Ahogy az élet minden területén fejlődik civilizált világunk, nincs ez másképp a növénytáplálási technológiák és termékek esetében sem. A kutatók és termésnövelő anyagokat gyártó cégek folyamatosan keresik az újabb, hatékonyabb megoldásokat termesztett növényeink táplálásában, genetikai termőképességük minél jobb kiaknázása érdekében. A világ gyorsan növekvő népességét élelmezni kell, a növekvő népesség egyre nagyobb része él egyre magasabb életszínvonalon, az élelmiszerek iránti kereslet folyamatosan nő. A világon rendelkezésre álló termőföld, mint erőforrás viszont csak korlátozottan áll rendelkezésre, sőt területe egyre csökken az ipar és lakott településeink terjeszkedésével. A jövő mezőgazdasága előtt álló óriási kihívás hogyan tud megfelelni annak az elvárásnak, hogy az egyre növekvő mennyiségi és minőségi élelmiszer igényeket egyre csökkenő mezőgazdasági termőterületen, egyre szélsőségesebb időjárási viszonyok között megtermelje. 

Meggyőződésem, hogy nincs más út, csak a hatékonyság növelése minden területen! GPS vezérelt gépi technológiák alkalmazása, precíziós gazdálkodás, a termesztett növények genetikai termőképességének növelése és stressz tűrő képességének javítása, hatékonyabb, környezetkímélőbb növényvédő szerek használata, a termésnövelő anyagok hasznosulásának javítása, a növények igényeinek pontosabb feltárása kutatásokkal, a felsorolást még sokáig lehetne folytatni.

Ez a cikk ezek közül egy témával foglalkozik, nevezetesen a hagyományos műtrágyák hatásmechanizmusán túlmutató és jelenleg már rendelkezésre álló néhány olyan technika és terméktípus bemutatásával, amelyek lehetővé teszik, hogy a műtrágyaszemcsékben tárolt hatóanyagok hozzáférhetőségét, felszabadulását befolyásoljuk a talajban. Majd egy olyan terméket is részletesen bemutatok, amely az egyik ilyen technológiai megoldást magában hordozza és már elérhető a magyar termelők számára is.

Tehát nézzük meg – a teljesség igénye nélkül – milyen megoldások léteznek az úgynevezett retard, azaz lassan ható, vagy szabályozott hatású műtrágyák piacán.

Az egyik lehetőség a karbamid-aldehid kondenzációs vegyületek alkalmazása műtrágyaként. A legelterjedtebb a karbamid formaldehiddel képzett vegyülete, de létezik izobutilaldehiddel (IBDU) és krotonaldehiddel (CDU) képzett kondenzációs típus is. A termékek oldhatósága a vízben jól oldódó karbamid és a vízben rosszul oldódó szerves vegyületek, az aldehidek arányától függ. A nem vízoldható karbamid-aldehid kondenzátum rész hónapok alatt, folyamatosan bomlik le a talajban és így felszabadul a karbamid, ami azután a talajban lezajló folyamatok során a növények számára felvehető nitrogén formákba alakul át.

Egy másik módszer szerint a műtrágya szemcsék felületén fizikai bevonatot képeznek, így csökkentik annak oldódási képességét. Ilyen célra felhasználható a kén, különböző polimerek, műgyanták, kőolajipari termékek, olajok, zsírok. A bevonatképző anyaggal szemben követelmény, hogy az oldódást lassítsa, de a víz műtrágya szemcsébe történő diffundálását ne akadályozza meg. Így a lassú oldódás biztosított, melynek sebességét a bevonat vastagságával lehet befolyásolni. A vastagabb bevonat alkalmazása értelemszerűen a műtrágya hatóanyagok lassabb kioldódása felé hat. Jellemzően ezt az eljárást is a karbamidon alkalmazzák.

A harmadik és a jövő szempontjából talán legnagyobb lehetőségeket rejtő módszer az inhibitoros műtrágyák csoportja. Az inhibitor szó magyarul valamilyen gátló anyagot jelent. A megoldás lényege, hogy a műtrágyához olyan segédanyagokat kevernek, amelyek a műtrágya hatóanyagok talajban történő átalakulását befolyásolják, jellemzően lassítják.

A karbamid hidrolízisét, bomlását úgynevezett ureáz inhibitorokkal gátolhatjuk, az ammónium átalakulását, oxidálódását nitrát vegyületekké nitrifikáció gátlókkal lassítják. Ezzel az eljárással nem csak lineárisan lehet lassítani az egyes folyamatokat, hanem akár több különböző segédanyagot használva egészen pontosan lehet „időzíteni” a hatóanyagok átalakulását.

Az ENSIN márkanevű termék is ebbe a csoportba tartozik, két különböző nitrifikáció gátló anyagot tartalmaz, ezek az 1,2,4 triazol (TZ) és a diciándiamid (DCD).

A termék megjelenését 10 éves kutatómunka előzte meg az AGROFERT cégcsoport két műtrágyagyára, a szlovákiai Duslo a.s. és a németországi SKW Piesteritz együttműködése keretében. A kutatás-fejlesztési projektet a németországi termelői igény indukálta, az ottani, jellemzően nagyon csapadékos tavasz rendkívül megnehezíti a termesztett növények, elsősorban a repce és a kalászosok hagyományos műtrágyákkal történő megfelelő fejtrágyázását. Ez környezetvédelmi vonatkozásokat is felvet, hiszen csapadékos körülmények között a nitrát kimosódás nagyon jelentős lehet, szennyezve a talajvizeket. Ez ugyanakkor hatóanyag pazarlást is jelent a mezőgazdasági termelők szempontjából. Az ENSIN-t megkülönböztetve a kommersz műtrágyáktól zöldre színezik a gyártás során, mely egyúttal utalás a termék környezetkímélő voltára is.

Hatóanyag tartalmát tekintve az ENSIN teljes mértékben megegyezik a szintén Duslo-s gyártású DASA-val, amely kénes nitrogén műtrágya összetétel több mint 10 éve ismert és közkedvelt a magyar termelők között is. A 32,5% SO3-nak megfelelő mennyiségű ként teljesen vízoldható, szulfát formában tartalmazó műtrágya nitrogénből 26%-t tartalmaz, ennek több mint kétharmada ammónium nitrogén, a fennmaradó rész pedig nitrát nitrogén.

Ezen a ponton érdemes egy kis kitérőt tennünk a nitrogén hatóanyagformák tulajdonságainak megismerésére. A mai mezőgazdaságban jellemzően három különböző nitrogén hatóanyagot, vagy ha úgy tetszik, vegyületet használunk a növények nitrogén táplálására, de ugyanezek a vegyületek szerepelnek a nitrogén természetes biológiai körforgásában is. Ez a három vegyület a nitrát (NO_3-), az ammónium (NH₄₊) és az amid (NH₂). Ezek a vegyületek fizikai, kémiai tulajdonságaikban jelentősen különböznek egymástól, ezért mind a talajban való viselkedésük, mind a növények táplálkozásában játszott szerepük eltérő.

A növények jellemzően a nitrát nitrogént „preferálják” a talajból történő tápelem felvételük során a gyökereken át szintén felvehető ammónium nitrogénnel szemben. Ennek oka egyszerű, a nitrát ionból származó nitrogén beépítéséhez a növény szervezetébe kevesebb energia szükséges. Az amid nitrogént, például a karbamidot a növények gyökéren keresztül nem tudják felvenni, viszont a leveleken és más zöld növényi részeken keresztül igen.

A nitrát nitrogén rendkívül jól oldódik vízben, viszont negatív töltése miatt nem tud kötődni a szintén negatív töltésű talajkolloidokon, ezért a talajon keresztül áramló vízzel együtt mozog, kimosódásra rendkívül hajlamos. Ami azt is jelenti, hogy a mélyebb talajrétegekbe mosódó nitrát elszennyezi a talajvizet. Ezért született meg a mezőgazdasági termelők által csak Nitrát direktívaként ismert jogszabály, amely a nitrát nitrogént is tartalmazó trágyák kijuttatását szabályozza.

Az ammónium nitrogén szintén vízoldható, de pozitív töltése miatt a talajkolloidokon jól kötődik, ezért kimosódásra nem hajlamos. A talajban viszont – a környezeti feltételektől függően – könnyen oxidálódik, azaz átalakul, többek között nitrát nitrogénné.

A karbamid szintén jól oldódik vízben, azonban a talajban át kell alakulnia ammóniummá vagy nitráttá ahhoz, hogy a növényekbe bejuthasson, ehhez viszont idő kell, az időjárási körülmények függvényében hetek, hónapok. A lombfelületen keresztül fel tudják venni a növények – ezért alkalmas levéltrágyázásra – de miután bejutott, a növénynek szintén át kell alakítania, hogy szervezetébe beépíthesse.

Térjünk most vissza az ENSIN nitrogén hatóanyag összetételéhez! Mint már korábban említettem az összes nitrogén hatóanyag több mint kétharmad részét ammónium nitrogén formájában tartalmazza, ez az a forma, ami jól kötődik a talajban, tehát nem fog kimosódni, viszont a növények jellemzően nem is veszik fel. Tehát ez a nitrogén hatóanyag forma bizonyos értelemben nitrogén raktárként funkcionál a talajban. Ugyanakkor jellemző rá, hogy viszonylag gyorsan nitrát nitrogénné alakul át, ami a növények kedvenc nitrogén tápelem formája, viszont hajlamos a kimosódásra, ami nitrogén hatóanyag veszteség. Tehát ha meg tudjuk oldani, hogy a talajban „nitrogénraktárként” viselkedő ammónium nitrogén átalakulását képesek legyünk mennyiségileg úgy szabályozni, hogy az a vegetáció során időben megfelelő legyen termesztett növényeink igényeinek, akkor azoknak folyamatosan rendelkezésre áll majd a szükséges mennyiségű nitrát nitrogén, anélkül, hogy esetleg már túlzott mértékben nitrát dús talajoldat alakulna ki és csökkentjük a kimosódás és más típusú nitrogén veszteségek lehetőségét is.

Az ENSIN pontosan ezt tudja. Mivel az összes nitrogén hatóanyag 29%-t eleve nitrát formában tartalmazza ezért a kijuttatás után – megfelelő talajnedvesség viszonyok esetén – a növények azonnal hasznosítható nitrogén hatóanyaghoz jutnak. Mire ez a nitrát hatóanyag mennyiség elfogy, az ammónium forma elkezd átalakulni és a „nitrogénraktárból” folyamatosan kapja az utánpótlást. Tehát az ENSIN-nel a teljes vegetációs periódusban szükséges nitrogén mennyiség kiadható egyetlen jól időzített kora tavaszi adagban a túladagolás és a talajvizek szennyezésének veszélye nélkül!

Ezzel szemben a hagyományos nitrogén műtrágyákból 2–3 osztott adagban kell ugyanezt a mennyiséget kijuttatni. Ugyanis hagyományos nitrogén műtrágyák használata esetén a ritka, nagy adagú N trágyázás sokkal kisebb hatékonyságú, mint a gyakoribb, de kisebb adaggal történő, mely a sószint, kisebb veszteségek és egyenletesebb ellátás szempontjából is kedvezőbb. Tudnunk kell ugyanakkor, hogy az így kijuttatott nitrogén mennyiségének még jó esetben is csak 40–50%-a kerül oda ahová szánjuk, a termesztett növényeinkbe, tehát a talajon keresztül történő nitrogén trágyázás meglehetősen alacsony hatékonyságú. Az alábbi ábra jól szemlélteti a két technológia közötti különbségeket.

ENSIN-es és a hagyományos fejtrágyázási technológia közötti különbség

Látható, hogy hagyományos nitrogén trágyázási technológia esetén a kijuttatás után hirtelen megnő a talajoldat nitrogén ion koncentrációja, túlzott sókoncentráció alakul ki, majd az idő előre haladásával, a növényi nitrogén felvétel és nitrogénveszteségek következtében a talajoldat nitrogén koncentrációja a szükséges szint alá csökken, a növények éheznek. Könnyű belátni, hogy sem a túl magas sókoncentráció, sem az éhezés nem ideális a növényi fejlődés szempontából.

Évtizedes kutatómunkával sikerült meghatározni azt a korábban már említett két nitrifikáció gátló anyagot (DCD és TZ) és a segédanyagoknak azt az egymáshoz viszonyított arányát, amelyet a gyártás során a műtrágyához adagolva az ammónium átalakulás üteme nitráttá megfelelő lesz a talajban és a talajoldat felvehető nitrogén ion koncentrációja a vegetációs időszak egésze alatt a növények számára optimális szint közelében mozog. Az ENSIN a néhány hetes hatástartammal bíró hagyományos nitrogén műtrágyákkal szemben – időjárási körülményektől függően – 8–12 héten keresztül szolgáltatja a tápanyagokat. A hatástartam megnövelésével csökkenthető a fejtrágyázás menetszáma, 2–3 helyett egy, esetleg két alkalomra, mellyel munkaidő, energia, üzemanyag takarítható meg, illetve csökkenthető a növényzet taposási kára. A meghatározott arányban hozzáadott két adalékanyag a talajban biológiailag lebomlik és szelektíven csak a Nitrosomonas baktériumok – ezek végzik a nitrfikációnak nevezett folyamatot, az ammónium oxidálását nitrát nitrogénné – tevékenységét gátolja a műtrágyaszemcsék közvetlen környezetében. Ezzel csökken a nitrát kimosódás lehetősége, a reduktív nitrogén folyamatok során a nitrogén-oxidok képződése is lassul, így a nitrogénveszteség is alacsonyabb lesz.

Az ENSIN hatásmechanizmusa a biokémiai folyamatokra

Az ENSIN technológia optimális szinten tartja a talajoldat nitrogén koncentrációját, ezért a több adagban kijuttatott fejtrágyázás alkalmazásakor jellemző ingadozó, hullámzó nitrogénszint helyett stabil, növényi szempontból optimális nitrogénellátást biztosít hónapokon keresztül. Mindezen tulajdonságok azt jelentik, hogy egy hagyományos nitrogén műtrágyával azonos nitrogénhatás eléréséhez, az ENSIN-ből kevesebb nitrogén hatóanyagot kell kijuttatnunk, hiszen a hatóanyag hasznosulás akár 10–20%-kal is jobb! Az alacsonyabb műtrágyaadag alacsonyabb környezetterhelést is jelent, a csökkentett menetszám kevesebb felhasznált fosszilis üzemanyagot és kibocsátott füstgázt, a nitrát kimosódás veszélyének csökkentése pedig tisztább talajvizet eredményez. Ezért környezetbarát műtrágya az ENSIN!

A termék 2013 óta elérhető termékpalettánkon, azok a termelők, akik az elmúlt években kipróbálták az ENSIN-t nagyon jó tapasztalatokról számoltak be repcében, kalászosokban és kukoricában is. Kalászosok és repce fejtrágyázására különösen ajánlom olyan mély fekvésű területek kezelésére, amelyekre kora tavasszal a reggeli fagyokkal még rá lehet menni a gépekkel elvégezni a munkát, de a felolvadás után csak súlyos taposási károkat okozva vagy esetleg hónapokig egyáltalán nem, különösen csapadékos tavaszon. Jelentős kéntartalmánál fogva az olajnövények (repce, napraforgó, mustár, olajretek, stb.) ajánlott nitrogén műtrágyája. Gabonafélék esetében minőségjavító hatású, növeli a búza sikértartalmát és sütőipari értékét. Kukorica esetében szintén javítja a beltartalmi értékeket, a hektolitersúlyt, fehérje tartalmat.