Talajvédelem VII. Savanyodás Savanyú talajok javítása

Átírás

1 Talajvédelem VII. Savanyodás Savanyú talajok javítása

2 Talajsavanyúság: Talajsavanyúság: A talajoldatban vagy a talajkolloid felületén a H + ionok túlsúlyba kerülnek az OH - -ionokkal szemben. Aktuális savanyúság a talajoldat vagy talajszuszpenzió ph-értékével jellemzett savanyúság, a potenciális savanyúság a kolloidok felületén lévő hidrogén ionok alapján mért savanyúság.

3 Kedvezőtlen adottságú területek Magyarországon (millió hektár) Forrás: Talajvédelem Magyarországon. FM Vízerózió által veszélyeztetett lejtős terület 2,3 Szélerózió által veszélyeztetett terület 1,4 Savanyú talajok 2,3 Szikes talajok 0,6 Másodlagos szikesedéssel veszélyeztetett terület 0,4 Kedvezőtlen altalajú tömődött talajok 1,2 Sekély termőrétegű talajok 0,4

4

5 Savformák: A kolloidok felületéhez kötött potenciális savanyúság egy-egy talajnál szerese vagy szerese is lehet az aktív savanyúságnak!

6

7

8

9

10 Kicserélhető bázisok: Ca, Mg, K, Na: gyengén lúgos, vagy lúgos kémhatásúvá teszik a talajt Amikor az Al 3+ és az H 3 O + ionok kerülnek túlsúlyba a felületen, a talajoldat savanyú kémhatású lesz Al 3+ ionok savanyító hatása: erősen savanyú közegben az Al hexakva ionként, hat vízmolekulával körülvéve kerül oldatba -> a hexakva ion könnyen veszít protonokat, az oldatba kerülő H+ ion növeli a talaj savanyúságát

11

12 A talajsavanyúság szerepe a talaj-növény rendszerben

13

14

15 A magyarországi talajok savasodással szembeni érzékenysége

16

17 A talajok érzékenysége savas terhelésekre Még nem érzékeny: karbonátos talajok Érzékeny: a karbonáttartalmát elvesztő, semleges kémhatású, kis T- és S-értékű talajok Már nem érzékeny: erősen elsavanyodott talajok

18 Magyarország talajainak kémhatás változása Az közötti változásokat BUZÁSNÉ - CSERNÁTONYNÉ HERCEG (1986) értékelte ki: hároméves ciklusban a 4,0 ph alatti talajok aránya 1,7 %-ról 3 %-ra nőtt, a 6,1 6,5 ph kategóriába tartozó talajok területi aránya 13,2 %-ról 11,9 %-ra csökkent, összességében a 6,0 ph (KCl) alatti kémhatású talajok részaránya 7 %- kal nőtt.

19 Talajsavanyodás okai Természetes okok Talajképző kőzet minősége Mennyire mállékony? Bázikus? Porózus? (pl. homok <-> lösz) Klimatikus tényezők (pl. sok csapadék -> lefelé irányuló vízmozgás -> kilúgozás -> intenzívebb talajsavanyodás Természetes v. termesztett növényzet -> szervesanyag mennyisége és minősége

20 Biológiai tényező hatása talaj kémhatására

21 A CaCO 3 szerepe a savanyodás tompításában

22 Antropogén légköri hatások Savasodás SO 2, NO, NO 2 (SOx, NOx) Forrásai: természetes, mesterséges Nedves ülepedés A tiszta esővíz ph-ja 5,6 (CO 2 miatt) Savas eső: ph: (2,25 3) 4 5,5 0,1-1µm közti aeroszol részecskéket kiülepíti Száraz ülepedés Porszemcsékre adszorbeált aeroszol és gázok ülepedése csapadék nélkül. Durva részecskék (d>10µm) gyors ülepedés. Ha d<0,1 µm, nem ülepszik, -- transzmisszió

23 Az esők savassága és az erdők károsodása Európában

24

25 Talajsavanyodási kockázat térbeni átrendeződése

26 Növények kation-felvétele Betakarított, ill. lelegelt terméssel elvitt bázisalkotók Gyökér Kation- H- ioncsere

27 Ca veszteségek A savanyú talajainkon a növényi elvonás: 40-80kg/ha/év, a savas esők hatása: 10-20kg/ha/év, a kimosódás: kg/ha/év, a műtrágyázás: 40-80kg/ha/év, Összesen: kg/ha/év, Átlagosan mintegy 250kg/ha/év CaCO 3 veszteséggel számolhatunk

28 Műtrágyák talaj savanyító hatása Mo. mezőgazdaságilag hasznosított területének több mint 25% -án savanyú talajokat találunk (erdőtalajok, savanyú réti, savanyú öntés talajok). Ezt fokozza vagy előidézi a savas hatású műtrágyák használata. A műtrágyák egy részének vizes oldata savanyú: szuperfoszfát, ammónium-szulfát. A műtrágya kationjai megkötődnek a kolloid felületén -> kationcsere játszódik le -> protonok jutnak a talajoldatba -> sav képződik, ami savanyúságot okoz.

29 Műtrágyák talaj savanyító hatása Műtrágyák feloszthatók fiziológiailag semleges, savanyú és lúgos hatású trágyaféleségekre. Oka: a tápanyagot tartalmazó vegyületekben v. kation, v. anion formában fordul elő a tápanyag. Ezt a tápanyagot a növény felhasználja -> ha kation marad vissza, az anionnal egészül ki (hidroxillal) -> lúgosítja a talajt. Ha anion marad vissza, kationnal (H+) egészül ki -> elsavanyítja a talajt. Ily módon savanyít: ammónium szulfát (NH 4+ SO 3 2- ), Kálium klorid (a növény K+ -ot igényel, H+ iont ad át), kálium szulfát, ammónium klorid. Lúgosít: kálcium nitrát, nátriumnitrát (Na+NO3-). Az ammónia nitrifikációja is okozhat elsavanyodást (I. Nitrosomonas, II. Nitrobakter): I. 2NH O 2 -> 2NO H 2 O + 4H + + energia. (jelentősen fokozza a talaj savanyúságát) II. 2NO2- + 2O2 -> 2 NO3- + energia.

30

31

32 További káros hatások A savanyúság erősödésével (ph<5.5) nő az oldatban a szabad Al 3+ (foszfort felvehetetlen formában kicsapja!) és mangán (Mn 2+ ) ionok mennyisége -> meghatározott értéken túl fitotoxikus. Talaj savanyúsága hatással van a növények fejlődésére ált. semleges, gyengén savanyú, gyengén lúgos feltételek az optimálisak.

33 Talaj savanyúság káros hatásai A talajsavanyúság növényekre gyakorolt hatása nem azonosítható minden esetben egyértelműen: tünetek hasonlóak a tápanyag hiány, vízhiány tüneteihez. A talajsavanyúság növényekre gyakorolt kedvezőtlen hatásai: -hidrogén-ion toxicitás (hatása nehezen mutatható ki, mert együtt jár az Al- és Mn toxicitással és biz. létfontosságú mikroelemek hiányával): gyökérfejlődési rendellenességet okoz, kevesebb, rövidebb megvastagodott gyökérzet alakul ki. -gazdanövény-rhizobium kapcsolat károsodása (az alacsony ph a gümőképződés kezdeti szakaszában káros, a pillangós fajok közül a lucerna a legérzékenyebb a talaj savanyúságára, ph 5 alatt már mérséklődik a gümőképződés)

34

35 A meszezés alkalmazásának egyik legfontosabb indoka a nehézfémek felvételét mérséklő hatás. Érvek a meszezés mellett: élelmiszer biztonság!!! ph, mészállapot, nehézfém összefüggések 6 5 Keszthely A cm Pb mg/kg t Sigmoidal(Boltzmann) Chi 2 = 0,59 R^2=0,5254 Init(A1) = 4,35 Final(A2) = -26,98 XatY50(x0) = 7,77 Width(dx) = 0,14 XatY20 = 7,57 XatY80 = 7,97 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 ph(kcl)

36 Érvek a meszezés mellett Vízoldható és kicserélhető foszfor A meszezési és trágyázási kísérletek eredményei szerint javított talajon foszforszolgáltató képesség, illetve a növényi foszforfelvétel javult

37

38 V%=bázistelítettség, megmutatja, hogy az adszorbcióra képes helyek hány %-át kötik le a kicserélhető bázisok. V%=S/T *100. Ha V%>80%, a talaj telített, 50-80% között gyengén telített, 50%> alatt telítetlen.

39 Meszezés hatása a termésre HEFOP

40

41

42

43

44

45 Meszezés hatása Kétféle hatásról beszélhetünk. A fontosabbik, hogy a karbonátionok megkötik a savanyúságot: 2 H + + CO 3 2- = H 2 O + CO 2 Ezzel irreverzibilisen csökkentik a savanyúságot, mivel a gáz állapotú szén-dioxid távozik a rendszerből, és nem képes megfordítani a reakciót. A másik hatás, hogy a talaj savasság hatására deszorbeált és esetleg kimosódott Ca tartalmát pótolják a növények számára felvehető formában.

46

47

48

49