A talaj, mint víztv talajszárazod. razodás. (MTA TAKI), Budapest. Az aszály. gon Konferencia

Átírás

1 A talaj, mint víztv ztározó; talajszárazod razodás Prof. Dr. Várallyay György MTA Talajtani és s Agrokémiai Kutatóint intézet (MTA TAKI), Budapest Az aszály és szárazod razodás Magyarországon gon Konferencia Kecskemét, október 7.

2 Az emberi élet minőségének nek 3 alap-jellemz jellemzője megfelelő mennyiségű és s minőségű egészs szséges élelmiszer; jó minőségű, tiszta víz; kellemes környezet. Mindhárom szorosan és s sokoldalúan an kapcsolódik talaj víz készleteinkkel történő ésszerű és fenntartható gazdálkod lkodáshoz minőségének nek megóvásához

3 Magyarország viszonylag kedvező agro-ökol kológiai adottságokkal rendelkezik fenntartható biomassza-termel termelés céljára de e kedvező adottságok igen nagy, gyakran kiszámíthatatlan, s így nehezen előrejelezhető tér- -beni változatosságot mutatnak idő- szeszélyesek széls lsőségekre hajlamosak érzékenyen reagálnak természeti okok miatti, vagy stresszemberi tevékenységből adódó hatásokra

4 A viszonylag kedvező agroökológiai adottságokat elsősorban az alábbi tényezők veszélyeztetik Széls lsőséges vízhv zháztartási helyzetek Talajdegradációs folyamatok Elemek növényi tápanyagok szennyező anyagok kedvezőtlen biogeokémiai körforgalma

5 A klímav maváltozás s prognózisok bizonytalanságaik tér- és s időbeni variabilitás globális lokális [hol?] trend évszakos, éves, évtizedes, még hosszabb távú dinamika [mikor?] erőss sség, súlyosság [milyen mértékű?] mellett egy tekintetben teljesen egyetértenek: a széls lsőséges időjárási és s vízhv zháztartási helyzetek árvíz belvíz túlnedvesedés szárazság aszály bekövetkezésének valószínűsége gyakorisága tartama mértéke következményeinek súlyossága egyaránt növekedni fog!!

6 Magyarországon gon Az életminőség javítását célzó társadalmi fejlődésnek; a fenntartható mezőgazdaság- és vidékfejlesztésnek; a környezetvédelemnek egyaránt a víz lesz meghatároz rozó tényezője; a vízfelhasználás hatékonyságának növelése; a talaj vízháztartás szabályozása pedig megkülönböztetett jelentőségű kulcsfeladata.

7 Korlátozott vízkv zkészletek légköri csapadék mennyiség térforma nagy -beni variabilitás intenzitás időkémiai összetétel felszíni vizek mennyiség? szélsőségek minőség felszín n alatti vizek minőség (koncentráció, ion-összetétel) terep alatti mélység vízszint-ingadozás növekvő társadalmi igény, sokoldalú vízfelhasználás

8 Átlagos évi csapadékmennyis kmennyiség g Magyarországon gon + negatív vízmérleg nagyon változékony térbeli/időbeli eloszlás akkumulációs folyamatok Évi átlagos csapadék

9 Az éves csapadékösszegek sszegek változv ltozása Varga-Haszonits Haszonits,, mm y = - 0,8313x , '10 '20 '30 '40 '50 '60 '70 '80 ' trend

10 Sokéves átlag- és s évi országos havi átlag csapadékösszegek sszegek Sokéves Évi 20 0 Jan. Febr. Aug. Szept. Okt. Nov. Dec. Sokéves évi átlag: 607,8; évi átlag: 588,5 mm (-19,3 mm)

11 Átlagos, legkisebb és s legnagyobb csapadékösszegek sszegek 2008-ban Hónap Sokéves havi átlag évi országos átlag Legkisebb mennyiség Legnagyobb mennyiség mm mm Hely mm hely Jan. 36,8 19,6 2,5 Zalaegerszeg 48,3 Rajka Febr. 34,0 5,6 0,6 Budapest 24,2 Jászkmajtis Márc. 37,1 55,0 24,1 Tiszadob 97,6 Bakonyszűcs Ápr. 46,3 38,8 12,7 Balatonboglár 95,7 Sonkád Máj. 63,0 45,6 15,5 Királyegyháza 126,1 Gyula Jún. 72,2 102,4 30,1 Tarnaméra 299,7 Sopron Júl. 65,2 95,9 32,7 Jánoshalma 263,5 Bánkút Aug. 65,4 36,4 5,3 Kölesd 159,3 Sopron Szept. 46,4 54,1 25,9 Szentpéterfa 111,8 Kárász Okt. 39,3 27,3 11,2 Dereske 76,9 Iharos Nov. 56,2 32,6 14,4 Boldogkőváralja 75,8 Szokolya Dec. 45,3 65,2 30,3 Sátorhely 127,6 Bakonyszűcs Év 607,8 588,5

12 Napi csapadékeloszl keloszlás s ingadozása 2008 júniusj niusában Sopron Kurucdomb (Kd( Kd) és s Fertőrákos (F) állomásokon Június havi összes csapadék: KD: 246,5; F : 196,3 mm Kd F

13 [ eső-bomba (Szicília, 2009)]

14 Talajvízszint terep alatti mélysége + sótartalom kis kapilláris transzport Mélység (m)

15

16

17 Magyarország g talajai

18 A talaj fizikai félesége

19 A talajok agyagásv svány-összetételetele

20 A talajok vízgazdv zgazdálkodási tulajdonságai

21

22

23 trans transzs zspir pirá ci ció talajv talajvíz áraml ramlás önt ntözővíz evapor evaporáci ció csapad csapadék felsz felszíni ni lefoly lefolyás sziv szivárg rgás felsz felszín talajv talajvíz szint szint kil kilúgz gzás mélybe lybe sziv szivárg rgás kapill kapilláris ris vízmozg zmozgás 3-fázis zisú zóna na talajv talajvíz Várallyay rallyay nedvességtározás

24 A talaj (Magyarország) legnagyobb vízraktározója, potenciális természetes felső cm-es rétege potenciálisan mm víz ( mm-es csapadék több mint fele) tározására (lenne) képes, de:

25 Csernozjom talaj

26 Magyarország g talajainak vízgazdv zgazdálkodása, és s annak okai Nagy homoktart. (10,5 %) Nagy agyagtart. (11%) Jó Kedvezőtlen Szikesedés (10%) Láposodás (3%) Sekély termőréteg (8,5 %) Közepes Könnyű textúra (11%) Agyag-felhalmozódás (12%) Mérsékelt szikesedés (3%) Jó vízgazdálkodás (31%)

27 de: e lehetőség g kihasználását akadályozz lyozzák a víz v z talajba szivárg rgásának korlátai a pórustér vízzel telítettsége ( telt palack effektus); a feltalaj fagyott volta ( befagyott palack effektus); közel vízátnemeresztő réteg a talaj felszínén vagy felszín közeli rétegében ( ledugaszolt palack effektus); a víz v z talajban törtt rténő hasznos tározásának korlátai gyenge víztartó képesség ( lyukas palack effektus)

28 A növény n ny vízellv zellátását t korlátoz tozó talajtani tényezt nyezők - I. 1. Lassú (gátolt) talajba szivárgás A) Vízátnemeresztő réteg (kéreg) a talaj felszínén a) sókkal összecementált kéreg (nátriumsók, gipsz, mész) b) helytelen agrotechnikával összetömörített réteg túlművelés, nehéz erőgépek helytelen öntözés B) Sekély beázási réteg (kis vízraktározó képesség) a) szilárd kőzet b) tömör padok (vaskőfok), orstein mészkőfok, összecementált kavics stb.) c) kicserélhető. Na +, agyag, CaCO 3 vagy más anyagok által összecementált réteg d) helytelen művelés következtében loalakuló réteg ( eketalp-réteg ) Szélsőséges vízgazdálkodás [túlnedvesedés, aerációs problémák) belvízveszély [felszíni lefolyás, vízeróziós károk aszály- (szárazság) érzékenység

29

30 Szikes talaj ledugaszolt palack

31 A növény n ny vízellv zellátását t korlátoz tozó talajtani tényezt nyezők II. 2. Repedezés (duzzadás zsugorodás) Száraz állapotban (zsugorodás, repedezés) szivárgási veszteségek emelkedő talajvízszint túlbő nedvességviszonyok (túltelítődés, belvízveszély) a talajvízből történő másodlagos só-felhalmozódás, szikesedés (pangó, sós talajvíz esetén) párolgási veszteségek (mélyebb rétegek kiszáradása) Nedves állapotban (duzzadás) a) nagy agyagtartalom b) táguló rétegrácsú (duzzadó) agyagásványok nagy mennyisége c) nagy Na + -telítettség (kicserélhető Na + -tartalom)

32

33 A növény n ny vízellv zellátását t korlátoz tozó talajtani tényezt nyezők III. 3. Kis hasznosítható vízkészlet 1. Kis hasznosítható vízkészlet (DV = VK + HV) a) nagy agyagtartalom b) elemi szemcsék erős diszpergálódása c) erős lúgosság, nagy Na + -tartalom d) rossz talajszerkezet e) igen kis agyagtartalom 2. Kis hasznosítható vízkészlet (a nagy ozmózis potenciál, ψ miatt) a) nagy sótartalom ψ s = 0,32 (0,8+0,109 C 1 ) 1.03 C 1 = Cl - konc., me/liter 3. Kis transzport koefficiensek (k, D) hervadás: V < ET a) kis nedvességtartalom b) nagy víztartó képesség c) erős lúgosság, nagy Na + -tartalom d) rossz talajszerkezet

34 Homoktalaj alul lyukas palack

35 Széls lsőséges vízhv zháztartási helyzetek árvíz belvíz túlnedvesedés vízfelesleg szárazság, aszály vízhiány Okok: légköri csapadék k nagy és szeszélyes tér-t és s időbeni variabilitása eső-hó arány, hóolvadh olvadás körülményei domborzat [makro ro,, mezo, mikro ro] talajviszonyok vegetáci ció talajhasználat lat Következmények: vízveszteség ~ párolgás ~ felszíni lefolyás ~ szivárg rgás talajvesztes veszteség [szerves anyag, tápanyagok t ] biota- és biodiverzitás- veszteség növényveszteség (pusztulás, s, károsodás) s) termésvesztes veszteség (mennyiség, minőség) energiaveszteség

36 Vízháztartás térkép Aszály térkép Belvíz térkép Magyarország g talajainak vízgazdv zgazdálkodási tulajdonságai, aszály lyérzékenysége és s belvíz-vesz veszélyeztetettsége

37 A talaj termékenys kenységét t gátlg tló tényezők (Magyarország összes terület letének %-ban)% Nagy homoktart. (8%) Savanyú kémhatás (12,8 %) Szikesedés (8,1 %) Szikesedés a mélyben (2,6 %) Nagy agyagtartalom (6,8 %) Láposodás, mocsarasodás (1,7 %) Erózió (15,6 %) Felszínnél tömör kőzet (2,3 %) Nem károsított (42,1 %)

38 Talajdegradáci ciós régiók

39 Szárazod razodás hatása néhány n ny talajfolyamatra 1. Szervesanyag-forgalom kedvezőtlen vízellátás kisebb biomassza-produk- szervesanyag tum kevesebb talajba visszajutó növényi maradvány tartalom anaerob aerob folyamatok gyorsabb csökkenése 2. Biológiai tevékenys kenység csökkenése (?) 3. Erózi zió Víz-okozta erózió: kevesebb csapadék csökken nagyintenzitású záporok ( esőbomba ) nő Szélerózió: nő 4. Sófelhalmoz felhalmozódás/szikesed /szikesedés fokozott párolgás talajoldat betöményedés sófelhalmozódás kilúgzás csökkenése vagy megszűnése növekedése talajvízszint süllyedése sós talajvízből történő kapilláris oldat-transzport csökkenése vagy sófelhalmozódás mérséklődése megszünése

40 Széls lsőséges vízhv zháztartási helyzetek kezelésének lehetőségei előrejelz rejelzés, prognózis felkész szültség időbeni riasztás ( early warning ) megelőzés, prevenció bekövetkez vetkezés kockázat zatának csökkent kkentése elhárítás, védelemv bekövetkez vetkező károk mérsm rséklése kártalanítás Krízis zis-kezelés okozott károk k kijavítása

41 Felkész szülés s a klímav maváltozás s (talaj)vízh zháztartási következményeire I. csapadékvíz: eső, hó, ufo 1 A talaj felszínére jutó víz öntözővíz egyéb víz talajba szivárg rgásának előseg segítése beszivárgás gyorsítása több idő biztosítása a beszivárgásra Növényborítás művelési ág (szántó gyep erdő) vetésszerkezet (évelő takarmánynövények gabona kukorica) Talajművelés (mélyművelés minimum tillage no tillage) Taposás tömörödés elkerülése, minimalizálása Felszíni mikrodomborzat alakítása (rétegvonalas művelés teraszolás mulch)

42 Felkész szülés s a klímav maváltozás s (talaj)vízh zháztartási következményeire II. 2 A beszivárgott víz z talajban törtt rténő hasznos tározásának előseg segítése a talaj vízraktározó képességének növelése a talaj víztartó képességének optimalizálása ~ ne engedje tovább ~ de engedje felvenni az élőszervezeteknek (biota, növény) könnyű talajok gazdagítása szerves és szervetlen kolloidokkal szervestrágyázás talajjavítás ésszerű talajművelés ( ) talaj vízkészletét jobban hasznosító növényállomány

43

44 Felkész szülés s a klímav maváltozás s (talaj)vízh zháztartási következményeire III. 3 Káros környezeti mellékhatások (másodlagos szikesedés, elvizenyősödés, láposodás, vízminőség romlás stb.) nélküli öntözés lehetőségeinek kihasználása (Korlátok: megfelelő minőségű víz; domborzat; technikai és gazdaság(osság)i tényezők). 4 A felesleges (!!!) vizek elvezetését biztosító drénrendszer kiépítése és üzemeltetések. (Korlátok: medence-fekvés; drén-vízbefogadó hiánya; technikai és gazdaság(osság)i tényezők)

45 A víz v z talajban törtt rténő hasznos tározásának kedvező agronómiai és s környezeti k hatásai nagyobb hasznosítható vízkészlet növény jobb vízellv zellátása kisebb lefolyási párolgási mélybeszivárgási vízveszteség Széls lsőséges éghajlati és vízháztartási helyzetek árvíz belvíz aszály túlnedvesedés ~ bekövetkezési valószínűségének ~ kedvezőtlen/káros/katasztrofális következményeinek gazdasági/környezeti/társadalmi mérséklése nagyobb termésbiztons sbiztonság a klímaváltozás szeszélyes és szélsőséges viszonyai között is

46 Zárókövetkeztetés; ; feladatok I. Ésszerű talajhasználattal lattal a klímaváltozás és a szélsőséges vízháztartási helyzetek kedvezőtlen tlen/ káros/katasztrofális gazdasági/környezeti/ökológiai/ társadalmi hatásai eredményesen megelőzhet zhetőek/ kivédhetőek/mérsékelhetőek. ek. A beavatkozási lehetőségek túlnyomórészt ismertek, s azokra megfelelő technológiák állnak rendelkezésre. Pontosításukra, továbbfejleszt bbfejlesztésükre, korszerűsítésükre folyamatos figyelmet kell fordítani. A beavatkozások rendszerét a termőhelyi adottságok figyelembe vételével kell kidolgozni és alkalmazni, kerülve azok indokolatlan/túlzott/sematikus általánosítását.

47 Zárókövetkeztetés; ; feladatok II. Megfelelő jogszabályokkal, érdekeltségi rendszerrel és egyéb intézkedésekkel kell a megfelelő módszerek alkalmazására/bevezetésére ösztönözni. zni. Olyan környezet-tudatos tudatos társadalmi t morált kell kialakítani, amelyben az egyén akkor is cselekszik a köz érdekében, ha ez pillanatnyi saját érdekeivel ellenkezik. Végre tenni is kell(ene) a különböző programokban szépen megfogalmazottak megvalósításáért!!

48 Köszönöm megtisztelő figyelmüket!