Növénytermesztés

Zeolit a talaj termékenységének megőrzésére

Agrofórum Online

Jól tapasztalhatóan reneszánszát éli a zeolit felhasználása, ez jól érzékelhető, hiszen lépten-nyomon bele botlunk azokba a hirdetésekébe, amelyek a gazdálkodók figyelmébe ajánlják ezt az ásványt. Milyen tulajdonsága az, amely alkalmassá teszi erre a sokoldalú funkcióra? Milyen kutatások támasztják alá hatékonyságát a növénytermesztés során?

Többek között ezekre kerestük a választ a Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Agrokémiai és Talajtani Intézetének munkatársai, Dr. Kátai János egyetemi tanár és Dr. Tállai Magdolna egyetemi adjunktus segítségével.

 Milyen ásványokat, ásványcsoportokat nevezünk összefoglalóan zeolitnak?

Dr. Kátai János: A talajok termékenységének fenntartására és megőrzésére számos lehetőség kínálkozik. Az emberi beavatkozás során a természetes anyagok körébe sorolhatók a szántóföldön megtermelt zöldtrágya és egyéb szerves anyagok, az állattenyésztés melléktermékeként a talajra visszakerülő istállótrágya és komposzt, továbbá a bányászott talajjavító anyagok úgymint az alginit, a perlit, a bentonit vagy a zeolit. A zeolitcsoport tagjai víztartalmú nátrium-kalcium-aluminoszilikátok. A zeolit kristályszerkezet 45 féle természetes zeolitásvány formájában ismert. A csoport gyakoribb tagjai a klinoptilolit és a mordenit tektoszilikátok. A zeolitok térszerkezete úgy alakul ki, hogy az alumínium-, szilícium és az oxigén atomok kötéseik révén összekapcsolódva üregeket alkotnak.

Zeolit (forrás internet)

Ezen üregek egymással kapcsolódva óriási hálókat, pórusokat hoznak létre, igen nagy felülettel rendelkeznek. A rácsban helyet foglaló alumínium, mint az anionos helyek centruma biztosítja azt, hogy a kationok, – többek között a mikroelemek – amelyek létfontosságú ionok (a cink, a réz, a vas, a mangán stb.) megkötődhessenek. Természetes körülmények között ezen üregekben leginkább víz található, mely főleg adszorpciósan, kisebb mennyiségben kémiailag kötve van. Ez a víz melegítés hatására a csatornákból, üregekből eltávozik. Az ilyen vizet veszített zeolit képes a levegőből újra vizet felvenni, miközben a hőmérséklete néhány Celsius fokot megemelkedik. Ezen zeolitok a pórusméretük, csatornájuk mérete alapján nemcsak vizet, kationokat, hanem más molekulákat, így gázokat is (CO2, H2S, CH4 stb.) képesek adszorbeálni.

Milyen alkalmazási lehetőségeik ismertek?

A növénytermesztésben a zeolit elsősorban ásványi tápanyagforrás lehet, valamint növeli a talaj pH-ját, ezzel csökkenti a talajsavanyúságot, kedvezően befolyásolja a mikroelemek felvehetőségét is. Elősegíti a növények vízfelvételét, javítja a talajok vízháztartását. Hozzájárul az erősen kötött talajok kedvezőbb levegő- és vízgazdálkodásához is.

Alkalmazzák még kertészeti földkeverékek összetevőjeként, továbbá komposztálásnál segédanyagként használják, valamint a kertépítés, a palántanevelés, a kommunális hulladékkezelés és a víztisztítás területén is hasznosítható.

Mezőgazdasági felhasználása az állattenyésztésre is kiterjedt. Állati takarmány előállításnál tápszer adalékként használják, amely a bevitt ritka elemek révén a hiánybetegségek létrejöttét akadályozza meg. Az állatok alom anyagaiban szagtalanítóként is alkalmazzák, képes ugyanis a felszabaduló szúrós szagú ammónia gáz megkötésére.

A zeolit ipari alkalmazásban alkalmas molekulaszűrőként vízlágyításra, továbbá ioncserélő gyantaként is használható, valamint az energiaipar is hasznosítja. Csomagoláskor szag- és nedvességmegkötő képességű. Katalitikus hatása folytán alkalmas arra, hogy irányított körülmények között vegyületek átalakítását végezze.

Magyarországon mióta alkalmazzák a zeolitot a növénytermesztésben?

Magyarországon az első zeolit bányát az 1980-as évek közepén nyitották meg, azonban a természetes ásványok ismertsége a mezőgazdaságban korábbra tehető. A növénytermesztés nagyon kismértékben hasznosítja a zeolitot tisztán, azóta is. Elsősorban a biogazdaságokban, illetve kertészeti kultúrákban alkalmazzák

Zeolit bánya (forrás: internet)

Kutatások is igazolják …

Milyen kutatásokat végeztek a zeolit talajtulajdonságokra gyakorolt hatásainak megállapítására?

Dr. Tállai Magdolna: A Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Agrokémiai és Talajtani Intézetének munkatársai 2007-ben indítottak a Mádról származó zeolittal egy tenyészedényes kísérletsorozatot. Vizsgálták különböző dózisú (5, 10, 15, 20 t/ha) zeolit kezelés hatását a talaj néhány tulajdonságára. A kísérletet kolloidszegény, gyengébb víz- és tápanyag szolgáltató képességű, savanyú kémhatású (pHH2O 5,6), humuszos homoktalajon végezték, Lolium perenne L. jelzőnövénnyel.

A DE Agrokémiai és Talajtani Intézetének tenyészedényháza (fotó: a szerző)

Intézetünkben napjainkban is folynak olyan vizsgálatok, amelyek a zeolit hatását tanulmányozzák. Az alábbiakban bemutatunk néhány olyan eredményt, amely a zeolit talajra gyakorolt hatására vonatkozik. Talajfizikai vizsgálatok közül a zeolit vízemelési értéke szignifikánsan kisebb volt, mint a kezeletlen homoktalajé. A zeolit talajba juttatásával a vízemelés mértéke csökkent, a nagy dózis mellett szignifikánsan. A homoktalaj víztartó-képességét a zeolit közepes-nagy és nagy dózisai statisztikailag is igazolható módon növelték. A savanyú homoktalaj kémhatása szintén szignifikánsan nőtt a kezelések hatására, amíg a hidrolitos aciditás értékei csökkentek. A kőzetőrlemény talajba keverésével nagyobb mértékű kedvező hatást tapasztaltunk a könnyen felvehető foszfortartalom esetében, ahol a nagy dózisok szignifikánsan növelték a felvehető foszfor mennyiségét. A talaj mobilizálható káliumtartalma minden dózis hatására szignifikánsan nőtt a homoktalajban (1. táblázat).

Kezelések

és dózisok

(t ha-1)

Vízemelés

(mm/5/h)

Víztartás

(ml/h /100g)

pH

(H2O)

pH

(KCl)

Hidrolitos

aciditás

(y1)

Nitrát-N

(mg 1000g-1)

AL-P2O5

(mg 1000g-1)

AL-K2O

(mg 1000g-1)

Zeolit 340 58,5 7,92 7,00 3,90 170,00 1010, 00
Kontroll homok 468 38,5 5,34 4,29 12,10 3,69 89,33 229,75
5 t ha-1 455 38,0 *5,51 *4,60 *11,15 4,20 *104,70 *255,42
10 t ha-1 448 39,5 *5,72 *4,55 *11,31 4,36 99,31 *291,46
15 t ha-1 440 *40,5 *5,52 *4,53 *11,36 4,00 *109,96 *313,00
20 t ha-1 *438 *41,5 *5,61 *4,40 11,80 3,64 *109,86 *342,50
*SZD5% 29 2,2 0,15 0,11 0,31 1,07 10,28 24,49
  1. táblázat: Zeolit őrlemény (0-2mm) hatása a talaj néhány fizikai és kémiai tulajdonságára

Az alkalmazott zeolit kis (5 t/ha) és közepes dózisai (10 t/ha) szignifikánsan növelték a talajmikrobiológiai tulajdonságok közül az összes-csíraszám, és a mikroszkopikus gombák mennyiségét. A cellulózbontó baktériumok aktivitása továbbá a talaj szén-dioxid emissziója a közepes és közepes-nagy dózisok mellett nőtt. A zeolit kisebb mértékű – statisztikailag nem bizonyítható – hatást gyakorolt az enzimaktivitásokra (2. táblázat).

Kezelések

és dózisok

(t ha-1)

Összes-csíraszám

(*106 g-1  talaj)

Mikroszkopikus gombaszám

(*10g-1 talaj )

Cellulózbontó baktériumok

(*103 g-1 talaj)

CO2-temelés

(mg 100g-1 10 nap)

Foszfatáz aktivitás

(P2O5 mg 100g 2h-1)

Szacharáz aktivitás

(glükóz mg 100 g-1 24h-1)

kontroll 2,56 55,58 2,63 4,34 5,39 4,63
5 t ha-1 *5,85 *62,21 3,39 4,93 6,45 5,52
10 t ha-1 *7,04 *66,42 *3,65 *6,06 6,74 6,24
15 t ha-1 3,21 57,75 *3,80 *6,20 6,98 4,36
20 t ha-1 3,09 53,75 3,14 *5,35 7,21 4,28
*SZD5% 1,25 2,25 0,81 0,95 2,25 1,85
  1. táblázat: Zeolit őrlemény (0-2mm) hatása a talaj néhány mikrobiológiai tulajdonságára

Milyen talajtípusokon célszerű alkalmazni?

A zeolitot olyan talajtípusokon célszerű alkalmazni, ahol a talaj kolloidban szegény, gyengén szerkezetes és savanyú kémhatású. Valószínűsíthető, hogy a többi talaj esetében is, akár kisebb mennyiségben alkalmazva jelentős, kedvező hatást gyakorolhat a talaj tulajdonságaira, különösen a mikroelemek ellátottságára. A zeolit porózus szerkezete javítja az erősen kötött talajok levegő- és vízgazdálkodását is. Nagy melegben vizet képes leadni (hűti a talajt), éjszaka a levegőből vizet képes felvenni (melegíti a talajt), ezáltal csökkentve a talajban uralkodó szélsőséges víz ellátottsági viszonyokat.

Milyen korlátai vannak a zeolit alkalmazásának?

A népszerűségének, ill. a mezőgazdasági felhasználás szélesebb körben történő elterjedésének elsősorban gazdaságossági korlátai vannak. Nagyon nagy költség terheli a felhasználót, amíg a bányából a talajba jut a zeolit. A különböző talajtípusokon nagyon eltérő lehet a zeolit felhasználása, hatékonyságának vizsgálata is további kísérleteket igényel. Ugyanakkor alternatív tápanyag-utánpótlásra számtalan lehetőség kínálkozik. A másik problémakör a talaj vízgazdálkodásával kapcsolatos. Klímánk egyre szárazabb lesz. A zeolit száraz évjáratokban történő kijuttatáskor nem kedvezőek a feltételek a vizes közegben lejátszódó kémiai folyamatoknak, így nem érvényesül a zeolit jótékony hatása sem a talaj kémhatás viszonyaira, sem a növényi ásványi anyag felvételére. A talaj nedvességtartalma, valamint a növények által felvehető tápanyagtartalom befolyásolja a talajban élő mikroorganizmusok élettevékenységét is. Az érzékeny kultúrák esetében elengedhetetlen az öntözés.  Továbbá szükséges lehetne különböző talajtípuson, szántóföldi tartamkísérletben több éven keresztül monitorozni a zeolit talajtulajdonságokra és a különféle növények terméseredményére gyakorolt komplex hatását, amely eredmény meggyőző lenne nem csak az elméleti, hanem a gyakorló szakemberek számára is.

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

A kalászosok helye a növényi fehérjeforrások között

2024. november 14. 14:40

A növényi eredetű fehérjeforrások minőségének vizsgálatakor fontos figyelembe venni a fehérje biológiai hozzáférhetőségét és aminosav-összetételét is.

Technológiai fejlesztési lehetőségek napraforgónál

2024. november 14. 09:10

Vizsgáltuk a két legnagyobb őszi betakarítású, kapás növényünk ökostabilitását az országos termésátlagok felhasználásával a 2000–2022. évek között.

Az Agropyron glael mint a kenyérbúza lehetséges génforrása

2024. november 13. 08:10

A nemesítőkre és a kutatókra nyomás nehezedik, hogy olyan új fajtákat hozzanak létre, amelyek nagyobb hozamúak, táplálóbbak, ellenállóbbak a kártevőkkel és a betegségekkel szemben.

A cirok jól szerepelt no-till technológiában

2024. november 12. 17:10

Egyre többet hallani a cirokról, mint a jövő alternatív fehérjenövényéről.

A nagyobb kalóriabevitel hatással van a rák kialakulására

2023. december 29. 14:40

A táplálkozás és a tumorok kialakulásának kockázata közötti kapcsolatot vizsgálták az állatvilágban a Debreceni Egyetem munkatársainak közreműködésével. A hidrákon és zebrahalakon végzett kísérletek kimutatták: az étrend korlátozása megakadályozta vagy lassította a rák kialakulását.

Egyetemi paprika az űrben

2023. szeptember 9. 11:40

A HUNOR – Magyar Űrhajós Program keretében a Debreceni Egyetem kutatói hosszútávú űrmissziók élelmiszer-előállítását kiszolgáló rendszerek kifejlesztésén dolgoznak.

A szupertej kevésbé okoz emésztési panaszokat - jelentős tejipari innováció

2021. január 16. 04:36

Az A2-es tej nem tartalmazza azt a fehérjetípust, ami emésztési problémákat okoz.

A növénytermesztők fajtaválasztását segítik – Kísérletek nemzetközi összefogásban

2023. május 29. 09:26

Az európai növénytermesztés és fajtaminősítés hatékonyságát segítő Horizon 2020-InnoVar projekt legfrissebb tudományos eredményeit mutatták be a kutatók a Debreceni Egyetem Agrár Kutatóintézetek és Tangazdaság Nyíregyházi Kutatóintézetében.