Mikroelem-terhelés hatása a repcére (Brassica napus L. ssp. oleifera) karbonátos homoktalajon

Duna–Tisza közi karbonátos homoktalajon vizsgáltuk a 0, 30, 90 és 270 kg·ha-1 mikroelem-terhelés hatását a repcére. A mikroelemek sóit egy ízben a kísérlet indulásakor (1995 tavaszán) szórtuk ki Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, CuSO4, Pb(NO3)2, Na2SeO3, ill. ZnSO4 formájában. A 6 elem×4 terhelési szint = 24 kezelés×3 ismétlés = 72 parcellát jelentett (7×5 = 35 m²-es parcellákkal). A termőhely a homoktalajokra jellemzően rossz vízgazdálkodású, aszályérzékeny, és a főbb tápelemekkel (N, P, K) gyengén ellátott. A szántott réteg 0,7–1,0% humuszt, 2–3% CaCO3-ot tartalmaz, a talajvíz 5–10 m mélyen található. Alaptrágyaként 100–100–100 kg N, P2O5 és K2O hatóanyagot alkalmaztunk hektáronként évente az egész kísérletben. A főbb eredmények: – Az őszi káposztarepce 10 hónapos tenyészideje alatt összesen 545 mm csapadékot kapott. A száraz őszi és téli időszak miatt a magtermés alig 1 t·ha-1, a melléktermés 5 t·ha-1 mennyiséget ért el a szennyezetlen talajon. A növekvő Se-terhelés nyomán a magtermés igazolhatóan 45%-kal, a melléktermés 22%-kal csökkent a kontrollhoz képest a 7. éves utóhatás eredményeképpen. Egyéb elemek utóhatása nem volt igazolható. – Az aratáskori szalmában szennyezett talajon a maximális Cr-koncentráció a Cr(III)-kezelésben 0,4, a Cr(VI)-kezelésben 1,6 mg·kg-1 volt. A magban a Cr-dúsulás egyik kezelésben sem volt igazolható. Az Pb-tartalom elérte a 0,6 mg·kg-1 értéket az ólommal erősen szennyezett talajon, de a magban minden esetben méréshatár alatt maradt. A Cu-tartalom is alig emelkedett a magban, a Zn pedig a növekvő Zn-terhelés ellenére nem változott. A melléktermésben a Cu és a Zn megkétszereződött ugyanott. A szelén hiperakkumulációt mutatott mindkét növényi részben, két nagyságrendbeli dúsulással. A repce magja élelmezési, melléktermése takarmányozási célra alkalmatlanná vált az extrém Se-akkumuláció miatt. – A repce aratáskori föld feletti termésébe a Cr(III)-kezelésben 2,8, a Cr(VI)-kezelésben 10 g·ha-1 Cr épült be. A maximális Pb-, Cu-, Zn- és Se-felvétel 3,6, 30, 109 és 1660 g·ha-1 volt. A felvett Se 93%-át a melléktermés akkumulálta. Ahhoz, hogy pl. a 270 kg·ha-1 talajszennyezés eltűnjön fitoremediációval az Se esetében 163, a cinknél 2477, a réznél 9 ezer, a krómnál (Cr-VI-kezelés) 27 ezer, illetve ólomnál 75 ezer év kellene elméletileg azonos termesztési viszonyokat feltételezve. – A szennyezetlen kontrolltalajon a repce 1 t mag + a hozzá tartozó melléktermésével 78–46–96–158–27 = N–P2O5–K2O–CaO–MgO kg·t-1 fajlagos tartalmat mutatott. Ez a hazai szaktanácsadásban ajánlott fajlagosakat a K2O esetében mintegy 2-szeresen, míg a CaO és MgO esetén 3-szorosan haladja meg, részben az igen tág melléktermés/főtermés arányra, részben a karbonátos termőhelyre visszavezethetően. | The effect of 0, 30, 90 and 270 kg·ha-1 microelement loads on rape was investigated on a calcareous sandy soil in the region between the Danube and Tisza rivers. The salts of the microelements, in the form of Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, CuSO4, Pb(NO3)2, Na2SeO3 and ZnSO4, were applied on a single occasion at the start of the experiment in spring 1995. The four rates of six elements in three replications gave a total of 72 plots, each measuring 7×5 m = 35 m². The growing site, which had the poor moisture regime characteristic of sandy soils, was prone to drought and poorly supplied with macroelements (NPK). The ploughed layer contained 0.7–1.0% humus and 2–3% CaCO3. The groundwater was located at a depth of 5–10 m. Basic fertilization with 100 kg each of N, P2O5 and K2O per hectare was applied to the whole experiment every year. The main results were as follows: – In the course of the 10-month vegetation period, the winter rape crop received a total of 545 mm precipitation. Due to the dry weather in autumn and winter, the seed yield hardly reached 1 t·ha-1 and the by-product yield was 5 t·ha-1 on the untreated soil. In response to rising rates of Se the seed yield dropped significantly by 45% and the by-product yield by 22% compared with the control, when the carry-over effect was examined in the 7th year. The carry-over effect of the other elements was not significant. – On contaminated soil the maximum Cr concentration in the straw at harvest was 0.4 and 1.6 mg·kg-1 in the Cr(III) and Cr(VI) treatments, respectively. There was no significant Cr accumulation in the seed in either treatment. The Pb content reached 0.6 mg·kg-1 on soil severely loaded with lead, but in all cases the content in the seed was below the detection limit. The Cu content, too, increased hardly perceptibly in the seed, and the Zn content did not change as the Zn rate increased. In the by-products, however, the Cu and Zn contents both doubled. Selenium exhibited hyperaccumulation in both plant organs, with a concentration increase of two orders of magnitude, making the rape seed and the by-products unsuitable for human and animal consumption, respectively. – The quantity of Cr incorporated into the aboveground yield of rape at harvest amounted to 2.8 and 10 g·ha-1 in the Cr(III) and Cr(VI) treatments, respectively. The maximum uptake of Pb, Cu, Zn and Se was 3.6, 30, 109 and 1660 g·ha-1, respectively. Some 93% of the Se absorbed was accumulated in the by-products. The time required for the complete phytoremediation of soil contaminated with the 270 kg·ha-1 rate would be 163 years for Se, 2477 years for zinc, 9000 years for copper, 27,000 years for chromium Cr(VI) and 75,000 years for lead, assuming the same farming conditions. – On the untreated control soil the specific element content of 1 t seed + the associated by-products (kg·t-1) was 78 for N, 46 for P2O5, 96 for K2O, 158 for CaO and 27 for MgO. This is around twice the specific contents recommended by the Hungarian extension service for K2O and three times as high for CaO and MgO, partly due to the very wide by-product/main product ratio and partly as a consequence of the calcareous soil