rta Forray Alfrd Glits Mrton Gyrs Jnos Kappel Nomi Ombdi Attila Pap Zoltn Pnzes Bla Rcz Istvnn Slezk Katalin Szri Andrs Szrin Zielinska Alicja Terbe Istvn Tompos Dniel

Ez a knyv az Intzmnykzi Tanknyvkiadsi Szakrt Bizottsg tmogatsval kszlt. Az egyetemek s fiskolk mezgazdasg-tudomnyi karain javasolt tanknyv.

Talaj nlkli zldsghajtatsSzerkesztette

Terbe Istvn - Slezk Katalin

T7TS

MEZ GAZDA

\wm\

Lektorlta Horinka Tams Kovcs Andrs Led Ferenc Molnr Andrs Szamosi Csaba Zentai k o s Az brkat S z a b O r s o l y a ksztette

A megjelenst szponzorlta a B A S F Hungria Kft. www.agro.basf.hu

-BASF dr. T e r b e I s t v n - dr. S l e z k K a t a l i n , 2 0 0 8 ISBN 978-963-286-417-4

Hirdetsszervezs:

Fidelis Reklm- s Rendezvnyszervez E. C. Vizi Bernadett Tel.: (06-70) 771-3637 Fax: (06-70) 900-8903 e-mail: fidelis@vipmail.hu 1173 Budapest, Meztrkny u. 46.

Mezgazda Kiad - az 1795-ben alaptott Magyar Knyvkiadk s Knyvterjesztk Egyeslsnek tagja 1036 Budapest, Lajos u. 44-68/B Felels kiad: a kiad gyvezet igazgatja Felels szerkeszt: Wenszky gnes Mszaki vezet: Gerlci Judit Mszaki szerkeszt: Berkes Tams A bort Helnyi Tibor sorozatterve alapjn kszlt Bortfot: Kappel Nomi Megjelent 32,9 (A/5) v terjedelemben, 143 brval MGK712 347/08

Tartalom

1. Bevezets (Terbe Istvn - Pap Zoltn) 1.1. A talaj nlkli termeszts fogalma, felosztsa, talaj nlkli termesztsi rendszerek 1.2. A talaj nlkli termeszts trtnete 1.3. A talaj nlkli termeszts gazdasgi jelentsge 1.4. Irodalom 2. A talaj nlkli termeszts kmiai alapjai (Rcz Istvnn) 2.1. Tpoldatos termesztsben hasznlatos kmiai alapfogalmak 2.2. A vz szerepe a talaj nlkli termesztsben 2.2.1. A talaj nlkli termesztsben hasznlatos vz minsgi mutati 2.2.2. A vizek kmiai minstse vzkultrs termesztshez 2.2.3. Vzforrsok, vznyersi lehetsgek 2.2.4. Az ntzvz minsgnek javtsi lehetsgei 2.3. Irodalom 3. A talaj nlkli termeszts fiziolgiai alapjai (Ombdi Attila - Terbe Istvn) 3.1. A zldsgnvnyeket alkot vegyletek s elemek 3.2. A vz s a tpanyagok felvtele 3.2.1. A vzfelvtel mdja 3.2.2. A tpanyagok felvtelnek mdja 3.3. A vz s a tpanyagok felvtelt befolysol tnyezk 3.3.1. A vz- s a tpanyagok felvtelt befolysol gykrkzeg tnyezk 3.3.2. A vz s a tpanyagok felvtelt befolysol klimatikus tnyezk 3.3.3. A vz s a tpanyagok felvtelt befolysol nvnyi tnyezk 3.4.lettani eredet betegsgek, fejldsi rendellenessgek 3.4.1. Kedveztlen vzelltssal sszefgg fejldsi rendellenessgek tnetei 3.4.2. Kedveztlen fnyviszonyokkal sszefgg fejldsi rendellenessgek tnetei 3.4.3. Hmrsklettel sszefgg fejldsi rendellenessgek tnetei 3.4.4. Tpanyagelltssal sszefgg fejldsi zavarok tnetei 3.5. Irodalom 4. A talaj nlkli termesztsben hasznlatos kzegek s elhelyezsk 4.1. A talaj nlkli termesztsben hasznlatos kzegekkel szemben tmasztott minsgi kvetelmnyek (Kappel Nomi) 4.1.1. Kzegek fizikai tulajdonsgai 4.1.2. Kzegek kmiai tulajdonsgai 4.1.3. Kzegekkel szemben tmasztott kvetelmnyek

9 10 15 17 19 20 20 23 24 28 32 36 42 43 43 46 46 47 51 51 57 60 60 66 68 69 70 80

81 81 87

4.2. A talaj nlkli termesztsben hasznlatos kzegek jellemzse (Slezk Katalin - Pap Zoltn) 4.2.1. Szerves eredet gykrrgzt kzegek 4.2.2. svnyi eredet anyagok 4.2.3. Manyagok (szivacsok, habok stb.) 4.2.4. Keverkek 4.3. A kzegek elhelyezsnek elmlete s gyakorlata (Szrin Zielinska Alicja - (Tompos Dniel)) 4.3.1. Az elhelyezsi rendszer megvlasztsnak szempontjai 4.3.2. Tbls elhelyezs 4.3.3. Vdrs (ednyes) elhelyezs 4.4. Irodalom 5. A talaj nlkli termeszts mszaki alapjai 5.1. A talaj nlkli termesztsre alkalmas termesztltestmnyek (Gyrs Jnos) 5.1.1. A termesztltestmnyek elhelyezse s ptse 5.1.2. A talaj nlkli termesztsben alkalmazott ednyek, tartk 5.1.3. A termesztltestmnyek mszaki felszereltsge 5.2. Tpoldatoz berendezsek (Szri Andrs - Szrin Zielinska Alicja) 5.2.1. A berendezsek kivlasztsnak szempontjai 5.2.2. Vzkivtel s kezelse 5.2.3. A tpoldat elksztse 5.2.4. Az ntzs vezrlse 5.2.5. A tpoldat sztosztsa 5.2.6. A recirkulcis rendszerek elemei 5.2.7. Az ntzrendszer karbantartsa 5.3. Irodalom 6. Klmaszablyozs (Forray Alfrd) 6.1. Az automatizlt klmaszblyozs alapfogalmai 6.1.1. Fokozat nlkli s fokozatos vezrels fogalma s mdszerei 6.1.2. A szellztetsvezrls mkdse s alapfogalmai 6.1.3. A futsszablyozs mkdse s alapfogalmai 6.1.4. Fts s szellztets belltsa 6.1.5. rnykol s energiaernyk mkdtetse 6.1.6. CO z adagolsa 6.2. Klmaszablyozs 6.2.1. Janurtl mrciusig terjed, korai idszakban 6.2.2. prilistl mjus vgig teijed idszakban 6.2.3. Jniustl augusztus vgig terjed idszakban 6.2.4. Szeptembertl novemberig teijed idszakban 6.3. Irodalom 7. ntzs s tpoldatozs (Forray Alfrd - Terbe Istvn) 7.1. Tpoldatozshoz hasznlt mtrgyk s vegyszerek 7.2. A tpoldatkszts ltalnos szablyai, szmtsok 7.3. Tpoldatoz rendszerek 7.4. Tpoldatok sszettele s tmnysge 7.5. A tpoldat-bekevers ltalnos szablyai 7.6. Irodalom

89 90 94 103 103 105 105 106 116 122 124 124 126 132 132 145 145 146 148 150 154 156 157 158 159 159 159 161 167 169 172 173 177 177 181 183 186 188 189 189 194 197 201 204 207

8. Talaj nlkli termeszts 8.1. Palntanevels kzegeken (Kappel Nomi) 8.1.1. Palntanevel kzegek anyaga s tpanyag-elltottsga 8.1.2. Hmrsklet szablyozsa a palntanevels sorn 8.1.3. Fnyelltottsg szablyozsa a palntanevels sorn 8.1.4. Egyes fajok palntanevelse 8.1.5. Irodalom 8.2. Paprika talaj nlkli termesztse (Szrn Zielinska Alicja) 8.2.1. Termeszts trtnete s gazdasgossga 8.2.2. A termeszts felttelei 8.2.3. Termesztsi idszakok 8.2.4. Termesztett tpusok, fajtk jellemzi, a vlaszts szempontjai 8.2.5. Biolgiai ignyek 8.2.6. A termeszts technolgija 8.2.7. Irodalom 8.3. Paradicsom talaj nlkli termesztse (Szrin Zielinska Alicja) 8.3.1. Termeszts trtnete s gazdasgossga 8.3.2. A termeszts felttelei 8.3.3. Termesztsi idszakok 8.3.4. Termesztett tpusok, fajtk jellemzi, a vlaszts szempontjai 8.3.5. Biolgiai ignyek 8.3.6. A termeszts technolgija 8.3.7. Irodalom 8.4. Uborka talaj nlkli termesztse (Szrin Zielinska Alicja) 8.4.1. Termeszts trtnete s gazdasgossga 8.4.2. A termeszts felttelei 8.4.3. Termesztsi idszakok 8.4.4. Termesztett tpusok, fajtk jellemzi, a vlaszts szempontjai 8.4.5. Biolgiai ignyek 8.4.6. A termeszts technolgija 8.4.7. Irodalom 8.5. Dinnye talaj nlkli termesztse (Kappel Nomi) 8.5.1. A termeszts gazdasgi jelentsge 8.5.2. A termeszts felttelei 8.5.3. Termesztett tpusok, fajtk jellemzi, fajtavlaszts szempontjai 8.5.4. Biolgiai ignyek 8.5.5. A termeszts technolgija 8.5.6. Irodalom 8.6. A tojsgymlcs talaj nlkli termesztse (Tompos Dniel) 8.6.1. Termeszts trtnete s gazdasgossga 8.6.2. A termeszts felttelei 8.6.3. Termesztsi idszakok 8.6.4. Termesztett tpusok, fajtk jellemzi, a vlaszts szempontjai 8.6.5. Biolgiai ignyek 8.6.6. Kzegnedvessg s a leveg pratartalma 8.6.7. A termeszts technolgija 8.6.8. Irodalom 8.7. A fejes salta talaj nlkli termesztse (Tompos Dniel) 8.7.1. Termeszts trtnete s gazdasgossga 8.7.2. A termeszts felttelei

210 210 211 213 213 214 221 221 221 224 226 226 230 236 243 244 244 245 247 247 250 256 268 268 268 269 274 274 276 282 291 292 292 292 293 294 295 298 299 299 299 300 301 301 302 303 308 308 308 309

8.7.3. Termesztsi idszakok 8.7.4. Termesztett tpusok, fajtk jellemzi, a vlaszts szempontjai 8.7.5. Biolgiai ignyek 8.7.6. A termeszts technolgija 8.7.7. Irodalom 8.8. A szamca talaj nlkli termesztse (Tompos Dniel) 8.8.1. Termeszts trtnete s gazdasgossga 8.8.2. A termeszts felttelei 8.8.3. Termesztsi idszakok 8.8.4. Termesztett tpusok, fajtk jellemzi, a vlaszts szempontjai 8.8.5. Biolgiai ignyek 8.8.6. A termeszts technolgija 8.8.7. Irodalom 8.9. A talaj nlkli termeszts nvnyvdelme (Glits Mrton - Pnzes Bla) 8.9.1. Peszticidterhels cskkentsnek lehetsge a talaj nlkli zldsghajtatsban 8.9.2. Nvnyvdelem a palntanevelben 8.9.3. A paprika vdelme 8.9.4. A paradicsom vdelme 8.9.5. Az uborka vdelme 8.9.6. A srgadinnye vdelme 8.9.7. A tojsgymlcs vdelme 8.9.8. A fejes salta vdelme 8.9.9. A szamca vdelme 8.9.10. Irodalom

313 313 315 318 325 325 325 326 329 329 329 330 335 336 336 338 342 348 356 360 363 365 368 372

1. Bevezets

A talaj nlkli termeszts mr tbb mint fl vszzados mlttal rendelkezik. Olyan tnyezk knyszertettk a nagy hagyomnyokkal rendelkez kertszeti zemeket a talajos termeszts feladsra, mint a talajbl fertz krokozk s a gykrgubacs-fonlfreg elszaporodsa, vagy a nagyobb termstlagokon keresztl a termeszts jvedelmezsgnek fokozsa. Tbb esetben felvetdtt a kedveztlen talajviszonyokkal rendelkez terletek hasznostsnak lehetsge s szksgessge is, ami fokozta az ilyen irny trekvseket s fejlesztseket. A monokultrs jelleg termesztsnek ksznheten olyan mrtkben felszaporodtak a talajban l krtevk s nvnybetegsgek, hogy az ellenk val vegyszeres vdekezs a krnyezet krostsa nlkl mr nem volt lehetsges. Idkzben tbb talajferttlent anyagrl kiderlt, hogy elbomlsuk nem kielgt, kimutattk a termsben s az ivvizekben is a szermaradvnyokat. A korbban alkalmazott talajferttlent anyagok kztt potencilis hadimrgek is voltak, amelyek nemcsak azokra jelentettek slyos veszlyt, akik az gy ferttlentett talajon termett zldsget fogyasztottk, komoly egszsgi krosodsnak voltak azok is kitve, akik ezekkel az anyagokkal dolgoztak, akik ezeket a vegyszereket hasznltk. Hossz tvon megoldsnak tnt a rezisztencianemests, de ennek eredmnyei nhny krtev s betegsg esetben mg ma is vratnak magukra, nem is beszlve az jonnan kialakul betegsgekrl, krtev trzsekrl, fajokrl. Sok esetben a rezisztencia bevitele egy-egy fajnl szmos olyan htrnnyal jrt, ami rontotta a versenykpessget, a termeszts jvedelmezsgt (koraisg cskkense, termsminsggel kapcsolatos problmk, ms, elssorban fiziolgiai betegsgek irnti rzkenysg fokozdsa). Vltozatlanul fontos s meghatroz jelentsggel br a talaj nlkli termesztsben is a klnbz betegsgekkel s krtevkkel szembeni nemests, a rezisztencia keresse, beptse a nvnyekbe, de a monokultrs jelleg termeszts, a talaj fertzttsg pillanatnyi gondjait nem oldja meg. A nyolcvanas vek elejn mg megoldsnak tnt a talajok fizikai ton trtn ferttlentse, a gzls, de az elszabadul energiarak miatt ez a krnyezetvdelmi kvetelmnyeknek s elrsoknak minden tekintetben megfelel mdszer elhalt, gyakorlatilag megbukott. Jelenleg is vannak ilyen irny prblkozsok, de kltsgek tekintetben a versenykpessgk vitathat. Meg kell emlteni, mint egyik jelents tnyezt a termesztberendezsek talajnak fizikai s kmiai leromlst is. A nagyadag mtrgyzs, a rossz minsg ntzvizek hatsra a talajok olyan mrtkben feltltdtek kros anyagokkal, nvnyi szempontbl kros skkal, amelyek lehetetlenn tettk a jvedelmezsg fokozst.

A termseredmnyek romlani kezdtek, a talajok tmosatsa sem oldotta meg a gondot, nem is beszlve az eljrs krnyezetveszlyes voltrl. A 10-15 ves termesztberendezsekben a j minsg szerves trgya s ms humuszptl anyagok hinya kvetkeztben a talajszerkezeti gondok is egyre lesebben jelentkeztek, amelyeket a legkorszerbb talajmvel eszkzk sem tudtak megoldani. A tbb szz ves kutatsi eredmnyek, talajtani, agrokmiai s lettani ksrletek, amelyeket sokszor mint elmleti rdekessgeket emlegettek, bepltek a gyakorlatba, s ma mr nhny fejlett kertszettel rendelkez orszgban alapvet s meghatroz termesztsi mdszert jelentenek. Msfl vtizede nlunk is megindult zemi szinten a talaj nlkli termeszts, s noha a tkehiny sok helyen akadlyozza gyors felfutst, rmmel llapthat meg, hogy vrl vre jelents felletnvekeds van, nemzetkzi szinten is korszer, versenykpes zemek lteslnek.

1.1. A talaj nlkli termeszts fogalma, felosztsa, talaj nlkli termesztsi rendszerekTalaj nlkli termeszts alatt az olyan technolgiai eljrsokat rtjk, amelyek sorn a termszetes talajtl elszigetelt mestersges vagy termszetes kzegen, tpoldat segtsgvel neveljk a nvnyeket. Az vek sorn a talaj nlkli zldsg- s dsznvnytermesztsnek szmos vltozata alakult ki. Az egyes megoldsok elterjedsben jelents mrtkben kzrejtszottak a beruhzsi s zemeltetsi kltsgek, a rendszerek megbzhatsga, vzignye s a krnyezetszennyezs mrtke. Jobb ttekinthetsgk rdekben tbben prbltk csoportostani, rendszerezni ezeket a termesztsi vltozatokat a termesztkzeg menynyisge, a gykerek elhelyezkedse, a gykrrgzt kzeg anyaga, a tpoldat felhasznlsnak rendszere vagy a gykrrgzt kzeget tart edny alakja s elhelyezse alapjn. Taln a legttekinthetbb felosztst Ghler (2002) ksztette (1. tblzat). Ghler a talaj nlkli, vagy ahogy nevezi, a talajtl fggetlen termesztst alapveten kt csoportra osztotta: fldkeverken trtn termeszts s fldkeverk nlkli termeszts. Ez utbbihoz sorolta a kzeges (szubsztrtos) s a szubsztrt nlkli termesztsi mdokat. A szubsztrton trtn termeszts esetben megklnbztet a szubsztrt anyaga szerint organikus s anorganikus (inert) kzegen trtn termesztsi eljrsokat. Az organikus anyagokon foly termesztshez sorolja a vkonyrteges, a zskos s a kontneres termesztsi mdokat. Az anorganikus kzegeken trtn termesztshez csoportostja a kavicskultrt, a kgyapotos termesztst, a perliten, getett agyaggolyn, manyag szivacson s polisztirol szemcsken folytatott termesztst, ami trtnhet vlyban (csatornban) vagy kontnerben (tenyszednyben). A szubsztrt nlkli termeszts esetben a gykrrgzt anyag mennyisge alapjn megklnbztet: - tankkultrt (agregtpnika, medencs termeszts) (1. bra), - hidropnikt vagy NFT (Nutrient Film Technology, tpfilm technolgia) mdszert (2. bra), - PPH (Plnt Plne Hydroponic) vagy aquaponic rendszert (3. bra) s - aeroponict vagy hazyponict (leveg vagy kdkultra) (4. bra).

7. tblzat. Termesztsi eljrsok a kertszeti termesztsben (Ghler, 2002 nyomn) 1. Talajos termeszts 2.1. termeszts fldkeverkeken A) szerves kzegen trtn termeszts a) vkonyrteges (polcos) termeszts b) zskos termeszts c) kontneres termeszts A) szervetlen, inert kzeges kultrk a) kavicskultra b) kgyapotos termeszts c) perlites termeszts d) getett agyagkavicsos termeszts stb. 2.2.2. kzeg nlkli termeszts AJ tankkultra (medencs termeszts) B) NFT (Nutrient Film Technology tpanyagfilm mdszer) C) aeroponika (leveg vagy kdkultra) D) PPH (Plnt Plne Hydroponic)

2. Talajtl fggetlen termeszts

2.2. talaj nlkli termeszts

2.2.1. szubsztrtos termeszts

noveny

PE flia tpkocka gykrszvedk tpoldatfilm polisztirol

2. bra. Tpfilmtechnolgia (NFT = Nutrient Film Technology)

rnmmmmmm^^^ 1 2 3 5 6 7

3. bra. PPH (Plnt Plne Hydroponic) rendszer 1. tpoldat eloszt rendszer, 2. tpkocka, 3. fehr flia, 4. nvnyek, 5. vkony agroszvet (ulies) 6. vastag flia, 7. tpoldatgyjt csatorna nvnyek

pumpa

tpoldatszv cs

tpoldat tpoldattartly

4. bra. Aeroponika (leveg vagy kdkultra)

Ghler a hidropniks kultrkhoz sorolja az olyan termesztsi mdokat, amelyek esetben a nvnyeket kzeg nlkl vagy csak egy egszen vkony mestersges kzegen nevelik. A gyakorlatban ennl szlesebb rtelmezse van a hidropniks termesztsnek, sokszor a kgyapotos s a kavicsos termesztst vagy az getett agyaggolyn nevelt dsznvnyek nevelst is gy nevezik. A kzeges vagy szubsztrtos termeszts esetben a kzeg anyaga szerint megklnbztetnk szerves s szervetlen gykrrgzt anyagokat. A szerves anyagok esetben nem mindig beszlhetnk oligotrof (kmiailag indiferens, tpanyagmentes) tulajdonsgrl, tekintettel arra, hogy ezekben az anyagokban nvnyi tpelemek is elfordulnak, ami a tpanyag-ellts szablyozst megneheztheti. Jl ismert, a termesztsben olyan jl bevlt anyagok tartoznak ide, mint a tzeg, a kkuszrost, a frszpor, a fakreg vagy a szecskzott szalma. A szervetlen vagy inert anyagok esetenknt nem rendelkeznek olyan kedvez szerkezeti tulajdonsgokkal (pl. vzmegtart kpessg), mint a szerves anyagok, de nagy elnyk, hogy kmiailag indiferensek, a tpoldat sszettelt nem mdostjk. Ide sorolhat a kgyapot s az veggyapot, a kavics, a perlit, a sder, a manyag szivacsok s klnbz manyagok stb. A termesztkzeg elhelyezse s a kzeget tart edny alakja szerint beszlnk zskos termesztsrl (5. bra), kontneres kultrrl, csatorns megoldsrl (6. bra), gysos elhelyezsrl (7. bra), cserepes nvnynevelsrl stb. A zrt s nylt rendszerek megklnbztetse egy ms felfogs szerinti csoportostson, a tpoldatellts szerinti osztlyozson alapszik (8. bra). A nylt rendszerek esetben a felesleges, fel nem hasznlt tpoldatot elfolyatjk. A zrt rendszerek esetben a tpoldatot visszavezetik, ez a fertzs elmleti lehetsgt rejti magban. A nylt rendszerek a jelents vesztesgek mellett a krnyezetet is nagymrtkben szennyezik, rossz minsg ntzvizek esetben gyakran knyszerbl vlasztjk ezt az eljrst az zemek. A zrt rendszerek zemeltetse nagyobb szakmai s technikai felkszltsget ignyel. Az elfoly tpoldat jrahasznostsa csak folyamatos ellenrzssel valsthat

5. bra. Zskos termeszts (kontnerkultra)

nvnyek

csepegtettest

alapzat

termeszt- flia elfoly gysszegly kzeg

6. bra. gysos termeszts

noveny

csepegtettest cserp termesztkzeg flia gysszegly alapzat

elfoly 7. bra. Cserepes termeszts

w m m w w w m

A" nylt rendszer

zrt rendszer

8. bra. Nylt s zrt rendszer tpoldatozs /. tpoldattartly, 2. csepegtettest, 3. gykrrgzt kzeg, 4. nvnyek, 5. tpoldat-visszavezet cs, 6. tpoldatszivatty

meg, amely kiterjed a tpoldat sszettelre, pH-jra, EC-rtkre, oxigntartalmra, esetenknt a hmrskletre, fertzttsgre. Az egyre szigorbb krnyezetvdelmi elrsok sok orszgban csak ennek a rendszernek a mkdtetst engedlyezik.

1.2. A talaj nlkli termeszts trtneteAz els talaj nlkli nvnytermesztsi megfigyelsek az 1600-as vek kzepn kezddtek, amikor termszettudsok arra kerestek vlaszt, hogy a nvny milyen anyagokbl tpllkozik, milyen anyagokat pt a szervezetbe. Nem a vzkultrs termesztst, annak gyakorlati alkalmazsnak lehetsgt vizsgltk a korabeli tudsok, hanem a nvnyi tpllkozssal kapcsolatos krdsekre kvntak vlaszt keresni. Erre kivl lehetsget biztostott a talaj nlkli termeszts, ahol pontosan lehetett tudni, hogy mi kerl az oldatbl a nvnybe, szemben a talajjal, amely sszetettsge miatt megneheztette az ilyen szmtsokat. A XVII. szzad kzepn Malpighi jelents megllaptsokat tett a mineralizcival kapcsolatosan, s ilyen vonatkozsban j alapokra helyezte a talajkmit. Duhamel egy vszzaddal ksbb ksrleteivel kimutatta, hogy talaj nlkl, a talajbl kszlt szrletekkel is megnevelhetk a nvnyek. Nagy vltozst Liebig ksrletei hoztak, aki a termsekkel kivont tpanyagok viszszajuttatsnak szksgessgt kutatta, megllaptotta, hogy a nvnyek tpllsban kizrlag csak az svnyi anyagok vesznek rszt. Rmutatott nhny olyan hamuelem fontossgra, mint a foszfor s a klium, amelyek nlklzhetetlenek a nvnyi tpllkozs szempontjbl, igaz a nitrogn szerept albecslte. Az 1860-as vekben Knop s Sachs homokon s vzkultrban lefolytatott vizsglatai igazoltk Liebiget s a nitrogn fontossgt hangslyoz Boussingaultot, hogy a nvnyek szerves anyag nlkl is, kizrlag svnyi kzegben is megnevelhetk, ha az svnyi anyagokat megfelel mennyisg vzzel egytt biztostjk szmukra. Jelents ttrst jelentett, amikor Gericke 1929-ben Kaliforniban kifejlesztette, s tudomnyos alapokra helyezte a tankkultrs talaj nlkli termesztst, gy megnyitva a gyakorlat szmra a hidropnika szles kr alkalmazsnak lehetsgt. Ezzel kzel egy idben folytak gyakorlat orientlt vizsglatok a Szovjetuniban s Lengyelorszgban. Nmetorszgban az els vzkultrs termesztzemet 1938-ban Hrning hozta ltre Westfaliban, ahol dsznvnyeket termesztett, s az innen szrmaz antriumot, mint els hidropniks rut a stuttgarti kertszeti killtson aranyremmel tntettk ki. Az 1940-es vekben az Egyeslt llamok a csendes-ceni Wake- s az atlanticeni Ascension-szigeteken, az ott llomsoz katonasg friss zldsg elltsra mr 22 hektros termeszttelepet hozott ltre, s ezeket veken keresztl rutermels cljbl eredmnyesen hasznostotta. Az ott szerzett amerikai tapasztalatok s eredmnyek felkeltettk a tudomny s a szakma rdekldst, s az 50-es vekben mr vilgviszonylatban foglalkoztak a vzkultrs termeszts krdseivel, szmos j mdszert kifejlesztve. A fejleszts irnya a tankkultrs termeszts volt, gykrrgzt kzegnek sdert s kavicsot hasznltak. Jelents fejlesztsek trtntek a tpoldatok sszettelben, szmos krdst sikerlt a mikroelemek, a tpelemformk terletn megoldani. A 60-as vekben a Szovjetuniban

igen intenzven foglalkoztak a kavicskultrs megoldsokkal, kzel 100 hektron folyt ilyen technolgival zldsgtermeszts, de ezek az eredmnyek konmiai s termesztstechniki tapasztalatok hinya miatt nem vltak igazn ismertt a vilg szmra. A 60-as vek vgn, a 70-es vek elejn a vzkultrs termeszts megtorpant, aminek egyik oka lehetett a termesztshez nlklzhetetlen mreszkzk s mszerek, valamint a mszaki alapok hinya. Ebben az idben Eurpban a termesztssel kapcsolatos kutatsok a tzegkultrk fel irnyultak, fleg a dsznvnytermeszts s a palntanevels terletn szlettek j eredmnyek. j lendletet adott a talaj nlkli termesztsnek a 70-es vek kzepn a kgyapotos technolgia kifejlesztse, ami dn s holland kutatk s kertszek nevhez fzdik. A termszetes (preparlatlan) kgyapot, amelyet mg a XIX. szzad vgn Hawaiban fedeztek fel, s izolcis clokra hasznltak, az 1960-as vek vgn Petersen ksrletei nyomn vlt ismertt, mint nvnytermesztsre alkalmas kzeg, s ez jelentette a kgyapot karrierjnek kezdett. A kgyapothoz hasonl jelentsggel brtak ez id tjt Cooper ksrletei, s az ezek alapjn megvalstott NFT (Nutrient Film Technology), amelyet 1973-ban Indiban fejlesztett ki, majd 1976-ban Nagy-Britniban tovbbfejlesztett s tbb kertszeti zembe bevezetett. Cooper eredmnyei meghatrozak voltak a vzkultrs termeszts gyors elteijedsben. Az els zemi eredmnyeket s tapasztalatokat igen intenzv kutatmunka kvette, amelynek kvetkeztben jelentsen nvekedtek a termseredmnyek, s nem utolssorban nagymrtkben fokozdott a termsbiztonsg. Nagy elrelpst jelentett a 80-as vekben kidolgozott zrt rendszer eljrs s a krnyezetet kevsb szennyez gykrrgzt kzegek alkalmazsa. Japnban a kutats s a gyakorlati alkalmazs az aeroponika irnyban trtnt, s jelents fejlesztseket vgeztek a tankkultrs termeszts tpoldat-cirkulcis megoldsai terletn is. A 80-as vek vgtl a legtbb jts s fejleszts a tpoldat mennyisgnek cskkentse irnyba trtnt, valamint - pontostva az egyes nvnyfajok tpanyag- s pH-ignyt, a fenolgiai fzisonknti optimlis EC-rtket - jabb tpoldatrecepteket dolgoztak ki. A vzkultra zemszer alkalmazsa az 1970-es vek elejn kezddtt Hollandiban, ezt kveten a fejlett kertszetekkel rendelkez nyugat-eurpai orszgokban gyorsan elteijedt. A zldsgek mellett tbb dsznvnyfaj (pl. rzsa, gerbera, liliom, szegf, antrium stb.) hajtatsra is alkalmazzk. Hollandiban a paprikt, a paradicsomot, a tojsgymlcst, az uborkt s a srgadinnyt gyakorlatilag csak vzkultrban termesztik. Az utbbi 10 vben a dl-eurpai orszgok is jelents fejlesztseket vgeztek a talaj nlkli termeszts terletn. Ezekben az orszgokban legtbbszr nem a hollandok ltal alkalmazott, nagyon pontos s precz technikt ignyl megoldsokat alkalmazzk, ltalban a kevesebb beruhzst ignyl, nagyobb hibatolerencival" rendelkez technolgik bizonyultak elnysebbnek. Magyarorszgon Somos s Sovny irnytsval az tvenes vek ta folytak ksrletek tpoldatozssal sderen s dunai kavicson. A paradicsom, karalb, retek, sska, spent s az uborka termesztstechnolgijnak kidolgozsa mellett a fehr terms tkezsi paprikk hajtatsa tern rtek el nemzetkzi vonatkozsban is jelents

sikereket. A Kecskemti Fiskoln Kovcs vezetsvel a 80-as vek vgn, 90-es vek elejn kezdtek hazai anyagok s eszkzk felhasznlsval az zemi szint termesztstechnolgia kidolgozshoz, paprikval s paradicsommal sikerlt a talajos termesztshez viszonytva kimagasl termstlagokat elrni. zemi jelleggel 1995-ben a Flratom Kft-nl 1 hektron megindult a vzkultrs paradicsomhajtats, amelyet gyors temben ms hajtatzemek is kvettek. A talaj nlkli dsznvny- s zldsgtermeszts 2007-ben meghaladta a 200 hektrt. Lasstjk a technolgia terjedst a korszertlen hajtat-ltestmnyek, a tke hinya s a technolgival kapcsolatos, mg kialakulatlan szolgltatipar.

1.3. A talaj nlkli termeszts gazdasgi jelentsgeMg az 1970-es s 80-as vekben sokan vitattk a talaj nlkli termeszts ltjogosultsgt, ma mr senki nem vonja ktsgbe fontos szerept a zldsg- s dsznvnyhajtatsban, st ms kertszeti gazatokban (pl. gymlcstermeszts, szltermeszts, gygynvnytermeszts) is egyre tbb plda akad a sikeres alkalmazsra. Bevezetsnek, zemeltetsnek ms termesztsi megoldsokhoz viszonytva ktsgtelenl vannak htrnyai, de a technika elrehaladtval, a szakismeretek bvlsvel ezek jelentsge cskken, a problmk folyamatosan kikszbldnek, megolddnak. A talaj nlkli termeszts elnyei a talajos termesztshez viszonytva: - Nem ignyel talajt, ott is megvalsthat, ahol nincs termtalaj vagy rossz a minsge, s alkalmatlan a zldsghajtatsra. - Az optimlis vagy kzel optimlis struktra kvetkeztben knnyebben biztosthat a nvnyek szmra az optimlis vz- s tpanyag-elltottsg. - Nem ignyli a rendszer az egyre nehezebben beszerezhet szerves trgyt. - Elmarad az esetenknt meglehetsen bonyolult s kltsges talajpols. - A talajbl fertz betegsgekkel s krtevkkel nem kell szmolni, a kzeg mentes minden nvnytoxikus anyagtl. - Kevesebb nvnyvdszer-felhasznlst tesz szksgess. - Knnyebben s olcsbban biztosthat a nvnyek szmra az idelis talajhmrsklet. - A kzeg fizikai s kmiai tulajdonsgainak pontos ismeretben jl szablyozhat s automatizlhat a nvnyek vz- s a tpanyag-elltsa, ebb addan ritkbban fordul el tlntzs, tltrgyzs, illetve vz- s tpanyaghiny. - A mszerek hasznlatval cskkenthet az emberi tveds, a szubjektv megtls. - Az idelis felttelek korbbi termsrst,jobb minsget, nagyobb termsmenynyisget tesznek lehetv. - Garantltan mentes a terms a talajbl ered kros anyagoktl. - A korszerbb rendszerek zemeltetsvel minimlisra cskkenthet a vz- s a tpanyagvesztesg, a krnyezetszennyezs. - Megfelel technikai s szolgltatsi httr esetn n a termsbiztonsg, javul a tervezhetsg.

Ugyanakkor a mdszer bevezetse s alkalmazsa nhny htrnnyal is jr. amivel az zemeltetknek tisztban kell lennik. Ezek a kvetkezk: - Megvalstsa jelents tbbletkltsggel jr a hagyomnyos talajon trtn termesztshez (hajtatshoz) viszonytva. - A rendszer tolerancija minimlis a technolgiai hibkkal szemben. - Az zemeltetse specilis, magas szint ismereteket, pontossgot ignyel. - A rendszer mkdsnek alapfelttele a j minsg vz, ami sok esetben hinyzik. - Jl mkd szervizhlzatot, biztos, megbzhat energiaszolgltatst s httripart felttelez. - Jl mkd, szakismeretek tekintetben folyamatosan fejld szaktancsadst, szaktancsad hlzatot ignyel. - A felhasznlt gykrrgzt anyagok megsemmistse drga, esetenknt nehezen oldhat meg. - Fogyaszti idegenkeds, a terms nem sorolhat a biotermkek csoportjba. A talaj nlkli termeszts vilgviszonylatban egyre nagyobb jelentsggel br. Az 1972-ben Hollandiban ltrehozott zldsghajtat zem pldjt rvid id alatt sok kertszet kvette, s ma mr nhny fejlett kertszettel rendelkez orszgban bizonyos nvnyek hajtatsa mr csak termesztkzegen folyik, gy pldul a hollandok a paprikt, a paradicsomot s az uborkt csak vzkultrs krlmnyek kztt termesztik. Vilgviszonylatban 20 ezer hektron, Eurpban tbb, mint 10 ezer hektron termesztenek kertszeti nvnyeket talajhelyettest anyagon, tpoldatozssal (2. tblzat).2. tblzat. Talaj nlkli termeszts a vilg orszgaiban (Kovcs, 200S nyomn) Orszg Hollandia Spanyolorszg Anglia Japn Izrael Belgium Franciaorszg Kanada USA Magyarorszg Fellet (ha) 5500 2000 1700 1500 1200 1000 1000 400 240 180

Az Eurpai Unihoz trtn csatlakozst kveten, mr az els vekben les versenyhelyzet alakult ki a zldsghajtats terletn. Vrhat, hogy ez a ksbbiekben csak fokozdni fog. A korszer, talaj nlkli termesztstechnolgia alkalmazsa j lehetsget nyjt a gazdasgoknak a belfldi, de a klfldi piacokrt val versenyben is. Ugyanakkor a magas beruhzsi s jelents indulsi kltsgek, a szakrtelem hinya sok gazdasgot fog kizrni a mdszer tvteltl, s lehetsges, hogy ez komoly htrnyt fog jelenteni a piacrt vvott versenyben is.

A technolgia megkvnja, a verseny kiknyszerti a folyamatos fejlesztst, a terlet nvelst. A jvedelemszmtsokbl mris ltszik, hogy a rendszer minimlisan 3-4 ezer ngyzetmteres gazdasgok esetben zemeltethet gazdasgosan, legalbb ekkora fellet szksges egy ngytag csald fenntartshoz. De valsznsthet, hogy az energiarak s az anyagkltsgek emelkedse miatt, nagyon rvid idn bell az egy hektr krli fellet lesz az az zemmret, amely biztonsggal versenykpesnek mondhat abban az esetben, ha a termeszt maximlisan ki tudja hasznlni a termesztstechnolgia adta lehetsgeket. A talaj nlkli termeszts, noha rgen foglalkoztatja a tudsokat, viszonylag j kelet tudomnyterlet, amely napjainkban is dinamikusan fejldik. Folyamatosan bvl olyan ismeretekkel, amelyek a termseredmnyeket, a termsminsget s a termsbiztonsgot javtjk. Eddigi tapasztalatok alapjn bizonytotta, hogy szakszer alkalmazs esetn vegyszertakarkos s krnyezetkml termesztsi eljrs. Lehetsget biztost a zldsgtermesztshez ott is, ahol korbban a talajadottsgok hinyban lehetetlen volt a termeszts. Az elmlt vek kutatsai s gyakorlati tapasztalatai azt is igazoltk, hogy szmos egyb nvnyfaj is termeszthet a mdszerrel, az eddiginl nagyobb biztonsggal j o b b eredmnnyel.

1.4. IrodalomBussell, IV, T. - Mckennie, S. (2004): Rockwool in horticulture, and its importance and sustainable use in New Zealand. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. Vol. 32. 29-37 p. Balzs S. (2000): Zldsghaj tats kziknyve. Mezgazda Kiad, Budapest. Deme P. - Balogh Zs. (2004): Csaldonknt legalbb fl hektr hajtatfellet. Kertszet s Szlszet. 53 (37): 9-10. Ghler, H. -Molitor, H. (2002): Erdlose Kulturverfahren im Gartenbau. Eugen UlmerGmbH & Co, Stuttgart. Imre Cs. (1993): Hidrokultrs termeszts kialakulsnak trtnete. Hajtats korai termeszts. 24(3): 15-17. Kovcs A. (2005): Talaj nlkli termeszts. Resh, M. H. (1989): Hydroponic Food Production. Santa Barbara. Califomia. Woodbridge Press Publishing Company. Sawas, D. - Passam, H. (2002): Hydropononic Production of Vegetables and Ornamentales. Embryo Publications, Athn. Somos A. - Sovny Zs. (1963): Az tkezsi paprika hajtatsa tpoldatban. Kertszeti s Szlszeti Fiskola vknyve. 27(1-2): 13-16. Szrin Z. A. (1999): Kultravlts. Grodan Informcis jsg. Tarjnyin S. Zs. (1980): Zldsghajtats talaj nlkl - tpodattal. Hajats korai termeszts. 11(2): 13-15. Terbe I. - Hodossi S. - Kovcs A. (2005): Zldsgtermeszts termesztberendezsekben. Mezgazda Kiad, Budapest. Terbe I. (2006): Az tkezsi paprika (Capsicum annuum L.) tpanyagignye s tpanyag Hatsa. MTA Doktori rtekezs. Magyar Tudomnyos Akadmia. Budapest.

2. A talaj nlkli termeszts kmiai alapjai

Talaj nlkli termesztsben a kmiai ismeretek sokkal nagyobb szerephez jutnak, mint talajon trtn hajtatsban. A gykrzna egyes kmiai tulajdonsgait, jellemzit, gy pldul a kmhatst, a tpanyag-viszonyokat teljes mrtkben a tpoldatozssal, mestersgesen alaktjuk ki, ezltal a nvny fejldse pontosan irnythat, szablyozhat. Ahhoz, hogy a tpoldatos termesztsben a nvnyek optimlis fejldshez szksges tpanyagokat a megfelel idben, mennyisgben s arnyban juttassuk ki, mindemellett a krnyezeti terhelst is minimlisra cskkentsk, szles kr kmiai ismeretekkel, biztos alapokkal kell rendelkeznnk.

2.1. Tpoldatos termesztsben hasznlatos kmiai alapfogalmakA pontos, kmiai s fiziolgiai alapokra pl tpanyagellts tervezshez s kivitelezshez fontos az egyes fogalmak s mrtkegysgek pontos ismerete. Tves rtelmezsbl kifolylag slyos szakmai hibk eshetnek, a szaktancs nem lesz egyrtelm, pontos, ennek kvetkeztben termskiesssel, egyb gazdasgi krokkal kell szmolnunk (pl. tlzott mtrgya-felhasznls, krnyezetszennyezs). A vz oldott anyagai. A vizek klnfle oldott anyagokat tartalmaznak. Ezeket dnten kt nagy csoportba sorolhatjuk: szerves s szervetlen anyagokra. A szerves anyagok leginkbb krnyezetszennyez hatsok ltal kerlnek be (egyes huminanyagok termszetes mdon is beolddhatnak). A nvnyek a szerves molekulkat tbbnyire nem tudjk hasznostani, ezrt csak abban az esetben kell a hatsukkal szmolni, ha mrgezek (pl. nvnyvdszer-maradvnyok) vagy az ntzs sorn lerakdst, biofilmet" kpezve vlnak ki a csepegtet testen. Ennek az eltvoltsa kultravltskor lehetsges savas kezelssel: 2 1 saltromsavat (50-60%) 100 literre hgtva, az ntzrendszer kitisztthat. A vz szervetlen sszetevi, az ionok. Kmiai szempontbl sokkal fontosabbak a vz szervetlen oldott anyagai. Ezek elektromos tltssel rendelkez rszecskk, melyeket ionoknak neveznk. A pozitv (+) tlts rszecskk a kationok (tbbnyire fmionok), negatv (-) tltsek az anionok (ltalban a nemfmes elemek ionjai). Az ionok lehetnek tltssel rendelkez atomok, atomcsoportok, molekularszek. Az elem vegyjele vagy a csoport kplete mellett szerepeltetjk a tlts eljelt (+ vagy ). esetleg ha az elemi tlts tbbszrst hordozza az ion, azt is feltntetjk (pl. Fe : '. BOf, N0 3 ). Minden oldatban (a vzben, tpoldatokban, nvnyi nedvekben stb.) a

pozitv s negatv tltsek teljesen kiegyenltik egymst, gy az ionokat tartalmaz oldatok tltst nem hordoznak magukon, elektromosan semlegesek (ez nem egyenrtk a semleges kmhatssal!). Azokat a rendszereket (szilrd, folykony), melyeket kationok s anionok ptenek fel, htkznapi nyelven sknak, soldatoknak nevezzk. Ezltal a s" elnevezs lnyegesen tgabb rtelmezst nyer, mintha azt csak a konyhasra (NaCl) hasznlnnk. A fentiek rtelmben a termszetes vizek s tpoldatok nem msok, mint klnfle sk oldatai. Kmiai rtelemben a mtrgyk szintn s jelleg anyagok (kivtel a karbamid s szrmazkai, mivel ezek szerves molekulkat alkotnak). Az oldatokban az ionok szabadon mozognak, br meg kell jegyezni, hogy nem csupaszon", hanem az ion mrettl fggen vzmolekulkkal lefedve, n. hidrtburkot alkotva talljuk meg. Az ionok oldds utn mr nem rulkodnak arrl, hogy milyen sbl kerltek be, pl. a nitrtion teljesen egyenrtk, fggetlenl attl, hogy kalcium-nitrt, ammnium-nitrt vagy klium-nitrt formban jutott be. EC vagy elektromos vezetkpessg. Az ionokat tartalmaz oldatok (rviden: elektrolitok) egyes tulajdonsgaikban eltrnek a szerves molekulkat tartalmaz oldatoktl. Ilyen lnyeges tulajdonsg, hogy vezetik az ramot. Minl tbb ion tallhat egy oldatban, annl jobb az ramvezetse. Teht az oldat vezetkpessge alapjn informcit kaphatunk a startalomrl. Ezt hasznljuk ki a vizek s tpoldatok ECmrsnl (EC = electric conductivity; jelentse magyarul: elektromos vezetkpessg). A vezetkpessget az ionok szmn tl az ionok mozgkonysga is megszabja. A mozgkonysg elssorban az ion anyagi minsgtl fgg (minl nagyobb az ion mrete, annl nehzkesebb a mozgsa), de befolysolja a hmrsklet is. 1 C hmrsklet emelkeds kb. 2%-kal nveli az oldat vezetkpessgt. Ha pl. a tpoldat 20 C-rl 30 C-ra melegszik, akkor ez a vezetkpessgben 20%-os nvekedst (egyttal nagyobb shatst) eredmnyez, mikzben a startalom nem vltozott. Kmhats. Az elektrolitok msik jellemz tulajdonsga a kmhats. A s jelleg anyagok vzben oldva kpesek a vzmolekulkkal kmiai reakciba lpni (ezt nevezzk hidrolzisnek), vagyis az oldat kmhatsa megvltozhat a tiszta vz" semleges kmhatshoz viszonytva. Egyes sk savanytanak (pl. ammnium-nitrt, kalciumnitrt), msok lgostnak (pl. ntrium-karbont). Ennek a jelensgnek az adja a magyarzatt, hogy egyes ionok a vzmolekult megbontjk, s ekzben H+ (hidrognion) vagy OH" (hidroxidion) halmozdik fel. A kmhatst a kt ion egymshoz viszonytott arnya (H70H") hatrozza meg. Savas kmhats mellett: H+ > OH , Semleges kmhatsnl: H+ OH , Lgos kmhatsnl: H+ < OH" , ekkor: pH < 7 ekkor: pH = 7 ekkor: pH > 7

A htkznapi gyakorlatban a kmhats szmszersthet vltozatt alkalmazzuk, amit pH-rtknek neveznk. Minl nagyobb az eltrs a 7-hez viszonytva a pH-rtkben, annl savasabb vagy lgosabb a kmhats. Sk mennyisge. Az oldott anyagok mennyisgben, vagyis a tmnysgben is klnbzek az oldatok. Az oldatok tmnysgt koncentrciban fejezzk ki. A koncentrci mindig egysgnyi oldatra vonatkoztatva fejezi ki az oldott anyag menynyisgt. Tbbfle koncentrciegysget hasznlhatunk, de a termeszts sorn a leg-

elterjedtebb az gynevezett vegyes %. A vegyes % kifejezi, hogy 100 cm 3 (^oldatban hny g (kg) oldott anyag tallhat. Pl. 500 1 oldatban lv 5 kg s jelent 1 vegyes %-os oldatot. A tmegek kifejezsre tbb mrtkegysget is hasznlunk: kg > g > mg > g (mikrogramm). Az tvlts minden esetben 1000-es szorzssal vagy osztssal trtnik. A kicsiny mennyisgek kifejezsre elterjedten hasznljk a ppm egysget is, ami milliomod rszt fejez ki: pl. mg/kg vagy mg/l. Mol-, mge-tmeg s mg/l. Az oldatok tmnysgt kifejezhetjk az oldott rszecskk szmnak figyelembevtelvel is. Ehhez az alapegysg az 1 mol. 1 mol az adott anyagbl 6* 1023 db (Avogadro-fle szm) rszecskt (iont, molekult) jelent. 1 mol/dm3 tmnysg az oldat, ha 1 literben 1 mol oldott anyagot tartalmaz. Az 1 mol tmege (molris tmeg) a kmiai kplet ismeretben knnyen meghatrozhat. A kmiai elemek peridusos rendszert felhasznlva, a kpletben szerepl minden atom tmegt sszegezve kaphatjuk meg. Pl. a klium-nitrt molris tmege: M(KNOj) = 101,1 g/mol, mert K: 1x39,1 g N: 1x14 g O: 3x16g 2 = 101,1 g Teht 1 mol/dm3 tmnysg az oldat, ha 1 literben 101,1 g klium-nitrtot oldunk. Az alkalmazott tpoldatok ennl lnyegesen hgabbak, ezrt inkbb a mmol-t (millimol) rdemes hasznlni. Ez a koncentrci 1000-ed rsze a mol/dm3-nek, vagyis 1 liter oldatban 1 mmol az oldott anyag mennyisge. Pl. 1 liter oldatban 101,1 mg klium-nitrt lett feloldva. A tltssel rendelkez rszecskk koncentrcijnak kifejezsre jl hasznlhat egysg mg a gramm-egyenrtk (ge) vagy 1000-ed rsze a milligramm-egyenrtk (mge). 1 ge az az anyagmennyisg, mely 1 egysgnyi (6x 1023) tltst hordoz (egyszeres tlts kationbl vagy anionbl 6xl0 2 3 db rszecske). Az egyenrtk tmeg (E) a molris tmegbl s az ion tltsszmbl hatrozhat meg: E = M/tltsszm Egyrtk ionok pl.: Na , K , Cl", N0 3 , NH4+ Ktrtk ionok pl.: Ca2+, Mg2+, S0 4 2 " A fentiek rtelmben az egyrtk ionok egyenrtktmege megegyez a molris tmeggel, mg a ktrtk ionoknl az egyenrtktmeg a molris tmeg fele. A termesztshez kapcsold oldatoknl inkbb a mge hasznlatos. Ezt megkapjuk, ha a molris tmeget mg-ban kifejezve, osztjuk az ion tltsszmval. Pl. a kalciumnl: 40 g/mol 40 mg/2 = 20 mg > Ha az oldatban 140 mg/l a kalcium koncentrcija, akkor ez 140/20 = 7 mge/1. A mge jl hasznlhat a vizek s tpoldatok kmiai elemzsnek ellenrzsre is. Minden oldatban a pozitv s negatv tlts ionok mge-ben kifejezett koncentrcijnak a mrsi hibkon bell meg kell egyeznie. Tapasztalatok alapjn az oldatban tallhat kationok s anionok mge-e sszefggsbe hozhat az oldatban mrt elektromos vezetkpessggel: 1 mS/cm vezetkpessg oldatban kb. 10 mge kation, illetve anion tallhat 1 1 oldatban.+ +

Az ntzvizekben s tpoldatokban egy-egy ion koncentrcijt gyakran mg/l egysgben adjk meg. A mg/l azt fejezi ki, hogy 1 liter oldat hny mg anyagmennyisget tartalmaz. Pl. paradicsom tpoldatozsnl olyan oldatot javasolnak kijuttatni, ahol 350 mg/l a klium koncentrcija. Teht 1 liter oldatban 350 mg kliumion tallhat. A mg/l egysg teljesen egszben megfelel a g/m3 tmnysgnek, teht az emltett oldat 1 m3-ben 350 g a kliumtartalom. Ha ezt az oldatot klium-nitrtbl szeretnnk elkszteni, a kvetkez mdon szmolhatunk: A klium-nitrt molris tmege (M): M(KN0 3 ) = 101,1 g, ebben tallhat 39,1 g klium 101,1 g KN0 3 tartalmaz 39,1 g kliumot 101,1 mg K N 0 3 tartalmaz 39,1 mg kliumot x mg KN0 3 tartalmaz 350 mg kliumot, azaz 350-101,1x=:

39,1

; jt = 905me. 6

Teht 1 liter vzben 905 mg klium-nitrtot kell feloldanunk, 1 m3 vzben ez 905 g klium-nitrtnak felel meg.

2.2. A vz szerepe a talaj nlkli termesztsbenA talaj nlkli termeszts legfontosabb jellegzetessge, hogy a termesztkzeg nem a talaj, gy mindazokat a lnyeges funkcikat, melyeket a talaj nyjt a nvny rszre, ms mdon kell biztostani. A talajt kiiktatva, sok bizonytalansgi tnyez is kikapcsolhat, a nvny vz- s tpanyag-elltsa kvlrl szablyozhat, a nvnyi fejlds teljesen irnythat. A talajos termesztssel szszehasonltva a vz minsge itt felrtkeldik, ugyanis az ismert lettani funkcikon tl (hts, biokmiai kzeg, reakci partner stb.) a kizrlagos tpanyagszllt anyag a vz. A talaj nlkli termesztsnek tbbfle vltozata alakult ki. Nyugat-Eurphoz hasonlan, nlunk is leginkbb a termesztkzeges eljrst alkalmazzk. Vltozatos kzegekjelennek meg a termesztsben, gyakran ezeket kombinljk is egymssal, fknt a fizikai tulajdonsgok javtsa rdekben. Szablyozhatsg tekintetben megklnbztetnk inaktv s aktv termeszt kzegeket. Az inaktv kzeg azt a tiszta esetet valstja meg, amikor a kzeg s a nvny kztt semmifle tpanyagforgalom nem trtnik. Az aktv kzegeknl nmi tpanyagmdost hatssal kell szmolnunk, gyakran ez csak kmhats tompt (pufferol) kpessgben nyilvnul meg. A termszetes szerves anyagok az ioncserl helyeknek ksznheten kmiailag aktvabbak, gy tpionokat kpesek felszabadtani vagy lektni. Ezzel ellenttben a legtbb szervetlen termesztkzeg kmiailag inaktv. A fenti megllapts azonban nem ltalnosthat, mert nhny szervetlen kzeg is, mint pl. a zeolit vagy a vermikulit, jelents kationcserl kpessggel rendelkezik. Ezrt a tpanyag megktsre vagy felszabadtsra irnyul tulajdonsgot, mint lnyeges kzeg-jellemzt felhasznls eltt tisztzni kell. Ha a termeszts egy inaktv kzegben trtnik, a nvnyt minden tpanyaggal a tpoldaton keresztl s ugyanolyan sszettelben kell elltni, mint tmasztkzeg nlkli vz-

kultrs termesztsben. Ha a termeszt kzeg s a gykr kztt a fizikai kapcsolaton tl van bizonyos kmiai-biokmiai klcsnhats, kzttk a tpanyagforgalom ekkor is csekly, a kzeg szablyoz kpessge kicsi, gy a tpanyagigny fknt kvlrl kerlhet kielgtsre. A kmiailag aktv termesztkzegekben nevelt nvnyeknl hasonlan kicsi az egy nvnyre jut kzeg trfogat, mint az inaktv termeszt kzegek esetben. gy a nvnyi tpanyagigny legnagyobb rszt mgis tpoldaton keresztl kell biztostani (9. bra).

tpol

9. bra. A tpoldatozs szerepe a gykrzna kmiai viszonyainak kialaktsban

Talaj nlkli termesztsben gyakorlatilag a tpoldat a kizrlagos tpanyagforrs, mely kzvetve meghatrozza a gykrzna kmhats-, s- s tpanyagviszonyait. A tpoldat kmhatsn, tmnysgn s sszetteln keresztl kpesek vagyunk a gykrznabeli viszonyokat befolysolni, mdostani, ezzel a nvekedst szablyozni. A fenti megfontolsok alapjn vizes tpllsra alapozott kultraknt vehetnk figyelembe minden olyan termesztsi eljrst, melyben a kzeg gyakorlatilag inaktv, a kizrlagos tpanyagforrst a vzben oldott formban lv tpelemek jelentik. A termeszts sorn a vz a legnagyobb mennyisgben felhasznlt kmiai anyag". A zldsghajtats kifejezetten vzignyes technolgia, ugyanis 1 kg szrazanyag ellltshoz 400-1000 1 vz is felvtelre kerlhet. A talaj nlkli termeszts tervezsnek els, legfontosabb lpse, hogy megvizsgltassuk, van-e megfelel minsg viznk!

2.2.1. A talaj nlkli termesztsben hasznlatos vz minsgi mutatiA j minsg vz a sikeres termeszts els szm felttele, mivel: kmiai jellege befolysolja a gykrzna pH- s sviszonyait, kedveztlen sszettele zavarja az optimlis tpoldat kialaktst, egyes tpelemionok kicsapdhatnak, ezzel felvehetetlenn vlnak, felesleges ksr (ballaszt) ionjai nvelik a kzeg sterhelst, elsegtheti az ntzrendszer csepegtet elemeinek eldugulst, a nvnyek szmra mrgez anyagokat szllthat.

ltalnossgban a vz minsge annl fontosabb, minl tbbet hasznlunk fel egysgnyi termshez s minl kisebb a gykrzet tmege. A vz sajtsgait fizikai, biolgiai s kmiai tulajdonsgainak sszessge adja. A fizikai jellemzk a hmrskletben s az lettelen lebeg anyagok mennyisgben nyilvnulnak meg. Lebeg anyagokra felszni s felszn alatti vizeknl egyarnt szmthatunk. Ezeket elszrssel ajnlatos eltvoltani, mert 50 mg/l mennyisg fltt a csepegtet testek eltmdst okozhatjk. Ennek kvetkeztben a vz sztosztsa egyenetlen, ami helyenknt lankadsban nyilvnul meg, vgs soron az egyenetlen llomny kvetkeztben termscskkenssel kell szmolni. Azon tl, hogy az ntzvz hmrsklete megvltoztathatja a gykrkrnyezet hmrsklett (ezltal a gykrmkdst), kt ok miatt is igen fontos krlmny a vz hmrsklete. Egyrszt tlen, felszn all rkez vzzel dolgozva, a 10-12 C hmrsklet oldat nehezti a tpanyagok felvtelt, ezrt 20-25 C oldat hmrskletet ajnlatos biztostani. Msrszt a trzsoldat bizonyos si alacsony hmrskleten kicsapdhatnak, a tartly aljra kilepedhetnek, mg ms sk oldatban maradnak. Ennek kvetkeztben a tpoldat sszettele megvltozik, ami slyos fejldsi rendellenessgekben is megnyilvnulhat. Radsul, ha melegebbre fordul az id, a kicsapdott sk ksbb felolddnak, aminek szintn tpllkozsi zavar lehet az kvetkezmnye. Teht a nvnyi tpanyagfelvtelt s a tpsk olddsi viszonyait figyelembe vve, ltalban a lghmrsklet kzeli oldathmrsklet tekinthet idelisnak. Egyes melegignyesebb nvnyeknl 25-30 C krli tpoldat segti a jobb tpanyagfelvtelt. A biolgiai tulajdonsgok akkor kerlnek eltrbe, ha a vz felszni vagy felszn kzeli forrsbl szrmazik, mert ekkor szennyezsek ltal l (mikrobk) s lettelen szerves anyagok megjelensre kell szmtanunk. Ezek a vzalkotk fleg a csepegtet ntzst zavarjk, emiatt is igen fontos az alapos elszrs. A vizek kmiai sajtsgai a benne oldott sk (ionok) milyensge s arnyai szerint igen vltozatosak lehetnek. A vz sszettelt, a benne tallhat oldott anyagokat, a ksr iontartalmat a keletkezs helyn hat termszetes s a vzmozgs sorn rvnyesl mestersges (krnyezetszennyez) hatsok alaktjk ki. A vzminsgnek van nhny olyan jellemz sajtsga, amely erteljesen meghatrozza a termeszts minsgt a kzeg tpanyag- s pH-llapotn keresztl. A vzminsg megtlshez a legfontosabb paramterek a kvetkezkppen foglalhatk ssze: - startalom, - lgossg (hidrokarbont-koncentrci), - makro- s mikroelem-tartalom, - egyb ksranyagok. A termesztsi szempontbl legfontosabb vzkmai tulajdonsgokat a 3. tblzat foglalja ssze. Startalom. A fajlagos elektromos vezetkpessg (EC) a fleg szervetlen anyagokat tartalmaz vizes oldatoknl j kzelt adatnak tekinthet az svnyi elektrolitok (s) sszes koncentrcijra. A termesztsi gyakorlatban a vizek s tpoldatok fajlagos vezetkpessgt 20 C-ra vonatkoztatva adjuk meg. A fmelektrdkat tartalmaz mregysget (EC-mrt) idnknt clszer ellenrizni, ehhez ismert rtk hitelest oldatokat lehet vsrolni.

Kmiai tulajdonsg pH (Kmhats) EC (Startalom) Nitrt (N0 3 ) Ammnium (NHJ) Foszft (H2P04~) Klium (K ) Kalcium (Ca2+) Magnzium (Mg24) Ntrium (Na+) Klorid (Cl") Hidrokarbont (HCO) Szulft (S042-) Vas(Fe*) Rz (Cu2+) Cink (Zn2*) Mangn (Mn2+) Bort (BO3")+

Tpionok

Ksr ionok

El tm dst okoznak

Szennyezsre utalnak

tlagos rtk az ntzvzben 6,7-7,5

tlagos rtk a tpoldatban 5,5-7,0 2-6 mS/cm 200-350 mg/l 5-15 mg/I 30-100 mg/l 250-450 mg/l 250-450 mg/l 60-120 mg/l 10-80 mg/l 10-30 mg/l 70-200 mg/l 40-100 mg/l 0,3-1,0 mg/l 0,1-0,4 mg/l 0,2-0,6 mg/l 0,2-0,8 mg/l 0,2-0,5 mg/l

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

0,3-1,0 mS/cm 0-10 mg/l 0 - 2 mg/l 0-5 mg/1 0-10 mg/l 20-70 mg/l 10-40 mg/l 10-80 mg/l 5-50 mg/l 150-450 mg/l 0-30 mg/l 0-2,0 mg/l 0-0,1 mg/l 0-0,2 mg/l 0-0,5 mg/l 0-0,2 mg/l

Lgossg. A lgossg a vizek hidrokarbont-koncentrcijt fejezi ki. Ahidrokarbont-tartalom befolysolja a pH-t, ezltal az egyes ionok felvehetsgt, oldatban maradst. A pH a vz vagy a tpoldat kmhatsnak fontos mutatja. A definci szerint pH = - lg [H+]? a vizes oldatok pH-rtkt az oldott ionok minsge s egymshoz viszonytott arnyai hatrozzk meg a hidrolzis szablyszersgei szerint. A pH meghatrozsa elektrokmiai elven trtnik. A tpanyagok jobb felvtele s a tpsk oldatban tartsa rdekben ltalban gyengn savas (pH = 5,5-6,5) rtket szoks tartani. Ha a tpoldat pH-rtke 5 al sllyed, nemcsak gykrkrosodssal kell szmolnunk, hanem egyes ionok felvtele is akadlyozott. A pH > 7 tpoldat kmhats sem javasolhat, mert egyes ionok kicsapdhatnak az oldatbl (pl. foszft, vas), ezzel megvltoznak a tpelemarnyok. A fentiek indokoljk, hogy a tpoldatozs gyakorlatban a pH-t folyamatosan ellenrizzk. A mrshez alkalmazott vegelektrdk rendszeres ellenrzsre szorulnak, a kalibrlshoz ismert pH-rtkre belltott puffer-oldatokat hasznlunk. Tpanyagtartalom. Tpoldatozsi szempontbl a vizek termszetes iontartalmt hasznos" s kros ionok" teszik ki. lettani szempontbl hasznos" ionnak tekinthet minden ion (makro- s mikroelemek) addig a koncentrciig, amg nem haladja

meg a tpoldatban szksges rtket. A vz termszetes tpelemtartalma cskkenti a tpoldat sszelltshoz szksges mtrgya mennyisgt. Technikai szempontbl a vz/tpoldat sztosztsnl gondot jelenthet a vas- s mangntartalom, aminek a megtlse hatrrtkrendszer alapjn trtnik. A vz vas- s mangntartalma < 2 mg/l koncentrciig a nvny tpllsa szempontjbl ltalban nem jelent problmt, st ebben a tartomnyban a vas- s mangntartalom kimondottan szksges, elnys. Magas vastartalom mellett azonban knnyen elfordulhat, hogy a tpoldat-kijuttats sorn a rosszul oldd foszftok kicsapdsa vagy vasoxid formban trtn kivls miatt a szr s eloszt rendszerek eltmdnek. A vas okozta eltmdsre fleg azoknl a ktvizeknl kell szmtani, melyek pHja 7 krli, a rtegvz homokos vagy szerves anyagot is tartalmaz talajjal rintkezik. A Fe2+ reduklt forma, oxign hinyban teljesen vzoldhat, de vasbaktriumok (pl. Gallionella sp., Leptothris> Sphaerotilus, Pseudomonas, Enterobacter) jelenltben vzben oldhatatlan vrsesbams Fe3+-ionn oxidldik. A kicsapd ionok krl megjelen nylks baktriumtelepek szintn sszefggsbe hozhatk a csepegtet testek eltmdsvel. Ha a vzben a Fe2+koncentrcija 0,1-0,2 mg/l kztti, akkor a kockzat alacsonynak tekinthet, kzepes kockzattal kell szmolni 0,2-1,5 mg/l koncentrcinl. Komoly esly van az eltmdsre 1,5 mg/l rtk fltt. Gyakorlatilag, ha egy vz 0,5 mg/l rtknl nagyobb koncentrciban tartalmazza a vasat, akkor a csepegtets valamilyen elkezels hinyban hossz tvon nem lehetsges. A mangn gyakori ksrje a vasnak, nagyobb nyomson a mangntartalm kzetek olddsval kerl bele a rtegvizekbe. A felszn alatt kpes oldott formban maradni, de a felsznre jutva a Mn2+ oxidldik s nehezen meghatrozhat sszettel, fekete csapadk formjban kicsapdik az oldatbl. A vas s mangn okozta eltmdsi hajlamot befolysol vzminsgi tulajdonsgokat a 4. tblzat foglalja ssze. Emiatt a vas- s/vagy mangntalants ms eljrsokhoz hasonlan a vz elkszt mveleti sorba beiktatand.4. tblzat. A csepegtet testek eltmdsi hajlama a vzminsg kmiai tnyezinek fggvnyben Kmiai tnyezk Kicsi pH sszes oldott s, mg/l Mangn, mg/l Vas, mg/l 1,5

Ksr ionok. A ksr ionok a vz keletkezsvel vagy szennyezdsvel hozhatk kapcsolatba. Kros" ionnak tekinthet minden olyan tltssel rendelkez rszecske, amelyet a nvny nem tud felvenni vagy koncentrcija meghaladja a nvnyi ignyeket. A ksr ionok hatsa akkor is tbbnyire negatv, ha nem mrgez (toxikus) ionokrl van sz, ugyanis a tlzottan magas iontartalom emeli a tpoldat, majd kijuttats utn a termesztkzeg (gykrzna) startalmt.

2.2.2. A vizek kmiai minstse vzkultrs termesztshezA korszer talaj nlkli termesztsben az ntzvz rtkelse differencilt minstsi rendszerben trtnik. A vzminsggel szemben ltalnos hatrrtkeket nem lehet megadni, mert minden vz j addig, amg az adott krlmnyek kztt nem korltozza a nvny fejldst. A kvetelmnyeket meghatroz tnyezk a kvetkezkppen sszegezhetk: - a vz oldott anyagainak minsge s koncentrcija, - a termesztstechnolgia, - a nvnyfaj, - a kzeg tulajdonsgai. Oldott anyagok rtkelse. Az oldott anyagoknak a fajtja s mennyisge fontos vzminsgi tulajdonsg, ami alapjn eldnthet, a vz alkalmas-e vzkultrs termesztshez. Ktsgtelenl minl kevesebb a s, annl alkalmasabb a vz. Egyes sk hatrrtken bell elviselhetk, st a nvnyi tpelemekre szksg is van. Ezrt bizonyos fok tpelemtartalom pozitvan tlhet meg, mert ezzel mtrgya takarthat meg. Klnsen igaz ez a kalciumra, mert ezt a mtrgyk ltalban nem tartalmazzk. Negatvan rtkelend a magas hidrokarbont-, ntrium-, klorid- vagy szulfttartalom. A vzminsgi hatrrtkeket az 5. tblzat sszegzi. A kevsb alkalmas" tartomny hatrrtkeit meghalad vz alkalmatlan talaj nlkli termesztshez.5. tblzat. A vz rtkelse talaj nlkli termesztshez az oldott anyagok alapjn (Ghler & Drews, 1989 nyomn) Tulajdonsg EC (mS/cm) HCO3- (mg/l) Na (mg/l) Cl (mg/l) SOj- (mg/l) Mn (mg/l) B (mg/l) Zn (mg/l) Kivl 7,5) lnyegesen nagyobb, ezrt a megelzs egyik mdja a tpoldat folyamatos savanytsa. A savany kzeg a baktriumok szmra sem idelis, gy az eltmds eslye is kisebb. Az esetek zmben a magasabb vastartalom mellett tlzott mangnkoncentrci is elfordul, melyet a vashoz hasonl eljrsokkal tvoltanak el. A vas- s mangncskkent eljrsok azon alapulnak, hogy az oldott ionokat (Fe2+, Mn2+) oxidcival nehezen oldhat, magasabb oxidcis llapot (Fe3+, Mn3+, Mn4+) vegyletekbe viszik, majd onnan csapadk formban eltvolthatk. Az oxidcihoz tbbfle eljrs ll rendelkezsre. Klrozs. A vas esetben a szabad klr (Cl2) eredmnyes oxidlszer lehet, azonban a mangnnal csak kisebb arnyban kpes reakciba lpni. A mdszer elnye, hogy a klrozs a baktriumok, algk okozta eltmds ellen is hatkony. A gyakorlatban 1 mg/l CI2 gzzal szmolnak 0,7 mg/l vastartalom kezelsre. Ksrletek igazoljk, hogy a klrozs pH < 6,5 tartomnyban 3,5 mg/l Fe2"1" koncentrciig eredmnyes. Klium-permangantos oxidci. Klium-permanganttal kezelt szrn savany kmhats mellett eredmnyesen oxidlhat a vas. Levegztets. A termesztsi gyakorlatban is jl hasznlhat mdszer a vas kicsapsra. Trtnhet nylt trozmedencben vagy katalitikus tltetet hordoz tartlyokban. A kpzd vas- s mangn-oxidok a troz aljra lelepednek, ahonnan rendszeresen eltvolthatk. Irodalmi utalsok olvashatk arra vonatkozan, hogy 4,0 mg/l vastartalom fltt a kmiai kezels hatstalan, csak intenzv levegztets s homokszrzs utn lehet a vizet az ntzrendszerbe visszajuttatni. 1 g Fe levlasztshoz kb. 1 liter leveg szksges. A mangn eltvoltsa a vastalanitsi eljrsokhoz hasonl. Ha kevs mangn van a vas mellett, ekkor a mangntalants vgbe megy a vastalantssal egytt. Ha viszont a mangntartalom jelents, akkor a vastalants utn a pH megemelse szksges, mert gy a Mn0 2 csapadk knnyebben levlik. A fentiekbl egyrtelmv vlik, hogy a vastalants viszonylag magas technikai igny eljrs. 2.2.4.3. A teljes (sszes) startalom cskkentse A hidrokarbont-, a vas- s a mangntartalom cskkentsn tl zemi szinten tbb technikai lehetsg nem rhet el a vzben oldott egyes salkotk egyedi eltvoltsra. A vz ionjai kzl a Na' s a Cl~-jelenti a legnagyobb problmt, de ezek sze-

lektv eltvoltsra nincsen md. Na+ s Cl mentests csak teljes stalantssal valsthat meg. Ehhez kt eljrs ll rendelkezsre: az ionkicserlses mdszer s a fordtott ozmzis elvn mkd eljrs. Ionkicserlds ltal. Az ioncsers vzelkszts sorn kationcserl oszlopon thaladva a vzbl minden kation H+-ra kicserldik. Majd egy OH~-nal teltett oszlopon az anionok OH -ra cserldnek. A berendezs kiviteltl fggen, a kimerlt gyantatltetek fl- vagy teljesen automatikus zemben 5%-os HCl-oldattal, illetve NaOH-oldattal regenerlhatok. A mdszer elnye az alacsony vzvesztesg. A berendezs szrteljestmnyt cskkenti a nyersvz magas vas- s szervesanyag-tartalma s a 600 mg/l-t meghalad startalom. Fordtott ozmzis elvn mkd berendezssel. A mdszer mkdsi elve a 12. brn lthat. Ha egy tmny vizes oldatot (3) fligtereszt hrtyval (1) vlasztanak el a hgabb oldattl (2), a koncentrciklnbsg kiegyenltsre megindul a vzmolekulk diffzija a hrtyn keresztl a tmnyebb oldatba s ennek kvetkeztben tlnyoms (ozmzisnyoms) keletkezik (a). Ha a tmnyebb oldatra az ozmzisnyomsnl nagyobb nyoms hat (4), a vzmolekulk a fligtereszt s mechanikailag szilrd membrnon keresztl a hgabb oldatba ramlanak (fordtott ozmzis) s a sk a tmnyebb oldat koncentrcijt nvelik. Teht a nyoms megfordtsval egy sban gazdag oldatbl, egy membrnon tprselve a nyersvizet, tiszta formban" vizet nyernk, mikzben a vz eredeti startalma egy tmnyebb oldatban koncentrldik. A szr egysgekben ltalban 4 !!! bels tmrj poliamidbl kszlt membrnokat alkalmaznak. A szrteljestmnyt befolysolja: - az alkalmazott nyoms (ltalban 1,4-2,8 MPa), - a vz hmrsklete: 3%/C-kal nvekszik a membrnok tereszt kpessge, - a nyers vz pH-rtke; a savas kmhats elnytelen,

12. bra. A fordtott ozmzis elvi mkdse 1. flig tereszt hrtya, 2. hgabb oldat, 3. tmny vizes oldat, 4. ozmzisnyomsnl nagyobb nyoms

- a vzelkszts; az oldhatatlan szilrd rszeket, algkat elszrssel el kell tvoltani, - a nyers vz vas- s mangntartalma krostja a membrnokat. A fordtott ozmzisos vzkezels a termesztsi gyakorlatban jl bevlt, kedvez kmiai eredmnyt a 11. tblzat is igazolja.II. tblzat. A fordtott ozmzisos kezels vzkmiai eredmnye (Aptfalva) Dtum 2004. 12. 2004. 12. 2004. 12. Mintavtel Nyersvz Javtott Kevert pH 8,09 7,61 7,68 EC 0,63 0,10 0,16NO3-

N 0 0 0

p 0,4 0 0,1

K 0,9 0,2 0,3

Ca 7,9 0,5 4,0

Mg 2,2 0,3 0,6

Na 149,5 22,5 42,1

Cl 6,8 1,7 5,1

HCO3

465,5 80,3 128,4

(EC: mS/cm; Iontartalom: mg/l)

A vzelkszt eljrsok eltr mrtkben nvelik a termeszts kltsgeit. Az elkszts jelents beruhzsi s zemeltetsi rfordtsokat ignyel, az eljrsoktl fggen a kltsgek 0,53-6,81 euro/tiszta vz m3 nagysgak. Sajnos, az egyes vzkezelsi eljrsok kltsgeirl hazai adatok nem llnak rendelkezsre, de a nmetorszgi kltsgekrl tjkoztatst ad a 12. tblzat. Gazdasgi szempontbl legkedvezbb a savas kezels, mert ehhez minimlis eszkzigny szksges. A nyersvz minsgtl fggen a berendezsekhez csatlakoz12. tblzat. Egyes vzelkszt eljrsok beruhzsi kltsgei eltr nagysg termesztfelletekre Steffen (1994) nyomn Beruhzsi kltsg (eur)-

Eljrs

1 m J tisztavzre jut kltsg eltr nagysg termeszt felletekre 1000 m 2 0,8 6,81 1*14 0,53 0,53 4,45 2,14 1,23 4,55 1,48 1,05 5000 m 2 0,7 6,42 10000 m0,7 6,42

Szervetlen sav hozzads Oxlsav hozzads Karbontmentests ioncservel Teljes stalanits ioncservel Teljes stalanits | fordtott ozmzissal

-

2500 5000 7000 15 000 35 000 40 000 13 500 20 000 27 000

Megjegyzs: A nyers vz kemnysge: 20 nk; vzszksglet: 1,5 m3/m2,v; elksztett viz arnya: 40%; maximlis napi vzfelhasznls: 2 m3, 12 m3, 30 m3.

kiegszt egysgek egyes esetekben jelents kltsgekkel terhelhetik mg a beruhzst. Ez klnsen a fordtott ozmzisos stalantsra igaz, ezen bell is a membrnok relatv tartssga befolysolja lnyegesen a kltsgeket. Vannak ksrletek arra vonatkozan is, hogy technikai felszerels nlkl, valamifle adalkanyaggal kssk meg a vz startalmt. PL specilis, nagy adszorpcis kpessg agyaggranultummal kezelve a vizet (75 mg adalkot elhelyezve 100 1 tpoldatban), magas startalm (EC = 3,5 mS/cm) vzzel is j termesztsi eredmnyeket tudtak elrni. Ez azonban csak kiszemi mretek kztt jelenthet megoldst.

2.3. IrodalomGeissler, T. (1991): Gemseproduktion unter Glas und Plasten. Produktionsverfahren. Deutscher Landwirtschaftsverlag, Berlin. Ghler, F. - Drews, M. (1989): Hydroponische Verfahren bei der Gemseproduktion in Gewchshusern. Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR. Sonneveld, C. - Van der Burg, M. M. (1991): Sodium chloride salinity in fruit vegetable crops in soilless culture. Netherlands Journal of Agricultural Science, 39: 115-122. Steffen, K. (1994): Wasserqualitat, Wasseraufbereitung und -speichening. KTBL-Schrift, 359: 34-62.

3. A talaj nlkli termeszts fiziolgiai alapjai

A nvnyek autotrf llnyek, vagyis szn-dioxidbl, vzbl s svnyi tpanyagokbl kpesek felpteni sajt szervezetket. A vz s a tpanyagok felvtele teht a nvnyek ltt s produktivitst alapjaiban meghatroz, kulcsfontossg folyamat. Talaj nlkli termesztsben az igen komplex rendszernek szmt talaj helyett a viszonylag egyszerbb, kisebb pufferkapacits kzegekbl trtnik a vz- s a tpanyagfelvtel. Ehhez addik hozz az, hogy a klimatikus tnyezk ltalban igen preczen szablyozhatk egy olyan szint termesztberendezsben, amelyben mr rdemes talaj nlkli termesztssel foglalkozni. E termesztsi md esetn teht a felvteli folyamatokat meghatroz tnyezket sokkal inkbb kzben tudja tartani a termeszt. Optimlis krlmnyek biztosthatk, a fajtkban rejl genetikai potencil jobban kiaknzhat, magasabb termshozam rhet el. Ez azonban szksges is ahhoz, hogy az erre a termesztsi mdra jellemz kiugran magas beruhzsi s zemeltetsi kltsgek megtrljenek. A megfelel vzs tpanyagfelvtel teht a termeszts sikert, gazdasgossgt alapjaiban meghatroz tnyez.

3.1. A zldsgnvnyeket alkot vegyletek s elemekA nvnyek kt f alkotrsze a szrazanyag s a vz. A termesztett nvnyek 80-85%-ban vzbl s 15-20%-ban szrazanyagbl llnak. Ez az arny a nvny fajtl/fajttl, a nvny kortl, a termesztsi krlmnyektl fggen kismrtkben eltr, gy a fiatalabb nvnyek vztartalma magasabb, mint az idsebbek, az ntztt krlmnyek kztt termesztettek szrazanyag-tartalma alacsonyabb. A zldsgflk ltalban ldsabbak, ami legtbbszr nemcsak a termsre, hanem az egsz nvnyre vonatkoztathat, s a termsk szrazanyag-tartalma is alacsonyabb, mint pldul a gabonaflk. A vzkultrs termesztsben a tpoldat-sszettelnek s tmnysgnek szablyozsval a nvny s a terms szrazanyag-tartalma bizonyos hatrok kztt vltoztathat. A zrt, temperlt krnyezet, a folyamatos, bsges vzellts s a kimagasl termseredmnyrt (nem a magas szrazanyag tartalom rdekben) kialaktott tpoldatsszettel s tpoldatozsi technika kvetkeztben magasabb a nvny vztartalma, mint a szabadfldi, talajos termesztsben.

A zldsgnvnyek szrazanyag-tartalma, ami lnyegben megegyezik a legtbb termesztett nvnyvel, a kvetkez fontosabb vegyletekbl ll: 30% nyersrost, 12% fehije, 48% N-mentes kivonhat anyag, 4% zsr, 6% hamuanyag. A nitrogn kivtelvel a nvnyi hamu alkotrszei kztt talljuk azokat a tpelemeket, amelyek biztostsrl s ptlsrl a tpoldatozssal kell gondoskodni. Ezeknek az elemeknek a nvnyekben elfordul mennyisge, az egymshoz viszonytott arnya, a nvnyfajtl fggen kisebb mrtkben eltr, ltalnossgban azonban elmondhat, hogy sszettelk a kvetkezk szerint alakul: 42% klium (K) 24% oxign (O) 7% klr (Cl) 7% szilcium (Si) 5% foszfor (P) 5% kalcium (Ca) 4% magnzium (Mg) 4% kn (S) 1% ntrium (Na) 1% mikroelemek: vas (Fe), mangn (Mn), cink (Zn), rz (Cu), br (B), molibdn (Mo). A nvnyek a tpelemeket gykereiken keresztl ritkn molekulris, gyakrabban ionos formban veszik fel (pl. Ca2+; K + ; Mg2*; NH 4 + ; HP042~; S0 4 2 "; N 0 3 ; Mn2+; Zn2+). De ionos formban kerlnek a mrgez elemek is a nvnybe, pldul ha nagyon alacsony a talaj kmhatsa (Hg2+; Cd2+; Pb2+). A szn (C), a hidrogn (H), az oxign (O), a nitrogn (N) s a kn (S) ionos formban a talajon keresztl, valamint gz formjban a levegbl kerlnek a nvnybe. A nvnyen belli szlltsuk ionos vagy szerves molekula formjban trtnik. A nvnyeket felpt legfontosabb szerves vegyletek szerkezeti elemei. A foszfor (P), a br (B) s a szilcium (Si) kizrlag ionos formban jut a nvnybe. Nem redukldnak, szerves alkoholos csoportokkal sztereket kpeznek, amelyek rszt vesznek a nvnyek energiarendszerben (elektrontvitel). A klium (K), a ntrium (Na), a magnzium (Mg), a kalcium (Ca), a mangn (Mn), mint kationok s a klr (Cl), mint anion nagy mennyisgben ionos formban kerlnek felvtelre, a mangn kivtelvel a nvnyen bell jl mozognak. Fontos szerepet tltenek be a nvnyek vzhztartsnak szablyozsban. A vas (Fe), a rz (Cu) s a molibdn (Mo) ionos vagy keltos formban kerlnek felvtelre a talajbl. Jelents szerepet jtszanak az elektronszlltsban, az enzimek fmkomponensei. A nvnyek ltal hasznostott elemeket lehet a mennyisgk s az eredetk alapjn csoportostani. A mennyisg szerinti osztlyozs arra utal, hogy az egyes elemek milyen tmegben plnek be a nvny szerveibe. Hangslyozni kell, hogy

az ilyen csoportosts nem a fontossgi sorrendet jellemzi, hanem kizrlag a menynyisgre utal. Makroelemeknek nevezzk azokat a tpelemeket, amelyek nagyobb mennyisgben fordulnak el a nvnyekben (0,1-10%: oxign, hidrogn, szn, foszfor, szilcium, klium, kalcium, nitrogn) s mikroelemeknek, amelyek egszen kis mennyisgben tallhatk a nvnyi rszekben (0,01-0,0001%: mangn, cink, br, rz, molibdn stb.). A kt csoport kztt tmenetet kpeznek az n. mezoelemek - hivatalosan ezeket is a makroelemek kztt tartjuk nylvn - amelyek 0,1-0,01% krli tmegben tallhatk, ezek kzl a fontosabbak a magnzium, a vas, a kn s a ntrium (13. tblzat).13. tblzat. A nvnyek ltal felvett tpelemek mennyisg szerinti csoportostsa Nyerstmeg (%-ban)10-100 1-10 0,1-1 0,1-0,01 0,01-0,001 0,001-0,0001 0,0001-0,00001

Elemek oxign, hidrogn szn foszfor, szilcium, kalcium, klium, nitrogn kn, magnzium, vas, ntrium, alumnium, klr mangn, br, stroncium rz, titn, cink, ltium, brium, brm fluor, rubdium, nikkel, n arzn, molibdn, jd, kobalt, germnium, lom, higany, kadmium

Megnevezsk

makroelemek (mezoelemek)

mikroelemek

0,00001-0,000001

ultramikroelemek

Attl fggen, hogy a tpelemeket honnan veszik fel a nvnyek, megklnbztethetnk: - lgkrbl felvehet elemeket (pl. szn), - vzbl felvehet elemeket (pl. oxign, hidrogn) s - talajbl felvehet elemeket (pl: nitrogn s hamuelemek). A tpelemek az egyes nvnyi szervekben eltr arnyban halmozdnak fel. Pldul a magban jelentsebb a foszfor arnya, a lombozatban a nitrogn. A krnyezeti tnyezk, gy pldul a kzeg tpanyag-elltottsga, a tpoldat-sszettele egy bizonyos hatron bell a nvnyek (nvnyi szervek) tpanyag-sszettelt mdostjk. A nitrogn-, a foszfor- s a kliumtartalom a termsben a legkiegyenltettebb, ebbl addan a fajlagos tpanyagigny-szmtshoz j alapot szolgltat, ugyanakkor alkalmatlan a nvny tpanyag-elltottsgnak megtlsre. A levelek tpelem-sszettele jelentsen vltozik a kzeg, illetve a tpoldat fggvnyben. Ezrt a reutilizld elemek (makroelemek) esetben az als, a lokalizldknl (mikroelemek) a fels levelek alkalmasak a nvny tpanyag-elltottsgnak meghatrozsra, de jelents ingadozsuk miatt alkalmatlanok a termssel kivont tpanyagmennyisg becslsre.

3.2. A vz s a tpanyagok felvteleTalaj nlkli termesztsben a vz s a tpanyagok felvtelnek mdja alapjaiban termszetesen nem klnbzik a talajos termesztsben tapasztaltaktl. A nvnyek letben betlttt jellegknl fogva a felvteli folyamatokra szinte minden krnyezeti tnyez hatssal van, a nvnyi alapfolyamatok - a fotoszintzis, a prologtats s a lgzs - befolysolsa ltal (13. bra). E tnyezk hatsa egyenknt s komplex mdon is rvnyesl. A vz s a tpanyagok felvtelt elssorban azok felvehetsge, valamint a nvny nvekedsi teme hatrozza meg. Az elbbit a gykrkzegben uralkod viszonyok, mg az utbbit a klimatikus tnyezk befolysoljk elssorban.

13. bra. A nvnyek vz- s tpanyagfelvtelt befolysol krnyezeti tnyezk (Adams, 1994 nyomn mdostva)

3.2.1. A vzfelvtel mdjaA nvnyek a vz dnt tbbsgt a gykerkn, egszen pontosan a gykrszreiken keresztl veszik fel. A vz zme a prologtatsra (idegen szval transzspircira) fordtdik, mely folyamatnak kulcsszerepe van a nvnyek hgazdlkodsban. Ezen kvl a vz a sejtek f alkotelemeknt s szlltplyaknt is alapvet szerepet jtszik a nvnyek letben, valamint szmos biokmiai funkcit is betlt. A vzhasznosts hatkonysgt tbbek kztt a transzspircis egytthatval lehet jellemezni, ami az egysgnyi szrazanyag-produkcihoz felhasznlt vz mennyisgt fejezi ki. A talaj nlkli termesztsre jellemz optimlis vz- s tpanyagellts cskkenti a transzspircis egytthatt, teht hatkonyabb vzhasznostst eredmnyez.

A nvny alapveten ktfle mdon kpes felvenni a gykrkzegbl a vizet, gynevezett paszszv s aktv ton. A passzv felvtel sorn a vz a vzpotencil klnbsg ltal hajtva halad az alacsonyabb vzpotencil helyek fel, a gykrkzegbl a nvnybe, majd onnan a lgtrbe. E folyamat mozgat ereje a prologtats ltal keltett szvhats. Minl nagyobb mrtk teht a transzspirci, annl intenzvebb a passzv vzfelvtel. Erre felttlenl figyelemmel kell lenni a kijuttatott tpoldat menynyisgnek s tmnysgnek meghatrozsnl. A passzv vzfelvtel csak levelek jelenltben jtszdik le. Az elprologtatott vz 90%-a a lgcserenylsokon, az gynevezett sztmkon t tvozik a nvnybl. Br a talaj nlkli termesztsre jellemz optimlis vzelltottsg esetn a sztmk mg az jszaka sorn sem zrdnak be teljesen, nappal tzszer intenzvebb a transzspirci, mint jszaka. A passzv vzfelvtel zme teht nappal trtnik. A gykerek kregszveteiben a felvett vz a diffzi trvnyei szerint a sejtfalak mikrokapillrisain (az gynevezett apoplazmn) keresztl lassan a szlltszvetek farsze fel halad. A kregszvet s a szlltnyalbok hatrn tallhat endodermiszen a vz csak lassan, a sejteken keresztl haladva (gynevezett szimplazms t) tud tjutni. A szlltszvet farsznek (xilm) tg reg sejtjeiben, az gynevezett trachekban azutn a vz szlltsa egszen a levlerekig nem tkzik szmottev ellenllsba. A levlerekbl a levllemez sejtjeibe kerl a vz, onnan pedig annak dnt rsze a prologtatst vgz sztmkhoz. A msik alapvet vzfelvteli md, az aktv vzfelvtel mozgatrugja a gykrnyoms. E folyamatban a gykrsejtek a lgzs sorn felszabadul energit felhasznlva ionokat vesznek fel. Ezltal megn a sejtnedv koncentrcija, a sejt vizpotencilja alacsonyabb lesz a gykrkzegnl, s gy vizet tud felvenni. A gykrnyoms addig marad fenn, amg a gykrkzeg s a nvny kztti vzpotencil-klnbsg ki nem egyenltdik. Ez a folyamat teht a lombozattl, a transzspircis szvertl fggetlenl megy vgbe. Aktv mdon akkor is kpes vz felvtelre a nvny, ha a leveg teljesen teltett, a relatv pratartalom kzel 100%-os. Az aktv vzfelvtel mrtke szorosan fgg viszont a kzeg Ievegzttsgtl (hiszen a gykerek lgzse oxignfgg folyamat), a gykerek sznhidrttartalmtl (ami a lgzs alapanyagul szolgl) s a kzeg tpanyag-koncentrcijtl. Levegtlen, illetve nagy startalm kzegekben nem tud kialakulni megfelel mrtk gykrnyoms. A talaj nlkli termesztsre jellemz optimlis vzelltottsg viszonyok kztt az aktv vzfelvtel szerepe a nvny vzforgalmban alrendelt jelentsg, elssorban fiatal nvnyekben s jszaka jtszik nagyobb szerepet. Meghatroz lehet pldul a termsek jszakai kalcium- s brfelvtelben.

3.2.2. A tpanyagok felvtelnek mdjaA nvnyek a tpanyagokat zmben vzben oldott, ionos formban veszik fel s azok gy is szlltdnak a gykrbl a fld feletti rszekbe. A nitrogn pldul nitrtknt s ammniumknt, a foszfor foszftknt, a kn szulftknt, a br bortionknt, a molibdn pedig molibdentknt. Az ionos formn kvl a talaj nlkli termesztsben a vas, a mangn, a cink s a rz felvtelben jelents szerepe van az gynevezett keltoknak is, melyek komplex vegyletek. A vzhez hasonlan a tpelemeket is a

gykrszrkn keresztl veszik fel a nvnyek. E tekintetben azonban az egyes tpelemek kztt lehetnek aprbb klnbsgek, pldul a kalcium s a magnzium felvtele inkbb a gykerek cscsi rsze fel, mg a klium az alapi rsze fel trtnik. A nvnyek tpanyagfelvtelnek s -hasznostsnak komplex folyamata ngy fzisra oszthat: a tpanyagok gykrhez kerlsre, a tpanyagok felvtelre, a tpanyagok szlltsra s a tpanyagok beplsre, idegen szval asszimilcijra. Az els fzis sorn kerlnek a tpanyagok a gykerek felletre. Ez az a folyamat, ami talajos termesztsben a tpanyag-szolgltats sebessgt a leginkbb korltozza, de talaj nlkli termesztsben nem okoz klnsebb nehzsgeket. Az ionoknak a gykerek fel trtn mozgst egyrszt a tpanyagfelvtel hatsra a gykr kzvetlen krnyezete (az gynevezett rizoszfra) s a tpoldat tbbi rsze kztt kialakul koncentrciklnbsg, msrszt a transzspircis szvhats ltal ltrehozott tmegramls okozza. Ez a folyamat teht a gykrsejtek rszrl nem ignyel energiabefektetst. A gykerek felletre kerl ionok mennyisge a transzspirci mrtktl s a tpoldat koncentrcijtl fgg. Ezrt a prologtatst htrltat klimatikus tnyezk ltalban cskkentik a tpanyagfelvtel mrtkt is. Klfldi kutatsi eredmnyek azonban arra engednek kvetkeztetni, hogy ha a rizoszfrban kzel lland a tpanyag-koncentrci - ami jellemz a talaj nlkli termesztsre akkor a transzspircinak az tlagosnl jval kisebb a szerepe a tpanyagok felvtelben. A tpanyagfelvtel s -hasznosts msodik fzisa sorn a gykerek felletre kerlt tpanyagokat a gykrsejtek felveszik. A tpanyagok felvtele a tpoldatbl a gykrszrk legkls sejtjei ltal egy passzv folyamat, amit tovbbra is a diffzi s a tmegramls hajt. A sejtkztti jratokban, az apoplazmban, az ionok szlltsa az endodermiszig mg tbb-kevsb akadlytalan, br a sejtfalak elektromos tltsekkel rendelkeznek, ahol az ionok megktdhetnek. (Az apoplazmnak teht a nem semleges szubsztrtokhoz hasonlan ioncserl kapacitsa van. melynek mrtkben az egyes fajok kztt lnyeges klnbsgek lehetnek.) A tpanyagfelvtel e szakasza teht lnyegben mg egy szimpla fizikai folyamat, a hmrsklet csak kismrtkben, az oxignellts pedig egyltaln nem befolysolja. Ugyanakkor egyes tpionok, mint pldul a foszft, mr a gykerek legkls sejtjeitl kezdve a sejteken keresztl, teht energit ignyl szimplazms ton haladnak a szlltszvetek fel. A sejtek belsejbe a tpanyagok aktv mdon, teht egy biokmiai folyamat sorn kerlnek be, ami szoros kapcsolatban van a gykerek lgzsvel, gy hmrsklet-, oxign- s energiaignyes tevkenysg. Az aktv tpanyagfelvtel teszi lehetv, hogy a gykrsejtek szelektljanak a tpoldat ionjai kztt: a nvny szmra szksgteleneket egyltaln ne vagy csak kismrtkben vegyk fel, mg a ltfontossgakat jelents mrtkben felhalmozzk, akkumulljk magukban. A szelektivits s az akkumulci a nvnyi tpanyagfelvtel legfontosabb jellemzi. Az egyes fajok s fajtk kztt termszetesen lnyeges klnbsg van a tekintetben, hogy az egyes tpelemekkel szemben milyen mrtkben kpesek szelekcira s akkumulcira. Meg kell azonban jegyezni, hogy a fajtk tpanyag-hasznostsi kpessge kztti klnbsgek csak az optimum alatti elltsi szinten - aminek talaj nlkli termesztsben nem igen szabadna bekvetkeznie - jelentkeznek igazn. A tpelemek felvtele s beptse a komplexebb vegyletekbe jelents energit emszt fel. Pldul csak a nitrogn esetben a gykerek s hajtsok sszes energia-

felhasznlsnak akr negyedt is kiteheti. Ezrt minden tnyez, ami az ionfelvtel szmra energit termel gykrlgzsre hatssal van, befolysolja a felvett tpanyagok mennyisgt. A gykrlgzs sorn elgetett anyagok fotoszintetikus eredetek, teht a fotoszintzis mrtkt alapjaiban meghatroz klimatikus tnyezk ezton is jelentsen befolysoljk a tpanyagfelvtelt. Az ionok sejtfalakon, illetve sejtmembrnokon val tjutshoz ltalban gynevezett mebrntranszport szksges. A nvnylettani szakirodalom a membrntranszportnak hrom klnbz mdjt klnti el (14. bra). Az uniport sorn egyszerre csak egy ion szlltdik a sejt krnyezetbl a sejtbe, a sejt semmit nem ad le ezrt az ionrt cserbe. Az antiport sorn a felvett ionrt cserbe a sejt egy azonos tlts msik iont ad le a krnyezetbe. (A kationok felvtele esetben ltalban egy hidrogniont, ekkor beszlhetnk az gynevezett protonpumprl.) A szimport sorn pedig a szlltott ionnal egytt egy trsion is felvtelre kerl. (A talaj nlkli termeszts viszonyaira val tekintettel rdemes megjegyezni, hogy magas koncentrci esetn a lassan felvehet ion htrltathatja a mobilabb ionpr felvtelt, pldul a szulft a kliumiont.) A kationok esetben az uniportnak s az antiportnak, mg az anionok felvtele sorn a szimportnak s az antiportnak van jelentsge. A tpanyagfelvtel folyamata teht megvltoztatja a tpoldat ionsszettelt, a kationok s az anionok arnyt, s ezltal a rizoszfra kmhatst. Az endodermiszsejtekig a felvett ionok passzv mdon, apoplazms ton is eljuthatnak, ott viszont mr csak az aktv folyamatot jelent szimplazms mdon, az endodermiszsejteken keresztl tudnak tjutni a xilmbe. A tpanyagok az gynevezett transzfersejtekbe kerlnek, amelyek azokat aktv mdon kivlasztjk a trachekba. Ezt a kivlasztsi folyamatot az ionkoncentrci, a gykrhmrsklet, a lgzs aktivitsa, a gykr sznhidrttartalma s a ksr ion is befolysolhatja. A tpanyagfelvteli s beptsi folyamat harmadik fzisa (a szllts) sorn a xilmben a tpanyagok 0,1-0,4%-os oldata a transzspircis tmegramls segtsgvel kerl a fld feletti szervekbe. A kls tpoldat koncentrcijnak emelkedsvel ltalban a xilmnedv tmnysge is emelkedik. A xilmramls sebessgt elssorban a gykrkzeg hmrsklete, a transzspirci mrtke s a gykrnyoms nagysga hatrozza meg. A talaj nlkli termeszts optimlis vzelltottsgi krlmnyei kztt a xilmnedv ramlsi sebessge nincs nagy hatssal a tpanyagfelvtel mrtkre. A tpelemek a trachekbl jra csak a transzfersejtek kzremkdsvel kerlnek a levelek sejtjeibe, ahol bekapcsoldnak az anyagcsere-folyamatokba s asszimilldnak. (Egyes tpionok, pldul a szulft, asszimillsa mr a gykrben is elkezddhet.) Ez a folyamat befejez, negyedik fzisa. Az svnyi tpanyagok j rsze nem csupn az egyirny plyaknt viselked xilmben szlltdhat, hanem a floemben is, gy a nvny mobilizlni tudja ezen anyagokat nmagn bell. Egyltaln nem kpes viszont floemtranszportra a kalcium s a br. A fentiek szerint teht a tpanyagok felvtelben s szlltsban a vz alapvet szerepet tlt be. Talaj nlkli termesztsben vzhinyos llapot ltalban ritkn kvetkezik be, de rdemes pr szt ejteni arrl, milyen hatssal van a nem megfelel vzellts a tpanyagok felvtelre. Rossz vzellts esetn jelentsen lecskken az svnyi tpanyagok felvtelnek s szlltsnak teme. Mrskldik az ionok diffzi s tmegramls vezette mozgsnak sebessge a gykrkzegben, lassabban kerl-

O

uniport apoplazma citoplazma felvett ion apoplazma

antiport citoplazma felvett ion apoplazma

szimport citoplazma felvett

azonos tlts ion

vy

VJ

1011

trs ion

14. bra. Az ionok membrntranszportjnak klnbz mdjai (Peth, 1993 nyomn, mdostva)

nek a tpanyagok a gykerek felletre. Vontatottabban kpzdnek az j gykerek, s gy a gykrzet nehezebben hlzza be a tpanyagfelvtel szempontjbl mg kiaknzatlan helyeket. Ezen kvl vzhinyos llapotban cskken a gykrlgzs mrtke is. A nagyobb mennyisgben felvett tpionok kzl klnsen a foszft s a kalcium felvtelhez fontos a megfelel vzelltottsg. Habr a tpanyagok felvtele s a transzspircis vzram egymstl elvlaszthatatlan folyamatok, a kett kztt nincs mennyisgi sszefggs. Az intenzv ionfelvtelnek nem alapfelttele a nagymrtk transzspirci, az viszont tny, hogy a mr felvett ionok szlltst nagymrtkben megknnyti a gyorsabb vzramls.

3.3. A vz s a tpanyagok felvtelt befolysol tnyezkAzt gondolhatnnk, hogy az intenzv krlmnyek kztt termesztett, gy a hajtatott nvnyek esetben is, biztostva vannak az optimlis vzellts s a tpanyagok hasznosulsnak kedvez felttelei, ezrt azok a zavar tnyezk, amelyek a szntfldi termesztsben tapasztalhatk, itt nem rvnyeslnek. A gyakorlat az ellenkezjt igazolja, sok esetben elfordulnak az olyan tpanyaghiny-tnetek s fejldsi rendellenessgek, amelyek tpanyag-felvteli zavarokra vezethetk vissza. Az elkvetkezkben a rossz vzellts tneteivel s azokkal az igen gyakori esetekkel szeretnnk foglalkozni, amikor a gykrrgzt kzegben (talajban) elegend tpanyag ll a nvny rendelkezsre, de azokat klnfle okok miatt a gykrzet nem tudja felvenni. Az gy kialakul tpelemhinyt, szaknyelven relatv tpanyaghinynak nevezzk. A tpanyag-felvtelt zavar okokat a kvetkezk szerint csoportosthatjuk: - termesztkzeg fizikai, illetve kmiai tulajdonsgaival sszefgg, - klimatikus s - bels vagy nvnyi tnyezk. Gyakran az egyes tnyezk is szoros sszefggsben vannak egymssal, csoportostsuk csupn a jobb ttekinthetsget szolglja.

3.3.1. A vz- s a tpanyagok felvtelt befolysol gykrkzeg tnyezkAzt, hogy a nvnyek klimatikus s genetikus tnyezk ltal kialaktott vz- s tpanyagignye teljes mrtkben kielgthet-e, a gykrkzegben uralkod viszonyok hatrozzk meg. A gykrkzeg tnyezk kzl a vz s a tpanyagok hozzfrhetsgt elssorban a kzeg vztartalma s tpanyag-megkt kpessge, valamint a rizoszfra kmhatsa (pH-rtke) befolysolja. A felvtel sebessgre a kzeg hmrsklete s oxigntartalma, valamint az oldott ionok koncentrcija, vagyis az elektromos konduktivits (EC) van hatssal. A hmrsklet elssorban a gykrsejtek membrnjainak teresztkpessgt, a levegelltottsg a gykr anyagcsere-tevkenysgt, az EC pedig a vz- s a tpanyagfelvtel mrtkt hatrozza meg. A talaj nlkli termesztsre kevsb jellemz szlssges viszonyok kztt az egyes tnyezknek kln-kln is meghatroz hatsa lehet a vz- s a tpanyagfel-

vtelre. Norml krlmnyek kztt viszont a fent felsorolt gykrkzeg jellemzk egymssal klcsnhatsban hatrozzk meg a vz- s a tpanyagfelvtelt, az egyes tnyezk egyedi hatsa kevsb domborodik ki. A talaj nlkli termeszts kzegeinek tulajdonsgai sokkal knnyebben szmthatk, tervezhetk s szablyozhatk, mint a talaj esetben, ami egy jval nagyobb pufferkapacitssal rendelkez anyag. A szubsztrt alap talaj nlkli rendszerekben hasznlt kzegekben a krnyezeti tnyezk rtkei kztt nincs akkora trbeli vltozatossg, mint a talajban. A folyadk alap rendszerekben pedig, ahol a kzeg maga a tpoldat, szinte teljesen homognek a tulajdonsgok az egsz rendszerben. Ugyanakkor ppen a sokkal kisebb pufferkapacits miatt a talaj nlkli kultrkban a gykrkzeg krnyezeti tnyezinek idbeli, a termeszts sorn bekvetkez vltozkonysga jval nagyobb mrtk lehet, ezrt szablyozsukra nagy figyelmet kell fordtani. Kmhats. A gykrzna pH-ja alapveten meghatrozza a tpanyagok felvehetsgt. A legtbb tpelem felvtele szempontjbl az 5-7 kztti pH az optimlis (15. bra). Ennek megfelelen a talaj nlkli termeszts szempontjbl szmottev fontossg zldsgnvnyek is az 5,5-6,5 pH-tartomnyban fejldnek a legjobban. A szakirodalmi ajnlsok kis szrst mutatnak ugyan, de nincs kzttk lnyegi klnbsg. Az NFT szmra a mdszer kifejlesztje, Cooper 6,0-6,5, a szubsztrtkultrk szmra a holland tpoldatreceptek kidolgozja, Sonneveld 5,0-6,0, mg a hazai ajnlsok 5,6-6,2 tartomnyt tartanak optimlisnak. 6,5 pH felett megn egyes tpelemek kicsapdsnak a veszlye, s cskken a szimport md felvteli folyamat hatkonysga. 5,0 pH alatt a mangn, a vas s a cink kivtelvel a tpelemek felvehetsge jelentsen lecskken, valamint bizonyos kzegek (pldul a kzetgyapot) elkezdhetnek felolddni a tl savas tpoldatban. Alacsony pH-n klnsen a kationok antiport md felvtele gtolt a magas hidrognion-koncentrci miatt. Tlzottan savas kzegben plusz kalcium hozzadsval javthat az antiport folyamatok hatkonysga. Ugyanakkor az anionok felvtelt az alacsony pH nem befolysolja szmotteven. A pH hatsa a tpanyagfelvtelre klnsen akkor drmai, ha a tpanyagszintek nem optimlisak. Az egyes tpelemek felvehetsge kztt a pH fggvnyben lnyeges klnbsgek vannak (15. bra). A nitrogn, a foszfor s a klium esetben az enyhn savas, a kalcium s a magnzium szempontjbl az enyhn lgos tartomny a legkedvezbb. Lgos pH-n a molibdn kivtelvel a mikroelemek felvehetsge cskken. (Egyes mikroelemeknl, klnsen a vas esetben, az optimlistl eltr pH-viszonyok esetn keltokkal lehet biztostani a jobb felvehetsget.) A molibdn felvehetsge a kmhats lgosodsval nvekszik. A rizoszfra pH-rtke teht alapveten meghatrozza a tpanyagfelvtelt, s ezltal a talaj nlkli termeszts jvedelmezsgt. Azonban talaj nlkli termesztsben a gykrzna pH-ja nagymrtkben kpes vltakozni a tenyszid sorn. Ezrt clszer a pH-szintet fokozott kontroll alatt tartani. Klnsen nagy jelentsge van a pH szablyozsnak a palntanevels sorn. Haznkban mg az is fokozza a pH-szablyozs fontossgt, hogy ntzvizeink ltalban az optimlisnl lgosabbak, sokszor magas a hidrokarbont-, a kalcium- vagy a ntriumkoncentrcijuk. Ezrt ltalban sav (pl. saltromsav vagy foszforsav) hozzadsval cskkentik a kijuttatand

N P

KCa s Mg S Fe s Zn Mn s A) Cu B Mo 4 5 6 7 8 9 pH

15. bra. A tpelemek felvehetsgnek pH-fuggse (a szlesebb sv nagyobb felvehetsget jelez) (Fleky s Rajkain Vgh, 1999)

tpoldatok pH-rtkt. Ez ugyan fontos mvelet, lnyeges azonban tudni, hogy a tpoldat pH-rtke a rizoszfra pH-jt alig befolysolja! Mint az elz fejezetben sz volt rla, a rizoszfra pH-jt a gykr tpanyagfelvteli folyamatai alapveten meghatrozzk, ezrt annak alakulsban elssorban a felvett anionok s kationok arnya a meghatroz. Radsul a szubsztrtok kis pufferkapacitsa miatt a tpanyagfelvtel kvetkeztben fellp pH-vltozsok sokkal kifejezettebbek lehetnek a talaj nlkli rendszerekben, mint talajos termesztsben. A rizoszfra pH-jt teht leginkbb az anion/kation felvteli arnnyal lehet kontrolllni. Ennek legismertebb pldja az ammnium/nitrt arny vltoztatsa. Nitrt felvtele esetn ugyanis a gykr hidroxil- vagy hidrokarbont-ionokat ad le, teht nveli a rizoszfra pH-jt, mg az ammnium felvtelekor hidrogniont ad le, vagyis cskken a pH. Az ammnium s a nitrt optimlis arnya fgg a fajtl, a nvny kortl s a krnyezeti krlmnyektl, de a 10% krli rtk ltalban megfelel. Ilyen koncentrcik (ltalban 1-1,25 mmol/I) mellett az ammnium nem toxikus, 25% feletti arnyban azonban mr nvekedsgtl hats. Az optimlisnl hvsebb kzegbl az ammniumot szvesebben veszik fel a gykerek, mint a nitrtot, ezrt a tli flvben clszer alacsonyabb ammniumszinttel dolgozni. Az ammnium adagolsnl azt is figyelembe kell mg venni, hogy gtolhatja ms kationok felvtelt, klnsen a kalciumhiny kialakulsnak elkerlsre kell gyelni. Kzeghmrsklet. Mint minden biokmiai tevkenysgnl, gy az aktv vz- s a tpanyagfelvtel esetben is a hmrsklet meghatroz a folyamatok sebessgt illeten. Van't Hoff trvnye, az gynevezett Ql0 szably szerint, 5 s 35 C kztt 10 C-onknt a nvnyek szrazanyag-produkcija megduplzdik. ltalban az ion-

felvtel Q l 0 rtke is kett krli. Ennek megfelelen a gykrkzeg hmrskletnek nvelse serkentleg hat a nvekedsre. A hmrsklet direkt mdon s ms folyamatokon keresztl is befolysolja a vzs a tpanyagfelvtel sebessgt. Direkt hats pldul, hogy alacsony hmrskleten a sejtmembrnok szerkezete megmerevedik, aktivitsukat elvesztik, s ezltal iontereszt kpessgk s vzfelvtelk cskken. Az sszetettebb folyamatokra plda lehet az alacsony hmrsklet lgzst s ezltal az aktv vz- s ionfelvtelt lasst hatsa. Az alacsony hmrsklet a nvnyek tpanyagignynek cskkentse ltal is mrskelheti a tpanyagfelvtelt. Ez az sszefggs azonban inkbb csak hosszabb idszakra igaz, NFT-s ksrletekben azt talltk, hogy ha a tpoldat hmrsklete optimlis, akkor mg alacsony jszakai lghmrskletek mellett is megfelel mrtk marad a nvekeds. Az ionfelvtel teme tl magas kzeghmrskleten is lecskken, de ennek konkrt nvnylettani okai ma mg kevsb ismertek. Ez azrt is sajnlatos, mert a talaj nlkli termeszts gyakorlatban a kzeg tlmelegedse nagyobb valsznsggel fordul el, mint tlzott mrtk lehlse, hiszen e termesztsi mdban a gykrkzeg hmrskletnek alakulsa igen szoros sszefggsben van a lghmrsklet vltozsval. Kln a gykrzna hmrsklett elg nehz gazdasgos mdon cskkenteni. Folyadk alap rendszereknl felmerlhet a tpoldat htse, de ez igen drga megolds. Szubsztrtkultrknl htskppen esetleg gyakoribb tpoldatozst lehet alkalmazni hsgnapokon. A vz- s a tpanyagfelvtel temnek hmrskletre adott reakcijban lnyeges klnbsgek vannak a zldsgfajok kztt. A hidegtrk tpanyagfelvteli minimumpontja 0 s 5 C kztt van, mg a melegtrk 5 s 15 C kztti. Az a gykrhmrsklet, ami felett a tpanyagfelvtel mr cskken, paradicsom esetben 35 C, uborknl 40 C. A gykrkzeg hmrsklete az egyes tpelemek felvtelre is kismrtkben eltr mdon hat. Mint mr a klnbz nitrognformk felvtele esetben is kiderlt, az anionok felvtelt jobban akadlyozza az alacsony hmrsklet, mint a kationokt. Az alacsony hmrsklet a foszft felvtelt gtolja a legjobban. A kationok kzl a klium felvtelre ltalban nagyobb hatssal van a hmrsklet, mint a kalciumra s a magnziumra. Oxign. Mint az elzekben mr emltst nyert, a vz- s a tpanyagfelvtel egy rsze aktv, teht energit ignyl folyamat. Nem fotoszintetizl szervekben, mint amilyen a gykr is, az energit a lgzs biztostja, ami viszont oxignignyes tevkenysg. A gykerek az oxignt csak a tpoldatbl tudjk felvenni. Ezrt a tpoldat s ezzel sszefggsben a kzeg oxigntartalma meghatroz jelentsg az aktv ion- s vzfelvtel sebessgt illeten. Talaj nlkli termesztsben klnsen magasabb hmrsklet mellett fordulhat el oxignhinyos llapot. A gykerek oxignignye ugyanis 10 C-onknt a dupljra nvekszik, mg a vzben maximlisan feloldd oxign mennyisge 10 C-onknt 15-20%-kal cskken. Ezen kvl a hmrsklet nvekedsvel a kzeg mikro flrjnak oxignfogyasztsa is n. A maximlisan teltett oxignszintnek viszont ltalban csak 20-40%-a van a tpoldatban. Ezt sszevetve azokkal a tnyekkel, hogy a talaj nlkli termesztsben jellemz hmrskleteken a teltett oxignszint 8-10 mg/1, s

hogy 3 mg/l-es szint alatt a tpanyagfelvtel teme lecskken, belthat, hogy a kzeg oxigntartalma knnyen limitl tnyezv vlhat. Megfigyeltk pldul, hogy az uborka gykrzete akr fl ra alatt fel tudja hasznlni az sszes tpoldatban oldott oxignt. A talaj nlkli termesztsben ltalban elfordul zldsgnvnyek kzl az uborka a legrzkenyebb az oxignelltsra. A tpelemek kzl alacsony oxignszinten elssorban a vas, a foszft s a klium felvtelnek teme cskken. A legkevsb a magnzium felvtelt befolysolja a tpoldat oxigntartalma. Folyadk alap rendszereknl a tpoldat levegztetsvel biztostjk a megfelel oxignelltst. Szubsztrtkultrknl a tpoldat oxigntartalma az ntzsi megoldstl s a kzeg fizikai tulajdonsgaitl, azok kzl is elssorban vztart kpessgtl s porozitstl fgg. Szubsztrt alap rendszereknl az oxignszintet a kzeg vztartalmval lehet a legegyszerbben befolysolni. Optimlisnak azt tekintik, ha a prustrfogat 70%-t vz, 30%-t pedig leveg tlti ki. A mr kijuttatott tpoldat csak a kzegben lv levegbl tud oxignt felvenni, a kzeg pedig a kls lgtrbl. Fliazskos kihelyezsi mdnl azonban tredkre korltozzuk a szubsztrt kls lgtrrel rintkez fellett, teht a gykrzet gyakorlatilag csak a tpoldatban mr eleve meglv oxignre van utalva. Ezrt ha az ntzsi gyakorisg tl alacsony, knynyen oxignhiny lphet fel. Az utbbi idszakban egyre tbb kutats foglalkozik az gynevezett oxigntrgyzs lehetsgeivel a talaj nlkli termesztsben. Egyesek szerint a gykrzna oxigntartalma lesz az a kvetkez krnyezeti tnyez, amit e termesztsi mdban rutinszeren szablyozni fognak. A tpoldat oxignnel val dstsa mr a jelenlegi technolgiai adottsgok mellett is viszonylag knnyen megoldhat - igaz, nmi nyomsvesztesg rn s kevsb kontrolltan - egy levegt felszv Venturi-csnek a tpoldatoz rendszerbe val beillesztsvel. EC, tpanyag-koncentrci, ionantagonizmus. A tpoldatban feloldott ionok sszes mennyisgt a termesztsi gyakorlatban az elektromos vezetkpessg vagy elektromos konduktivits (EC) rtkvel szoktk megadni, mS/cm mrtkegysgben (nyugati forrsokban gyakran a gyakorlatilag ugyanazt jelent dS/m szerepel). Az EC termszetesen szoros sszefggsben van a tpanyagok mmol/l-ben, illetve mg/I-ben mrt koncentrcijval. Az optimlisnak tekinthet EC rtk fajonknt, fajtnknt, termesztsi idszakonknt s fenolgiai stdiumonknt is vltozik. Alacsony EC-n a nvnyek hamar kimertik a tpoldat tpanyagkszlett, s csak nagyon gyakori kijuttats mellett tarthat fenn a nvekeds optimlis teme. Szubsztrtkultrkban ltalban legalbb l,5-es EC szksges a j fejldsi tem biztostshoz. Minsgi megfontolsok miatt ltalban magasabb EC-t alkalmaznak, mint az a tpanyagfelvtel nvnylettani szempontjbl indokolt lenne. A magasabb EC ugyanis nveli a szubsztrt ozmotikus koncentrcijt, teht a kzeg s a gykr vzpotencilja kzti klnbsg cskken. Emiatt kisebb lesz a vzfelvtel, ami ltalban jobb termsminsget eredmnyez. Azonban ha a tblaoldat s a kijuttatott tpoldat EC-je kztt 0,5-1 mS/cm-nl nagyobb a klnbsg, akkor tbb vzzel kell kijuttatni ugyanazt a tpanyagmenynyisget. Tl magas EC-n ugyanis klnbz tpanyag-felvteli zavarok lpnek fel, kisebb lesz a vz- s a tpanyagfelvtel mrtke, s vgeredmnyben cskken a nvekeds teme. Ilyen tekintetben a nvnyeket a

Sra nem rzkenyek (strk") paradicsom

Sra kzepesen rzkenyek hegyes paprika srgadinnye palntk tojsgymlcs

Sra nagyon rzkenyek paprika (fehr term. fajtk) uborka fejes salta

gyakorlatban hrom csoportra osztjuk: magas EC-t jl elviselk (strk), kzepesen srzkenyek s a magas EC-t nem trk, azaz srzkenyek (14. tblzat). Amennyiben megvizsgljuk, hogy egy adott tpelem esetben a felvtel mennyisge hogyan alakul a koncentrci nvekedsvel, akkor azt tapasztaljuk, hogy az kezdetben dinamikusan n, majd az optimlis szint kzelben mrskldni kezd, ami mg a luxus elltottsgi szinten is kiss megmarad, majd a tl magas koncentrcik mellett mr cskken a felvett mennyisg. A koncentrciviszonyok termszetesen befolysoljk az ionfelvtel sebessgt, az optimum svon bell a magasabb rtkek esetn intenzvebb a felvtel. Kgyapotos termesztsben azt figyeltk meg, hogy a nvnyek a tpanyagokat inkbb a magasabb EC-j, mg a vizet az alacsonyabb ECj helyekrl veszik fel. Vzkultrs termesztsben igen szles az a koncentrcis sv, ami mellett a zldsgflk megfelel nvekedsi teme mg fenntarthat. Pldul NFT-ben, ha a tpoldatramls sebessgt a koncentrcihoz igaztjk, nitrognbl 10 s 320, foszforbl 5 s 200, klium