TALAJJAVÍTÁS. Prof. Dr. Blaskó Lajos

Átírás

1 TALAJJAVÍTÁS Prof. Dr. Blaskó Lajos

2 Természeti erőforrás Folytonos Megújítható Nem megújít -ható Napenergia Szél, áramló víz Tiszta levegő Tiszta víz Termékeny talaj Növények állatok Fosszilis tüzelő anyag Ásványok

3 Kimeríthető Ki nem meríthető Nem megújuló Megújuló Korlátlan mennyiségű Szénhidrogének (kőolaj, földgáz) Fémes- és nem fémes ásványok Erdő Napenergia (szoláris e, a Föld belső melege (geoterm.e), levegő-, szél-, víz mozgása (ár-apály energ.) Korlátozott mennyiségű Termőföld

4 Korlátozott mennyiségű erőforrás Jelenleg több, mint 7 milliárd ember él a Földön, és kb év között duplázódik meg ez a szám. A Föld lakóinak száma 2014-ben átlépte a 7 milliárdot 2015: 7,3 milliárd A jelenlegi felmérések szerint a Föld kapacitása kb. 12 milliárd ember eltartására elegendő, így ha egy pár év múlva nem találunk új erőforrásokat, vagy nem tudjuk tovább növelni a termelékenységet, akkor elképzelhető, hogy ra bekövetkezik a sokak által jósolt világvége. et/world/2015/

5 A termőtalaj előbb elfogyhat, mint az olaj Kádár Imre (MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet, Budapest) Frissítve: június 5. Az éhezők száma a 800 milliót ma is meghaladja a Földön, és ez a szám drasztikusan nőni fog A rendszerváltás óta Magyarországon 850 ezer hektárral csökkent a termőterület, ebből 80 ezer hektárt véglegesen kivontunk a mezőgazdasági termelésből. Elnyelték az ipar, a városok, az autópályák. Mi nem tudunk elvonulni az ökológiai krízis elől, mint vadászó-gyűjtögető vagy vándorló földművelő őseink Mi történhet? Valóban így lesz, vagy ez csak riogatás? szántó termőterület év 1000ha , , , , , , ,50 851,60

6 Megújuló vs. nem megújuló erőforrás A talaj feltételesen megújuló (megújítható) természeti erőforrás. Ésszerű használata során nem változik irreverzibilisen, minősége nem romlik szükségszerűen és kivédhetetlenül. Megújulása nem megy végbe automatikusan. Zavartalan funkció-képességének, termékenységének fenntartása, megőrzése állandó tudatos tevékenységet követel, amelynek legfontosabb elemei az ésszerű földhasználat, talajvédelem, agrotechnika és melioráció. Várallyay

7 Talajdegradációs folyamatok kezelhetősége és a talaj erőforrás megújíthatósága

8 Talajerő-gazdálkodás Azon tevékenységek összessége, amelyek a talaj termékenységének megtartása és növelése céljából végzünk. a talaj termékenységégének helyes talajműveléssel, trágyázással, talajjavítással, talajvédelemmel, vízgazdálkodással, okszerű talajhasználattal való megőrzése

9 Talajdegradáció (talajromlás) Minden olyan folyamat, amely a talaj termékenységét csökkenti, minőségét rontja, funkcióképességét korlátozza, vagy akár a talaj teljes pusztulásához vezet.

10 Tömör kőzet2,3% A talaj termékenységét gátló tényezők (Magyarország összes területének %-ban) Nem károsított 42% Homok 8% Savanyú 12,8% Szikes 8.1% Mélyben szikes 2,6% Nagy agyagt. 6,8% Nagy homoktart. (8%) Savanyú kémhatás (12,8 %) Szikesedés (8,1 %) Szikesedés a mélyben (2,6 %) Nagy agyagtartalom (6,8 %) Erózió Láposodás, mocsarasodás (1,7 %) 15,6 Erózió (15,6 %) Felszínnél tömör kőzet (2,3 %) Nem károsított (42,1 %)

11 Talajdegradációs régiók

12 A talajpusztulás formái Talajpusztulási formák csoportosítása kémiai -Savanyodás, -szikesedés, - talajszennyezés. -tömörödés, fizikai - szerkezetromlás - porosodás stb. vízerózió, - szélerózió -

13 Sekély termőrétegű talajok 0,4 Kedvezőtlen adottságú területek Magyarországon (millió hektár) Forrás: Talajvédelem Magyarországon. FM Vízerózió által veszélyeztetett lejtős terület 2,3 Szélerózió által veszélyeztetett terület 1,4 Savanyú talajok 2,3 Szikes talajok 0,6 Másodlagos szikesedéssel veszélyeztetett terület 0,4 Kedvezőtlen altalajú tömődött talajok 1,2

14 A talajjavítás fogalma Talajjavításon, azoknak az eljárásoknak az összességét értjük, amelyek a talaj termékenységét tartósan növelik valamely talajhiba kiküszöbölésével, vagy valamely eddig hiányzó kedvező talajtulajdonság létrehozásával

15 A talajjavítás módjai, eszközei A megcélzott állapot eléréséhez felhasznált eszközöket tekintve kémiai, mechanikai és biológiai talajjavításról beszélünk. Komplex melioráció. A teljes kémiai, fizikai javítási és vízrendezési eszköztár térségi szemléletű együttes alkalmazása.

16 A kémiai javítás a talaj kémhatásának 5,5-8,2pH értékek között tartását, és kicserélhető kalcium uralkodóvá tételét célozza. A mechanikai javítás Lazítási eljárásokat jelent, amelyek a talaj tömődöttségét a szokásos művelt rétegnél mélyebben (60-90cm) mérséklik. Felszinalakítás Homoktalajok kolloidtartalmának növelése A biológiai javítás fogalomkörébe tatoznak mindazon eljárások, amelyek a talaj biológiai aktivitását, szervesanyag készletét növelik, és ezáltal javítják fizikai, kémiai és kolloidikai tulajdonságait.(zöld trágyázás, mikroba készítmények stb.) A teljeskörű vízrendezés, nedvességszabályozás a felesleges vizek elvezetését, a talajvízszint szabályozását és a hiányzó víz öntözéssel való pótlását jelenti.

17 Sekély termőrétegű talajok 0,4 A talaj savanyodása Vízerózió által veszélyeztetett lejtős terület 2,3 Szélerózió által veszélyeztetett terület 1,4 Savanyú talajok 2,3 Szikes talajok 0,6 Másodlagos szikesedéssel veszélyeztetett terület 0,4 Kedvezőtlen altalajú tömődött talajok 1,2

18 Savanyú talajok a Földön Savanyú talaj foglalja el a földfelszín 30%-át, Fő előfordulásuk: mérsékelt humid klíma erdő övezetében és humid trópusi és szubtrópusi területeken (von Uexküll and Mutert 1995). Trópusi savanyú talajok mintegy 2 milliárd hektáron vannak, ami 14%-a a világ jégmentes területeinek. Föld növénytermesztésre alkalmas területeinek kb. 40%-a savanyú kémhatású.

19 A talajok vízgazdálkodásának ökológiai jelentősége Erős felszíni elfolyás Kilúgzásos típus Egyensúlyi típus Párologtató típus

20 Kilúgzásos típus A kilúgzás:a vízben oldódó anyagok kimosódása a talajszelvényből, tulajdonképpen a mállás velejárója. A kilúgzás előfeltétele a lefelé áramló talajoldat, valamint az oldható anyagok jelenléte, vagy keletkezése. A kilúgzás függ a csapadék mennyiségétől, és a párolgás mértékétől, mivel e kettő szabja meg a talajban lefelé irányuló nedvesség mozgás intenzitását. Függ továbbá a talajoldat kémhatásától és a talajon élő növényzet vízfelhasználásától. A kilúgzás eredménye a felső talajszinteknek elsősorban kalciumkarbonátban és az annál jobban oldható anyagokban való elszegényedése.

21 A talaj savanyodása Savasodás= H + növekedés A savanyodás kémiai értelemben a savtermelő folyamatok összességét jelenti, és ennek eredője a kémhatás csökkenésével mérhető és jellemezhető. Elektron + és - Proton H + Elektron

22 Bio-geokémiai ciklusok Az elemek körforgalmát a Földön a bio-geokémiai ciklusok írják le. A bio-geokémiai ciklusok általános jellemzői: Az elemek az élettelen környezettől az élő környezetbe, majd onnan vissza az élettelen környezetbe vándorolnak (pl. a fotoszintézis során széndioxid fixáció és a légzés) A körforgalomban átmenetileg nem hasznosított nagy elemraktárak alakulnak ki (pl. a fosszilizáció) Az elemek vándorlásuk során a szervetlen, illetve szerves kötésbe kerülnek, miközben oxidációs állapotuk is folyamatosan változik

23 Természetes savképző folyamatok a talajban Okai: Szén ciklusban - CO 2 képződés (pl. gyökérlégzés, mikroba tevékenység) Nitrogén ciklusban nitrifikáció biomassza lebontás, humuszosodás (szerves savak) -> természetes talajfejlődés > következménye -> talaj degradáció Kén ciklusban

24 Proton termelő és fogyasztó folyamatok a szén, nitrogén és kén ciklusokban Talaj levegő: O 2 tartalma: 15% CO 2 tartalma: a levegőbeni 0,03%-hoz képest 1-3%, de elérheti a 14%-ot is. ion

25 A szén ciklushoz kötődő savanyodás

26 N-ciklus

27 Proton termelő és fogyasztó folyamatok a nitrogén ciklusokban

28 Nitrifikáció A talajművelés és az öntözés megváltoztatja a talajban a nitrogénátalakulási folyamatokat, a talajművelés az oxidációs folyamatoknak kedvez, és fokozza pl. a szervesanyag-lebontás intenzitását. Ezzel fokozza a nitrifikációt, míg öntözéssel a denitrifikációs folyamatok kerülnek előtérbe, ami növeli a gáz alakú nitrogénveszteségeket a talajból.

29 A talalaj N 2 O kibocsátását meghatározó tényezők A dinitrogén-oxid kibocsátásának mértéke függ: elsősorban a talaj szervesanyag- és nitrogéntartalmától, szoros összefüggésben van a nitrogén bevétellel. víztartalmától (Kis relatív víztartalom esetén NO keletkezik, míg nagy relatív víztartalom esetén N2 gáz szabadul fel. A talaj ideális víztelítettsége a dinitrogén-oxid keletkezéshez 60-80%.) Következésképp: a szélsőséges időjárási körülmények, mint például az extrém száraz vagy extrém csapadékos időszakok nem kedveznek a dinitrogénoxid keletkezésének. k-2012/06_horvath.pdf

30 Proton termelő és fogyasztó folyamatok a kén ciklusokban

31 Növények kation és anion felvétele /sardi/talajtan_es_agrokemia/02_noven

32 A gyökér kation felvételének ioncsere folyamatai

33 Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ talaj kolloid Ca 2+ Műtrágyák savanyító hatása Ca 2+ Ca 2+ H + H + H + H + talaj H + H + H + H + H + H + H + H+ H + H H Ca 2+ Kiegészítő mésztrágyázás szükséges! 100 kg/ha műtrágya hatóanyagra: kolloid ammóniumnitrát esetén 0,16 t/ha CaCO 3 ammóniumszulfát esetében 0,54 t/ha CaCO 3 karbamid esetében 0,18 t/ha CaCO 3 kálisó esetében 0,16 t/ha CaCO 3 H + H + H + H + H + H +

34 Savanyodás az intenzíven használt mezőgazdasági területeken ph (KCl) A kicserélhető kationok által pufferolt tartományban savterhelés hatására jelentős ph csökkenés:

35

36 A ph(kcl) = A+b1*N[kg/ha]+b2*P2O5[kg/ha] *b3*k2o[kg/ha] egyenlet paraméterei és statisztikai jellemzői az A és B 1732-es karcagi OMTK kísérletben Kísérlet A N,P,K hatás együtthatói b1(n) b2(p) b3(k) T-próba KgA /M0/ KgA /M+/ KgB /M0/ KgB /M+/ R 2 b1 (N) b2 (P) b3 (K) 4,64-7,0 E -5-5,2 E -6-2,0 E -5 0,42-0,01% nsz -10% 6,01-1,8 E -4-1,3 E -5-7,7 E -6 0,72-0,01% nsz nsz 4,80-9,1 E -5-1,1 E -5 2 E -5 0,55-0,01% nsz nsz 5,90-1,5 E -4 1,4 E -5-3,0 E -5 0,57-0,01% nsz nsz

37 Összefüggés a N-műtrágya adag és a talaj ph között ph(kcl) Gyengén savanyú értékről meredekebb csökkenés, mint erősen savanyúból 6,2 6,0 5,8 5,6 5,4 5,2 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 4,0 3,8 3,6 6,0 4,9 4,7 4,3 Meszezett ph /M+/ Y=6,00-1,83E -4 X R=-0,8472 n=40 p<0,0001 ph /M0/ Y=4,65-6,58E -5 X R=-0,6084 n=40 p<0,0001 Meszezés nélkül Karcag A cm év N mûtrágya (kg/ha)

38 A ph változás mértékéből levonható következtetés: Talaj ph A talaj savterheléssel szembeni érzékenysége függ a kiindulási értéktől. A savterhelés hatását ma még a kicserélhető kationok pufferolják, de növekvő szerepe van az alumínium vegyületeknek is. ph (KCl) 8 Gyengén savanyú talajon azonos savterhelés nagyobb ph változást okoz, mint erősen savanyún. 7 Karbonát puffer 6 5 Kicserélhető kationok pufferolnak 4 3 Aluminium vegyületek pufferolnak Savas terhelés

39 ph(kcl) A talajsavanyodás folyamata 6,4 6,2 6,0 5,8 5,6 5,4 5,2 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 N2 N0 N3 N0P0K0 N2P1K1 N3P1K Évek Pétisó A1725 Karcag A17meszezetlen 0-20cm Ammónium-nitrát A1732 N0 N3 N2

40 Talaj savanyúság Potenciális savanyúság Al 3+ Ca 2+ H + Agyag Oldat ph

41 Savformák: A kolloidok felületén levő hidrogén ion potenciális savanyúság A mérés módja szerint: KAPPEN: n Ca- acetáttal leválasztott hidrogén mennyiség hidrolitos aciditás (Y1, dimenzió nélküli szám) = átszámítható meé-re. DAJKUHARA: n KCl- oldattal leválasztott hidrogén mennyiség (Y2). Veszélyesebb! Enyhébb beavatkozás, de ha itt is bekövetkezik H-ion leválasztás, komoly savasodási problémákat jelez (pl. oldható Al jelenlétére utal). ph - vizes szuszpenzióban, szűrletben aktuális savanyúság

42 A talaj adszorbeált kation összetételét jellemző paraméterek A talajban gyakran előforduló kationok: Ca 2+, Mg 2+, Na +, K +, H + (ill. H 3 O + ) és Al 3+ A talaj kémhatásának szabályozása szempontjából Lúgos kémhatásúvá teszik a talajt (kicserélhető bázisok): Ca 2+ -, Mg 2+ -, Na + - és K + -ionok Savanyú kémhatásúvá teszik a talajt: Al 3+ és H 3 O + ionok

43 Miért savas az Al 3+? Al 3+ ionokat az oldatban vízmolekulák veszik körül (okta-éderes elrendezés). Az Al 3+ erősen pozitív töltése elektronokat von el a víz oxigénjéből (H 2 O). Ez H 2 O-t erősebben savassá teszi. A jelenséget Al hidrolízisnek hívjuk A Fe 3+ hasonlóan viselkedik. Al 3+ + H > Al(OH) ++ + H + Al(OH) ++ + H 2 O ---> Al(OH) H + Al(OH) H > Al(OH) 3 + H +

44 Csökken a talaj ph-ja, A talaj bázikus kationokban (Ca, Mg, Na, K) és tápanyagokban elszegényedik Romlik a szerkezet (cementáló-anyag veszteség), (ált. tömörödött), Agyagásványok szétesése, Nő a fémek oldhatósága (Al, Cd, Mn - toxicitás), Mikroorganizmusok faji összetétele megváltozik (gombák), Termés mennyisége, minősége csökken. Az erős talajsavanyúság káros hatásai

45 Ca veszteségek A savanyú talajainkon a növényi elvonás: 40-80kg/ha/év, a savas esők hatása: kg/ ha/év, a kimosódás: kg/ ha/ év, a műtrágyázás: kg/ha/év, Összesen: kg/ ha/ év, átlagosan mintegy 250kg/ha/év CaCO 3 veszteséggel számolhatunk

46 Talajsavanyúság, mészállapot és a tápanyagszolgáltatás néhány összefüggése

47 Kémhatástól függő talajproblémák Erősen savanyú talaj Lúgos talaj Alumínium toxicitás Mangán toxicitás Ca és Mg hiány Pillangósok Mo-hiánya P megkötődés Fe és Al által Vas hiány Mangán hiány Zn- hiány Sok só (néhány talajban) Burgonya baktériumos betegségei Gyenge baktérium tevékenység Csökkent N- átalakulás

48

49 Meszezés hatására bekövetkező nitrogén mobilizáció

50

51 Szervetlen foszfor formák a kémhatás függvényében

52 Foszforműtrágyák átalakulása a talajban A növények által kb % hatóanyag hasznosul a vízben oldható Ca(H 2 PO 4 ) 2 vegyületből, mozgása a talajban nem jellemző A talajok kémhatása: a foszfor műtrágyák hasznosulását akadályozzák a ph-szerinti oldhatatlan vegyületek képződései HEFOP

53 A talajok kémhatása szerint változik az oldhatóságuk: savanyú talajokon oldhatatlanokká válnak ph=3,5 4,5 megkötődnek vasfoszfátok vegyületeiként, pl. FePO 4.2H 2 O strengit ph = 4,5-6,5 között oldhatatlanokká válnak, aluminium-foszfátokká alakulnak: AlPO 4.2H 2 O variscit ásványok képződnek HEFOP

54 Meszes, lúgos talajokon ph = 7,0 felett gyenge savban oldható CaHPO 4 vegyületek képződnek lúgos vagy meszes talajokon a vízben oldható műtrágya foszfor vegyületei nem oldható hidroxifoszfátokká ill. fluor-apatittá alakulnak HEFOP

55 A növények által felvehetetlen foszfor vegyületek időről időre felhalmozódnak a talajok szántott rétegeiben A talajvizsgálatokkal kimutatható foszfor felhalmozódás elsősorban a semleges és mésztartalmú talajokban jelentős A növények gyökérsav-termelése és kedvező csapadékellátottság elősegítheti az újra hasznosulást HEFOP

56 Vízoldható és kicserélhető foszfor

57 Alumínium és vasfoszfát arányának csökkenése

58 Kémhatás és a mikró-tápanyagok felvehetősége

59 A ph és néhány fémes elem felvehetősége közötti összefüggés

60 ph,mészállapot mikroelem összefüggések A nagy változások a Ca-karbonát megjelenésekor tapasztalhatók.

61 ph,mészállapot mikroelem összefüggések

62 Zn- hiányos kukorica Meszezés + Tartós, nagyadagú foszfor trágyázás

63 ph, mészállapot toxikus elem összefüggések

64 Al toxicitás 5,5, ph érték alatt az Al 3+ olyan koncentrációban lehet a talajoldatban, hogy az már toxikus növények számára.. Erősen gátolja gyökér növekedését és a foszfor felvételét. Az Al toxicitás a savanyú talajok legfontosabb problemája. Mn és Fe szintén toxikus lehet, mert oldékonyságuk megnő savanyú körülmények között.

65

66 library/ff/soil_aluminum_and_test_interpre tation.htm

67 A jelentős élettani hatású elemek felvehetőségének változása a talaj savanyodásával : Műtrágya szint Cd (mg/kg) Sr (mg/kg) meszezetlen meszezett meszezetlen meszezett N0 P0 K ,5 254 N2 P0 K0 197,5 69, ,5 N2 P0 K ,5 213,5 N2 P2 K1 81,5 91,5 175,5 215,5 N4 P3 K1 70,5 69,5 212, ,5 67,5 251,9 235,1 Műtr kez.átlag (SzD 5% )/Mért D (37) -33 (61,2) -16,8

68 ph, mészállapot, nehézfém összefüggések 6 5 Keszthely A cm Pb mg/kg t Sigmoidal(Boltzmann) Chi 2 = 0,59 R^2=0,5254 Init(A1) = 4,35 Final(A2) = -26,98 XatY50(x0) = 7,77 Width(dx) = 0,14 XatY20 = 7,57 XatY80 = 7,97 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 ph(kcl)

69 Talajsavanyodás, meszezés talajfizikai vonatkozásai Talajszerkezet-romlás, művelési energia-igény növekedés

70 Kisadagú meszezés, gipszezés és szalma mulch hatása réti talaj víznyelő képességére A V t =V f +(V i -V f )*exp(-a*p*t) egyenlet alapján: V t 40mm/h Kezelés Kontroll (0) +CaCO 3 /2t/ha/ (M) +CaSO 4 /2t/ha/ (G) Felszíni elfolyás kezdete (perc) P=40mm/h 3,3 8,5 9,4

71 A talajok savas terheléssel szembeni érzékenysége Talajképző kőzet Szerves és ásványi kolloidok mennyisége, minősége

72 A talajok érzékenysége- Talajképző kőzetek Alaphelyzet Lösz Ca-ban gazdag Folyóvízi üledék Alpokból eredő: sok Ca Kárpátokból:kevés Ca Homok: Duna-Tisza köze:ca-os Nyírség: kevés Ca Az elárasztás, a folyók vándorlása változatos kombinációkat hozott létre. A Nagykunságban szigetszerű löszmaradványok, víz által szállított átmosott löszön és folyóvízi üledékeken indult meg a talajképződés.

73 Különböző talajok puffergörbéi Összefüggés a ph és a bázistelítettség között Karbonát puffer Kicserélhető kationok pufferhatása Alumínium vegyületek pufferhatása

74 Talajok puffer rendszere CaCO 3 puffer tartomány kicserélhető kation puffer tartomány oxid/hidroxid puffer tartomány

75 Titrálási görbe lúgos talaj Lúgos ph Pufferolás 44 Sav adagolás

76 Meszes talajok Gyenge bázisként viselkednek: CaCO 3 jelenléte Mindaddig, míg CaCO 3 van rendszerben, a ph érték savas terhelés hatására, nem csökken..

77 Talajaink mészállapota Magyarország területének %-án a talajok karbonátosak.. talajaink több mint a felén (60-62 %-án) a szántott réteg karbonát mentes, erősen vagy gyengén savanyú kémhatású. Az erősen savanyú kémhatású talajokon (13 %) az eredményes mezőgazdasági hasznosítást egyrészt a talajsavanyúság közvetlen hatása, másrészt az akadályozza, hogy ilyen körülmények között (elsősorban a közepes és nehéz mechanikai összetételű talajokon, ahol agyagásványok vannak) az alumínium, mangán és vas nagyon aktívakká válnak és fiziológiailag károsítják a növényt, zavarják életfolyamatait.

78 A talajok érzékenysége savas terhelésekre Még nem érzékeny: karbonátos talajok Érzékeny: a karbonát tartalmát elvesztő, semleges kémhatású, kis T- és S-értékű talajok Már nem érzékeny: erősen elsavanyodott talajok

79 A magyarországi talajok savasodással szembeni érzékenysége

80 A talajjavítás területe között 30év 100év

81 Talajjavítás területe (ha) Év Talajjavítás a ) összesen savanyú szikes homok

82 A talaj kémia javítással elérendő célállapota Ca Mg H K Na Optimális talaj: Ca=80% szikesedés Mg=10-15% K= 1-3% Na<5% H<5% talajsavanyodás Javítóanyag mennyiség (M) számítása : empírikus módszer M=Y1*KA*1,73

83 Titrálási görbe savanyú talaj Lúgos ph A pufferkapacitás mértéke befolyásolja a mészigényt. A nagyobb kicserélő kapacitással rendelkező talajok több meszet igényelnek Pufferolás Al hidrolizis miatt Savanyú Mészadag

84 K A Arany féle kötöttség Magyarországon használatos A talaj fizikai féleségére utal Definíció szerint: 100 g talajra fogyott desztillált víz a fonalpróba eléréséig fonalpróba kanál talaj

85 Javítóanyag-szükséglet empirikus meghatározása CaCO 3 t/ha = y 1 * 0,1 KA*1,73 A javítóanyag mennyiségének kiszámítása tapasztalati képlet alapján történik, a talaj hidrolitos aciditása és Arany-féle kötöttségi száma alapján : ahol y 1 = hidrolitos aciditás KA = Arany-féle kötöttségi szám 1,73: kh ról ha-ra való átszámítás szorzója (*erdetileg kh-ra volt számítva)

86 CaCO 3 tartalmú javító anyagok Meszező anyagok mészkő Mészkőpor (90-95% CaCO 3 ) Mésztufa (min. 70% CaCO 3 ) Lápi mésziszap (átl. 50% CaCO 3 ) Meszes lápföld (hatóanyag: 20-30%) Égetett mész (hatóanyag /CaO/: min. 80%) Cukorgyári mésziszap (50% CaCO 3 ) Egyéb ipari mésztartalmú anyagok (bőrgyári mésziszap, cementgyári hullópor, kohósalakok) dolomit mésztufa-por mésziszapok - cukorgyári - péti mész - lápi mész oil/c_acidity.aspx

87 Egyéb, nálunk ritkábban használt meszező anyagok Meszező anyagok: CaO (égetett mész, gyors mész ), Ca(OH) 2 (mészhidrát), CaMg(CO 3 ) 2 (dolomitos mész) gipsz CaSO 4 *2H 2 O

88 Meszezés hatása a talajra Javul a talajszerkezet Csökken a talajsavanyúság Nő a N és P szolgáltató képesség Nő a kicserélhető Ca és Mg mennyisége Csökken az oldható Fe, Al, Mn mennyisége Kedvezőbb a Mo felvétel Csökken a B, Cu, Co, és Zn mozgékonysága Csökken a nehézfémek oldékonysága Baktériumok aránya nő

89 emfelvetel_dinamika.pdf

90 Mezezés hatása a termésre Az között beállított savanyú talajjavítási kísérletek részletes katasztere (CSATHÓ 1998) Főbb következtetések: Jelentősebb termésnövekedés meszezés hatására a 6 phnál savanyúbb talajokon mutatható ki A meszezéssel elért termésnövekedés 0,1-1,5 GE t/ha értékek közé tehető (A talajsavanyodás terméscsökkentő hatása ugyanilyen értékkel becsülhető) Meszezés hatására nagyobb termésnövekedés a mélyebben kilúgozott talajokon volt.

91 Terméstöbblet (GE t/ha) A meszezésre jól reagáló növények terméstöbblete a javítást követő 1-4 év átlagtermései alapján 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 cukorrépa kukorica kender 0 0,25 0,5 0,75 1 y 1 xk A mészadag

92 A mészadag csökkentési lehetőségei Kevésbé kötött, savanyú talajokon a számított mészadag fele is hatásos Nagy agyagtartalmú savanyú talajokon, ahol a meszezéstől a fizikai- vízgazdálkodási tulajdonságok javítását is elvárjuk, teljes adagú meszezésre van szükség.

93 Teljes és fél adagú meszezés

94 Meszezés adagja Y1*0,1KA*1, Melioratív adag A talajtulajdonságoktól függően a szokásos adag 5-15 t/ha CaCO 3 között van. A savanyú talajok javításának várható tartamhatása 8-10 év. A hatás jelentős ideig meghosszabbítható ha 4-5 évenként 1-2 t/ha ún. fenntartó meszezés alkalmazásával gátoljuk a talaj újbóli elsavanyodását.

95 A mésztrágyázás szintén 1-2 t/ha CaCO 3 alkalmazását jelenti olyan savanyú talajokon, ahol előzőleg nem volt melioratív meszezés. A mésztrágyázást az indokolja, hogy a melioratív adagok alkalmazására csak korlátozott lehetőségek vannak, ugyanakkor a talajsavanyúsággal összefüggő legnagyobb probléma az alumínium toxicitás mérséklése és a tápanyagok érvényesülésének javulása, a növény kalcium felvételének biztosítása már ilyen kis adagokkal is javítható.

96

97

98

99

100

101

102 az erodáltságtól függően a felső rétegek mésztartalmában nagy különbségek lehetnek. Ezért itt különösen fontos lehet a talajviszonyokhoz alkalmazkodó, precíziós talajjavítás elvének betartása. A domb felső vízválasztó szakaszában és a lejtő alján általában mésztrágyázás szükséges, ugyanakkor a legjobban erodált középső szakaszokon a nagy mésztartalmú C-szint kerülhet a felszínre, ezért itt a meszezés szükségtelen. Erodált területek precíziós javítása HEFOP

103 Savanyú talajok talajjavítási talajtani szakvéleménye A talajjavítás indokolt, ha a talaj 0-30 cm-es rétegében: - a ph (H 2 O) kisebb, mint 6,8 és a hidrolitos aciditás értéke nagyobb, mint 6,0, - homoktalajok esetében (K A kisebb, mint 30) amennyiben a ph (H 2 O) kisebb, mint 6,8 és a hidrolitos aciditás értéke nagyobb, mint 4,0.

104 Fejlesztési lehetőségek:

105 homoktalajok kémiai, fizikai és biológiai javítása Tömör kőzet2,3% A talaj termékenységét gátló tényezők (Magyarország összes területének %-ban) Homok 8% Savanyú 12,8% Nagy homoktart. (8%) Nem károsított 42% Erózió Szikes 8.1% Mélyben szikes 2,6% Nagy agyagt. 8% Savanyú kémhatás (12,8 %) Szikesedés (8,1 %) Szikesedés a mélyben (2,6 %) Nagy agyagtartalom (6,8 %) Láposodás, mocsarasodás (1,7 %) 15,6 Erózió (15,6 %) Felszínnél tömör kőzet (2,3 %) Nem károsított (42,1 %)

106 A homok eredete Nagy része negyedkorban lösszel együtt keletkezett Folyóvízi szállítás, majd a szél áthalmozta Jellemző mérettartomány: 0,1-0,3 mm Tisza vízrendszeréből eredő homok Ca-ban szegény Duna vízrendszeréből eredő homok Ca-ban gazdag HEFOP

107 Homoktalajok vízgazdálkodási tulajdonságai Víznyelő és vízvezető képességük nagy A talajba került nedvesség gyorsan átszivárog Talajvízből történő nedvesség pótlás csekély DV: 2-3% Víztároló-tere gyorsan telítődik, de a tárolt vízmennyiség kevés HEFOP

108 HEFOP

109 Homoktalajok általános tulajdonságai Ásványi és szerves kolloidokban szegények Nagy vízáteresztő épesség Gyenge víztartó képesség Kis DV Aszály és erózió érzékenység Kevés természetes tápanyagkészlet HEFOP

110 HEFOP VKsz szabadföldi vízkapacitás

111 H o m o k t a la j- ja v ítá s ( h a ) A homoktalaj-javítás területe ( ) h o m o k HEFOP

112 A homok talajok javítási eljárásai A homok talajok kémiai javítási eljárásaiban a talajok szénsavas mésztartalmától függően jelentős eltérések vannak Savanyú homoktalajok Meszes homoktalajok javítása HEFOP

113 A savanyú homoktalajok Megkülönböztető ismérvei: Kis adszorpciós kapacitás Ca-,Mg-,K- kationok abszolút hiánya CaCO 3 talajjavítás esetén a Ca/ Mg/ K- ion arányok további romlása HEFOP

114 Kevés magnéziumot és káliumot tartalmazó homoktalaj meszezése esetén lejátszódó folyamatok A kalcium kicseréli a kis mennyiségben jelen lévő magnéziumot és káliumot, amelyek a homoktalajok nagy vízáteresztő képessége miatt talajoldatból könnyen kilúgzódnak, így ezen ionok mennyisége és aránya meszezés után tovább csökken.

115 Többkomponensű javítóanyagok Dolomit őrlemények Önporló dolomitok Különböző mértékben égetett dolomitok Magnezit-ipari mésziszap Hagyományos javítóanyag +MgSO 4 kiegészítés HEFOP

116 Dolomit A dolomit, vegyi üledékes kőzet. CaMg(CO 3 ) 2 CaCO 3 + MgCO 3 (CaCO 3 = 54,3 MgCO 3 = 45,6). Kemény kőzet : őrlés, ill. kőbányák hulladéka Égetett dolomit: CaO, MgO Félig égetett: az oxiddá alakítás csak részben Hidrotermális hatások a földtani múltban: Önporló dolomit: őrlés nélkül felhasználható talajjavításra HEFOP

117 Különböző kémiai talajjavítási módok termésnövelő hatása savanyú homoktalajon (Nagyhalász) (Balogh adatai alapján) * HEFOP

118 Javítóanyagszükséglet számítása Dolomit javítóanyag esetén Balogh (1988) a talaj hidrolitos aciditását (y1) és Arany-féle kötöttségi számát (KA) vesszük figyelembe, a dolomitban lévő magnézium mennyiségét átszámítjuk CaCO 3 ekvivalens értékre: HEFOP

119 Dolomit javítóanyag-számítás D (t/ha) =0,1 KA y1 0,173 CaCO 3 ekv% ahol: D = javítóanyag-szükséglet t/ha KA = Arany-féle kötöttségi szám y1 = hidrolitos aciditás CaCO3 eq% = az eredeti nedvességi állapotú anyag Ca- és Mg-tartalma CaCO 3 egyenértékben kifejezve. Az egyenérték számítás az alábbiak szerint történik: A javítóanyag Ca % 2,50 = CaCO3% A javítóanyag Mg % 4,17 = CaCO3% HEFOP

120 Meliorativ adaggal végzett talajjavítás hiányában teendők: A kis kolloidtartalmú savanyú homoktalajok nagyon érzékenyek a talajsavanyodásra (alumínium, mangán toxicitás!!!) A mésztrágyázás itt a legfontosabb HEFOP

121 Meszes homoktalajok javítása A meszes homoktalajokon a kalcium többnyire kalcium-karbonát, estenként részben kalcium-magnézium-karbonát formában fordul elő. A nagy mennyiségű mész jelenléte talajtani és növényélettani szempontból is káros. Különösen érvényes ez a finom eloszlásban lévő ún. fiziológiailag aktív szénsavas mésztartalomra. Az erősen meszes altalaj a szikesekhez hasonlóan sülevényes, rossz talajszerkezetet mutat. A Duna Tisza közi meszes homoktalajok javítására nagy kolloidtartalmú, kalciumban szegény anyagok alkalmasak. Ilyenek lehetnek: savanyú lápföld, savanyú rétláptőzeg vagy lignitpor. A biológiailag tevéketlen talajokat istállótrágya és műtrágya hozzáadásával lehet javítani. Cserni I. (2006): A homoktalajok javítása. In: Birkás M. (szerk.). Földművelés és földhasználat. Mezőgazda Kiadó

122 A homoktalajok mechanikai javítása E tevékenységi körbe a tereprendezés, kolloid dúsítás és a cementálódott záró-rétegek áttörése tartozik.

123 Tereprendezés, vagy rónázás A mélyedések feltöltését jelenti a buckák lehordásával. A termőföld megtisztításával, a talaj lazításával, egyengetésével, homogenizálásával a csapadék beszivárgása segíthető elő. Homokterületeken rónázással a homokbuckák és a vizenyős mélyedések kiegyengetését nagy teljesítményű gépekkel lehet kivitelezni. Rendezéskor az értékesebb termőréteg elkülönítése nagyon fontos, hogy végül az a felszínre kerüljön vissza, illetve a mélyedések fedésénél ügyelni kell arra, hogy a nagyobb kolloidtartalmú talaj a kedvezőbb tulajdonságú lepelhomokhoz hasonlóan gyökerekkel elérhető mélységben maradjon.

124 Talajforgatás. Állókultúrák telepítés előtt mélyforgatással (rigolírozással) lehet a talajt előkészíteni és a szükséges trágya- és javítóanyagokat bedolgozni. Ilyenkor van mód a termőhely megtisztítására, kövek, gyökérmaradványok, tarack, cserebogárpajorok stb. eltávolítására (Cserni,2006). Cserni I. (2006): A homoktalajok javítása. In: Birkás M. (szerk.). Földművelés és földhasználat. Mezőgazda Kiadó

125 Szerves és szervetlen kolloid dúsítás: Savanyú és meszes homoktalajokon egyaránt alkalmazott eljárás, amelynek során a talaj valamely rétegében növeljük a leiszapolható rész arányát szerves-trágya, tőzeg, nagyobb agyagtartalmú talaj, stb. bevitelével. Legismertebb eljárásai az Egerszegi által kidogozott réteges homokjavítás, illetve a homoktalajok javítása a homokbuckák között található réti talajjal. HEFOP

126 Réteges aljtrágyázás EGERSZEGI (1960) a futóhomok, vagy gyengén humuszos homok szelvényét a kovárványos barna erdőtalaj mintájára kolloidban gazdagabb csíkokkal tagolják. Az ehhez szükséges javítóanyagot (istállótrágya vagy ezt helyettesítő lápföld, tőzeg) különböző mélységű, egymást követő forgatásokkal juttatják a talajba. HEFOP

127 Kovárványosodás Homokon kialakult talajok jellemző folyamata. A homokban a lefelé mozgó híg talajoldatokból kicsapódó anyagok nem összefüggő halmozódási szinteket hoznak létre, hanem egymás alatt ismétlődő rétegeket. A jelenség (Liesegang-jelenség) csak ott léphet fel, ahol a homok 10%-nál kevesebb leiszapolható részt tartalmaz, nem karbonátos és nem glejes. A gyengén löszös homokokban a finom frakció aránya szerint mind közelebb képződnek a csíkok és mind vastagabbak, majd egy határon túl a felhalmozódási szint összefüggő réteget alkot. HEFOP

128 Tőzeges/lápföldes trágyázás Tőzeget, istállótrágyát, műtrágyát, szórnak a felszínre, majd cm aláforgatják Jelentősen javul a talajok víztartó képessége HEFOP

129 A szerves kolloidtartalom növelése (DÖMSÖDI, alapján) Eredeti humusztartalom % Szántóföld Javítóanyag lápföld tőzeg Istálló-trágya t/ha 0,0-0, ,6-1, HEFOP

130 A szerves kolloidtartalom növelése (DÖMSÖDI, alapján) E r e d e t i h u m u s z - tartalom % Szőlő, gyümölcsös javítóanyag lápföld tőzeg Istálló-trágya t/ha 0,3-0, ,6-0, ,9-1, HEFOP

131 Szervesanyag-pótlás szalmatrágyázással homoktalajokon A homokterületeken gyakran hiányzó istállótrágya pótlására különböző szalmatrágyázási eljárásokat dolgoztak ki. A szalmatrágyázást kétféleképpen hajtották végre: nyers szalmatrágyával, erjesztett szalmatrágyával HEFOP

132 Szalmatrágyázás erjesztett szalmával Nyers szalmát műtrágyával és vízzel komposztálják, területen szétterítik és műtrágyával kiegészítve alászántják HEFOP

133 Helyben kitermelhető javítóanyagokkal való kolloiddúsítás (PRETTENHOFFER, 1979, 1981; DÖMSÖDI, 2006). A homokterületen a a buckák közötti mélyebb részeken kolloid felhalmozódást eredményező réti jellegű talajképződési folyamatok zajlanak. Ez, a nagyobb szerves és szervetlen kolloidtartalmú anyag kitermelve felhasználható a magasabb fekvésű, kolloidban szegényebb részeken. HEFOP

134 Helyben kitermelhető javítóanyagokkal való kolloiddúsítás (PRETTENHOFFER, 1979, 1981; DÖMSÖDI, 2006). A homokterületen a a buckák közötti mélyebb részeken kolloid felhalmozódást eredményező réti jellegű talajképződési folyamatok zajlanak. Az itt összegyűlő, illetve keletkező nagyobb szerves és szervetlen kolloidtartalmú anyag kitermelve felhasználható a magasabb fekvésű, kolloidban szegényebb részeken HEFOP

135 A helyben kitermelhető javítóanyagokkal való kolloiddúsítás A homoktalajok a szél által szállított anyag dűne szerű lerakásából adódóan egyenetlen felületűek, ezért a javítás első lépése nagytáblás hasznosítás esetén a tereprendezés volt. A tereprendezés során az egykori dombok humuszban legszegényebb altalaja került felszínre, a buckaközi mély fekvésű részek szerves és szervetlen kolloidokban gazdagabb anyagát viszont a tereprendezés eltemette. Az eljárás szerint a szerves és szervetlen kolloidban gazdagabb anyagot előzetesen kitermelték, depózták, majd a rónázott felszínen szétterítve hasznosították. Ez a módszer akkor alkalmazható gazdaságosan, ha a buckaközi láp anyaga 0,5 km-es szállítási távolságon belül megtalálható. HEFOP

136 A kolloiddúsításra felhasznált anyagmennyiség számítása Dömsödi (2006) : Kjav = a területre terítendő javítótalaj [m 3 /ha] a = a javítandó talaj térfogata (a javítandó terület [m 2 ] a javítandó réteg vastagságával [m] x = a talaj leiszapolható részének tervezett növelése (%) y = a javítóanyag leiszapolható része (%) HEFOP (Dömsödi, 2006):

137 Javítóanyag számítási példa 500 m területen (T) a javítandó (szántott) homokréteg vastagsága h = 0,3 m, a javítóanyag (lápos-rétitalaj) leiszapolható része y =60 %, a javításra szoruló homoktalaj leiszapolható része a javítás előtt: xj = 3,4%, a homoktalaj javítása utáni tervezett leiszapolható része: xt= 15%; a javítóanyag mennyisége:

138 Egyéb javítóanyagok Lápföld (Stefanovits és Fekete, 1984; Dömsödi, 2006) Zeolitok (Kazó et al., 1982; Kazó, 1991; Köhler, 2000) Illites agyag, bentonitos meddőkőzet, riolittufa, bazalt őrlemény (Köhler, 2000) Olajpala, Alginit (Solti, 1987) Kohósalak, hulladék kovasav, szintetikus kalcium-szilikát (Balogh, 2001) HEFOP

139 Homoktalajok javítása hígtrágya, barnaszén, zeolit dezaggregátumokkal Hígtrágya + tüzelésre alkalmatlan barnaszén/ lignit/szalma + zeolit Nedvesen ledarálják (dezaggregálják) Javul a víz gazdálkodás, tápanyag, szerves-anyag tartalom, szerkezet HEFOP

140 Mesterséges talajjavító anyagok Szintetikusan előállított talajkondicionáló szerek (kalcium hidroxid, vinil-acetát, metilészter VAMA, hidrolizált akril- nitril HPAN) Szerkezetképződés T-érték növekedés Terméstöbblet Bitumen, gumigyári hulladék Lebomlásuk nem ismert!!!!! HEFOP

141 Szennyvíz-iszap komposzt Az újabb kísérleti eredmények szerint a homoktalajok kolloidtartalmának növelésére potenciálisan alkalmas anyagok választéka és mennyisége tovább bővült a szennyvíztisztítás során nagy tömegben keletkező iszapokból készült komposztok alkalmazásával. A szennyvíziszap komposzt a talaj szerkezete, termékenysége szempontjából kedvezőbb hatásúnak bizonyult, mint a kiindulási anyag, a szennyvíziszap Faszén, biokoksz, biochar A 2000-es évektől kezdődően intenzív kutatások kezdődtek és folynak jelenleg is a pirolízis melléktermékeként keletkező faszénnek (biochar) a homoktalajok adszorpciós felületének növelésére történő felhasználására. Gyakorlati példák mutatják, hogy a talajba forgatott faszén (biochar) nagyon hosszú ideig nem bomlik le a talajban, így környezetgazdálkodási szempontból fontos szénraktározási lehetőséget nyújt, emellett megköti a nitrogént, a foszfort és más tápanyagokat a talajban, hozzáférhetővé téve azokat a gyökérzet számára, levegőzteti a talajt, növeli a ph-értékét, segít a vizet megtartani és ennek következményeként gazdagabbá válik a talaj élővilága (Verheijen et al.,2010). Verheijen, F.G.A., Jeffery, S., Bastos, A.C., van der Velde, M., Diafas, I. (2010): Biochar Application to Soils - A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties, Processes and Functions. EUR24099 EN, Office for the Official Publications of the European Communities, Luxembourg, 149 p.

142 A homoktalajok biológiai javítása Biológiai talajjavítás: Olyan beavatkozások, amikor céltudatosan kiválasztott növények termesztésével segítjük elő valamely tulajdonság javulását HEFOP

143 E-könyv Dömsödi J.:(2010) Természeti erőforrás és környezetgazdálkodás 2., Az ásványi nyersanyagok előfordulása és hasznosítása Magyarországon. op425/0027_tek2/ch01s05.html

144 Mészkő-padok feltörése A mélyebb fekvésű, réti jellegű meszes homoktalajok gyakran előforduló fizikai hibája az összecementálódott mészkőpadok és esetenként vaskőfok keletkezése. A Duna Tisza közén egyes helyeken főleg Kiskunhalas térségében cementálódott mészkőpad akadályozza a gyökérzet mélyebb rétegekbe hatolását, amely terméketlen foltok megjelenésében jut kifejezésre. A mészkőpad feltörésével elvileg javulna a talaj porozitása, víz-, levegő- és hő-forgalma, továbbá a növények gyökerezése. Azonban a magas talajvízszint, különösen, ha a víz hidrogén-karbonátot is tartalmaz, a mészkőpad újracementálódását idézheti elő.

145 AHomoktalajok lazitása Duna-Tisza közén réti talajképződési folyamatok hatásának kitett meszes homokon gyakran alakulnak ki mészkőpadok Gyökérzónában: CaCO 3 + H 2 CO 3 --> Ca (HCO 3 ) 1- kalcit + szénsav --> kalciumion + bikarbonátion A gyökérzóna alatt: mész és vas kiválás, cementálódik duripan Lazítás?? A meszes, esetenként túl sok meszet tartalmazó homoktalajok kémiai problémáinak megoldására mindeddig nem folytak átfogó javítási kísérletek. A réti jellegű meszes homoktalajok összecementálódott rétegeinek feltörésére mélylazítási kísérletek voltak, de a hazánkban jelenleg rendelkezésre álló lazítóeszközök ezt a feladatot nem tudják megoldani, így a gyakorlat számára ajánlható megoldás ez ideig még nem született. HEFOP

146 Savanyú homok Biológiai javítás Meszes homok Zöldtrágyázás csillagfürttel:. Zöldtrágyázás csillagfürt gyökértrágyával Zöldtrágyázás Somkóróval:. HEFOP

147 Somkóró, rozs meszes homokon HEFOP

148 Zöldtrágyanövények vizsgálati adatai Kocsis és Pásztor (2007) alapján Növény sz.a. g kg -1 Biomassza Hatóanyag a növény t ha -1 % kg/10 t Somkoró virágzás kezdetén 180 zöldje gyökere összes N P2O5 K2O Rozsos-szöszösbükköny Kalászolt virágzó 190 zöldje gyökere összes N P2O5 K2O zöldje N 48 Olajretek 130 gyökere P2O5 22 összes K2O 43 Zöldnapraforgó zöldbimbós 150 zöldje gyökere összes N P2O5 K2O Sárga keserű csillagfürt virágzó zöldje gyökere összes N P2O5 K2O

149 Homok talajok A talaj művelésének irányelvei: talaj párolgás útján való vízveszteségének, erózió és a defláció kártételének csökkentése érdekében törekedni kell a talaj mind kevesebb mozgatására, a meglazított talaj megfelelő mértékű gyors tömörítésére kell törekedni, deflációnak kitett talajon hullámos talajfelszínt kell kialakítani vagy törekedni kell arra, hogy a felszínt növény borítsa az év legnagyobb részén. csak tömör réteg jelenléte esetén szükséges a talaj mélyművelése HEFOP

150 Magas tarló HEFOP

151 Sávos vetés HEFOP

152 A talajvédő termesztéstechnológia szabályai: Talajművelés az uralkodó szél irányára merőlegesen történjen Lazítás után rögtön tömöríteni kell a talajt gyűrűs hengerrel Őszi szántás felülete ormos legyen Vetőágy készítése során a az apróbb talajrészek a mag közelébe kerüljenek, a talaj felszínén a nagyobb talajalkotó részek maradjanak Futóhomok és kotus talajoknál a tarlóművelést valamint az őszi alapművelést el kell hagyni, művelni közvetlenül a vetés előtt szükséges HEFOP

153 Az érdes felszín csökkenti a szél sebességét, így az kevésbé képes magával ragadni a talajszemcséket. HEFOP

154 Az uralkodó szélirányra merőleges ormok A különböző kultúrnövényekkel folytatott kísérletekből kiderült, hogy a szélirányra merőlegesen vetett soroknál, az ugráló mozgással haladó talajszemcsék pályája már néhány tíz centiméter után megtörik. A növénybe ütközve a lehulló szemcsék becsapódási energiája viszont már nem elegendő ahhoz, hogy újabb szemcséket lendítsen mozgásba. HEFOP

155 A talajvédő termesztéstechnológia szabályai: Kis adagú öntözés igen hatásos lehet a defláció elleni védekezésben A védekezés egyéb módszerei: Holt növényi részek talajba dolgozása (1-1.5 t/ha szalma terítése) Talajtakarás műanyag fóliával A defláció elleni védekezés Homokkötés kolloiddal való dúsítással HEFOP

156 Laboratóriumi vizsgálatok Minden esetben vizsgálandó: - mechanikai összetétel, - humusztartalom (%), - kémhatás ph (H 2 O), - összes karbonát-tartalom (CaCO 3 %) vagy hidrolitos aciditás (y 1 ). Szakmailag indokolt esetben vizsgálandó: - kicserélődési savanyúság (y 2 ) HEFOP

157 Tartalmi követelmények: A szakvéleménynek tartalmaznia kell - a talajjavítás szükségességének megállapítását, - a javasolt talajjavító anyag féleségét, - a szükséges hatóanyag dózist (t/ha) területegységenként, - az összes javítóanyag szükségletet, - a talajjavítás kiviteli technológiáját, - a rendezett vízállapot megállapítását. Mellékletként csatolni kell: azonosítható térképvázlatot a javítandó területek dózisonkénti lehatárolásával

158 másodlagos szikesedés megelőzése, a szikes talajok javítása Tömör kőzet2,3% A talaj termékenységét gátló tényezők (Magyarország összes területének %-ban) Savanyú 12,8% Nem károsított 42% Homok 8% Erózió Szikes 8.1% Mélyben szikes 2,6% Nagy agyagt. 8% Nagy homoktart. (8%) Savanyú kémhatás (12,8 %) Szikesedés (8,1 %) Szikesedés a mélyben (2,6 %) Nagy agyagtartalom (6,8 %) 15,6 Láposodás, mocsarasodás (1,7 %) Erózió (15,6 %) Felszínnél tömör kőzet (2,3 %) Nem károsított (42,1 %)

159 0,2-2m talajvíz A szikes talaj kialakulása: csapadék kevesebb, mint a párolgás PÁROLOGTATÓ TÍPUSÚ TALAJ -magas talajvíz -a talajvíz sós - benne sok Na párolgás Na+ Na+ Na+ Na+ Na+

160 Szikesedés/sófelhalmozódás (Várallyay et al.,2005) Felhalmozódás Na + a szilárd!!! és/vagy folyadék! Mg 2+ fázisban kics. Na + : ESP (szolonyec) lúgos kémhatás (ph) Oldható sók (szoloncsák)! Korlátozott termékenység: fiziológiai toxicitás víz tápanyag felvétel fizikai: extrém vízgazdálkodás!!

161 Só-felhalmozódást okozó természeti tényezők: Nátriumot tartalmazó ásványok mállása, a keletkező nátrium sók korlátozott kílúgzódása. Talajvízszint emelkedés természetes hatásra. A klímatikus vízhiány (PET-Cs) növekedése A terület elárasztása nagy sótartalmú vizekkel. Széllel szállított nagy sótartalmú talajrészecskék lerakódása (Tengerpart menti sávokban).

162 Az emberi tevékenységre visszavezethető só-felhalmozódás: Öntözés nagy sótartalmú vizekkel. Emelkedő talajvízszint emberi tevékenység következtében (béleletlen csatornákból való szivárgás, víztározók, mesterséges tavak az öntözővíz egyenetlen kijuttatása, nem megfelelő vízelvezetés). Trágyák, javítóanyagok használata, különösen intenzív agrotechnika körülményei között és korlátozott kilúgzás esetén; Hulladékvizek (termálvíz, stb.) kihelyezése szennyvizzel való öntözés. A talaj szennyezése sós vizekkel és ipari melléktermékekkel.

163 A Na-sók milyensége alapján megkülönböztetünk semleges kémhatással oldódó sókat, és lúgosan hidrolizáló sókat. Az utóbbiak inaktiválják a lecserélt Ca-ionokat. A szikes talaj vízgazdálkodása, és a levegőzöttsége egyaránt rossz.

164 A szikesedést okozó sók:nacl,na 2 SO 4, Na 2 CO 3, NaHCO 3 A Na-sók milyensége alapján megkülönböztetünk semleges kémhatással oldódó sókat, és lúgosan hidrolizáló sókat. Az utóbbiak inaktiválják a lecserélt Ca-ionokat. A szikes talaj vízgazdálkodása, és a levegőzöttsége egyaránt rossz. ph(h 2 O) 10,2 10,0 9,8 9,6 9,4 9,2 9,0 8,8 8,6 8,4 8,2 ph(h 2 O) Lin. Y=8,67+5,08X R=0,8357 n=131 p< ,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Na 2 CO 3 %

165 Na 2 CO 3, NaHCO 3 veszélye Lúgos kémhatás, a Ca oldódása =0, A talajkolloidok duzzadása, diszperzitása nő. A duzzadt, diszpergált agyag a vizet nem engedi át A sók nem moshatók ki A szódás szikesedés nehezen, ill. nem visszafordítható folyamat

166 Koagulált kolloidokat tartalmazó talajban a víz az aggregátumok közötti nagy pórusokban mozog

167 A diszpergált talajrészecskék eltömik a pórusokat és akadályozzák a víz beszivárgását

168 Másodlagos szikesedés Okok: Talajvíz-szint emelkedés Öntözés Víztározók Halastavak Sós vizek kijuttatása

169 A másodlagos szikesedés jellemző esetei Ok: rossz Minőségű öntözővíz M É L Y S É G M É L Y S É G Ok: talajvízszint emelkedés A másodlagos szikesedés helye Só és/vagy and/orsar kicserélhető Na-tartalom and/orsar növekedés

170 Öntözővíz minősége Oldott anyagok: összes sótartalom (mg/l) vagy vezetőképesség; Na %; SAR érték; szódában kifejezett fenolftalein lúgosság..

171 Öntözővíz minősége Összes sótartalom: általában nem következik be sófelhalmozódás, ha az öntözővíz sókoncentrációja 500 mg/l-t nem haladja meg. Mély talajvizű, laza talajokon mg/l megengedett.

172 Az öntözővíz só-tatalma Az öntözés jelentős só-terhelést okoz még jó minőségű öntözővíz használata esetén is, amely általában mg/l oldható sót tartalmaz. 500 mg/l sótartalmú víz 1000m 3 -rében 0,5 t só van m 3 /ha víz kiöntözése 3-5 t/ha só-terhelést okoz évente.

173 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%.

174 Öntözővíz minősége SAR érték: nátrium adszorpciós arány SAR Ca Na Mg Szikesítő hatást fejezi ki. A víz koncentrációjának emelkedésével a szikesedés veszélye fokozódik.

175 Öntözővíz vezetőképessége (ECw) (ds/m 25 C) és SAR-értéke talaj (ECw) < 0.75 Kis só-tatalom (elfogadható) Növekvő kockázat (közepes minőség) > 3.0 Súlyos kockázat (rossz minőség) ECe talajkivonat (ds/m at 25 C) < 2 Kis hatás, ill. nincs hatása a növényekre 2 4 Csak az érzékeny növényekre hat 4 8 A legtöbb növényre kedvezőtlen hatású 8 16 A toleráns növényekre is hat > 16 A nagyon toleráns növényekre is hat SAR érték: < 10: elfogadható 10 25: közepes minőség > 25: rossz minőség) ESP érték < 10 elfogadható közepes > 35 sok From: Plant Nutrient Management in Hawaii s Soils, Approaches for Tropical and Subtropical Agriculture J. A. Silva and R. Uchida, eds. College of Tropical Agriculture and Human Resources, University of Hawaii at Manoa, 2000

176 A szikesedést okozó sók:nacl,na 2 SO 4, Na 2 CO 3, NaHCO 3 A Na-sók milyensége alapján megkülönböztetünk semleges kémhatással oldódó sókat, és lúgosan hidrolizáló sókat. Az utóbbiak inaktiválják a lecserélt Ca-ionokat. A szikes talaj vízgazdálkodása, és a levegőzöttsége egyaránt rossz. ph(h 2 O) 10,2 10,0 9,8 9,6 9,4 9,2 9,0 8,8 8,6 8,4 8,2 ph(h 2 O) Lin. Y=8,67+5,08X R=0,8357 n=131 p< ,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Na 2 CO 3 %

177 Öntözővíz minősége Na 2 CO 3 (szóda) tartalmú vizek fenolftalein lúgosságot mutatnak: Lúgos vizek hatására a Ca és Mg-ionok kicsapódnak és a Na-ionok válnak uralkodóvá. Lúgos közegben a talaj peptizálódik, az adszorpciós felület nagyobb lesz, Na adszorpció történik. A talajkolloidok duzzadása megnő

178 A kritikus talajvízszint meghatározás elvei Só mérleg számításon alapuló módszer: kritikus = Az a talajvízszint mélység, amely adott sótartalmú talajvíz, illetve a kilúgozást befolyásoló talajtulajdonságok mellett még nem okoz só felhalmozódást - Legfontosabb meghatározó tényezői: - talaj és öntözővíz sótartalma - a talaj vízgazdálkodási típusa - Eredmény: táblázatos, illetve grafikus formában a vizsgált talajra leolvasható a kritikus talajvízszint mélysége - Jellemző esetek: üzemi öntözőcsatornából történő öntözésben a mélyebb rétegek só felhalmozódása. Jó minőségű öntözővíz, de béleletlen földmedrű csatornák, csőkútból való öntözés többnyire rossz minőségű víz feltalaj másodlagos szikesedés.

179 A 2000 évi és az évek átlagos talajvíz-állás különbsége Forrás: Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Rt. Hidrológiai Intézet Öntözési monitoring

180 Az emelkedő talajvíz-szint által okozott másodlagos szikesedés néhány jellemző esete Hely Talajtípus Öntöző gép Sótartalom növekedés t/ha 0-40cm Sótartalom növekedés t/ha cm Besenyszög Réti talaj Waldhauser Kuncsorba Réti talaj Linear Kisújszállás Csernozjom-réti Bauer

181 Jász- Nagykun- Szolnok megyei öntözési monitoring vizsgált szelvényből 29-ben volt só-tartalon növekedés -20 pozitív szelvény eredetileg is mélyben sós volt -A sótartalom növekedés többnyire a mélyebb rétgekben(40-100cm) volt -A sótartalom ott nőtt, ahol a talajvíz-szint cmig emelkedett

182 Vízborításos sáv a csatorna mentén Karcag-Kisújszállás 2005 tavaszán

183 Rossz minőségű öntözővíz* által okozott másodlagos szikesedés * Németéri csatorna Elektromos vezetőképesség (EC)= mS/cm Na adszorpciós arány (SAR)= Na%=77-96 Növekvő kicserélhető Na Karcag Kunmező

184 Éghajlati és hidrológiai tendenciák Csökkenő csapadék Korlátozott kilúgozás Növekvő párolgás Növekvő klímatikus vízhiány Felfelé irányuló víz és só mozgás Talajvíz-szint csökkenés A kapilláris felemelkedés lehetősége csökken Növekvő öntözési igény Másodlagos szikesedési veszély Az ellentétes hatású folyamatok eredője: kilúgozás vagy só-felhalmozódás?

185 Liziméter

186

187 Réti szolonyec talaj sómérlege liziméteres kísérletben (Kauczka) Talajvízből Talajvízből Növény kiv. Növény kiv. Talajvízbe. Talajvízbe Dréncsövön Mérleg komponensek; SB:talajvízből bejutott; SK:Talajvízbe kijutott; SD:drénen keresztül ; SN;növény által kivont; SÖ:öntözővízzel bevitt; SE:felszíni vízzel elvitt; SF:műtrágyával bevitt; SM:összes só-mérleg

188 Sómérleg (t/ha) Só-mérleg száraz és csapadékos évben (Karuczka,1999) 1,6 1,2 Talajvíz-mélység:170, 120, 90cm Évjárat: Sz: száraz, N: nedves Kacagi puszta Réti szolonyec 0,8 0,4 0,0-0,4-0,8-1,2! 170 Sz 170 N 120 Sz 120 N 90 Sz 90 N Talajvíz-mélység (cm), évjárat (Sz,N)

189 Talajvíz-szint ( cm) Talajvíz-szint és sótartalom változás a Tisza tó hatásterületén Abádszalók térségében NK1/6 Abádszalók Nk1/

190 A Talajvédelmi Információs és Monitoring (TIM) A talajmonitoring célja a talajtulajdonságok térbeni eloszlásának és időbeni változásainak szisztematikus regisztrációja. A hazánkban 1992 óta üzemel Talajvédelmi Információs és Monitoring Rendszer pont. Ebből 865 ponttal reprezentálja az ország mezőgazdasági művelésű területeinek talajállapotát

191 1236 pont. Ebből 865 ponttal reprezentálja az ország mezőgazdasági művelésű területeinek talajállapotát A speciális mérőhelyek a veszélyeztetett, illetve már szennyezett területek jellemzését szolgálják 188 ponton, amelyek kijelölését A speciális pontok típusai: - Degradálódott területek. Főleg mezőgazdasági művelésű területeken elsősorban a természeti erők, valamint az ember tevékenységével létrehozott degradációs folyamatok által veszélyeztetett talajok: szél és víz okozta erózió, savanyodás, sófelhalmozódás, szikesedés, tömörödés, talajszerkezet leromlás, biológiai degradáció, talajszennyezés

192 55 monitoring pont közül 38 esetében sótartalom csökkenés volt kimutatható az 1 m-es talajrétegben Rétegenkénti sótartalom változás az 55 pont átlagában Sótartalom változás között Jász Nagykun Szolnok megyei TIM pontok alapján 1.sz sz sz sz sz sz sz sz sz sz ,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 Só (%) Só%...sz.: talajszint TIM Jász- Nagykun- Szolnok m

193 A szikes talaj javítása A só-felhalmozódás folyamatának megszakítása A sók kilúgzásának javítása A kicserélhető kationok megfelelő arányának beállítása A talaj fizikai vízgazdálkodási tulajdonságainak javítása

194 Talajjavítás és vízrendezés kapcsolata Ca- tartalmú javítóanyag Porózus Ca-talaj Ca A só-felhalmozódás folyamatának megszakítása A sók kilúgzásának javítása A kicserélhető kationok megfelelő arányának beállítása A talaj fizikai vízgazdálkodási tulajdonságainak javítása Nátrium Diszpergált Na-talaj A rendszerből távozó Na-ion

195 A szikes talajok hasznosítása és a különböző hasznosítás érdekében szükséges talajjavítási módszerek alkalmazása Az 1950-es1960 években a szikes talajú gyepek feltörése A jelen : 1985-ben még 2700 ha-n végeztek szikes talajjavítást, 1995 óta megjavított szikes talaj csak néhány száz hektár. Magyarországon a szántóterület a közeljövőben várhatóan 1 millió hektárral fog csökkeni. A szikes talajok területe közel1 millió hektár. Kivonandó terület= Szikes talaj???

196 Javítsuk-e a szikes talajt? Ellenérvek: Elegendő jó minőségű talajjal rendelkezünk. A jobb talajokra irányuló befektetések sokkal nagyobb hatékonysággal térülnek meg. A növénytermesztés ökonómiai mutatói kedvezőtlenek.

197 A szántóhasznosítás és a talajjavítás melletti főbb érvek A szikes talajok aránya egyes tiszántúli kistérségeken belül a 30%-ot is meghaladja. Legeltetés, állatlétszám? A kis mértékben szikes talajokon jó minőségű búza termelhető

198 A szikes talaj javíthatóságának alapkérdései Biztosítható-e drénezés nélkül hosszabb távon a negatív só mérleg? Milyen a javulás sebessége? Melyik a leghatékonyabb javítási mód? Milyen növénnyel hasznosítható a javított szikes talaj?

199 A szikes talajok típusai Szoloncsák: Állandóan magas talajvíz-szint Nagy sótartalmú talajvíz Felsőbb szintjeire a vízben oldható Na sók felhalmozódása jellemző. Avízben oldható sók mennyisége legtöbbször már a feltalajban eléri a %-ot és a sófelhalmozódás maximuma is a feltalajban van (szóda, ritkán NaCl, vagy Na-Mg-szulfát). Legtöbb esetben már a feltalajban van szénsavas mész. Kémhatása erősen lúgos. A ph sokszor 9-nél nagyobb. Réti szolonyec talaj: Váltakozó mélységű talajvíz Kisebb sótartalmú talajvíz Na felhalmozódás a B-szintben

200 Réti szolonyec talajok Hazánk legelterjedtebb szikes talaja. A legfelső szintekben megindulhat a kilúgzás-a só lefelé mozdul,a sós szint mélyebbre helyeződik-szolonyecesedésről beszélünk. A kilúgzási A szint gyengén savanyú v. semleges körüli kémhatású,viszonylag kis só-és és kicserélhető Na tartalmú, kedvezőbb vízgazdálkodású.felszínét sokszor fehér por borítja. Oszlopos szerkezetű B szint! A talajvíz 1,5-3 m között változik.

201 Réti szolonyec talajok Hazánk legelterjedtebb szikes talaja. A legfelső szintekben megindulhat a kilúgzás-a só lefelé mozdul,a sós szint mélyebbre helyeződik-szolonyecesedésről beszélünk. A kilúgzási A szint gyengén savanyú v. semleges körüli kémhatású,viszonylag kis só-és és kicserélhető Na tartalmú, kedvezőbb vízgazdálkodású.felszínét sokszor fehér por borítja. Oszlopos szerkezetű B szint! A talajvíz 1,5-3 m között változik.

202 Sztyeppesedő réti szolonyec A talajvíz mélyebben helyezkedik el (3 m nél mélyebben),ezért egy szántóföldi hasznosítás szempontjából kedvezőbb kilúgzási folyamattal találkozunk. Talajvízszint csökkenés oka lehet: folyók bevágódása,teraszok kialakulása, lecsapolás,ármentesítés. Legjobb tulajdonságú, termősziknek nevezzük. Oldható sók és a mész is mélyebben van.(c szint)

203 Talajvízszint szabályozás: A magyarországi szikes talajokban a só-felhalmozódás legfőbb forrása, a felszín közelébe emelkedő sós talajvíz. A talajvíz felemelkedése és ezzel a szikesedés végérvényes megszüntetése olyan területeken, ahol talajvízszint emelkedési tendenciák hatnak csak altalajcsövezéssel vagy nyílt árkos drénezéssel oldható meg teljes biztonsággal.

204 Felszíni víz elvezetése: A szikes talajok többsége rossz vízáteresztő képessége következtében még olyan területeken is, ahol a talajvíz mélyebben van felszíni vízborítástól is veszélyeztetett.

205 A mélyebb talajvizű, de belvízképződésre hajlamos talajon nélkülözhetetlen a művelési eljárás a felszíni víz elvezetését biztosító felszínalakítás, amit a tervezett vízvezető vápa vonalában folyamatos szétszántással, valamint vetést követően a csatornanyitó eke használatával oldhatunk meg.

206 A talajjavítási döntések megalapozásában első lépés a hidrológiai viszonyok tisztázása. A szikes talajokat a talajvízzel való kapcsolat szempontjából SZABOLCS (1979) az alábbi csoportokba sorolta. 1.csoport: A talajvíz kapilláris emelkedéssel jelenleg is eléri a felszíni rétegeket, a felszíni réteg sótartalma 0,2 %-nál több. Az ide tartozó talajok csak drénezéssel, a sótartalom jó öntöző vízzel való kimosásával, valamint kémiai anyagokkal javíthatók. 2.csoport: A talajvíz csak időnként emelkedik a felszíni rétegekig. A felszíni réteg sótartalma 0,2 %-nál kevesebb. A drénezés nem mindig szükséges, a kémiai és mechanikai talajjavítás általában hatásos, de nedvesebb, magas talajvízállású években a növénytermesztés sikertelen lehet. 3.csoport: A talajvízszint süllyedési tendencia tartósan érvényesül. A felszíni rétegek sótartalma maradvány jellegű. A felhalmozódási szintek kicserélhető Na tartalma %-nál kevesebb. A kilúgzott réteg vastagsága cm-nél mélyebb. Altalajdrénezés nem, de felszíni vízelvezetés szükséges, az olcsóbb kémiai és mechanikai talajjavítási eljárások sikeresen alkalmazhatók

207 Talajjavítás a talajvíz helyzete szerint Genetiai tipus Talajvíz A felszíni réteg vízoldható sótartalma 1 Szoloncsák-szolonec Réti szolonec szologyos talajok (sekély és közepes) Állandó magas talajvízhatás Több,mint 0.2 % (kb. 4 ms) Talajavítás Drénezés és kémiai javítás 2 Szteppesedő réti szolonec szologyos talajok Időszakos talajvíz-hatás kb 0.2 % (kb. 4 ms) Kémiai javítás, mélylazítás és drénezés, ha szükséges 3 Mély szolonyec és szology, Szolonyeces réti talajok Nincs talajvíz-hatás Kevesebb, mint 0.2 % ( 4mS) Kis mennyiségű javítóanyag, megfelelő agrotechnika és növény (mélylazítás, lucerna stb.)

208 A javítóanyag megválasztása A szikes talajok sokfélesége miatt a javítóanyag meghatározásának módszere sem lehet egységes minden talajon. Az alkalmazható javítóanyagféleségek eldöntéséhez szükség van a feltalaj kémhatásának és a mészmentes réteg mélységének ismeretére. 7,20 ph-ig, ha a karbonátos réteg 30 cm-nél mélyebben van: CaCO 3 - tartalmú javítóanyag (digóföld, mészkőpor, cukorgyári mésziszap, lápi mész) alkalmazható. 7,21-8,20 ph értékek között CaCO 3 CaSO 4 * 2H 2 O tartalmú kombinált javítóanyag alkalmazható. (A gipszből származó Ca aránya ph-tól függően % között változik.) ph>8,21: CaSO 4, 2H 2 O, CaCl 2, Fe,SO 4, Al(SO 4 ) 3 savak, lignit és más kéntartalmú anyag alkalmazására van szükség.

209 A szikes talajok javítás szerinti osztályozása Genetikai típus Szteppesedő réti szolonyec (mély) Javítás szerinti osztályozás Mésztelen, gyengén savanyú Javítási eljárás Meszezés, vagy meszes altalajterítés (digóföld) Szteppesedő réti szolonyec (mély és közepes) Mésztelen, semleges kémhatású Meszezés, vagy meszes altalajterítés (digóföld)

210 A szikes talajok javítás szerinti osztályozása (2) Genetikai tipus Szteppesedő réti szolonyec (közepes) Közepes és sekély réti szolonyec Javítás szerinti osztályozás Mésztelen, gyengén lúgos Javítási eljárás a)meszezés, vagy mész+gipsz b)digózás) 1)Feketeföld aláterítéssel 2)Gipszezéssel kombinálva Feketeföld: a digóbányák humuszos talajú fedőrétege)

211 A szikes talajok javítás szerinti osztályozása (3) Genetiai tipus Közepes és sekély réti szolonyec, szódás szolonyec Javítás szerinti osztályozás Lúgos, vagy meszes szódás (szekezetes B- szinttel) Javítási eljárás Lignit por, vagy CaCl 2, H 2 SO 4, HCl tartalmú javítóanyag, vagy melléktermék solonchaksolonetz Meszes szódás (szekezetsb-szint nélkül) Lignit por, vagy CaCl 2, H 2 SO 4, HCl tartalmú javítóanyag, vagy melléktermék

212 Gipsz hatása lúgos kémhatású szikes talajon

213 Kénsav hatása lúgos kémhatású szikes talajon

214 A javítóanyag mennyiségének meghatározása 7,2 ph érték alatti talajokon a savanyú réti talajokkal megegyező számítási eljárást alkalmazzuk: Mészszükséglet = y1 * 0,1 * KA * 1,73 7,21 8,20 ph tartományon belül a MEHLICH-módszerrel meghatározott kicserélhető Na-mal egyenértékű Ca mennyiséget adjuk a talajhoz. 8,21 ph érték fölött: A HERKE módszerével meghatározott kicserélhető + szóda formában levő Na-mal egyenértékű Ca-mennyiségével számolunk. A javítóanyag mennyiségi számításhoz szükség van a javítandó réteg mélységének ismeretére. A talaj térfogattömegét 1,3 g/cm 3 -nek feltételezve 1 meé Na kicserélésére 1 cm mélységben 65 kg/ha CaCO 3, illetve 112 kg/ha CaSO 4 * 2H 2 O-val számolunk. Kis sótartalmú talajokon (0,1 % alatt) alkalmazható a HERKE-féle ülepítéses eljárás, amikor az 1:2,5 talaj: víz arányú talajszuszpenzióhoz növekvő mennyiségű javítóanyagot adunk és a sorozat azon tagját vesszük alapul, ahol a szuszpenzió kitisztul.

215 Az 1970-es évektől: Komplex melioráció

216 A kicserélhető Na-tartalom(meq6100g) változása között Mélység cm DIGO D/0 CaSO 4 D/0 CaSO 4 CaSO 4 D/0 CaSO 4 CaSO 4 D/5 m ** -5.56** -5.17** -5.81** ** -8.14** -6.79** -9.60** ** -4.93** -3.93** -9.77** ** 6.33** * 3.68** 4.54* -3.17* * ** **Szignifikáns p= 1 % * Szignifikáns p= 5% D/0=drénezés nélkül D/5m=5m szívótávolságú drén

217 A réti szolonyec típusú szikes talaj altípusai: A-szint B-szint A kilúgzott A-szint mélyülésének sebessége?

218 Mélység (cm) A kilúgzott A-szint mélyülésének sebessége különböző talajjavítási kezelések hatására A:CaCO 3 (Digóföld)/B:0:/D0 3 A:CaSO 4 /B:0/D0 4 ACaSO 4 /BCaSO 4 /D0 5 ACaCO 3 /B0/D0 6 ACaCO 3 /B0/D5m/ 7 ACaCO 3 /BCaSO 4 /D5m D5m D5m

219 Termés(t/ha) Termőréteg mélység és a különböző növények termése közötti összefüggés Õ. búza Napraforgó Lucerna sz. Köles Cirok Õ. árpa cirok õszi árpa õszi búza lucerna sz. napraforgó köles A kis Na tartalmú talajréteg mélysége (cm)

220 Különböző javított réti szolonyec altípusokon mért átlagtermések Meliorációs kezelés Altípus 17 évi átlagtermés * 7 évi őszi búza Meszes altalaj terítés (2) A.gipszezés (3) A.gipszezés (17) A.mész/ B. gipsz D/5 m (7) Jav.előtt Jav.után 4.év Jav.után 12.év Kérges Mély Mély Kérges Közepes Közepes Kérges Közepes Közepes Kérges Mély Mély GE t/ha átlagtermés t/ha ** 2,66 3,90 2,55 3,82 2,03 3,14 3,19 4,45 *17 évi átlag: őszi búza, őszi búza, lucernaszéna, lucernaszéna + mag, lucernaszéna + mag, lucernaszéna, őszi búza, őszi búza, köles őszi búza, őszi repce, lucernaszéna, lucernaszéna, őszi búza, köles napraforgó, szegletes lednek növényi sorrend GE-ben kifejezett átlagtermése.

221 A szikes talajokon termeszthető növények A szikes talajon termeszthető növények körét elsődlegesen a sótűrőképesség határozza meg: Tűrőképesség Erősen sótűrő Mérsékelten sótűrő Sóra érzékeny Növény cukorrépa, takarmányrépa, lucerna, spárga, spenót cirok, árpa, búza, zab, rizs, kukorica, paradicsom, burgonya, hagyma, uborka vöröshere, borsó, bab

222 A növények kiválasztásánál a sótűrő-képesség mellett figyelembe kell venni a vetési időben leggyakrabban előforduló talajállapotot Az őszi gabonafélék vetésének idején a szikes talaj viszonylag jól járható és megmunkálható állapotban van. A nyár végi - kora őszi vetésű növények, mint pl. a repce vetési idején a talaj túlságosan száraz, és elegendő nedvesség hiányában vontatott lehet a kelés. A nyár végi telepítésű lucerna kiválóan alkalmas a talaj biológiai javítására is. A kora tavaszi vetésű növények (pl. takarmányrépa, szegletes lednek) talajmunkáit a nagyobb nedvességtartalom és a talajon járás nehézkessége késleltetheti. A késő tavaszi vetésidejű növények (cirok, szudánifű, köles) vetésének idején a talaj állapota többnyire megfelelő a magágy készítésre

223 A főbb szántóföldi növények talaj főtípusonkénti 5 éves( ) termésátlaga (t/ha) Jász- Nagykun- Szolnok megyében a nagyüzemi gazdálkodás utolsó éveiben Növény Mezőségi talajon Szikes talajon Réti talajon 451 tábla 481 tábla 1286 tábla Őszi búza 4,38 4,11 4,58 Kukorica 5,65-5,77 Napraforgó 2,02 1,77 2,03 Cukorrépa 34,90-24,8 Őszi árpa 3,25 3,8 3,79 Borsó 3,41 2,41 2,54

224 Őszi búza szikes talajon

225 Kukorica már a kismértékű szikesedésre is jelentős terméscsökkenéssel reagál.

226 Őszi árpa Szikesebb talajfolt Jobb talajfolt

227 A talajt nitrogénnel gazdagító növények: Szegletes lednek és őszi borsó

228 A szántóföldi hasznosítás szempontjából fontosabb talajtípusok művelésének irányelvei Szikes talajok A talaj művelését befolyásoló talajtulajdonságok: nehéz a művelhetősége, ellenállása nagy, a művelhetőség nedvességintervalluma szűk (perc talaj), a túl nedves talajállapotban végzett művelés évekre elronthatja a talaj állapotát, A forgatásos mélyművelés a mélyebb rétegek só- és kicserélhető Na tartalmát felszínre hozza-

229 Alapművelés: törekedni kell a talaj lehető legmélyebb művelésére, Réti szolonyec típusú szikes talajon a forgatásos művelés nem lehet mélyebb a kilúgzott A-szint mélységénél. Ellenkező esetben a szántás felszínre hozza a szolonyeces B-szint anyagát, amely nagyobb agyag, kicserélhető nátrium és víz-oldható humusztartalma miatt rendkívül kedvezőtlen kémiai és fizikai tulajdonságú, ezért szikes talajon különösen fontos a forgatás nélküli lazító eljárások alkalmazása

230 a mélyművelés egyetlen lehetséges módja a mélylazítás,

231 minden művelés, így a mélylazítás is, az optimális nedvességi határértékeken (a VK 60-70%-áig) telített talaj) belül történjen, ha ez nem lehetséges, akkor az optimális nedvességhatárértéknél szárazabb állapotban műveljük a talajt, nedvesebb talaj művelése legtöbbször a gépek mozgási nehézségei miatt lehetetlen.

232 Alapművelés elmunkálása, magágy készítése: mivel a talaj eliszapolódásra való hajlama igen nagy, ezért az ősszel felszántott területet nem célszerű finomra elmunkálni, tavasszal rendszerint nedves és tömörödött a talaj felső rétege, simító és kultivátor nem használható, a tavaszi művelés munkagépe a tárcsa és a nehéz rögtörő henger, vetőágyat is kissé rögösre kell hagyni, mivel a talaj eső hatására elfolyósodik és ezt a réteget a növény nem tudja áttörni.

233 Talajhasználati lehetőségek A=0-10cm A=10-20cm 1/3 rész erdős sztyepp rehabilitáció A>20cm 1/3 rész eredeti állapot 1/3 rész szántó, főleg gabona

234 Szikes talajok talajjavítási talajtani szakvéleménye A talajjavítás indokolt: Meszezéses szikjavítás esetén, ha a 0-30 cm-es talajrétegben a ph (H 2 O) értéke kisebb, mint 6,8 és a hidrolitos aciditás nagyobb, mint 5, - a vízben oldható összes sótartalom kisebb, mint 0,2%, - a kötöttségi szám (KA) nagyobb, mint 30, - az oldható és kicserélhető Na + nagyobb 1,0 mgeé/100 g talajnál.

235 Szikes talajok talajjavítási talajtani szakvéleménye (2) Gipszezéssel javítható szikes talajok esetén, ha a felszíni és az alatta levő (50 cm-ig) talajrétegben a ph (H 2 O) értéke nagyobb, mint 8,0, illetve a fenolftalein lúgosság nagyobb, mint 0,05%, - a vízben oldható összes sótartalom nagyobb, mint 0,2%, - a kötöttségi szám (KA) nagyobb, mint 30, - az oldható és a kicserélhető Na + nagyobb, mint 1,0 mgeé/100 g talaj.

236 Helyszíni talajmintavétel rendje Minimum 5 hektáronként, szükség esetén javítandó foltonként, 1 db 150 cm mélységű talajszelvény feltárása, genetikai szintenként mintavétel, talajvíz viszonyok megállapítása, szükség esetén talajvíz mintavétel. Laboratóriumi vizsgálatok: Minden esetben vizsgálandó: kémhatás ph (H 2 O), - vízben oldható összes sótartalom (%), - fenolftalein lúgosság, - összes karbonát tartalom (CaCO 3 %), vagy hidrolitos aciditás (y 1 ), - kötöttségi szám (K A ), - humusztartalom (%), - báziscsere vizsgálat.

237 Szakmailag indokolt esetben vizsgálandó: - 1:5 vizes talajkivonatból a sótartalom és sóösszetétel (0,2% vízben oldható sótartalom felett), - talajvíz sótartalma és só-összetétele.

238 Tartalmi követelmények: A szakvéleménynek tartalmaznia kell: - a talajjavítás szükségességének megállapítását, - a javasolt talajjavító anyag féleségét, - a szükséges hatóanyag dózist (t/ha) területegységenként, - az összes javítóanyag szükségletet, - a talajjavítás kiviteli technológiáját. Mellékletként csatolni kell: azonosítható térképvázlatot a javítandó területek dózisonkénti lehatárolásával. HEFOP

239 A helyspecifikus talajjavítási eljárásokat alapozó mérések A LiDAR jelentősége a felszín térképezésében Domborzattól, mikro-domborzattól (is) összefüggő néhány fontos talajtulajdonságok Karbonátos foltok az erodált helyeken Kolloid felhalmozódás a homokbuckák lábánál Só-felhalmozódás/ kilúgzás a szikes talajok különböző fekvésű részein Szerves anyag felhalmozódás a szikes talajok különböző fekvésű részein Belvíz öblözetek, külőnböző lelyással rendelkező mikromedencék Hozzávetőlegesen centiméteres pontosság érhető el. A felszín térképezésének egyik legpontosabb módszere a LiDAR (Light Detection And Ranging), amely a radartól annyiban különbözik, hogy itt lézerfény (UV, látható vagy közeli infravörös hullámhosszú) kibocsátásáról és visszaverődéséről van szó.