A gyökérzónában tárolt víz különösen akkor válik fontossá, amikor a növények vízigényét a csapadék és a felső talajréteg vízkészlete már nem képes fedezni. A mélyebb rétegekben hozzáférhető víz ezért fontos tartalékot jelenthet a száraz időszakok átvészeléséhez. Ez a tartalék azonban nem korlátlan: tartós aszály során kimerülhet, visszatöltődése pedig lényegesen lassabb lehet, mint a felső talajrétegeké - írja a NAK.

Egy csapadékos időszak még nem feltétlenül tölti fel a teljes gyökérzónát

A talajnedvesség-emlékezet azt fejezi ki, hogy egy korábbi nedvességi állapot – például egy szélsőségesen száraz vagy nedves időszak – hatása mennyi ideig marad érzékelhető a talaj vízkészletében. A folyamat időtartama néhány héttől akár egy évet meghaladó időszakig terjedhet, ugyanakkor jelentős térbeli és időbeli különbségek figyelhetők meg. A jelenséget többek között a csapadék és az evapotranszspiráció, a talaj fizikai és hidraulikai tulajdonságai, a növényzet és a gyökérzet, valamint a talajmélység befolyásolja. A felszínhez közeli rétegek általában gyorsabban reagálnak a csapadék és a párolgás változásaira, míg mélyebben a változások késleltetve jelentkeznek. A jelenség ezért erősen termőhelyfüggő, vagyis nem határozható meg minden talajtípusra és éghajlati helyzetre érvényes egységes regenerálódási idő.

A mélység szerepét jól szemlélteti egy 2022 és 2024 között végzett hároméves terepi vizsgálat, amelyben különböző szántóföldi és gyepgazdálkodási rendszerek talajnedvességét 110 cm mélységig követték. A felső 0–30 cm-es és a mélyebb, 30–110 cm-es réteg nedvességtartalmát elkülönítve vizsgálták. A száraz időszakban a mélyebb rétegek nedvességtartalma megközelítette a vizsgált talaj permanens hervadáspontját. Az újabb csapadék a felső talajréteg vízhiányát viszonylag gyorsan mérsékelte, miközben mélyebben továbbra is alacsony maradt a nedvességtartalom. A nedvesedési frontnak az egyik évben mintegy öt hónapra, egy másik évben körülbelül két hónapra volt szüksége ahhoz, hogy elérje a 100 cm-es mélységet.

Mindez arra mutat rá, hogy egy nagyobb eső vagy akár egy csapadékosabb időszak után sem feltétlenül áll helyre azonnal a teljes gyökérzóna vízkészlete. Ha pedig több száraz időszak követi egymást, a mélyebb rétegeknek kevesebb lehetőségük maradhat a regenerálódásra.

Nem minden növényállomány ugyanúgy használja a talaj vízkészletét

A talaj vízkészletének alakulását a földhasználat, a növényzet gyökérzete és szezonális vízfelhasználása is meghatározza. Az egyéves szántóföldi növények és az évelő gyepek gyökérzete, vegetációs időszaka és vízigénye eltérő, ezért a mélyebb rétegekben tárolt vizet sem azonos módon hasznosítják. A vizsgált szántóföldi területeken a mélyebb talajrétegek nedvesebbek maradtak, míg a gyepek – különösen az extenzív gyepek – nagyobb mértékben használták fel az ott tárolt vizet. Ennek hátterében többek között a gyepek hosszabb vegetációs időszaka, folyamatosabb párologtatása és kiterjedtebb gyökérzete állhat. A legmélyebb, 50–110 cm-es rétegben a szántók talajnedvessége átlagosan akár 18–32%-kal magasabb volt a gyepekénél. Ez arra is rámutat, hogy az alacsonyabb talajnedvesség önmagában nem feltétlenül kedvezőtlen állapotot jelez: lehet az aktívabb, hosszabb ideig tartó növényi vízfelvétel következménye is.

A művelési mód szintén befolyásolhatja a vízkészlet alakulását, az ökológiai művelés alatt a mélyebb rétegekben 6,4–17,9%-kal magasabb talajnedvességet mértek a konvencionális rendszerhez képest, elsősorban a szárazabb években.  Ezek a különbségek azonban erősen függnek a termőhelytől, az időjárástól és az alkalmazott gazdálkodási rendszertől.

A mélyebb talajvízkészlet fontos puffer, de nem korlátlan

Az eredmények arra utalnak, hogy a mélyebb rétegekben rendelkezésre álló víz nem csupán az aktuális növekedést segítheti, hanem a csapadék időbeli egyenetlenségének hatását is mérsékelheti. A mély talajréteg ilyen értelemben természetes pufferként működhet: a korábban beszivárgott víz egy része akkor válhat elérhetővé, amikor a felső talajréteg vízkészlete már elégtelen. Ez a tartalék azonban véges. Tartós aszály esetén a mélyebb rétegek vízkészlete is kimerülhet, és a növényzet már nem képes teljes mértékben ellensúlyozni a csapadékhiányt. A vizsgált szántóföldi és gyepgazdálkodási rendszerekben egy súlyosan aszályos évben mintegy 28–35%-kal alacsonyabb betakarított biomasszát mértek a kedvezőbb vízellátottságú évhez képest.

A kutatások alapján tehát nemcsak az számít, hogy a növény mennyire hatékonyan hasznosítja a rendelkezésére álló vizet, hanem az is, hogy mekkora vízkészlet áll rendelkezésre a teljes gyökérzónában. A mélyebb talajrétegek vízkészlete növelheti az aszállyal szembeni ellenálló képességet, tartós és súlyos vízhiány esetén azonban önmagában nem képes megakadályozni a terméscsökkenést.

A talaj induló vízkészlete a gyorsan kialakuló villámaszályok során is meghatározó lehet. A gyökérzóna nedvességi állapota befolyásolja, milyen gyorsan jelentkezik a növényzet vízstressze, illetve hogyan képes regenerálódni az aszály után. Ezért két hasonló meteorológiai aszály mezőgazdasági következménye sem feltétlenül azonos: kedvezőbb induló talajvízkészlet mellett a növényzet nagyobb pufferrel rendelkezhet.

Mit jelent mindez a mezőgazdasági vízgazdálkodás számára?

A kutatási eredmények alapján a mezőgazdasági vízgazdálkodásban nem elegendő kizárólag az aktuális csapadékmennyiséget vagy a felső talajréteg pillanatnyi nedvességét figyelembe venni. A mélyebb gyökérzóna vízkészlete lassabban változó tartalék, amely befolyásolhatja, hogyan képes a növényállomány átvészelni a következő száraz időszakot. Mindez a vízmegtartás időbeliségére is ráirányítja a figyelmet. A talaj vízkészletének helyreállítása nem feltétlenül egyetlen nagy csapadékesemény eredménye, a mélyebb rétegek feltöltődése akár hónapokat is igénybe vehet. A mezőgazdasági vízgazdálkodásban ezért egyre nagyobb jelentősége lehet azoknak a megoldásoknak, amelyek elősegítik a csapadék és a rendelkezésre álló felszíni vizek helyben tartását és beszivárgását, mérséklik a gyors felszíni lefolyást és a talajból történő vízvesztést, valamint javítják a talaj vízbefogadó és víztároló képességét. Az alkalmazott megoldásokat ugyanakkor minden esetben a helyi talajtani, domborzati, hidrológiai és gazdálkodási adottságokhoz szükséges igazítani.

A talaj tehát bizonyos értelemben nemcsak a vizet, hanem a korábbi időjárási szélsőségek „emlékét” is tárolja. Az egymást követő aszályos időszakok mellett ezért nemcsak az számít, hogy mennyi csapadék érkezik az adott vegetációs időszakban, hanem az is, hogy mekkora vízkészlettel érkezik a talaj a következő tenyészidőszakba. A mezőgazdasági vízbiztonság szempontjából így az aszály alatti vízellátás mellett a talaj vízkészletének két száraz időszak közötti regenerációja is egyre nagyobb jelentőségű.