Az éghajlatváltozás közepette szó szerint „forró téma” a talaj vízmegtartó képességének növelése, a talajtermékenység megőrzése, összességében a talajállapot javítása. Gyakran hallhatjuk, hogy a talajművelés, elsősorban a szántás visszaszorítása segítene a bajok orvoslásában: kevesebb szántással természetközelibb talajállapotot érhetünk el. Adódik is a kritika az ökológiai gazdálkodókkal szemben, akik „szétszántják” a földeket, hiszen a szerves tápanyagot rendszeresen beforgatják, és a gyomokkal szemben is talajműveléssel tudnak leginkább védekezni, tekintve, hogy herbicideket nem használnak. De vajon jogos a szemrehányás? Hogyan hat az ökológiai művelés a talajállapotra? Nézzük meg, mit mond a témában a tudományos szakirodalom!
Az első kérdés: hogyan értékeljük a talaj állapotát?
A talajállapot értékelését meghatározza, hogy milyen célból végezzük azt. A célokhoz mérten választhatjuk a talajtulajdonságok egyszerű, szinte bárki által megvalósítható megfigyelését vagy szemezgethetünk a legmodernebb műszeres mérésekkel meghatározható paraméterek széles tárházából. A terepen általunk is elvégezhető talajértékelési módszerek igen hasznosak a megalapozottabb talajművelési döntések meghozatalához. Gondolhatunk itt egy egyszerű gazdászpálcával végzett talajellenállás-mérésre, vagy ásópróbára, nedvességállapot-értékelésre vagy a földigiliszták jelenlétének megállapítására.
A figyelmes gazdálkodók a sokéves termesztési tapasztalat alapján gyakran vizsgálatok nélkül is részletesen ismerik tábláik adottságait, termőképességét. Az empirikus ismereteket ugyanakkor hasznos kiegészíteni mért eredményekkel és talajtani megfigyelésekkel. Ezek rávilágíthatnak a gazda által tapasztalt jelenségek okaira, vagy komolyabb technológiai döntést alapozhatnak meg. Legismertebb a tápanyaggazdálkodási szaktanácsadás, amelynek keretében a talaj felső 30 centiméteres rétegéből elsősorban a tápanyagellátáshoz szükséges főbb kémiai jellemzőket vizsgáljuk (humusztartalom, pH, mésztartalom, sótartalom, savanyúság, makro-, mezo- és mikroelemek), továbbá a talaj fizikai féleségét jellemző Arany-féle kötöttségi számot határozzuk meg.
A talaj legfelső, 30 centiméteres termőrétegének fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságai mellett annak kialakulási történetét és mélyebb rétegeit is érdemes megismernünk, amely szelvényfeltárással és -elemzéssel történhet. A módszer képet ad a talaj „rejtett tulajdonságairól”, sokszor megmagyarázva a felső 30 centiméteren tapasztalható anomáliákat.
Különösen fontos a mérésalapú monitoring, ha különböző művelési rendszerek – sokszor hosszabb távú – hatásait szeretnénk értékelni a talajállapot alakulására vonatkozóan. A sokféle lehetséges talajtulajdonság közül a tudományos kutatásokban azon kulcsparamétereket vizsgálják, amelyek alapján jól összehasonlíthatók a választott technológiák, művelési változók. Egyre nagyobb figyelem irányul például a talaj biológiai tulajdonságaira, hiszen ezek tükrözik a talaj, mint ökoszisztéma működőképességét. A talajmikroorganizmusok, köztük a gombák és baktériumok mennyisége, egymáshoz viszonyított aránya és sokfélesége a talajminőség és -egészség indikátoraiként szolgálnak, hiszen meghatározzák a tápanyag körforgását és a szerves
anyagok lebomlási folyamatait (Schloter és mtsai, 2017).
Manapság rendelkezésre állnak genetikai vizsgálatok, amelyekkel részletesen megismerhetjük a talajban előforduló élőlényeket. Ezek a vizsgálatok azonban sokszor nem az egyes mikroorganizmusok jelenlétét határozzák meg, hanem az általuk a talajban ellátott funkciókat és általában a mikrobiológiai aktivitásra utaló paramétereket mérik. Ilyen például a talajlégzés, a mikrobiális biomasszából származó szén- és nitrogéntartalom, valamint a dehidrogenáz, ureáz, proteáz és béta-glükozidáz enzimaktivitás. A különféle enzimaktivitások vizsgálatával a talajban lejátszódó lebontó folyamatokról kapunk képet. Újabban vizsgált paraméter továbbá a növényekkel szimbiózisban élő, úgynevezett arbuszkuláris mikorrhiza gombák által termelt glomalin mennyisége, amely a talajszemcsék „ragasztóanyagaként” jelentős szerepet játszik a kedvező talajszerkezet kialakításában.
Nagyon sokszor vizsgálják a kutatók a különböző művelési rendszerek szervesszén tartalomra gyakorolt hatását, mivel ez a paraméter számos talajtulajdonság kialakításában tölt be kulcsszerepet, mint például a talaj tápanyagszolgáltató-képessége, szerkezete, levegő- és vízgazdálkodása, biológiai aktivitása. A klímaváltozás tükrében a talaj szerves-szén-készletének változása még inkább kitüntetett figyelmet kap, ez is indokolja, hogy sok tudományos kutatásban vizsgált jellemző. A felvillantott, közel sem teljes indikátorarzenálból láthatjuk, hogy a talajminőség tudományos értékelése a művelési rendszerek tükrében összetett feladat, nem elegendő hozzá egy-két talajtulajdonság mérése. A kutatók legtöbbször a paraméterek valamilyen kombinációját alkalmazzák, hogy átfogóan leírják a talaj fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak összességét, így képet adva az aktuális talajállapotról.
Milyen hatással van az ökológiai és a konvencionális gazdálkodás a talajra?
Szerencsére számos kísérlet eredményére támaszkodhatunk, amikor az ökológiai és a konvencionális (integrált) művelési rendszerek talajállapotra gyakorolt hatásait akarjuk értékelni. Az alábbiakban sorba vettük a legfontosabb megállapításokat. A talajművelés módját (forgatásos, forgatás nélküli, no-till), ezekben a kutatásokban nem kezelték külön változóként, csak a művelési rendszer egészét (öko, nem öko) vették figyelembe.
A tanulmányok alapján elmondhatjuk, hogy az ökológiai gazdálkodási rendszerek általában növelik a talaj szervesanyag-tartalmát (soil organic matter, SOM) és szervesszén-készletét (SOC) a konvencionális rendszerekhez képest. Leifeld és Fuhrer (2010) például 68 adatsort elemzett 32 lektorált tudományos közleményből és arra jutott, hogy az ökológiai gazdálkodási gyakorlatra való áttérés után az SOC mennyisége évente átlagosan 2,2%-kal nőtt, míg a konvencionális rendszerek nem mutattak jelentős változást az SOC-szintben. Az ökológiai művelés előnye egyértelműen a szerves anyagok, mint tápanyag-utánpótlók nagyobb mértékű kijuttatásában rejlett. Novara és munkatársai (2019) közép-olaszországi hosszú távú kísérletben vizsgálták egy ökológiai citrus-ültetvény talaját. Kimutatták, hogy a szerves széntartalom jelentősen megnőtt a 21 éve ökológiai gazdálkodás keretében művelt talajban. A változás itt a művelésváltástól számított öt év után vált szignifikánssá. Sihi és munkatársai (2017) Észak-Indiában, basmati rizstermesztésben vizsgálták az ökológiai és a konvencionális művelés hatását a talajállapotra. Szintén magasabb szervesszén-tartalmat figyeltek meg az ökológiai rendszerekben a konvencionálishoz képest, mintegy 15 évnyi gazdálkodás után, ami tovább erősíti azt a megfigyelést, hogy az ökológiai művelésben alkalmazott szerves tápanyag-utánpótlás elősegíti a talajállapot javulását.
Gasparatos és munkatársai (2011) mediterrán almáskertek esetében ugyanakkor arról számoltak be, hogy az ökológiai művelésű táblán kevesebb elérhető tápanyagot mértek, mint a konvencionális ültetvényben, melyet műtrágyával kezeltek. Ebben a vizsgálatban az ökológiai művelésű talaj szervesanyag-tartalma is csökkent a kísérlet végére, ami arra világít rá, hogy a szervestápanyag-utánpótlás módja és mennyisége nem volt megfelelő.
A talajállapot biológiai paraméterei a tudományos közlemények szerint általában jelentős javulást mutatnak az ökológiai gazdálkodási rendszerekben. Lori és munkatársai (2017) például 56 tanulmány alapján metaanalízist végeztek (vagyis a publikációkban közzétett kísérleti adatok összességét együttesen újra elemezték), amely kimutatta, hogy az ökológiai rendszerekben 32-84%-kal magasabb a mikrobiális biomasszából származó szén- és nitrogéntartalom, valamint a dehidrogenáz, ureáz és proteáz enzimaktivitás. Mindez arra utal, hogy az ökológiai gazdálkodás fokozza a mikrobák előfordulását és aktivitását a talajban a konvencionális műveléshez képest. A kutatók azt is feltárták, mi okozza a különbséget: az ökológiai gazdálkodásban alkalmazott vetésforgó, a pillangós növények beillesztése a termesztésbe, valamint a szervestápanyag-utánpótlás voltak a legmeghatározóbb gyakorlatok, melyek serkentették a talajéletet.
Egy másik, dél-koreai vizsgálat a növényi aszálytűrésben és foszfor-ellátásban fontos szerepet játszó arbuszkuláris mikorrhiza gombák (AMF) összehasonlítását végezte el művelési mód szerint. A kutatók nagyobb mikorrhiza diverzitást és gyakoribb AMF előfordulást mutattak ki az ökológiai rendszerekben, mint a konvencionálisokban (Lee & Eom, 2009). A mikorrhiza gombák által termelt glomalin mennyisége is szignifikánsan magasabb volt az ökológiai gazdaságokban, ami, mint láthattuk, fontos jellemző a talajszemcsék aggregátumstabilitása szempontjából.
A talajminőség átfogó értékelése során, amikor a kutatók az elérhető tudományos közlemények adatai alapján, sok paraméter együttes vizsgálatával alkottak képet a talajállapotról, az ökológiai gazdálkodási rendszerek szintén jobbnak bizonyultak a konvencionális művelési módszereknél. Sheoran és munkatársai például 2019-ben publikálták globális szakirodalmi áttekintésüket az ökológiai és konvencionális művelés talajminőségre gyakorolt hatásairól. Konklúziójuk, hogy az ökológiai gazdálkodási gyakorlatok általában jobb fizikai, kémiai és biológiai talajtulajdonságokkal járnak, mint a konvencionális módszerek.
Összességében elmondhatjuk tehát, hogy az ökológiai gazdálkodás általában kifejezetten pozitív hatással van a talajokra. A mechanikai művelés potenciális negatív hatásait jócskán ellensúlyozzák az ökológiai termelés jó agronómiai gyakorlatai (vetésforgó, pillangósok termesztése, szerves tápanyag utánpótlás). Probléma akkor jelentkezik, ha leszűkülnek ezek a jó gyakorlatok, és csak a mechanikai művelés marad.
Felmerülhet a kérdés, hogy a hazai szántóföldi ökológiai gazdálkodásban mennyire alkalmazzák a termelők az ökológiai gazdálkodás jó gyakorlatait, hiszen a gazdaságok gyakran csak növénytermesztéssel foglalkoznak (állattartással nem), a vetésforgó ökoban is erősen gabonacentrikus, a pillangósok termesztése pedig a klímaváltozással egyre nehézkesebbé válik. A rendelkezésre álló kutatási adatok vegyes képet mutatnak. A RELACS nevű európai uniós projektben 2015 és 2017 között felvételeztük 10 hazai ökológiai gazdaság tápanyagmérlegét az úgynevezett farm-gate balance számítási módszerrel. Az eredmények, a nemzetközi adatokkal kiegészülve, 2023-ban jelentek meg tudományos közleményben (Reimer és mtsai, 2023), melyből a nitrogénmérleget összefoglaló 1. ábrát mutatjuk be példaként.
1. ábra Nitrogénbeviteli és -kimeneti grafikon a tanulmányban részt vevő 71 ökológiai gazdaságra (Reimer és mtsai, 2023)
A bemeneti és kimeneti értékeket kg/ha/év-ben adtuk meg. A felső átlós vonal 90%-os nitrogénfelhasználási hatékonyságot (nitrogen use efficiency, NUE), az alsó vonal pedig 50%-os NUE-t jelöl. A gazdaságokat az állategységben (ÁE) mért állatsűrűség szerint csoportosítottuk – állatállomány nélküli: 0 ÁE/ha; alacsony állatállományú: < 0,1 ÁE/ha; közepes állatállományú: > 0,1; < 1,0 ÁÉ/ha; magas állatállományú: > 1,0 ÁE/ha
Látható, hogy a tíz hazai ökológiai gazdaságból mindössze kettő helyezkedik el az optimális zónában, vagyis az 50-90% közötti nitrogénfelhasználási hatékonyság fehér sávjában. Az egyik kizárólag növénytermesztő, a másik vegyes, állatokat is tartó üzem. Az alacsony N-felhasználási hatékonyságot mutató világos-szürke zónába négy hazai ökogazdaság esett. Ezek, annak ellenére, hogy mind állatállomány nélküli gazdaságok, 50%-nál alacsonyabb mértékben hasznosítják a talajba juttatott nitrogént. Vagyis jóval többet hagynak ott, mint amennyit kivesznek (és amennyi optimális lenne a hatékony termeléshez). Ugyanakkor négy gazdaságban 90% fölötti nitrogén-felhasználási hatékonyságot látunk, ami felveti annak veszélyét, hogy a megfelelő nitrogénbevitel híján a talaj tápanyagkészletét élik fel a gazdálkodók. Érdekes módon a négyből egy üzem állattartást is végez. Természetesen a vizsgálat mindössze hároméves időtartama és korlátozott gazdaságszáma miatt nem vonhatunk le messzemenő következtetést a hazai szántóföldi ökológiai növénytermesztés tápanyag-gazdálkodására vonatkozóan. Sőt, még a bevont gazdaságok gyakorlatáról sem ítélkezhetünk. Mindössze annyit mondhatunk, hogy ökológiai gazdálkodás esetén is fontos odafigyelni a jó agronómiai gyakorlatokra, a kellő szervestápanyag-utánpótlásra, és a tápanyagmérleg-számításra. Hiszen a jogszabályban előírt öko-feltételrendszer betartása önmagában nem feltétlen egyenlő a jó ökológiai gazdálkodással.
Foglalkozzunk akkor egyáltalán a talajművelés csökkentésével?
Adja magát a kérdés: ha az ökológiai gazdálkodás jó agronómiai gyakorlataival, a vetésforgóval, a pillangósok termesztésével, a szervestápanyag-utánpótlással, és persze – ki ne hagyjuk! – a talajéletre is jelentős hatást gyakorló kémiai inputanyagok (műtrágyák, herbicidek, fungicidek, inszekticidek) mellőzésével érdemben tudjuk javítani a talajállapotot, kell-e még foglalkoznunk a talajbolygatás csökkentésével egyáltalán? Természetesen a válasz: igen!
A csökkentett talajművelés talajegészségre gyakorolt hatását mind az ökológiai, mind a konvencionális gazdálkodási rendszerek kontextusában vizsgálta számos kutatás. Az eredmények nagyrészt arra utalnak, hogy a csökkentett talajművelés pozitívan befolyásolja a talajminőség különböző paramétereit. Bilibio és munkatársai (2023) például Közép-Németországban vizsgálták a különböző talajművelési módszerek (szántás vs. csökkentett talajművelés – utóbbi komposzt alkalmazásával és anélkül) első 10 évben megfigyelhető hatását az ökológiai művelésű talajra. A talaj felső 10-24 centiméteres rétegében a csökkentett talajművelésű parcellákon alacsonyabb porozitást, kisebb levegőkapacitást és magasabb térfogatsűrűséget
mértek, mint a szántott kezelésekben. Ugyanakkor a tömörödés mértéke nem lépte át a növénytermesztés számára káros szinteket. Mindeközben a csökkentett művelés esetén a talajszemcsék stabilitása jobb volt a szántott parcellákénál, a víz beszivárgási értékei pedig nem tértek el egymástól szignifikánsan.
A csökkentett talajművelés – a talajszerkezet stabilitásának fokozásával – hatékonyan mérsékelheti az eróziós folyamatokat a szántáshoz képest (Seitz és mtsai, 2018), miközben javítja a talaj vízmegtartó képességét és fokozza a talajéletet (Krauss és mtsai, 2020). Saját szántóföldi on-farm kutatásaink eredményei 2024-ből ezt jól szemléltetik. Száron, az ökológiai gazdálkodást folytató Csoroszlya Farm területén alakítottunk ki kísérleti parcellákat többéves on-farm talajművelési kísérletek céljára. A Vértes és a Gerecse határán fekvő gazdaság enyhén délnyugati kitettségű területére semleges kémhatású homokos vályog lejtőhordalék talaj jellemző. A talajnedvességet a kísérletben (1. táblázat) Penetronik típusú penetrométer műszerrel mértük a vegetációs időszak különböző időpontjában, 20 m x 250 m méretű parcellákban. Adott mérési időpontban parcellánként 8-10 mérést végeztünk. A 2. ábra a mért talajnedvességek átlagait és azok szórását mutatja a lazítással (4C, 5A, 5B) és a szántással (5C) művelt parcellákon. Minden mérési időpontban alacsonyabb talajnedvesség mutatkozott a szántott parcellában, annak ellenére, hogy a domborzat pont az ellenkezőjét indokolná (ugyanis a szántott parcella van a lejtő aljában). Különösen erős a különbség a lazítással művelt parcellákhoz képest októberben, a szántás utáni mérési időpontban, a talaj felső 10-40 cm-es mélységében. A gyakran aszállyal sújtott területen jelentős az akár 10%-os nedvességtartalom eltérés a szántott és forgatás nélküli művelés között. A kísérletben a talajművelés módján kívül minden más agronómiai művelet azonos volt.
1. táblázat A szári talajművelési kísérletben vizsgált parcellák jellemzői 2024-ben
2. ábra A talajnedvesség átlagai (színes vonalak) és szórásai (halvány területek) a szári kísérleti parcellákban, a 2024-es vegetációs időszak három időpontjában, a forgatás nélkül művelt 4C, 5A és 5B parcellákban, valamint a szántott 5C parcellában. Kiemelkedő a különbség az októberi, közvetlen szántás utáni mérési időpontban, melyet a piros nyíl jelez
A csökkentett talajművelés sikere azonban nagymértékben függ az alkalmazott agronómiai gyakorlatoktól, mivel a művelés elhagyása – különösen ökológiai gazdálkodásban – fokozott gyomosodáshoz vezethet, ami negatívan befolyásolja a terméshozamokat (Krauss és mtsai, 2020). A művelés teljes elhagyása, az úgynevezett no-till éppen ezért szántóföldi ökológiai gazdálkodásban csak speciális eszközökkel (pl. roller crimper) és arra alkalmas éghajlaton (ahol a takarónövények számára elegendő a csapadékmennyiség) megvalósítható, de még így is jelentős kockázatokat hordoz magában.
Cooper és munkatársai (2016) áttekintették a rendelkezésre álló szakirodalmi eredményeket a különböző talajművelési módszerek hozamra gyakorolt hatásairól ökológiai gazdálkodásban. A talajművelés intenzitásának csökkentése átlagosan 7,6%-kal csökkentette a terméshozamot a szántott (25 cm-nél mélyebb, forgatásos) talajműveléshez képest, miközben a sekély (25 cm-nél sekélyebb, forgatásos) talajműveléssel összehasonlítva nem volt szignifikáns a hozamcsökkenés. A csökkentett talajművelési gyakorlatok különböző variációi közül a forgatás nélküli sekély talajművelés (<10 cm művelési mélység) a hagyományos szántáshoz képest nem járt szignifikáns hozamcsökkenéssel ökológiai gazdálkodásban; míg a mélyebb (10-25 cm közötti) forgatás nélküli talajművelés a legnagyobb, 11,6%-os hozamcsökkenést okozta, szintén a szántáshoz viszonyítva. A sekély, 25 cm-nél nem mélyebb forgatásos talajművelés minimális, 5,5%-os hozamcsökkenést jelentett, miközben a hagyományos szántásnál jelentősen magasabb talajszénkészletet és jobb gyomszabályozást tett lehetővé. Mindez arra utal, hogy a forgatás nélküli sekélyművelés jó lehetőség azoknak az ökológiai gazdálkodóknak, akik a talajminőség javítása mellett minimalizálni szeretnék a hozamokra gyakorolt negatív hatásokat. Ugyanakkor szem előtt kell tartsuk, hogy a gyomnyomás még ebben a kezelésben is mintegy 50%-kal megnőtt a szántott műveléshez képest, főleg az átállás első időszakában.
Konklúzió
E rövid áttekintés során az ökológiai gazdálkodás hatásait mutattuk be a talaj állapotára, termékenységére, a rendelkezésre álló szakirodalom és saját eredményeink alapján. A szakirodalomból megtudhattuk, hogy az ökológiai gazdálkodás általában pozitívan hat a talajminőségre, ami összhangban van a mozgalom alapvető célkitűzésével – a talajtermékenység megóvásával, a természetközeli gazdálkodással. Hasonlóképpen, a talajművelés csökkentése is hozzásegíthet a kedvezőbb talajállapot kialakításához, a talaj regenerálásához. Ugyanakkor mindkét termelési rendszer (az ökológiai és a regeneratív gazdálkodás) számos gyakorlat összetett megvalósításából áll, és – ahogy mondani szokás – az ördög mindig a részletekben rejlik. Ha az ökogazda nem figyel oda a vetésforgóra, a tápanyagmérlegekre és a szervestápanyag-utánpótlásra, fennáll a veszélye, hogy valóban „szétszántja” a talajt. A regeneratív termelő pedig, ha kizárólag a művelés elhagyására koncentrál, függővé teszi magát a kémiai gyomirtástól, amely ugyancsak nagy károkat okoz a talajélet alakulásában. Az örök igazság, hogy mindent lehet jól és rosszul is csinálni, itt is megmutatkozik. Az ítélkezés helyett ezért inkább tartsuk szem előtt a szakmai célokat, és az oda vezető jó gyakorlatokat. Céljait tekintve ugyanis az ökológiai gazdálkodás és a regeneratív művelés egyaránt nemes és nagyban át is fed egymással (hiszen történetileg is egy tőről fakad). Megvalósításuk is akkor lehet a leghatékonyabb, ha egyesítjük az egymással szinkronban lévő jó gyakorlataikat. Erről számos hazai jó példa, regeneratív módszereket is alkalmazó ökológiai gazdaság tanúskodik.
A sokszor fekete-fehérként bemutatott képet, mely indokolatlanul szembeállítja egymással az ökológiai, a regeneratív, a szántást alkalmazó és az azt elhagyó
gazdálkodási módokat, árnyalni kell. Bízunk abban, hogy a figyelem a szembenállás helyett ráirányítható a talajállapotot és talajminőséget meghatározó követendő agronómiai gyakorlatokra – azok közül is elsősorban a szervestápanyag- utánpótlásra, a pillangósok vetésforgóba illesztésére és az okszerű talajművelésre – amelyek, függetlenül attól, hogy ökológiai, regeneratív, vagy integrált gazdának tartjuk magunkat, segíthetnek a talajvédelem hatékony megvalósításában!
A cikk az Agrofórum 2025. októberi lapszámában jelent meg. Szerzők: dr. Drexler Dóra, dr. Szigeti Nóra, dr. Berényi Üveges Judit, Borbélyné dr. Hunyadi Éva (ÖMKi)
