Magyarországon kétségkívül az egyik legfontosabb termelést akadályozó tényező a vegetációs időszakban fellépő vízhiány.
Magyarországon kétségkívül az egyik legfontosabb termelést akadályozó tényező a vegetációs időszakban fellépő vízhiány. Bár az éghajlatváltozást tekintve rendkívül bizonytalanok az előrejelzések, az szinte biztosra vehető, hogy hazánkban a csapadék mennyiségi és időbeli eloszlása is igen szélsőségessé válik. Ezt gyakorlatilag már tapasztalhatjuk, elég csak az elmúlt évek rendkívüli csapadékos (2010) vagy éppen aszályos (2011) éveire visszaemlékezni.
A talaj szerepe a víz megőrzésében
Magyarországon kétségkívül az egyik legfontosabb termelést akadályozó tényező a vegetációs időszakban fellépő vízhiány. Bár az éghajlatváltozást tekintve rendkívül bizonytalanok az előrejelzések, az szinte biztosra vehető, hogy hazánkban a csapadék mennyiségi és időbeli eloszlása is igen szélsőségessé válik. Ezt gyakorlatilag már tapasztalhatjuk, elég csak az elmúlt évek rendkívüli csapadékos (2010) vagy éppen aszályos (2011) éveire visszaemlékezni.
A gazdáknak ugyanakkor megvan a lehetőségük arra, hogy e – várhatóan egyre komolyabb – kihívásra sikeres választ adjanak, hiszen hazánkban a talajok jellemző módon jóval több víz tárolására lennének képesek, mint jelenlegi állapotukban.
Annak érdekében, a talaj víztározó képességét jobban kihasználva, csökkenthessük a növénytermesztés az időjárás szeszélyeitől való függését, cikkemben szeretném a gazdálkodót nagyon röviden megismertetni a talaj vízháztartásának elméleti alapjaival, majd bemutatni a különböző őszi talajművelési munkák és a talaj vízháztartása közti összefüggéseket.
A talaj vízgazdálkodásának alapjai dióhéjban
Amint korábbi cikkemben említettem, a talaj termékenységét részben annak rendkívül összetett szerkezetének köszönhetjük. A szilárd részecskék közt mindig találunk kisebb-nagyobb pórusokat, melyeket változó arányban víz, illetve levegő tölt ki. (Valójában ez esetben sem a „víz”, sem a „levegő” kifejezés nem pontos, hiszen ezek összetétele jelentősen eltér a talaj feletti vizekétől, és a légköri levegőétől.) Ez a speciális szerkezet határozza meg alapvetően talajaink vízgazdálkodását.
A talaj vízgazdálkodásának gyors megértéséhez végig kell venni azokat az erőhatásokat, amelyek a talajra érkező csapadékra, illetve már a talajban lévő talajnedvességre hatnak. Első lépésben a felszínre érő csapadék egy része beszivárog a pórusokba. A különösen kedvezőtlen szerkezetű (leromlott talajszerkezet, eliszapolódás), vagy a kifejezetten rossz vízgazdálkodási tulajdonságú (pl. szikes) talajok esetében a víz jelentős része a felszínen maradhat, illetve lefolyhat. Ez később elpárolog, így a csapadék nagy része növényeink számára máris elvész.
A beszivárgás után a talajnedvességre többfajta erő is hat:
– A gravitáció, amely egyértelműen lefelé „húzza” azt.
– A szilárd részecskék által kifejtett kötőerő, mellyel magukhoz vonzzák a talaj nedvességét. Ennek erőssége több tényezőtől is függ, emiatt igen változó (lásd később).
– A kapilláris erő, amellyel a bizonyos mérettartományú (a megfelelően kis átmérőjű) kapillárisok a vizet a gravitációval szemben megtartják, illetve a talaj száradása esetében a gravitáció ellenében dolgozva azt a felszín felé „húzzák”.
A víz különböző formái a talajban
A talajnedvességet ezen erők alapján, gyakorlati szempontból a következő fő csoportokba sorolhatjuk:
– Holtvíz (HV): A szilárd szemcsék által erősen megkötött nedvességtartalom, amely film-réteget képez a talajszemcséken. Ez a víztartalom a növények számára nem elérhető, mivel a gyökerek szívóhatása nem képes azt a szemcsék felületéről leszakítani. (Természetesen a különböző növényfajok gyökérzete különböző mértékű szívóerő kifejtésére képes. Pl. a napraforgó szívóereje igen nagy, míg a salátaféléké nagyon gyenge.)
– A növényzet számára felhasználható víz (diszponzibilis víz; DV): Ahogyan a neve is mutatja ez az a talajnedvesség-tartalom, amelyből a növényzet biztosíthatja vízigényét. A kapilláris erő által a gravitáció ellenében megtartott, illetve a talajszemcsékhez lazán kötődő víztartalom értendő ide.
Az előbb megnevezett két vízformát együtt szántóföldi vízkapacitásnak nevezzük. Ez a talajba beszivárgott víz azon része, amelyet az adott talaj a gravitációs erővel szemben képes megtartani.
– A gravitációs vízre (GV) értelemszerűen a gravitáció hat, azaz lefelé mozog, majd végül eléri a talajvizet. Így ez a vízforma csak azon növények számára hasznosítható, amelyek gyökérzete eléri a talajvíz szintjét.
– Fontos vízforrás lehet a kapilláris erők által a talajvízből a felszín felé felemelt vízmennyiség. Ez az ún. támaszkodó kapilláris víz, amelynek jelentősége a talaj felszínének kiszáradásával nő meg. Ekkor a gravitációval szemben, a megfelelően szűk kapilláris járatokban a talajnedvesség megindul a felszín felé, így a következő csapadékig ez válik növényeink fő vízforrásává. E folyamat során csökken a talajvíz szintje. Ennek ereje és tartóssága jelentősen függ a talaj típusától. Ez az egyik folyamat (a párolgás mellett), amelyet érdemes figyelembe venni az őszi talajművelés elvégzése során.
A talaj szerkezetének és a víz formáinak kapcsolata
A fellépő erőhatások, és ezáltal a felsorolt vízformák egymáshoz viszonyított arányát alapvetően a talajszemcsék és kapillárisok mérete, egyszerűbben: a talajszerkezet határozza meg. A fizika törvényszerűségeinek megfelelően a kis talajrészecskék erősebben képesek megkötni a talajnedvességet és emiatt több vizet is tudnak megtartani. Ehhez hasonlóan a kisebb átmérőjű kapillárisok is erősebben, míg a nagyobb átmérőjűek gyengébben tartják meg a vizet a gravitáció ellenében.
A talajtextúrát alapul véve két fajta végletet tapasztalhatunk vízgazdálkodás szempontjából:
Homoktalajokon mind a talajszemcsék, mind a köztük lévő kapillárisok mérete nagy. Így a beszivárgás általában nem akadályozott. A talajszemcsék gyengén és kevés nedvességet képesek megkötni, a pórusok nagy átmérője miatt pedig a gravitáció dominál a kapilláris és kötő erőkkel szemben. Az ilyen talajokon a beszivárgó nedvesség gyorsan „átfut”, csapadékmentes időben pedig hamar kiszárad. A gyenge kötőerők miatt a holtvíz aránya ugyan alacsony, viszont a gravitációs víz aránya magas, így a növények számára hasznosítható vízmennyiség (DV) alacsony marad.
A kötött, erősen agyagos talajokban az előbbiek ellenkezőjét tapasztalhatjuk: A beszivárgás ezeken talajokon korlátozott lehet, így – lejtős területeken – nagy lehet az elfolyás mértéke. A kisméretű szemcsék nagy mennyiségű vizet képesek igen erősen megkötni, illetve a pórusok mérete is kicsi, ennek megfelelően a kötőerők dominálnak. Így bár a gravitáció hatására a talajvíz csak nagyon lassan szivárog le, annak jelentős része mégsem hasznosítható növények számára, a holtvíz (HV) tartalom igen magas.
Agyagos talajokon a nagy duzzadó-zsugorodó agyagásvány tartalmú területek az előzőekben leírtakon felül még külön gondot okozhatnak. E talajok szilárd talajszemcséi csapadék hatására megduzzadnak, azaz a köztük lévő pórustér lecsökken, ezzel gátolva a beszivárgást, és csökkentve a hasznosítható vízkészlet nagyságát is. Ugyanakkor száradáskor zsugorodás lép fel, amely során a talaj erősen megrepedezik (extrém esetekben több méter mély, és több centi széles repedések is kialakulhatnak), és a repedésekből történő párolgás miatt az adott talaj jóval mélyebben, és gyorsabban elveszíti nedvességtartalmát. Ez a jelenség különösen jellemző a szikes talajokra.
Az ideális állapot a két szélsőség közt a közepesen kötött vályog típusú talajok esetében van, ahol a legnagyobb a diszponzibilis víz (DV) aránya.
Ugyanakkor a gyakorlatban a talajtextúra megváltoztatására nincs lehetőség, így ezen a téren különösen fontos a talajművelés, amelynek eszközeivel maximalizálni tudjuk a talajainkban tárolt, növények számára szükséges víz mennyiségét.
Vízmegőrzés a gyakorlatban
A talajművelés alapvető fontosságú a növényeink számára szükséges vízmennyiség pótlása szempontjából. Ezért a következőkben sorra veszem azokat az ősszel alkalmazott talajművelési módokat (a tarlóhántás és tarlóápolás, illetve az alapművelés), amelyek elvégzésekor leginkább tehetünk a talajnedvesség megőrzéséért, illetve későbbi növeléséért. Továbbá kis kitekintéssel szolgálok olyan alternatív talajművelési rendszerek felé, amelyekkel különösen jó eredményeket érhetünk el ezen a téren.
A klasszikus eljárások
A klasszikus művelési sor korán lekerülő elővetemények után a tarlóhántás és tarlóápolás; az alapművelés; az alapművelés elmunkálása; a magágykészítés; a vetés és a vetés utáni elmunkálás. Mivel ebben az időszakban az időtényező rendkívül fontos, ezért a tarlóhántás gyakran elmarad, és első lépésként (vagy szükség esetén szárzúzás után) az alapművelés következik.
Bármilyen sorrendet is válasszunk, figyelembe kell vennünk, hogy a túl száraz talajon végzett művelés a talajszerkezet leromlásához, rögösödéshez, majd elporosodáshoz vezet.
Fontos megemlíteni, hogy a növénytakaró lekerülése után a felszíni párolgás erősen megnő, így a talaj kiszáradása felgyorsul.
E leírt jelenségek miatt is különösen fontos, hogy az ősszel lekerülő növény után a lehető leggyorsabban elvégezzük az első művelési beavatkozást (tarlóhántás vagy alapművelés).
Tarlóhántás
A tarlóhántás esetében a gyorsaság mellett az azt követő tömörítésre szükséges odafigyelni, mivel a leghatékonyabban akkor járunk el, ha ezt a két műveletet egy menetben, vagy közvetlenül egymás után végezzük el.
A talajszerkezet megőrzése szempontjából a leghatékonyabb, ha a tarlóhántást 8-12 cm mélyen végezzük el. Egyes esetekben indokolt lehet ennél mélyebben végzett tarlóhántás, igen erőteljes gyomosodás, vagy a szártőbetegségekkel való fertőzöttség esetében.
A hántás során a tenyészidőszakban kialakult függőleges repedéseket, járatokat megszüntetjük, ezzel megelőzzük a talaj mélyebb rétegeinek kiszáradását (lásd: kapilláris erők). A tömörítéssel pedig hasonló védelmet adunk a tarlóhántással megművelt legfelső sekély rétegnek is, egyfajta „szigetelés” kialakításával.
A tarlóhántás ápolása nyáron a gyomszabályozás fontos eszköze, ősszel erre gyakran nincs idő.
Alapművelés
A fenti lépéseket követő alapművelés alapvetően kétféle lehet:
Forgatásos, amely az ekével történő szántást jelenti, illetve a forgatás nélküli alapművelés. Napjainkban egyre több érv szól a szántás ellen, és ez a vízgazdálkodás szempontjából sincs másképp. A forgatásos művelés értelemszerűen jelentősen megnöveli a talaj párolgási felületét, és ezért a talaj mélyebb rétegeinek kiszáradását is fokozhatja. Ugyanakkor a talaj őszi lazításával javítja a téli csapadék elraktározásának esélyét (ha nincs a talajban eketalp tömörödés). A szántás által okozott kiszáradást alapművelés elmunkálásával ellensúlyozhatjuk, viszont ez esetben is fontos az időfaktor, azaz a két műveletet lehetőleg gyorsan egymás után kell elvégezni.
Ezeken túl érdemes kiemelni, hogy aszályos év után, talajaink sok esetben már túl szárazak a műveléshez, ezért a szántás óhatatlanul a talajszerkezet nagymértékű károsodásával jár, rögöket hasíthat ki, porosodást okoz.
Ugyanakkor a forgatásnak is van létjogosultsága sok tarlómaradvány, vagy erős gyomfertőzöttség esetén, és ha a talaj nedvessége alkalmas a szántásra.
A szántás alternatívájaként a forgatás nélküli alapművelést alkalmazhatjuk. Ennek eszközei elsősorban a kultivátor, a különböző mélységű talajlazítók, esetleg a tárcsák, és a kombinált eszközök.
A tárcsás művelés során inkább a keverés a hangsúlyos, míg a kultivátorral végzett talajműveléssel inkább a talaj kíméletes porhanyítását és lazítását érhetjük el. A tárcsa érzékenyebb a nedvességre, ezért a használata odafigyelést kíván.
A mulcshagyó művelési rendszer
Vízgazdálkodási szempontból érdemes kiemelni a kultivátorra alapozott, illetve az ahhoz köthető mulcshagyó talajművelési rendszert.
A kultivátorra alapozott talajművelési rendszer első lépéseit Kemenesy Ernő és Manninger G. Adolf dolgozták ki, amelynek lényege, hogy a tarlóhántás zárása után, a gyomosodás, illetve a tömődöttség mértékétől függően többszöri kultivátorral lazítást végeztek az előző lazításra merőleges irányban 20-25 cm mélységben, majd természetesen minden menet után hengerrel zárták a felszínt. Ez a módszer a kidolgozásakor (1930-as évek) a nagy menetszáma, és az alkalmas eszközök hiánya miatt nem terjedt el.
Napjainkban a felszínen hagyott, és megfelelően kezelt szármaradvány számtalan előnnyel jár a talaj szempontjából. Egyfajta takaróként csökkenti a párolgást, és ezáltal a talaj vízveszteségét, a szél és a víz romboló hatásától (a deflációtól és eróziótól) is megvédi a termőréteget, és éppen akkor, amikor – növénytakaró híján – az a legsérülékenyebb e hatásokkal szemben. A megőrzött talajnedvességnek közvetlen – még a következő vetés előtt jelentkező – pozitív hatása a további művelés vonóerőigényének csökkenése.
A nedvesség megkímélésével nemcsak talajaink szerkezetét óvjuk, hanem egyúttal csökkentjük a jelentkező művelési költségeket is. A mulcsot, amint betölti a talajvédő funkcióját, a talajba kell keverni. A talajba juttatott és megőrzött szerves anyagnak elsődleges szerepe van a morzsásodás kialakulásában, a talaj ülepedési hajlamának csökkentésében, és a nedvesség megtartásában. Ezek a hatások hosszabb távon jelentkeznek.
A mulcshagyó művelés elterjedését korábban a gazdák bizalmatlansága, és a technológiai tényezők is akadályozták. A szármaradványok hiányos aprítása miatt a későbbi műveletek során használt gépek (elsősorban a vetőgépek) is érzékenyek lehettek a nem megfelelően eldolgozott szármaradványokra.
Napjainkra a technológiában is több jelentős előrelépés történt: A kapcsolt gépsorok (kultivátor + síktárcsa + henger) használatával jelentősen növelhető a kultivátoros művelés hatékonysága. A szárzúzó adapterek a növényi részeket apróra szecskázzák és a zúzalékot egyenletesen terítik szét a felszínen. A jelenleg használatos vetőgépek konstrukciójuknak köszönhetően kevésbé érzékenyek a szármaradványokra. Így az egyes tényezőket (szükséges gépek megléte, talaj típusa, nedvességállapota, időtényező, szármaradványok mennyisége stb.) figyelembe véve érdemes dönteni a mulcsműveléses rendszer esetenkénti, vagy folyamatos alkalmazásról. Ez a gazdától (az esetleges gépesítési költségeken túl) szaktudást, és szemléletváltozást kíván. Ugyanakkor a részben azonnal, részben hosszútávon jelentkező haszna (talajnedvesség megőrzése és biztosabb termés, a talajállapot és a vízgazdálkodási tulajdonságok javulása) miatt megérheti számára a befektetést.
Összefoglalás
A művelés alatt álló talajok szerkezetét, ezáltal a „természettől kapott” alapvető vízgazdálkodási tulajdonságait általában nem áll módunkban megváltoztatni. Ezért különösen fontos, hogy a talajműveléssel a lehető legkedvezőbben használjuk ki a talaj potenciális vízbefogadó, víztartó képességét, ezzel megteremtve a növények számára a csapadékszegény időszakok átvészelésének lehetőségét.
Az őszi betakarítás után elsődleges feladat a fedetlenül maradt talaj vízkészletének párolgástól való megóvása, amelyet a szárak felszecskázásával, terítésével, majd a talaj adott nedvességhez igazított alapozó műveléssel tehetünk meg.
A második fontos teendő a talaj lazítása, amellyel a talajt alkalmassá tesszük a téli csapadék minél nagyobb részének befogadására.
Remélem, cikkemmel sikerült hozzájárulni a talaj és a víz kapcsolatának megértéséhez, illetve támpontot adnom az őszi talajműveléshez kapcsolódó helyes döntések meghozatalához.
Szabó András talajtani szakmérnök
MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet
