A szikes talajok osztályozása 2014

Átírás

1 A szikes talajok osztályozása 2014

2 Cél Megismerkedni a szikes talajok osztályozásának főbb vonatkozásaival. A hazai szikosztályozási rendszerek, és használatuk ismertetése. Hogyan nevezik a szikes talajféleségeket a nemzetközi szakirodalomban. Vázlat Mivel a szikesedés numerikusan jól jellemezhető a szikesek osztályozásában lehet egyszerű praktikus, és talajfejlődési rendszer is. Nemzetközi rendszerek Külföldi rendszerek Hazai rendszerek

3 Szikes talajok esetén speciális vonások: a legfontosabb, élettanilag is számszerűsíthető hatású talajtulajdonságok miatt a hagyományos genetikus szemlélettől eltérő praktikus osztályokat lehet kialakítani amelyek a talajok hasznosításában közvetlenül alkalmazhatók. A morfológiai-analitikai kémiai szemlélet összecseng a szolonyeceknél, a szoloncsákoknák nemzetközileg igen különbözik. Ugyanakkor ezek a tulajdonságok időben változnak és emiatt a talaj besorolása évszak-függő lehet.

4 A kolloidok felületén adszorbeált, kicserélhető Na (Na ex ) (Seelig, 2000) Ca ++ Ca ++ Na + Na + ) Ha a kicserélhető Na (kis vegyérték, nagy hidrátburok) >15% akkor az agyagok diszpergálódnak, a talajszerkezet rossz ) Amikor Ca megfelelő arányban helyettesíti a Na-ot az agyag kicsapódik ) Stabil aggregátumok képződnek, a talajszerkezet jó A kicserélhető Na % határértékei < 5% nem szikesedő, 5-15% gyengén szolonyeces, 15-25% erősen szolonyeces, > 25% szolonyec talaj

5 kicserélhető Na% vagy SAR =C Na / (C Ca +C Mg )/2 (C -mekv/l) 0 40 Összefüggés a talaj nátriumossága és áteresztőképessége között 0 20 átfolyó oldat koncentrációja (mekv/l) Megoldás: Ca ionokkal kicserélni a Na ionokat 5

6 Dispersion of soil particles can have very severe consequences (Arany, 1956)

7 A növény vízellátását korlátozó talajtani tényezők nagy agyagtartalmú talajokban VÁRALLYAY,

8 SOIL TAXONOMY USA-ban lingua franca, emellett az eredeti series elnevezéseket használják. VERTISOL: kereszteződő csúszási tükrök, vagy ékalakú aggregátumok & >= 30% agyag & repedések MOLLISOL: Mollic epipedon Vagy Mollic-nak túlságosan vékony szint alatt albic és egyéb mollic-szerű B szint & S érték>=50% ALFISOL Argillic, kandic (kis T) vagy natric szint Vagy Agyaghártyás fragipan INCEPTISOL és többek között ESP > 15 & a talajvíz 1 m-en belül van

9 WRB=World Reference Base for Soil Resources, 2006 Solonetz=has a natric horizon starting within 100 cm of the soil surface DEFINITION OF NATRIC HORIZON -clay illuviation -columnar/prismatic structure -ESP (Exchangeable Sodium Percent) > 15 Solonchak= has salic horizon starting within 50 cm of the soil surface; and 2. no thionic horizon starting within 50 cm of the soil surface. DEFINITION OF SALIC PROPERTIES -EC e >15 ds/m or if ph > 8.5 EC e >4 Not for field soil mapping

10 Natric horizon 1. has a texture of loamy sand or finer and 8 percent or more clay in the fine earth fraction; and 2. one or both of the following: a. has, if an overlying coarser textured horizon is present that is not ploughed and not separated from the natric horizon by a lithological discontinuity, more clay than this overlying horizon such that: i. if the overlying horizon has less than 15 percent clay in the fine earth fraction, the natric horizon must contain at least 3 percent more clay; or ii. if the overlying horizon has 15 percent or more and less than 40 percent clay in the fine earth fraction, the ratio of clay in the natric horizon to that of the overlying horizon must be 1.2 or more; or iii. if the overlying horizon has 40 percent or more clay in the fine earth fraction, the natric horizon must contain at least 8 percent more clay; or b. has evidence of clay illuviation in one or more of the following forms: i. oriented clay bridging the sand grains; or ii. clay films lining pores; or iii. clay films on both vertical and horizontal surfaces of soil aggregates; or iv. in thin sections, oriented clay bodies that constitute 1 percent or more of the section; or v. a COLE of 0.04 or higher, and a ratio of fine clay1 to total clay in the natric horizon greater by 1.2 times or more than the ratio in the overlying coarser textured horizon; and 3. has, if an overlying coarser textured horizon is present that is not ploughed and not separated from the natric horizon by a lithological discontinuity, an increase in clay content within a vertical distance of 30 cm; and 4. has one or more of the following: a. a columnar or prismatic structure in some part of the horizon; or b. a blocky structure with tongues of an overlying coarser textured horizon in which there are uncoated silt or sand grains, extending 2.5 cm or more into the natric horizon; or c. a massive appearance; and 5. has an exchangeable Na percentage (ESP2) of 15 or more within the upper 40 cm, or more exchangeable Mg plus Na than Ca plus exchange acidity (at ph 8.2) within the same depth if the saturation with exchangeable Na is 15 percent or more in some subhorizon within 200 cm of the soil surface; and 6. has a thickness of one-tenth or more of the sum of the thicknesses of all overlying horizons, if present, and one of the following: a. 7.5 cm or more, if it is not entirely composed of lamellae (that are 0.5 cm or more thick) and the texture is finer than loamy sand; or b. 15 cm or more (combined thickness, if composed entirely of lamellae that are 0.5 cm or more thick).

11 Salic horizon has: 1. averaged over its depth an electrical conductivity of the saturation extract (ECe) of 15 ds m-1 or more at 25 C at some time of the year, or an ECe of 8 ds m-1 or more at 25 C if the ph (H2O) of the saturation extract is 8.5 or more; and 2. averaged over its depth a product of thickness (in centimetres) and ECe (in ds m- 1) of 450 or more; and 3. a thickness of 15 cm or more.

12 PLUS in other RSG-s in which Sodic Salic qualifiers are used Reference Soil Groups (RSGs) SOLONCHAKS WRB, 2006 QUALIFIERS PREFIX QUALIFIERS Petrosalic, Hypersalic, Puffic, Folic, Histic, Technic, Vertic, Gleyic, Stagnic, Mollic, Gypsic, Duric, Calcic, Haplic SUFFIX QUALIFIERS Sodic, Aceric, Chloridic, Sulphatic, Carbonatic, Gelic, Oxyaquic, Takyric, Yermic, Aridic, Arenic, Siltic, Clayic, Drainic, Novic SOLONETZ PREFIX QUALIFIERS Technic, Vertic, Gleyic, Salic, Stagnic, Mollic, Gypsic, Duric, Petrocalcic, Calcic, Haplic SUFFIX QUALIFIERS Glossalbic, Albic, Abruptic, Colluvic, Ruptic, Magnesic, Humic, Oxyaquic, Takyric, Yermic, Aridic, Arenic, Siltic, Clayic, Novic

13 Praktikus osztályozások Sigmond, 1927 SZIKES OSZTÁLYAI I-IV. Osztály Só %(sa) Szóda %(so) I < II III IV >0.5 >0.2 A két alkotó kombinációjával áll elő (_sa és_so) I = Isa/Iso IIa= IIsa/Iso or Isa/Iiso, IIb=IIsa/IIso or IIIsa/Iso IIIa=IIIsa/IIIso or IIsa/IIIso, IIIb=IIIsa/IIIso or IVsa/Iiso IVa=IVsa/IIIso or IIIsa/IVso, IVb=IVsa/IVso

14 A Sigmond által megadott 0,1 %-os szódatartalom határérték megegyezik a ph 8,5-ös határértékkel nemzetközi ph_h2o Sigmond Na2CO3 %

15 Hayward and Wadleigh, 1949 Talajféleség EC e ESP ph Nem szikes <4mS/cm <15 <8.5 Non saline Nátriumos <4mS/cm >15 >8.5 Alkali(=sodic) Sós nátriumos >4mS/cm >15 <8.5 Alkali(=sodic) saline Sós >4mS/cm <15 <8.5 Saline

16 FŐTÍPUS TÍPUS ALTÍPUS V. Szikes talajok 22. Szoloncsák talajok... (kékes)szürke, vályog, karbonátos, fenolftaleinnel vörös, hidromorf 22/1 Karbonátos (karbonát + hidrokarbonát>20%) 22/2 Karbonátos-szulfátos (szulfát>50%) 22/3 Karbonátos-kloridos (klorid>30%) 23. Szoloncsák-szolonyec talajok...mint a 22., de lehet kilúgzott A és gyengén oszlopos B1 23/1 Karbonátos (karbonát + hidrokarbonát>20%) 23/2 Karbonátos-szulfátos (szulfát>50%) 23/3 Karbonátos-kloridos (klorid>30%) 24. Réti szolonyec talajok...kilúgzott, esetleg szologyos A, B1 és B2, innentől hidromorf 24/1 Kérges (A<7cm) 24/2 Közepes (7<A<15 {ůtmutató:20} cm) 24/3 Mély (A>15 {20} cm) 25. Sztyeppesedő réti szolonyec talajok... vastag A szint 25/1 Közepes (A<20 {25} cm) 25/2 Mély (A>20 {25} cm) Szabolcsnál:-szoloncsákosodás -anionok -karbonátok eloszlása -szologyosodás 26. Szology talajok...szürke porszerű szology réteg az A-ban, CaCO3 csak a B2-tol 27. Másodlagosan elszikesedett talajok...bármely réti, öntés, csernozjom talajon lehet. Sötétebb szín, tömődöttebb szint, prizmás szerkezet 27/1 Szoloncsákos (só%>0,1% {0,15}) 27/2 Szolonyeces (kicsna/s% >20 {5})

17 A szikes talajokra jellemző folyamatok Sófelhalmozódás Semleges vagy lúgosan hidrolizáló sók. Karbonát és hidrogénkarbonát esetén a CaCO 3 kicsapódás miatt a Na gyorsan uralkodóvá válik. Na megkötés és oszlopos szint kialakulása A Na hatására fokozott duzzadás/zsugorodás lép fel. Kilúgzás A szolonyecek esetén előfordul. Agyagbemosódás is jellemző, a szerkezeti elemek felületén agyaghártya, és a Na humát miatt fekete bevonat. Eredménye a texturdifferenciálódás. Előrehaladott állapotban jelentkezik a szologyosodás, a szemcsék szétesése vázrészre és lehúzódó kolloidokra. Humuszképződés A humusz a Na miatt mozgékony, a tócsákban Na humát. A humuszosodás előrehaladott fokozata a sztyeppesedés ami a szerkezet megjavulását okozza.

18 SZIKES TALAJOKAT LÉTREHOZÓ FOLYAMATOK (Filep) SÓFELHALMOZÓDÁS AZ A-SZINTBEN SZO- LON- CSÁK JEL- LEMZŐ SZOLON- CSÁK- SZOLO- NYEC RÉTI SZOLO -NYEC SZTYEPPE- SEDŐ RÉTI SZOLO- NYEC MÁSOD LAGOS SZIKES KÍSÉRŐ - - KÍSÉRŐ SÓFELHALMOZÓDÁS A B-SZINTBEN ALAP ALAP ALAP ALAP JEL- LEMZŐ OSZLOPOS SZINT KIALAKULÁSA HUMUSZOSODÁS - JEL- LEMZŐ JEL- LEM- ZŐ KÍSÉ- RŐ ALAP - KÍSÉRŐ ALAP ALAP ALAP A FELTALAJ SZERKEZETÉNEK JAVULÁSA JELLEM- ZŐ - KILUGZÁS - - KÍSÉ- RŐ ALAP -

19 Szoloncsák talaj (sós talaj, szerkezetnélküli szikes talaj) FOLYAMATOK ALAP: sófelhalmozódás B-ben JELLEMZŐ: sófelhalmozódás A-ban KÍSÉRŐ: humuszosodás Tvízszint < 1m Nagy sótartalom, sókivirágzások, monoton szelvény, erős hidromorf bélyegek. Alap

20 Szoloncsák-szolonyec, karbonátos (sós-alkáli talaj) FOLYAMATOK ALAP: sófelhalmozódás B-ben JELLEMZŐ: oszlopos szint kialakulása KÍSÉRŐ: humuszosodás, sófelhalmozódás A-ban Tvízszint 1-1,5 m Sós talaj, oszlopos B szinttel. Apaj

21 Réti szolonyec (szerkezetes szikes talaj, kilúgzott szikes talaj, alkáli talaj) FOLYAMATOK ALAP: sófelhalmozódás B-ben, humuszosodás JELLEMZŐ: oszlopos szint kialakulása KÍSÉRŐ: kilugzás, szologyosodás China Tvízszint 1,5-3 m Kifejezett kilúgzási A (E) szint, alatta oszlopos B 1 szint. A sófelhalmozódás maximuma a B 2 -ben. Kialakulásukhoz kis sócc, periódikus oldatmozgás,

22 Sztyeppesedő réti szolonyec FOLYAMATOK ALAP: sófelhalmozódás B-ben, oszlopos szint kialakulása, humuszosodás, kilugzás JELLEMZŐ: feltalaj szerkezetének javulása=sztyeppesedés Tvízszint >3 m Erős kilugzás, barna szín, morzsás szerkezet. Fotó: Dr László Péter

23 Másodlagosan elszikesedett talaj FOLYAMATOK ALAP: humuszosodás, kilugzás JELLEMZŐ: oszlopos szint kialakulása, sófelhalmozódás B-ben JELLEMZŐ: sófelhalmozódás A-ben Tvízszint < 2 m -túlöntözés miatt a tvízszint emelkedik, és/vagy -nagy sótartalmú vízzel (talajvíz!) öntöznek

24 TALAJJAVÍTÁSI CSOPORTOK Genetikai 'Sigmond Talajjavítási Eljárás Mély szty.r.sz degradált mésztelen meszezés v. savanyú gyeng. sav. Mély-köz. szty.r.sz kilúgzott mésztelen meszes altalaj-terítés semleges körüli Köz. szty.r.sz kilúgzott & mésztelen gy. lúgos mész+gipsz köz. & kérg. r.sz regradált v. gipszes meszes altalaj-terítés Köz. & kérg. r.sz sós szikes lúgos v. meszes szódás lignitpor, CaCl2, H2SO4, HCl szódás sz. Szoloncsák sz. sós szikes meszes-szódás lignitpor, CaCl2,H2SO4, HCl

25 Sigmond dinamikai rendszere 2. Főcsoport. Szerves és ásványi eredetű talajok 4. Alcsoport. Humo-siallit-talajok 12. Talajnem. Nátrium-talajok 1. Főtípus. Alkálisóstalajok 1-7. Altípus anionok szerint 1-3. Változatok domborzat, helyi klíma, hidrográfiai, kőzet és kifejlettség szerint 2. Főtípus. Sós alkáli talajok 3. Főtípus. Kilúgzott alkálitalajok 1. Altípus. Szolonectalajok 2. Altípus. Szolonecszerű talajok 4. Főtípus. Degradált alkálitalajok 5. Főtípus. Regradált alkálitalajok 1-2. Altípus. A Kreybig-féle térképsorozaton római számokkal jelölik, pl XII-III-I

26 'Sigmond, 1923 alkáli sós talaj Jelenlegi besorolás szoloncsák sós alkáli szoloncsák kilúgzott alkáli szolonyec degradált alkáli szology regradált alkáli másodlagos szikes

27 A kedvezőtlen adottságú területek lehatárolása 1. a) Talajadottságokat érintő kritérium: alacsony hozamú, nehezen művelhető földterületek jelenléte. (Olyan területek, amelyeknek a termőértéke nem éri el az országos átlag 80%-át. Az MTA 100 pontos termőérték mutatója alapján végzik a besorolást.) b) Ökonómiai kritérium: a mezőgazdasági teljesítmény fő mutatói alapján, az átlagosnál jelentősen alacsonyabb, illetve a természeti környezet alacsony termelékenységéből adódó termelési szint. (Azok a területek, amelyek bruttó termelési értéke, illetve az ehhez kapcsolódó bruttó gazdálkodási jövedelme nem éri el az országos átlag 80%-át.) c) Társadalmi, szociális kritérium: alacsony, illetve fogyatkozó létszámú, túlnyomórészt mezőgazdasági tevékenységből élő lakosság, amelynek gyorsuló csökkenése veszélyeztetné a terület életképességét és folyamatos lakottságát. (A népsűrűség az országos átlag 50%-a alatt van és a mezőgazdasági foglalkoztatottság aránya meghaladja 8,25%-ot. A két feltételnek egyszerre kell teljesülnie.) A 19. cikk alapján lehatárolt terület nagysága ha. A támogatás mértéke a 19. cikk szerint lehatárolt fizikai blokkban 85,9 euró/ha. A 19. cikk alapján ténylegesen támogatott terület nagysága az elmúlt években ezer hektár között változott. Három feltétel együttes teljesülésére van szükség. Forrás:

28 A kedvezőtlen adottságú területek lehatárolása 2. A 20. cikk alapján történő lehatároláshoz az alábbi talajadottságra vonatkozó - feltételek közül legalább kettőnek teljesülnie kell: a) a talaj fokozott savanyúsága. (A savanyúság foka (ph) meghaladja 4,5 értéket.) b) a talaj extrém sótartalmú (szikesség). (Nátrium sók szintje 0,15% felett.) c) extrém vízgazdálkodási körülmények. (Gyenge vízáteresztő és erős vízvisszatartó tulajdonságú talajok.) d) extrém fizikai talajjellemzők. (Sűrű agyag és könnyű homok talajok.) A 20. cikk alapján lehatárolt terület nagysága ha. A támogatás mértéke a 20. cikk szerint lehatárolt fizikai blokkban 10,94 euró/ha. A 20. cikk alapján ténylegesen támogatott terület nagysága az elmúlt években ezer hektár között változott. Forrás:

29 Az Európai Közösség közös agrárpolitikájának (KAP) reformja következtében a kedvezőtlen adottságú területek lehatárolásában bevezetésre került szikesedéssel kapcsolatos biofizikai kritériumok Forrás:

30 Szikes talajok országos térképei

31

32

33

34 Practical biological classification of de Sigmond, 1927 based on samples form 0-30 and cm Salt % Soda % Class I < ~3 ms/cm ~ph8.5 Class II Class III Class IV >0.5 >0.2

35

36

37

38

39 Tóth G, Adhikari K, Várallyay Gy., Tóth T, Bódis K, Stolbovoy V Updated Map of Salt Affected Soils int he European Union. In. Tóth G, Montanarella L and Rusco E (eds.) Threats to Soil Quality in Europe EUR EN 151 pp Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities; Készült Szabolcs István 1974-es térképe alapján

40 Magyarország szikes talajainak kategóriái a Nagyalföld területén Szabolcs (1974) alapján Talajtípus Terület A foltok száma Átlagos foltméret neve a térképen Szórás (A típus száma) km 2 % % km 2 km Sodic solonchak(no 2) Sodic solonchak-solonetz(no 3) Calcareous meadow solonetz(no 4) Calcareous solonetzic meadow soil (No 6) Meadow solonetz(no 7) Meadow solonetz turning into steppe formation(no 8) Solonetzic meadow soil(no 9) Chernozem and meadow chernozem salty in deeper layers(no 10) Potential salt affected soils(no 11) Non salt-affected soils(no 12) Összesen

41 km Kilometers Középtáj Kistáj A szikesek kistájon belüli területi részaránya [%] Egységes Országos Vetület

42 A hazai szikesek elterjedése Magyarország tájainak felosztása alapján [Magyarország tájainak rendszertani felosztása] 1. Alföld Dunamenti síkság KNP TAKI jelentés Függelék p Dunamenti síkság KNP TAKI jelentés Függelék p Dunamenti síkság Tolnai Sárköz Várallyay-Szabolcs A és T Vol 15 p Duna-Tisza közi síkvidék Szabolcs-Jassó A és T Vol 10 p Bácskai síkvidék Mezőföld Várallyay-Szabolcs A és T Vol 15 p Drávamenti síkság 1.6. Felső-Tiszavidék *Tiszabercel* 1.7. Közép-Tiszavidék Excursions A és T Vol 14 Suppl. p Alsó-Tiszavidék Szabolcs-Jassó A és T Vol 10 p Észak-alföldi hordalékkúp-síkság "J-37" TAKI könyvtár Szakvélemény, p Nyírség Szabolcs A és T Vol 16 p Hajdúság Berettyó-Körösvidék Szabolcs A és T Vol 13 p Körös-Maros köze Ĺbrahám A és T Vol 16 p Kisalföld Győri-medence Győri-medence Szabolcs és Ĺbrahám A és T Vol 16 p Marcal-medence pld Répcelak 2.3. Komárom-esztergomi síkság pld. Tát 3.2. Répcesík Várallyay A és T Vol 13 p11

43 Középtáj Helység só% kicsna% ph FizFé CaCO3% Avast sómax tvízmély talajtip A B A B A B A B A B cm cm cm Apaj KNP hv v szódás szk Solt KNP v v szk-os l Szekszárd hv v Cegléd v v kszc Nagyhörcsök v v köszc kszc Hortobágy P hv av kszc 1.8. Dorozsma ah ah szk 1.9. Szentistván hv av kszc ůjfehértó hv v szk Konyár h av kszc Csanádpalota v a kszc Lászlómajor h h szk Iván v v kszc A és B: fizikai féleség, összes só, ph, mészállapot; A szint vastagság, sómaximum helye, talajvízszint mélysége, kicsna%, talajtípus FizFél:hv=homokos vályog, v=vályog, a=agyag, av=agyagos vályog Talajtípus: szk=szoloncsák, szc= réti szolonyec, k=kérges, kö=közepes, l=láptalaj

44 Az egyes régiók összevonása KISTÁJ Herke et al. Treitz 'Sigmond Kiskunfélegyháza vidéke Hortobágy Békéscsanádi löszhát Mindenegyes síkvidéki középtájban előfordul szikes talaj. Részletes listát ad azokról az alföldi településekről amelyekben szikes talajok fordulnak elő Treitz Péter: CSM pp