A növénytermesztési gyakorlatot mai napig két hibaforrás jellemzi: (1) ott trágyázunk, ahol nem kellene, vagy kevesebbet kellene; (2) ott nem trágyázunk, ahol kellene, vagy többet kellene. Mindkét hiba kiküszöbölhető abban az esetben ha tudjuk, hogy (1) mekkora a növény tápanyagszükséglete, illetve ha tudjuk hogy (2) ezt a szükségletet a növény adott termőhelyi (talaj és klíma) feltételek mellett milyen hatékonysággal képes kielégíteni. Erre az ismeretre kizárólag több éven (évtizeden) át tartó szántóföldi kísérletek eredményei segítségével tehetünk szert. A ProPlanta rendszer (eredeti elnevezése: MTA TAKI – MTA MgKI környezet- és költségkímélő trágyázási szaktanácsadási rendszer) központi eleme egy olyan statisztikus modell, amely több mint száz különböző kultúrnövényre megadja a fajlagos N-, P- és K-tartalmat a termésszint függvényében. Ezen összefüggések megállapításához az OMTK hálózat, valamint a HUN-REN ATK Mezőgazdasági Intézet többtényezős tartamkísérleteinek (1. ábra) több évtizedes megfigyeléseinek adatbázisa szolgáltatta az alapot.

1. ábra: Az ATK Mezőgazdasági Intézet egyik tartamkísérlete madártávlatból (2021, Martonvásár).

A rendszer további moduljai számos más tényező módosító hatását számszerűsítik. Így a ProPlanta a talaj kémiai tulajdonságait (humusztartalom, pH, stb.), illetve az elővetemény hozamát és betakarításának körülményeit valamint a szervestrágyázás jellemzőit is figyelembe veszi a számítások során. Olyan rendszer kidolgozása volt a cél, amely biztonságosan, a talaj és a környezet értékeinek megőrzésével teszi lehetővé nagy tervezett termésszintek elérését és a területegységre vonatkoztatott jövedelem maximalizálását. A matematikai összefüggéseken túl a Proplanta rendszer számos új szemléletbeli megközelítést is bevezetett a régi MÉM-NAK rendszerhez képest (1. táblázat). Jelenlegi változata magnézium, cink, réz és mangán utánpótlással kapcsolatos szaktanácsot is készít, amennyiben a bővített talajvizsgálati eredmények rendelkezésre állnak.

1. táblázat: Az intenzív MÉM-NAK és a környezet- és költségkímélő ProPlanta trágyázási szaktanácsadási rendszerek szemléletbeli különbségei.

A Nemzetközi Foszfor Intézet (IMPHOS) finanszírozásával különböző hazai trágyázási szaktanácsadási rendszerek tesztelését végeztük el, egy hároméves program keretében őszi búza, kukorica és tavaszi árpa növényekkel, három jellegzetes talajon (barna erdőtalaj, csernozjom, réti talaj). Az IMPHOS tesztkísérletek mindhárom talajon, valamennyi növény esetében igazolták az új rendszer alapelveinek, a műtrágya adag számítási módszerének helyes voltát. Az intenzív MÉM-NAK rendszer összes NPK adag ajánlásainak esetenként 40-60%-ának kijuttatásával az új ProPlanta rendszer a MÉM NAK ajánlásával kapottal azonos, nagy terméseket eredményezett (2. ábra).

2. ábra: NPK hatóanyagok, elért termés (gabonaegység) és a különböző kezelések jövedelemszintjei a régi (MÉM-NAK) és az új (Proplanta) szaktanácsadási rendszer szerint. Az IMPHOS-kísérletekben elért eredmények átlaga három helyszínre (csernozjom, barna erdő talaj, réti talaj) és három évre (2004-2006) vonatkozóan.

A közép- és kelet-európai országok növénytáplálási szakembereinek 19. találkozójára Visegrádon került sor, 2007-ben. A konferencián több mint 30 növénytáplálási szervezet, illetve intézet szakértői vettek részt Európa 11 országából. A találkozó legfontosabb célja a résztvevő országok PK-műtrágya szaktanácsadási rendszereinek összehasonlítása volt. A 11 országból, országonként kettő jellemző talajból összesen 22 mintát gyűjtöttek. A talajminták adatait felhasználva, 12 szaktanácsadási rendszerrel (Magyarországról kettő rendszer is szerepelt) 6 növényre (őszi búza, repce, rozs, burgonya, kukorica, burgonya, kukorica és silókukorica) összesen 22×6=132 szaktanácsot készítettek. A 3. ábra ezen szaktanácsok átlagait mutatja minden egyes rendszerre. Az elemzés alapján nyilvánvalóvá vált, hogy a részt vevő országok (kivéve Litvánia) továbbra is intenzív rendszereket alkalmaznak a PK-trágyázás tekintetében. A ProPlanta rendszer lényegesen alacsonyabb PK-dózisokat javasolt, mint az összes többi rendszer.

3. ábra: A különböző tanácsadási rendszerek által kiszámított átlagos foszfor és kálium hatóanyag-mennyiségek, illetve ezek összegei 22×6 talaj×növény kombinációra adott 132 ajánlás alapján. Az ’összesen’ oszlopok feletti számok a Proplanta rendszerhez viszonyított szorzótényezőként adják meg a többi rendszer által javasolt mennyiségeket.

A tápanyag szükségletet meghatározó módszer – a korábbi hazai trágyázási szaktanácsadó rendszerekhez hasonlóan – a mérleg-módszeren alapul és négy különböző intenzitású trágyázási gyakorlat számára ad választási lehetőséget. Az A (minimum szint) és B (környezetkímélő szint) változatok célja a maximális gazdaságos termésszintek (kb. 0.95x maximális termésszintek) biztosítása a közepes talaj PK-ellátottság elérése, illetve annak fenntartása révén. Figyelembe veszi ugyanakkor azt is, hogy az igen gyenge-gyenge PK-ellátottságú területekkel rendelkező üzemek, egyéni gazdálkodók anyagi helyzete többnyire az átlagosnál jóval kedvezőtlenebb. N vonatkozásában a rendszer a N-igény minél pontosabb kielégítésére törekszik, a becsült P- és K-adagok legalább a közepes talaj PK-ellátottság elérését, vagy fenntartását támogatják. A C (mérleg-szemléletű szint) és D (maximum szint) változatok mérsékelten intenzív műtrágyázással a maximális termések elérését célozzák az előzőekkel azonos alapelvekre épülve, figyelembe véve azt, hogy mindig vannak olyan gazdaságok, amelyek törekszenek a maximális termések elérésére és a minimálisan kijuttatandó műtrágya mennyiségeken túl további indokolt adagok kiadására is képesek. Ezt a gyakorlatot támogatja a becslési módszer a vetőmag-termesztésben, a minőségi búzatermesztésben és a zöldségnövényes szántóföldi forgókban. Feltétel ugyanakkor, hogy az érintett terület ne tartozzon a környezeti szempontból különösen érzékeny területek közé. Az A változat csak ott javasol PK-műtrágyázást, ahol PK-hatás várható, vagyis a közepes és annál alacsonyabb PK ellátottságú területeken. Ilyen adottságú táblákon a metódus csak hosszú távú, lassú PK feltöltést tesz lehetővé az ajánlások betartása esetén. A B változat már a jó PK-ellátottságon is, a C és D változatok az igen jó PK-ellátottságokon is javasolnak mérsékelt PK-trágyázást. Ugyanakkor – a MÉM NAK intenzív rendszerétől eltérően – a túlzott ellátottságú talajokon már egyik változat sem javasol PK-trágyázást.
Az 1 ha-ra javasolt N-, P₂O₅-, és K₂O-műtrágya hatóanyag mennyiségeket (x) a program az alábbi képlet szerint számolja:

x = (T × Ft × sz) ± K, ahol

T = tervezett termésszint
Ft = tervezett termésszinthez tartozó fajlagos tápelem-tartalom
sz = talaj tápelem-ellátottsági kategóriától függő szorzószám
K = korrekciós faktor

Új eleme a módszernek, hogy a növények fajlagos tápelem-tartalma a tervezett termésszint függvényében változik. Ennek alkalmazására az agrokémiában jól ismert ún. "tápelemhígulás-effektus" miatt van szükség. Azaz, az alacsony termésszinttel magas, közepes termésszinttel átlagos, míg magas termésszinttel alacsony fajlagos tápelem-tartalmak járnak együtt. A tervezett termésszinttől független fajlagos tápelem-tartalom alkalmazásának az a veszélye, hogy kis tervezett termésszinten alá-, nagy tervezett terméseknél pedig túlbecsüli a tényleges műtrágyaigényt. A tervezett termésszinttől függő fajlagos tápelem-tartalmak alkalmazása ezt a torzítást igyekszik kiküszöbölni. A termesztett növényeinkre általánosan elfogadott fajlagos értékekkel a közepes tervezett termésszinteken számol a program. A trágyázási szaktanácsadási rendszer egyik fontos sajátossága, értéke, hogy a talajok tápelem-ellátottsági határértékei a hazai tudományos műhelyek kutatói által publikált szabadföldi N-, P- és K-trágyázási kísérletek adatbázisán kapott összefüggéseken alapulnak. A széles adatbázis az eddigieknél jóval pontosabb talaj tápelem-ellátottsági határértékek megállapítására ad lehetőséget, növeli a becslés megbízhatóságát a talaj kötöttsége, humusztartalma és a várható N-hatások, a kötöttség, a pH, mészállapot és a P-hatások, valamint a talaj kötöttség és a K-hatások közötti összefüggések részletesebb megismerésével. A talaj tápelem-ellátottsági határértékek a növénycsoportok függvényében is változnak. Ugyanis a kalászosok jóval P-igényesebbek, mint a kapások, a kapások viszont nagyobb K-hatásokat mutatnak, mint a kalászosok. A trágyázási kísérletekben mért reakciók nagysága függvényében ezért a rendszer a növényeket az adott tápelemre igényes, avagy kevésbé igényes csoportokba sorolja. A korrekciós faktorok tekintetében nemcsak az egyéb tápanyagforrások (táblán hagyott szalma, ill. szár, istállótrágya, hígtrágya, pillangós elővetemény stb.) számol a rendszer, de figyelembe veszi az elővetemény betakarítási időpontja függvényében a talajokban kimutatható ásványosodás, N-feltáródás jelenségét is. A rendszer, amennyiben a bemenő adatok erre lehetőséget adnak, mész, magnézium, cink, réz és mangán igényt is számol.