A növények tápanyagigénye, a tápanyag-visszapótlás

A növények autotróf élőlények, a fotoszintézis során szervetlenből szerves anyagot állítanak elő. Két fő alkotórészük a víz (80%) és a szárazanyag. A szárazanyag 80-95%-a szerves, 15-20%-a szervetlen. Tápelemeket a talajból és a levegőből is vesznek fel. (Bocz

1976). A kémiai elemeket nélkülözhetetlen, nélkülözhető, és toxikus csoportba tagolhatjuk. A növények minden elemet felvesznek. A tápelem helyett gyakran használják a tápanyag kifejezést is. A makrotápelemek 0,1% feletti, a mikrotápelemek vagy nyomelemek kisebb mennyiségben vannak jelen. A vegetatív tömeg gyarapodásával nő a szerves anyag-tartalom, a felvett tápelem-mennyiség. A trágyázás megnöveli a vegetatív szervek elemtartalmát (Bocz 1976; Ragasits 1998; Sarkadi 1975).

A felvehető tápanyag az a tápelem ion és vegyület, amit a gyökér felvenni s hasznosítani képes. A növények eltérő tápelemfelvételének optimalizálásával lehetne pontosan megha-tározni a felvehető tápelem mennyiségét. A megfelelő biológiai vagy kémiai módszer szoros korrelációt ad a növények tápelem-felvételével és/vagy a terméssel. Gyakran a kivonószerrel meghatározott elemmennyiséget is felvehetőnek tekintik (Füleky és Rajkainé 1999).

A termés-mennyiséget Bocz (1976) szerint a növekedésre és fejlődésre ható külső és belső, örökletes tényezők; míg Debreczeni (2001) megfogalmazásában elsődlegesen az örökletes tulajdonságok, másodlagosan, az évjárathatás, harmadlagosan az agrotechnika határozzák meg. Fontos a kiegyensúlyozott tápláltság, mivel a termést a minimumban lévő tápelem hatá-rozza meg. Nem csak az összes, az egyes elemek iránti igény is fontos. A termésnövekedés telítődési függvénnyel írható le. A termés arányosan, a maximális terméshez hiányzó résszel növekedik, az emelkedő trágya-adagok hatása, tehát egyre kisebb (Loch és Nosticzius 1992).

Az optimális trágyaadag az a kísérleti helyenként változó legkisebb NPK adag, amely hatására létrejött termés nem különbözik szignifikánsan a maximális termést kialakító adag-tól. Az optimális tápanyagellátás minimálisra csökkenti a párologtatást. A vízigény változó.

Tartamkísérletünk növényeinek példáján maradva, a C4-es kukorica 300, a C3-as búza 500, a burgonya 600 kg vizet használ fel 1 kg szárazanyag képzéséhez. A tenyészidőszak alatti csa-padék többnyire nem fedezi a kívánt vízmennyiséget. A harmonikus tápanyagellátás csökken-ti a vízigényt, így a párologtatást. A fajlagos vízfogyasztás jobb tápanyag-ellátottság esetén csökken, a szárazanyag-tartalmat a N kezelés növeli leginkább. Ez az optimális ellátásnak megfelelő többi tápelemre is igaz. A vízkapacitás is hat a párologtatásra, 70-80% esetén a párologtatás minimálisra csökken (Ragasits 1998; Sarkadi 1975).

A stressz az élőlényekre potenciálisan kedvezőtlen környezeti tényező, amely (Fageria et al. 1992), az optimális növekedési rátánál kisebb növekedést eredményez (Grieson 1993). A növénytermesztésben legfontosabb stressztényező a víz és a tápanyag-stressz, ill. interakció-juk (Havlin et al. 2005b). A vízhiány a legkomolyabb limitáló faktor, mivel a növekedés arányos a felvehető víz mennyiségével. A hosszútávú vízhiány esetén a növény adaptálódik a szárazsághoz: genetikailag meghatározott anatómiai és élettani módosulások zajlanak le. A gyökérhossz megnő, a gyökértömeg, a gyökerek átmérőjének és a vízfelvétel csökkenésével

megőrződik a talaj vízkészlete a szemtelítődés időszakára (Pugnaire et al. 1993). A tápanyag- és víz-hiány a gyökérzet morfológiai és élettani módosulásával jár. Vékonyabb, de nagyobb felvevő felületű lesz, növekedése kisebb energiabefektetéssel jár (Rajkainé 1999).

A gyökérzetet a talaj nedvességviszonyai fajspecifikusan módosítják. A búza gyökérzete száraz talajban a felső 25 cm-re korlátozódik. Hosszabb és több gyökérág képződik, a szá-razságtól sok elhal. A kukorica gyökere erőteljesebben növekedik, a felszín közelében több elágazást hoz létre, amelyek oldalirányban távolabbra eljutva jobban átszövik a talajt. A burgonya sok hosszú, sokszorosan elágazó, 45 cm-re is megnövő oldalgyökeret növeszt. A gyökérzóna oldalirányban is jobban kiterjedt (Weaver 1926). A talajművelés minősége szin-tén befolyásolja a gyökér morfológiáját. A jó szerkezetű morzsás talajt a bojtos gyökérzet már a kezdeti fejlődésben behálózza (Bocz 1998). A nap, a levegőmozgás kiszárítja a felszínt emellett a lefelé hatoló gyökérzet holtvíz-tartalomig szárítja a talajt. A csapadék a felszíni réteget átnedvesíti, a gyökérzet regenerálódik (Nyíri 1993a).

A növekedés nemcsak az abiotikus elemek integrált eredménye, hanem számos biológiai-lag szabályozott átalakulásé is. A vízhiány csökkenti a tápelemfelvételt, emellett a növény élettanára is hat. A N mineralizációra, nitrifikációra kedvező a nedves közeg (Power 1990), a P és a K-koz képest felvétele szárazabb talajban csak kevésbé csökken. A N főleg tömegáram-lással, a P és a K diffúzióval jut a gyökérhez (Havlin et al. 2005b).

A tápanyag-visszapótlás szerves és ásványi formában történhet. Az istállótrágya, a növényi maradványok lebomlása során tápanyagok szabadulnak fel. A tarló és a gyökér-maradvány is trágya, azonban a szalma és kukoricaszár leszántásával is kedvező hatás érhető el. A zöldtrá-gya növény gyökerével felhozza a mélyen lévő elemeket, könnyen bomló anyagai a tápanyag-ellátást javítják. A műtrágyázás során a három makroelem (NPK) mellett a mikroelemek visszapótlására is ügyelni kell (Kismányoky 1993a; Nagy 1993a).

Az istállótrágya termésnövelő hatása az első évben 40-60%, ami 30-35% és 10-12%-ra csökken a következő években. A kiadás évében a K 60-80, a P 30-50%-ban hasznosul. N, P, K-tartalma 0,5-0,8; 0,25-0,5; 0,6-0,8%, lassan táródik fel, hatása tartós. Szerves agyag-tartalma 20%, aminek fele egy év alatt lebomlik. A talaj szerkezetére, hő- és vízgazdálkodásá-ra is jó hatású. N-tartalmának hasznosulása a műtrágyához képest 60-80%. A kultúrnövények az istállótrágya N-tartalmának közel 50%-át, míg a műtrágya N 60-80%-át hasznosítják. A kiadott szerves-anyag - a stabil frakció növelésével - (+) hatást gyakorol a talaj szerves anya-gára, a tápanyagok adszorpciójára, a puffer-képesség növelésére. Segíti a tápanyagok megőr-zését, oldatba kerülését. A labilis frakció növelésével, a szalma könnyű lebonthatóságával közvetlenül a felvehető tápanyagokra fejt ki (+) hatást (Bankó 2007; Kismányoky 1993b). A szervestrágyázás hatása csak tartamkísérletben vizsgálható (Németh 1995).

A szerves maradványok tápanyagforrást jelentenek a következő növény számára. A gabo-naszalma N, P, K-tartalma 0,3-0,6; 0,2-0,3; 0,6-1,2% - ami az istállótrágyáénak 60-80 (NP), 100-150%-a (K) -, szervesanyag-tartalma 85%, négyszerese (Kismányoky 1993b). A gabona-félék tág C/N aránya miatt kevés a felvehető N (Malhi et al. 2006). 20-nál nagyobb C/N ará-nyú szerves anyag leszántásakor a lebontó mikroszervezetek sok N-t vesznek el a növények elől, ami a termésképzést (-)-an érinti. Szalmatrágyázás csak ott ajánlott, ahol a szántóföld a távolság és a domborzati viszonyok miatt nehezen megközelíthető (Kismányoky 1993b).