203437. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a nitrogénműtrágya túladagolás megelőzésére az élelmiszerként használt növények termesztésénél
1 HU 203 437 B 2 A találmány tárgya eljárás élelmiszerként használt növények termesztésénél a nitrogénműtrágya-túladagolás megelőzésére. A vízkészletek nitrátosodása korunk egyik legsúlyosabb környezetkárosodása. A szennyvíz, hígtrágya mellett ebben meghatározó szerepet játszik a nagy területeket érintő, rendszeresen alkalmazott N-műtrágyázás is. A nitrátos ivóvíz egészségkárosító hatása ismert. Ennek megelőzésére az ivóvíz tisztítása, a nitrátmentes mélyfuratú kutak létesítése, a palackozott ivóvíz szállítása csak jelentős ráfordításokkal biztosítható. Napjainkban már általánosan jellemező az első vízadó rétegre (talajvíz) telepített ásott kutak nitrásodása. A talajban a nitrogén szerves és szervetlen vegyületek formájában fordul elő. A talaj természetesen N- szolgáltató képessége nem bizotsítja a magas terméshozamok eléréséhez szükséges N-felvételt, ezért szerves- és műtrágya formájában N-utánpótlás szükséges. A talaj és a trágya különböző N-vegyületei a mikroorganizmusok tevékenysége által jelentős hányadban nitráttá alakulnak át. A nitrifikáció maximuma és a növény intenzív N-felvétele a felmelegedés, a nedvesség hatására a tavaszi időszakban együtt jelentkezik. A nitrát a talajban nem adszorbeálódik, ezért a vízmozgások hatására a gyökérzónából kimosódik. A kilúgzás talajvízszennyezést okoz, a növénytermesztés szempontjából pedig ez veszteségforrás. A N-trágyázás a növénytermesztés egyik legfontosabb hozamnövelő és jelentős költségráfordítást igénylő agrotechnikai eleme. A környezetkárosító hatások megelőzése mellett a termelő érdeke, hogy csak a növény által hasznosított hatóanyag kerüljön felhasználásra. Kultúrállapotú talajokon a növény a nitrogént döntő mértékben nitrát alakban veszi fel. A felvett nitrátot a növény gyorsan továbbítja a föld feletti szervekbe, ahol fény hatására a nitrát a nitrátreduktáz segítségével ammóniává redukálódik és így kapcsolódik a további N- anyagcsere folyamatokba. A termesztett növények N- felvételi dinamikája a tenyészidőszak során változik. Az intenzív N-felvétel a növekedéssel, termésképzéssel együttjáró szárazanyag felhalmozódásához kapcsolódik. A termesztett növények N-trágyázását az ismert megoldások szerint laboratóriumi talaj- és növényvizsgálatok alapján határozzák meg. A vizsgálatok a mintavétel időpontjában jellemző statikus állapotot rögzítik, nem jellemzik az időjárástól, stb. függő felvételi dinamikát. A növények trágyázását megalapozó vizsgálatok között legkevésbé a N-trágyázás szabályozása tekinthető megoldottnak. A talaj humusztartalmának meghatározásán alapuló és abból szorzófaktor alkalmazásával jellemzett N-szolgáltató képesség a humuszminőség, az időjárás, stb. hatására széles intervallumban változhat, ezért nem jellemzi kielégítő módon a termesztett növények N- ellátottságát. Növény vizsgálatot a magas költségráfordítás miatt a mezőgazdasági terület 2-3 %-án végzik rendszeresen. A talaj- és növényvizsgálat során meghatározott N- tartalom azonban nem azonos az összes N-tartalommal, de azzal arányos, ezért kalibrációs eljárást követően a N-elIátottság jellemezésére felhasználható. A különböző N-formák meghatározására több analitikai kémiai módszer ismert. Az ún. összes N-meghatározási módszerek (pl. Kjeldahl módszer) nem jellemzik a trágyázás, időjárási hatásokra legdinamikusabban változó nitráttartalmat. A nitráttartalom meghatározására egyik ismert eljárás a kénsavas difenil-aminos módszer. A mezőgazdasági gyakrolatban alkalmazott eljárás az osztott N-trágyázás. A termelési gyakorlatban általában kb. 50-50 % őszi-tavaszi megosztás jellemző. A tavaszi kijuttatás növénykultúrától, műszaki feltételektől, stb. függően 1-3 részben megosztva történik. Ismeretes az is, hogy VIELEMEYER és társa a FELDWIRTSCHAFT 26 (1985) 3. folyóiratban megjelent cikke („Operative Bemessung den 2. N-Gabe zu Wintergetreide mit dem Nitrat-Schnelltest”) az őszi kalászosok második nitrogénműtrágya adagjának kiadására vonatkozik a szárbaszökkenés stádiumához igazítva. A nitrátos gyorspróba difenil-amin-kénsav reagenssel kivitelezve felvilágosítást ad arról, hogy az állománynak milyen a N-ellátottsága, azonban a leírt eljárás eredménye nem jellemző a teljes tenyésztési periódusra, az eltérő N-felvételt nem indikálja és alkalmazásával nem előzhető meg a nitrogén túladagolása, így a talajok nitrátosodása. A találmány célkitűzése a környezetkímélő, hatékony és a termék minőségével szemben támasztott követelményeket kielégítő N-trágyázási eljárás kidolgozása komplex agrotechnikai tényezők figyelembevételével. A találmány szerinti eljárás a nitrogénműtrágya-túladagolás megelőzésére élelmiszerként használt növények termesztésénél, melynek során a nitrogénműtrágyát a termesztési időszakban több részletben elosztva adagoljuk és a növényi sejtnedv nitráttartalmát kénsavas difenil-amin reagens színreakciója alapján határozzuk meg. A szükséges N-műtrágya mennyiségét legalább három részre megosztva, előnyösen nagyobb hányadát tavasszal, adagoljuk és a növény adott fenológiai állapotában az utolsó N-műtrágyaadag kijuttatása előtt a növény (termés) sejtnedvében - a növény pillanatnyi N-ellátottsági átlagértékének megfelelően - a nitráttartalmát meghatározzuk és a N-műtrágya utolsó adagját a meghatározott nitráttartalom függvényében alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárás során az osztott N-trágyázást oly módon végezzük, hogy a N-utánpótlás nagyobb hányadát az intenzív tápanyagfelvételt jellemző tavaszi időszakban adagoljuk, ezáltal csökken az őszitéli kimosódási veszteség. A tavaszi N-trágyázást több részletben elosztva a mindenkori N-felvételi viszonyok függvényében kivitelezzük. A N-felvételi viszonyok jellemzésére gyors, a helyszínen alkalmazható vizsgálati és a beavatkozást meghatározó értékelési eljárást dolgoztunk ki. A N-trágyázás utolsó fázisát a vizsgálati eredmények függvényében mellőzhetjük, ezáltal csökkenthető a környezetszennyezés és a tervezett műtrágya egy részét meg5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
