• slide-1

  • slide-1

  • Üdvözöljük!

    A Csernozjom Kft. honlapján természetvédelemmel és talajvédelemmel kapcsolatos információkat talál.

Mi a jelentősége a talajtani vizsgálati adatok összehasonlíthatóságának?

Dr. Christy van Beek,

AgroCares vezető agronómusa

Az AgroCares-nél egy adott anyag (talaj, növény, takarmány, stb.) spektrális adataiból határozzuk meg annak tápanyagtartalmát. Ez az, amit mi csinálunk, és aminek az ügyfeleink örülnek, hiszen felismerik a szenzoros technológia előnyeit a hagyományos analitikai technológiákkal szemben, mivel a szenzoros technológia gyors, megfizethető, valós idejű és könnyen alkalmazható. Nehézséget okoz azonban, hogy a szenzoros technológiával leginkább az összes tápanyagtartalom határozható meg és nem a szélesebb körben elterjedt, felvehető tápanyagtartalom. Ez a szenzoros technológia természetéből adódik, ami az atomok közötti kötési energián alapul, amely kötött (azaz adszorbeált) elemek között erősebb, mint az oldott elemek esetében.

Gyakran kapunk ügyfeleinktől kérdéseket arra vonatkozóan, hogy milyen módon illeszthető be a vizsgálati jegyzőkönyvünkben szereplő eredmény egy már létező szaktanácsadó rendszerbe, amelyben más paraméterek szerepelnek. Például hogyan tudjuk átszámítani a Mehlich-3 oldószerrel feltárt és az Olsen-módszer által megállapított felvehető, vagy éppen a hazánkban alkalmazott AL-oldható foszfor tartalmat. Mielőtt erre a kérdésre válaszolnánk, nézzük meg miért alkalmaznak olyan sokféle módszert a talaj tápanyag tartalmának meghatározására.

Felvehető, kicserélhető és összes tápanyag tartalom

A talaj tápanyag tartalmának meghatározásával információt kapunk a talaj növények által felvehető tápanyag készletéről, így ez alapján tápanyag-gazdálkodási terv készíthető. A hagyományos laboratóriumok megpróbálják ezt a felvehető mennyiséget meghatározni azáltal, hogy a növényi tápanyagfelvételhez szükséges anyagokat utánzó, specifikus kivonószereket alkalmaznak. A hagyományos talajvizsgálati laboratóriumok esetében az egyik legkritikusabb lépés a leginkább releváns kivonási módszer, azaz kivonószer kiválasztása. Megjegyzendő, hogy a tápanyagok egy része felvehető állapotban (azaz oldatban) van jelen a talajban. Másik részük a talajrészecskékhez kötve találhatók meg és a felületről való felszabadítás (deszorpció) után válnak elérhetővé a növények számára. A növények bizonyos mértékben képesek elősegíteni a tápanyagok talajból történő deszorpcióját. Tehát a hagyományos laboratóriumok által alkalmazott „trükk” lényege az, hogy olyan extrakciós, oldószeres feltárási módszert választanak, amely megadja a növények által a talajból bizonyos időtartam alatt felvehető tápanyagok mennyiségét. Könyvtárnyi publikáció született arról, hogy egyes specifikus célokra mely kivonószeres módszer a legmegfelelőbb, a talaj-gyökér sav-bázis interakciót melyik oldószer képezi le leginkább. A témával kapcsolatosan a tudomány jelenleg messze áll a konszenzustól.

Melyik extrakciós módszer reprezentálja legjobban a tápanyagok felvehetőségét?

A kivonószerek olyan oldatok, ahol az oldott elemek kicserélhetőek a kötött állapotban lévő tápelemekkel. Tehát a kivonószer megnöveli egy adott elem koncentrációját az oldatban, ami ezt követően laboratóriumi eszközökkel mérhető lesz. A kivonószerek ereje különböző, egy gyenge kivonószerrel meghatározható az adott tápanyag könnyen felvehető formáinak mennyisége, míg egy erélyes kivonószerrel a kevésbé hozzáférhető tápanyagformák mennyiségére következtethetünk. Képzeljünk el egy rendkívül gyenge kivonószert (például víz, vagy kalcium-klorid)! Ezzel a megkötött (adszorbeált) tápanyagoknak csak nagyon kicsi frakciója deszorbeálható, míg az erélyes kivonószer a tápanyag sokkal nagyobb frakcióját oldatba viszi. A kutatók évtizedek óta próbálnak megegyezni abban, hogy melyik reagens alkalmazásával adható meg a tápanyagok tényleges, növények számára talajból való hozzáférhetősége a vegetációs időszakban, amire aztán a tápanyag-gazdálkodási tervet lehet építeni. A tudományos világ igen megosztott, talajtani iskolánként változó, ezért jelenleg sokféle extrakciós módszer van alkalmazásban, amelyek mind a tápanyagok egy nagyon specifikus halmazát határozzák meg (könnyen hozzáférhető, nehezen hozzáférhető). Ez már az EU talajmonitoring adatok egységesítését és összehasonlíthatóságát is megnehezíti.

Dinamikus mérés

A kivonószerek nagy problémája, hogy egy dinamikus, azaz instabil halmazt indikálnak. A nitrát például gyakran emlegetett szaktanácsadók által annak ellenére, hogy időben és térben mennyire instabil és változó mobilitású tápelem. Más szavakkal, a nitrát vizsgálat eredménye kizárólag a mintavétel idejében és helyén érvényes (pl. Lilburne et al., 2002). A tudományban számos alkalommal megmutatkozott a felvehető tápanyagtartalom alkalmazhatóságának korlátai (pl. Bockstaller et al., 2008; Smethurst, 2000).

Konfliktus

A tápanyagnak egy sokkal stabilabb halmazát meghatározó oldószerek használatának is vannak azonban korlátai, mivel ez csak részben áll kapcsolatban a növény tápanyagfelvevő potenciáljával. Ennek megfelelően konfliktus van az erősen kötött és a növény számára hozzáférhető tápanyagok analitikai értékelhetősége között. Ez a két célkitűzés nem egyesíthető.

Tehát röviden, a konfliktus a következők között detektálható:

  1.    egy oldószer, ami nagyon jól jellemzi a tápanyag felvehetőségét, de időben és térben rendkívül heterogén és hatással vannak rá a gyökérben lejátszódó folyamatok, vagy
  2.    egy oldószer, amely stabil időben és térben, de nem jól jellemzi a növény által felvehető tápanyagtartalmat.

 

Az adatok konverziója

A legtöbb tápanyag-gazdálkodási tanácsadási rendszer a növény számára felvehető extrakciós módszerekkel dolgoznak és az ezzel kapcsolatos bizonytalanságokat természetesnek veszik, amikor a felvehetőséget a tápanyag egy konstans értékének tekintik, ami az egész vegetációs időszakra jellemző. Technikai okok miatt az AgroCares inkább a kötésben lévő elemeket határozza meg, mivel ezek pontosabb információt szolgáltatnak. Szóval itt a probléma! Ez a vélt vagy valós ellentmondás.

Természetesen ezen ellentmondások feloldására néhány megoldás is született, amelyek a következőkben kerülnek bemutatásra:

1. Egyik paraméter konverziója egy másikra:

Röviden, egy regressziós modell került kiépítésre annak érdekében, hogy egyik paramétert a másikra átváltsuk. Ezek a modellek némely esetben tisztán tapasztalatiak, míg mások alkalmaznak statisztikai kapcsolatokat is, mint például a pH. Ezt a változót sokszor teszteltük, de a modellek gyakran rosszul teljesítettek. Kivételt képez a szerves szén és a talaj szerves anyag tartalma közötti átváltás, ahol az általánosságban elfogadott 1,72 konverziós faktorral számoltunk. Továbbá a kálium-kloridos és vizes pH átváltáskor az ugyancsak széleskörűen elfogadott 1,2 konverziós faktort alkalmaztuk (Bonten és Römkens, 2006). Habár ezek az átváltások is vitatottak (pl. Pribly, 2010), álláspontunk alapján jó, alkalmazható közelítések. A többi átváltáshoz a korrelációs koefficiens gyakran 0,7 és 0,9 közötti és ezért kedvezőtlen hatással vannak a mérések pontosságára.

2. Kategóriákban való közlés:

Számos ország tápanyag-gazdálkodási rendszere, így a MÉM-NAK is megköveteli, hogy a pontos adatok helyett/mellett kategóriákba sorolva adjuk meg a vizsgálat eredményeit. Tehát, habár a különböző módszerekkel különböző értékeket kapunk, ezeket kategóriákba sorolva (pl. alacsony, közepes, magas), végül hasonló lesz az eredmény. Ezért a különböző módszerekkel történő, tápanyag-gazdálkodási tanácsadó rendszerek interpretációi különösebb probléma nélkül helyettesíthetők egymással, hiszen NEM a számszerű értékek, HANEM a kategóriákba sorolás alapján veszi figyelembe a tanácsadó rendszer a laboratóriumi/szkennelt talajparaméter értékeket.

3. A tápanyag-utánpótlási ajánlásban szereplő faktorok helyettesítése:

A legtöbb tápanyag-gazdálkodási tanácsadó rendszer alapja tulajdonképpen így néz ki:

Tápanyag-gazdálkodási ajánlás = (növény által felvett tápanyag + elkerülhetetlen veszteség – talaj tápanyag készlete) * α,

ahol az α reprezentálja a műtrágya hasznosulást és a növény általi felvétel hatékonyságát. Amennyiben a talaj tápanyag készlete gyenge kivonószerrel került meghatározásra, úgy α nagyobb lesz, illetve ha erélyes kivonószerrel határozzák meg a tápanyag készletet, akkor α értéke kisebb lesz. Ez többek között azt jelenti, hogy szabadföldi kísérletekkel szükséges a trágyázási, tápanyag-utánpótlási ajánlásokat validálni, attól függetlenül, hogy milyen paramétert használunk. Ez az, amiben legalább a tudósok a világ minden táján egyetértenek.

 

 

 

 

Következtetés

 

Összefoglalva, minden paraméter a talajban található tápanyagok egy bizonyos halmazát határozza meg és minden paraméternek vannak előnyei, illetve hátrányai. Tökéletes megoldás nem létezik, de abban azért egyetérthetünk, hogy jobban jellemezhető egy adott terület talajának termékenysége, ha a területről több mintát vizsgálunk, és több adatunk van, mind térben, mind időben. Ebben az esetben viszont alacsonyabb költségű, terepen is alkalmazható, gyorsan elvégezhető talajvizsgálati módszer használata ajánlott.

Azt javasoljuk a gazdálkodóknak, hogy mérjenek, lássák a trendeket és a tények (mérési eredmények) alapján hozzák meg döntéseiket, majd kontroll mérések elvégzésével ellenőrizzék, hogy az adott művelettel elérték-e a kívánt hatást, eredményt.

A módszerek validációját, a legjobb módszerek kiválasztását addig is hagyjuk meg a kutatóknak.

 

 

 

Irodalomjegyzék:

Bockstaller C, L Guichard, D Makowski, S Plantureux (2008) Agri-Environmental Indicators to Assess Cropping and Farming Systems: A Review. Agronomy for Sustainable Development 28(1)

Bonten LTC and Römkens PFAM (2006) Alterra report 315

Lilburne, L. R.; Hewitt, A. E.; Sparling, G. P.; Selvarajah, N. 2002: Soil quality in New Zealand: policy and the science response. Journal of Environmental Quality 31: 1768-1773.

Pribyl DW (2010) A critical review of the conventional SOC to SOM conversion factor, Geoderma 156: 75–83

Smethorst (2000) Soil solution and other soil analyses as indicators of nutrient supply: a review. Forest Ecology and Management Volume 138, Issues 1–3:397-411

 

 

 

 

 

Dr. Christy van Beek: https://www.narcis.nl/person/Language/en/RecordID/PRS1286730

 

*Fordította és kiegészítette: Erdélyi Mónika, Csernozjom Kft.

 

A cégcsoport további tagjai:

GEO-SIVO Kft.

GEO-SIVO Kft.

Környezetvédelmi tanácsadás, engedélyeztetés, műszeres mérés,  környezetvédelmi megbízotti feladatok ellátása, előzetes vizsgálatok, felülvizsgálatok elvégzése, jogi tanácsadás

 

 

Abiotika Bt.

Abiotika Bt.

Vidékfejlesztési, EU-s projektfejlesztési szakértői, és államigazgatási tanácsadói tevékenység.