A gyapjútakaró hatása a növények fejlődésére a talaj fizikai és biológiai feltételeivel összefüggésben

1.rész

 A mulcsozási technikák tartalmazhatnak olyan megoldást, amely jobban hasznosítja a csapadék- és öntözővizet oly módon, hogy mérsékelje a talajromlást és a szárazság okozta károkat. A talajtakaró anyagok használatának a növény-talaj-mikroba kölcsönhatások kialakulására gyakorolt hatását illetően a szakirodalom azonban még hiányos. A hulladékszálak, mint alternatív biológiailag lebomló talajtakaró anyagok, egyre inkább előtérbe kerülnek. 

 A gyapjútakaró (WM) hatását a vízfelhasználás hatékonyságára a paprika palánták tekintetében különböző talajtípusokban (homok, agyagos vályog, tőzeg) vizsgáltuk cserepes kísérletben. Két félig szántóföldi kísérletet is végeztünk a WM-növény kölcsönhatások paprika hozamra gyakorolt hatásának vizsgálatára, összehasonlítva a mezőgazdasági textíliákkal és a szalmatakarással. 

A talajparamétereket (nedvesség, hőmérséklet, DHA, β-glükozidáz enzimek, permanganáttal oxidálható szén) a tenyészidőben mértük. A WM terméshozamra és biomasszára gyakorolt hatása a ritkább öntözés és a talajok nagyobb víztartó képessége mellett volt jelentősebb. A mikrobiológiai aktivitás szignifikánsan magasabb volt növények jelenlétében, illetve a WM vízvisszatartása miatt a gyökerek anyagcseretermékeit és a kiegyensúlyozottabb talajhőmérsékletet a növények okozták. A homokos talajban a szalmatakaró szignifikánsan jobb hatással volt a mikrobiológiai paraméterekre és a terméshozamokra, mint az agrotextil és a WM. A nagyobb vízkapacitású talajokban a WM fenntartható gyakorlat a talaj biológiai paramétereinek és vízhasználati hatékonyságának javítására. A WM hozamra gyakorolt hatása nem magyarázható kizárólag a talajtakaró víz visszatartásával, hozzájárulnak a talajban a növény-talaj-mikroba kölcsönhatások és a biológiai aktivitás fejlődése is.

1. Bevezetés

 A természeti erőforrások szennyezése, az élelmiszerigény gyors növekedése és a globális felmelegedés nagy nyomást gyakorol a világ vízkészletére. Egyes régiókban az aszály jelentős gazdasági, társadalmi és környezeti károkat okoz, amelyek súlyosan veszélyeztetik az élelmezésbiztonságot. 

(fotó: link)  A szárazföldről származó párolgási veszteség az evapotranszspiráció 20-40%-át teszi ki világszerte, és e veszteségek 65%-a a talajból származik. Egyes becslések szerint az éves csapadék 50–70%-a visszatér a légkörbe anélkül, hogy biomassza-termelésre használnák fel; ezért a csapadékhiány és a nagy párolgási veszteség hozzájárul a globális felmelegedés okozta károkhoz, így ezt az evapotranszspirációs veszteséget valahogyan csökkenteni kell. Gazdasági mezőgazdasági termelési szempontból fontos kérdés, hogy a beérkező csapadék és öntözővíz mennyisége hogyan őrizhető meg a talajban. 

(fotó: link)   Ez különösen kritikus probléma az alacsony víztartó képességű és rossz szerkezetű homokos talajok esetében; az egyre gyakoribb aszályok ugyanis lehetetlenné teszik az öntözés nélküli növénytermesztést. A vízhiány és a gyenge talajszerkezetek okozta szélerózió további közvetlen (homokfúvás) és közvetett károkat (tápanyag- és szervesanyag-vesztés) okoz a mezőgazdaságban. 

  A felszínborítási technikák (mulcsozás) bizonyos mértékig olyan megoldást jelenthetnek, amely jobban hasznosítja a vizet és mérsékli a talajdegradációs károkat. A mezőgazdaságban és a kertészetben különféle természetes és mesterséges talajtakaró anyagokat használnak. A talajtakaró anyag fajtája nagymértékben befolyásolja a talaj vízvisszatartását és vízhasznosítását a növénytermesztés során. Az át nem eresztő anyagokkal (pl. műanyag fóliával) végzett talajtakarás minimalizálja a párolgás okozta veszteségeket; a beérkező csapadék azonban nem hasznosítható a gyökérzónában. Ezzel szemben a porózus talajtakaró anyagoknál a csapadék eléri a gyökereket; azonban a párolgási veszteségek nagyobbak ennek az anyagnak a használatakor, mint a korábban említett anyagok használatakor. Számos tanulmány vizsgálta a különböző talajtakaró anyagok talajnedvesség-megtartó hatását és a vízfelhasználás hatékonyságát növények vonatkozásában. Vizsgálták a gyomelnyomó képességüket és a talajeróziót mérséklő hatásokat is; azonban ezeket a hatásokat a talajparamétereknek és a termesztési rendszer intenzitási szintjének megfelelően pontosítani kell.

  A szintetikus talajtakaró anyagok használata helyett az alternatív, természetes, biológiailag lebomló talajtakaró anyagok, amelyek gyakran a textilipar hulladék szálai (pl. juta, gyapjú takaró, különféle pamutipar hulladék termékei), új potenciális eszközöket jelentenek növénytermesztésben. A textiliparban az utóbbi időben csökkent a juhgyapjú iránti kereslet, és a nyírt gyapjú gyakran kárba vész. A gyapjú tápanyagokban, különösen nitrogénben gazdag, és jó nedvességmegtartó képességgel rendelkezik; ez több kísérletben is kiváló mulcsanyagnak bizonyult.

juta          gyapjú        textilhulladék  

Nem csak a kultúrnövényeknek van szükségük vízre a talajban. A talaj víztartalma jelentősen befolyásolja a talaj mikrobiális aktivitását is, így a talajtakarás fontos agrotechnikai módszernek tekinthető a talaj egészségének megőrzésében és javításában. A megfelelő mulcs anyagok használata kiegyensúlyozottabb mikroklímát, valamint jobb hő- és vízgazdálkodást eredményez; ezzel jelentősen megnő a talajmikrobák száma és aktivitásuk is. 

 A különböző talajtakaró anyagok hatékonysága tehát jelentősen függ a talaj klimatikus és fizikai viszonyaitól, az alkalmazott öntözési módoktól és a növények vízigényétől. Emiatt további kutatásokra van szükség a talajtakaró technológiák optimalizálása érdekében, amelyek alkalmazhatók a helyi környezeti feltételekre. Hipotézisünk szerint a talajtakaró anyagok használatának terméshozamra gyakorolt hatása a növény-talaj-mikroba kölcsönhatások kialakulásán túlmenően a vízhasznosítás hatékonyságával magyarázható.

Ezenkívül kevés adat áll rendelkezésre a talaj biológiai hatásairól az alternatív biológiailag lebomló talajtakaró anyagokra. A korábbi vizsgálatok elsősorban a párolgásra, a talaj hőmérsékletére, valamint a talajtakarók vízhasznosításra és terméshozamra gyakorolt hatására összpontosítottak. Ezért céljaink a következők voltak: 

•  megvizsgálni a gyapjú takaró hatását a növények fejlődésére a különböző talajtípusok fizikai és biológiai paramétereinek változásán keresztül, amelyeket különböző szintű öntözésnek vetünk alá; 
• és  a gyapjútakaró hatásának vizsgálata a talaj biológiai aktivitására és a terméshozamra más talajtakaró anyagokkal összehasonlítva. A kísérletek helyszínének kiválasztásakor a klímaváltozás által leginkább érintett kárpátok és mediterrán régiókra helyeztük a hangsúlyt.

Forrás: 

https://www.mdpi.com/2223-7747/12/3/684