésbiztonságában is. Magyarországon az évi középhőmérséklet 10 o C, ami az elmúlt 100 évben 1 o C-kal nőtt. A hőmérséklet növekedését elsősorban a fosszilis energia nagymértékű felhasználása következtében megnövekedett légköri CO 2 koncentráció okozza. A magasabb hőmérséklet következtében nő az evaporáció, a talajfelszíni párolgás. Nagymértékben nő a melegigényes gyomok terjedése (pl. T 4 -es gyomok) és a melegigényes kártevők (pl. amerikai kukoricabogár). Magyarországon a csapadék 30 éves átlaga 500-800 mm között változik. A sokévi átlag az elmúlt 100 évben 40 mm-rel csökkent- Magyarország talajadottsága változatos, a jó minőségű csernozjom talajok részaránya a 4,5 millió ha szántóterület 16,1 %-a, barna erdőtalaj 34,5 %, réti öntéstalaj 18,6 %. A kukorica a talajjal szemben igényes, csak a jobb talajokon célszerű termeszteni.
Előadás összefoglalása A kukorica vízigénye tenyészidőtől függően 450-550 mm, különös igényes a vízellátottságra június-július hónapban és augusztus hónap első felében. A vetésváltás befolyásolja a kukoricatermesztés hatékonyságát és biztonságát. Legkedvezőbb előveteménye az őszi búza, őszi árpa. Monokultúrás termesztésre az amerikai kukoricabogár és lárvája miatt nagyon kockázatossá vált. A kukorica után lehet vetni őszi búzát, vagy tavasszal maghüvelyest is, de törekedni kell a tökéletes szárzúzásra és leforgatásra. A kukorica talajelőkészítése befolyásolja a produkciót és a termésbiztonságot is. A mélyművelést és a jó minőségű magágyat igényli.
Előadás ellenőrző kérdései Mi okozza a klímaváltozást és milyen kedvezőtlen hatásai lehetnek? Hogyan jellemezhető Magyarország klimatikus és edafikus adottsága? A kukorica éghajlat- és talajigénye hogyan befolyásolja a termés alakulását? Magyarországon a szántóföldi növények vetésszerkezete hogyan befolyásolja az okszerű vetésváltás biztosítását? Miért az őszi kalászosok a kukorica legkedvezőbb előveteményei? A talajelőkészítés szakszerűsége és minősége hogyan befolyásolja a termést és a termésbiztonságot?
Előadás ellenőrző kérdései Gyakorlati feladat Ismertesse a kukorica jó, közepes és kedvezőtlen előveteményeit! 1 2 3 4 5 Jó elővetemények Közepes elővetemények Kedvezőtlen elővetemények
Előadás ellenőrző kérdései Gyakorlati feladat A kukorica ökológiai feltételrendszere Sorolja fel a kukorica Klimatikus igényét Edafikus igényét Vízigény mm Statikai vízigény mm Dinamikai vízigény mm Transzspirációs koefficiens l/kg Intenzív Átlagos Mérsékelt Extenzív Termesztés esetén
Előadás ellenőrző kérdései Gyakorlati feladat Sorolja fel a klímaváltozás kedvezőtlen hatásainak mérséklését lehetővé tevő biológiai és agrotechnológiai tényezőket 1. 7 2. 3. 4. 5. 6. 8 9 10. 11. 12..
Előadás felhasznált forrásai Növénytermesztési füzetek: Kukorica, cirok Menyhért Z. 1985. A kukoricatermesztés kézikönyve Klímafüzetek Birkás M. szerk. 2006. Földművelés és földhasználat. Mezőgazda Kiadó, Bp. 413. p. Nyíri L. (1993): Földműveléstan. Mezőgazda Kiadó. További ismeretszerzést szolgáló források: Szász, G. és Tőkei,.L.( Eds.) 1997. Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. Mezőgazda Kiadó, Budapest.
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő ELŐADÁS CÍME: A KUKORICA TÁPANYAGIGÉNYE, TRÁGYÁZÁSA, VETÉSE Előadás anyagát készítették: Dr. Sárvári Mihály, egyetemi tanár