A mulcsozás hatását két hasonló, száraz klímával és hőmérsékletű, paprikatermesztésre alkalmas területen vizsgáltuk. Az eredmények szempontjából nagy jelentősége volt a talajok eltérő víztartó képességének, és megállapítottuk, hogy a víztartó képesség is befolyásolja a szükséges öntözési intenzitást. A legalább közepes víztartó képességű (görög telephely) talajok esetében a gyapjútakarás fenntartható gyakorlat a talaj fizikai és talajbiológiai paramétereinek javítására és a vízgazdálkodás hatékonyabbá tételére. Az alacsony vízkapacitású és alacsony szervesanyag-tartalmú talajokon (szerbiai lelőhely) elkerülhetetlen a gyakori öntözés; ezért a gyapjútakaró alkalmasabb olyan talajú táblákra, amelyek talaja közepes vízkapacitású, illetve olyan extenzív öntözőrendszerekhez, amelyek lehetővé teszik a levegőztetést és a mikrobiológiai aktivitást a növény gyökerében.
Intenzíven öntözött homoktalajok esetén a gyorsabban lebomló szerves talajtakaró anyagok (pl. szalma) jobban megfelelnek az ilyen körülményeknek, mint a gyapjútalaj. A WM✸ terméshozamra gyakorolt hatását a talajtakaró vízvisszatartása és a talaj biológiai aktivitásának alakulása, valamint a növény-talaj-mikroba kölcsönhatások magyarázzák. Eredményeink azt mutatják, hogy a β-glükozidáz és a POXC✸ szintek kiválóan jelzik a mulcsozás hatását és a terméshozamok különbségeit. A talaj fizikai paraméterei mellett a talaj–növény–mikroba kapcsolat monitorozása is nagyon fontos az adott környezeti feltételeknek leginkább megfelelő mulcsanyag kiválasztásához.
https://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.png00Andreahttps://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.pngAndrea2023-02-15 14:39:022023-03-09 11:19:15A gyapjútakaró hatása a növények fejlődésére a talaj fizikai és biológiai feltételeivel összefüggésben
A talajtípus (homok, agyagos, virágföld) és a gyapjútakaró takaró (igen/nem) mindegyik kombinációját 4-szer, összesen 24 mintában állítottuk fel és ismételtük meg. Az összes következő kísérlethez 100%-ban mosott juhgyapjút tartalmazó, 500 g m2 sűrűségű, nem szőtt gyapjútakaró szőnyeget (Gartenwolle) használtunk.
A homokos talaj a Budapest környéki kertészetre jellemző Arenosols termőtalajból származott (SOM = 1,60%; pH = 7,79).
Az agyagos talaj egy tipikus nyugat-magyarországi Gleysols felső rétegéből származott (SOM = 2,53%; pH = 6,75).
A virágföld a Pindstrup Plus volt, amely tipikus tőzeg alapú táptalaj a palántaneveléshez (pH = 5,9-6,0, NH4+ + NO3− − N = 144 mg/L, P2O5 = 165 mg/L, K2O = 288 mg/L). EC = 1,2 dS/m).
Levegőn szárított talajmintákat használtunk a 0,3 l térfogatú és 8 cm átmérőjű edények kitöltésére amelyek a kapillárisokon keresztül engedték felvenni a vizet, amíg el nem értek talajnedvesség-kapacitásuk határát. A talaj vízkapacitásának és a talajnedvesség teljes változásának mérésére gravimetriás értékelést végeztünk. Minden cserépbe ‘Amy F1’ (Capsicum annuum L.) paprika palántákat ültettünk. A kísérlet végén a teljes száraz biomasszát is feljegyeztük. Ezenkívül a talaj nedvességtartalmát a Huanyu PMS710 típusú digitális talajnedvesség-érzékelővel mértük az 1., 4. és 10. napon. Ezután a talajt még egyszer egyenletesen öntöztük, és a méréseket az 1., 2. , 6. és a 10. napon végeztük, és amikor a kísérlet befejeződött. A teljes evapotranszspirációt (ET) a teljes talajnedvesség-tartalom változásának megfelelően számítottuk ki. A transzspirációs együtthatókat (ETc) a teljes ET és a száraz biomassza arányaként számítottuk ki.
4.2. Fél terep kísérletek
A félig szántóföldi kísérleteket 2022 június – szeptember között végezték két helyszínen (a), hogy megvizsgálják a talajtakarás (csak gyapjútakaró) hatását az extenzív öntözőrendszerekre (Görögország), a talajparaméterekre és az édespaprika („Amy F1”). ‘) termésére; és (b) a különböző talajtakaró anyagok összehasonlítása egy intenzív rendszerben, vízkorlátozás nélkül (Szerbia). Mindegyik kezelést négyszer végeztük el és ismételtük meg (kezelésenként négy parcella), és a kísérleti terv mindkét helyen randomizált blokkot tartalmazott. A talaj heterogenitásának elkerülése érdekében nagyon kicsi, maximum 2 m2 területű parcellákat alakítottak ki.
Az első terület Görögországban, Sithonia (40,298524° É, 23.694660° K) volt, amely durva-agyagos semleges talajt tartalmazott, alacsony-közepes szervesanyag-tartalommal (Luvisols, SOM = 1,57%; pH = 6,90).
Minimális mennyiségben NPK (25 g m−2, NPK 14,5-7-14,5) műtrágyát csak a növények gyökereihez adtunk. A gyomnövekedés nem volt releváns a kísérleti időszakban. Négy 1,32 m2-es parcella került kialakításra a következők kombinációjával: gyapjútakaró borítás (igen/nem) és paprika növény jelenléte (igen/nem). Azokban az esetekben, amikor növényeket adtak hozzá, 8 növényt helyeztünk el egy rácsba, 0,4 m távolsággal. A parcellákat vízkapacitási határuk eléréséig öntözték, ami akkor vált nyilvánvalóvá, amikor a víz a talaj felszínén maradt. Ez 6 naponta történt, elválasztó sávot hagyva a parcellák között. A talaj hőmérsékletét este digitális hőmérővel 0-5 cm mélységben mértük, így a leolvasást a nap közvetlen sugárzása nélkül vettük fel a parcellákon.
A második terület Szerbiában, Királyhalmon volt (46,102046° É, 19,885812° K), amely alacsony talaj szervesanyag-tartalmú homokos talajt tartalmazott (Arenosols, SOM = 0,75%; pH = 7,44). 2 m2-es (köztük pufferterület nélkül) parcellák kerültek kialakításra, amelyeken parcellánként 10 paprika növény található. Minden parcellát intenzív ásványi műtrágyával kezeltünk, és naponta 6 L m2 vízzel öntöztük permetezővel. A kontroll parcellákon hetente mechanikusan kezeltük a gyomokat. Három talajtakaró anyag (gyapjútakaró, mezőgazdasági textil, szalmatakaró) és egy talajtakarás nélküli kontroll hatását értékeltük a talaj paraméterei és a paprika hozama alapján. Az agrotextil talajtakaró egy szintetikus fekete PPHA fólia volt, amely lehetővé tette a levegő, a víz és a műtrágya átszitálását a szöveten a növények növekedése és a gyomok elleni küzdelem érdekében. A gyapjútakaró 500 g m2 sűrűségű, nem szőtt gyapjútakaró szőnyeg volt. A szalmatakaró anyag búzaszalmából készült. Az ültetés előtt a parcellák teljes felületére 6 kg m2 dózisban tanyatrágyát adtunk.
A Meteoblue adatbázis adatai alapján a nyári időszak (júniustól szeptemberig) mindkét helyen meleg és száraz. (4. táblázat) Görögországban a havi átlagos napi hőmérséklet magasabb volt (25,5 °C, 27,24 °C, 27,99 °C, illetve 22,32 °C), mint Szerbiában (25,34 °C, 26,36 °C, 26,33 °C és 18,45 °C). A nyáron nem esett sok csapadék (5,5 mm, 3,9 mm, 39,7 mm, illetve 51,1 mm), és a relatív páratartalom is alacsony volt a szerbiai területen (41,66% 35,7%, 43,79% és 57,98%). Összességében ez alacsonyabb előre jelzett párolgási értékeket eredményezett (1,78 mm, 0,17 mm, 0,49 mm és 1,00 mm), mint a görögországi helyen (2,28 mm, 1,51 mm, 1,05 mm és 0,95 mm). A görög telephelyen viszonylag magas volt a relatív páratartalom (55,27%, 45,72%, 49,08%, illetve 60,35%), és a havi összesített csapadékszint is alacsony volt (22 mm, 39,8 mm, 13,4 mm és 51,1 mm).
4. táblázat Meteorológiai adatok összefoglalása a félig benyújtott kísérleti helyszíneken (2022).
A félterepkísérletek során a talajbiológiai aktivitás monitorozása céljából parcellánként 0-10 cm mélységben 3 alkalommal vettünk összetett talajmintákat. A β-glükozidáz és dehidrogenáz (DHA) enzimaktivitást, valamint a permanganáttal oxidálható aktív szén (POXC) szintjét mértük a talaj biológiai aktivitásának felmérésére minden minta esetében két parcellán. A β-glükozidáz aktivitás mérésére a Sinsabaugh és munkatársai által megadott módszert alkalmaztuk kisebb módosítással, Kotroczó et al. vizsgálatának megfelelően. Ez a módosítás a puffer és a terminális oldatok koncentrációjának növelését jelentette. A dehidrogenáz aktivitást (DHA) 2,3,5-trifenil-tetrazólium-klorid redukciós módszerrel mértük Veres és mtsai. A POXC szintet a Weil és mtsai., ahol a KMnO4✸ koncentrációszintjének változását használták az oxidált szén mennyiségének becslésére. Ezt a módszert úgy módosítottuk, hogy 1 g levegőn szárított talajt 10 ml 0,02 M KMnO4-oldatban 5 percig ráztunk, és az abszorbancia szintet 565 nm hullámhosszon mértük Biochrom Libra S22 spektrofotométerrel (Biochrom Ltd., Cambridge, Egyesült Királyság). A talajminták talajnedvesség-tartalmát gravimetriásan mértük. Feljegyeztük a parcellákról betakarított terméshozamot.
4.3. Adatelemzés
Minden statisztikai elemzést az R (v. 4.2.1) statisztikai környezetben végeztünk. A többváltozós varianciaanalízis segítségével vizsgáltuk a kezelések hatását a válaszváltozókra. A cserepes kísérletben végzett kezeléseket talajtípusonként hasonlítottuk össze. Mindhárom válaszváltozó esetében a normalitást a Kolmogorov–Smirnov tesztnek megfelelően elfogadtuk. A válaszváltozók varianciahomogenitását Levene-teszttel teszteltük, és csak az evapotranszspiráció és az ETc✸ szintjének értékeléséhez rontották őket; azonban a maximális és minimális eltérések arányát elfogadták [48]. A görögországi helyszínen a növény-takaró kölcsönhatást a kétirányú MANOVA modell segítségével tesztelték a négy válaszváltozóra. A két tényező hatását Wilks-lambdának is feltételeztük a célváltozókra. Azokban az esetekben, amikor szignifikáns hatást észleltünk, az egyváltozós főhatásokat is teszteltük Bonferroni korrekcióval együtt. Kiértékeltük a parciális η2 értéket, amely megadja a hatás méretét, valamint a megfigyelt teljesítményt; ráadásul ez jelzi a megfelelő szignifikáns hatás észlelésének valószínűségét. A mutató értéke 0 és 1 között változhat. A nulla a függetlenséget, az 1,00 pedig a determinisztikus kapcsolatot jelöli. A modellben a két tényező kölcsönhatását is vizsgáltuk. Az interakció megjelenítéséhez az effektuscsomagot használtuk. Mind a négy válaszváltozó esetében a normalitást a Shapiro–Wilk teszt alapján feltételeztük. Az eltérések homogenitását Levene teszttel is ellenőriztük. A kezelések hatását a szerbiai telephelyen mért talajparaméterekre egyutas MANOVA módszerrel, a kezelések hatékonyságát pedig a Wilks’ Lambda szerint értékeltük. Tekintettel az átfogó teszt jelentőségére, az egyváltozós főhatásokat Bonferroni korrekciójával együtt vizsgáltuk. A maradványok normalitási feltételezését Shapiro–Wilk teszttel, valamint körtózis- és ferdeségi teszttel ellenőriztük. A varianciák homogenitását Levene teszttel ellenőriztük.
https://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.png00Andreahttps://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.pngAndrea2023-02-15 14:36:022023-03-09 11:19:10A gyapjútakaró hatása a növények fejlődésére a talaj fizikai és biológiai feltételeivel összefüggésben
3.1. A gyapjútakaró hatása a vízfelhasználás hatékonyságára különböző talajtípusokban
A gyapjútakaró hatása erősen függött a talaj szerkezetétől és az öntözés gyakoriságától. A cserepes kísérletben a gyapjútakaró vízfelhasználási hatékonyságra gyakorolt hatása rövid távon is megmutatkozott, minden talajtípusban. A gyapjútakarás a csekély vízkapacitású homoktalajokon nem növelte a paprika hozamát vagy biomasszáját, és Szerbia intenzíven öntözött szabadföldi parcelláiban sem. Az extenzíven öntözött edényes kísérletben sem sikerült növelni a hozamot. Ezzel szemben a vízfelhasználás hatékonysága nőtt a cserepes kísérletben, homokos talaj esetén; feltehetően ennek oka a fizikai párolgás csökkenése és a transzspiráció növekedése.
A jó vízkapacitású görög vályogtalaj, valamint a cserepes kísérletben az agyagos vályogtalaj és a virágföld esetében extenzív öntözési körülmények között a gyapjútakarás növelte a növényi vízfelhasználás hatékonyságát; ez nagyobb termést eredményezett a görög telephelyen, és alacsonyabb ETc szintet a cserepes kísérletben.
A szerbiai telephely homokos talajában az intenzív öntözés ellenére a gyapjútakaró kezelés után is korlátozott volt a vízellátás. Valójában a kontrollhoz képest nem nőtt a paprika hozama. Ez a megfigyelés összhangban van a korábbi kutatások eredményeivel, miszerint a talajtakarás biomasszára és terméshozamra gyakorolt hatása egyre jelentősebbé válik, ha több idő telik el az öntözés óta, és ha nagyobb a talajok vízkapacitása.
Huang et al. hangsúlyozta, hogy a talajtakaró típusának és öntözési gyakoriságának megfelelő kombinációjával érhető el a legjobb vízhasználati hatékonyság. Esetünkben a gyapjútakarás alkalmazása lehet eredményes, elsősorban a legalább közepes vízkapacitású talajok és a ritkábban öntözött talajok esetében. Az öntözött rendszerekben a talajnedvesség hasznosítását elsősorban a talaj vízkapacitása, valamint az öntözés módja és gyakorisága, másodsorban a mulcsozás hatása határozza meg.
3.2. A gyapjútakaró-növény kölcsönhatások hatása a talaj biológiai aktivitására
Megállapítottuk, hogy a talajtakaró és a növények jelenléte közötti kölcsönhatás is fontos a talaj nedvességtartalmának és biológiai paramétereinek alakulásában. A görög telephelyen paprikanövények hiányában a gyapjútakaró nedvességmegtartó hatása nagyobb volt, a talaj nedvességtartalma magas maradt; növények jelenlétében azonban a párologtatás miatt a fedetlen paprikaparcellához képest szignifikánsan magasabb talajnedvesség-tartalmat nem mértünk, ami a gyapjútakarás hatásának volt köszönhető. Ez a különbség a talaj tényleges nedvességtartalmában, valamint a gyökerek és a mikroorganizmusok közötti kölcsönhatások eltéréseket eredményeztek a talaj biológiai aktivitásának mért mutatói között. Valójában a talaj alacsonyabb nedvességtartalma ellenére a β-glükozidáz aktivitás szignifikánsan magasabb volt növények jelenlétében; ez azzal magyarázható, hogy a talaj biológiai aktivitásának alakulásában nem csak a víz játszik szerepet. A talajra gyakorolt növényi hatások (azaz a gyökerek anyagcseretermékei) szintén nagy szerepet játszanak. Ezt igazolják eredményeink, amelyek szerint a DHA szint magasabb volt a paprikanövényes parcellákon, valószínűleg azért, mert a DHA a gyökéraktivitást is jelzi, a mikroorganizmusok szénciklusban való aktivitása mellett. A gyapjútakaróval borított paprikaparcellákon nem tapasztaltunk magasabb POXC✱szintet, mint a fedetlen paprikaparcellákban; ez arra utalhat, hogy a megnövekedett talajlégzési sebesség az intenzívebb mikrobiológiai aktivitásnak köszönhető, amely a vegetációs időszak végére csökkentette a könnyen oxidálható szénforrásokat.
A talaj biológiai paraméterei által mutatott időbeli trendet a talaj hőmérséklete is jelentősen befolyásolta. A gyapjútakaróval borított paprikaparcellákon a talajban volt a legalacsonyabb hőmérséklet és a legkisebb hőmérséklet-ingadozás a többi kezeléshez képest. A növények és a hőszigetelő gyapjútakaró együttesen kedvezőbb mikroklímát biztosítanak, és kevesebb sugárzás éri a talajt. Sőt, a kiegyensúlyozottabb hőmérséklet lehetővé teszi a kiegyensúlyozottabb biológiai aktivitást a talajban, amit több más szerző is megerősített. A talaj hőmérsékletének a talaj biológiai aktivitásának alakulásában betöltött szerepét az is alátámasztja, hogy Wang et al. nem tapasztalt növekedést a talaj biológiai aktivitásában, amikor fekete polietilén (PE) mulcsot használtak kísérletükben; ennek van a legnagyobb vízmegtartó képessége a talajtakaró anyagok közül, de a talaj hőmérsékletét is növeli. Horvátországban, hasonló éghajlaton Jungic et al. azt találta, hogy a parcellák gyapjútakaróval való lefedése nagyobb piacképes salátatermést eredményez, mint a parcellák fekete PE-fóliával való lefedése, annak ellenére, hogy a fekete PE jobb vízmegtartó képességgel rendelkezik. A víz tehát korlátozó tényező a növények és a mikrobák számára egyaránt; a biológiai aktivitás fokozásához azonban kiegyensúlyozottabb talajhőmérsékletre is szükség van.
3.3. A gyapjútakaró hatása a talaj biológiai aktivitására más talajtakaróanyagokkal összehasonlítva
A vízhiány még intenzív öntözés és tápanyagellátás mellett is gondot okoz a homokos talajnak. A szerbiai telephelyen a szalmatakaró lényegesen jobb vízmegtartó képességgel rendelkezett, mint az agrotextil talajtakaró és a gyapjútakaró; ez a paprika lényegesen magasabb talajnedvesség-tartalmában és magasabb termésmennyiségében is megmutatkozott. A lignocellulóz alapú mezőgazdasági mulcsanyagok vízfelhasználási hatékonyságra gyakorolt pozitív hatásáról már több szerző is beszámolt. Hasonló eredményt értek el Duppong et al., akik azt találták, hogy a szalmatakarás kezelés nagyobb terméshozamot eredményezett, mint a gyapjútakaró kezelés. A szerbiai telephelyen a gyapjútakarónál könnyebben lebomló szalmatakaróval végzett kezelés eredményezte a legmagasabb POXC szintet a többi talajtakaró kezeléshez képest; ez a megállapítás hasonló a Yu et al.vizsgálatában is]. Több szerző is megerősítette, hogy a gyenge biológiai aktivitású talajokban az ilyen mulcsanyagok (pl. szalmatakaró) a leghatékonyabbak a vízfelhasználás hatékonysága és a termés eredménye szempontjából; sőt gyorsabb lebomlási sebességüknek köszönhetően szervesanyag-tartalmuk és tápanyag-megtartó képességük növelésével járulnak hozzá a talajok javulásához.
Bár a juhgyapjú értékes szerves anyag és tápanyag, a talajfelszínen lassabban bomlik le, ezért lebomlásához hidrofil környezetre van szükség. Kísérletünkben az agrotextília ugyan kevésbé volt hatékony a víz visszatartásában, de terméshozamban nem maradt el jelentősen a szalmatakarótól, ami feltehetően a szalma lebontása során bekövetkezett nitrogén immobilizációnak köszönhető. A gyapjútakaró talajvíz-visszatartási szintje ugyan jobb volt, mint a kontrollé, de az enzimaktivitás szempontjából kedvezőtlenebb eredményeket produkált, a terméshozamban pedig nem volt különbség a kontrollhoz képest. Ennek oka az lehet, hogy a folyamatos öntözés locsolóval nem tette lehetővé a gyapjútakaró kiszáradását és a levegő átjutását; ezért a kialakult anaerob körülmények mind a mikrobák, mind a paprikatermés szempontjából kedvezőtlenek voltak.
Amint azt számos szerző kimutatta, a talaj nedvességtartalma és az enzimaktivitás (DHA, β-glükozidáz) közötti kapcsolat nem lineáris. Valójában a talajmikrobák optimális működési feltételei a következők: megfelelő levegő-víz arány, jó talajszerkezet és megfelelő mennyiségű szerves anyag szükséges. Ráadásul a gyapjútakaró kezelésnél a többletnedvesség nem eredményezett nagyobb termést a szerbiai telephelyen a talaj gyengébb biológiai aktivitása miatt. Ez összhangban van azzal a ténnyel is, hogy a mikrobiológiai aktivitás általában magasabb volt a görögországi lelőhelyen, mint a szerbiai telephelyen. Például Görögországban a fedett parcellán a POXC szint kétszerese volt a szerb gyapjútakaró parcellán mértnek, és Görögországban a termés is másfélszerese volt; A β-glükozidáz aktivitás azonban magasabb volt a szerbiai lelőhelyen, valószínűleg azért, mert az oxidatívabb homoktalajokban nagyobb a bomlási sebesség. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a legkönnyebben lebomló szerves anyagok mennyisége valószínűleg gyorsabban csökken.
https://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.png00Andreahttps://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.pngAndrea2023-02-15 14:05:532023-03-09 11:19:05A gyapjútakaró hatása a növények fejlődésére a talaj fizikai és biológiai feltételeivel összefüggésben
2.1. A gyapjútakaró hatása a vízfelhasználás hatékonyságára különböző talajtípusokban
Rövid távú cserepes kísérletben vizsgáltuk a gyapjútakaró hatását az evapotranszspirációra (ET), a biomassza növekedésre és az ETc-re különböző talajtípusokban. Az eredmények azt mutatták, hogy a gyapjútakaró kezelés hatása talajtípusonként eltérő volt. (1. táblázat) A kísérlet rövid távú jellege miatt a talajnedvesség különbsége a két kezelés (kontroll és gyapjútakaró) között nem volt szignifikáns (agyagos talaj: Wilks lambda = 0,16; p = 0,16; homokos talaj: Wilks lambda = 0,70; p = 0,66; virágföld: Wilks lambda = 0,26; p = 0,12); A kezelések között azonban különbségek mutatkoztak a növények vízhasználati hatékonysága tekintetében. A nagy víztartó képességű agyagos vályog és tőzeges virágföld esetében a gyapjútakaró vízmegtartó hatása a legjobban az összes ET mennyiségével mérhető; ennek az az oka, hogy a vízveszteség 31,1%-kal, illetve 25,5%-kal volt kisebb a kezeletlen kontrollhoz képest. Ez azonban nem eredményezett nagyobb mértékű biomassza növekedést a paprika palántákon a rövid távú kísérletben. A legkisebb vízkapacitású homokos talajban a gyapjútakaró vízmegtartó képességét elsősorban az mutatta meg, hogy 65%-kal nagyobb biomasszát termelt, mint az agyagos vályogtalaj.
1. táblázat A gyapjútakaró hatása a teljes evapotranszspirációra (ET), a biomassza növekedésére és az evapotranszspirációs együtthatóra (ETc) különböző talajtípusokban egy rövid távú cserepes kísérletben (átlag ± szórás).
Az összesített eredmények azt mutatták, hogy a gyapjútakaró csökkentette a fizikai párolgást agyagos vályogban és virágföldben, és növelte a növényi párolgást homokos talajban. Az egységnyi biomassza (ETc) elfogyasztott víz mennyisége 38,2, 27,0 és 23,1%-kal volt alacsonyabb a kontrollhoz képest az agyagos vályog, a homokos és a virágföldek esetében.
A durva vályogtalajjal jellemezhető görög félföldi kísérlet során két faktorszintet (első faktor: növénnyel, növény nélkül; második faktor: gyapjútakaróval, talajtakaró növény nélkül) vizsgáltak a négy mért talajnak megfelelően. paramétereket. Mindkét egyedi tényező és kölcsönhatásuk hatása szignifikánsnak bizonyult (növény: Wilks lambda = 0,40; p < 0,01; mulcs: Wilks lambda = 0,17; p < 0,001; kölcsönhatás: Wilks lambda = 0,15; p < 0,001 )
(1. ábra, 2. táblázat, ).
1. ábra Gyapjútakaró és növényi kölcsönhatások hatása a görög telephelyen. Két tényező (mulcs és növény; 0P: nincs növény. P: növénnyel; 0W: nincs mulcs. W: gyapjútakaróval) együttes hatását bemutató kölcsönhatási diagram a talajparaméterekre. Ha nincs kölcsönhatás, a vonalak közel párhuzamosan futnak. Ha van kölcsönhatás, akkor különbség van a kezelések talajra gyakorolt hatásában. A véletlenszerű ingadozások befolyásolhatják a párhuzamosság szintjét. Ha úgy tűnik, hogy az ábra ellentmond a kölcsönhatáshoz kapcsolódó p-értékeknek, akkor a p-értékek figyelembevételét helyezze előtérbe.
2. táblázat A gyapjútakaró és a növényi kölcsönhatások hatása a görög telephelyen. Az alanyok közötti hatások (UNIANOVA) tesztjeit bemutató eredmények.
(„*” p < 0,05 „***” p < 0,001. Tekintettel az átfogó teszt jelentőségére, az egyváltozós főhatásokat Bonferroni korrekciós módszerrel vizsgáltuk.)
A gyapjútakarás pozitív szignifikáns hatással volt a talaj nedvesség-visszatartására és a β-glükozidáz aktivitásra. A talajnedvesség tekintetében a parciális eta négyzet értéke magas (η2 = 0,78), ami azt jelzi, hogy a talajnedvességet erősen befolyásolta a talajtakaró jelenléte. A β-glükozidáz aktivitás különbsége szignifikáns, de a hatás mértéke jóval gyengébb (η2 = 0,30).
A legjelentősebb és legmagasabb szintű talajnedvesség-tartalmat a gyapjútakaró és növény nélküli parcellákban mértük, míg a legalacsonyabb talajnedvesség-tartalmat a talajtakaró és növény nélküli parcellákban. A növény β-glükozidáz aktivitásra gyakorolt hatása nem volt kimutatható, míg a β-glükozidáz aktivitása magasabb volt a mulcsozott parcellákon, paprikanövényekkel vagy anélkül, a nem mulcsozott parcellákhoz képest. A talajtakarónak nem volt jelentős hatása a dehidrogenáz enzimaktivitásra (DHA); a növényeket tartalmazó parcellákon azonban szignifikánsan magasabb DHA értékeket mértek. A növény és a talajtakaró kölcsönhatása a permanganáttal oxidálható talajszén (POXC) tekintetében szignifikáns volt, és hasonló volt a talaj nedvességtartalmára gyakorolt hatásához. A növény-takaró kölcsönhatások is magas parciális eta négyzetértékkel rendelkeznek (η2 = 0,78); ez arra utal, hogy a növény-mulcs kölcsönhatások erős és jelentős hatással vannak a talaj nedvességtartalmára. Meg kell azonban jegyezni, hogy az erős parciális eta négyzet érték a talajtakaró talaj nedvességtartalmára gyakorolt erős hatásának köszönhető.
A gyapjútakaró pozitív hatása a POXC-ra akkor volt a legerősebb, ha nem volt növény a parcellában. A tenyészidőszak egy részében a talaj hőmérsékletét is nyomon követtük (2. ábra). Az eredmények egyértelműen azt mutatják, hogy a talajhőmérséklet jobban ingadozott a gyapjútakarás nélküli parcellákon, mint a gyapjútakaróval borított parcellákon. A talajhőmérséklet-ingadozás különösen nagy volt azokon a parcellákon, amelyeket nem mulcsoztak, és amelyeken nem voltak növények. A görög telephelyen a mulcsozott parcellák hozama átlagosan 42%-kal volt nagyobb, mint a nem mulcsozott parcelláké (3. táblázat). A paprika terméshozama a gyapjútakarásos parcellákon 1,3 kg volt növényenként, míg a kezeletlen kontrollnál 0,9 kg.
2. ábra Talajhőmérséklet (°C) ábrázolva a különböző időpontokban végzett kezelések függvényében a görögországi telephelyen. A csoportátlagokon (körökön) kívül minden csoportra 95%-os konfidencia intervallumot adunk meg a kezelés és az idő kombinációja alapján.
3. táblázat: A kezelések hatása a növényenkénti átlagos paprikahozamra a szerbiai és görög telephelyeken.
2.3. Gyapjútakaró és más talajtakaró anyagok összehasonlítása a szerbiai telephelyen
Három különböző talajtakaró típus hatását vizsgálták a négy mért talajparaméterre a szerb félföldi kísérletben. A kezelések mind a négy válaszváltozó esetében szignifikánsak voltak (Wilks lambda = 0,10; p < 0,001, 3. ábra). A különböző kezelések jelentősen befolyásolták a vízvisszatartó képességet; nevezetesen a talaj nedvességtartalma (F3,44 = 4,21; p < 0,001). Mindegyik talajtakaró kezelésnél a megfigyelt talajnedvesség-tartalom nagyobb volt, mint a kontrollé (átlagosan 7,89%, 8,32%, 8,44%, illetve 8,72% a kontroll-, gyapjútakaró-, agrotextil- és szalmatakaró kezeléseknél); a különbség azonban csak a szalmatakaró esetében volt szignifikáns (p < 0,001). Szignifikáns különbségek voltak a kezelések között a β-glükozidáz aktivitás tekintetében is (F3,44 = 6,30; p < 0,01); azonban egyik talajtakaró kezelés sem növelte a β-glükozidáz aktivitást nagyobb szintre, mint a kontroll. A gyapjútakaró kezelés szignifikánsan alacsonyabb β-glükozidáz aktivitást mutatott, mint a kontroll. A talajtakaró kezelések közül átlagosan a szalmatakarás biztosította a legnagyobb β-glükozidáz aktivitást (1,69 umol g−1 DW h−1); ez azonban nem haladja meg szignifikánsan a kezeletlen kontrollt (átlag 1,45 umol g−1 DW h−1). A kezeléseknek volt a legjelentősebb hatása a POXC-re a négy vizsgált paraméter közül (F3,44 = 43,79; p < 0,001). A legmagasabb POXC szintet a szalmatakarás kezelésnél (átlag 390,0 mg kg-1), majd az agrotextil- és gyapjútakaró kezeléseknél tapasztaltuk (átlagok 356,7 és 300,1 mg kg-1). Szignifikáns különbséget találtunk a DHA-szint tekintetében is (F3,44 = 3,23; p < 0,05). Felidézve a kezelés β-glükozidáz aktivitásra gyakorolt hatását, a kezelés hasonló hatással volt a DHA-szintre is, amely szintén szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a kontroll gyapjútakaró kezelés során (p < 0,05). Ezenkívül a többi talajtakaró kezelés nem növelte a DHA-t a kontrollhoz képest.
3. ábra:
A szerbiai telephelyen mért négy talajváltozó összefoglalása, doboz- és whisker-diagramokkal, amelyek az alsó és felső kvartiliseken kívüli kiugró értékeket és eltéréseket mutatják, a kezelés hatása alapján: C: kontroll; WM: gyapjútakaró; AT: mezőgazdasági textil; SM: szalma mulcs. Az UNIANOVA modell többszörös összehasonlításának eredményeit a grafikon feletti vonalak jelzik. A statisztikai szignifikanciát Tukey (talajnedvesség, POXC és DHA) és Games–Howell (β-glükozidáz) post-hoc tesztekkel határoztuk meg, ahol ‘*’ p < 0,05 ‘**’ p < 0,01 ‘***’ p < 0,001 ‘****’ p < 0,0001. A post-hoc tesztek a variancia homogenitását vizsgálják.
A szerbiai telephelyen a növényenkénti átlagos terméshozam és a talajmikrobiológiai aktivitás indikátorértékei összességében alacsonyabbak voltak, mint a görögországi telephelyen az összes kezelés esetében (3. táblázat). A legnagyobb paprikatermést a parcella szalmatakarásos kezelését követően sikerült betakarítani (átlagosan 0,85 kg növényenként). A következő legnagyobb paprikatermés az agrotextil parcellán volt, ezt követte a gyapjútakaró parcella és végül a kontroll parcella, 0,81, 0,504 és 0,503 kg növényenkénti átlagsúllyal.
https://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.png00Andreahttps://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.pngAndrea2023-02-15 13:56:542023-03-09 11:20:15A gyapjútakaró hatása a növények fejlődésére a talaj fizikai és biológiai feltételeivel összefüggésben
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 gyapjútextilhulladék
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.
https://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.png00Andreahttps://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.pngAndrea2023-02-15 09:03:122023-03-09 11:19:00A gyapjútakaró hatása a növények fejlődésére a talaj fizikai és biológiai feltételeivel összefüggésben
A klímaváltozás következtében az aszály gyakorisága Európa szerte növekvő tendenciát mutat. Erre a problémára megoldást jelenthetnek a különböző talajtakaró technikák, amelyek segítenek a talajnedvesség és talajbiológiai aktivitás megőrzésében, ezáltal a terméshozam növelésében. Kutatásunk során arra kerestük a választ, hogy a különböző mulcs anyagok hogyan hatnak a talajnedvesség szabályozásán keresztük a talaj mikrobiológiai aktivitására. A kísérleteket két termőhelyen, egy gyenge humusz tartalmú homoktalajon (Királyhalom, Szerbia) és egy nagyobb vízkapacitású vályog talajon (Thesszaloniki, Görögország) állítottuk be 4 ismétlésben paprika növénnyel (Capsicum annuum L.).
A szerbiai homokos termőhelyen intenzív termesztési és öntözési körülmények között (műtrágya és vegyszeres növényvédelem, naponta öntözés)
gyapjúmulcs,
agroszövet,
szalmamulcs
és kontroll kezelésekkel.
A görögországi homokos vályog termőhelyen extenzív körülmények között (¼ adag lassan oldódó COMPO paradicsomtrágyával és vegyszeres növényvédelem néllkül, 6 naponta öntüzve), ahol a kezelések a következők voltak:
gyapjúmulcs növénnyel,
gyapjúmulcs növény nélkül,
növény mulcs nélkül
növény és mulcs nélküli kontroll.
Mértük a terméshozamot, a talajok nedvességtartalmát és biológiai aktivitását (β-glükozidáz aktivitását és aktív széntartalmát). A szerbiai területen a mért termésátlagok és biológiai aktivitás értékek az intenzív tápanyagellátás és öntözés ellenére is elmaradtak a görögországi eredményektől, ami a homok talaj gyengébb vízkapacitásával és tápanyaggazdálkodási képességével magyarázható. A szerbiai homokos talajon a gyapjúmulcs a többi kezeléshez képest szignifikánsan alacsonyabb β-glükozidáz aktivitást mutatott, amelynek feltehetően az lehetett az oka, hogy a gyapjúmulcs az intenzív öntözés mellett nem tudott kiszáradni, a talaj nem tudott szellőzni, ezáltal az enzim aktivitás csökkent. Mindegyik mulcs kezelés növelte az aktív széntartalmat a takaratlan kontrollhoz képest, a legnagyobb mértékben a szalmamulcs esetében, mivel a szalmának magas a szén tartalma és gyorsan bomlik, a pentozán hatás miatt azonban ez nem vezetett magasabb terméseredményekhez az agroszövethez képest. A gyapjú mulcs esetében is alacsonyabb volt a termés, mert hiába őrizte meg a nedvességet a kontrollhoz képest, a túlöntözés kedvezőtlenül hatott a talaj biológiai aktivitására.
Az extenzíven öntözött és művelt görögországi területen a β-glükozidáz a gyapjúmulccsal takart paprika parcellák esetében szignifikánsan magasabb volt a növény nélküli kontroll területhez képest, és a nem takart paprikával beültetett parcellákhoz képest is. A gyapjú mulccsal takart parcellákon itt magasabb terméseredményeket kaptunk, amely rámutat arra, hogy a vízmegtartás mellett a biológiai aktivitásnak is nagy szerepe van a terméshozamok alakulására. Az egyes mulcsozási módok talajbiológiai aktivitásra gyakorolt hatása a mulcsanyag lebomló képességétől, az öntözés gyakoriságától és a talajok víztartó képességétől is függ.
A teljes cikk angol nyelven a következő linken található:
A kísérletek a cikk a MATE Biológiai talajerőgazdálkodás csapatával együttműködésben készültek
https://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.png00Andreahttps://www.gyapjumulcs.hu/wp-content/uploads/2023/03/Gyapjumulcs_Logo2023@3x-300x111.pngAndrea2023-02-10 13:35:062023-03-09 11:18:34Mulcsolással az aszály ellen - a különböző mulcsolási technológiák összahasonlítása ( 1.rész)
info@gyapjumulcs.hu
+36306404389
Agrologica Kft.
Adószám: HU23958131
1088 Budapest, Magyarország
Puskin 15. II.10 / B
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.
(fotó: 
(fotó: 
gyapjú 
textilhulladék 
