A légkörben található üvegházhatású gázok (CO2 és N2O) koncentrációjának növekedését elsősorban az emberi tevékenységek, így például a mezőgazdasági művelés során elvégzett beavatkozások okozzák. A mezőgazdasági művelés során kijuttatott trágyákból pedig ammónia (NH3) távozik a légkörbe, mely egyrészt környezeti terhelést jelent, másrészt a kijuttatott trágya hatékonyságát csökkenti. A globális éghajlatváltozás a mezőgazdasági termelés számára is kihívást jelent, mind a termelés biztonsága, mind az élelmiszerbiztonság szempontjából. A talaj különösen fontos szerepet tölt be az éghajlatváltozás mérséklésében, ugyanis a talaj szervesanyag tartalma alapvetően meghatározza a talaj termékenységét, szerkezetét, vízgazdálkodását és ezáltal a mezőgazdasági termékenységet is. Ezért a talaj szénkészleteinek megőrzése és növelése egyszerre szolgálja az éghajlatváltozás mérséklését, a talaj egészségének fenntartását és a hosszútávú élelmezés biztosítását. A mezőgazdasági termelés szintjén a légköri CO2 koncentráció csökkentésének módja lehet egyrészt a talaj CO2-kibocsátásának csökkentése, másrészt a talajok szén tartalmának növelése. Az elmúlt évtizedekben egyre nagyobb szerephez jutnak azok a regeneratív mezőgazdasági gyakorlatok, melyek ezeket a célokat követik. Ugyanakkor figyelembe kell venni azt, hogy a különböző, a CO2 kibocsátás csökkentését vagy a szénmegőrzést célzó gyakorlatok milyen hatással vannak például az N2O vagy NH3-kibocsátásra, hiszen gyakran egymással ellentétes irányú folyamatokról van szó.
A projekt során célul tűztük ki, hogy különböző mezőgazdasági gyakorlatok – pl. a talajművelés vagy a trágyázás – hatását a talaj üvegházhatású gáz és ammónia kibocsátásának szempontjából együttesen értékeljük. Vizsgálatainkat különböző beállított kísérletekben végeztük el.
Vizsgálataink során megállapítottuk, hogy két évtizede fenntartott talajművelési kísérletben a no-till (NT) rendszer jelentősen növelte a talaj szén és nitrogén tartalmát a szántott (MP) és a sekélyen művelt (SC) kezelésekhez képest, bár az éves kumulatív CO2 kibocsátás rendszerint a szántott parcellákon volt a legalacsonyabb. A talaj nedvesség tartalma jellemzően a szántott parcellán volt a legalacsonyabb, míg a NT parcellákon a legmagasabb. Ezzel jól korrelált a talaj N2O kibocsátása, mely jellemzően csak nedves körülmények között mérhető, így a szántott parcellákon számottevő kibocsátás nem mutatkozott. Figyelembe véve a termés mennyiségét, a talaj felső rétegében megmutatkozó szerves anyag különbségét, illetve a talaj CO2 kibocsátásának nagyságát, a legkedvezőbb képet a sekélyen művelt forgatás nélküli művelés mutatta, mely köztes állapotot képviselt a szántás és a no-till rendszer között.
Szintén a talajművelés hatását vizsgáltuk egy 2023-ban beállított regeneratív kísérletben, ahol hasonló kezelések (MP, SC, NT) kerültek beállításra. Megállapítottuk, hogy sem a talaj CO2 kibocsátásában, sem a szerves anyag tartalmában ilyen rövid távon szignifikáns különbséget nem lehet kimutatni, míg a talaj nedvességtartalma már ilyen rövid idő alatt is kedvezőbben alakult a forgatás nélküli művelésben. Összességében tehát a forgatás nélküli sekély művelés ajánlható, mint fenntartható – a termés mennyiségét és a talaj termékenységét egyaránt szem előtt tartó – talajművelési mód.
Trágyázási kísérletekben végzett vizsgálataink alapján kimutattuk, hogy a CO2 egyenértékben kifejezett teljes ÜHG kibocsátás magasabb volt a szerves trágyával kezelt parcellákon, mint a műtrágyázott vagy műtrágyát és szervestrágyát egyaránt kapó területeken. Ugyanakkor a termés mennyiségét is figyelembe vevő üvegházhatású gáz index alapján, a kombinált trágyázás tekinthető a legkedvezőbb trágyázási módnak, ahol a magas termés kompenzálni tudja a magasabb ÜHG kibocsátást.
A projekt során végig együttműködtünk a Szegedi Tudományegyetem Optikai és Kvantumelektronikai Tanszékével, ahol közösen végzett NH3 kibocsátás mérésekkel segítettük a tanszék által fejlesztett fotoakusztikus mérőműszer fejlesztését.
A kutatócsoport munkája itt követhető: fenntarthatotechnologiak.hu/ATK TAKI