A nagy műtrágya-dilemma
Amikor meghallják a „műtrágya” szót, sokan azonnal vegyi üzemekben mesterségesen előállított, környezetszennyező, talajromboló anyagokra gondolnak. Bár a műtrágyák összetevőinek kisebb része szintetikus, ipari úton előállított anyag, a készítményekben található hatóanyagok többsége ásványi eredetű és a természetben is megtalálható. Sőt, léteznek egészen különleges technológiák is.
A műtrágyák célja, hogy a növények számára könnyen felvehető formában és nagy koncentrációban biztosítsák a növekedésükhöz elengedhetetlen tápanyagokat. A három fő tápanyag (makroelem), a nitrogén (N), a foszfor (P) és a kálium (K) kulcsfontosságú szerepet játszik a növények életében.
Ásványi eredetű foszfor és kálium
A műtrágyákban található foszfor és a kálium döntő többsége természetes, ásványi eredetű.
A foszfor ásványi foszfátból származik, amit a Föld különböző rétegeiből bányásznak. Ez az ásvány egy természetes kőzet, amely foszfátionokat tartalmaz. A bányászat után a nyers ásványt feldolgozzák, hogy a foszfor a növények számára könnyebben felvehető formába kerüljön, például szuperfoszfát vagy monoammónium-foszfát formájában. Bár a feldolgozás ipari eljárás, maga a kiindulási anyag természetes.
A káliumforrások is hasonlóan természetes eredetűek. A kálium-ásványokat a világ különböző részein bányásszák a talaj mélyebb rétegeiből, ahol évmilliók alatt alakultak ki. A legismertebb káliumtartalmú műtrágya, a kálium-klorid (KCl), az így kinyert természetes sók feldolgozásával jön létre. Foldolgozott, vegyi formák a kálium-szulfát, ami kálium-klorid (KCl) és kénsav (H₂SO₄) reakciójával jöv létre, de a kálium-szulfátot természetes, a tengeri sók elpárolgásából keletkező ásványokból is kinyerik.
Különleges helyet foglal el az ásványi műtrágyák között a polihalit, vagy poliszulfát, ami egy természetes sóásvány, körülbelül 230 millió évvel ezelőtt az ősi tengerek kiszáradása során képződött. Ahogy a neve is sugallja – poli (sok) halit (só) – ez egy összetett kristály, amely négy ásványi anyagot, ként, káliumot, magnéziumot és kalciumot tartalmaz. Ez az ásvány egyedülálló, mert egyetlen forrásból képes biztosítani ezeket a növények számára kulcsfontosságú tápelemeket. A polihalit legfontosabb előnye a lassú oldódás. Víz hatására a benne lévő tápanyagok fokozatosan, hosszú időn keresztül válnak felvehetővé a növények számára. Ez azt jelenti, hogy elegendő évente egyszer vagy kétszer kijuttatni, és a növények folyamatosan jutnak a szükséges tápanyagokhoz. A lassú feltáródásból adódóan a tápanyagok nem mosódnak ki gyorsan a talajból, így nem kerülnek a talajvízbe, így nincs környezetterhelés. A növények mindig annyi tápanyaghoz jutnak és olyan formában, amennyit és ahogyan azt fel tudják venni és hasznosítani. Magnézium- és a kéntartalma javítja segít a talaj pH-ját és szerkezetét. A polihalit tehát a szintetikus műtrágyák kiváló alternatívája, fenntartható és természetes megoldás a növények táplálására.
Természetesen a foszfát- és káliumbányászatnak is vannak környezeti hatásai. A foszfátkőzet bányászata leggyakrabban külszíni fejtéssel zajlik, ami élőhelypusztulást okoz és tájsebeket eredményez, tönkreteszi a termőtalaj felső rétegét. A cégeknek azonban szigorú rekutivációs kötelezettségük van, tehát a természetes környezetet vissza kell állítani, ami részlegesen történik csak meg, aztán természetes beerdősülés hatására fokozódik, de évtizedeket vesz igénybe. A foszfátkőzet természetes módon tartalmazhat nehézfémeket, például kadmiumot és uránt. A bányászati melléktermékekből, a zagyhulladékból kimosódó nehézfémek szennyezhetik a talajvizet és a felszíni vizeket. A cégeket azonban szigorú előírások kötelezik a bányaszat melléktermékek és hulladék megfelelőp kezelésére és ártalmatlanítására.
A káliumásványokat föld alatti tárnákban bányásszák, gyakran a kősóval együtt. A feldolgozás során keletkező nagy mennyiségű sós szennyvíz komoly terhelést jelent a vízi ökoszisztémákra, ha nem kezelik megfelelően. A sós hulladékot éppen ezért speciális tározókban gyűjtik, de egy esetleges szivárgás, technológia fegyelem hiányából adódó baleset súlyos környezeti károkat okozhat. A mélyművelésű bányászat és a feldolgozási folyamatok jelentős energiafelhasználással járnak, ami hozzájárul az üvegházhatású gázok kibocsátásához. A tárnák alatt a talajfelszín elvékonyodhat, beomlások keletkezhetnek.
A nitrogén, mint kivétel
A három legfontosabb tápanyag közül a nitrogén az, amelynek előállítása ipari eljárásokhoz kötődik.
Bár a levegő 78%-a nitrogén, a növények többsége nem tudja közvetlenül felhasználni ezt a formát (N₂). Kivételt képeznek a pillangósok (hüvelyesek), bab, borsó, szója, lucerna, herefélék, baltacim, szarvaskerep stb. amelyek különleges gyökérképződményeiben, a gyökérgümőcskékben ún. Rhizobium baktériumok élnek a növénnyel szimbiózisban. Ebben a kölcsönösen előnyös kapcsolatban a növény cukrokat (szénhidrátokat) és más tápanyagokat biztosít a baktériumoknak, azok pedig cserében a légköri nitrogént a növény számára felvehető, biológiailag hasznosítható formává (ammóniává, majd aminosavakká) alakítják át. Ez a folyamat a nitrogénfixálás, aminek köszönhetően a pillangós növények önellátóvá válnak nitrogén szempontjából, és nem függnek a talajban lévő, korlátozott mennyiségű nitrogéntartalomtól. Ezért nagyon hasznos, ha pillangós zöldtrágya-növényeket vetünk elő- vagy utóveteményként. Amíg a pillangós növény él és fejlődik, a gyökérgümőkben élő Rhizobium baktériumok folyamatosan kötik meg a légköri nitrogént, amit a növény beépít a saját szerves anyagaiba (pl. fehérjékbe). és ezzel egy természetes nitrogénraktárat hoz létre. Amikor a zöldtrágyanövényt a talajba forgatjuk, beszántjuk vagy beássuk, vagy betárcsázzuk, a növényi maradványok lebomlanak. A talajlakó mikroorganizmusok elkezdik felbontani ezeket a szerves anyagokat, és a bennük lévő nitrogént fokozatosan felszabadítják a növények számára felvehető ammónium- és nitrátionok formájában. Ebben a természetes rendszerben a nitrogén felszabadulása nem hirtelen történik, mint egy hagyományos szántóföldi nitrogénműtrágya kiszórása után, hanem lassú és folyamatos bomlási folyamat során, ami ideálissá teszi a következő vetemény tápanyagellátását. Ez a „mineralizáció”, azaz ásványosodás révén biztosított nitrogénutánpótlás akár 3-5 évig is éreztetheti a hatását a talajban.
A pillangós zöldtrágyanövényeknek a nitrogénadagolás mellett sok más haszna is van a talaj és az utóvetemény számára. A gyökerek és a biomassza talajba dolgozása más jótékony hatással is jár: javul a talaj szerkezete, növekszik a humusztartalma, ami serkenti a talajéletet, és ez mind-mind hozzájárul a következő növény egészséges fejlődéséhez.
A nitrogént, bár csekély mértékben, szerves trágyákkal is tudjuk pótolni. Koncentráltabb nitrogéntartalommal rendelkeznek bizonyos trágyalevek és növényi tápoldatok, pl. csalánléből vagy fekete nadálytőből készített saját, természetes tápoldatok. Ezeket a trágyaleveket is csak megfelelő higítással szabad használni, mert összetételük ellenőrizetlen, nem mért, így perzselhetnek.
A nitrogénműtrágyák gyártásának alapja is a légköri nitrogén (N₂) és a földgázban vagy más szénhidrogénekben (pl. kőolaj) lévő hidrogén (H₂) kémiai reakciója, amiből ammónia (NH₃) keletkezik. Ez a folyamat a Haber-Bosch-eljárás. Lényege, hogy a nagy nyomást (150-350 bar) és magas hőmérsékletet kihasználva (400-500 °C) a levegőben bőségesen rendelkezésre álló nitrogént, és a hidrogént ammóniává alakítja, ami a nitrogénműtrágya-gyártás kiindulási anyaga. Az ammóniából származtatott nitrogénműtrágyáknak több típusa is létezik, amelyek a növények számára eltérő módon és gyorsasággal adagolják a nitrogént.
A karbamid, vagy urea (CO(NH₂)₂) a legelterjedtebb szilárd nitrogénműtrágya. Előállítása az ammónia és a szén-dioxid reakciójával történik, szintén magas nyomáson és hőmérsékleten.
Az ammónium-nitrát gyártásához az ammóniát (NH3) levegő oxigénjével salétromsavvá (HNO₃) alakítják. A keletkezett salétromsavból ammónia hozzáadásával ammónium-nitrát (NH₄NO₃) keletkezik. Bár az ammónium-nitrát stabil vegyület, bizonyos körülmények között (magas hőmérséklet, zárt tér, éghető anyagokkal való szennyeződés) felrobbanhat. Az ilyen jellegű robbanások óriási pusztítást okozhatnak, mivel a vegyület magas oxigéntartalma miatt képes saját égését fenntartani. A múltban számos ipari katasztrófa történt, amelyek rávilágítottak az ammónium-nitrátban rejlő veszélyekre. Éppen ezért az utóbbi években az ammónium-nitrát tartalmú műtrágyák szabályozása jelentősen szigorodott Európában, elsősorban a robbanóanyag-prekurzorokra vonatkozó jogszabályok keretében. Ezt a szigorítást a terrorizmus elleni küzdelem, valamint a sajnálatos ipari balesetek (például a 2020-as bejrúti kikötői robbanás) váltották ki.
A legfontosabb európai szabályozás, az Európai Parlament és a Tanács 2019/1148 rendelete 2021. február 1-jén lépett hatályba, ami az ammónium-nitrátot „korlátozott robbanóanyag-prekurzornak” minősíti. A rendelet értelmében a 16%-ot meghaladó ammónium-nitrát-nitrogén tartalmú műtrágyákat (ez kb. 45,7% ammónium-nitrátnak felel meg) csak profi felhasználók (pl. gazdálkodók, mezőgazdasági vállalkozások). A rendelet megtiltja a fenti összetételű műtrágyák értékesítését a lakosság számára. A vásárlás során a kereskedőnek ellenőriznie kell a vevő személyazonosságát és szakmai jogosultságát. A vevőnek írásbeli nyilatkozatot kell kitöltenie, amelyben megjelöli a felhasználás célját. Az értékesítő köteles nyilvántartást vezetni a tranzakciókról és megőrizni azokat. A kereskedőknek be kell jelenteniük a gyanús tranzakciókat, hiányt vagy lopást a hatóságok felé.
A szabályozás célja, hogy megakadályozza, hogy az ammónium-nitrát illetéktelen kezekbe kerüljön, mivel az könnyen felhasználható robbanóanyagok előállítására.
Pétisó: a magyar találmány
Az ammónium-nitrát, mint láthattuk, önmagában robbanásveszélyes anyag, és emellett erősen higroszkópos (vízmegkötő) is, ami megnehezíti a tárolását és kezelését. Mészkő vagy dolomit hozzáadásával csökken a robbanásveszély, javulnak a fizikai tulajdonságai (kevésbé tapad össze), és a műtrágya egyúttal kalcium- és magnéziumforrássá is válik. Ez a pétisó, amit 1931-ben a magyarországi pétfürdői Nitrogénművek fejleszett ki. Hatóanyaga ammónium-nitrát és dolomitliszt, kémiai képlete NH4NO3 + CaMg(CO3)2. A kereskedelmi forgalomban kapható pétisó-termékek jellemzően 27% nitrogént, 5% magnézium-oxidot és 7% kalcium-oxidot tartalmaznak.
A pétisó számos előnnyel rendelkezik. Mivel a mészkő lúgos kémhatású, semlegesíti az ammónium-nitrát savanyító hatását, csökkenti a talaj elsavanyodását, így különösen alkalmas savanyú talajok kezelésére. A kétféle nitrogénforma (ammónium és nitrát) kombinációja lehetővé teszi a növények folyamatos és kiegyensúlyozott tápanyagellátását. A benne lévő mészkő és dolomit révén pótolja a növények számára létfontosságú kalciumot és magnéziumot, amelyek nélkülözhetetlenek a megfelelő növekedéshez és termésminőséghez.
Miért használjuk műtrágyát?
A szerves trágyák (pl. komposzt, istállótrágya) a talajban lévő mikroorganizmusok segítségével, lassú lebontás révén adják le a tápanyagokat. A szerves trágyák hatóanyagtartalma viszonylag alacsony. A legtöbb házi készítésű komposzt NPK-tartalma 0,5-1,5%. A kereskedelmi forgalomban kapható granulált szervestrágya-készítmények NPK aránya kb. 3-3-3, 4-4-4, vagy 4-3-8 százalék. A gyártóknak közel azonos hatóanyagtartalmat kell biztosítaniuk minden zsák esetében. A szerves trágyák legnagyobb haszna abban van, hogy javítják a talaj szerkezetét és növelik humusztartalmát, illetve fenntartják a talajéletet. Aktív talajélet, a talajlakó mikroszervezetek (pl. baktériumok, gombák, algák, rovarok, férgek) milliárdjai nélkül az ásványi trágyák és műtrágyák sem tudnak hasznosulni megfelelően!
A műtrágyákkal biztosítható a növények gyors és hatékony tápanyagpótlása. Mivel vízben oldódó, egyszerű, szervetlen vegyületekből állnak, a növények szinte azonnal fel tudják venni a bennük lévő tápanyagokat. Ez különösen fontos, ha gyorsan kell orvosolni egy tápanyaghiányt, például kezdeti hiánytünetek (pl. sárguló levelek) esetén. A műtrágyák összetétele pontosan szabályozható, így célzottan tudjuk pótolni a hiányzó tápelemeket (pl. csak nitrogént, vagy csak foszfort), és beállítani a növény igényeinek megfelelő NPK-arányt. A műtrágyák magas tápanyagtartalommal rendelkeznek, koncentrált formában, 15-20-25%-os, vagy akár magasabb arányban tartalmazzák a szükséges tápelemeket, ami gazdaságossá teszi a szállításukat és a kijuttatásukat, különösen nagy területeken. Kevesebb mennyiség is elegendő ahhoz, hogy a kívánt hatást elérjük. Jellemzően granulátum vagy folyékony formában kaphatók, amelyek könnyen tárolhatók és akár gépekkel is pontosan adagolhatók.
Szabályozott tápanyagleadás
A szabályozott tápanyag-leadású burkolt műtrágyák különleges helyet foglalnak el a műtrágyák között. Olyan speciális termékek, amelyek a tápanyagokat fokozatosan és hosszú időn keresztül adagolják. A burkolt műtrágyák hőmérséklettől és a talaj nedvességtartalmától függően fokozatosan adják le tápanyagtartalmukat. Amikor a talaj felmelegszik és vizet vesz fel, a féligáteresztő burkolat fokozatosan magába engedi a vizet, és feloldja a benne lévő tápanyagokat, amelyek a koncentrációkülönbség miatt, az ozmózis elve alapján lassú ütemben kiáramlanak a talajba. A folyamat addig tart, amíg a szemcse teljesen kiürül, a növényi gyanta vagy polimer burkolat pedig lebomlik a talajban. A melegebb és nedvesebb talaj gyorsabb tápanyagleadást eredményez, ami pontosan igazodik a növények aktív növekedési üteméhez. Többféle hatástartamban és tápanyagleadási ritmusban elérhető. A technológia legismertebb és legrégebbi márkája az Osmocote, amelyet az 1960-as években dolgotak ki az USA-ban, azóta már az ötödik generációs technológiát dobták a piacra. Az Osmocote az ICL (korábban Everris és Scotts) cégcsoport zászlóshajója a szabályozott tápanyag-leadású műtrágyák piacán. Az ICL kínálatában az Osmocote-on kívül a főleg szántóföldi növénytermesztésben és a gyümölcsösökben használt Agroblen és Agromaster, a gyep- és parkfenntartásban alkalmazott Sierrablen Plus, ProTurf, Landscaper Pro műtrágyák is alkamazzák ezt a technológiát. Az ICL legújabb, fenntartható burkolási technológiája a szabályozott tápanyag-feltáródású műtrágyák körében az eqo.s®, ami egy biológiailag teljesen lebomló burkolat. Ezt elsőként a főleg sport- és golfpályákra ajánlott a Sierrablen Plus gyepfenntartó műtrágya-márkánál vezették be.
A piacvezető Osmocote mellett más jól ismert márkák is alkalmazzák a burkrolási technológiát, így pl. a Basacote, a Multicote, az Ekote vagy a Nutricote.
A burkolt műtrágyák a jelenleg ismert legkörnyezetbarátabb termékek. Magas hatóanyag-tartalommal rendelkeznek, hosszú, akár 12-14 hónapos a hatástartamuk. Mivel a tápanyagok fokozatosan, a növény növekedési ütemével összhangban táródnak fel és válnak felvehetőve, a növény minden milligrammját hasznosítja, nem mosódik ki a talajvízbe és nem illan el a levegőbe.
Bár a műtrágyáknak számos előnyük van, a legkedvezőbb hatást a kertben akkor érjük el, ha a különböző tápanyagforrásokat kombináljuk, tehát ásványi trágyák mellett szerves trágyákat is használunk, illetve zöldtrágynövényeket is vetünk.
Következő cikkünkben a mikroelemekről, valamint az ásványi és szerves talajjavító készítményekről szólunk.
Ez is érdekelheti:
Tavaszi ültetés és műtrágyázás okosan
Ismerjük meg jobban talajunkat!
A granulált szerves trágyák 10 előnye
