Bevezetés

A trágyázás a műtrágya öntözővízzel történő kijuttatása. Ez a cikk a csepegtető öntözéssel történő trágyázást és a tanúsított ökológiai rendszerekben használható kereskedelmi műtrágyákat tárgyalja. A szerves trágyázással kapcsolatban kevés kutatást végeztek, ezért sok kérdés maradt a legjobb gyakorlatokkal, előnyökkel és hátrányokkal kapcsolatban.

Trágyázás

A műtrágya bármilyen öntözőrendszerrel kijuttatható. A friss piaci zöldségtermesztésben a csepegtető öntözés a trágyázásra leggyakrabban használt rendszer, és a hatékony használatához a legtöbb ismeretre van szükség. A csepegtető öntözés, más néven mikroöntözés vagy csepegtető öntözés, a vizet lassan, közvetlenül a növény körüli talajba juttatja. A csepegtető öntözés általában kevesebb mint feleannyi vizet használ fel, mint a felülről vagy a barázdákból történő öntözés. A csepegtető öntözés hatékonysága meghaladja a 90%-ot, míg az öntözőrendszerek hatékonysága 50-70% között van. A csepegtető öntözés nagy hatékonysága annak köszönhető, hogy (1) a víz beivódik a talajba, mielőtt elpárologna vagy elfolyna, és (2) a víz csak oda kerül, ahol szükség van rá (a növény közelében), nem pedig az egész szántóföldre. Szárazabb éghajlaton az öntözővíznek a termőterületre, nem pedig a teljes szántóföldre történő kijuttatása segít csökkenteni a sorok közötti gyomnyomást. A csepegtető öntözés másik előnye, hogy csökkenti a víz érintkezését a föld feletti növényi növekedéssel (levelek, szárak és termések), így számos betegség számára kevésbé kedvező feltételeket teremt. A változó vízkészletekkel rendelkező termelők a csepegtető öntözőrendszer üzemeltetéséhez szükséges alacsonyabb nyomást (8-10 psi a csepegtetővezetéknél) is értékelhetik. A sikeres trágyázáshoz jól karbantartott és hatékony csepegtető öntözőrendszerre van szükség. A csepegtető öntözőrendszerek tervezésével, üzemeltetésével és kezelésével kapcsolatos információkért lásd a Csepegtető öntözőrendszerek kis hagyományos zöldségtermesztő gazdaságok és biogazdálkodó zöldségtermesztő gazdaságok számára és az alább felsorolt egyéb források.

Trágyázás

A trágyázás lehetővé teszi a gazdálkodó számára, hogy a tápanyagokat a szezon során könnyen kijuttassa

Az oldható formában lévő tápanyagok közvetlenül a kijuttatás után állnak a növények rendelkezésére, így a gazdálkodó jobban ellenőrizheti a növény számára elérhető tápanyagokat. Ezek a tényezők a műtrágyák hatékonyabb felhasználásához vezethetnek. A tápanyagok kijuttatása történhet naponta, hetente vagy ritkábban, a növény általános tápanyag-gazdálkodási tervétől függően. Ha a tápanyagokat röviddel azelőtt juttatják ki, hogy szükség lenne rájuk, a termelők csökkenteni tudják a tápanyagveszteséget a gyökérzónából. Ez különösen fontos a sok csapadékkal sújtott területeken és az olyan oldott tápanyagok esetében, amelyek könnyen kioldódnak, mint például a nitrogén. A traktort vagy gyalogos közlekedést igénylő, szezon közbeni tápanyag-kijuttatási módszerekkel összehasonlítva a trágyázás csökkenti a tömörödés lehetőségét, és kevésbé függ az időjárási körülményektől.

A trágyázás a tápanyag-gazdálkodási terv része

A trágyázás alkalmazása esetén azt a növény vagy a szántóföld általános tápanyag-gazdálkodási tervébe kell foglalni. A trágyázás és az egyéb műtrágya-kijuttatások által biztosított összes tápanyag nem haladhatja meg a tervezett teljes tápanyag-kijuttatási mennyiség 100%-át.

Változatos mértékegységeket használnak a termesztési időszak során a növényre kijuttatott vagy a növény által igényelt tápanyagok mennyiségének leírására: lb/A, lb/négyzetláb, lb/növény és lb/vonalas ágyláb a példák. Amikor ebben az összefüggésben olyan területméréseket használnak, mint a hektár vagy négyzetláb, a területet általában a szántóföld teljes megművelt részének tekintik, nem csak az ágyások vagy a növénysorok területét. Egyes esetekben azonban, amikor az ágyások állandóak vagy nagyon nagy távolságra vannak egymástól, a kijuttatott tápanyagok mennyiségének kiszámításakor csak az ágyás területét lehet figyelembe venni. Mindenesetre hasznos, ha az öntözéssel kijuttatott tápanyagokra ugyanazokban az egységekben gondolunk, mint az egyéb tápanyag-kijuttatásokra, mert így könnyebben áttekinthető, hogy a trágyázás hogyan illeszkedik az átfogó tápanyag-gazdálkodási tervbe. Egy paradicsomtermesztő például tudhatja, hogy a növénynek a vegetációs időszak során körülbelül 100 lb/A nitrogénre lesz szüksége, és becslések szerint a hüvelyes takarónövény körülbelül 50 lb/A nitrogént fog biztosítani, ezért 50 lb/A nitrogén kijuttatását tervezi trágyázás útján. Ezt az 50 lb/A-t több héten keresztül lehet kijuttatni: Például 10 lb/hét 5 héten keresztül vagy 7 lb/hét (ami 1 lb/napnak felel meg) 7 héten keresztül.

Egyes termelési rendszerekben a trágyázás kijuttatási arányait az oldatban lévő tápanyagok koncentrációja alapján írják le. Például az üvegházban termesztett paradicsompalántákat 75 ppm (parts per million) nitrogént tartalmazó oldattal lehet trágyázni, vagy a szántóföldön termesztett pac choi-t 150 ppm nitrogénnel lehet trágyázni. Ez a terminológia gyakori a konténeres termesztésben és akkor, amikor minden vagy majdnem minden öntözéskor műtrágyáznak. A tápanyagkoncentráció nem ad információt a hektáronként, négyzetlábanként vagy növényenként kijuttatott mennyiségről, kivéve, ha a kijuttatott víz teljes mennyisége is ismert.

A műtrágya kijuttatásának ütemezése

A szerves rendszerekben kevés kutatást végeztek annak meghatározására, hogy mi a legjobb ütemezés a műtrágya öntözőrendszeren keresztül történő kijuttatására. Tudjuk, hogy fontos, hogy a tápanyagok akkor álljanak rendelkezésre a talajban, amikor a növénynek szüksége van rájuk, ezért jellemzően akkor juttatják ki őket, mielőtt szükség lenne rájuk. Tudjuk, hogy a tápanyagfelvétel általában párhuzamos a növény növekedésével. Ezt szem előtt tartva van értelme, hogy a növény számára szükséges tápanyagok nagy része a talajban legyen, mire a növény gyors növekedésnek indul, a többit pedig a gyors növekedés időszakában juttassuk ki. Ahogy a növény közeledik a betakarításhoz és/vagy a növekedés lelassul, a tápanyagok kijuttatása csökkenthető vagy akár le is állítható. A műtrágyakijuttatás megtervezéséhez hasznos lehet egy táblázatot készíteni, amely a növénytermesztés minden egyes hetét mutatja az ültetéstől a betakarításig, feltüntetve a termés hozzávetőleges méretét az egyes hetek kezdetén, majd a műtrágyakijuttatásokat a növény növekedésének időzítését figyelembe véve ütemezni. A műtrágyázási ütemtervek finomhangolásának célja a biotermesztéshez lehetőséget nyújt a gazdaságon belüli és az egyetemi kutatásra.

Mikor kell a műtrágyát öntözéssel beadni

A műtrágyát az öntözés utolsó szakaszában kell alkalmazni; így a műtrágya nagy része a növény gyökérzónájában marad. A műtrágyázás befejezése után hagyjon időt arra, hogy a sima víz átfolyjon a rendszeren, és kiöblítse a maradék részecskéket, amelyek eltömíthetik a szórófejeket. Annak meghatározásához, hogy mikor kezdjük el a műtrágya befecskendezését, több információra van szükség. Először is határozza meg, hogy mennyi idő alatt éri el a víz a befecskendezési ponttól legtávolabb eső emittert. Figyelje meg ezt az első öntözési alkalmazások során, és jegyezze fel. Ezután határozza meg, hogy mennyi időbe telik a kívánt műtrágyamennyiség befecskendezése. Ez történhet egy tényleges befecskendezés időzítésével, vagy a befecskendezendő oldat mennyisége, valamint az öntözőrendszer és a szivattyú áramlási sebessége alapján végzett számításokkal. Hasznos lehet a tápanyagáramlás nyomon követése természetes ételfesték befecskendezésével, mint jelölőanyag. Elektromos vezetőképességmérő (EC) is használható a szórófejeknél lévő oldat ellenőrzésére. Végül számítsa ki, hogy az öntözés vége előtt mennyi idő múlva kell elkezdeni a műtrágya befecskendezését az alábbiak hozzáadásával:

1. idő, amíg a víz eljut a befecskendezési ponttól a legtávolabbi szórófejig;
2. idő a műtrágyaoldat befecskendezéséhez;
3. idő, amíg az utolsó darab műtrágyaoldat eléri a legtávolabbi szórófejet; és
4. további idő a rendszer átöblítéséhez.

Tegyük fel például, hogy a víznek ½ óra alatt kell eljutnia a befecskendezési ponttól a legtávolabbi szórófejig, 1 óra az oldat befecskendezéséhez, és ½ óra a rendszer átöblítéséhez. Ekkor a trágyázást 2,5 órával az öntözési esemény vége előtt kell megkezdeni: ½ óra, amíg a víz eljut a befecskendezési ponttól a legtávolabbi szórófejig + 1 óra az oldat befecskendezéséhez + ½ óra, amíg a műtrágyaoldat utolsó része eléri a legtávolabbi szórófejig + ½ óra a rendszer átöblítéséhez. Ha egy szántóföldre a kívánt vízmennyiség kijuttatása 7 órát vesz igénybe, akkor ebben a példában a trágyázás 4,5 órával ( 7 – 2,5) az öntözés megkezdése után kezdődik. A csepegtető öntözés ütemezésével kapcsolatos további információkért olvassa el az alábbiakban felsorolt, csepegtető öntözéssel kapcsolatos forrásokat.

A befecskendezés után a tápanyagokat teljesen ki kell öblíteni az öntözőrendszerből, hogy a csepegtetővezetékek tiszták maradjanak, és megakadályozzák a dugulást. Ha a dugulás problémává válik, segíthet az oldalvezetékek végeinek kinyitása és a víz átöblítése a csepegtetőszalagon keresztül és a vezetékek végein a szezon során rendszeresen.

Tápanyagok eloszlása a talajban

A csepegtető öntözéssel adagolt tápanyagok a talaj nedvesedési mintázatát követve oszlanak el. A talaj nedvesedési mintázata általában félgömb vagy ovális, a legszélesebb rész a szórófej mélyén (vagy a talaj felszínén, ha a csepegtetőszalag nincs betemetve), a legmélyebb pont pedig közvetlenül a szórófej alatt található. A víz által a talajban vízszintesen megtett távolság és a nedvesedési mélység a talaj szerkezetétől, az öntözési sebességtől és az öntözés időtartamától függ. Az öntözés mértékét és időtartamát a növények vízigénye alapján kell beállítani.

Sikeres trágyázás

A következőkben a “Commercial vegetable production, fertigation of vegetable crops” (Marr, 1993) című könyvből adaptált néhány általános irányelv a műtrágyázó termékekkel és a műtrágya befecskendezésére szolgáló öntözőrendszerekkel kapcsolatban.

• A vízzel könnyen keveredő műtrágyát használjon; ha a termék nem oldódik fel teljesen, akkor kis szemcseméretűnek kell lennie, hogy szuszpenzióban maradjon és eltömődés nélkül áthaladjon a kibocsátókon.
• A befecskendezés megkezdése előtt teljesen nyomás alá kell helyezni a csepegtető öntözőrendszert; a befecskendezés megkezdésekor a szivattyútól legtávolabbi kibocsátónak teljes nyomáson kell lennie.
• A vízforrás és a műtrágya befecskendező közé szereljen visszaáramlásgátlót a vízforrás védelme érdekében. Egyes államokban ezt törvény írja elő, és a készülék jellemzői előírhatók. Érdeklődjön az állami vagy helyi hatóságoknál.
• Telepítsen szűrőt az injektor és a mellékvezetékek közé, hogy a fel nem oldott részecskék kiszűrődjenek, és ne tömítsék el a kibocsátókat. A vízforrástól és az injektor típusától függően a vízforrás és az injektor között is szükség lehet szűrőre.
• A műtrágyát legalább annyi ideig injektálja, amíg a rendszer eléri a teljes nyomást. Ez lehetővé teszi, hogy a csepegtető vezeték minden egyes szórófeje ugyanannyi ideig érintkezzen a tápoldattal, amíg az az öntözőrendszeren keresztül halad, és csökkenti a műtrágya eloszlásának változékonyságát.
• A befecskendezés után teljesen öblítse ki a tápanyagot az öntözőrendszerből, hogy a csepegtető vezetékeket tisztán tartsa és megakadályozza a dugulást.

Trágyázó berendezések

Az injektorok koncentrált tápoldatot juttatnak az öntözőrendszer fővonalába. A műtrágyainjektoroknak két alapvető működési módja van: Venturi és pozitív kiszorítás.

Venturi Bypass: A Venturi-injektor azon az elven működik, hogy szívás (negatív nyomás) jön létre, amikor a víz áthalad egy szűkületes zónán. Ezt a szívóerőt arra használják, hogy a műtrágyaoldatot az öntözővezetékbe szívják. A víznyomás és az áramlási sebesség a Venturi-injektoroknál némileg változó, ami azt eredményezi, hogy az öntözőtrágya koncentrációja a befecskendezési idő alatt impulzusszerű mintázatot követ. Sok műveletnél azonban nincs szükség állandó koncentrációra a végső oldatban, és a venturikat sok gazdaságban sikeresen használják. A Hozon a legelterjedtebb példa az egyszerű, olcsó és könnyen karbantartható Venturi-injektorra. Az ilyen kis injektorok befecskendezési aránya alacsony, ezért nagy műtrágya-készlettartályt igényelnek, így használatuk kis területekre (jellemzően ½ hektár vagy annál kisebb) korlátozódik. Nagyobb területekre nagyobb Venturi-injektorok állnak rendelkezésre, mint például a Mazzei (1. ábra).

1. ábra. Az öntözővezetékbe való behelyezésre kész Mazzei injektor egy általánosan használt Venturi bypass injektor, amely alkalmas ½ hektárnál nagyobb területek trágyázására. A kép forrása: Tim Coolong, Kentucky Egyetem.

Pozitív kiszorítás: A pozitív kiszorítású injektorok egy dugattyú vagy membrán oda-vissza mozgását használják a műtrágya befecskendezésére az öntözővezetékbe. Ezeket a szivattyúkat sorba szerelik, és nincs szükségük bypassra (2. ábra). A befecskendezési folyamat aktiválásához szükséges energiát az öntözővezetékben az injektoron keresztül áramló víznyomás biztosítja. A műtrágyaoldat pontos mennyiségben, állandó koncentrációban és áramlási sebességgel kerül az öntözővezetékbe. A membránszivattyúban a műtrágyaoldat nem érintkezik a szivattyúmechanizmussal, ellentétben a dugattyús szivattyúval. Emiatt a membránszivattyúnak kevesebb üzemeltetési, karbantartási és cserealkatrész-problémája van. A térfogat-kiszorításos injektorok nagyobb befecskendezési arányt biztosítanak, és kisebb műtrágyakészlet-tartályt igényelnek. Ezek a tulajdonságok alkalmassá teszik ezeket az injektorokat nagy területekre. A térfogat-kiszorításos injektorok néhány általánosan használt márkája a Dosatron, a DosMatic és a Chemilizer injektorok.

2. ábra. A Chemilizer injektor egy példa a pozitív kiszorítású membráninjektorra. Fotó hitel: Tim Coolong, Kentucky Egyetem.

Organikus műtrágya termékek

A műtrágya hatékony öntözéssel történő kijuttatásához a műtrágyának oldhatónak kell lennie, és/vagy a fel nem oldott részecskéknek képesnek kell lenniük áthaladni az öntözőrendszeren anélkül, hogy dugulást okoznának. Számos, ökológiai szempontból jóváhagyott folyékony műtrágya és por alakú műtrágya létezik, amelyek teljesen oldhatóak és felhasználhatók trágyázáshoz. A folyékony szerves trágyákkal kapcsolatos új információkért olvassa el az USDA National Organic Program Handbook (2010) című kiadványát. Az 1. táblázat a Washington Állam Mezőgazdasági Minisztériumának (WSDA) organikus élelmiszer-programjának márkanévvel ellátott anyaglistáján és az Organikus Anyagok Felülvizsgáló Intézetének (OMRI) terméklistáján szereplő termékeket sorolja fel (2010. márciusi állapot szerint), amelyeket a címkéjük alapján trágyázásra alkalmasnak minősítettek. Az inputanyagokkal kapcsolatos további információkért olvassa el a kapcsolódó eOrganic cikket Can I Use This Input On My Organic Farm. Minden új termék használata előtt mindig egyeztessen a tanúsítójával.

A trágyázási termékek költségelemzése

Az 1. táblázat a trágyázási termékek költségelemzését tartalmazza a nitrogénegységenkénti költség alapján. Az elemzés három lépésből állt. Először is meghatározták a termék árát a kereskedelmi beszállítóktól (a termékek ára 2009 novemberében került meghatározásra). Másodszor, a mennyiségi alapon értékesített termékek esetében a gyártókkal felvették a kapcsolatot a mennyiségi súlyra vonatkozó információkért. Ha például egy terméket gallononként értékesítettek, a gyártótól megkérdezték, hogy mennyi a termék egy gallonjának súlya. Harmadszor pedig a termék címkéjén szereplő nitrogéntartalom értékét használták az adott termékből származó egy font nitrogén árának kiszámításához. Az egyes műtrágyatermékek költségének kiszámításához az Oregoni Állami Egyetem által kifejlesztett szerves trágyakalkulátort használták. Ezen elemzés alapján a folyékony és oldható szerves trágyatermékek egy font nitrogénre jutó költségei fontonként 4,60 és 136,50 dollár között mozogtak, a műtrágyatermékek nitrogéntartalma pedig 0,4 és 5% között volt.

Folyékony szerves trágya megfontolások

A trágyázásra szánt műtrágyatermék kiválasztásakor a nitrogén egységnyi árán kívül olyan szempontok is figyelembe veendők, mint

• a nitrogénen kívül más tápanyagok jelenléte
• a tápanyagok egyensúlya
• az alkalmazás egyszerűsége

Egyébként, egyes termékek könnyen oldódnak a vízben, és gyorsan befecskendezhetők az öntözőrendszerbe anélkül, hogy problémákat okoznának, például eltömődött szűrőket és szórófejeket, míg más termékek nem oldódnak könnyen, vagy nagyobb valószínűséggel eltömítik a szórófejeket. Egy másik fontos kérdés az oldható sók jelenléte a műtrágyában. Számos szerves folyékony és oldható műtrágya, különösen azok, amelyek magasabb nitrogéntartalmúak, általában nátrium-nitrátot (NaNO3) tartalmaznak, amelyet általában chilei nitrátnak vagy chilei salétromnak neveznek. A nátrium-nitrát a természetben előforduló nitrogénvegyület, amely 16% nitrogént (N) tartalmaz, széles körben használják szerves trágyázásra, és jól oldódik vízben. Amikor a nátrium-nitrát feloldódik, a nátriumion a talajoldatban a növények számára felvehetővé válik, és egyes növények számára problémás lehet, ha viszonylag nagy mennyiségben van jelen. A termelőknek tanácsos a termékeket kis léptékben tesztelni, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a termék alkalmas az adott öntözőrendszerhez és az adott növény(ek)hez, ahol használni fogják. Bár a nátrium-nitrát engedélyezett, a NOP-rendelet kimondja, hogy a nátrium-nitrát használata nem haladhatja meg a növény teljes nitrogénszükségletének 20%-át.

A termelőknek azzal is tisztában kell lenniük, hogy 2009 októberében az USDA Nemzeti Biológiai Programja (NOP) előírta a 3%-nál magasabb nitrogéntartalmú folyékony szerves trágyák alapos felülvizsgálatát. A felülvizsgálatra azért került sor, mert a NOP 2009 elején megállapította, hogy két, az Egyesült Államokban forgalomban lévő folyékony szerves trágya nem felel meg a NOP előírásainak. A két termék a Marizyme és az Agrolizer volt, mindkettőt a Port Organic, Ltd. gyártotta. A magasabb nitrogénszázalékot (>3%) tartalmazó műtrágyáknak mostantól harmadik fél által végzett ellenőrzéssel igazolt dokumentációval kell rendelkezniük, amely bizonyítja, hogy minden nitrogén engedélyezett forrásból származik. A NOP által történő elismerés feltételeként a termékek harmadik fél által történő felülvizsgálatának feltétele, hogy a műtrágyagyártókat a NOP-előírások alapján ellenőrizzék, valamint maguk is átessenek egy ellenőrzésen. Ezeknek a szigorúbb intézkedéseknek az a célja, hogy a tanúsítók a lehető legjobb döntést hozzák meg a szerves trágyák és egyéb inputanyagok jóváhagyásakor.

Hivatkozások és idézetek