A talaj, mint természeti környezeti elem

Tudomásul kell vennünk, hogy a Föld szárazföldi területének csupán 11%-a (a Föld teljes területének csupán 3,2%-a) vonható különböző korlátozó hatásoktól (aszály, csekély termőréteg, túlzott csapadék stb.) mentesen művelés alá (VÁRALLYAY 2002). Ennek okán a Föld lakosságának robbanásszerű növekedése mellett (a harmadik évezred küszöbén már hat és fél milliárdnál több a becsült lélekszám) egyre inkább gondot jelent a megfelelő mennyiségű és minőségű élelmiszer előállítása (RAVESTEIN 1990,ARROW és mtsai. 1995, BONGAARTS 1995, COHEN 1995, JOHN és mtsai. 1998).

Az emberiség növekedéséből fakadó fokozott fogyasztás (ez alatt nem csak az élelmiszert értve) magával vonzza a környezet adta természeti erőforrások egyre nagyobb mértékű kihasználását. Mindemellett a mezőgazdálkodásból élők aránya drasztikusan csökken, s az emberek egyre nagyobb százaléka él, vagy akar élni városban (CONSTANZA

és mtsai. 1997, BALZEREK és mtsai. 2003, JACOBSON 2010, LARMER 2010).

Az igazi probléma az ésszerűtlen talajhasználatban rejlik (okszerűtlen termesztéstechnológia, talajeróziós problémák, zöldmezős beruházások stb.) s félő, hogy elfogy a termőföld (BORGSTROM 1969, TINBERGEN 1979, BAI 2004, KÁDÁR 2008, THE

LANCET 2008), mely nem más, mint a földi élet alapját adó feltételesen megújuló természeti erőforrás. RICHTER és MARKEWITZ (2001) megfogalmazása szerint az emberi lét, így a földi környezet minősége még soha olyan mértékben nem függött a talajjal való bánásmódunktól, mint napjainkban. Nem is kell messzire mennünk, hogy ezt élőben láthassuk. Székesfehérvár M7 autópálya melletti ipari parkja a rendszerváltás után jelentős fejlődésnek indult, amivel csupán az a probléma, hogy a területen az egyik legtermékenyebb talajtípus fordul elő, a csernozjom.

A fenntartatható fejlődés szempontjából – a számos tényező közül – központi jelentősége van a talajnak, mely a Föld legkülső, mállott szilárd kérge. A talaj a talajképződés tényezőinek (kőzet, éghajlat, élővilág, idő, emberi tevékenység) együttes hatására végbemenő anyag- és energiaforgalmi folyamatok eredményeképpen jön létre, az őt körülvevő szférák (litoszféra, atmoszféra, hidroszféra és bioszféra) kölcsönhatásainak középpontjában. Jelentős szerepet tölt be az ökoszisztémák anyag- és energiaforgalmának szabályozásában, melyet multi funkcionalitásának (vízelnyelés, vízelvezetés, víz- és tápanyag-raktározás, tápanyagszintézis helye, hozzájárul az atmoszféra összetételének kialakításához, hőháztartásának szabályozásához, élettér, szűrőképesség-pufferelőhatás

stb.) köszönhet (SZÉKY 1979, SZENDREI 1998). Számos természeti erőforrás (napenergia, felszíni és felszín alatti vízkészletek, geológiai képződmények, biológiai erőforrások) együttes hatását ötvözi és transzformálja, ily módon a talaj egy biológiai reaktornak tekinthető (VÁRALLYAY 1999). Az ökoszférában betöltött központi szerepe és multi funkcionalitása miatt, a feltételesen megújuló (megújítható) természeti erőforrásunkat képező talajkészleteink ésszerű hasznosítása, minőségének megóvása és sokoldalú funkcióképességének fenntartása a mezőgazdaság és a környezetvédelem egyik legfontosabb feladata (VÁRALLYAY 2000).

A talaj az intenzív mezőgazdasági művelések, az erdőgazdasági kezelések és az egyéb emberi beavatkozások hatásai miatt, szinte már csak elvétve található természetes vagy természet közeli állapotában (KERÉNYI 2003). Az antropogén hatás már szinte mindenhol érezteti hatását, függetlenül attól, hogy természetes vagy kultúr ökoszisztémáról beszélünk. Például, a műtrágya nem megfelelő mennyiségben való alkalmazása, nem csak az adott táblán érezteti hatását, hanem a lemosódás következtében távoli helyeken is megjelenhet, a talajvízbe történő bemosódása során még távolabbi helyekre is eljuthat, ahol komoly problémákat okozhat, illetve okoz (pl. nitrátosodás, eutrofizáció). A talajt érő degradációs hatások alapvetően fizikai és kémiai hatásokra oszthatók (1. táblázat).

1. táblázat. A fontosabb talajdegradációs folyamatok által érintett területek Európában (OLDEMAN és mtsai. 1991 nyomán, módosítva)

Fizikai hatások Kémiai hatások

millió ha % millió ha %

vízerózió 115 12 savasodás 85 9

szélerózió 42 4 növényvédő szerek 180 19

talajtömörödés 33 3,5 nitrát és foszfát 170 18

vízhatás 0,8 0,1 szervesanyag-veszteség 3,2 0,3

másodlagos szikesedés 3,8 0,4

Forrás: KERÉNYI 2003

Mindenképpen meg kell jegyezni, hogy e két csoportba tartozó hatások nem mindig különíthetők el (komplex rendszerről lévén szó) és, hogy szinte minden esetben talajbiológiai következményekkel is számolni kell, mivel azok módosítják a talajflóra, illetve fauna életterét. Ennek következtében egyensúlyzavarok lépnek fel, s így a talaj természetes termékenysége csökken (KERÉNYI 2003). NÉMETH (1996) megfogalmazása szerint a talaj termékenysége nem vonatkoztatható el a talajban zajló biológiai és biokémiai folyamatoktól, hanem azok a talaj fizikai és kémiai tulajdonságaival együtt alakítják ki a

talaj termékenységét.

Műtrágya-felhasználás alkalmával legnagyobb mennyiségben nitrogén- illetve foszfor és kálium-tartalmú vegyületeket juttatnak ki, hiszen ezen elemek nélkülözhetetlenek a növények számára, egy tenyészidő alatt igen nagy mennyiségben használnak fel belőlük. A túlzott műtrágyázás vagy az egyenetlen kijuttatás anyagcserezavarokat idézhet elő a termesztett növénynél, de a talaj biológiai aktivitását is megváltoztathatja, mely rövid ideig pozitív hatással lehet a környezetre (megfelelő körülmények között a fokozott mikrobiális tevékenység miatt szervesanyag felhalmozódás), de hosszú távon mindenképpen káros, hiszen gondoljunk csak a megnövekedő CO2-kibocsátásra, mely éppen a lebontó folyamatok következménye, vagy a talajuntság kialakulásának lehetőségére (NÉMETH 1996, KERÉNYI 2003).

2.1.1 A művelt talaj sajátosságai

A növekvő mezőgazdasági termelés miatt az 1950 és 1980 közötti időszakban több területet vontak művelés alá, mint az 1700 és az 1850 közötti 150 éves időszakban (RASHID és mtsai. 2005, KÁDÁR 2008). Természetesen a művelésbe vont területek növekedése régionként változó, mert pl. amíg Afrikában 1992 és 2003 között^ 20%-kal, Dél-Amerikában 8%-kal, Ázsiában 4%-kal nőt, addig Európában ugyanezen időszakban közel 6%-kal, Észak-Amerikában majd 4,5%-kal csökkent a művelt területek aránya.

Érdemes kiemelni az 1961 és 2003 közötti idő intervallumot is, amikor Dél-Amerikában 76%-os, míg Afrikában 51%-os volt a termőterület növekedés a FAO (2006) statisztikája szerint.

NYÍRI (1993) szerint földművelési rendszerek alatt azokat a komplex és egymással szorosan összefüggő termesztéstechnológiai, meliorációs és logisztikai eljárásokat kell érteni, melyek egyrészt a talajhasznosítás intenzitását, másrészt a talajtermékenység fenntartását és fokozását teszik lehetővé. A napjainkra kialakult földművelési rendszerek mindegyikének megvan azonban az a sajátos tulajdonsága, hogy a minél nagyobb és jobb minőségű terméseredmények eléréséhez olyan agro-ökoszisztémákat alakítanak ki, melyeket egyféle és egykorú növényekkel hasznosítunk, vagyis monokultúrákat hozunk létre, melyeknek a biodiverzitása igen alacsony fokú (2. táblázat) (VIDA 2001).

Ugyanakkor a talaj heterogenitása (így tápanyag szolgáltató képessége, stb.), a domborzati

 A közölt adatok azért csak ezen időszakra lettek számolva, mert Európára és Ázsiára csak ezen

adottságok, az előre megjósolhatatlan időjárási elemek, így a kiszámíthatatlan tenyészidőszak, a kórokozók és kártevők, stb. sok esetben nem teszi lehetővé az egységes kezelést és művelést (SCHEPERS és FRANCIS 1998, SRINIVASAN 2006, NÉMETH és mtsai.

2007).

2. táblázat. A természetes és az agro ökoszisztémák közötti legfontosabb különbségek

Tulajdonság Természetes

ökoszisztémák

Ember által fenntartott agro ökoszisztémák

Fajdiverzitás magas alacsony (monokultúra)

Géndiverzitás magas alacsony (genetikailag

homogén)

Biomassza magas alacsony

Elemek körforgása kiegyensúlyozott felborult

Változó környezetben

alkalmazkodás természetes szelekció faj vagy fajtaváltás, nemesítés

Működőképesség 400.000.000 év cc. 4.000 év

Globális trend csökkenés (kiszorulás) növekedés

Következmény a

bioszféra működésére fenntarthatóság globális melegedés, instabilitás globális emberi felelősség Forrás: VIDA 2001

Mindemellett gondolnunk kell arra is, hogy a monokultúrákban pont azon fajok (gyomok, kórokozók és kártevők) egyedszámbeli növekedését segítjük elő, melyeknek ezen ökoszisztémák nyújtják az ökológiai optimumot, melyek távoltartása szintén nagy anyag és energia befektetést igényel. A fotoszintézissel megszerzett energiának csak csekély részét fordíthatja például egy vad gabonaféle a kalász szemtermésének létrehozására. Rengeteg energiát kell szánni a víz és a benne oldott tápanyagok elérésére, felszívására, a károsító élőlényekkel szembeni ellenálló képességet növelő struktúrák vagy kémiai anyagok előállítására, szélsőséges természeti viszonyok túlélésére stb. Az ember mindezt megkönnyíti fellazított földdel, trágyázással, öntözéssel, gyomirtással és peszticidekkel, így jórészt feleslegessé teszi a korábbi szükségletek ellátását biztosító géneket is. Az energia átcsoportosíthatóvá válik az emberi igényeknek (szemtermés mérete, száma, összetétele stb.) megfelelően (VIDA 2001).

A növények tápanyagfelvételét a felvehető tápanyagok mennyisége, a talaj oxigéntartalma és a környezet hőmérséklete nagymértékben befolyásolja, melyet tovább fokoz az aktív gyökérfelület, a gyökerek kicserélő kapacitása és feltáró képessége. A

gyomnövények ilyen képessége általában jobb, mint a kultúrnövényeké (SZALAI 1994).

Amíg egy természetes (műveletlen) ökoszisztéma esetében a talaj önfenntartó jellegű, vagyis a talajlakó állatok (melyek a lebontásban, visszaforgatásban, átalakításban játszanak nélkülözhetetlen szerepet) összhangban élnek a talajban gyökerező, de a talaj felszíne felett fotószintetizáló növényekkel (melyek a primer biomassza megtermeléséért felelősek), addig egy művelt talaj nem képes önszabályozásra. A learatott terméssel az ember nagy mennyiségű szerves és szervetlen anyagot, és ezzel sok energiát hord el a talajról. A lebontó szervezetek az ott maradt kevés növényi maradványból nem tudják teljes mértékben pótolni a növények által felvett tápanyagokat. Az anyagkörforgásban hiányosság léphetne fel, ha az ember nem gondoskodna az elhordott anyag és energia utánpótlásáról. Amennyire fontos a szerves vagy a műtrágyázás, illetve azok megfelelő időben, megfelelő helyre és megfelelő arányban illetve mennyiségben való kijuttatása, annyira fontos a talaj élővilágának figyelembevétele is (SZÉKY 1979).

A természetes ökoszisztémák átalakítása jelentősen hozzájárul klímánk megváltozásához is. A mezőgazdasági területek európai térhódítása idején ennek hatása elsősorban albedo növekedést, s ezzel regionális lehűlést eredményezhetett, míg ugyanez globális méretekben (a XVIII–XIX. század óta) inkább az előbb tárgyalt élő anyag különbségből fakadó CO2-növekedést, s ezzel az üvegházhatást fokozta. Ugyanezt eredményezi a talaj szervesanyag tartalmának eloxidálódása is a talajművelés következtében.

WACKERNAGEL és munkatársai (1999) számos országra kiszámolták, hogy egy adott ország lakói fogyasztási javaikat mekkora területen tudnák megtermelni oly módon, hogy az valóban fenntartható legyen és a természeti erőforrások változatlanul maradjanak. Az így kapott 1 főre eső területet ökológiai lábnyomnak nevezték el. Ezt összevetve az 1 főre jutó ökológiailag produktív területtel azt találták, hogy Földünk legtöbb országában a lábnyom nagyobb, mint a produktív terület. Magyarország ökológiai lábnyoma 3,1 ha/fő, de a rendelkezésre álló élőhely alapján csak 2,1 ha/fő-re lenne lehetőségünk (az 1997-es népességi adatokkal kalkulálva). Mindez csak folyamatosan csökken, hiszen a KSH (2010) adatai alapján Magyarország szántóterülete az 1931-es 60,1%-ról 2009-ban 48,4%-ra csökkent, míg a művelés alól kivett területek aránya 6,6%-ról 16,4% nőtt.