Stabilitás és/vagy növekedés? – Dilemmák a hazai kukoricatermesztésben

Mivel a gabonafélék meghatározó jelentőségűek a szántóföldi növények között, ezért alapvető fontosságú, hogy elemezzük ezeknek a növényeknek a termesztéstechnológiájában bekövetkezett változásokat, és ennek birtokában megjelöljük azokat a rövid- és középtávú feladatokat, amelyek szükségesek a növényi kultúrák agrotechnikájának hatékonyabbá tételére mind agronómiai, mind ökonómiai szempontból.

A gabonafélék a legfontosabb, legnagyobb területen termesztett növénycsoportot jelentik a világon (a szántóterület ~50%-át foglalják el), melyek közül is háromnak, a búzának, a kukoricának és a rizsnek van domináns szerepe. E három gabonanövény közül az elmúlt évtizedekben a legdinamikusabban a kukorica vetésterülete növekedett (1961. évben 106 millió ha, 2017. évben 197 millió ha). Ugyancsak dinamikus volt az alapvetően élelmiszert adó rizs területnövekedése (115 millió ha-ról 167 millió ha-ra), míg a búza vetésterülete gyakorlatilag alig változott (204 millió ha és 219 millió ha). A kukorica területi növekedése termésátlag-növekedéssel is párosult (3 t/ha-ról 5,8 t/ha), így a világon megtermelt összes kukorica mennyisége meghaladja a 1100 millió tonnát (1. táblázat).

Ennek oka összetett, melyek közé tartozik – többek között – a kukorica hatalmas genetikai potenciálja (C₄ növény), az egyre bővülő felhasználás (élelmiszer, takarmány, ipari alapanyag, bioetanol stb.), a nemesítők által elért egyre jobb tulajdonságok (adaptációsképesség, hő- és hidegtűrés, agronómiai előnyök stb.), valamint az egyre intenzívebb és fejlettebb agrotechnika. A világ legnagyobb termesztő országai (Kína, USA, Brazília) nagy mértékben növelték a vetésterületüket és – ezzel párhuzamosan – a termésátlagukat is (2. táblázat).

Különösen kiemelkedik ebből a szempontból az USA, melynek termésátlaga 10-11 t/ha között változik ~35 millió ha vetésterület átlagában. Ezekkel a nagy kukoricatermesztő országokkal nyilván nem releváns összehasonlítani a legnagyobb termésátlagokat elérő országokat, ugyanakkor a kiemelkedő értékek jól jelzik a kukorica növény terméspotenciálját (3. táblázat). Ezek, a néhány száz-néhány ezer hektáron kukoricát termelő országok termésátlaga 25-27 t/ha között változik igen kedvező ökológiai és intenzív agrotechnikai feltételek mellett.

A hazai kukoricatermesztésben ezzel ellentétes tendenciákkal találkozunk. A kukorica termesztésének fontosságát aláhúzza az a tény, hogy szinte valamennyi üzemben találkozhatunk a termesztésével. Az elmúlt évtizedben ugyanakkor a hazai vetésterülete lassan, de folyamatosan csökkent (1,2 millió ha-ról 0,95-1,0 millió ha-ra). Ha a termésátlagokat elemezzük, kétségkívül kedvező változások következtek be (4. táblázat), azaz az 1990-es évek 5,0 t/ha átlagtermése fokozatosan nőtt a 2010-es években 6,6 t/ha-ra.

Kedvezőtlen ugyanakkor az, hogy az évek közötti termésingadozás tovább nőtt (1980-as években 6,0 t/ha termésszintnél 25% volt) napjainkban is (a 2010-es években 6,6 t/ha országos termésnél 69% ingadozás). Az időbeli változékonyság mellett legalább ilyen kritikus probléma a térbeli inhomogenitás is. Ezt az elmúlt években az egyes megyékben elért megyei termésátlagok rendkívüli heterogenitása jól mutatja (1. ábra).

1. ábra A kukorica megyei termésátlagai
(AKI adatok, 2016-2018. évek)

A heterogenitás ellenére – tendenciaszerűen – azonban az megállapítható, hogy a legjobb terméseket elérő megyéket a Dunántúlon találhatjuk. A térbeli és időbeli heterogenitás pedig még nagyobb variabilitást mutat, ha egyes – akár szomszédos – gazdaságokat, ill. egyes – akár szomszédos – táblákat hasonlítunk össze. Felvetődik tehát a termelők és a kutatók számára egyaránt, hogy melyik fejlesztési irányt részesítsék előnyben: a stabilitást vagy a termések növelését. A kutatási és gyakorlati eredményeink elemzése egyaránt azt bizonyította, hogy a kettőt együtt, egymással párhuzamosan kezelve (nem a „vagy”, hanem az „és” szót használva) hozhatunk helyes döntést. A kukoricatermesztésünk stabilitását számos ökológiai (klímaváltozás, talajok degradációja stb.) és agrotechnikai tényező (input felhasználás szintje, technológiai fegyelem, műszaki háttér, innovációs sebesség stb.) veszélyezteti. Ugyanakkor a termésátlagok növelése az inputok árának folyamatos drágulása, a munkaerő bérének növekedése, a technológiai fejlesztések (precíziós agrotechnika stb.) miatt kényszerpályát jelöl ki a termelők számára ahhoz, hogy a kukoricaágazat jövedelmezősége megmaradjon. Ennek a dilemmának (stabilitás és/vagy növekedés) feloldásához szeretnénk hozzájárulni néhány kísérleti eredményünkkel és gondolatunkkal.

A klíma és talaj komplex összefüggéseit kell elemezni

Sokan vitatják a klímaváltozást mind bizonyos nemzetközi, mind bizonyos hazai körökben. A klímaváltozás által létrejött feltételekhez (csapadék csökkenése, hőmérséklet emelkedése) többé-kevésbé hozzá lehet igazítani egyrészt a hibridválasztást, másrészt az agrotechnikát. A legnagyobb kihívást azonban az extrém időjárási jelenségek (csapadékhullás gyakorisága, mennyisége, hőségnapok, nagy hőingadozás stb.) gyakoriságának és szélsőségének növekedése jelenti. A klímaváltozás tendenciájának erősödését jól jelzi az OMSZ által készített évi középhőmérsékleti értékek vizuális ábrázolása (2. ábra), melyen az egyre nagyobb gyakoriságú és sötétebb árnyalatú vörös vonalcsíkok jól jelzik a hőmérséklet emelkedését.

2. ábra Magyarország évi középhőmérsékletének változása (1901-2018)
(Forrás: Országos Meteorológiai Szolgálat)

A másik környezeti tényező, azaz a talaj állapotára sem fordítunk kellő figyelmet. A talajaink kedvezőtlen állapotát jól jellemzi a savanyú (12,8%), az eróziónak kitett (15,6%), a kötött (6,8%) talajok magas aránya (5. táblázat).

Ezen kedvezőtlen talajok aránya az elmúlt években tovább növekedett a szervestrágyázás, a meszezés limitált alkalmazása, a nem környezetbarát talajművelés, a talajtaposás és egyéb okok miatt. Ennek kettős következménye közismert: egyrészt a talajjal szemben kifejezetten igényes kukorica termésképződési feltételeit korlátozzuk (víz- és tápanyagellátás, levegőgazdálkodás, talajélet stb.), másrészt a klímaváltozással szembeni legfontosabb pufferközeg, a talaj kiegyenlítő funkcióit nem tudja ellátni. A termésbiztonság és a termésátlag növekedéshez elengedhetetlen tehát a klíma és talaj komplex összefüggéseit elemezni adott gazdaságban, adott táblán és azokat a konklúziókat beépíteni a gyakorlati agrotechnikába.

Debreceni kukorica termesztéstechnológiai kísérletek

Sok tízezer kísérleti adat elemzésével értékeltük a kukorica termesztéstechnológiai elemeinek a hatását a termésmennyiségre eltérő intenzitású technológiákban (3. ábra).

3. ábra A termesztési tényezők szerepe a kukorica termesztésében
(Pepó Péter, 2016)

Az intenzív technológia alkalmazásával csökkenthető az ökológiai faktorok termésre gyakorolt kedvezőtlen hatása (65%-ról 25%-ra), de teljesen nem eliminálható ez a hatás. Intenzív technológiában megnő a hibrid megválasztásának a jelentősége. Jelenleg a hazai hibridportfólió rendkívül bőséges, inkább a sok hibridből történő racionális választási szempontok megtalálása jelent nehézséget. Vizsgálataink eredményei azt bizonyították, hogy a jelenlegi hibridek terméspotenciálját messze nem használjuk ki. Az országos termésátlag 6,0-8,0 t/ha között változott az elmúlt években, a nagyüzemi kísérletekben elért termések pedig 8,0-15,0 t/ha közötti intervallumban helyezkedtek el (4. ábra).

4. ábra A kukorica terméspotenciáljának kihasználása
(Pepó Péter, 2019)

A kisparcellás kísérleteinkben – eltérő évjáratokban és agrotechnikai feltételek mellett – a kukorica termése 12,0-20,0 t/ha között változott, azaz az adatok azt bizonyítják, hogy a növekedés feltételei genetikai oldalról adottak. Figyelmet szükséges fordítani arra is, hogy az eltérő intenzitású növényi modellekbe milyen típusú hibridet választunk (5. ábra).

5. ábra A genotípus és agronómiai modell interaktív hatása a kukoricatermesztésben
(Debrecen, 2000-2019)

Extenzív és mérsékelt (low input) agrotechnikai modellben az extenzív típusú hibridek 2,5 t/ha, ill. 1,0 t/ha-ral nagyobb termést adtak az intenzív hibridekkel összehasonlítva. Az intenzív hibridek termésfölénye már átlagos növényi modellben megjelent (2,0 t/ha-ral nagyobb termés az extenzív hibriddel összevetve), amely az intenzív technológia alkalmazásával tovább növekedett (4,0 t/ha terméstöbblet). Eltérő évjáratokban vizsgált hibridek (6. táblázat) kísérletben elért terméseredményei azt bizonyították, hogy azonos ökológiai és agrotechnikai feltételek mellett az egyes genotípusok között akár 4-5 t/ha terméskülönbség lehet igen magas termésszint (12,0 t/ha) felett.

A kukorica termését kialakító termésképző elemek (6. ábra) kialakulása már a vegetációs periódus relatíve korai szakaszában (6-10 leveles kortól) megkezdődik és folytatódik a generatív fázisokon keresztül egészen a szemtelítődésig, ill. az érésig. Ezeket a termésképző elemeket figyelembe véve határoztuk meg azok minimum és maximum értékeit. Ezeknek végtelenül sokféle kombinációja lehetséges, melynek alapján – reálisan és átlagos feltételek között – hazai viszonyok között a kukorica termése 6,5-17,0 t/ha között változhat.

6. ábra A kukorica termését meghatározó terméselemek
(Pepó Péter, 2019)

Vetésváltás és trágyázás

Számos tartam- és egyéb kísérletben vizsgáljuk azokat az agrotechnikai elemeket, amelyek hozzájárulhatnak a kukorica termésstabilitásához, ill. termésének növekedéséhez. Ezek közül – a lehetőségek adta keretek között – csak néhány, fontosabb tényező bemutatására nyílik lehetőség. Tartamkísérletben vizsgáljuk a vetésváltás és trágyázás hosszabb távú interaktív hatását a kukorica termésére (7. ábra).

7. ábra A trágyázás és vetésváltás hatása a kukorica termésére tartamkísérletben
(Debrecen, csernozjom talaj, 2004-2019)

Napjainkban a kukorica részleges monokultúrája is csak elvétve fordul elő, mégis tanulságos, hogy a kísérleti adataink (2004-2019. évek) szerint a legnagyobb termésingadozást a monokultúrában lehetett tapasztalni (stabilitás hiánya), de egyúttal a legnagyobb trágyahatást (5,1 t/ha terméstöbblet) is itt kaptuk rendkívül nagy mennyiségű műtrágya használatával (optimum adag N_180-240 +PK). Ugyanakkor bikultúrában (búza után) és trikultúrában (borsó/szója–búza–kukorica) a kontroll kezelésben (műtrágya nélkül) is rendkívül magas termésszintet (bi = 6,3-14,1 t/ha, tri = 6,7-12,1 t/ha) kaptunk, amelyet a műtrágyázással tovább lehetett növelni (2,8 t/ha és 2,0 t/ha terméstöbblet), így értük el évek átlagában a 7,7-15,3 t/ha (bikultúra) és 8,0-16,1 t/ha (trikultúra) termésmaximumokat. Az ehhez szükséges műtrágya adag azonban lényegesen kevesebb volt (bi N_120-180 +PK, tri N_60-120 +PK), mint monokultúrában.

Tápanyagreakció

A kukorica hibridek eltérően reagálnak a különböző agrotechnikai tényezőkre. Mind a stabilitás, mind a növekedés érdekében feltétlenül figyelembe szükséges venni ezeket a hibridspecifikus agrotechnikai reakciókat. Vizsgálataink azt bizonyították, hogy a kukorica hibridek eltérő tápanyagreakcióval (természetes tápanyag- és műtrágya-hasznosítás) jellemezhetők. A nemesítés eredményeképpen az újabb genotípusok kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkeznek (7. táblázat).

Az újabb genotípus jobban hasznosította a csernozjom talaj természetes tápanyagait (a kontroll kezelésben 1,8 t/ha többlet) és műtrágyázás hatására kapott termésmaximuma is nagyobb volt (régebbi genotípus 14,5 t/ha, újabb genotípus 16,1 t/ha maximális termés, azaz 1,6 t/ha többlet), miközben a N_opt +PK érték csökkent (régebbi genotípus N = 120 kg/ha + PK, újabb genotípus N = 100 kg/ha + PK). Arról sem szabad megfeledkeznünk, hogy a harmonikus és optimális makro-, mezo- és mikroelem-utánpótlással kedvezőbb vízhasznosítását tudjuk a hibrideknél elérni, azaz javul a termésbiztonság (8. táblázat).

A hiányos tápanyagellátásra jellemző WUE értékek (36,6-44,4 kg/mm) az optimális N+PK adagnál lényegesen kedvezőbbek (51,9-55,0 kg/ha) voltak. A kísérleteink egyúttal azt is bizonyították, hogy az újabb genotípusok vízhasznosítása meghaladta mind a kontroll (+7,74 kg/mm-rel kedvezőbb), mind az optimális tápanyagellátásnál (+3,12 kg/mm-rel kedvezőbb) a régebbi genotípus WUE értékeit több év átlagában.

Vetésidő és tőszám

Sokat vitatott kérdés a kukorica vetéstechnológiájának egyes elemei (vetésidő, tőszám, mélység, homogenitás stb.). Ezek esetében is igen erős hibridspecifitás érvényesül (korai-késői vetésidő, kisebb-nagyobb tőszám stb.). Kísérleteink eredményei a hibridspecifitás mellett arra is rámutattak, hogy a vetéstechnológiai elemek között igen jelentős interaktív hatások működnek. A különböző genotípusok vizsgálata során azt állapítottuk meg (8. ábra), hogy az optimális vetésidőn belül a korai vetésidő esetében növelni lehetett az optimális tőszámot a hibrideknél (csernozjom talajon, optimális agrotechnikai feltételek mellett 90 ezer/ha értékre) és ebben a kombinációban (korai vetésidő x nagyobb tőszám) kaptuk a legnagyobb termést (12,3-14,2 t/ha).

8. ábra A vetésidő és a tőszám interaktív hatása kukorica hibridek termésére
(Debrecen, csernozjom talaj, Tótin Á. – Pepó P., 2015)

A még optimum intervallumban (április közepe) történő, de átlagos vetésidőben a hibridek optimális tőszáma 75 ezer/ha-ra csökkent miközben valamivel kevesebb termést kaptunk (12,2-13,8 t/ha). A kései vetésben (május eleje) alacsony tőszámnál (60 ezer/ha) már a termés lényegesen csökkent (10,2-12,7 t/ha). A vetésidő és a tőszám optimalizálásával tehát a kukorica termésnövekedésének a lehetőségét teremthetjük meg.

Gyomszabályozás

A kukorica növényvédelmének egyik kiemelkedően fontos eleme a gyomszabályozás. Napjainkban kiváló hatékonyságú herbicidek állnak a termelők rendelkezésére. A különböző kijuttatású herbicidek okszerű használatát a feltételeket mérlegelve szükséges megteremteni. Különböző okok miatt a presowing kezelések használata minimális mértékűre csökkent. A preemergens és az early-normál posztemergens kezeléseknek egyaránt vannak előnyei és korlátjai. A növényvédelmi kísérleteink eredményei azt bizonyították, hogy a sikeres gyomirtás alapvető termésnövelő faktor lehet a kukoricatermesztésben. Az elmúlt négy évben (2016-2019. évek) végzett vizsgálataink eredményei szerint (9. táblázat) a mechanikai gyomirtásban (2x kultivátorozott) részesített területeken a gyomborítottság igen jelentős volt (17-32%) még a kedvező kultúrállapotú Látóképi Kísérleti Telepen is.

Ezzel szemben a herbicidkezelések esetében a gyomborítottság 0,2-4,0% között változott a vizsgálati években. Ennek eredményeként a kultivátorozott kontrollhoz (nem abszolút kontrollhoz) viszonyítva a herbicides kezelések terméstöbblete 2016. évben 1,8-2,5 t/ha, 2017. évben 4,0-5,0 t/ha, 2018. évben 0,6-3,0 t/ha és 2019. évben 2,5-4,2 t/ha volt. Nyilvánvaló, hogy a megfelelő herbicidkezelés nemcsak a termésnövekedést, hanem a termésstabilitást is segíti a kukoricatermesztésben.

*

A hazai kukoricatermesztés előtt álló kihívások igen jelentősek az elkövetkező néhány évben. A cél az lehet, hogy az országos termésátlagot 9-10 t/ha-ra növeljük és ezt a termésszintet stabilizáljuk, azaz a termésnövelést és termésstabilitást egyszerre érjük el. Ezeket az ambiciózus célokat összességében romló ökológiai feltételek (klímaváltozás, talajtulajdonságok romlása) mellett kell elérnünk. Ahhoz, hogy ezeket a célokat realizáljuk az objektív feltételek elméletileg és gyakorlatilag adottak. Rendelkezünk megfelelő genetikai alapokkal és agrotechnikai ismeretekkel, kutatási eredményekkel. Szükséges azonban, hogy ezeket rendszerszemléletben, innovatív módon alkalmazzuk a gyakorlatban. A hazai kukoricatermesztés agronómiai és ökonómiai hatékonyságát így biztosíthatjuk a jövőben.

Köszönetnyilvánítás:

A publikáció elkészítését a GINOP-2.2.1-15-2016-00001 számú projekt támogatta.
A publikáció elkészítését a EFOP-3.6.3-VEKOP-16-2017-00008 számú projekt támogatta. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.