Áttekintés

Részletek

Az intercropping technológia alkalmazása – áttekintés
Az vetésközi termesztés (intercropping), vagyis a többféle növény egyidejű termesztése egy hagyományos mezőgazdasági gyakorlat, amely az alacsony inputú, fenntartható mezőgazdasági rendszerek kialakításában kulcsszerepet játszik. A rendszerben különböző növények térbeli és időbeli társítása javítja a tápanyagok kihasználását, csökkenti a talajeróziót, és növeli a biodiverzitást, miközben a környezetre gyakorolt hatása is kedvező. Az intercropping hozzájárul a terméshozamok növeléséhez, fenntartja a talaj termékenységét, és segíthet csökkenteni a gyomosodást. A hüvelyes növények gyakran alkotóelemei az intercropping rendszereknek, mivel képesek megkötni a légköri nitrogént, javítva ezzel a talaj tápanyagtartalmát. Az ilyen rendszerek azonban megfelelő menedzsmentet igényelnek, hogy minimalizálják a növények közötti versenyt, és maximalizálják az erőforrások hatékony felhasználását.
   
A technológia gyakorlatát széles körben tanulmányozták a biológiai sokféleség növelésére, az erőforrás-felhasználás optimalizálására és a terméshozam általános stabilitásának javítását szolgáló képessége miatt. Az intercropping egyik fő előnye, hogy képes csökkenteni a monokultúrával kapcsolatos kockázatokat, például a kártevők mennyiségét és a talajdegradációt (Snyder et al. 2016). Ezenkívül hozzájárulhat a talaj egészségéhez azáltal, hogy csökkenti a talajeróziót, növeli a szervesanyag-tartalmat, és a több gyökérrendszer jelenléte javítja a talajszerkezetet (Teasdale et al. 2007). A különböző növekedési szokásokkal rendelkező növények, mint például a mélyen gyökerező és sekély gyökerű növények integrálása szintén segíthet a vízfelhasználás hatékonyságában, ezzel is mérsékelve a szárazság okozta stresszt (Bresnan et al. 2017). Ily módon ez a termesztési mód olyan ökológiai előnyöket biztosíthat, amelyek hozzájárulnak a mezőgazdasági termelés fenntarthatóságához.
Kultúrnövényeink tápanyagigényeinek kiszolgálásában segíthetnek minket a nitrogénmegkötésre képes növények. Elsőnek a légkörből gyökereikbe, majd ebomlásuk során talajba juttatva a nitrogént. A kutatások azt mutatják, hogy az optimális növénytársítások nemcsak a nitrogénmegkötést növelhetik, hanem hozzájárulhatnak a talaj termékenységének fenntartásához, így a termelés fenntarthatóságához. A megfelelő fajták és rendszerek kiválasztása lehetővé teszi a nitrogénmegkötés és a növényi hozamok maximalizálását, miközben csökkentik az erőforrások felhasználását és javítják a környezeti hatásokat.
Több kutatásban is megállapították, hogy kiemelten kell kezelni a társított növények megválasztását. Bizonyos növénykombinációk például kedvezőbb hatással vannak a bab növekedésére és nitrogénmegkötési képességére, míg mások rontják azokat. A megfelelő társítások hozzájárulhatnak a talaj tápanyagtartalmának fenntartásához és a növények jobb tápanyaghasznosításához. (Akanksha Singh et al. 2023) Cukornád és szója növények társítása is kedvező, kombinációjukban is kimutatták a talajban kedvezően alakuló nitrogéntartalom változását. (Yue Liu et al. 2021) Egy földimogyorót alkalmazó forgatás nélküli kísérletben szintén alátámasztották a fajtaválasztás fontosságát, miszerint a megfelelő fajták alkalmazása elősegíti a biológiai nitrogénmegkötést. A kutatás kimutatta, hogy a fajták közötti variációk fontos szerepet játszanak a nitrogénkötés mértékében, és a megfelelően kevert fajták kiválasztása segíthet optimalizálni a hozamokat, miközben csökkenti az erőforrások szükséges mennyiségét. (Elizabet Tlou Mogale et al. 2023)
Heng-Yu Hu és társai megállapították, hogy az intercropping rendszerekben a gyökérváladékok kulcsszerepet játszanak a nitrogénmegkötést elősegítő mikrobiális aktivitásban. A kutatás azt találta, hogy a különböző növények gyökérváladékai serkenthetik a talajban élő mikroorganizmusokat, amelyek elősegítik a nitrogén fixálását. A gyökérinterakciók fontosságára Zhao Yajiao és társai mutattak rá. Hatásuk kulcsfontosságú az intercropping rendszerben, ugyanis a különböző növények közötti gyökér-interakciók növelhetik a hüvelyesek gyökeresedését, ezzel javítva a nitrogénkötés hatékonyságát.

A gyomosodási problémában is segítségünkre lehet egy, a főnövényünkhöz és annak termesztéstechnológiájához megfelelően kiválasztott vetésközi technológia. Kimutatták, hogy az intercropping gyakorlata jelentősen hozzájárul a gyomok elnyomásához. Ez az előny különféle mechanizmusok révén jelentkezik, beleértve a megnövekedett talajtakarást, a fényért, tápanyagokért és vízért való versengést, valamint egyes növényfajok allelopátiás hatásait. A tanulmányok azt mutatják, hogy a közbevetés csökkentheti a gyomnövekedést azáltal, hogy korlátozza a gyomfajok számára rendelkezésre álló helyet és erőforrásokat (Chauhan & Johnson. 2010). Például az alacsonyabb és magasabb növények kombinációja hatékonyan árnyékolhatja a talajt, gátolva a gyomnövények kikelését és fejlődését (Zhao et al. 2018). Ezenkívül a mély vagy sűrű gyökérrendszerrel rendelkező növények a tápanyagfelvételi versenynek köszönhetően ronthatják a gyomok növekedési potenciálját (Hauggaard-Nielsen et al. 2001). Emellett egyes közbevetési rendszerek, mint a már említett hüvelyesek, növelhetik a talaj nitrogéntartalmát, ami elnyomhat bizonyos nitrogénszintre érzékeny gyomfajokat (Ghosh et al. 2013). Összességében a jól megtervezett közbevetési rendszerek fenntartható, környezetbarát alternatívát kínálnak az integrált gyomirtás számára, különösen, ha a helyi környezeti és termésviszonyokhoz igazítják őket.
2022-2023-ig saját kísérleteket folytatva kukorica kultúrába vetettünk pillangós növényeket nitrogénmegkötés céljából. A nem megfelelően módosított termesztéstechnológia miatt kedvezőtlen körülmények alakultak ki a kukoricába vetett keverék számára, így azok kelése és fejlődése nem volt megfelelő, nem volt mérhető nitrogénszint változás a kontrollhoz képest. Megmutatkozott az a tény, hogy az intercropping technológia alkalmazása megkívánja a főnövény termesztéstechnológiájának bizonyos mértékű módosítását is annak érdekében, hogy a légköri nitrogén talajban felhasználásának kedvező hatásait kiaknázhassuk.
Fontos megjegyezni, hogy a vetésközi termesztéstechnológia alkalmazása akkor ideális, ha képes általánosságban javítani egy gazdálkodási technológián. Több éven át alkalmazva képes megmutatni, hogy az adott gazdaságban milyen előnyöket, költséget, munkaerőigényt, hozamalakulást produkál az intercropping technológia. Fokozatosan, egyre nagyobb területen, körültekintően alkalmazva megtapasztalható, hogy mennyire illik bele egy adott egyéni gazdaság termelési rendszerébe.
Az intercropping jövője szoros kapcsolatban áll a fenntartható mezőgazdaság fejlődésével. A globális élelmiszerbiztonság biztosítása érdekében egyre inkább szükség lesz a diverzifikált, fenntartható gazdálkodási rendszerekre.
Czakó Iván, Karotin Kft.
Discovery Center Nonprofit Kft.2100 Gödöllő, Egyetem tér 1.
Tel: +36 20 956 2654 Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát. https://drdc.eu/

Forrás:
• Akanksha S, Christian S, Pietro P. M. I. (2023), Nitrogen fixation by common beans in crop mixtures is influenced by growth rate of associated species. BMC Plant Biol. 2023 May 15;23:253. doi: 10.1186/s12870-023-04204-z
• Heng-Yu H., Hong L., Min-Min H., Ya-Nan R., Meng-Kun Z. Ru-Yue L., Yin Z., Geng L., Jian-Sheng C., Tang-Yuan N., Yakov K. (2021), Nitrogen fixation and crop productivity enhancements co-driven by intercrop root exudates and key rhizosphere bacteria. Journal of Applied EcologyVolume 58, Issue 10 p. 2243-2255
• Elizabeth T. M. Kwabena K. A. Lawrence M. Yehenew G. K. (2023). Biological Nitrogen Fixation of Cowpea in a No-Till Intercrop under Contrasting Rainfed Agro-Ecological Environments. Sustainability 2023, 15(3), 2244; https://doi.org/10.3390/su15032244
• Yue L., Wenqing M., Hongliang H., Ziting W., Yanhong C. (2021). Effects of Sugarcane and Soybean Intercropping on the Nitrogen-Fixing Bacterial Community in the Rhizosphere. Microbe and Virus Interactions with Plants, Volume 12.
• Chauhan, B. S., & Johnson, D. E. (2010). Weed management in rainfed rice: The potential of integrated weed management. Field Crops Research, 118(1), 1-10.
• Zhao, M., Liu, Z., & Zhang, D. (2018). The effects of intercropping on weed management and productivity in agricultural systems: A review. Field Crops Research, 223, 15-23.
• Hauggaard-Nielsen, H., Ambus, P., & Jensen, E. S. (2001). The impact of intercropping on the yield of barley and peas in a temperate climate. Field Crops Research, 70(1), 1-12.
• Ghosh, P. K., Bandyopadhyay, K. K., & Saha, M. N. (2013). Nitrogen fixation and weed suppression in legume-based intercropping systems. Agriculture, Ecosystems & Environment, 177, 50-58.
• Snyder, C. S., Bruulsema, T. W., Jensen, T. L., & Fixen, P. E. (2016). Review of the effects of intercropping on crop yields and productivity. Agronomy Journal, 108(2), 648-657.
• Hauggaard-Nielsen, H., & Jensen, E. S. (2008). Effects of intercropping on nutrient uptake and yield of cereal-legume mixtures. Field Crops Research, 107(2), 95-104.
• Teasdale, J. R., & Mohler, C. L. (2007). The role of cover crops in the control of soil erosion and weed suppression in agricultural systems. Weed Science, 55(4), 464-474.
• Bresnan, E., Van Der Meer, M. T., & Peerlings, J. (2017). Resource use efficiency in intercropping systems: Interactions between water, nutrients, and light. Agricultural Systems, 154, 72-81.