A kukorica vízigénye, vízforgalma és öntözése - Kukorica. A nemzet aranya III.

Bevezetés 
1. A kukorica vízforgalma 
1.1. Vízigény, vízfogyasztás, vízellátottság 
2. A kukorica éghajlatigénye 
2.1. Hőmérsékleti igény 
2.2. Vízigény 
3. A kukorica öntözése 
3.1. Az öntözés jelentősége 
3.2. A vízellátottság szerepe 
3.3. Az öntözés és a tápanyag-ellátottság összefüggései 
3.4. Az öntözés és talajművelés összefüggései 
3.5. Döntéstámogató rendszerek, szimulációs modellek alkalmazása az öntözéses kukoricatermesztésben 
3.6. Az öntözés környezetre gyakorolt hatása 
3.7. Az öntözés gazdasági vonatkozásai 
4. A kukoricatermesztés ökonómiája 
4.1. A termesztés munkaműveleteinek ökonómiája 
4.1.1. A termőhely megválasztása 
4.1.2. Biológiai alapok 
4.1.3. Talajművelés 
4.1.4. Tápanyag-gazdálkodás 
4.1.5. A vetés szervezése 
4.1.6. Növényápolás 
4.1.7. Öntözés 
4.1.8. Betakarítás, szárítás 
4.2. A kukoricatermesztés speciális gazdasági jellemzői 
4.2.1. a kukoricatermesztés eredménye száraz- és öntözéses gazdálkodásban, csernozjom talajon (esettanulmány) 
5. A kukorica piaca 
5.1. A kukorica világkereskedelme 
5.2. Az Európai Unió és a hazai kukoricapiac 

A vízellátottság szerepe
Európában – a mérsékelt égöv évi 400–600 mm-es csapadékellátottsága mellett – kialakult az úgynevezett „klasszikus” öntözési rendszer, amely elsősorban a tenyészidőszakban, a növények fenológiai fázisaihoz igazodik. Bocz (1978) mélyebb talajvizű területekre nemzetközileg is új, kinyújtott idejű öntözési rendet javasol alkalmazni. Ezeken a területeken a talajok felső 200 cm-es rétege főleg a légköri viszonyokra támaszkodik, a csapadékszegény években a talaj 50–160 cm-es középső rétege jelentősen kiszárad. Öntözéssel a növények folyamatos vízellátását, illetve zavartalan fiziológiai működését biztosítjuk. A vízhiány következtében az élettani folyamatokban zavarok keletkeznek (Derco 1979). Cselőtei (1957) szerint a csapadékban szegény területeken a termés garanciája az öntözés.

A címerhányás alatti aszály hatására a terméscsökkenés 40–50% is lehet (Claassen és Shaw 1970). A címerhányás és a virágzás alatt fellépő vízhiány a szemek számát csökkenti, a megporzás utáni stressz pedig a szemek tömegét, jelentős hozamcsökkenést okozva (Shaw 1977). A növény vízigénye azonban az érés előrehaladásával jelentősen csökken. Ekkor a hőmérséklet szerepe nagyobb (Berényi 1958, Posza és Stollár 1983). Szász (1963) kísérletei bebizonyították, hogy hazánkban a legdöntőbb termésszabályozó tényező a vízellátás mértéke. Több szerző szerint az öntözés szükségességét a növény vízigénye, a gazdálkodás intenzitása és a talajnedvesség kedvező állapotának fenntartásához hiányzó vízmennyiség határozza meg (Oroszlány  1965, Szlovák  1972, Blanchet  1973, Szőke Molnár  1977, Cselőtei  1978, Várallyay 1985, Petrasovits 1988, Szalóki 1988, Szalai 1989). A talaj nedvességi állapota elsősorban a csapadék mennyiségétől, eloszlásától, másodsorban a talajadottságtól, a talajvíz elhelyezkedésétől függ (Szász 1973, Várallyay 1987).

A csapadékhiány, illetve a vízhiány meghatározására, becslésére több módszer ismert, pl. a Bocz-féle vízellátottsági hiány, a Petrasovits-féle agrohidropotenciál, a Harnos-féle aszályossági függvény, a hidrotermikus vagy ariditási tényezők, az ÖKI által kidolgozott potenciális vízhiányt meghatározó módszer (Szalóki 1988). A módszerek adott területen, az egyéb tényezők gondos figyelembevételével jól használhatók az öntözés tervezésében, valamint az öntözés szükségességének meghatározásában.

Öntözéssel a csapadékhiányt kiegészítve évjáratonként eltérő terméstöbblet érhető el (3.1. ábra).

Az öntözés és a tápanyag-ellátottság összefüggései
Az öntözés és a műtrágyázás kölcsönhatását számos hazai kutató vizsgálta. Hank és Frank (1951), Hank (1961), Frank (1969), Márton (1969), Bocz és Nagy (1981) és Szlovák (1983, 1986) öntözési és műtrágyázási kísérleteinek eredményei igazolták, hogy az öntözés növeli a műtrágyázás hatékonyságát. Láng (1971) szoros összefüggést talált a műtrágya-hasznosulás és a növény vízellátása között.

A csapadékmennyiség, illetve a talajban tárolt nedvességkészlet a trágyaszükségletet és a trágyahatást is módosítja. A trágyahatás az optimális vízellátáshoz közeledve nő, majd a káros víztöbblet beálltával csökken (Nagy 1994, Pummer et al. 1995, Szalókiné és Szalóki 2002). A műtrágyák érvényesülése függ az agroökológiai feltételektől is (Láng 1981, Ángyán 1985, Hepp 1989). Yamada et al. (1972) kaliforniai, Caliandro et al. (1983) olaszországi, Tsankova (1981), Silega és Zakhariev (1981) bulgáriai öntözési és műtrágyázási kísérleteiben az öntözés növelte a műtrágyaadagok hatékonyságát, emellett megállapították, hogy a hatékonyság növekedése a nagyobb műtrágyadózisoknál jobban érvényesült. Harmati (1984) kellő öntözéshatást csak tápanyagokkal jól ellátott talajon tapasztalt annak ellenére, hogy az öntözés elősegítette a talajok természetes tápanyagainak feltáródását és az alkalmazott műtrágyák hasznosulását. A jobb tápanyag-ellátottságból eredő nagyobb szárazanyag-produkció nem jelent azonos arányú emelkedést a vízfogyasztásban (Petinov 1965, Petrasovits 1967, Pethő 1984). Szász (1968, 1988) kísérletei szerint is az ásványi tápanyagellátásnak annál jobbnak kell lennie, minél jobb a vízellátás. Ruzsányi (1973, 1975, 1981) széles körű vizsgálatai azt igazolták, hogy kedvező tápanyag-ellátottság hatására javul a növények vízhasznosítása. Az öntözés hatása arányos a N-műtrágyázással: 90 kg/ha N használata esetén 110%-os terméstöbblet keletkezett (Debreczeni 1976). Több külföldi szerző is szoros összefüggést tapasztalt a nitrogénműtrágya alkalmazása és az öntözés hatékonysága között: Bulgáriában Tsalov (1981), Olaszországban Bari et al. (1980), az USA-ban Timmons (1980), Bataglia (1981), Martin et al. (1982) és Stapleton et al. (1983).

A tápanyag-ellátottság és az öntözés szoros összefüggésben van a talaj tápanyag-szolgáltató, illetvemegtartó képességével. Debreczeni (1970) vizsgálatai szerint öntözéses köülmények között a kimosódás jelentős N-veszteséget okoz, azonban az azt követő intenzívebb nitrifikáció által a N-tartalom újra kiegyenlítődik, illetve javulhat. A P- és a K-kimosódás öntözött körülmények között sem jelentős. Ugyancsak Debreczeniné (1964, 1969, 1985) és Debreczeni (1973) állapította meg kísérletei alapján, hogy a jó tápanyagellátottságú talajokon rendszerint nagyobb az öntözés, illetve az optimális vízellátás hatása, mint a kisebb termőképességű talajokon, ugyanakkor a műtrágyázás relatív, és gyakran abszolút hatása (öntözés nélkül) a jó termékenységű talajokon kisebb.

A növénytermesztési tényezők együttes értékelése során az egyes tényezők közül a műtrágyázás 48, az öntözés 28, a talajművelés 18 és a növényszám 6%-ban járult hozzá a kukorica termésnövekedéséhez (Nagy 1995). Kutatási eredmények igazolják, hogy az említett termesztési tényezők hatásai nem függetlenek egymástól. Az öntözés×műtrágyázás és a növényszám×műtrágyázás kölcsönhatás pozitív, ezért a termesztési színvonal megválasztásakor vagy módosításakor mindhárom tényezőt egyszerre kell megváltoztatni. Bármilyen termesztési szintet kívánunk elérni, az adott szinten egyszerre kell biztosítani az egyes tényezők legkedvezőbb kölcsönhatását. A műtrágya-hasznosulás és a növény vízellátása között szoros összefüggés van, az öntözés növeli a műtrágyázás hatékonyságát (Nagy 1997). Öntözött kezelésben – ami egy magasabb termésszintet jelent – az öntözés×műtrágyázás pozitív kölcsönhatása miatt a gazdaságos műtrágyaadagok is nagyobbak, mint öntözés nélkül. Öntözéses gazdálkodásban az évjárathatás mérséklődik, a termésingadozás csökken (3.2. ábra).

Debreceni középkötött, mészlepedékes csernozjomtalajon beállított többtényezős talajművelési tartamkísérlet adatai megbízhatóan bizonyítják a kukorica termesztésében kiemelkedő szerepet játszó növénytermesztési tényezők, az öntözés és a műtrágyázás, valamint az egyes évjáratok között fennálló kölcsönhatásokat (Huzsvai et al. 2003, Megyes et al. 2001, 2003, 2005a, b). A műtrágyázás és az évjárat döntően befolyásolja az öntözéses kukoricatermesztés eredményességét. Öntözött termesztésben a hatékony gazdálkodás alapfeltétele a növények igényeinek megfelelő tápanyag-ellátottság biztosítása. A talajban tárolt nedvességkészlet a trágyaszükségletet és a trágyahatást is módosítja, azaz alacsonyabb vízellátottság mellett kevesebb műtrágyára van szükség. A debreceni szántóföldi kísérlet eredményei szerint a hektáronkénti 240 kg nitrogén kijuttatása, nem öntözött állományban, semmilyen körülmények között nem ajánlott, mivel a 120 kg/ha N-dózishoz képest nem növeli megbízhatóan a kukorica termését, aszályos, csapadékban szegény évjáratokban pedig jelentős terméscsökkenést okoz. A kutatás eredményei rávilágítanak arra is, hogy egyes évjáratokban öntözés hatására is előfordulhat terméscsökkenés a nem kellő tápanyag-ellátottságú területeken, ami felhívja a figyelmet arra, hogy az egyes tényezők legkedvezőbb kölcsönhatását, a tápanyag- és vízellátás harmonikus összhangját egyszerre kell biztosítani, azaz az öntözés hatását csak megfelelő mennyiségű tápanyag kijuttatásával lehet kialakítani.

Az öntözés és a műtrágyázás nemcsak a termés mennyiségét, hanem a kémiai összetételt is megváltoztathatja, ezért az öntözés befolyásának sokoldalú vizsgálata fontos feladat (Győri 1977). Amaducci et al. (2000) 4 rostnövény, köztük a kukorica esetén vizsgálta az öntözés hatását a termésre és a rostminőségre.

Amerikai, louisianai kísérletekben megbízható különbségeket mértek 58 kukoricahibrid öntözési reakcióját vizsgálva (Hutchinson et al. 1980). A tesztelés alapjának a tenyészidőszak hosszát tartották. Szintén különbségeket találtak öntözés hatására a vizsgált kukoricahibridek termés eredményeiben: az NSZK-ban Martin (1982), Olaszországban Ruggiero et al. (1981), Uruguayban Fernández (1981). A kiváló hibridek termésstabilitása is csak megfelelő vízellátottsági küszöbértéktől érvényesül (Széll 1984). Hardjoamidjojov et al. (1982) ohioi kutatások alapján kimutatta, hogy a kukoricahibridek termése szoros összefüggésben van a egymástól független – kísérletek eredményei megegyeztek. Két termőhelyen végzett szántóföldi kukoricakísérletek eredményei alapján Nagy (1985, 2003) több kukoricahibridet vizsgálva szintén szoros, megbízható kölcsönhatást állapított meg a tápanyag-ellátottság és az öntözés között. A műtrágyák hasznosulása egyes hibrideknél 10–25%-kal kedvezőbb volt. Harmati (1983) szerint a magyar fajtákat inkább a vízpótlás optimumellátást közelítő hatása jellemzi, ugyanakkor a hazánkban termesztett egyes amerikai hibrideknél a jó tápanyagfelvevő és -beépítő képesség jobb kihasználása eredményezhet jó öntözéses reakciót. Vizsgálatok alapján a középérésű hibridek hálálják meg jobban az öntözést.