Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztéseTÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010 TÁPANYAGGAZDÁLKODÁS

TÁPANYAGGAZDÁLKODÁS

Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010

Előadás áttekintése

4.1. A tápanyag- körforgalom jellemzői a mezőgazdasági termelésben 4.2. A mérleg elv alkalmazásának jelentősége a korszerű

tápanyag-gazdálkodásban

4.3. A tápanyagmérleg számítás alapelvei A mérleg intenzitása

4.4. Az egyszerűsített (agronómiai) és a környezetvédelmi szempontú mérleg

4.5. A nitrogén, foszfor, kálium tápelem körforgalom és –mérleg sajátosságai

4. A tápanyagmérleg készítés jelentőségei és

alapelvei

A nitrogén körforgalom

Brady, 1990.

Talaj szerves anyag

Kimosódás Elillanás

N fixáció

Ember Állat

Veszteség

Atmoszféra

eső

Ipar

műtrágya Nem szimbiotikus Szimbiotikus

Agyag ásványok

fixált

Talaj organizmusok

Maradványok Trágya Hulladék

A NITROGÉN KÖRFORGALOM

B EKERÜLÉS / I NPUT

MENNYISÉG 1. L

 NO

3-5 kg/ha

IPARI TEV

.





HNO

25-30 kg/ha 2. B

A

,

(

)

10-15 kg/ha K

. 175

3. R

N

20-250 kg/ha

4. T

M

-N,

,

, N

*

.

* A

C:N



!

E

: C:N = 17-33:1

I

N

-

~ 60

/

K IADÁSI OLDAL / O ^UTPUT / V ^ESZTESÉGEK

1. A NÖVÉNYEK N FELVÉTELE : _FŐ - ÉS MELLÉKTERMÉS ~15-80 kg N/ha

(melléktermés-sel 200 kg is lehet)

2. K IMOSÓDÁS , TALAJSZELVÉNYEN BEL ÜLI ÁTRENDEZŐDÉS : - NO

- RA JELLEMZŐ

- N VESZTESÉGEK MÉRÉSE : LIZIMÉTEREKBEN

B ^IOLÓGIAI C

H

O

+4NO

 6 CO

+ 6 H

O+ 2N

3. D ENITRIFIKÁCIÓ

K ÉMIAI R-NH

+ HNO

 R-OH + H

O + N

4. B IOLÓGIAI ADSZORPCIÓ > 33 C:N

( MIKROSZERVEZETEK , ÁTMENETI IMMOBILICÁZIÓ ) A MINERALIZÁCIÓVAL EG YIDEJŰLEG MEGY VÉGBE !

A GYAGÁSVÁNYOKON

5. A NH

MEGKÖTŐDÉSE / ^FIXÁCIÓ /

H UMUSZKOLLOIDOKON

6. NH

GÁZ  FELÜLETEN ( KARBAMID ) PL . LÚGOS TALAJOKON

A talaj N tartalmának ásványosodása (mineralizáció) N  95-98%- BAN SZERVES KÖTÉSBEN  ^LEBOMLÁS = ÁSVÁNYOSODÁS

FEHÉRJÉK , HUMINANYAGOK  AMINOSAVAK , ^AMIDOK  AMMÓNIA  NO

A MINIZÁCIÓ  A MMONIFIKÁCIÓ  NITRIFIKÁCIÓ

MOBILIZÁCIÓ

R-NH

+ H

O ↔ NH

+ R – OH ↔ NO

+ 4 H

↔ NO

IMMOBILIZÁCIÓ

LEGINTENZÍVEBB : 25-32°C / pH=6,2-9,2

É ^{VENTE KB} . 1-2 t/ha SZERVESANYAG MINERALIZÁLÓDIK  KB . 150 kg/ha ^ÁSVÁNYI N

N tartalom a talajban

Ö SSZES N TARTALOM : KB . 0.02-0.4%

E NNEK - 95-98%- A SZERVES KÖTÉSBEN ( HUMINVEGYÜLETEK ) - 2-5%- A SZERVETLEN (NH

-N, NO

-N ILL . NO

-N)

A TALAJ MECHANIKAI ÖSSZETÉTELE NAGY MÉRTÉKBEN NEM BEFOLYÁSOLJA AZ ÁSVÁNYOSODÁS MÉRTÉKÉT .

A Z ÁSVÁNYOSODÁS DINAMIKUSAN VÁLTOZÓ , EGYENSÚLYI FOLYAMAT .

B EFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK :

• pH

• VÍZ - LEVEGŐ ARÁNY

• HŐMÉRSÉKLET , _IDŐJÁRÁS

• RENDELKEZÉSRE ÁLLÓ SZERVESANYAG

• MIKROBIÁLIS AKTIVITÁS

KEMIZÁLÁS  A TALAJLAKÓ MIKROSZERVEZETEK TEVÉKENYSÉGÉNEK GÁTLÁSA

A foszfor körforgalom

Brady, 1990.

Egyensúly = Talajoldat P ↔ labilis P ↔ nem labilis P

Vegyi

műtrágya Állat Ember

Elsődleges ásványok

Másodlagos ásványok (Fe, Al, Ca,

agyag) Oldott

foszfor

Talaj organizmu

sok

Talaj szerves

anyag Mikorrhiza

megkötés

FOSZFOR KÖRFORGALOM (P MÉRLEG)

P BEKERÜLÉS P ELKERÜLÉS

- TALAJ KÜLÖNBÖZ Ő P FORMÁI - TERMÉSEKKEL KIVONT

- SZERVES MARADVÁNYOK , TRÁGYA - FELÜLETI ERÓZIÓ

- _MŰTRÁGYA – P , FELHALMOZÓDÁS - ÁTALAKULÁS , LEKÖTŐDÉS

( IMMOBILIZÁCIÓ )

( KIS ÉRVÉNYESÜLÉS ) - KIMOSÓDÁS

( HOMOKTALAJOKON )

A P A TALAJBAN

T

: 0,02 - 4,0 mg/l

: pH 6-

Ö

: 0,02 - 0,2 % P

O

E

:

~ 4-8 % AL-

~

45 - 400 mg P

O

/kg

1. S ZERVES EREDETŰ P ~ 30-50%- BAN

E

:

-

60%

FOSZFOLIPIDEK

1-2%

NUKLEINSAVAK

(

) 5-10%

Á

C : P = 100-200 : 1

B

C : P > 300 : 1

2. Á SVÁNYI EREDETŰ P ~ 50-70%- BAN

VÍZOLDHATÓ SÓK

Ca(H

PO

)

, KH

PO

, NH

H

PO

, (NH

)

HPO

, NaH

PO

, Mg(H

PO

)

stb.

GYENGE SAVAKBAN OLDHATÓ SÓK

CaHPO

, MgHPO

ERŐS SAVAKBAN OLDHATÓ

,

P

Ca

(PO

)

, Ca

(HPO

)

* 3H

O Ca

(PO

)

(OH)

= hidroxiapatit Ca

(PO

)

F

= fluorapatit

AlPO

* 2H

O variscit pH < 5,5 FePO

* 2H

O strengit pH < 5,5

ADSZORBEÁLT

P

Al(OH)

+ H

PO

 Al(OH)

H

PO

Fe(OH)

+ H

PO

 Fe(OH)

H

PO

Ca -- H

PO

-

-- kolloid felület

A NION - ADSZORPCIÓ A TALAJBAN

NO

= Cl

< SO

< M O O

< HPO

< H

PO

Ca-foszfátok és Fe, Al-foszfátok aránya és pH- függő oldhatósága

Oldható P mg/kg talaj

400

100

Al, Fe-foszfátok

4 6,5 8 pH

Ca-foszfátok

P ELKERÜLÉS / O UTPUT / V ESZTESÉGEK

T ERMÉSSEL BETAKARÍTOTT MENNYISÉGEK : 25 – 70 ^KG P ₂ O ₅ / ^HA / ^ÉV F ÜGG A NÖVÉNYKULTÚRA FAJLAGOS SZÜKSÉGLETÉ TŐL , ^{A TERMÉS} P

TARTALMÁTÓL

F ELÜLETI ERÓZIÓ

ERÓZIÓ → AZ ÉLŐVIZEK TÁPANYAGDÚSULÁSA ( EUTROFIZÁCIÓ )

1 TONNA TALAJ ERÓZIÓJÁVAL 0,2-0,8 KG FOSZFOR KERÜLHET EL A TERÜLETRŐL .

Á TALAKULÁS , LEKÖTŐDÉS (I MMOBILIZÁCIÓ )

O LDHATATLAN VEGYÜLETE K KÉPZŐDÉSE , ^{A TALAJ} pH BEFOLYÁSOLJA .

PL . ERŐSEN SAVANYÚ TALAJOKNÁL OLDHATATLAN Al- ^ÉS Fe- ^FOSZFÁTOK

KÉPZŐDNEK

F OSZFÁTOK ELŐFORDULÁSA A TALAJOLDAT pH - JA SZERINT

pH 6  H ₂ PO ₄ ^- = 90% HPO ₄ ^2- = 10%

pH 8  H ₂ PO ₄ ^- = 10% HPO ₄ ^2- = 90%

P- ^FORMÁK %- OS ARÁNYA A TALAJBAN

PH Al-, Fe-P Ca-P ^EGYÉB P

4,5 72 10 18

5,5 59 20 21

6,5 46 30 24

7,5 33 40 27

K ^IMOSÓDÁS

H OMOKTALAJOKON , KOLLOIDOKBAN SZEGÉNY TALAJOKON FORDU L ELŐ .

I LYEN TALAJOKON AZ ŐSZI KIJUTTATÁS HELYETT TAVASSZAL CÉLSZERŰ A P MŰTRÁGYÁT

ADNI .

A kálium körforgalom

Brady, 1990.

Állat Ember

Talaj szerves

anyag Talaj

organizmusok Vegyi

műtrágya

Talajoldat K

Kimosódás

Talaj kolloidok Kicserélhető K

Nem kicserélhető K

Agyagásványok

Primer ásványok (csillámok,

földpátok)

KÁLIUM KÖRFORGALOM (K MÉRLEG)

K ^BEKERÜLÉS K ^ELKERÜLÉS

- AGYAGÁSVÁNYOK MÁLLÁSTERMÉKEI

- TERMÉSSEL ( GYÜMÖLCS ,

SZÁLASTAKARMÁNY

- KICSERÉ LHETŐ , VÍZOLDHATÓ K - K FIXÁCIÓ AGYAGÁSVÁNYOKBAN

- SZERVESANYAG , ISTÁLLÓTRÁGYA - KIMOSÓDÁS ( HOMOKON )

ELŐSEGÍTI : > Cl- > NO

> SO

>

PO

IONOKKAL SÓK KÉPZŐDÉSÉT

- _MŰTRÁGYA -K - SZERVESTRÁGYA NH

- AL VAGY H

- Al KICSERÉLŐDÉS

- LÉGKÖRBŐL ( POROK STB . 2-6 kg K

O/ha)

* A MÁLLÁST AZ ALACSONY pH _ELŐSEGÍTI !

T ERMÉSSEL KIVONT MENNYISÉG ÁTLAGOSAN : 90-240 kg/ha

F _ELTÖLTŐ K TRÁGYÁZÁS  AZ AGYAGÁSVÁNYOK T ELÍTŐDÉSE K+- AL  ^FIXÁCIÓ

CSÖKKEN

A K átalakulása a talajban ( = kémiai mállás)

C SILLÁM , FÖLDPÁT

MÁLLÁS – NÖVEKVŐ FAJLAGOS FELÜLET

NEHEZEN OLDHATÓ VAGY KICSERÉLHETŐ KICSERÉLHETŐ

K ⁺ K ⁺

VÍZBEN OLDHATÓ

M _ŰTRÁGYA K ⁺ K ⁺

G ^YÖKÉR K ⁺ K ^ILÚGZOTT

K ⁺

A K FELVEHETŐSÉGÉT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK

- KÉMIAI MÁLLÁS , HIDROLÍZIS ( AGYAGÁSVÁNY ÁTALAKULÁSA ) - KICSERÉLHETŐ , OLDHATÓ K ⁺ MENNYISÉG

- A TALAJ MECHANIKAI ÖSSZETÉTELE , AGYAGFRAKCIÓ

- KLIMATIKUS TÉNYEZŐK ( ^MÁLLÁS ) A K A TALAJBAN

A TALAJOLDATBAN : 0,2-5,0 ml K/l ( A KICSERÉLHETŐ K NAGYON KIS %- ^A ) Ö SSZES KÁLIUM : 0,2-3,5 % - SZEMCSEMÉRETTŐL FÜGGŐEN K ₂ O%

T ŐZEGTALAJBAN : 0,05%

A K MOBILIS , REAKCIÓKÉPES ALKÁLI FÉM (K ⁺ )

F _ELVEHETŐ (AL- OLDHATÓ ) ~ 50-500 mg K ₂ O/kg TALAJ

M ÁLLÁS FOLYAMATA

-

K

-







+

K

R ÉTEGRÁCSOK TÁVOLSÁGA

CSILLÁMOK  ILLIT  VERMIKULIT  MONTMORILLONIT

MÁLLÁS 10 Å 14 Å 18 Å

N

-

FELVÉTEL

 D

NEDVESSÉG

-

LEADÁS

Z

- K

/

- K

/

(NH

)

T ALAJ -K (0,2-3,5% A TALAJBAN )

NEM VAGY NEHEZEN FELVEHETŐ K ⁺

~ 98% KÖNNYEN FELVEHETŐ

K ⁺

~2%

AGYAGÁSVÁNYOK  OLDHATÓ K ⁺

~ 40% ^NEHEZEN  ^KÖNNYEN (0,5-1%)

FÖLDPÁTOK KICSERÉLHETŐ K+ VEGYÜLETEK :

~ 40%

CSILLÁMOK

KCl, KNO ₃ K ₂ SO ₄ , K ₂ CO ₃

~25%

AGYAGFRAKCIÓ

~ 28% ADSZORBEÁLT K+

Előadás ellenőrző kérdései

• Ismertesse a N mérleg input és output oldalának főbb jellemzőit!

• Ismertesse a P mérleg input és output oldalának főbb jellemzőit!

• Ismertesse a K mérleg input és output oldalának főbb jellemzőit!

KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET

Következő

ELŐADÁS/GYAKORLAT CÍME

Előadás anyagát készítette:

Prof. Sárdi Katalin egyetemi tanár

Pannon Egyetem Georgikon Kar Keszthely