-A talaj vízháztartás szabályozása -Melioráció -Belvíz -Vízhatás/Öntözés hatása a talaj fizikai és kémiai tulajdonságaira

Átírás

1 -A talaj vízháztartás szabályozása -Melioráció -Belvíz -Vízhatás/Öntözés hatása a talaj fizikai és kémiai tulajdonságaira

2

3 A talaj, mint vízraktározó Magyarországon a talaj felső egy méteres rétege mintegy km³ víz raktározására képes. (Légköri csapadék mm/év -> km 3 /év, Balaton 2-2,5 km 3 ) Ennek mintegy %-a a növény számára nem hozzáférhető holtvíz, 40 45%-a pedig hasznosítható víz.

4 A vízraktározó képességet meghatározza: a talaj víz tározására alkalmas pórusterének vízzel telítettsége ( tele palack effektus ) felső rétegének átfagyása ( fagyott palack effektus ); felszínén, illetve felszín közeli rétegeiben kialakuló lassú víznyelésű réteg, amely megakadályozza vagy lassítja a talaj potenciális nedvességtározó terének feltöltését ( ledugaszolt palack effektus ) (Várallyay György)

5

6

7 A vízbő vízháztartási helyzetek alapvető megnyilvánulásai: káros felszíni vizek keletkezése, levegőtlenséggel járó túl nedves talajállapot, magas talajvíz okozta vízbőség. HEFOP

8 Komplex melioráció A teljes javítási (kémiai, fizikai és biológiai) és vízrendezési eszköztár térségi szemléletű együttes alkalmazása az ún. komplex melioráció. Javításra szoruló talajaink nagy részén kémiai (savanyodás, szikesedés) jellegű korlátozó tényezőkhöz a szabályozatlan nedvességviszonyok is társulnak. A talajokon kémiai és fizikai talajjavítás hatékonyságának alapvető feltétele, hogy mezőgazdaági tábla talajának nedvességszabályozása megtörténjen.

9 Meliorációs beruházások területe (ha) között Tevékenység Talajcsövezés Mélylazítás Talajvédelem Tereprendezés Magyarországon a melioráció keretében végzett nedvességszabályozás témakörébe a vízbőségből adódó helyzetek kezelése tartozik (öntözés nem).

10 Belvizes években akár ezer hektár időszakos vízborítás alá kerülhet 100 ezer hektárnál nagyobb téli-tavaszi belvíz: 1963, 1965, 1966*, 1967*, 1969, 1970*, 1971, 1977, 1979*, 1981, 1985, 1986, 1999*, 2000*, 2003, 2005, 2006*, 2010*. 100 ezer hektárnál nagyobb nyári belvíz: 1965, 1970, 1975, 1980, 2006, 2010*. * 200 ezer hektárnál nagyobb belvízelöntéses év Ópusztaszer Felgyő január

11 Belvíz képződését kiváltó tényezők két csoportja változékonyság alapján Állandó vagy alig változó tényezők Domborzat Talajtani tulajdonságok változtatható javítható tulajdonság nem változtatható adottság Sekélyföldtani adottságok Időben változó tényezők Meteorológia Hidrológiai tényezők Mezőgazdasági beavatkozások (pillanatnyi agrotechnikai színvonal) Belvízcsatornák kiépítettsége, karbantartottsága Területhasználat Melioráció Település rendezés

12 Belvízképződési hajlamot meghatározó talajparaméterek 1. A vízforgalomban résztvevő talajrétegek vastagsága (sekély termőrétegű talajok víztároló kapacitása kicsi). 2. A talaj kötöttsége Kötött talajok: 60%-nál nagyobb leiszapolható részarány, 3,5%-nál nagyobb higroszkópossági érték, 42-nél nagyobb K A érték, penetrációs ellenállása >2.5 MPa. A legkedvezőbbek a vastag termőrétegű, középkötött vályogtalajok.

13 Belvízképződési hajlamot meghatározó talajparaméterek Porozitás A vízgazdálkodást alapvetően befolyásolja a talaj összporozitása (P). Kedvező P: 50-60%. Réteg feletti vízpangást okoz az a tömörödött talajréteg, amelynek térfogattömege 1,55 g/cm 3 -nél nagyobb, porozitása pedig 36-38%-nál kisebb.

14 A talaj pórusméret eloszlása a fizikai féleség függvényében Belvíz kialakulásához vezethet a gyenge vízvezető képesség (pl. agyag talajoknál), a finom pórusok nagy aránya, a főként szűk, erősen víztartó kapillárisokból álló pórustér. (Pórusátmérő 3 30 m: talaj vízgazd., vízvezetés, víztartó képesség)

15 A talaj víznyelő és vízáteresztő képessége Víznyelés A víz a talaj felszínéről a pórusokon, esetleg repedéseken keresztül jut a talajba. A víz átnedvesít egy vékonyabb talajréteget, azaz megtölti annak teljes pórusterét. Ez a folyamat a víznyelés. Sebessége függ a talaj fizikai és kémiai tulajdonságaitól. Vízáteresztő képesség A vízzel feltöltött talajrétegben ezután már csak a különböző fékezőerők által befolyásolt áteresztés történik a gravitáció és a szárazabb talajrétegek szívóerejének hatására. Ezt beszivárgásnak is nevezik és sebessége állandó.

16 A talajok felosztása a beszivárgó víz állandó sebessége alapján: igen nagy vízáteresztés > 500 mm/h nagy vízáteresztés mm/h jó vízáteresztés mm/h közepes vízáteresztés mm/h gyenge vízáteresztés mm/h igen gyenge vízáteresztés mm/h szélsőségesen gyenge vízáteresztés < 10 mm/h

17

18 A belvízképződés talajtani okai 1. Érkező vízmennyiség > víznyelés sebessége 2. Vízzel telített a talaj 3. Fagyott talajfelszín 4. Tömör réteg a felszínen 5. Tömör réteg a felszín alatt (eketalp) 6. Agyagfelhalmozódás 7. Szikes a talaj

19 A vízbő vízháztartási helyzetek megelőzése A felszíni vizek összegyülekezése megelőzhető: tereprendezéssel, amely megszünteti a lefolyástalan mélyedéseket, a lefolyástalan teknők céldrénekkel való víztelenítésével, mikro tereprendezéssel, átművelhető, átjárható vápák kialakításával, alagcsövezéssel, a vakond-drénezéssel.

20 A felszíni vizek kezelése A felszíni vizek elvezetésére a gyakorlatban leggyakrabban a csatornanyitó ekével kialakított ideiglenes levezető csatornákat és ritkábban céldréneket alkalmazzák. A tábláról elfolyó víz befogadójaként a táblaszéli csatorna szolgál, az üzemi csatornahálózat valamilyen közcélú csatornába torkollik.

21 Céldrén a felszíni vizek elvezetésére

22 Talajvíz minősége és mélysége, valamint a szikesedés összefüggése A szikesedés legfontosabb oka a talajvízből történő só-felhalmozódás, vagy a nem megfelelő minőségű öntözővíz. A talajvíz kémiai szempontból minden esetben hígabb vagy esetenként töményebb sóoldat. Talajvízből történő szikesedésre akkor kell számítani, ha a talajvíz mélysége a kritikus talajvízszint fölé emelkedik (pl. nem megfelelő öntözés okán). A kritikus talajvízszintet a só-felhalmozódás, illetve a só-kilúgzás mérlege alapján határozták meg.

23 A kritikus talajvízszint Az a talajvízszint mélység, amelynél a talajszelvényben a kilúgzási és sófelhalmozódási folyamatok egyensúlyban vannak (a lefelé irányuló vízmozgás képes kilúgozni a kapillárisan emelkedő sókat). Kritikus talajvízszint meghatározásánál figyelembe vett jellemzők: a talaj vízgazdálkodási tulajdonságai, a talaj átlagos oldható sótartalma, a talajvíz só- és nátriumtartalma, a talaj kémhatása.

24 Hazánkban a kritikus talajvízszint mélysége 1,5-4 m között változik.

25 Az öntözés célja I. Tároló öntözés. A vegetációs időn kívül, ha a talajunkat az őszi és téli csapadék nem tudta feltölteni alkalmazzuk a tároló öntözést. Ilyenkor a talajt vízkapacitásig feltöltjük, hogy megkönnyítsük a vegetáció indulását. Fagyvédelmi öntözés. Mielőtt a légköri hőmérséklet fagypontra süllyedne, beindítják az esőztető öntözőberendezést. A megfagyó vízből felszabaduló hő megakadályozza a bibe és a porzók megfagyását. Fagyvédelmi öntözésre csak a kisintenzitású (2-4 mm/óra) esőztető berendezések alkalmasak. Talajvédelmi öntözés. Két okból alkalmazhatjuk. káros sók kimosása adott talajrétegből és szélerózió megakadályozására laza felszínű talajokon. A szélerózió megakadályozására csak esőztető berendezések alkalmasak mm öntözővizet kijuttatva megakadályozzuk a szélverést.

26 Az öntözés célja II. Vízpótló öntözés. Ha a talaj vízkészlete nem elegendő a növény kedvező életfeltételeihez. Frissítő öntözés. Frissítő öntözést akkor alkalmazunk, ha a légköri hőmérséklet magas és a levegő páratartalma alacsony. Ilyenkor a levegő páratartalmának növelése mellett a növények leveleit hűtjük és így kedvező körülményeket teremtünk a fotoszintézis és a transzspiráció folyamatainak. A frissítő öntözés egyszeri vízadagja 5-10 mm és elsősorban esőztető öntözőberendezések alkalmasak végrehajtására. Tápláló öntözés. A növények számára szükséges tápanyagokat oldott formában az öntözővízzel juttatjuk ki a növények tenyészterületére. Növényvédelmi öntözés. Elsősorban az esőztető öntözőberendezések, ezen belül a kisintenzitású mikroesőztetők alkalmasak növényvédőszerek kijuttatására oldal formájában. Színező öntözés. Gyümölcs érésének időszakában, amikor nincs természetes harmat képződés az éjszakai órákban. A színező öntözést mindig az éjszakai és hajnali órákban alkalmazzuk.

27 Öntözés talajtani hatásait befolyásolja: Talajtani adottságok Öntözővíz mennyisége, minősége Talajvíz mélysége, mozgása, összetétele Öntözés módja, gyakorisága

28 Öntözőfürt Helytelen öntözés következtében a feltalaj feliszapolódása következik be, a kiszáradt feltalaj kérgesedik, helyenként vízállásos foltok jelennek meg.

29 Öntözés talajtani hatásai (összefoglalva) Kedvező talajtani hatásai: Növények jobb vízellátása Intenzívebb tápanyagfeltáródás és tápanyagfelvétel Káros sók kilúgozása Melioratív öntözés (pl. defláció elleni védelem)

30 Kedvezőtlen változások I.: Szerkezet romlás (eliszapolódás: a talaj elemi szemcsékre esik szét, tömődöttség, repedezettség, cserepesedés) Redukciós folyamatok fellépése Tápanyagok kilúgozása (elősegíti a Ca-ban szegény öntözővíz, a talaj jó vízáteresztő képessége, jó drénviszonyok ) (N!) Rétiesedés (hidromorf talajbélyegek megjelenése pl. csernozjom talajon -> réti csernozjom) Láposodás (elsősorban nehéz mechanikai összetételű réti talajokon, réti öntésen) Oka: időszakosan túl bő nedvességviszonyok

31 Másodlagos szikesedés Másodlagosan elszikesedett talaj: Eredetileg nem szikes talaj, ahol a természeti körülmények változása vagy az emberi tevékenység hatására sófelhalmozódás, illetve kicserélhető nátriumtartalom növekedés indult be. Az eredeti talaj bélyegei és tulajdonságai, valamint a szikes talajokra jellemző tulajdonságok egymás mellett jelentkeznek. Másodlagos szikesedés oka nem megfelelő minőségű, nagy sótartalmú öntözővíz (összes sótartalom legyen < 500 mg/l), felemelkedő nagy sótartalmú talajvíz (öntözés, halastavak, víztározók), ami felszállítja a mélyebb rétegek sótartalmát, vagy a felemelkedő talajvíz akadályozza a vízben oldható sók természetes kilúgozását.

32 A másodlagos szikesedés jellemző esetei a sótartalom növekedés helye szerint

33 A különböző vizek használhatósága öntözésre A szóda tartalmú vizeket öntözésre használni nem szabad. A fizikailag tisztított vizek, a csepegtető öntözési eljárás kivételével bármely öntözőberendezéssel kijuttathatók. A csepegtető öntözési eljárás a mikrokapillárisok, illetve labirintusok könnyű eltömődése miatt, különleges vízminőségi követelményeket támaszt. Ezek a követelmények a következők: lebegő anyag tartalom: < 50 mg/l kémhatás (ph): < 7 összes oldott anyag: < 500 mg/l mangán (Mn): < 0.1 mg/l összes vas (Fe): < 0.1 mg/l hidrogénszulfid: < 0.5 mg/l baktérium szám: < db/ml

34

35 Az öntözővíz sótartalma Sótartalmat koncentráció egységben vagy vezetőképességgel lehet kifejezni. Mg/l, ms/cm (milli-siemens/cm) A víz vezetőképessége (EC) és sókoncentrációja (c) között lineáris az összefüggés (ha EC<4): C (mg/l)= 640 EC (ms/cm)

36 Öntözővíz minősége Na %: kationok közötti nátrium részarányt fejez ki % Na Na 100 ( 2 ) ( 2 Ca Mg ) ( Na ) ( K ) Ha a víz hidrokarbonátos: a Na % maximum 35%. Ha a víz klorid, vagy szulfátos: a Na % maximum 45%.

37 Öntözővíz minősége Szikesítő hatást fejez ki: A víz só-koncentrációjának és SAR értékének növekedésével a szikesítő hatás fokozódik.

38