Szabad Földműves, 1973. január-június (24. évfolyam, 1-26. szám)

1973-04-21 / 16. szám

SZABAD FÖLDMŰVES, 1Э73. április 21, 14 A MESZES TALAiOK FOSZFORTRAGYAZAsANAK PROBLÉMAI A foszfortrágyák jobb érvényesülésének lehetőségei E kérdést érintve korábbi cikkemben foglalkoztam a nagy mészkarbonáttartalmú talajok hátrányos foszformegkötő tulajdonságával. Ismert kísérleti eredmények alapján rámutattam arra, hogy a nagy mészkarbonáttartalmú talajok trágyázásánál miért helyesebb a poralakú szuperfoszfát használata, va­lamint arra, hogy a műtrágyázás melyik módja előnyösebb. Ismertettem még néhány elméleti jelentősé­gű kísérletet is, melyek a mészmegkötést és a talajban végbemenő foszfor-transzportot segítik elő. Keresve a foszforműtrágyák jobb kihasználásához vezető gyakorlati megoldást ezeken a talajokon, az alábbiakban vá­zolom a legelőnyösebb lehetőségeket: A LEGÍGÉRETESEBB megoldás Amint azt elméletileg indokolni lehet és ma már j,ó pár csal­lóközi szövetkezet szakembere gyakorlatilag is tapasztalhatta, az említett talajfajták foszforproblémájának a megoldását leg­inkább az ammónizás jelentheti. Az utóbbi években világviszonylatban nagyon, de nálunk is eléggé elterjedt a vízmentes ammónia és az ammóniákat (vizes oldat) használata. A vízmentes ammónia nyújtja a legolcsóbb nitrogént. pl. egy hektár területen 50 kg ammóniával trá­gyázunk (45 kg tiszta nitrogént tartalmaz) bedolgozással együtt 128 koronába kerül. Azt mondhatjuk, hogy nálunk az ammóniázás elterjedésének második időszakát éljük. Európában az elsők közt kezdtük, de az 1955—1960-as években efsz-eink még nem tudtak megbirkóz­ni az ammóniázás technológiai problémájával. Sokba került a berendezés és hiányos volt a ma már lényegesen magasabb szinten végzett gépkarbantartás és a szövetkezeti tagság álta­lános hozzáállása. MIÉRT JÓSOLUNK NAGY JÖVŐT AZ AMMÖNIÄZÄSNAK? Meggyőződésem, hogy az ammóniázás elterjedése elsősorban gazdasági előnyeinek köszönhető, pontosabban annak, hogy az ammónia aránylag olcsó. A szilárd trágyákhoz hasonlítva ki­sebb befektetéssel ugyanazt a nitrogénszintet érhetik el a ta­lajban. Számos eredmény igazolja, hogy az összes nitrogéntrá­gyák közül a legjobb terméseredményt a vízmentes ammónia nyújtotta. A Magyar Népköztársaságban 1967-ben Mátészalkán 27 ha területen erdei homoktalajon végeztek nagyüzemi trágyázási kísérletet burgonyában és cukorrépában. Trágyázási alapszint­ként 226 q/ha istállótrágyát; 43 kg/ha, РЮз és 130 kg/ha K2O5 trágya adagot használtak. A szilárd és cseppfolyós nitrogén­trágyákat egyidőben vetés előtt és az első kapáláskor juttatták a talajba. Ammóniázással a burgonyánál 30,2 q/ha többletter­mést értek el a kontrolihoz képest, míg az ammóniumnitráttal trágyázott kísérletnél a többlet csak 5,6 mázsa volt hektáron­ként. Hasonlóak a cukorrépánál elért eredmények is. Itt 43 kg/ha P2O5; 130 kg/ha K2O; s 226 q/ha istállótrágya alapszint mellett 130 kg/ha tiszta nitrogént használtak különféle műtrágyák for­májában. Az ammóniázott területen 48,8 q/ha többlettermést értek el a kontrolihoz képest (nitrogénadag nélküli kísérlet = kontroll), míg az ammónnitráttal kezelt területen 43,7 q/ha hozamot nyertek. Mindkét trágyát vetés előtt applikálták. Na­gyon jó eredményt nyújtott ugyanezen körülmények között a vizes ammónia használata is. Vetés előtt poralakban adagolva a kontrolihoz képest 59,8 q/ha többlethozamot adott. Hasonló jó eredményt kaptak a Praha-Rűzyné-n folyó gabona­­kísérleteknél is. Hároméves kutatás alatt négy búzafajtával vé­geztek trágyázási kísérletet, különböző nitrogéntartalmú mű­trágyákkal egyszerre, három kísérleti helyen.'(1:1 arányban) NH4/2SO4 és NH4NO3, tisztán, NH1/3SO1 és vízmentes ammóniát. A foszfor- és káliumszint mindenütt egyformán 54 kg/na P2O5 és 100 kg/ha K2O volt. A nitrogéntrágyázást különböző időben az őszi szántásnál, a vetésnél és tavasszal a zöld vetésre al­kalmazták. Megállapították, hogy az ammóniázás az őszi szán­tásnál a legeredményesebb. Egy kg különböző nitrogénműtrá­gyára eső hozamnövekedés a kísérletek folyamán a következő volt: ♦ ammóniumszulfát-ammóniumnitrát keverék 1:1 14,4 kg/ha ♦ vízmentes ammónia (őszi vetésnél) 16,0 kg/ha ♦ vízmentes ammónia (őszi szántásnál) 20,1 kg/ha ♦ vízmentes ammónia tavasszal merőlegesen a vetés soraira 12,3 kg/ha ♦ ammóniumszulfát ősszel szántáskor 11,7 kg/ha ф ammóniumszulfát ősszel vetéskor 11,3 kg/ha Tavasszal a vetések ammóniázásánál előfordul a növényzet „leégése“ is. A fenti kísérletnél is ez okozta a kisebb hozamot. A növények azonban ezt a károsodást hamar kiheverik és utá­na gyorsan fejlődnek. A „leégetés“ veszélye főleg a könnyű talajoknál és ezek kis nedvességtartalmánál fordul elő. Az USA-ból származó kísérleti eredmények — ahol az am­móniázás a legjobban elterjedt — azt mutatják, hogy kukori­cánál 36 kg/ha-os nitrogénadagok különböző nitrogénműtrá­gyák formájában, az ammóniához viszonyítva kisebb hozamo­kat adnak. Például míg ammóniumnitráttal 7,2 q/ha, addig az ammóniázással 8,7 q/ha hozamnövekedést értek el. Általános a vélemény, hogy az ammóniázás főleg a növény­zet kezdeti fejlődését segíti elő, s csak későbben hasznosulnak az adagolt nitrát-trágyák. Idevágóak azok az eredmények is, melyek a gyapot, búza és a zab hozamát hasonlították össze különböző nitrogénműtrágyák használatánál. Az ammóniával kezelt területeken 20 °/o-os hozamemelkedést értek el. A túlzott ammóniázással kapcsolatban érdekes, hogy csak 150 kg/ha-os adagoknál jelentkezik mint nemkívánatos hatás a répa cukortartalmának a csökkenése Az eddig idézett adatok mind azt bizonyítják, hogy az am­móniázás jobb hozamot biztosíl. Ezek mind általános adatok voltak, melyeknél figyelmen kívül hagytuk azt, hogy milyen talajtípuson van az ammónlázásnak a legnagyobb hatása. A szakirodalom az ammóniázással kapcsolatban mint alap­­követelményt jelöli meg. hogy a talaj elegendő mészkarbonátot és humuszt tartalmazzon A kpvés mésztartalmú talajokat ezért nem szabad meszezés nélkül ammóniázni. Ez azt jelenti, hogy az ammóniázás szinte kimondottan a nagy mésztartalmú tala­jokra van szabva. A javuló feltételek mellett az ammóniázás már nálunk is terjed. Ahogy ez már sok helyen be is bizonyo­sodott a hozamok is emelkedni fognak, csak éppen nem tudjuk miért, ha ezek igazi okának nem szentelünk kellő figyelmet. A meszes talajok ammómázásának az ammónia előnyös árán kívül van még egy minden bizonnyal jelentősesbb mellék (sze­­kundáris) hatása. A meszes talajokból nagymennyiségű kötött foszfort szabadít fel, ami a növények számára így fel vehetővé válik és ezzel úgymond megoldhatja Csallóköz és más hasonló körzetek foszforproblémáját. HOGYAN SZABADUL FEL A TALAJBÓL A FOSZFOR? Nincs még egy műtrágyázási eljárás, mely olyan nagy (spon­tán) hatást gyakorolna a talajra, mint az ammóniázás. Jelentős nyomás alatt a talajréteg valósággal átpárázódik ezzel a na­gyon reaktív vegyülettel, amely a talajban háromféleképpen kötődhet. □ A talaj víztartalmával ammóniumhidroxidot alkot. □ Vegyileg ion-cserés reakcióba léphet. □ Fizikailag kötődik a talaj kolloidok felszínén. Az ammóniázás összhatása pedig függ a talaj nedvességétől, típusától, humusztartalmától, reakciójától (pH-érték), struktú­rájától, a talaj elkészítésétől, az ammóniázás mélységétől és végeredményben a géptől. Vegyileg kezdetben az ammóniázás növeli a talaj lúgosságát, de ez csak rövid ideig tart. A talaj kedvező mészkarbonát­­humusz aránya mellett nagyon gyorsan változik át fiziológiai­lag nagyon aktív nitrát és nitrit formákra, amelyek erősen csökkentik a talaj pH-ját. Megfigyelték, hogy erős 90 kg/ha-os ammóniázás után is legtöbb nyolc nap múlva, ilymódon az összes ammónia átalakult. E folyamat csak mikrobiológiailag magyarázható. Főleg a nitrifikáló baktériumoknak van ebben nagy szerepük. Eközben nagyon bonyolult biokémiai folyama­tok játszódnak le, mivel sok különböző tényező befolyásolja a reakciók irányát. Japán kutatók behatóan foglalkoztak a talajban végbemenő nitrogénformák változásával és több száz vegyi reakció-sorozat­tal jellemezték azt az állandóan változó vegyi egyensúlyi álla­potot, ami a különböző baktériumok és vegyi hatások által a talajban kialakult. Ismeretes, hogy a nagyon meszes csallóközi talajokban a nitrifikáló hatás különösen erős, mert kedvező ehhez a mészkarbonát és a humusz tartalom arány is. A pH érték csökkenése, amint már ezzel a Szabad Földmű­vesben korábban foglalkoztam, jelentős mennyiségű oldhatat­lan di- és trikalcium-foszfátot alakít át oldható monokalcium­­foszfáttá. A három foszfátforma közül ugyanis minél kisebb a pH érték, annál fokozottabb az oldható forma keletkezése, mert a foszforformák az uralkodó pH viszonyok szerint változ­hatnak. A mikrobiális savképző hatás annyira erőteljes a meszes ta­lajokon, hogy pl. a NHiOH hatására a mészkarbonát fokozott oldódása által keletkezett Са/ОНг hatása eltörpül mellette, pe­dig eléggé erős bázis. Hogy ezt a pH csökkentést valóban a talajbaktériumok nitrofikációs tevékenysége idézi elő, azt azok a kísérletek is bizonyítják, melyeknél az ammóniázástól füg­gően a talaj pH értékének a változását mérték. Ezek szerint a pH érték az ammóniázás által mindig növekszik, és csak a mikrobiológiai tevékenység beindulása után csökken. Az USA- ban pl. nem a talajba adagolt ammóniamennyiséget veszik ala­pul, hanem azt, amit az ammóniázás után bizonyos idő múlva a talajban megállapítanak. A módszer azon alapul, hogy a pH érték változásából következtetnek az ammóniázás hatásfokára. Az ammóniázás által erősödő nitrifikciós hatást igazolják azok a mikrobiológiai eredmények is, melyek alapján az am­móniázás után három nappal, a talaj nitrifikáló baktériumai­nak a száma már meghaladta a kontroll értékét, s 10 nap után számuk 25-szörösére szaporodott, míg futotta a talaj ammó­­niumkészletéből és amíg a pH érték nem süllyedt 7 alá. Ilyen erős hatás azonban csak 35 napos fokozódó nitrifikáció után következhet be. Normális adagoknál (50 kg/ha) 45 nap után a nitrifikáló baktériumok száma erősen csökken. Hasonló kí­sérleti eredmények figyelmeztethetnek arra is, hogy a túl nagy ammóniaadagoknál a nitrifikáció már nem tökéletes. Például 31 kg/ha-os adagnál a nitrifikáció 21 nap alatt 100 %-ban vég­bement, de a 195 kg/ha-adagnál ugyanazon idő alatt csak az ammónia 36 %-a változott át. Szeretnék ismételten rámutatni, hogy főleg a Csallóköz talaj­­viszonyai mellett az ammónia valóságban mint foszfortrágya hat. Hatása a nagy mészkarbonáttartalommal függ össze, s mint ilyen talaj egész köztársaságunk területén egyedülálló lokali­­tás. Talán éppen ezért, mivel az ország minden agrokémiai tu­dományos központjától messze van, (Praha-Rüzyné, Nitra) Csallóköz foszforproblémájával eddig érdemlegesen senki nem foglalkozott. Minden eddigi földmérés csupán a növények elég­telen foszfor-ellátásának, a takarmányok és az állatok vér­savójának a kevés foszfortartalmára mutatott rá. Intézetünk kísérleti bázisain kénytelenek voltunk tehát a problémával behatóbban foglalkozni. Sajnos, pontos kísérleti eredmények alapján öt évig tartott olyan tény megállapítása, hogy Csallóközben a foszfortrágyák hatása nem kielégítő. Az okok tisztázásával az ammónia foszforfelszabadító hatásával valamint az állandó ammóniázásnak a talajra való többi hatásá­val jelenleg egy intézeti feladat keretében foglalkozunk. A gya­korlatnak e probléma iránt érdeklődő szakembereit szeretnénk munkatársként tekinteni és velük való közös erőfeszítéssel minél előbb új konkrét gazdasági eredményekkel gazdagítani mezőgazdaságunkat. MI IDÉZI ELŐ A NEM MÜTRÁGYÁZOTT TALAJOKON Á. AMMONIA KELETKEZÉSÉT? A talajban a természetes talajviszonyok között is keletkezik ammónia. Ezt elsődleges nitrogénmennyiségnek nevezzük. Nit­rogéntartalmú szervesanyagok, növényi és állati maradványok, mikróbák és szervestrágyák bomlásának a termékeként kelet­kezik. Ez az ammónizáció vagyis a kétlépcsős folyamat. Először a fehérjék polipeptidekké alakulnak át, s aztán ezekből kelet­keznek az aminósavak. Az ammónlzációs folyamatot enzimek (biokémiai gyorsító és közvetítő anyagok) befolyásolják, me­lyekben anaerob (oxigént nem igénylő) baktériumok és gom­bák közreműködésével történik a vegyi átalakulás. Az így ke­letkezet aminósavak még nem végső termékei a növényi, ál­lati és baktérium maradékok bomlási folyamatainak. A továb­biakban az aminósavak az ún. dezaminációs folyamattal szer­ves savakká és ammóniumgázokká alakulnak át. Az így kelet­kezett ammóniát az asszimiláció folyamán a mikroorganizmu­sok és a növények egyaránt felhasználhatják. Erre az ammónia mennyiségre úgy kell tekintenünk, mint a talaj fontos nitro­géntartalékára. Most már csak az a kérdés, mitől függ, hogy e tartaléknak a nagyobbik részét a talaj mikroorganizmusai vagy a növények használják fel. Elegendő szerves trágyaglicid (szénhidrogén) jelenlétében mind a mikroorganizmusok, mind a növények az ammóniából újra aminősavakat és fehérjéket szintetizálnak. Így az ammó­nia mint bomlási termék újra fehérjeként épülhet be a mikró­bák és a növények szöveteibe. Ebből is kitűnik, hogy a nitro­génért (ammóniáért) a talajban a mikroorganizmusok és a nö­vények között harc folyik. Hogy melyikük merít a készletből többet, az a talaj szervesanyag tartalmától függ. A szervesanyag lebomlása folytán a talajban a mikroorganiz­musok nagyon elszaporodnak. A szerves anyag (szénforrás) 20 °/o-át saját testük felépítéséhez, 80 °/o-át életükhöz és szapo­rodásukhoz szükséges energiaként használják fel. Fejlődésük­höz nem elegendő a trágyák széntartalma, mert minden 25 rész szénvegyület lebontásához egy rész nitrogénre is szükségük van. Ha például 100 g szervestrágya 50 g tiszta szenet tartal­maz, akkor lebontáskor a mikroorganizmusok még 2 g tiszta nitrogént is felhasználnak. A szervestrágyázás után a talajban erőteljes mikróbiális élet támad és a szervesanyag lebontásánl kimerítheti a talaj teljes nitrogén (ammónium) tartalékát. Ez azt eredményezi, hogy a növények fejlődéséhez nem elegendő a nitrogén. Ez nagyon fontos figyelmeztető tény, hogy a szerves trágyák hatááának az eléréséhez pótoljuk a nitrogént. Erre éppen az ammóniázás rendkívüli módon alkalmas, mert nincs még egy olyan trágyázási módszer, mely ennyire erőteljesen hatna. Azonnal feltölti a talaj mikroflóráját, mely az ammóniát azon­nal fel is tudja használni. Tehát látjuk, hogy a szerves trágyá­zás előnyös hasznosulása érdekében is nagyon szükséges az ammóniázásos nitrogéntrágyázás. Az ammóniázásnak azonban nemcsak ez a fő előnye, mert a nitrogénhiányt pótolni tudnánk más nitrogéntartalmú trá­gyával is, amint azzal már részletesebben foglalkoztam, a me­szes talajok foszfortartalmának a felszabadításában rendkívüli szerepe van a talaj élénkülő nitrifikációs folyamatainak, amit az ammóniázás idéz elő. Fontosnak tartottam ezért bővebben kitérni a nitrifikációt elősegítő és gátló hatások áttekintésére. A nitrifikációt BEFOLYÁSOLÓ tényezők A nitrifikáció folyamán — melyet először Vinogradszkij orosz mikrobiológus jellemzett 1890-ben — a talajban lévő ammóniumsók és a talajrészecskékre abszorbálódott NH3 am­móniagáz végeredményben salétromsavra alakul át. Ez két oxidációs folyamatból áll, amit kétfajta mikroorganizmus bo­nyolít le. Az ammóniumot először nitritekre NO2 alakítják a Nitrosomonas nevű baktériumok és ezáltal 158 ezer kcal ener­gia szabadul fel. Az oxidációt folytatják a Nitrobacter nevű mikroorganizmu­sok és általuk salétromsav (NO3 nitrátok) keletkeznek 43 ezer kcal energia felszabadulása mellett. A felszabadult energiát a baktériumok nagyrészt életenergiájuk fedezésére használják fel. Mivel az ammónia-oxidációnál a széndioxid is redukálódik a Nitrosomonas baktériumok a felszabadult energia 6 %-ás és a Nitrobacter törzs pedig 9 %-át használja fel a redukcióhoz. A nitrifikáció folyamán a széndioxid a mészkarbonátból kelet­kezik és mivel ezt redukálja és szénhidrogénné alakítja, ezért így is csökkenti a talaj lúgosságát. Érdemes megjegyezni, hogy az átalakuló ammóniamennyiséghez hasonlítva 30 X kevesebb karbonát bomlik le, mint amennyi ammónium alakul át salét­romsavvá. A jó termőtalaj nitrifikáló képességét tekintve jó példának szolgál, hogy ha nem adunk a talajba semmilyen nitrogént, s csak a talaj természetes ammónia tartalmát vesszük alapul, akkor ilyen talajon hektáronként — ahol a növényzet nem igényli a keletkezett nitrogént — 300 kg salétromsav is kelet­kezik egy óv alatt. MI SEGÍTI ELŐ A NITRIFIKÄCIÖT? □ A nitrifikációs baktériumok életműködéséhez fontos, hogy a talaj elegendő meszet magnéziumot és nyomelemet tartal­mazzon, ezek karbonátjainak formájában. A meszezés (mész­­szegény talajon) ijöveli a nitrifikációt. □ A nitrifikációs baktériumok számára a talaj lúgos kém­hatása a legelőnyösebb. Jól szaporodnak a gyengén lúgos 7,4— 7,8 pH értékű talajokban is, de a Nitrosomonas számára a pH = 8,5—8,8 és a Nitrobacter számára a pH = 8,3—9,3 értékek a legkedvezőbbek. □ A nitrifikációs baktériumok aktivitása a többi talajbakté­riumokhoz képest kisebb, de mégis minden Nitrosomonas sejt egy óra alatt a súlyának kétszeresét kitevő salétromsavat ter­mel. □ Mivel a nitrifikációt végrehajtó mindkét baktériumtörzs aerob oxigént igénylő, a nitrifikációs folyamat annál hatáso­sabb, minél jobb a talaj struktúrája, minél jobban lélegzik a talaj, s ez természetesen összefügg az agrotechnikával is. Ér­demes megjegyezni, hogy az ammóniázás is akkor a leghatá­sosabb, ha jól megmunkált, eléggé porhanyós és nedves talajon végezzük. Hatása azért jó, mert az utána következő nitrifiká­­ciónak is kedvezőek ilyen talajban a feltételei. □ A talaj hőmérsékletétől is függ a nitrifikáció intenzitása. Ez 25—35 °C között a legkedvezőbb. □ A nitrifikáló baktériumok nem igényelnek a fejlődésükhöz szerves anyot, sőt azok még lassító hatást is gyakorolnak rá­juk. □ A nagy kezdeti ammóniumtartalom épp úgy mint az ál­tala termelt nagy nitrogén tartalom is akadályozza a baktériu­mok szaporodását. □ Savas kémhatás mellett tiszta táptalajon 6-os pH érték alatt a nitrifikációs baktériumok létezni nem képesek. Érdekes, hogy a savanyú talajokban pH = 4—5 között mégis találhatók és nitrifikálnak. Ez azzal magyarázható, hogy az ilyen talajo­kon is vannak lúgosabb mikrozónák. □ A nitrifikáció a száraz talajban csökken. Az öntözés nagy­ban növeli a nitrifikálódást, mert megteremti hozzá a kellő feltételeket. Ebből is láthatjuk, hogy az ammóniázásnak és az ezt követő nitrifikációs folyamatnak a kedvező lefolyásához a talajnedvesség nagyon fontos követelmény. A nitrifikációs fo­lyamat által keletkezett nitrátok NO3 anionja negatív töltésű, ezért a szintén negatív elektromos töltésű talajkolloidok és szorbciós komplexumok nem igyekeznek megkötni és a talaj­nedvben szabadon mozogni. így kioldódásuk alatt nagy a vesz­teség a laza talajokon. Áttekintve a nitrifikáció legkedvezőbb körülményeit, láthat­juk, hogy a meszes talajok az összes tulajdonságukkal együtt rendkívül kedveznek a nitrifikációs folyamatnak. Mivel ezeket az ammóniázással lehet a legerőteljesebben növelni (táplálni) ez a másik oka annak, hogy a meszes talajokon az amúgyis legolcsóbb nitrogéntrágyát nyújtó ammóniát használjuk. TARR GYULA vegyészmérnök, az Öntözésgazdasági Kutatóintézet dolgozója

Next

/
  • Elrendezés
  • Igazítás
  • Forgatás
Oldalképek
Tartalom