Bevezetés a talajtanba IV. A talaj szervesanyaga

Átírás

1 Bevezetés a talajtanba IV. A talaj szervesanyaga

2 A talajmorzsa Ásványi alkotók (homok) Szerves alkotók (humusz) Pórusrendszer levegıvel/vízzel kitöltve Humusz feldúsulási zóna ( humuszköpeny ) Gyökércsúcs gyökérszırökkel Atka (Acari) Ugróvillások (Collembola) Fonalférgek (Nematoda) Szerves alkotók, agyaghumusz komplexek Gombafonalak Baktériumok

3 TALAJ SZERVESANYAGA: ÉLİ (15%) HOLT (85%) ÉLİ: A talajban élı makro- és mikro szervezetek. (1 g talajban kb. 2 milliárd baktérium, több millió sugár- és penész gomba, több egyéb mikroszervezet. ) HOLT: Humuszanyagok : Talajra jellemzı, sötét színő, nagy molekula tömegő, amorf (nem kristályos szerkezető), kolloid természető óriás molekulák, melyek képlettel nem adhatók meg. Összetétele: % C, 1-8% N, 3-7% H, 32-48% O, P,S. Nem humuszanyagok: fehérjék, aminosavak, szénhidrátok, zsírok, gyanták (képlettel megadhatók).

4 A talaj élı anyagának összetevıi

5 Talajélılények jellemzı biomasszatömege

6 HUMUSZ Különbözı minıségő humuszanyagok: huminsavak, fulvosavak, humin, humuszszén. A környezeti (fıleg klimatikus) tényezıktıl függıen adott mennyiségben és minıségben keletkezik és marad fönn. Mérsékelt övben 1-5 %! C:N = 10:1

7 Humusz jelentısége a talajban szín víztartó képesség ásványi résszel való kapcsolódás vízben való oldhatósága rossz sav-bázis puffer hatás A talajok színét a szervesanyag mennyisége befolyásolja a humuszanyagok saját tömegük 20x-sának megfelelõ mennyíségő nedvességet képesek megkötni mikroaggregátumok kialakulása nem vagy kis mértékben oldódik állandó ph felmelegedés kedvezõ vízgazdálkodás szerkezet képzõdés nem mosódik ki szélsõséges kémhatást tompít

8 Humusz jelentısége a talajban ionmegkötı képesség (T érték) a T érték %-át a tárolás Humuszanyagok határozzák meg ion megkötés ásványosodás Környezeti pufferkapacitás lebomlás: CO2, NH3, PO4, SO4 Toxikus nehézfémek megkötése tápanyag szolgáltatás

9 A HUMUSZ KÉPZİDÉSE - lebontás Kiinduló anyag: a talajban található holt szervesanyag. Lebontás: a nagy molekulájú vegyületeket a mikroorganizmusok kisebb egységekre szabdalják, ill. CO 2 -dá és vízzé alakítják. Az atomok elrendezıdése valószínőbb, kevesebb energiával fenntartható molekuláris szerkezetekbe megy át, miközben a szén mennyisége (O, H, N-hez képest) feldúsul. A végtermék jól szellızött talajokban: CO 2, víz, nitrát, ammónia, Ca 2+, Mg 2+.. A szerves kötésben levı elemek felszabadulását, ásványi formákká alakulását mineralizációnak nevezzük. A talajba kerülı elhalt szerves anyag fı összetevıi a lebontással szemben tanúsított növekvı ellenállás sorrendjében a következık: cukrok <keményítı < fehérje < nyersfehérje < hemicellulóz < cellulóz < zsírok < lignin.

10 A HUMUSZ KÉPZİDÉSE felépülés, humifikáció Felépülés: A szénatomok elrendezıdése, fokozatos ciklizáció, aromatizáció. A létrejött aromás szerkezetek (fıként kinon és fenol jellegő győrők). Ezek egymással kapcsolódnak (kondenzáció, polimerizáció) - hálós szerkezet alkotva. Az "alaphálóhoz" rövidebb hosszabb N tartalmú szénláncok és funkciós csoportok kapcsolódnak.

11 A valódi humuszanyagok bonyolult szerkezető, savkarakterő polimerek. Huminsav hipotetikus szerkezete:

12

13

14 A humuszt alkotó vegyületek NEM EGYFORMÁK A felépülésben résztvevı molekulák hasonlóak, a részletek különböznek FULVÓSAV HUMINSAV HUMIN Himatomelánsav Szürkehuminsav Barnahuminsav

15

16 A talaj összhumusztartalmának mérése A szemmel jól felismerhetı, le nem bomlott szerves maradványokat eltávolítjuk a mintából mérés elıtt, külön lemérjük. Mérés: I. Égetéssel (gravimetria, izzítási maradék meghatározása) II. Tyurin módszer: meghatározás elve a szerves vegyületek oxidálhatóságán alapul -> az oxidációhoz elfogyott oxidálószer (krómsavas oxidáció) mennyiségébıl számítható a szerves kötéső C-tartalom.

17 A talaj összhumusztartalmának mérése A talaj szerves anyagainak C-tartalma 58%- nak vehetı a mért szerves C-t 100/58=1,72- vel szorozva megkapjuk az összszervesanyag tartalmat. Hu%=szerves C% x 1,72

18 Talajok minısítése humusztartalom alapján Hu%<2%, kis humusztartalom Hu% 2-4%, közepes humusztartalom Hu%>4%, humuszban gazdag talaj. Magyarországon Hu% általában <6% az ásványi talajok esetében!!!!! Hu%>20% -> szerves talajok (pl. láptalajok)

19 Szárazföldi humuszképzıdmények MOR MODER MULL

20 Félig szárazföldi humuszképzıdmények KOTU TİZEG

21