Különböző talajművelési módok hatása a talaj üvegházhatású gáz kibocsátására egy hosszú távú talajművelési kísérletben
Dencső Márton, II. évf. PhD hallgató
Környezettudományi Doktori Iskola - Környezeti földtudomány
Témavezető: Barcza Zoltán, Tóth Eszter
Az üvegházhatású gázok, mint a CO2 és N2O légköri koncentrációjának növekedése globális probléma a fokozódó klímaváltozás miatt. Ezen gázok kibocsátása lehet természetes eredetű, illetve emberi tevékenység által is bekövetkezhet. Az ember által előidézett hatások nagyobb része az iparból, a közlekedésből és a mezőgazdaságból adódik. A mezőgazdaságon belül az állattenyésztés, a földhasználat váltás, a trágyázási tevékenységek és a szántóföldi művelés eredményezhet jelentősebb mértékű CO2 és N2O kibocsátást. A világon alkalmazott számos szántóföldi művelési módszer közül a hagyományos technikák egyre elterjedtebb alternatívájaként lehet említeni a különféle talajkímélő (más szóval értékmegőrző) művelési módokat. A talajművelés módosíthatja a talajszerkezetet, a talaj oxigén-ellátottságát, a talaj kémiai tulajdonságait, a nedvességi állapotot és mikrobiológiai aktivitást, ezeken keresztül pedig a talajok CO2 és N2O kibocsátását. Kiemelten fontos megvizsgálni, hogy egy adott területen mely talajművelési technika alkalmazása eredményez alacsonyabb CO2 és N2O kibocsátást, illetve a talaj szén- és nitrogénraktározó képességének növekedését. A megfelelően kiválasztott, helyi adottságokhoz adaptált talajművelés elősegítheti a talajok szénkészletekének megőrzését, és kedvezően befolyásolhatja a talajkörnyezetet, mely nagyban hozzájárul a talajok üvegházhatású gáz kibocsátásának mérsékléséhez. Vizsgálatainkat a Hatvan közelében található Józsefmajori Kísérleti Tangazdaság hosszú távú talajművelési kísérletében végeztük. A tangazdaság kísérletében a következő művelési módokat alkalmazzák 10*105 m területű parcellákon 2002 óta: szántás (28-30 cm művelési mélység), sekély kultivátorozás (18-20 cm művelési mélység), mély kultivátorozás (22-25 cm művelési mélység), tárcsázás (12-14 cm művelési mélység), lazítás (40-45 cm művelési mélység), és direktvetés (0 cm művelési mélység). A területen csernozjom talaj található, mely Magyarország egyik jellemző talajtípusa. A kísérletben vetésforgót alkalmaznak, a kijuttatott műtrágya mennyiségét pedig a vetett növények igényei függvényében állítják be. Aratás után a növényi szár maradványokat a talaj felszínén hagyják, amit a talajművelés során a talaj felső rétegébe forgatnak.
A szántás, sekély kultiválás és direktvetés kezelések a talajművelés után a Józsefmajori Kísérleti Tangazdaság területén
A józsefmajori kísérletben 2013 óta végzünk heti szintű talaj CO2 kibocsátás méréseket egy hagyományos talajművelési kezelésben, a szántásban, és egy talajkímélő kezelésben, a direktvetésben. A hagyományos és talajkímélő technika mellett egy köztes kezelést, a sekély kultiválást is vizsgálunk. A három kezelésben 2019 óta végeztünk rendszeres N2O kibocsátás mérések is. A talaj üvegházhatású gáz kibocsátása mellett párhuzamosan a befolyásoló tényezők széles skáláját (talajnedvesség és -hőmérséklet, talajszerkezet, talaj kémiai - és biológia tulajdonságok) is monitorozzuk az egyes kezelésekben. Kísérleteink célja az volt, hogy átfogó ismereteket gyűjtsünk az egyes művelési módok hatásáról a talaj szén és nitrogén megtartó képességére, talajnedvesség állapotára, oxigén ellátottságára, mikrobiológiai jellemzőire, üvegházhatású gáz kibocsátásra, illetve hogy megvizsgáljuk a sekély kultiváltoros művelés viszonyát a hagyományos és talajkímélő kezelésekkel összehasonlítva.
Talaj CO2 és N2O kibocsátás mérések a Józsefmajori Kísérleti Tangazdaság területén
A Hatvan közelében található kísérleti mezőgazdasági területen öt év folyamatos mérései alapján a direktvetésben nagyobb volt az átlagos évi üvegházhatású gáz kibocsátás a szántás kezeléshez viszonyítva. A nagyobb kibocsátás a direktvetés tömörebb talajszerkezetéből, magasabb talajnedvességéből, magasabb szén és nitrogén tartalmából, eltérő mikrobiológiai közösségéből és azok aktivitásából eredhet. Az eredmények alapján a sekély kultivátoros kezelés bizonyos paramétereit tekintve a szántás, más jellemzőit vizsgálva pedig a direktvetés kezeléshez állt közelebb. A sekély kultivátoros művelés üvegházhatású gáz kibocsátása leginkább a direktvetéshez volt hasonlítható, ami abból adódhat, hogy ezeket a kezeléseket jóval nagyobb mértékben borítja az aratás után a felszínen hagyott növényi szármaradék, mint a szántást. Az eredmények alapján kijelenthető, hogy a józsefmajori területen, noha a talajkímélő művelés növelte a talaj szén és nitrogén készletét, ami hasznos növénytermesztési szempontból, azonban olyan egyéb folyamatokat eredményezett, melyek nagyban megnövelték a talaj üvegházhatású gáz kibocsátását, ami a klímaváltozás szempontjából nem kívánatos jelenség.
Dencső Márton