Két lábbal a földön. A talaj környezeti funkciói, helye a bioszférában. Dr. KOÓS Sándor. Két lábbal a földön

Átírás

1 Magyar Tudományos Akadémia Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani és Agrokémiai Intézet Két lábbal a földön A talaj környezeti funkciói, helye a bioszférában Dr. KOÓS Sándor Föld Napja a REX Állatszigeten Budapest, április 20.

2 a TALAJ, ergo a Talajtan A TALAJ több millió éves: a Föld szilárd kérgének legkülső burka, vagyis a PEDOSZFÉRA A Talajtan egy fiatal tudomány: a mezőgazdasági termelés fokozásának egy alapvető tudományos háttere Tessedik Sámuel 1779 szarvasi Gazdasági Iskola a talajok kialakulása, képződése, összetétele, felépítése, fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak és funkcióinak vizsgálata, valamint osztályozása és elterjedésének tanulmányozása

3 Társ- és segédtudományok Geológia Kőzettan Ásványtan Geomorfológia Éghajlattan Természeti földrajz Hidrológia Növénytan Növényélettan Mikrobiológia Állattan Kémia Fizika Ökológia Földműveléstan Térinformatika Matematika Általános talajtan Talajásványtan Talajfizika Talajkémia Talajkolloidika Talajbiológia Talajgenetika Talajföldrajz a Talajtan Alkalmazott talajtan Talajművelés Talajvédelem Talajjavítás Trágyázás talajtani alapjai Öntözés talajtani alapjai Talajtérképezés Talajminősítés Környezetvédelem talajtani alapjai

4 a TALAJ A talaj finnugor eredetű szó: telek, terület a termőterület kiterjedése, és a minősége talp + alj. Alapvető tulajdonsága a termékenysége a növények számára kellő időpontban megfelelő mennyiségű és minőségű vizet és tápanyagot szolgáltasson a rajta élő növények számára, mellyel lehetővé teszi az elsődleges biomassza megtermelődését. Feltételesen megújuló természeti erőforrás, amely központi helye a biogeokémiai körforgásnak, így az anyag és energiaáramlásnak.

5 a TALAJ hidroszféra A talaj a földkéreg legkülső multifunkcionális része, mely különböző tulajdonságokkal, tulajdonságegyüttesekkel és funkciókkal bír. bioszféra A többi természeti erőforrás integrátora. litoszféra atmosztféra

6 a Talaj termékenysége Azonos éghajlati feltételek mellett részben a talaj tulajdonságai határozzák meg a termés mennyiségét és minőségét. Fizikai: szemcseméret eloszlás, szerkezet, hőmérséklet, pórustérfogat, erózió Szervetlen kémiai: T és S érték, mész tartalom, ph, mikro- és makro tápanyagok Biológiai: humusz, talajérettség, állatok, növények gombák, baktériumok, CO 2 Vízháztartási: víznyelés, vízvezetés, víztartó-képesség

7 a Talaj funkciói Az anyag és energia (tápanyagok) átalakításának, körforgásának, illetve tárolásának színtere

8 a Talaj funkciói Tápanyag és víz biztosítása a rajta és/vagy benne élő élőlények számára

9 Háromfázisú polidiszperz rendszer a Talaj funkciói Életteret biztosít a benne élő állatok és mikroorganizmusok számára

10 a Talaj funkciói Tompító (pufferelő) és szűrő képesség

11 a Talaj funkciói Közeg az építmények és a közlekedés számára a talajon nem csak állsz, hanem élsz is!

12 a Talaj funkciói A szférákban végbemenő változások, illetve az emberi történelem emlékeinek megőrzése

13 a TALAJOK nagyon különbözőek

14 Magyarország genetikus talajtérképe

15 Vaszilij Dokucsajev Talajképző tényezők milyen talajok képződhetnek az egyes területeken Talajképző folyamatok a talajok képződésének mikéntjét határozzák meg Eltérő talajok kialakulása A talajok képződése és fejlődése folyamatos, irányamódja a talajképző tényezők és a talaj önfejlődésének hatására módosul.

16 Szerves anyag Szerves-szervetlen kolloid komplex Holt szerves anyag Humusz A szint A szint B szint Mállásnak indult kőzet Mállott kőzet Mállott kőzet C szint Mállott kőzet C szint Alapkőzet Alapkőzet Alapkőzet Alapkőzet A kőzet mállani kezd Szerves anyagból humusz képződik Kétszintes talaj képződése: A és C Háromszintes talaj képződése: A, B és C

17 Fizikai, kémiai, biológiai mállás Fizikai: rétegnyomás, hőmérséklet, fagyhatás (2200 kg/cm2), kiszáradás, sókristályképződés (100 kg/cm2), növényi gyökerek nyomása (10 15 kg/cm2) oxidációval járó térfogat növekedés (vas) víz és szél aprózó hatása. Kémiai: kioldás sorrendje: 1. alkáli fémek sói, 2. alkáli földpátok sói, 3. szilikátok hidrolízise Trópusok: sok csapadék, savanyú ph: kaolinit típusú agyagásványok keletkeznek Mérsékelt égöv: kevesebb csapadék, alkalikus: illit és montmorillonit típusú. Biológiai: baktériumok, gombák, protozoák és a talaj mezo és makro faunája, illetve a talajban és a talajon lévő növényzet formálja a talaj szerves anyag készletét: humuszosodás folyamata a talaj termékenységének egyik alapvető meghatározója.

18

19 A talajképződés tényezői Dokucsajev öt tényező együttes hatását jelölte meg: 1. Éghajlat; 2. Növényzet; 3. Alapkőzet; 4. Domborzat; 5. A talajok kora. Sigmond ezt az öt tényezőt később kiegészítette még három hatással: 6. Mikroorganizmusok; 7. Állatvilág; 8. Antropogén hatások.

20 Az éghajlati tényezők Csapadék: bőséges csapadék kilugzási, agyagvándorlási folyamatokat indíthat el, melyek a talaj végső dinamikáját alakítják ki. - Víz mennyisége; - Átnedvesedés időtartama. Hőmérséklet: Magasabb hőmérsékleten gyorsabban mennek végbe a kémiai átalakulások. Pl. trópusi talajoknál a lateritesedés (magas hőmérsékleten szeszquioxidok és kvarc) jó vízvezető képességűek, de széteső szerkezetűek párolgás: sófelhalmozódás szikesedés kialakulása. szervesanyag gazdálkodás: tundrákon -1 C átlaghőmérséklet szervesanyag alig tud lebomlani, átnedvesedett talajok. Trópusokon magas hőmérséklet, így gyors szervesanyag bomlás fokozott biológiai aktivitás.

21 A növényzet és biológiai tényezők Viljamsz elsősorban csak a növényzet szerepét tartotta fontosnak, de napjainkra a komplex biológiai szemlélet az elfogadott: - Növények és a klímaövek közötti szoros összefüggés - odavissza ható kapcsolat: pl. erdős övezetekben hűvös csapadékos éghajlat miatt kilúgzás, így savanyú talajok kialakulása podzolosodási folyamat füves puszták szemiarid területek, nagy szervesanyag felhalmozódás és humuszosodás talajszerkezet, tápanyag-szolgáltató képesség, stb. - a talajon és talajban élő szervezetek élő és holt - Fizikai hatás: keverés, aprítás, vízgazdálkodás; - Kémiai hatás: anyag és energia áramlás, biogeokémiai körforgalom, talajképződésnél a mállás segítés. - A talaj biológiai aktivitása lebontás, raktározás, pufferelés Pl. erózió: a sötétebb színű humuszos szint hamarabb melegszik, de gyorsabban hűl fontos szerepe van a humuszanyagok képződésében, szélsőségesebb mikroklíma kialakulása.

22 Az alapkőzet A kialakulásának körülményeitől függően nagyon változatos lehet: - magmás: mélységi (gránit) vagy kiömlési (riolit) savanyú (riolit), semleges (andezit) vagy bázikus (bazalt); - üledékes kőzetek: vulkáni tufák (hamu leülepedése), törmelékes üledékes kőzetek aprózódás és másodlagos felhalmozódás breccsa, konglomerátumok), oldatból kivált és a szerves eredetű üledékes kőzetek; - átalakulási kőzetek: márvány, fillit, agyagpala. Szállítás: szél (futóhomok) vagy víz (iszap) Lösz: fakósárga, rétegzetlen, nagyfokú porozitás, vízáteresztő képessége jó, szénsavas mésztartalom, morzsalékos szerkezet Tulajdonságaik meghatározzák a talaj tulajdonságait: meszes kőzeten nincs elsavanyodás, míg egy savanyú kőzeten lehet Kőzethatású talajok: rendzina (mészkövön), nyirok talajok (nem karbonátos andezit)

23 A domborzat Tengerszint feletti magasság (klíma változás és a vegetáció változása, stb.) Hegyvidék-dombvidék jobban ki van téve az eróziónak állandó, dinamikus változás (lejtő felső harmada teljesen lepusztulhat, egészen a talajdinamika megszűnéséig vezethet) Égtáji kitetteség: pl. Magyarországon az ÉNy lejtők kitettebbek az eróziónak besugárzás: déli lejtők Talajvíz felszínhez való közelsége mélysége meghatározó. talajtípusok kialakulása: talajvíz közel van: lápos területek; réti talajok; szikesek; csernozjom talajok

24 A talajok kora Abszolút kora: a talajképződés kezdete óta eltelt idő pontos adat erre vonatkozóan nincs, de akár több, millió éves is lehet! Kivételek: pl. Nyugat-Finnországban egyes partvidékek 5 6 ezer évvel ezelőtt emelkedte ki megindulhatott a talajképződés Relatív kora: a környezeti tényezők lassítják vagy gyorsítják a talajképződési folyamatokat: pl. erózió, defláció, antropogén hatások, stb.

25 ! Antropogén hatások! Alapvetően majdnem minden eddig felsorolt tényezőre hat (kivételt képez az alapkőzet): Lecsapolások vízrendezések; Intenzív talajművelés; Intenzív tápanyag visszapótlás műtrágyázás előtérbe kerülése; Ipari-mezőgazdasági szennyezések; Területrendezések meliorációs tevékenységek; Éghajlat változás globális felmelegedés.

26 solum táj polipedon pedon A talaj tanulmányozása A pedon egy talajnak (egységes talajfoltnak) a rétegzettségét reprezentáló legkisebb test talajszelvény

27 A talajszelvény talajszelvény feltalaj altalaj Solum A+E+B+? C valamennyi talajszint, amelyet talajképző folyamatok átalakítottak talajképző kőzet (subsztrátum) regolit ágyazati kőzet geológiai szelvény

28 A talajszelvény A szint humuszos, felső szint E szint kifakult kilúgzási szint B szint felhalmozódási szint C szint talajképző kőzet

29 Genetikai talajszintek A talajképző tényezők és folyamatok eredményeként kialakult, elkülönült talajrétegeket genetikai talajszinteknek nevezzük. H szint a le nem bomlott, vagy csak részlegesen lebomlott nagy mennyiségű szervesanyagot tartalmazó, időszakos vízborítású felszíni szint (huzamos ideig tartó vízzel telítettség) O szint a le nem bomlott, vagy csak részlegesen lebomlott nagy mennyiségű szervesanyagot (levél, fenyőtű, ág, gally, stb.) tartalmazó felszíni szint. Mind szerves mind ásványi talajok felszínén előfordul (sohasem telített vízzel huzamos ideig)

30 A szint a felszínen lévő szervesanyagban gazdag, sötét színű szint. Az egykori vegetáció és klíma, továbbá a jelenkori művelési viszonyok függvényében igen változatosak lehetnek Genetikai talajszintek B szint az A, E, O vagy a H szintek alatt fekvő felhalmozódási vagy átmeneti szint

31 E szint a kifakult eluviális, kilúgzási szint. Ásványi szint, melyre jellemző az agyagásványok, a vas, az alumínium vagy ezek vegyületeinek a hiánya Genetikai talajszintek C szint a C-szintet a nem kemény vagy tömör talajképző kőzet jelölésére használjuk R szint az ágyazati kemény kőzetet jelöljük, melyet még nem alakítottak át a mállási és más talajképző folyamatok (24 óra áztatás után sem iszapolódik szét)

32 Köszönöm figyelmeteket!