Mezőgazdaság környezeti hatásai

A talajokat rendszerint különböző szemcseméretű szilárd összetevők változó arányú összessége alkotja. Ezek közül a néhány jellemzőbb – illetve bizonyos esetekben a legjobban zavaró – összetevők kerülnek kiválasztásra a nevesítés során. Ezek az összetevők a következők lehetnek:

A mezőgazdaságban egyik legfontosabb mutatója egy talajnak a vízmegtartó képesség. A talajnedvességnek számos formáját különböztetjük meg, a szerint, hogy az milyen módon tárolódik illetve került a talajba és azt a növények hogyan képesek felvenni:

A talajok vízmegtartó és felvevő képességét az Arany-féle kötöttség jelzi, ami azt jelenti, hogy 100 g légszáraz talaj hány köbcentiméter vizet vesz fel képlékennyé válásig. Ezek alapján a talajokat a következő csoportokba osztjuk:

Talajaink hazai osztályozása (Füleky és Domokos 2008 nyomán)

A világon számos helyen, így hazánkban is genetikai és talajföldrajzi alapú talajosztályozási rendszert használnak. Genetikai, mert a talajokat fejlődésükben vizsgálja és a fejlődés egyes szakaszai - a típusok - alkotják az osztályozás egységeit. A talajföldrajzi jelzőt pedig a földrajzi adottságokat, törvényszerűségeket figyelembe véve kezeli az osztályokat.

A szintek vastagsága és tulajdonságai talajtípusonként változnak. Magyarország talajtípusai meglehetősen változatos képet mutatnak. Összesen 31-féle talajtípus fordul elő. A legnagyobb kiterjedésűek a barna erdőtalajok, a réti talajok és a csernozjom talajok.

Hazánk főbb talajtípusainak részarányai:

A hazai főtípusokat a következő ábra mutatja be.

A talaj speciális fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságokkal rendelkező sokfunkciós rendszer, a Föld ökoszisztémáinak szerves része. A talajnak vannak ökológiai és az emberi tevékenységgel összefüggő funkciói.

A talaj ökológiai funkciói:

A talaj emberi tevékenységgel kapcsolatos funkciói:

Mivel más környezeti elemekkel összehasonlítva a talaj bonyolult rendszer, tulajdonságai rendkívül változatosak, ezért nehéz a talaj minőségének kvantitatív értékelését célzó, általános szabályok kifejlesztése. Napjainkban egyre inkább azt tapasztaljuk, hogy a talaj szennyeződik, degradálódik, melynek elsősorban az emberi tevékenység az oka.

A talajleromlás egy biológiai-kémiai folyamat; a talajtermékenység tartós csökkenése. Megkülönböztetendő a talajpusztulástól (pl. erózió, ld. később), amely a talaj fizikai megsemmisülését jelenti.

Talajleromlást okozhat:

A talajszennyeződés az a folyamat, amikor természeti eredetű és antropogén hatások következtében a talaj elszennyeződik. A talajszennyezés a talaj természetes viszonyok között kialakult („eredeti”) minőségének, a minőséget jellemző egy vagy több paraméternek (a fizikai, kémiai, illetve biológiai talajtulajdonságoknak) jelentős mértékű és az élőlények, illetve az ember számára alapvetően fontos talajfunkciók szempontjából kedvezőtlen irányú megváltoztatása, a talajnak az adott szennyező anyag által a megengedhető határértéket meghaladó terhelése. A talajszennyezés következménye a talajszennyezettség, ami a gyakorlati tapasztalatok szerint főként a következőkben mutatkozik meg:

A talajszennyezés forrásai részint természetes eredetű szennyeződések, részint „mesterséges”, emberi hatásokra bekövetkező szennyezések, amelyek lehetnek pontszerű és nem pontszerű (diffúz) források. A talajszennyezés legfontosabb forrásait az alábbi táblázat foglalja össze.

A talajra ható különböző hatások közül egyre több gondot okoznak a különböző emisszióforrásokból származó talajszennyeződések.

Az antropogén eredetű szennyezések közül az ipari, a közlekedési és a mezőgazdasági tevékenységek talajra gyakorolt hatását tekintjük át.

Ipar és közlekedés hatásai a talajra

A szervetlen szennyezőanyagok egy része közvetlenül jut a talajba, egy másik része az ipar és a közlekedés szennyezőforrásaiból származnak. Ezek közül elsősorban a nehézfémek és sóik veszélyesek. Ezek részben szennyvizekkel, szennyvíziszappal és korábban az ólmozott benzinnel üzemelő gépkocsik kipufogógázaiból kerültek a talajra. Nehézfémek származhatnak különböző kohók (színesfém, alumínium) működéséből, azok közvetlen közelében. Az ipar a talaj termékenységét rontó porszennyezőkkel is jelentősen terheli a talajt, gondoljunk csak a fűtés, vagy a cementgyárak porára. A légkörből a szennyező gázok a csapadékokkal nagyrészt a talajba mosódnak. A kén-dioxid, nitrogén-oxidok a talajba mosódva a talajok elsavanyodását eredményezik, különösen mészben szegény talajokban. A közlekedés környezetkárosító hatása a közlekedési pályák által elfoglalt termőterületek mellett a kipufogó gázok alkotórészeivel, kőolaj származékokkal szennyezik a talajt. Súlyosak az utak sózása miatti környezeti károk is.

A mezőgazdasági tevékenység hatása a talajra

Hazánkban a talajt terhelő szerves szennyezőanyagok elsődleges forrása a mezőgazdasági tevékenység. A mezőgazdaság talajra gyakorolt hatása hazánkban azért is kiemelkedő fontosságú, mivel az ország területének döntő része mezőgazdasági terület (ld. alábbi ábra).

Magyarországon az alábbi, mezőgazdasággal kapcsolatos fizikai talajpusztulási folyamatok jelentkeznek jelentős mértékben:

Erózió

Az erózió szűkebb értelemben a folyó víz, tágabb értelemben a víz (tenger és folyó) és a szél felszínalakító tevékenysége. A talajerózió a víz és a szél által előidézett talajpusztulás, amely a termőréteg elvékonyodásához, a termékenység csökkenéséhez vezet.

Mezőgazdasági, talajtani és vízgazdálkodási gyakorlatban az erózió a csapadékvíz talajra gyakorolt káros hatását jelenti. Kialakulása, illetve a folyamat végbemenetele szerint megkülönböztetik a csepperóziót és a lemosó eróziót:

Az erózió eredménye a talaj elhordása, barázdák, árkok, vízmosás vagy szakadék keletkezése. A lejtőről lerohanó víz a magával ragadott talajszemcsékkel hegy-völgy irányú medret vés magának. Így a lejtő domború felső harmadáról a humuszos talaj lekopik.

Az erózió a Föld szilárd kérgének kialakulása óta hat. Zavartalan természeti körülmények között a folyamat úgy megy végbe, hogy az elhordott anyagot a kőzetek mállási terméke pótolja, így természetes vegetáció mellett egyensúlyi állapot alakul ki. Ezt az eróziós folyamatot természetes eróziónak (geológiai vagy normális eróziónak) nevezzük. Az emberi tevékenység által is befolyásolt, fokozott mértékű talajpusztulást gyorsított eróziónak nevezzük. A gyorsított eróziós folyamatok kialakulásában a természeti tényezők mellett az ember tevékenységével is összefüggő tényezők is szerepet játszanak:

A természeti tényezők közül a csapadékot és a lejtő hosszát, meredekségét és kitettségét eróziót kiváltó tényezőknek is nevezzük, hiszen e két tényező nélkül erózió nem alakul ki. Az összes többi természeti és emberi tényezőt együttesen eróziót befolyásoló tényezőknek nevezzük.

Környezetvédelmi szempontból az erózió káros jelenség, mivel a talajelhordáson túl a talajban lévő kemikáliák (műtrágyák, növényvédőszerek) élővizekbe kerülését is elősegíti, ami azok nitrát- és foszfáttartalmának növelését és eutrofizációt okoznak. Komoly veszteség a humusz, illetve makro- és mikrotápanyagok mennyiségének csökkenése is.

Az erózió folyamata a természeti viszonyoktól függően, valamint az ember tevékenységének hatására különböző alakokban jelenik meg, mely alakokat eróziós formáknak nevezik.

Az eróziós formák két nagy csoportját különböztetjük meg:

Az eróziós formák kifejlődésének mértékét az eróziós fokozatok jelölik, amelyeket a következő táblázat foglal össze:

Magyarország mezőgazdasági területein a domborzati viszonyok figyelmen kívül hagyása, a helytelen parcellázási viszonyok, a nagytáblás monokultúrás növénytermesztés, a kapás kultúrák lejtős területen való termesztése, a hegy-völgy irányú ültetvénytelepítés és művelés, illetve a nem megfelelő talajművelési eljárások alkalmazása jelentős mértékben hozzájárul az erózió felerősödéséhez. Az erózió jelenlegi kiterjedését és mértékét megbízhatóan, pontosan felbecsülni és az erózió gazdasági és környezeti hatását felmérni egyaránt nehéz feladat. Magyarországon a vízerózió nagyon jelentős talajromboló folyamat, jelenleg az összes mezőgazdasági terület több mint egyharmadát (az összterület 25,3%-át), összesen 2 297 000 hektárt érint. A következő ábra Magyarország eróziós térképét mutatja be.

Defláció

A defláció (szélerózió) a szél felszínalakító munkájának összefoglaló neve. Felszínalakító szerepe a szél munkaképességétől (vagyis a szélsebesség változásától), a felszínépítő üledék szemcseanyagától, a talajnedvesség mértékétől és a növényborítás sűrűségétől függ.

A defláció során a kellő energiájú szél felkapja a talajrészecskéket (kifúvás), és elszállítja (szállítás), majd energiájának csökkenésekor lerakja azokat (lerakódás). A talajok deflációjának folyamatát tehát az alábbi három szakaszra bonthatjuk:

A defláció legfontosabb szakasza a kifúvás, vagyis a talajrészecskék elmozdulása. A defláció leggyakrabban a homokos és a láptalajokat támadja meg, de minden talajon végbemehet, ha az adott talajszemcsékre, aggregátumokra vonatkozó kritikus szélsebesség megvalósul. Ilyenkor a humuszos réteg elvékonyodik, s a növények is károsodnak (gyökereik a felszínre kerülnek, homokverés).

A lerakás helyén a növények betemetődnek, a rájuk telepedő porréteg miatt csökken asszimilációs felületük.

A defláció száraz és növénytelen talajon játszódik le zavartalanul, így a legkiterjedtebben a száraz és félszáraz éghajlati területeken érvényesül, de mindenütt végbemehet, ahol hosszabb-rövidebb ideig kiszárad a talajfelszín.

A defláció az erózióhoz hasonlóan, kiváltó és befolyásoló tényezők hatására jön létre:

Kiváltó tényezők, amelyek energiát biztosítanak a talajrészecskék elmozdításához:

Befolyásoló tényezők, amelyek a kiváltó tényezők energiájának talajra gyakorolt hatását módosítják:

A szél következtében különböző felszíni formák, ún. deflációs formák alakulnak ki:

A defláció károsító hatása több területen is érvényesül:

A talaj kémhatásának megváltozása

A talaj kémhatása az a pH-érték, amely a talaj mint háromfázisú polidiszperz rendszer különböző fázisaiban előforduló hidrogénionjainak egyensúlyi eredőjeként a talaj folyadékfázisaiban egy elektromos cellában hagyományos módon mérhető.

A talaj kémhatása az egyik legfontosabb kémiai jellemző, amely nagymértékben megszabja a növények életfolyamatait, hatással van a tápanyagok feltáródására és felvehetőségére, a talajban lévő különböző toxikus elemek megkötődésére, illetve mozgékonyságára. Amennyiben a talaj kémhatása szélsőségesen lúgos vagy savas, úgy ez talajdegradációs folyamatokat jelöl (szikesedést vagy savanyodást). A talajok kémhatását az alábbi táblázat foglalja össze.

A talaj kémhatásától nagymértékben függ egy adott terület vegetációjának összetétele, mivel minden egyes növénynek létezik egy optimális talajkémhatás-tartománya, melyen belül produkciója a legnagyobb. A növények tápanyagfelvételének a gyengén savanyú, illetve a semlegeshez közel álló kémhatás a legmegfelelőbb. A mikroszervezetek tevékenysége is a semlegeshez közeli pH-tartományban a legkedvezőbb.

A savanyú kémhatás akadályozza a nitrifikációt. Az erősen savanyú kémhatás a toxikus mennyiségű mikroelemek és nehézfémek oldódásához és növények általi felvételéhez vezet, ami az emberi egészségre ártalmas. A talajsavanyúságot a nagy adagú műtrágyázás és a légköri savas ülepedés is fokozza. A N-műtrágyák közül az ammóniumsók és a karbamid savanyítják a talajt. A foszfor és káliumműtrágyák savanyító hatása az előzőeknél kisebb mértékű. A savanyító hatás különösen a kolloidszegény, kis pufferkapacitású talajokon érvényesül.

A lúgos kémhatás a mikroelemek felvétele szempontjából kedvezőtlen, mivel a mikroelemek – a molibdén kivételével – savanyú kémhatástartományban oldódnak jobban.

A talaj pufferkapacitása (kiegyensúlyozó-képessége) fogalmát a talajok sav-bázis pufferoló hatásának megítélésére használjuk, amely a talajban lévő gyenge savak és sóik között létrejött egyensúlyi helyzetből értelmezhetők. A talaj több pufferhatású komponenst tartalmazó összetett pufferrendszer, és a tompítóképesség a szilárd, a folyékony és a légnemű fázis közötti egyensúlyok sorozatán keresztül érvényesül. A talaj pufferkapacitásának jelentősége a talaj szélsőséges kémhatás viszonyainak kialakulásában van (savanyodás, szikesedés), meghatározza a változások sebességét és mértékét. Ezek a környezeti hatások jelentős mértékben megváltoztatnák az eredeti társulásokat (pl. fajösszetételét, tömegviszonyait stb.), de a talaj pufferkapacitása ezt lassítja, illetve mérsékli. Általában a jelentős fajlagos felületű kolloid alkotórészeket tartalmazó talajok pufferkapacitása nagy.

A talaj savanyodása

A talaj savanyodása a talajok pH-értékének kedvezőtlen csökkenése. A talajok savanyodásának oka a szabad protonok (H⁺) megjelenése a talajban. Ilyen szabad protonok származhatnak természetes folyamatokból (természetes talajsavanyodás) és az emberi tevékenységből (antropogén eredetű talajsavanyodás).

A talaj természetes savanyodásnak forrásai:

Az emberi tevékenység következtében kialakuló talajsavanyodás forrásai a következők:

A savasodás hatására megváltoznak a talaj fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságai:

A talaj szikesedése

A szikesedés, elszikesedés az a folyamat, amikor az elektrolitok, főleg Na-sók a talajban egy bizonyos határérték fölött jelennek meg, és ennek következtében meghatározó befolyást gyakorolnak a talaj fizikai, kémiai és biológiai sajátságaira, általában a termékenységet csökkentik.

A Na⁺ ionok túlsúlya a talajok fizikai és kémiai tulajdonságainak leromlását okozza és ezek kedvezőtlen hatást okoznak a talaj mikroorganizmusaira és a növényekre. A fizikai tulajdonságok romlása a talajszerkezet leromlásában nyilvánul meg. A szikes talajok víz hatására szétiszapolódnak, vízáteresztő- és vízvezető képességük nagymértékben lecsökken. E talajokon gyakori a felszíni vízborítás. A belvíz és a felszíni vízmozgás eredményeként egy sajátos eróziós forma jön létre, a szikpatka. A szikes talaj víz- és levegőgazdálkodása romlik, ami negatív hatással van a művelhetőségre. A szikes talajok kémhatása lúgos, ami a rossz levegő- és vízgazdálkodással együtt kedvezőtlen a talaj mikroflórájára is. Ezekben a talajokban hiányoznak, vagy korlátozottan fordulnak elő a N-fixáló, a nitrifikáló és a cellulózbontó baktériumok. A különböző hatások eredményeként a mikrobiológiai tevékenység nagymértékben legyengül, ezért a sós, szikes talajok terméketlenné válnak. A szikes talajok kedvezőtlen fizikai és kémiai tulajdonságai miatt a növények növekedése és fejlődése korlátozott.

A folyamat a talaj hasznosításának veszélyeztetése mellett komoly veszélyt jelent a természeti környezetre is, mert hatása megnyilvánul az egész ökoszisztémában, kedvezőtlen befolyással van a növényi és állati életfolyamatokra. A szikesedési folyamat előállhat természetes jelenségek, pl. talaj és felszíni vizek, mélyebb rétegek mállása során is, de emberi tevékenység következtében is (másodlagos szikesedés), főleg helytelen öntözés, lecsapolás hiánya, erdőirtás, túllegeltetés stb. hatására.

A szikes talajok a különböző környezeti viszonyok között különbözőek lehetnek, de mindegyikben megnyilvánul a jelentős elektrolit koncentráció, illetve a kicserélhető nátriumionok magas százalékos aránya.

Szikesedésre akkor kell számítani, ha a talajvíz mélysége a kritikus talajvízszint fölé emelkedik. A kritikus talajvízszint az a talajvízmélység, amelynél a kilúgozási és a sófelhalomzódási folyamatok egyensúlyban vannak. Ezt a mélységet több tényező is befolyásolja:

Hazai viszonyok között a kritikus talajvízmélység 1,5-4 m között változik. A talajvízszint megemelkedése az alábbi okok miatt következhet be:

Hazánkban másodlagos szikesedés a Tiszántúl öntözött területein található. Az ország összes másodlagosan szikesedett területének nagysága mintegy 40 ezer ha. Öntözött alföldi területeinken általában a magas sótartalmú talajvizek megemelkedése miatt következik be a másodlagos szikesedés.

A hazai talajok kémhatását az alábbi ábra szemlélteti.

A földvédelem az alábbi szennyezési és degradációs folyamatok ellen védi a termőtalajt:

Mindezeken túl a környezetgazdálkodásnak további, földvédelmi feladatai is vannak, ezek:

A korszerű mezőgazdálkodás és a talaj termékenységének megőrzése, növelése szempontjából jelentős környezetbe való beavatkozás a melioráció. A melioráció a talaj termékenységét, illetve a természeti erőforrásrendszer funkcióképességét megőrző vagy fokozó kémiai, fizikai, biológiai, vízgazdálkodási, agrotechnikai, mezőgazdasági, erdészeti és infrastrukturális eljárások, módszerek és tevékenységek összessége vagy azok egy része, amely érinti a légkört, a talajt és a vízháztartást, és kedvező irányban befolyásolja, módosítja, ezáltal növeli az adott terület teljesítőképességét (agroökológiai potenciál). A melioráció tehát egy fejlesztési tevékenység, egymással szorosan összefüggő biológiai, kémiai, fizikai és műszaki eljárások komplex rendszere, amely a talaj természetes termékenységének megőrzését, tartós növelését alapozza meg.

A melioráció összetevői:

A talaj szennyezettségének megszüntetése (remediáció)

A talajok szennyezettségének megszűntetésében jelentős szerepet játszik a talajok öntisztulása, amelyben a napsugárzás baktericid- és hőhatása, a kondenzáció és az adszorbció érvényesül. A nagymértékben szennyezett talajok esetében kizárólag az öntisztulásra nem lehet hagyatkozni. Ilyen esetben el kell végezni a szennyezett talajok tisztítását (remediációját). Ennek két módja van:

In situ eljárások

Ezen eljárások előnye, hogy nem következhet be a kitermelés, szállítás, illetve a kezelés során a veszélyes anyagok által okozott környezetszennyezés és egészségügyi kár, ugyanakkor nem igényel a kezeléshez külön területet. Alkalmazásuk feltétele a talaj jó vízáteresztő képessége és a szennyezőanyagok egyenletes eloszlása. Eddig a következő módszerek kerültek alkalmazásra:

Ex situ eljárások

Az eljárásnak nagyobb a területigénye és költségesebb, mint a kitermelés nélküli eljárásoké, ugyanakkor kevésbé érzékeny a talaj vízáteresztő képességére és homogenitására, illetve a szennyezőanyagok talajbani eloszlásának egyenletességére.

Az alkalmazott eljárások:

Az erózió elleni védekezés

Az erózió elleni védelem összetett, egymáshoz kapcsolódó feladatokból áll. Ezek a feladatok a következő csoportokba sorolhatók:

Agrotechnikai talajvédelem

Műszaki talajvédelem

A műszaki beavatkozások, illetve a létesítmények kialakításának célja a csapadék lefolyásának szabályozása, a lefolyó csapadék okozta károk mérséklése, megszűntetése. A műszaki módszerek hatása az agrotechnikai módszerekhez képest gyorsabban, hatékonyabban érvényesül, azonban a műveletek kialakítása lényegesen költségesebb.

A talajvédelem műszaki feladatai körébe soroljuk:

Erdészeti talajvédelem

Az erdők a talaj megkötésével és a lejtőn lezúduló víz fékezésével fontos szerepet játszanak a talajvédelemben. Az erdészeti talajvédelem része a talajvédelmi erdők telepítése. Magyarország közel egyötödét borító erdős területeken az erózió mértéke minimális vagy egyáltalán nincs erózió. Ebből az következik, hogy a jelenleg erdőkkel borított terület évente 32 millió tonna termőtalaj erózióját akadályozza meg.

A defláció elleni védekezés

A defláció elleni védekezés elsősorban agrotechnikai és erdészeti feladatokat foglal magába. Ezek megelőzik a deflációs károkat, de alkalmasak a károk csökkentésére, a környezet hatékony védelmére is.

A deflációt kiváltó tényezők közül a szél sebessége és örvénylése, a befolyásoló tényezők közül a deflációs terület hossza erdősávok, fasorok, ligetek telepítésével, valamint kulisszás vetéssel csökkenthetők. E módszereknek az az alapja, hogy a termesztett növénynél magasabb, vagy sűrűbb vetésű növényeket telepítünk megfelelő kiosztásban, amelyek képesek a szél hatását mérsékelni. Az erdősávok nemcsak a szél sebességét, hanem a szél káros szárító hatását is mérséklik.

A talaj fedettsége ugyancsak csökkentheti a szél sebességét, ezért védi a talajt. Erre a célra a gyepesítés, szántóföldön a betakarítás utáni szalmafedés és szalmabetárcsázás alkalmazható.

A talajfelszín ellenállásának növelése elérhető

A savanyú talajok javítása

A savanyú talajok javítására szolgáló eljárás a meszezés, amely a talaj káros savanyúságának mérséklésére vagy megszűntetése, a növények kalciumellátásának javítása, illetve a talajszerkezet javítása céljából történhet.

A javítás céljára különböző kalcium tartalmú ásványi anyagokat (mészkőpor, mésztufa, lápi mésziszap, meszes lápföld), termékeket (égetett mész) és melléktermékeket (cukorgyári mésziszap) használnak. A meszezés mérsékli, vagy megszűnteti a talaj savanyúságát, kedvezően hat a talaj mikroorganizmusainak tevékenységére és kedvező irányba módosítja a talaj tápanyag-gazdálkodását. Kedvezően hat a meszezés a talaj fizikai tulajdonságaira is, javítja a talaj szerkezetét, víz- és levegőgazdálkodását, csökken a talajok cserepesedése és a művelőeszközökkel szembeni ellenállása. A meszezés tartamhatása 6-12 évre tehető, ezért azt ismételni kell és a körülményektől függően fenntartó meszezés alkalmazása is indokolt lehet.

A szikes talajok javítása

A szikjavításnál feltétel a talaj sókészletének csökkentése (a drénviszonyok javításával), továbbá olyan körülmények kialakítása, amelynek hatására megnő a talajoldat kalciumion koncentrációja. A javítás előfeltétele a talajvízviszonyok rendezése. Javítóanyagként savanyú kémhatású kalcium tartalmú anyagok (gipsz, lignitpor stb.) és lúgos kémhatású, mésztartalmú anyagok (meszes altalaj, digóföld vagy sárgaföld) jöhetnek számításba.

A szikjavítás hatására a művelt réteg víz- és levegőgazdálkodása kedvezőbbé válik, a mikroorganizmusok élettevékenysége javul. Ennek eredményeként a talajok tápanyag-feltáródása jelentősen nő, melynek következtében a termeszthető növények skálája szélesedik. A szikjavítás tartamhatása maradandó, amennyiben az egyéb feltételek megteremtésére is sor kerül (mélylazítás, drénviszonyok javítása).

Mi a jövő a talaj termékenységének megőrzésében és helyreállításában?

A környezet terhelésének csökkentése érdekében előtérbe kell helyezni a természetes, illetve a természetszerű eljárásokat. Számos ilyen eljárás létezett a régi korokban, melyek alkalmazása újabban ismét szokássá válik (pl. kompsztálás). A biológiai talajjavításnak is számos, igen ígéretes új módszere van (pl. effektív mikroorganizmusok használata). Ezekre jellemző, hogy általában gomba és baktérium törzsekből álló „keveréket” juttatnak a talajba, melyek aztán kedvező irányba befolyásolják a talajéletet. Ezek a szerek nemcsak a mezőgazdaságban, hanem a szennyvizek kezelésében, a hulladékgazdálkodásban és a természetes vizek megóvásában is hasznosíthatók. Mivel azonban új módszerekről van szó, viszonylag kevés kísérleti eredmény áll rendelkezésre a módszerekkel kapcsolatban, ezért üzemi méretű bevezetésükre még várni kell.

Az aranykorona több mint kétszáz éve alkalmazott módszer. Eredeti meghatározása szerint: egy adott terület aranykorona értéke a földterület tiszta jövedelme az ott termett búza Bécsbe szállítással csökkentett értékével arányos.

A mérőszám meghatározásánál a mai is legfontosabb három tulajdonságot egyesítették a szakemberek, így az magába foglalja:

Ez az értékrendszer ma is helytálló és várhatóan döntően nem is fog változni a jövőben sem. Sajnos attól, hogy egy rendszer elméletileg jól működik, a hozzá nem értés és a külső kényszerítő körülmények elronthatják azt. Ez történt – igaz nem végzetes mértékben – az aranykorona rendszerrel is, amit 1945 után és 1971-ben politikai illetve gazdasági okokból aranykorona revíziók keretében leértékeléseknek vetettek alá. Szerencsére ez a leértékelés általános érvényű volt, így a földek egymáshoz viszonyított értékességét nem befolyásolta, ezért a rendszer a mai napig is kiválóan használható.

Az aranykorona rendszeren kívül még használjuk a minőségi osztály rendszerét is. A termőföld aranykorona értékén kívül még fel kell jegyezni egy területről a tényleges használatára vonatkozó adatokat is. Ezt elsősorban – például a földhivatali tulajdoni lapokon is nyilvántartott – művelési ág mutatja meg számunkra. Ez mezőgazdasági földterületek esetén jellemzően szántó, gyep/legelő, erdő megnevezés, melyek az adott területrészek tényleges művelési, használati viszonyait mutatják. Erről részletesen a Művelési ágak fejezet tárgyalja.

A föld-területeken megjelenhet a „kivett” minősítés, amely a mezőgazdasági művelés alól kivont területrészeket jelzi. Ez lehet az egészen kis területtől (pl. „kivett út” – a területen egy út halad keresztül, „kivett kopárság” – amennyiben a területnek van mezőgazdasági művelésre teljesen alkalmatlan része), de akár a teljes terület is lehet művelés alól kivont (pl. „kivett kavicsbánya”).

Sokan sokféle minőségi rendszert megpróbáltak kidolgozni a mezőgazdasági földterületekre, de ennek ellenére az aranykorona értéknél jobb minőségmegállapító módszert nem találtak még ki, így a legtöbb mezőgazdasághoz kötődő rendszer ezt használja. Ez okból a földhivatali nyilvántartás is ezt tartalmazza.

A mezőgazdasági jellegű művelési ágakat, további részletezéssel, minőségi osztályba sorolással jellemzik (1-8 között, ahol az 1 a legjobb, a 8 a legrosszabb minősítés). A legtöbb esetben a művelési ágak és azon belül is a minőségi osztályok szoros összefüggésben vannak a föld aranykorona értékével, mint általános minőségi jellemzővel. Minél nagyobb mértékben mezőgazdasági művelés alatt áll, minél jobb minőségi besorolással, annál nagyobb a terület átlag aranykorona értéke (tehát például ha teljes mértékben 1-es minőségi osztályú szántó művelési ágú a föld, akkor a legmagasabb az aranykorona értéke).

A KSH leírása alapján az aranykorona érték meghatározása: „Az aranykorona értékek szinte községenként mások és mások. Vannak úgynevezett községi mintaterek, amelyekkel össze lehet hasonlítani egy adott terület földértékét. Ezt a földhivatalok mezőgazdászai végzik. Ez alapján kapja meg a besorolását.

Az adott területre érvényes besorolások (aranykorona értékek) a földhivatalban vannak nyilvántartva, és az ingatlan tulajdoni lapján is feltüntetésre kerülnek. Az értékek hektárra (10 000 m²) vannak megadva, ezek tört értékek, mert a kerek, eredeti aranykorona értékek 1 holdra voltak számítva, azaz 400*400 öl= 1600 négyszögöl (5765 m²) területre. Ott ezek egész számok, 14 AK/hold = 24,28 AK/ha, de ez területenként más és más lehet, nincs országos érték.

Mivel az aranykorona értéket tartalmazza a tulajdoni lap, tehát azon látható, hogy az adott földrészlet milyen alrészletekből áll, azon belül pedig milyen minőségi osztályok vannak, és azoknak mennyi az aranykorona értéke.”

Nézzünk erre egy példát:

A tulajdoni lapon az szerepel, hogy Sz5 (azaz szántó művelési ág, 5-ös minőségi osztály), a területe 3500 m2 az aranykorona értéke pedig 7,8925 AK, akkor, ahhoz hogy megkapjuk a terület Sz5-ös aranykorona értékét, azt először vissza kell számolni 10 000 m2-re (azaz 1 ha-ra, ami az aranykorona érték számítási alapja):

7,8925 AK × 10000 m² /3500 m² =  22,55 AK

Ha meg akarjuk kapni a terület eredetileg meglévő aranykorona értékét, akkor még vissza kell számítani ezt 1 holdra (ami az eredeti meghatározás alapja volt Magyarországon:

22,55 AK × 5765 m² /10000 m² =  13 AK

A FAO (Food and Agriculture Organization) definíciója szerint peszticidnek nevezünk bármely anyagot vagy anyagok keverékét, amelynek célja a kártevők megelőzése, elpusztítása vagy azok számának ellenőrzése. A kártevők közé soroljuk az emberi vagy állati betegségeket közvetítő vektorokat, nemkívánatos növény vagy állatfajokat, melyek kárt okoznak a termelésben vagy más módon hátrányosan befolyásolják az élelmiszerek, mezőgazdasági termékek, fa és faipari termékek, takarmányok vagy rovar, pókszabású és egyéb állati paraziták elleni szerek előállítását, raktározását, szállítását, alkalmazását vagy piacra vitelét.

Tágabb értelemben ebbe a kategóriába sorolhatók a növényi növekedést szabályozó anyagok, lombtalanító vegyszerek, deszikkáns (kiszárító) szerek, gyümölcsritkító ágensek vagy a gyümölcsök érés előtti lehullását megelőző vegyszerek vagy azok a terményvédő anyagok is, melyeket betakarítás előtt vagy után használnak annak érdekében, hogy megvédjék a terményeket a károsodástól raktározás és szállítás alatt (FAO, 2002).  A peszticidek többnyire direkt a kártevőre hatnak a védendő növényen vagy állaton kívül, míg a szisztemikus peszticidek abszorbeálódnak a növényen vagy állaton és belépnek a nedvkeringésbe miáltal a kártevő szervezetek toxikus hatást szenvednek. Ezek alkalmazása kockázatos lehet, minthogy a védendő szervezetre lehet hosszabb távon károsító hatásuk, a toxikológiai és fiziológiai vizsgálatok dacára.

A peszticidek használata nem új keletű. Mezopotámiában már 4500 évvel használták a sumérok az első ismert peszticidet, az elemi ként. A tizenötödik századra már több mérgező anyagot is használtak a növényvédelemben, elsősorban arzén, higany és ólomvegyületeket. A tizenhetedik században a dohánylevélből kivont nikotin szulfátot inszekticidként használták és ezt ma is alkalmazzák a biogazdaságokban és a biodinamikus mezőgazdasági művelésben. A tizenkilencedik században két új, természetes növényvédőszer, a krizantén (Chrysanthemum cinerariifolium és C. coccineum) szárított virágaiból előállított pyrethrum és a trópusi Lonchocarpus nicou gyökeréből kivont rotenon került forgalomba. A pyrethrumot sokat használták Perzsiában és úgy is hívták, hogy „perzsa por” amely Európában és az egész nyugati világban Zacherlin néven került forgalomba a hasonló nevű osztrák üzletember és gyártulajdonos, Johann Zacherl révén.  

Az 1940-es és 1950-es években a kereskedelmi forgalomban levő peszticidek száma hatalmas mértékben emelkedett, a vegyszereket csodaszerként emlegették. Egészen az 1940-es évekig az arzénalapú peszticidek álltak az első helyen, de egyre inkább teret engedtek az organoklorinoknak mint a hexaklórbenzol (HCB) vagy a DDT (diklór-difenil-triklóretán, nagyon hatásos inszekticid).

A DDT-t elsőként 1874-ben Othmar Zeidler hozta létre, de rovarölő tulajdonságát 1934-ben Paul Herman Müller fedezte föl, s 1948-ban orvosi Nobel-díjat kapott érte. A vegyületet – Gesarol, Guesarol, Neocid, Supracide Combi és Ultracid Combi néven – a második világháborúban a tífuszt, pestist, maláriát és sárgalázt terjesztő tetvek, bolhák és szúnyogok ellen használták, de később felfedezett bioakkumulatív és egészségkárosító (karcinogén, reproduktív zavarokat és magzatfejlődési zavarokat okozó) hatásai miatt kivonták a forgalomból. Magyarországon már a második világháború idején használták a DDT-t rovarkártevők irtására. Mivel zsírban oldódó vegyületről van szó, a táplálékláncon keresztül eljut a végső fogyasztóig és felhalmozódik a szervezetben. A lakosság körében szerte a világon még most is kimutatható a szer a zsírszövetben, a vérben és az anyatejben. Vizsgálatok igazolták, hogy a ragadozó madarakban felhalmozódó DDT gátolja a kalcium-felvételt, ennek következtében vékonyabb lesz a tojáshéj. Az Egyesült Államokban a fehérfejű réti sas így vált a DDT probléma szimbólumává. A rovarölőszer okozta drámai állománycsökkenés miatt a faj a hatvanas évekre felkerült az ország veszélyeztetett fajainak listájára. A szer rákkeltő és születési rendellenességet okozó hatása is hamar ismertté vált. Azokon a területeken ahol a szert nagy mennyiségben használták, megugrott a koraszülések és az értelmi fogyatékkal születők aránya. Hazánkban 1968-ban, a világon elsőként tiltották be a DDT gyártását, de a hetvenes években még használták a meglévő készleteket. Az Egyesült Államok 1972-ben tiltotta be a szer használatát, példáját több ország is követte a hetvenes-nyolcvanas években. Az organoklorinok közül több is a perzisztens, bioakkumulatív szerves szennyezőanyagok közé tartozik melyek közül a 12 legveszélyesebb vegyszert az ENSZ nyilvántartásba is vette, mint a „piszkos tizenkettőt” (1. Táblázat, Dirty Dozen). Ide tartozik a már említett hexaklórbenzol, DDT-n és néhány más peszticiden kívül a PCB vegyületek és a melléktermékként keletkező dioxinok és a furánok. A növényvédőszerek fejlesztésére specializálódott kutatás és gyártás a 60-as években érte el a legelső áttörő sikereit; igaz már ekkor megjelenik Rachel Carson könyve (1962) a Silent Spring (Csendes Tavasz), amely ennek árnyoldalairól szól és hatalmas hatással volt a közvéleményre és ezen keresztül nagymértékben hozzájárult az új, természtes alapanyagú vagy azokhoz hasonló, környezetbarát növényvédőszerek és technológiák kifejlesztéséhez. A mű felhívta a figyelmet annak veszélyére, hogy a megcélozott kártevők ellenállóvá válnak a rovarirtószerekkel szemben, miközben azok meggyengítik az ökológiai rendszereket. Carson a leghatározottabban elutasította, hogy megpróbáljuk „leigázni a természetet”, tiltakozott a mérgező anyagok nyakló nélküli kibocsátása ellen. Állította, hogy az így okozott veszély mértéke kiszámíthatatlan, és az élő sejtekben felhalmozódó mérgek hosszú távú hatásait nehéz, vagy lehetetlen megjósolni. A mű közvetlen hatásaként az Egyesült Államokban, majd a világ legtöbb országában betiltották DDT használatát. A DDT elleni hadjárat első jelentős lépése 1967-ben az USA Környezetvédelmi Alapítványa (Environmental Defense Fund) megalapítása volt. Közvetett eredményének tekintik a Föld napjának, a környezetvédelem törvényekbe iktatását, állami intézményeinek megalakítását.

Az organokloronikat nagyrészt felváltották az organofoszfátok (pl. a diklórfosz más néven 2,2-dichlorovinyl dimethyl phosphate (DDVP)) és a karbamátok, az utóbbiak nemcsak rovarölők, hanem nagyszámú karbamát és tiokarbamát alapú herbicid is ismeretes. Az egykor elterjedt természetes pyrethrum szolgált alapul a mai modern szintetikus pyrethroidoknak (pl. permethrin). Ezek inszekticidek, melyek hatásfokát piperonyl butoxid hozzáadásával növelik.

A legtöbb herbicid az 1960-as években terjedt el úgy, mint a tirazinok és más nitrogéntartalmú vegyületek, szerves savak mint a 2,4-diklórfenoxiecetsav és a glifozát.  1970-ben megszületett az IPM-koncepció (Integrated Pest Management) mely a kártevők teljes kiirtása helyett a kártevők szabályozását tűzte ki céljául. Ez egy holisztikus, az ökológiai, gazdasági és egészségügyi szempontokat egyaránt figyelembe vevő gondolkodásmód kezdetét is jelentette.  

Az 1980-as évektől kezdve a „lágyabb” peszticidek fejlesztése nyert teret, minthogy ezek vagy csak a célszervezetekre hatnak vagy kisebb kárt okoznak a célszervezeteken kívüli populációkban. Intenzív kutatás és fejlesztés folyik az alacsony dózisban alkalmazható vegyszerek irányába (1-5 g hatóanyag per hektár a korábbi 0,5 – 1,0 kg helyett). Az 1990-es években elindult a biológiai eredetű anyagok kutatása melyek célja egyrészt természetes alapú, a kártevőket elpusztító vagy azok fejlődését zavaró szerek előállítása (rovarhormonok vagy rovarmérgek, cayenne bors kivonat) másrészt az állati kártevők (elsősorban rovarok) párzási viselkedését zavaró anyagok és sterilitást okozó készítmények (feromonok és feromon analógok, kemostreilánsok) előállítása. Ezek a környezetre nem jelentenek veszélyt, minthogy elsősorban a kártevő populációkat célozzák meg, de a célcsoporton kívüli rovarokat kímélik. Egyre inkább gyakorlattá válik az úgynevezett „spot”- kezelések alkalmazása: csak a fertőzött területeket kezelik. A rendszeres megfigyelés, monitorozás, lehetővé teszi, hogy a gazdálkodók csak a legszükségesebb estetekben használjanak mérgező anyagokat.  

A fentieket összefoglalva elmondhatjuk, hogy az 1960-as évekig a peszticideknek nagy társadalmi elfogadottságuk volt, ami érthető annak ismeretében, hogy a betegségeket terjesztő állati vektorok és mezőgazdasági kártevők milyen pusztító hatással voltak az emberek egészségére és a mezőgazdasági termelésre. Számos súlyos járvány és káresemény tulajdonítható betegségterjesztő szervezeteknek és kártevőknek. A szúnyogok terjesztette trópusi betegségek következtében a franciák 30 000 embert vesztettek a Panama Csatorna építése során. A bubópestis, amely csaknem 65 millió ember halálát okozta, a bolha – patkány – ember rendszeren keresztül terjed. A malária több mint 200 millió embert ölt meg 1939-ig, azaz évi 6 millió halálesetért volt felelős. Herbicidek híján még mindig 10-12%-os lenne a mezőgazdaságban dolgozók aránya szemben a jelenlegi 2%-al (USA). Világszerte a megtermelhető termények 1/3-át eszik meg a kártevők, de ez az arány pl. Latin Amerikában a 40%-ot is eléri (gyomok, kártevők). Figyelemre méltó, hogy az összes rovarfajoknak 0,5%-a növényi kártevő (ez ugyancsak jelentős szám, tekintettel arra, hogy a rovarfajok számát több százezerre becsülik). Egy új vegyszer kifejlesztése átlagosan 15 évet igényel és 20 millió US dollárba kerül. A peszticidek ma még nélkülözhetetlenek a világ népességének táplálása, öltözködése és közegészségügye szempontjából. Ma nagyságrendekkel több növényvédő szert használunk fel, mint a 60-as években. A világon közel 700 vegyületet jegyeznek mint peszticidet és ebből kb. 50 a természetes eredetű ún. biopreparátum. A DDT-vel szembeni „társadalmi ellenállásra” a vegyipar a peszticidek új generációival reagált. Ezek kevésbé perzisztensek, és általában vízoldékonyabbak (minek következtében könnyebben szennyezik a felszíni és felszínalatti vizeket) és gyakran magasabb az akut toxicitásuk. Az akut toxicitás növekedését (a hatékonyságot) igazolja, hogy 1945-ben a DDT-t tipikusan a 2 kg/ha dózisban alkalmazták, míg napjainkban hasonló szintű védelmet (rovarok ellen) pl. az aldicarb és piretroidok alkalmazásával 0.1 és 0.05 kg/ha (50 g/ha) érnek el. Ez azt jelenti, hogy mind a hatékonyság mind a toxicitás kb. a 10 – 40-szeresére nőtt.

Az 1960-as években Magyarországon a peszticidek felhasználását az évi tízezer tonna körüli érték jellemezte, majd a 70-es és 80-as években egy gyors növekedés volt tapasztalható, amit a 90–es évek elejétől, a rendszerváltás után, egy gyors csökkenés követett. A csökkenésnek több, tudományos, technikai, gazdasági és politikai oka van. Az egyik fontos tényező a GMO-k (genetikailag módosított organizmusok) elterjedése, amelyek erős rezisztenciát mutatnak a kártevőkkel és patogén szervezetekkel szemben. Dacára az egyre szigorúbb korlátozásoknak, ezek mind a mai napig jelentős szerepet játszanak a mezőgazdaságban. A többi, politikai és gazdasági tényezők közé sorolható a tulajdonviszonyok rendszerváltozás utáni rendezetlensége, az agrárszektor hatalmas tőkehiánya, a területek felaprózódása, az agrár-olló, a szakmai hozzáértés hiánya, az hogy nem minden esetben volt megfelelő szaktudás a birtok tulajdon mellett, továbbá a növényvédő szerek árának jelentős növekedése. Új növényvédőszerek jelentek meg, amelyek nagyon kis mennyiségben is kellően hatékonyak (pl. a szulfonil urea származék herbicidek). Óriási hatékonysággal rendelkeznek, mikro herbicideknek is nevezik őket, mert a 2-3 kg/ha-os dózis helyett vannak olyanok, amelyek akár 13 – 30 g/ha vagy még kisebb mennyiségben is megfelelő gyomirtó hatással rendelkeznek. Megfelelő szakmai tudás kell a használatukhoz. Ezen szerek nagy része levélherbicid. Ma már több kultúrában alkalmazzák, de a megjelenésükkor a két nagy kultúrában használták: búzában, és kukoricában. Az inszekticidek terén a néhány 100 grammos dózisú piretroidok is megjelennek, pl.: 94-ben a felhasznált összes inszekticidnek 74%-a piretroid volt. 1995-ben elértünk egy szintet, amit ma is tartunk. A növényvédőszerek országonkénti felhasználása változó. Az Európai Unió átlaga 2,3 kg/ha míg a rendkívül intenzív mezőgazdasággal rendelkező Hollandia 4,9 kg/ha növényvédőszer felhasználással az első helyen van szemben Finnország 0,5 kg/ha átlagával.

Magyarország 1,5 kg/ha növényvédőszer felhasználása a kettő közé esik. 2005-ben kb. 290 engedélyezett hatóanyag és mintegy 750 készítmény volt forgalomban. Az engedélyezett növényvédőszerek 36%-a gyomirtószer; 29%-a gombaölő; 20%-a rovarölő; és a maradék 15% egyéb készítmény. Az európai unióban már 1992 márciusában elkészítették a „Fenntarthatóság irányában” című dokumentumot, amely a mezőgazdaságban a peszticidek felhasználásának csökkentését és az integrált növényvédelmi eljárások mielőbbi bevezetését írja elő. A dokumentum vonatkozik a természetes és mesterséges energiák felhasználására is a mezőgazdasági rendszerekben. A fenntartható mezőgazdasági rendszerek gazdaságosak, kielégítik a társadalom korszerű táplálkozással kapcsolatos igényeit és megőrzik a környezet minőségét, a világ természeti erőforrásait a jövő generációk számára. A jó mezőgazdasági gyakorlat (GAP, Good Agricultural Practice) a jó minőségű, teljes értékű és biztonságosan fogyasztható élelmiszer előállítására törekszik és a közvetlen termelési feladatok mellett biztosítja a környezetvédelmi, ökológiai, jóléti és szociális feltételeket is.

A peszticidek felhasználás (célcsoport) szerinti osztályozásakor az adott kártevő vagy kártevő csoport elleni felhasználás szerint csoportosítjuk a peszticideket. Sok esetben bizonyos peszticidek nem elég szelektívek és más állat vagy növénycsoportokra is hatnak (pl. az inszekticideknek egy jelentős része a pókszabásúakra és más ízeltlábúakra is hatással van). A peszticidek hatásmód szerinti csoportosítása elsősorban a hatás helyére és a peszticideknek az élő szervezetben (elsősorban növényben) való mozgására, eloszlására utal. Az alkalmazásmód szerinti csoportosítás a peszticidek felhasználkásának helyére, az alkalmazási felület minőségére, a vegyszer felviteli módjára vonatkozik, melyet legtöbbször a mezőgazdasági termelés jellege, a célcsoport tulajdonságai, vagy az létesítmény célja és szerkezete határoznak meg.

A peszticidek felhasználás (célcsoport) szerinti csoportosítása

A peszticidek hatásmód szerinti csoportosítása

A peszticidek alkalmazásmód szerinti csoportosítása (Darvas (2005) után módosítva)

A peszticidek kémiai szerkezet szerinti csoportosítása, a környezetre és egészségre gyakorolt hatásuk, toxikológiai jellemzőik

Az itt következő felosztás részben a Kagan-féle felosztásra épül (Kagan, 1985), de alkalmazza a Reigart és Roberts (1999) által közölt toxikológiai hatás szerinti felosztás elemeit is. Tekintettel arra, hogy a jelenleg regisztrált peszticidek száma több mint hétszázra tehető, az alábbi felsorolás nem lehet teljes, célja csupán az, hogy egy átfogó képet adjon a peszticidekről, a legfontosabb csoportok kémiai szerkezetéről, toxicitásáról és a környezetre továbbá az emberek egészségére gyakorolt hatásáról.

Szervetlen peszticidek

Ide tartoznak az arzén, réz, cink és higanyvegyületek. A gombaölőszerként már régóta ismert réz szulfát oltott meszes oldata a „bordói lé” melyet elsősorban a szőlő- és más gyümölcsök termesztésében használnak a kártevő gombák pusztítására. Más, nagy toxicitású biocidek közé tartoznak rovarölők és rodenticidek is. Ezek általában neurotoxinok és egyszeri dózis is permanens károsodást okozhat. Jelentős részük bioakumulatív, hosszú ideig a környezetben maradhat. Biogeokémiai átalakíthatóságukra való tekintettel a szervetlen peszticidek közé soroljuk a nehézfémsók metilezett származékait is. Ezek, például a metilhigany, bakteriális folyamatok révén átalakulhatnak tiszta nehézfémfémsókká, vagy akár elemi fémmé is, mint ezt a metilhigany esetében tapasztalták.

Az arzén-vegyületek a béltraktuson, az ép bőrön, valamint a légzőszervek útján jutnak a szervezetbe. Hatásuk az erek fokozott áteresztőképességében nyilvánul meg. A szervezetbe jutó arzén az enzimekhez kapcsolódva befolyásolja a sejtfolyamatokat, gyomorpanaszokat, nyelőcsőfájdalmat, hányást és véres hasmenést okozva. Akut mérgezés esetén az arzén elsősorban a bél nyálkahártyájára hat, igen hamar tüneteket, fájdalmakat, hányingert, hányást, híg széklettel járó hasmenést, izzadást és a torokban kaparó, égő érzést okozva, melyet ájulás és halál követhet.

Természetes szerves peszticidek

Ezek a peszticidek elsősorban növényi kivonatok, mint a dohányból kivont nikotin  és nikotinoid alkaloidok, a krizantén (Chrysanthemum cinerariefolium és C. coccineum) szárított virágaiból előállított pyrethrum és a trópusi Lonchocarpus nicou gyökeréből kivont rotenon (Cunningham et.al. 2003). Bár természetes anyagokról van szó, ezek toxikus hatásúak az emberre és más élőlényekre. A rotenonról például kimutatták, hogy idegkárosító és a Parkinson-kór kialakulásában is szerepet játszhat (IPM of Alaska, 2003). Számos természetes szerves peszticidet később szintetikusan is előállítottak, sokszor módosítva a nagyobb hatásfok érdekében.

Fumigánsok

A fumigánsok közé több vegyületcsoportba tartozó anyagok sorolhatók, sok közöttük a halogénezett szénhidrogén. Közös tulajdonságuk az, hogy általában kis molekulasúlyú, gáz halmazállapotú vagy könnyen gáz fázisba vihető szerves molekulák, mint például a szén tetraklorid, szén-diszulfid (szénkéneg), etilén diklorid, és etilén dibromid, melyek bármely anyagba könnyen behatolnak. Többnyire talajfertőtlenítésre és a raktározott gabona konzerválására használatosak. Ezek a vegyszerek nagyon veszélyesek a dolgozókra, amiért is több országban betiltották vagy nagymértékben korlátozták használatukat (Cunningham et.al. 2003).

Organoklorinok, szerves klórvegyületek

Az organoklorinokat elsősorban inszekticidként használták, de több fungicid és herbicid preparátum is ismeretes. Ide tartoznak például a DDT, hexaklórbenzol, paradiklórbenzol, aldrin, 2,4-diklórfenoxiecetsav, 2,4,5-triklórfenoxiecetsav, széntetraklorid, kloroform, kloropikrin, dibromokloropropán, etilén-dibromid, etiléndiklorid, metil-bromid, metilénklorid, endoszulfán és még sok más nagyhatású vegyület. Szerves klórvegyületek állati szervezetekben az idegsejtek membránjának iontranszport folyamatait blokkolják, miáltal meggátolják az ingerületvezetést. Jelentős részük perzisztens és bioakkumulatív vegyszer.

A szerves klórvegyületek a rájuk érzékeny élőlényekben gyorsan hatnak és erőteljesen toxikusak. Például a toxafén, amely az egyik legmérgezőbb vegyület bármely élőlény számára, már 5 milliárdos hígításban (5 mikrogram/ liter) megöli az aranyhalakat. A klórozott szénhidrogének 15 évig is megmaradnak a talajban, a táplálékláncba bekerülve feldúsulhatnak az egyes élő szervezetek zsírszövetében. A 2,4-diklór-fenoxi-ecetsav és a 2,4,5-triklór-fenoxi-ecetsav (röviden: 2,4 D és 2,4,5 T) gyomirtóknak hormonszerű növekedésszabályozó hatásuk van és főként a kétszikű virágos növényekre hatnak. A történeti összefoglalóban már említettük ezek egészségkárosító hatásait, amiért ezen szerek legnagyobb részének használatát vagy betiltották, vagy erősen korlátozzák a világ legtöbb országában. A perzisztens szerves szennyezőanyagokról szóló Stockholmi Egyezmény több szerves klórvegyület mezőgazdasági alkalmazását is betiltotta és az Európai Unió az endoszulfán betiltását vagy korlátozását is tervezik a Stockholmi Egyezmény feltételei szerint. Az Amerikai Egyesült Államokban a peszticidek használatát a környezetvédelmi hatóság (Environmental Protection Agency, EPA) ellenőrzi a Szövetségi Inszekticid, Fungicid és Rodenticid Törvény (Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act, FIFRA) előírásainak megfelelően. Az egyes szövetségi államok szintén a FIFRA szerint szabályozhatják a peszticidek használatát, de csak az EPA-nak megfelelő vagy annál szigorúbb módon. Az ENSZ és az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szintén befolyásolják a peszticidek gyártását és alkalmazását egyezmények és deklarációk révén.

Organofoszfátok

Szintetikus, szerves foszforvegyületek, állati kártevők ellen használatosak. Hatásukat az acetilkolinészteráz enzim gátlásával fejtik ki, ami által leblokkolják az ingerületvezetést a kolinerg szinapszisokban. Rendkívül toxikusak, toxicitásuk az organoklorinok toxicitásának százszorosát is elérheti. Alkalmazásuk széles körű. Inszekticid, akaricid tulajdonságuk révén az iparban, a mezőgazdaságban, a háztartásokban, továbbá a köz- és állategészségügy területén egyaránt felhasználhatók. Előnyük az, hogy kémiailag, biokémiailag kevésbé stabilak, mint a klórozott szénhidrogének, ezért sem akkumuláció, sem a biomagnifikáció nem jellemző rájuk, ugyanis észter jellegük miatt általában egy hónapon belül biológiailag inaktív vegyületekre bomlanak. Tipikus példák az inszekticid és akaricid hatással egyaránt rendelkező parathion (O,O-diethyl O-(4-nitrophenyl) phosphorothioate), malathion (S-1,2-bis(ethoxycarbonyl)-ethyl-O,O-dimethyl- phosphorodithioate), diklórfosz vagy más néven 2,2-dichlorovinyl dimethyl phosphate (DDVP) és a tetraetilpirofoszfát (TEPP).  

Karbamátok és tiokarbamátok

A karbamátok a karbamilsav származékai, hatásuk hasonló az organofoszfátokéhoz, nem bioakkumulatív, könnyen degradálódó vegyszerek. Ide sorolhatók a bendiokarb (2,2-dimethyl-1,3-benzodioxol-4-yl methylcarbamate), karbaril (1-naphthalenyl N-methylcarbamate), a széles spektrumú, akaricid, inszekticid és nematocid hatással egyaránt rendelkező aldikarb (2-methyl-2-(methylthio)-propanal-O-[(methylamino)carbonyl]oxime) és karbofurán (2,3-dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranyl-N-methylcarbamate). A karbamátok nem hatolnak be a központi idegrendszerbe (vér-agygát). Ezért a központi idegrendszeri tünetek sokkal enyhébb formában jelentkeznek. A karbamátok általában erősen mérgezőek a méhek számára, ezért megfelelő körültekintéssel kell alkalmazni őket.

Az első tiokarbamát herbicidet, az EPTC-t (S-ethyl-dipropyl(thiocarbamate) 1954-ben az USA-ban szintetizálták, és 1962-ben már széles körben alkalmazták is. Az EPTC nagyfokú oldhatósággal rendelkezik, alkalmazását jól előkészített és megművelt aprószemcsés talajba, száraz földfelszínre kijuttatva és azonnal beledolgozva javasolják. Ezzel a kezeléssel együtt is jól fejlődik a napraforgó, burgonya, bab, lucerna, lóhere cukorrépa, mogyoró és a len, ugyanakkor körülbelül negyvenféle egynyári fűféle és kétszikű gyom és néhány évelő fűféle is, jellemző hajtás deformáció után elpusztul. A tiokarbamát származékok a kutikula viaszrétegének szintézisét, a kloroplaszt zsírsavainak képződését, a telítetlen zsírsavak (olajsav, linolsav) keletkezését egyidejűleg gátolják.

A tiokarbamátok között vannak ízeltlábúakra ható ágensek is, ilyen például a Phenotiocarb, egy akaricid/miticid, melyet ugyan sikeresen alkalmaznak a citrusféléken előforduló vörös atkák ellen, de hatékonysága csak a kártevők viszonylag alacsony populációsűrűségénél volt megfelelő (Tomoki et.al. 1998).

Piretroidok

A piretrineket a Chrysanthemum cinerariaefolium növény megszárított és porrá tört virágából vonták ki először. Az így kapott természetes rovarölő szer hátránya az volt, hogy gyorsan lebomlott fény hatására. Ennek a problémának a kiküszöbölésére fejlesztették ki a szintetikus piretroidokat. A piretroidok optikailag aktiv, magas forráspontú észterek. Az egyszerű ciklopropán-karboxil észter alapú szerkezettel rendelkezők alkották az I. típusú pirethroidokat. A rovarölő hatás növelésére a molekulaszerkezethez egy ciano-csoportot adtak hozzá, amellyel létrehozták az alfa-ciano, azaz a II. típusú pirethroidokat. A III. generációs (β-cipermetrin) és IV. generációs piretroidok (pl. a Mavrik 24 EW hatóanyaga a tau-fluvalinát) már nem is fényérzékenyek. A piretroidok általában különböző izomerek keverékei. Minden piretroidnak legalább 4 sztereoizomere van, melyek mind hatásukban, mind stabilitásukban különbözhetnek, sőt általános nevezékükben is eltérhetnek. Általánosságban elmondható, hogy az „R” és „S” izomerek használhatók rovarölő szerként. A csoport képviselői többek között a cypermethrin, permethrin és a deltamethrin. Idegmérgek, amelyek a sejtmembránok áteresztőképességét befolyásolják, a rovarok idegrendszerét bénítják, de melegvérűekre nem toxikusak. Gyomron keresztül és kontakt-módon egyaránt felszívódnak. A rovarok képesek ugyan a piretroidok gyors enzimatikus lebontására, de megfelelő adalékokkal hatásuk meghosszabbítható. A szintetikus piretroidok kifejlesztésével a 70-es évek végén olyan nagyhatású kontakt inszekticidek jelentek meg melyek 5–10 g hatóanyag/ha dózisban is hatékonyak. Rezisztencia nem alakul ki. Különösen előnyös, hogy a környezetben gyorsan elbomlanak, az élelmezés-egészségügyi várakozási idő ezért rövid.

Sajátos kémiai jellemzőiknek és a páraszerű hatást lehetővé tevő alacsony olvadáspontjuknak köszönhetően általában erős repellens hatással rendelkeznek, ami távol tartja az ízeltlábúakat (beleértve pl. a méheket is, csökkentve ezzel a méhtoxikológiai problémát) a kezelt területtől, de a többkomponensű készítmények veszélyt jelentenek a méhek és más hasznos rovarok számára is. A környezetbe jutva a talajon adszorbeálódnak kis vízoldékonyságuk miatt. Természetes vizekbe kerülve az üledékhez kötődnek. A piretroidok jelentős részét a növények is képesek lebontani.

Kumarin és indándion származékok

Elsősorban rodenticidek, legtöbbjük hatása a véralvadás gátlásán alapul. A véralvadás gátláson alapuló, „antikoaguláns hatású” készítmények közül legfontosabbak a kuarin származékok: az 1944-ben bevezetett warfarin, a kumaklór és kumatetralil, továbbá az indándion származékok: a valon, difacinon, az 1961-ben bevezetetett klórfacinon és a pindon.

A kumarin (cumarin, coumarin) természetes aromaanyag, mely széles körben fordul elő a növényekben, köztük számos gyümölcsben és fűszerben. Legnagyobb koncentrációban a fahéjfélékben fordul elő. A fahéj főbb fajtái a ceyloni fahéj (Cinnamomum zeylanicum), és a cassia fahéj (Cinnamonum cassia), mely Malajziában honos faj. A cassia fahéjnak jóval magasabb a kumarin tartalma, mint a ceyloni fahéjnak, de az íze is édesebb, az aromája is intenzívebb. A fahéjfélék mellett magas a kumarin tartalma a szagos mügének (Galium odoratum, a szesziparban használják), tonkababnak (Dipterix odorata és D. oppoisifolia), somkórónak (Melilotus officinalis, takarmánynövény és gyógynövény) de egyéb növények is tartalmazhatnak több-kevesebb kumarint. A kumarinok lakton jellegű kétgyűrűs vegyületek, melyek részben glikozidikus kötésben képződnek a növényekben. A lassú száradás során az enzimek felhasítják a glikozidokat és illatos ágiikon szabadulhat fel. A kumarint régente szeszes kivonat képében a tonkababból állították elő, ma azonban szalicilaldehidből szintetizálják. A kumarin és méginkább ennek szubsztituált származékai a véralvadási faktorok aktiválásához szükséges K-vitamin szintézisét gátolják, amiért is ezek a vegyületek az akut mélyvénás trombózis és tüdőembólia kezelésére használatos gyógyszerek alapanyagául szolgálnak. A nagyobb hatásfokú kumarinszármazékok éppen antikoaguláns hatásuk miatt rodenticidként használatosak, növelik a kapillárisok áteresztőképességét, az általuk okozott tünetek a hematuria, melena és kiterjedt bevérzések. Ilyen a ma antikoaguláns gyógszerként használt warfarin ((RS)-4-hidroxi-3-(3-oxo-1-fenilbutil)-2H-kromén-2-on) melyet eredetileg patkány-méregként használtak és még ma is használják erre a célra, de már vannak warfarin-rezisztens patkányok is.

További készítmények kifejlesztésére irányuló kutatómunka eredményezte a második generációs készítmények megjelenését. Ezek közül a legjelentősebbek a brodifakum, difenakum, difetialon, flokumafen és a bromadiolon. Ezen készítmények használata esetén már egyetlen fogyasztás a csalétekből elegendő a rágcsáló pusztulásához, ami általában 3-5 nap alatt alakul ki. Ezeknek a készítményeknek a környezetet károsító kockázata is lényegesen nagyobb, beleértve vadon élő és házi állatok, házi kedvencek, valamint emberek, főként gyermekek mérgezésének lehetőségét.

A toxicitás a peszticid egészségkárosító vagy betegséget okozó képessége. Egy adott peszticid toxicitását úgy határozzuk meg, hogy a kísérleti állatokat a hatóanyag (aktív komponens) és az abból előállított termékek különböző dózisainak teszünk ki.  Az aktív hatóanyag a peszticidnek az a kémiai komponense, amely a kártevőre hat.  A toxicitásnak két fajtáját külömböztetjük meg: az akut és a krónikus toxicitást.

Az akut toxicitás a peszticidnek az egyszeri, általában rövid időtartamú expozíció során bekövetkező emberre vagy állatra gyakorolt egészségkárosító hatásának mértékét adja meg. A kitettség (expozíció) négy fajtája a dermális (bőr), inhalációs (tüdő), orális (szájon keresztüli) és szemen át történő kitettség. Az akut toxicitást pontosan ezek alapján vizsgálják: a vizsgált anyagot mind a négy féle módon tesztelik a kísérleti állatokon.  Az akut toxicitás nagyságát leggyakrabban az alábbi értékekkel szoktuk jellemezni:

A koncentráció–hatás görbe meredekségét használva vegyi anyagok toxicitásának jellemzésére eltérő eredményt kaphatunk, mint az ECx értékeket használva, hiszen a szigmoid görbék alakja eltérő lehet. Akut toxicitás mérése esetén a tesztelési idő rövidsége miatt könnyen elkövethetjük azt a hibát, hogy a hatás csak a teszt idejének lejárta után jelentkezik. Ezt kiküszöbölendő hosszú távú, un. krónikus vizsgálatokat kell végezni. A hosszú távú vizsgálatokban az utódok létrehozására gyakorolt hatást is mérhetjük. Az utódok számát is mérő tesztek a reproduktivitási tesztek.

A krónikus toxicitás (hosszú idejű teszt) vizsgálatából az alábbi, a koncentráció–hatás görbe alapján grafikusan vagy statisztikai módszerekkel meghatározott értékeket szokták megadni:

A leggyakoribb laboratóriumi környezet-toxikológiai tesztek a Microtox vagy a Vibrio fischeri lumineszcencia gátlási teszt, az algatesztek, a vízibolha teszt (Daphnia magna), a haltesztek, a csírázásgátlási és a növénynövekedési tesztek, a földigiliszta teszt (Eisenia foetida), a madártesztek, a több fajt alkalmazó mikrokozmosz tesztek, valamint a toxikológiai tesztek kisállatokkal (patkány, egér) vagy szövettenyészetekkel. A környezettoxikológiai tesztek során alkalmazhatunk egy vagy több fajt. Az egy fajt alkalmazó tesztek többnyire egyszerű laboratóriumi vizsgálatok, így az abiotikus viszonyokat (hőmérséklet, páratartalom, minta állaga) csak kevéssé veszik figyelembe. A szennyezőanyagokat a természetes viszonyaiból kiemelve vagy megváltoztatva hozzák kapcsolatba a tesztorganizmussal, ami módosíthatja a szennyezőanyag hozzáférhetőségét és ezáltal annak aktuális toxicitását. Az egy fajt alkalmazó tesztek hátrányait igyekeznek kiküszöbölni a több fajt alkalmazó laboratóriumi tesztek. Általában egymással kölcsönhatásban lévő és/vagy különböző trofikus szinteken lévő fajokat választanak tesztorganizmusként. Különösen jelentősek az ún. mikrokozmosz-tesztek. A mikrokozmosz a természetes környezet mesterségesen korlátozott részhalmaza, a természetes ökoszisztéma biológiai modellje. Ezen tesztek egyed feletti szinten mérik a komplex hatásokat, nagyszámú, egymással kölcsönhatásban álló fajok populációit vizsgálják egyidejűleg, laboratóriumi körülmények között. A mikrokozmosz tesztek sem képesek a természetben lezajló folyamatokat tökéletesen modellezni, de az általuk szolgáltatott eredmény nagyobb biztonsággal vonatkoztatható a környezetre. A mezokozmosz tesztek átmenetet képeznek a laboratóriumi mikrokozmosz és a szabadföldi vizsgálatok között. A mezokozmoszok szabadföldön létrehozott mesterséges rendszerek, amelyet a vizsgált kemikáliával szennyeznek, majd nyomon követik az ökológiai változásokat.

A peszticideknek a környezetre, a környező ökoszisztémákra gyakorolt hatása szempontjából az akut és krónikus toxicitáson kívül, rendkívül fontos a kijuttatott szerek mennyisége és az, hogy az adott szerek milyen mértékben érik el a célt, a növény felületét, amelyre szánták. Az állománykezelésre használt peszticideknek csak egy része jut célba, a többi elsodródik, például szakszerűtlen légi kijuttatás esetén amikor is a kijuttatott mennyiségnek akár 10 – 60%-a is a célterülettől nagyobb távolságra szállhat le. Ezt a jelenséget nevezzük off target hatásnak (Darvas és Polgár 1998). Az elsodródott peszticidek egy része felületi vizekbe juthat. Egy másik jelentős „célt elkerülő” hatásként ismert a run off hatás (bemosódás). Ekkor az élővizekhez közeli mezőgazdasági területre kijuttatott perzisztens peszticideket az esővíz mossa be azokba. Ez a kijuttatás problémáira mutat rá, s előtérbe tolja a növényvédelemben felhasznált gépek minőségét.

A hosszú távú ökotoxikológiai hatások legfontosabb faktorai a perzisztencia (környezetben maradás), a bioakkumuláció amelynek összetevői biokoncentráció és a biomagnifikáció. Egy anyagot perzisztensnek nevezünk, ha az sem fizikai, sem kémiai sem biológiai úton nem, vagy csak nagyon lassan bomlik le. Néhány klórozott szénhidrogént (pl. DDT, aldrin, dieldrin stb.) 17 évvel az alkalmazás után 39%-ban mértek vissza a valamikori kijuttatás területéről. A camphechlor (amelyet nálunk Mellipax néven forgalmaztak) lebomlási félidejét 29 évre becsülik. Ilyen esetben a betiltás ellenére évtizedekig együtt kell élnünk az illető hatóanyag mellékhatásaival. A legtöbb halogénezett policiklikus szénhidrogénre jelemző a perzisztencia, a bioakkumuláció és a biomagnifikáció.

A biokoncentráció az élőlényeknek azon tulajdonsága, hogy egyes elemek, illetve vegyületek környezetből történő felvétele eredményeképpen saját szervezetükben nagyobb koncentrációt hoznak létre, mint amekkora a forrásul szolgáló környezeti elemben volt, tehát ezeket az elemeket vagy vegyületeket koncentrálják, feldúsítják sejtjeikben vagy egyes szöveteikben. A biokoncentráció mértékét a biokoncentrációs faktor (BCF = Bio Concentration Factor) adja meg. Leginkább a klórozott szénhidrogének és fémtartalmú készítmények lipid-gazdag szövetekben (pl. zsírszövet, emlőmirigy, herék, petefészek, csontvelő stb.) való feldúsulásról van tudomásunk. A zsírszövetben felhalmozott klórozott szénhidrogének fogyáskor mobilizálódnak és a vérkeringésbe kerülnek. Laktáció során ezek az anyagok a tejbe kerülnek, mint például a HCH (hexaklór hexán) melyet tehéntejben mutattak ki Spanyolországban (Garrido és munkatársai, 1994). Az anyatejjel a szervezetbe kerülő klórozott szénhidrogének hatással vannak az immunrendszerre, a hormonális szabályozásra és növelik bizonyos típusú gyermekkori rák kialakulásának kockázatát.

Teratogenitás

Teratogén az az ágens, amely az embrión vagy a magzaton abnormitást képes előidézni. Teratogén környezeti tényezők lehetnek fizikai ágensek, ionizáló sugárzás, ultrahang, hő, mechanikai hatás, fertőző ágensek, baktériumok, vírusok, paraziták, kémiai ágensek, vegyi anyagok, gyógyszerek, anyai metabolikus faktorok, diabetes mellitus, PKU, dystrophia myotonica, myasthenia gravis, alultápláltság. Több peszticid is ezen teratogén környezeti tényezők közé tartozik. A teratogén hatás típusait a magzat fejlődési foka szerint osztályozzuk: gametopathia: az ivarsejteket érinti, blastopathia: fogamzást követő 14 nap (2-4 hét), embryopathia: fogamzást követő 15-70 nap (5-10 hét), fetopathia: fogamzást követő 71. naptól a megszületésig (11-41 hét). A megtermékenyített petesejt, vagy zigóta az embrionális fejlődés során igen sok sejtosztódást és differenciálódást magában foglaló átalakulásba kezd. A korai embriógenezis időszakában zavarokat okozó vegyületeket nevezzük embriótoxikusnak (pl. thiram), amelyek tehát a fenti definíció értelmében blastopathiát és embryopathiát okoznak és sokszor az embrió felszívódásával járnak együtt. A késői (prenatális), születés előtti időszakban a magzat (fetus – emlősökre vonatkoztatva) torzfejlődését, elhalását és spontán vetélését (fetopathia) eredményezheti több fetotoxikus vegyület is mint pl. dimethoate, dichlorprop (WWF 1997b). A zoocidek közül külön ki kell emelni a parathion-methyl madarakon tapasztalható embriótoxikus és teratogén hatását továbbá a klórozott szénhidrogéneknek már jól ismert „puha tojáshéjat” okozó hatását, amely már több ritka, lassan szaporodó ragadozó madárfajt juttatott a kipusztulás szélére. Ez esetben a készítmények bioakkumulációja, biomagnifikációja és EED hatása miatt a kalcium anyagcsere zavaráról van szó. Madarak esetében a tojásban eltöltött időre vonatkoztatják az embrionális időtartamot, míg halaknál az megtermékenyített ikrán belül töltött időszakra. A kelés (születés) és ivaréretté válás közötti időszakot posztembrionális fejlődésnek nevezzük.

Igen sok peszticidnek ismert az ún. immuntoxikus hatása. Mindezt, azonban különböző hatások összefoglaló neveként említik. Az ezzel kapcsolatos in vitro és in vivo vizsgálatokat különböző állatokon végzik. Egyes hatóanyagok, mint pl. a fémtartalmú peszticidek szinte valamennyi vizsgált állat (földigiliszta, pisztráng, bálna, egér, patkány, disznó, szarvasmarha, ember) esetében immunszupresszív hatást váltottak ki, csupán az érzékenységük volt különböző. A klórozott szénhidrogének lipidgazdag szövetekben való akkumulációjának felismerése már előrevetítette ezt a hatást, hiszen a csontvelő – ahol az immunválaszokban résztvevő fehérvérsejtek termelődnek – is ilyen szövet. 1988-ban, Skandináviában figyeltek fel arra, hogy először Anholt partjainál (később máshol is a Balti és az Északi Tengerben) a fókák pusztulnak. Egy év alatt 18 ezer fóka pusztult el. A vizsgálatok azt mutatták, hogy őket olyan vírusos betegség támadta meg (Morbillivirus, MV), amely addig nem volt halálos kimenetelű. A klórozott szénhidrogén tartalmú heringeket fogyasztó északi-tengeri és balti tengeri fókák immunrendszerének hatékonysága a harmadára csökkent. Az Északi Tenger mellékén élő országok tudósai 1990-ben, a forgalomban lévő peszticidek 50%-os csökkentését javasolták. Ez bővült később, a vizek elszennyezésében élenjáró peszticidek megnevezésével, amelyet „Vörös Lista”-ként ismerünk (Kleemeyer 1992).

A hormonális szabályozás zavarai

A hormonháztartást megzavaró anyagoknak azokat az exogén anyagokat nevezzük, amelyek megzavarják a szabályozásban és a növekedésben szerepet játszó természetes hormonok termelését, kibocsátását, transzportját, kötödését, reakcióját, vagy kiürülését. A peszticidek között jelentős számban akadnak hormonhatást zavaró anyagok. A hormonok kémiailag jól definiált szerkezetű molekulák, melyeket a belső-elválasztású mirigyek termelnek, és bejutva a véráramba fejtik ki hatásaikat (kémiai hírvivő, küldönc molekulák). A hormonális működés egyes funkciói a következők (a teljesség igénye nélkül): nemi szervek fejlődésének és működésének szabályozása, növekedés szabályozása, sejtszaporodás szabályozása specifikusan és az egész testre kiterjedten (pl. spermiumtermelés, bizonyos immunfunkciók irányítása), stb. A hormonális hatások az idegrendszeri szabályozással szemben tehát kémiai jelek formájában közvetítik az információkat, és lassabban, de hosszantartó hatásokat eredményeznek. Colborn és kutatócsoportja (1997) hívták fel újra a figyelmet a gerinces szexuálszteroidok (ösztrogének, androgének), a DDT és a diethylstilbestrol (DES) szerkezeti összefüggéseire és hatástani hasonlóságára. Igen sokan a csúcsragadozó madarak (pl. sólymok, baglyok stb.) eltűnését a DDT-t használó országokból ennek a hatásnak tulajdonítják, hiszen prédaállataik nagymennyiségben tartalmaztak klórozott szénhidrogéneket és azok mennyisége a biomagnifikáció törvényei szerint, az ő szervezetükben érte el a csúcspontját, majd fejtette ki a szaporodásra vonatkozó kedvezőtlen hatását.

A hormonokhoz kémiailag hasonló szerkezetű anyagok (hormonanalógok) a hormonokkal azonos, vagy hasonló hatásokat tudnak kiváltani.

A hormonrendszer működését potenciálisan zavaró anyagokról kémiai értelemben nehéz általánosításokat tenni, mivel ezek egyaránt lehetnek természetes és szintetikus vegyületek, melyeket a következők szerint lehet csoportosítani:

Mivel kémiailag rendkívül heterogén anyagokról van szó, ezért környezeti sorsukról (fizikai-kémiai átalakulásaik, viselkedésük fázishatárokon, biológiai bonthatóságuk, stb.) általánosítások nem, vagy csak igen korlátozottan, elővigyázatosan tehetők. Az IARC kategorizálása szerint a természetes eredetű ösztrogéneknek és androgéneknek rákkeltő hatása is van. Ez funkciójukból is következik, hiszen elsődleges feladatuk a sejtosztódások beindítása (receptorokhoz való kapcsolódás után génműködéseket indítanak be). Rendkívül precízen szabályozott területről van tehát szó, ahol a természetes egyensúly felborításának patológiás következményei lehetnek, amiért is többen kritizálják a szteroid és nem szteroid szerkezetű (de receptor szinten ható) készítmények előállítását és használatát (Darvas és mtsai, 2008). Különösen fontosak a szintetikus eredetű környezeti endokrin diszruptorok (Environmental Endocrine Disruptors – EED), melyek a környezetbe kerülve mind a kitett állati populációkra mind az emberre kifejthetik káros hatásukat (Colborn és mtsi 1997).  Az EED hatás az alábbiakban foglalható össze (Keith 1997):

1990-ig 504 rovarról és 273 gyomfajról bizonyosodott be, hogy létezik peszticid-rezisztens változata. A rezisztencia kialakulása a gyors fejlődésű, sok generációs (pl. üvegházi molytetű és levéltetvek, takácsatkák stb.) kártevők esetében reális veszély. Mikroorganizmusok és gyomnövények esetében hasonló helyzet állhat elő. Peszticid-keresztrezisztencia viszont hasonló szerkezetű, hasonló helyen ható (pl. klórozott szénhidrogének és piretroidok vagy kolinészteráz-gátló szerves foszforsav észterek és zoocid karbamátok stb.) vagy azonos módon detoxifikálandó (pl. citokróm P-450-függő mono-oxigenázok, észterázok stb.) hatóanyagok között alakulhat ki. Ennek következtében a peszticid-fejlesztés és a hatékony kémiai növényvédelem között állandó versenyfutás van. Kaliforniában emiatt 1,1-szeres megtérülésre csökkent az ideális négyszeresről a külső költségek nélküli peszticid megtérülés a bagolylepkék elleni védekezés során. Indiában a maláriát terjesztő szúnyogok elleni vegyszeres védekezés következtében az 1960-as évek elejére a korábbi több milliós évi fertőzés 41 ezerre csökkent, ám manapság a rezisztencia következtében a megbetegedések száma már az 50 milliót is meghaladja évente.  A rezisztencia eltérő eséllyel alakul ki az egyes hatóanyagcsoportokra; míg a klórozott szénhidrogénekre gyorsan, a zoocid karbamátokra lassabban.

Növényi hormonkészítményeket elsősorban dugványozáskor, a gyökérképződés serkentésére vagy oltáskor, a kalluszképződés elősegítésére használunk. A gyökereztető hormonok serkentik a dugványok gyökeresedését és a nagyobb gyökérlabda képződését, fokozzák a gyökeresedés biztonságát és növelik a gyökeresedési százalékot. Hatóanyag lehet például az alfa-naftilecetsav (INCIT-sorozat), gyakran kombinálva IVS (In Vitro Soil) gyökereztető médiummal. Az oltás és szemzés során a kalluszképződést segítik az indol-3-vajsavat és alfa-naftilecetsavat tartalmazó készítmények. Kimutatták, hogy mindkét anyag statisztikailag kimutatható mértében növelte az eredményességet, elsősorban azáltal, hogy a vegetatív szaporítási eljáráskor okozott sebek begyógyítását, a kalluszképződést segítette elő (Emadian, Seyed F., Koohrokhi, A., Mashayekhi, 1995).

A növényi sebzáró anyagok lehetnek a sebfelületek kezelésére használatos készítmények (viaszok, kátrány, olajfesték, paraffin) vagy az üregeket kitöltő plombáló anyagok (gyantával kevert fűrészpor, műanyag hab). A sebkezelés minden vágott felületnél fontos, amelynél felmerülhet, hogy a fa nem tudja saját sebzáró anyagával benőni. Az 5 cm átmérő feletti vágások esetében a gombakártevők és vírusok megtelepedése ellen a sebet a levegőtől és a nedvességtől néhány hónapra hermetikusan el kell zárni. Erre bármilyen sebkezelő anyagot használhatunk. A korhadás, vagy más sérülések hatására a törzsben üregek keletkezhetnek. Ezeket a faodvakat plombálással kezelhetjük. A munkafolyamat a tisztítással, a beteg, korhadt részek kikaparásával kezdődik, majd a letisztított fatestet gombaölő szerrel kell fertőtlenítenünk, és az egész belső felületet sebkezelő anyaggal itassuk át. Ezután az egész üreget töltsük meg a plombálóanyaggal. Végül a faháncs síkjánál egy rugalmas anyaggal lezárjuk az odút úgy, hogy a meginduló hegesedési folyamat a plombát mielőbb befedhesse.

A műtrágyák (ásványi trágyák), amelyek ipari termékek, szervtelen vegyületekből állnak. a természetben a kultúrnövények betakarításának következtében a termőtalaj főleg nitrogén-, foszfor- és káliumvegyületekben szegényedik el. Ezeket a talajban pótolni kell, különben a talaj kimerül és nem ad jó termést. Ezeknek az elemeknek egy részét természetes trágyával lehet pótolni, de szükség van olyan mesterséges anyagokra is, amelyek segítségével a hiányzó elemeket a megfelelő időben pótolni tudják. Ezeket az anyagokat nevezzük összefoglaló néven műtrágyának. A műtrágyákkal a talajba vitt ionokat a növények vizes oldat formájában szívják fel, ezért fontos, hogy oldódjanak.

A mész, a csontliszt és a fahamu trágyaként való használata két évezredes múltra tekint vissza, de a műtrágya gyártása és rendszeres használata csak a XIX. század közepén kezdődött, amikor Liebig 1840-ben kénsavval feltárta a csontlisztet és előállította a szuperfoszfátot. Hazánkban az első műtrágyagyár 1890-ben létesült Budapesten, ahol szuperfoszfátot gyártottak. Ennek megfelelően nálunk a műtrágyázás csak a század végén kezdődött a szuperfoszfát egyoldalú használatával, és a felszabadulás előtt úgyszólván csak a nagybirtokokra korlátozódott. Még 1938-ban is az egy hektár szántóra jutó összes műtrágya-hatóanyag csak 2,3 kg-ot tett ki.

A műtrágyák csoportosításának alapja a hatóanyag-tartalom és a halmazállapot. Eszerint megkülönböztetnek:

A műtrágyák átalakulása a talajban

A talaj és a műtrágyák kémiai tulajdonságainak és kölcsönhatásainak ismerete a gyakorlat szempontjából rendkívül fontos, mert az egyes táblákon olyan műtrágyákat kell használni, amelyeket a talaj nem köt meg olyan erővel, hogy ezzel hatóképességüket elveszítsék. Ahol ilyen okok gátolják a műtrágyázás érvényesülését, ott talajjavításra van szükség.

A műtrágyákat a növények a talajból veszik fel. A talajban nem maradnak változatlan alakban, hanem többé-kevésbé átalakulnak. Az átalakulás iránya és mértéke függ a talaj és a műtrágya összetételétől. Az átalakulás a műtrágya és a talaj érintkezési felületén megy végbe, így a műtrágya hatása az érintkezési felületen kis fészkekben érvényesül. Az átalakulásban fontos szerepet játszik a talaj nedvességi állapota, az érintkezési felület nagysága, a mikroorganizmusok és a gyökérzet.

A műtrágyázás irányelvei

A műtrágyázás során elkövetett leggyakoribb hibák - amelyek szakértelem és körültekintés hiányából adódnak, ezért könnyen és gyorsan leküzdhetők - a következők:

A természetes ásványi talajjavítók közé soroljuk mindazokat az anyagokat, amelyek nem szintetikus úton lettek előállítva, hanem vagy természetes kivonatok (pl. algakivonatok) vagy bányászott ásványi anyagok melyek célja a talaj kémiai összetételének, tápanyagellátotságának, fizikai állapotának javítása. Ezek a készítmények különösen jelentősek az ökológiai (bio) termelésben, ahol a vegyszerhesználatot a lehető legnagyobb mértékben el kell kerülni. Az alga eredetű talajjavítók magas ásványi anyag és humusztartalmú természetes anyagok. Makro- és mikroelem tartalmuk teljes értékű talajkondícionáló anyagként való felhasználásukat teszi lehetővé. Kertészeti kultúrák trágyázására és nyomelemek utánpótlására használhatók (pl. Alginit). A növényi anyagok természetes humifikációja során keletkezett szerves humuszásványokból előállított készítmények (pl. Huminit) hatásának lényege az, hogy a fokozatosan felszabaduló huminsavak és fulvinsavak a növényi tápanyagokkal és a talaj részecskéivel komplexet képeznek, melyek megakadályozzák a tápanyagok kimosódását, ugyanakkor a tápanyagot a növények számára felvehető állapotban tartják. Felvehetővé teszik a talajban évek során felhalmozódott, felvehetetlen hatóanyagokat is. Ide sorolhatók még az öntözővízbe keverhető mikroelem-koncentrátumok és a természetes ásványok (riolittufa zúzalék, mészkő zúzalék).

A mészkőzúzalékok elsősorban a kalciumot kis mennyiségben tartalmazó, savanyú talajok termőképesség-fenntartásának, növelésének és a magasabb színvonalú növénytermesztésnek fontos anyagai. A talajok kémhatása igen nagy hatással van a növények életére. A talajsavanyodás fokozódásával a talaj fizikai és biológiai állapota visszafordíthatatlanul leromlik, aminek következtében csökken a sikeresen termeszthető növényfajok száma, csökken a termés és a termesztés biztonsága, valamint romlik a termesztett növény ipari, takarmányozási értéke. Azért van szükség a meszezésre, mert nélküle nem jöhet létre termékeny egészséges talaj, talajélet, állatvilág és emberi közösségek. A meszezés nem öncélú, hanem a belterjessé váló gazdálkodás része a trágyázással és forgóval együtt.

A perlit a túl kompakt talajok lazítására széles körűen használatos. Ez egy riolitváltozat, vulkanikus üveg kőzet, amit hőkezeléssel többszörösére duzzasztanak. Az anyagában kémiailag kötött víz a hevítés hatására kis kapillárisokon át távozik a kőzetből. Ez a folyamat 7-16-szoros térfogatnövekedéssel jár. A duzzasztott perlit sűrűsége 30-150 kg/m³, teljesen steril és csíramentes, pH értéke 6,8 -7,1. A komposzthoz adagolva a levegő számára jobban átjárhatóvá teszi a komposztot, de emellett megőrzi a jó vízvisszatartó képességét. Vízkultúrás növénytermesztéshez jó közeg készíthető perlit felhasználásával, mert a perlit a nedvességet magába szívja, és csak akkor adja le, ha a környezete azt megkívánja: például szárazság esetén. Vízzel telített állapotában a gyökér köré szórják, így a gyökerekre tapad, és nagy meleg idején a nedvességet a gyökereknek leadja. Szabályozza a növény vízgazdálkodását és javítja a talajklíma állapotát.

A riolittufa zúzalék a talaj szerkezetét javítja, könnyebbé válik a művelés, növeli a légjárhatóságot, a nedvességtartó képességet és a tápanyag-hatékonyságot. Leköti a keletkező biogén gázokat és a légköri csapadékkal talajba kerülő nitrogént, amely hasznos tápanyag a növény számára. A talajok pH értékét a kezelt területen a semleges felé tolja.

A bazalt liszt egy finomra darált vulkanikus kőzet. Magas szilikát-, magnézium- és nyomelem-tartalom jellemzi. A szilikátok a sejtfalba épülve megnövelik a növény ellenállóképességét a kórokozókkal és kártevőkkel szemben. A bazalt alkalmas az agyagosabb, tömör talajok javítására. Felbontja a kötéseket az agyagszemcsék közt, ezzel lazítja a talaj szerkezetét. A bazalt liszt pozitív hatásai közé sorolható továbbá, hogy nem engedi a nitrogén kimosódását a talajból. Komposzthalmokhoz adagolva is eredményesen fejti ki hatását. Összetétele: 43% szilicium, 22%aluminium, 11% vas, 10% kalcium, 4% magnézium, 1% kálium.

A tőzegek magas rost és szervesanyag tartalommal, nagyfokú vízfelvevő képességgel,optimális levegőzöttséggel, alacsony sótartalommal rendelkeznek. Felhasználhatók a talajok kémiai tulajdonságainak és fizikai és szerkezetének javításhoz, virágföldhöz keverve a talaj savanyításához, erősen savanyú talajt igénylő növényekhez tápanyagkiegészítéssel önálló termesztő közegként. Elősegítik a talaj tápanyag-megkötő képességét, javítják annak levegőzöttségét. A kereskedelmi forgalomban lévő tőzegek alapanyagai többnyire a Sphagnum moha tőzeg és síkláp tőzeg.

A kókuszrost a kókuszdió üzemek mellékterméke, amit eredményesen haszálhatunk talajkeverékekhez, csíráztatáshoz, gyökereztetéshez. PH-ja 6,5 – 7,5 között van, csíramentes, penészedésre nem hajlamos. Az apróra darált rostból préselt téglált vízzel öntjük fel, és pár perc után már használhatjuk is.  Jól tartja a vizet, lazítja a talajt.

Természetesen az istállótrágyák és gyakran tőzeg és biohumusz keverésével előállított növénytrágyák a legnagyobb mértékben alkalmazott szerves talajjavítók, de ezek nem tartoznak a szorosabb értelemben vett agrokemikáliumok körébe, hanem a természetes mezőgazdasági művelés ősidők óta használt komponensei. A komposztált istállótrágyák, különösen a komposztált marhatrágya (pH 7,5 – 8,5) és a szárított, őrölt istállóalom trágyák már ipari termékek, de többnyire mentesek mindenféle mesterséges kémiai adalékanyagtól.

A hatékony tisztítás és fertőtlenítés a szerviz és termelési periódus során csökkenti a patogén mikroorganizmusok számát és kiemelkedő szerepet játszik az állatállományt érintő komoly megbetegedések elleni küzdelemben. Ez különösen érinti a belterjes állattartást. A tisztítás fontosságát mi sem indokolja jobban, mint az a tény, hogy alapos tisztítással a kórokozók 70%-a elpusztítható. A mosás a legidőigényesebb, komoly odafigyelést igénylő fázis, de elvárt tisztasági állapot csak vízzel történő mosással nem érhető el, amiért is fertőtlenítő hatású tisztítószerek alkalmazása nélkülözhetetlen. Gyakran használt komponensek a nátrium-hipoklorit, a nátrium-hidroxid, kálium-hidroxid és a felületi feszültséget csökkentő tenzidek, mint a nátrium lauril-szulfát vagy nemionos tenzidek (polimerek). A fertőtlenítő hatású tisztítószerekre jó példa a jelenleg forgalomban levő folyékony fertőtlenítőszer, a DM-CID-S.

Gyakori hiba a mennyezet, a külső mosás, a nyílászárók, légbeejtők, szellőző berendezések lemosásának elhanyagolása valamint az etető rendszer hiányos takarítása. Ügyelnünk kell a rendszerben maradt takarmány maradéktalan eltávolítására, az etetőrendszer teljes portalanítására, lemosására. A mozdítható berendezéseket az újraszennyezés elkerülésének érdekében vigyük ki, úgy mossuk le és fertőtlenítsük. Mivel a hőlégfúvók és légbeejtők a kifújt, illetve átáramló levegővel a teljes légtér elfertőzésére alkalmasak, ezek tisztítására fokozottan oda kell figyelni.

Egy másik lényeges eleme a higiénikus állattartásnak a tiszta ivóvíz. Hazánkban sajnos még napjainkban is általában saját, fúrt kutakból, hidroglóbuszokból oldják meg az állatok ivóvízzel való ellátását. Ennek köszönhetően a víz minősége - keménysége, szerves anyag tartalma, kórokozókkal való fertőzöttsége - alapján nem mindig felel meg a higiéniai elvárásoknak. Mivel a baktériumok leginkább az enyhén lúgos (pH 8-9) kémhatású környezetet kedvelik, és általában a fúrt kutak vizének is ilyen a kémhatása, ezért a víz savanyításával kiiktathatjuk a baktériumokat és így a fertőzésveszélyt is. Az ivóvíz savanyítása kiküszöböli a nemkívánatos entertobaktériumokat, míg a hasznos tejsavbaktériumok nem károsodnak. A savanyítás mindemellett jótékony hatással van az emésztésre is, savanyúbb környezetben jobban hasznosul a tápanyag. Ha emésztési gondja van a malacoknak vagy a csibéknek, ezt általában arról lehet észrevenni, hogy az állat nem eszik. Inni viszont ilyenkor még a szokásosnál is többet szoktak az állatok, és ha a víz savanyított, akkor ez a megnövekedett vízbevitel a savanyítás miatt egyben az emésztési problémát is megoldja, segíti és gyorsítja az állat gyógyulását.  Az ivóvízsavanyításra használt vegyszerek kémiai összetételét az AGRO-CID-SUPER nevű készítménnyel szemléltethetjük:

Az állattenyésztésben ivari hormonkészítményeket elsősorban az ivarzások befolyásolására, ivartalanításra vagy az ikerellések indukálására használnak. Ezek a hormonkészítmények a környezetbe jutva zavarhatják például a halivadékok szexuális fejlődését is. Az állattenyésztés gyakorlatában az ivari hormonok mellett a növekedési hormonok (szomatotropinok) használata fordul elő elsősorban. Kísérleti eredmények bizonyítják, hogy ilyen hormonkészítmények adagolásával a hozamok (tejtermelés, gyarapodás) jelentősen fokozhatók. Humánegészségügyi szempontból azonban az állati termékekben visszamaradó hormonok esetleg károsak lehetnek, ezért az ilyen készítmények alkalmazását számos országban, így hazánkban is tiltják.

Az antibiotikumoknak két típusa létezik: a baktericid szerek megölik a baktériumokat, míg a bakteriosztatikus készítmények gátolják azok szaporodását. Mindkettő célja, hogy megfelelő ideig tartó alkalmazásuk során minden káros baktérium elpusztuljon. Az állattenyésztésben az antibiotikumokat három területen alkalmazzák: megfelelő állatgyógyászati felelősséggel a fertőzések kezelésére, gyógytakarmányként, valamint kis mennyiségekben, mint növekedési faktort. Európában az antibiotikumok körülbelül felét állatoknak írják fel – és ez az arány a világ más részein még nagyobb. Az Egyesült Államokban a felírt antibiotikumok 70%-át az állattenyésztésben használják fel. A túlzásba vitt használatnak ára van: hozzájárul az egyre növekvő mértékű antimikrobiális rezisztenciához, mivel elősegíti, hogy a baktériumok fejlődjenek és ellenállóbbá váljanak a már kifejlesztett antibiotikumokkal szemben. Sőt, már az is bizonyított, hogy ezek az ellenálló baktériumok a táplálékláncon keresztül az emberekhez is eljutnak és nehezen gyógyítható fertőzéseket okoznak (Lewitt, 2011).

Takarmány adalékanyagok

A takarmány-adalékanyag olyan anyag, amely a takarmány tulajdonságait kedvezően befolyásolja, különös tekintettel a takarmány külső megjelenésére, szagára, ízére, állományára és eltarthatóságára. Az előzőekben említett hormonkészítmények egy részét is szokták adalékanyagként a takarmányokba keverni, de ezek nem sorolhatók a fenti definíció értelmében az adalékanyagok közé. Ebből következően az adalékanyagok sokfélék lehetnek, a leggyakrabban alkalmazott adalékanyagok:

Az EU Bizottság meghatározta azoknak az adalékoknak a körét, amelyek a biotermelésben fölhasználhatók, illetve amelyek alkalmi igénybevételét az illetékes szervezet engedélyéhez kötik. Ugyancsak intézkedett a szállítmányozásban és a kereskedelmi forgalomban kötelező szabályok betartásáról.

I. A biogazdálkodásban engedélyezett tápanyagpótló és talajjavító adalékok

Istállótrágya, hígtrágya, vizelet, szalma, tőzeg, gombatrágya, gilisztahumusz, háztartási hulladék vagy növényi maradványok komposztja, húsüzemi és halászati melléktermékek, élelmiszeripari és textilipari melléktermékek, moszatfélék, fűrészpor, forgács, fahamu, természetes foszfátkőzet, lúgsalak, káliumkőzet, kálium-szulfát (ellenőrzés után!), mészkő, magnéziumkőzet, meszes magnéziumkőzet, Epsom-só (magnézium-szulfát), gipsz (kalcium-szulfát), nyomelemek (bór, réz, vas, mangán, molibdén, cink - ellenőrzés után!), kén (ellenőrzés után!), kőliszt, agyag (bentonit, perlit), kalcium-klorid (ellenőrzés után), elsősorban almafák kezelésére mész- és magnéziumhiány esetén.

II. Növényvédő szerek

Piretrin-készítmények természetes (krizantém)-alapanyagból (lehetőleg szinergikusan), derris- és kvasszia-készítmények, ryania-készítmények, propolisz, kovaföld, kőliszt, metilaldehid-készítmények csapdákhoz, kén, bordói és burgundi lé, nátrium-szilikát, szódabikarbóna, káliszappan, feromonok, Bacillus thuringiensis készítmények, víruské szítmények, növényi és állati olajok, paraffinolaj.

III. Nem mezőgazdasági eredetű termékek

Kétségtelen tény, hogy a biogazdálkodást sokan bírálják. A bírálók elsősorban azt emelik ki, hogy az elérhető termésátlagok többnyire gyengébbek, mint a szokványos (kemizált) termelési gyakorlatban. Ez a megállapítás a nagy átlagokra érvényes. Behatóbb vizsgálatok viszont arra utalnak, hogy igen erős a szóródás az üzemi eredmények és a hozam jellege szerint. Az is megfigyelhető, hogy a számszerű csökkenés főképpen az átállás szakaszára vonatkozik. Bizonyos időnek kell eltelnie ahhoz, hogy a talaj is, a növény is "visszakerüljön az egyensúlyi állapotba", s ettől fogva a termelés ismét növekedésnek indul.

Az is kétségtelen, hogy a biotermelés induló költségei magasak. Ennek okai: a jelenlegi helyzetben a "beálló" üzemek szétszórtan helyezkednek el; gyakran a méretük sem éri el a kívánatos, kedvező arányokat; a termékek feldolgozásához és csomagolásához különleges berendezéseket igényelnek; s a szóban forgó berendezések teljesítőképessége nem mindig használható kellőképpen ki. Ugyancsak akadnak bonyodalmak az áru forgalmazása és értékesítése körül. Tetézi a nehézségeket, hogy egyes műveletek nem mindig gépesíthetők, legalábbis nem olyan mértékben, mint a jól kialakult szokványos gazdálkodásban. Emiatt nagyobb a kézimunka-igény. (Az utóbbi hátrányt némileg ellensúlyozza a foglalkoztatottság javulása a vidéki körzetekben.) Ami pedig a fogyasztói árakat illeti, ott a biotermékekre sokszor "rárakódó" közvetítői járulékok rontják a versenyhelyzetet. Ennek ellenére a biotermékek iránti kereslet egyre nő, elsősorban azokban az országokban, ahol a környezetvédelem és az ökologikus termelés már elfogadott és több évtizedes múltra tekint vissza.

Az EU tagállamaiban a biogazdaságok eleinte - külön feltüntetve - nem szerepeltek a statisztikában. Csupán a hivatalos elismerés (1991) óta váltak az adatok nyilvánossá. Ezek szerint minősített és bejegyzett termőterületük 1987 és 1993 között megnégyszerezõdött, meghaladta a 400 000 ha-t. Az EU 2092/91. sz. rendelkezése szerint az adatszolgáltatást kötelezõvé kell tenni. Ezt a rendelkezést az 1992. és 1993. években kiegészítették, végrehajtási utasítással is ellátták.

A biogazdálkodást az utóbbi, részint az egyes tagállamok, részint az Európai Unió forrásaiból.

Kiváltképpen Dánia, Hollandia és Németország segítette ennek a gazdálkodási módnak, illetve szemléletnek a térhódítását anyagi eszközökkel. Franciaország, Nagy-Britannia szintén, Belgium azonban kevésbé mutatkozott segítõkésznek. A többi EU-országban az állami beavatkozás késett. A támogatás mértéke és formája különbözõ. Dániában pl. már 1987-ben hoztak olyan törvényt, hogy az átállás idõszakára (a bejelentett hektárok száma alapján) kapjon pénzügyi támogatást a biogazdaság. Németországban a tartományok különbözõ megoldásokhoz folya modtak. A Saar-vidéken a dánokéhoz hasonló támogatást nyújtanak az első három évre. Más tartományokban jelentős összegekkel támogatják az EU külterjesítési törekvéseit, a biogazdálkodásra támaszkodva. Ugyanez történt az Egyesült Királyságban. Hollandiában minta-biogazdaságokat is rendeztek be, egyúttal ingyenes tanfolyamokon oktatják a követendő eljárásokat. Csaknem valamennyi tagországban immár külön tanácsadó szolgálatot szerveztek a biotermelés előmozdítására. A közép- és felsőoktatásba, különösen a továbbképzésbe úgyszólván mindenhol beiktatták a szükséges tudnivalókat. Ami a biogazdálkodással kapcsolatos kutatást illeti, Németországban már 1970 óta végeznek szabatos összehasonlító kísérleteket a bio- és a szokványos termelési módszerek értékelésére. Újabban Belgium, Dánia és Franciaország is csatlakozott ehhez a kezdeményezéshez.

Magyarországon a biotermelés kezdetei a nyolcvanas évekre nyúlnak vissza. A magyar termelést a növénytermesztés túlsúlya jellemzi, 2004-ben a gazdaságok alig 10 százalékában volt ökológiai állattartás. Az 1998 óta működő méhészet azonban európai viszonylatban is jelentős, 169 méhész több mint 14 ezer méhcsaládot tart. Jelenleg Magyarországon 133 ezer hektáron, a mezőgazdasági terület 2,3 százalékán folyik biotermelés. Az ellenőrzött területek közel felén gyep, rét, legelő van, 21 százalékán gabonaféléket, 15 százalékán takarmánynövényeket, 6 százalékán pedig olajos növényeket termesztenek. Gyümölcs terem közel 2 ezer hektáron, a zöldségfélék is több mint ezer hektárt foglalnak el. A legutóbbi adatok szerint 1842 vállalkozás él ökológiai gazdálkodásból. Zömük (87 százalék) termelő, a már említett méhészeken kívül 160 vállalkozás feldolgozással, 67 kereskedelemmel, 5 importtal foglalkozik és 10 vadon termő növények begyűjtésére specializálódott.

Magyarországon a biogazdálkodás jelenleg a két alföldi – Dél- és Észak-Alföld – régióban, valamint Észak-Magyarországon a legelterjedtebb. A minősített biogazdálkodás ma már mindenütt a világban, így hazánkban is csak szigorú feltételek alapján folytatható a világszervezet (IFOAM) ajánlásai és az Európai Unió törvényei alapján. Ezzel igyekeznek kivédeni a felelős szervezetek a visszaélés lehetőségét. Csak olyan kertből vagy gazdaságból származó terméket lehet biotermékként értékesíteni, melyet a felelős ellenőrző szervezet minősít. A magyar Biokultúra Egyesület szabványa egyenértékű az európai normákkal, így a védjegyét viselő áruk mind a magyar, mind a külföldi vevők számára megfelelő garanciát nyújtanak. Biotermékre felvevőpiac már nálunk is van, egy bizonyos vásárlóréteg, ha kis arányban is, de megengedheti magának a termékek magasabb áron való megvásárlását. A nagy többség vásárlóereje azonban kicsi a termékek magasabb árához viszonyítva. A piac és üzlethálózat sincs megszervezve országos szinten, nincs szervezett értékesítés a helyi piacokon. A szervezett biotermék-értékesítéshez nemcsak jó minőségre van szükség, hanem állandó, ritmikus ellátásra és megfelelő árumennyiségre. Ehhez szükségeltetik a biotermelők összefogása, szövetkezése, legalább az értékesítés céljából. A biotermékek előállításához megvannak nálunk is a feltételek, csupán szemléletváltásra van szükség. A természeti adottságok, a kisméretű vegyes gazdaságok megfelelnek ennek az elvárásnak, fölszabadult munkaerő létezik, a hivatalos minősítés lehetősége is adott, akárcsak a törvényes keret a tevékenység lebonyolításához.

Maga az Európai Unió a 2328/91. sz. rendelkezését 1993 végén egészítette ki (EEC No 3669/93. szám alatt). Ez a kiegészítés a fejlesztési tervek alapján nyújt beruházási segélyt azzal a céllal, hogy "javítsák a gazdasági szervezetek hatékonyságát". Ezen belül támogatják a kedvezõtlen adottságú üzemeket, egyszersmind ösztönöznek a - megjelölés szerint - "alternatív gazdálkodási módszerek" bevezetésére. Hangsúlyozzák, hogy a mezõgazdasági termelést összhangba kell hozni a környezetvédelemmel és a táj jellegének megõrzésével. Ilyen értelemben közvetlen pénzügyi támogatást itélnek meg a fenti követelményeket érvényesítõ gazdálkodók részére. Valamennyi tagország elkészítette errõl szóló javaslatát az EU Bizottságnak. A fölmerülõ költségek 50%-át a közös pénzalapból fedezik; kivételesen 75%-ot is szánnak a hátrányos helyzetû területekre. Az EEC No 2085/93. sz. rendelkezés kísérleti és bemutató üzemek, továbbá kutatóhelyek létesítésével igyekszik a biogazdálkodás révén közelebb kerülni a fenntartható mezõgazdaság jelszavával kitűzött célok megvalósításához, az 1994-1999. évi idõszakban. A törekvés előmozdítására szívesen várnak javaslatokat az Európai Unió határain belül és bármely más ország szakembereitől.

A fentiekben bemutatott magyarországi jogi értelembe vett tulajdonviszonyokat egy különleges, elsősorban a Közép-Kelet-Európai országokra jellemző tulajdonosi szerkezetet valósítja meg a gyakorlatban:

Megjegyzés: Vállalkozásnak minősül mindenki, aki megfelel az alábbi követelmények valamelyikének:

A tömegtermelés alapja a nagyfokú gépesítés nagy területen. E termelési formának hazánkban csak igen kis létjogosultsága van. Gyakorlatilag a hazai tömegtermelés csak hazai piacra képes termelni, mert a világpiachoz sem a területek nagysága sem a gépesítés foka sem az aktuális gazdasági környezet (pl. adórendszer) nem teszi alkalmassá.

Az egyik út: olyan növények termesztése, amit nem – vagy nem gazdaságosan – lehet gépesíteni. Ide tartoznak a nagy kézimunkaerő igényű zöldségfélék termesztése éppúgy, mint a nyers fogyasztásra szánt étkezési célú gyümölcstermesztés. Ez a termelési forma kifejezetten jól illik a hazai viszonyokhoz, hiszen képes nagy létszámú, alacsonyan képzett munkaerőt eltartani, valamint a világpiacot is el tudja érni. (Igaz ez utóbbit elsősorban az élelmiszeripari feldolgozáson – például konzervgyártáson – keresztül.) Ez az út is megköveteli a legkorszerűbb eszközök használatát, de sokkal kevésbé technológiafüggő és területigényes, mint a tömegtermelés.

Ha összehasonlítjuk a vállalkozásokban az egyéni gazdálkodók arányát és az általuk megművelt földterület arányát, akkor jól megfigyelhető, hogy a földterület közel fele a vállalkozások 3%-nak kezében összpontosul. Ez gazdaságossági és környezetvédelmi szempontból is mindenképpen kedvező jelenség. A gazdaságossági szempontokról már az előzőekben olvasni lehetett, a környezetvédelmi előny viszont nem egyértelmű.

Napjainkban számos forrásból hallani lehet a nagyüzemi tömegtermelés káros oldalairól, környezetre gyakorolt kedvezőtlen hatásairól. Mi több: e jegyzetben is többször kiemelésre került a helyi gazdaságok szerepe. Miért támogatandó akkor mégis a birtokméretek növelése és a nagyüzemi termelési formák erősödése környezetvédelmi szempontokból? Ennek oka a hazai – és jellemzően a volt szocialista államok – agrár-szociális környezetében keresendő. Hazánkban a második világháború után szétverték a hagyományos, családi-örökösödési elveken alapuló mezőgazdaságot, amelyben a tudás szülőről gyermekre szállt. Ehhez szorosan kötődve a termőföld is. Ennek legnagyobb előnye az volt, hogy a gazda felelősen művelte földjét, mivel tudta, hogy gyermekeinek is ezen a földön kell majd gazdálkodnia. Manapság a földművelés – kivéve talán az ökológiai gazdálkodást – már nem egy „apáról fiúra” szálló mesterség, hanem – „köszönhetően” a növényvédőszerek és műtrágyák széleskörű elterjedésének komoly elméleti hátteret igénylő szakmává vált. A kis területen gazdálkodó, jellemzően csekély elméleti ismeretekkel rendelkező egyéni vállalkozók nagyon rossz hatásfokkal és általában a szükségesnél sokkal nagyobb mennyiségben használnak kemikáliákat. Ezzel egyrészt „biztosra” akarnak menni, azaz biztosítani a bevételüket, amelynek kiesése kilátástalan helyzetbe sodorná őket. Másrészt jelentős tényezőnek tekinthető a bevétel minden áron növelésének igénye, amit az egyéni vállalkozókat érő ellenőrzések hiányosságai miatt könnyen meg is tehet. Ezzel szemben a nagy területen gazdálkodó vállalkozások (ide értve az 50 ha feletti egyéni vállalkozásokat is), már képesek kigazdálkodni egy agrár szakember bérét (illetve jobb esetben egy agrárszakember a tulajdonosa a vállalkozásnak). E szakemberek már képesek kiszámítani a vegyszerek legmegfelelőbb mennyiségét a földterületen, biztosítva, hogy – ha már a versenyképesség és a tömegtermelés miatt mindenképpen vegyszert kell használni, akkor – a lehető legkevesebb maradvány és szennyezőanyag jusson ki a területről. E mellet természetesen nem elhanyagolható szempont, hogy a nagyobb mezőgazdasági termelőket jobban ellenőrzik és probléma esetén komolyabb károk is érik őket.

A hazai mezőgazdaság 414 000 éves munkerőegységet alkalmazott 2010-ben (KSH becslés). (Az éves munkaerőegység jelentése: az összes vizsgált munkavégzés – főállás, alkalmi munka, kalákában végzett munka, egyebek – idejét összeadják és elosztják 2 200 órával.) Ez a gyakorlatban – a nagy számú szürkén és feketén dolgozó munkás miatt – közvetlenül közel 1 000 000 ember, közvetve 1 500 000 ember számára biztosít megélhetést illetve kereset-kiegészítést (belőlük alig 80 000 ember aki alkalmazott, egy jelentős részük még egyéni vállalkozók, alkalmi munkavállalók, a többiek pedig a szürke/fekete gazdaság résztvevői). Ez az munkarő-mennyiség a megművelt földterülethez képest nagyon jelentős, többszöröse a fejlett mezőgazdasággal rendelkező országokénak. A versenyképességi megfontolások szerint ezt az arányt javítani kellene, azaz csökkenteni kellene a munkavállalók számát. Ez – ha el szeretnénk érni a világpiaci versenyképességi szintet – nagyjából 300-500 ezer ember „elbocsátását” jelentené! Természetesen ez az egész országot megrázó munkanélküliséghez és akár gazdasági összeomláshoz is vezetne.

De miért is akarunk mi kitörni a világpiacra? Egy gazdasági szakember erre rávágná, hogy azért mert ez a haladás útja. Ha fenntarthatósági szempontból vizsgáljuk a rendszert, akkor viszont már erősen kérdésesé válik: tényleg ez a haladás útja? A mai technikai színvonalon egy négy tagú család (európai értelembe vett) megélhetéséhet 35-50 ha termőterület kell (és kellet régen is). Ez a terület már munkát ad – a család két felnőttjén kívül – még további 1-2 embernek. Ha ezt nézzük, akkor hazánk mezőgazdasági területe 350 000 – 650 000 éves munkaerőegységnek tud közvetlenül munkát biztosítani fenntartható, ökologikus módon. Ez a szám még több is, mint a mostani 414 000 munkaerőegység, de természetesen ez csak egy elméleti érték, hiszen a már meglévő nagybirtokokat nem lehet és nem is cél újra felosztani. Finomítva a számolást és csak a gazdaságtalanul felhasznált (10 ha-nál kisebb) földterületeket vesszük figyelembe, már más számok jönnek ki: jelenleg becslések szerint 400 000 ember dolgozik – elsődlegesen törpebirtokokon – kedvezőtlen körülmények között. Ők körülbelül 2,5-3 millió hektáron gazdálkodnak. Ha ezt a földterületet szerveznénk össze a fenti 35-50 hektáros magángazdaságokba, akkor 150 000 – 250 000 embernek tudnánk megélhetést biztosítani, a mostani 400 000 komoly gondokkal küszködő ember helyett. Az így kieső nagyjából 200 000 embernek sem kellene teljes mértékben a munkanélküliek táborát gyarapítania, hiszen az újonnan szerveződött gazdaságok megnövekedett igénnyel lépnének fel a helyi szolgáltatási piacon.

A mezőgazdasági termelés egyik lehetséges formája a földbérlet. A bérleti díj általában terményben van meghatározva (búza, kukorica) és az aranykorona mennyiségre vonatkozik. Ennek jellemző mértéke 15-25 kg búza per aranykorona között mozog. A terményár az állami felvásárlási (kiszámíthatóbb) vagy az árutőzsdei árakhoz (kockázatosabb) van kötve. Például 2010-ben egy 30 AK-s hektár (vételi ára kb. 600 000 Ft) bérleti díja a következő képen alakult: 30 (AK) × 20 kg × 40 Ft/kg × 1,25 ÁFA = 30 000 Ft (ebből magánszemélynél -20% forrásadó = 24 000 Ft. A bérleti díjak 2-5%-os hozamot biztosítanak a föld árára, mint tőkére vetítve, ami az üzleti életben kevésnek tűnhet, de itt hozzá kell venni azt is, hogy a bérbe adott „értéktárgy” értéke nem hogy csökkenne (mint az például egy gépnél, épületnél természetes), hanem legrosszabb esetben is változatlan marad, de jelen körülmények között inkább nő.

A fenti célokat jellemzően oktatási programok szervezésével és felvilágosító kampánnyal érték el. A megvalósítás nyolc célprogramon keresztül valósul meg. Ezek közül a vastagon szedettekkel alább részletesebben foglalkozunk:

Egy másik érdekes irányvonal figyelhető meg hazánkban, amely az egész országra jellemző szociális problémából fakad. Mint ahogy az ország, úgy a mezőgazdasági termelők is szétszakadtak egy jó módú, gazdag és egy megélhetésért küzdő rétegre. Az előbbiek csak a kiváló minőségű, környezetbarát, viszont igen drága növényvédő szereket vásárolják, míg az utóbbiak kizárólag az árat nézik, aminek legtöbbször a minőség és még inkább a környezetvédelem látja kárát. Gyakorlatilag a középkategóriás szerek forgalma megszűnt hazánkban.

A növényvédelem környezetvédelmi hatásairól bővebben az Agrokemizálás fejezetben lehet olvasni.

Hazánk két legfontosabb gabonaféléje, a búza és a kukorica a vetésterület több mint felét foglalja el. Ezen kívül még termesztünk rozst, rizst, kenyérnövényeket, árpát és zabot (ez utóbbi kettő takarmánygabonák).

A gabonatermesztés teljesen gépesíthető, de a gépesítés mértéke jelentősen rosszabb a világátlagnál. Hazánkban 1 ember körülbelül fele akkora terület képes ellátni, mint Németországban és csak harmad akkorát, mint a USA-ban.

A búza a magyar mezőgazdaság hagyományos növénye, amit őszi vagy tavaszi vetés során juttatunk a földbe. Hőigénye nagy, csapadékigénye mérsékelt. Az elmúlt évek átalag alapján búzából 10-20%-al több terem az ország igényeinél, de ezt a mennyiséget drágábban állítja elő a hazai mezőgazdaság, mint amennyi a világpiaci ára. Ezért a felesleget nem lehet eladni sem külföldön, sem itthon. külföldön, így gyakran okoz gondot a raktárakban álló, eladatlan és egy idő után különböző gombabetegségekkel terhelt termés. Ennek egyik – nem túl szerencsés megoldása – az üzemanyagként történő feldolgozás.

A kukorica hazánkban kiemelkedő helyen áll, az egy főre eső takarmány-kukoricatermesztésben világ élvonalába tartozunk. Ez egyben egy kiaknázatlan lehetőség is Magyarországon, mivel szinte csak takarmányozás céljára termelünk kukoricát, míg külföldön számos egyéb felhasználása ismert (folyékony cukor, étolaj, liszt, kukoricapehely, keményítő gyártás). A búzáról élelmiszeripari célú kukoricatermesztésre történő átállás sokat segítene a búzatermesztés körüli nehézségek felszámolásában.

A zöldségféléket fogyasztási szempontból célszerű csoportosítani. Ezek alapján a következő kategóriákat ismerjük:

A gyümölcstermesztés jól jövedelmező, jellemzően szabadtéren zajló termesztési tevékenység. (Néhány növényt inkább fólia alatt termesztünk: szamóca, málna, törpeananász.) A termesztési folyamat nem munkaerő-igényes, kivéve betakarítás, szüret idejét.

Hazánkban a következő gyümölcsfajta csoportokat különböztetjük meg gyakorlati szempontból:

Egyre többször előfordul hazánkban is a gépi betakarítás, de ez csak a tartósítóipar részére szedett termést lehet géppel betakarítani. Ez a folyamat azonban erősen károsítja a termőfa szerkezetét és csökkenti élettartamát.

Betakarítás esetén a felhasználási cél határozza meg a gyümölcs értettségét. Ez alapján megkülönböztetünk több fokozatot: