Szikes talajok javítása. Tóth Tibor

Átírás

1 Szikes talajok javítása Tóth Tibor

2 Talajjavítás kilúgzással/átmosással (Keren, Miyamoto, 1990) FOLYAMATOK -a sók ki/feloldása -a víz átfolyása a talajprofilon -a sók eltávolítása a gyökérzónából Jó áteresztőképességű talaj! Lefolyás a drénvíz számára! Hol használjuk a kilúgzást? A talaj felső cm-es rétegében Meddig szükséges só kilúgzást folytatni? A növény sótűrő képességének felső határáig Mennyi ideig tarthat a kilúgzás? Újonnan feltört területeken sokáig tarthat, művelés alatti területeken gyorsan el kell végezni! A sós drénvíz későbbi sorsáról már a kilúgzás folyamata előtt dönteni kell!kérdések: Hova lehet el/bevezetni?visz-e nemkívánatos anyagokat?

3 A KILÚGZÁS HATÉKONYSÁGA Az esőztetéssel végzett kilúgzás több időt vesz igénybe, mint az árasztással végzett, a megnövekedett párolgás és az ebből következő sókoncentráció miatt. A kilúgzás az alagcsövek felett nem hatásos, mivel a víz nem a sók kilúgzására fordítódik, árasztás nem engedélyezett drénezett területen. Változatos talajú táblákon a kilúgzást a homokos foltokon kell kezdeni, a táblát kisebb részekre kell osztani. Hoffman tapasztalati egyenlete: C/C 0 =k/(d/d s ) C hátramaradó-, C 0 kiinduló só koncentráció a talajban D a kilúgzásra használt víz beszivárgási mélysége D s a kilúgzás tervezett mélysége K tapasztalati faktor: 0.1 (homok) 0.3 (agyag) SEGÍTSÉGÉVEL KISZÁMÍTHATÓ A KILÚGZÁSHOZ SZÜKSÉGE VÍZMENNYISÉG.

4 A kilúgzás módszerei Folyamatos elárasztás A leggyorsabb, és legolcsóbb. A területet el kell egyengetni. Megkezdéséhez száraz talajállapot szükséges. Összevonható rizstermesztéssel, halastó kialakításával. Időszakos árasztás Alagcsövezett területeken használják. Megnövekedett párolgást eredményez. A mulcsozás segíthet csökkenteni a párolgást kis vízáteresztőképességű talajokon és sekély talajvízszint esetén. Esőztető öntözés Nem elegyengetett területeken. Hátránya: szeles napokon stb. a párolgás nagy. Váltakozó sor, vagy barázdás kilúgzás A só a nem öntözetlen barázdák felé mozdul, ahonnan eltávolítható amikor a talajvízszint lesüllyed Felszín átmosás Nem túl hatékony a felszíni oldható sók eltávolításában.

5 Hány módszer alkalmazható szikesek javítására? -fizikai/kémiai/vízgazdálkodási/biológiai MEGFELELŐ KÖRÜLMÉNYEK SZÜKSÉGESEK A SZIKES TALAJOK JAVÍTÁSÁHOZ (Filep, 2001) -meg kell gátolni a nátriumos felszíni/talaj/öntözővíz hatását a sófelhalmozódásra/na-adszorbcióra -elő kell segíteni a Na-ionok, és oldható Na-sók eltávozását a gyökérzónából (vízelvezetés, tágabb értelemben) -A kolloidokon adszorbeált Na-ionokat megfelelően oldódó javítóanyag segítségével, Ca-ionokkal kell lecserélni Mely szikeseket érdemes javítani? -kevéssé sós talajok -humuszos szinttel rendelkező szolonyecek -döntően jó minőségű talaj közé ékelődött szikes foltokon

6 Hogy lehet a javítást megtervezni? -javítóanyag kiválasztása -a javítóanyag dózisának kiszámítása

7 TALAJJAVÍTÁSI CSOPORTOK Genetikai Talajjavítási Eljárás Mély szty.r.sz mésztelen meszezés gyeng. sav. v. savanyú Mély-köz. szty.r.sz mésztelen meszes altalaj-terítés semleges körüli Köz. szty.r.sz mésztelen gy. lúgos mész+gipsz köz. & kérg. r.sz v. gipszes meszes altalaj-terítés Köz. & kérg. r.sz lúgos v. meszes szódás lignitpor, CaCl 2, H 2 SO 4, HCl szódás sz. Szoloncsák sz. meszes-szódás lignitpor, CaCl 2,H 2 SO 4, HCl

8 Szikesek javítására vonatkozó magyar szabványok MSZ (Mintavétel) Legalább 5 ha-onként egy minta, de ha rendelkezésre áll genetikus üzemi talajtérkép (1:10 000) akkor 12-ha-onként egy talajszelvény feltárása és mintázása elegendő. MI (Általános előírások) -savanyú és semleges szikesek Határérték: a feltalaj 0-30 cm-es mélységében ph_h 2 0=5-7, sótartalom<0.2%, K A >30, Na mobilis >1 me/100g soil. Ezek a talajok a felső 0-50 cm-es rétegükben szénsavasmészmentesek. Vízállásos területeken először a vízelvezetést kell megoldani úgy, hogy a talajvíz mélyebben legyen mint 2 m. JAVÍTÁS:MESZEZÉS A CaCO 3 oldékonysága (me/l) ph 6 19 ph Agyag-Na + + CaCO 3 Agyag-Ca ++ + Na 2 CO 3

9 -enyhén lúgos és lúgos szikesek Határérték: a feltalaj 0-50 cm-es mélységében ph_h 2 0 >7, sótartalom >0.2%, K A >30, Na mobilis >1 me/100g soil. Ezek a talajok sósak, lúgosak, nátriumosak. A kémiai javítás előtt vízelvezetés szükséges. JAVÍTÁS:GIPSZEZÉS Agyag-Na + + CaSO 4 Agyag-Ca ++ + Na 2 SO 4

10 MSZ /2-80 (A talajjavító anyag dózisa) A talajjavító anyag mennyiségének meghatározása MESZEZÉS: ugyanannyi, mint a savanyú talajok meszezése alkalmával, és még 50%. Y 1 * faktor_ K A * 1,5= t/ha javítóanyag CaCO 3 -ban kifejezve y 1 hidrolitikus savanyúság Fizikai féleség faktor K A 1:2,5 talaj:oldat-ban savas hidrolízis: 0,35 <30 0, ,2 >60 H 2 Agyag +(CH 3 COO) 2 Ca = Agyag-Ca + 2 CH 3 COOH Titrálás nátriumhidroxiddal NaOH + CH 3 COOH = CH 3 COONa + H 2 O Példa: ha y 1 =10 és K A =45, CaCO 3 =10*0,7*1,5=10,5 t/ha

11 GIPSZEZÉS 1 me/100 g mennyiségű Na kicseréléséhez a talaj felső 20 cmes rétegében, 2.5 t/ha CaSO 4 *2H 2 O szükséges ( Na jelenlévő -Na megengedhető )*2,5 t/ha gipsz Példa: Ha a talaj Na tartalma 10 me/100g (kicserélhető, és oldható Na), és a növények által tolerálható, azaz megengedhető mennyiség: 4 me, (10-4)*2,5=15 t/ha CaSO 4 szükséges Alternatív megoldás: MSZ (a javítóanyag dózisának meghatározása diszpergálás segítségével) A talajjavító anyag szuszpenziójának, és a talaj keverékének vizsgálata 2, 6 és 24 órával később: -tisztaság, és ph szempontjából. A becslés kritériumai: Tiszta szuszpenzió, és a ph értékének 1-el való növekedése. Gipszezés esetén a ph értékének el kell érnie a 8-at.

12 Egyéb kiegészítések: Savak: a H 2 SO 4 és HCl a talaj CaCO 3 tartalmával reagálva gipszet vagy CaCl 2 -ot alkot S (először oxidálni kell mikróbákkal), CaCl 2 (költséges) -TALAJJAVÍTÁS HOMOKKAL (nehéz talajon elterítve) a magasság emelése, a kilúgzás elősegítése -geológiai egyéb anyagok használata a felszíni párolgás csökkentésére TALAJJAVÍTÁS JAVÍTÓANYAGOK HASZNÁLATA NÉLKÜL -A talaj saját CaCO 3 /CaSO 4 tartalmának felhasználásával -A talajszelvény megváltoztatásával: mélyszántás/lazítás -A kétértékű kationokat tartalmazó sós vizek folyamatos higítása: előbb a magas EC, majd az alacsony SAR segít fenntartani a megfelelő talaj hidraulikus vezetőképességet

13 NEM SZABVÁNYOS KÉMIAI MÓDSZEREK A GIPSZ SZÜKSÉGLET KISZÁMÍTÁSÁRA Filep, 2001: Az alapvető módszer a szabad Na meghatározása ammónium-acetáttal. A szükséges gipsz-mennyiség kiszámítása CaSO 4 *2H 2 O t/ha=na x *M*Tt*8.61 Na x kicserélhető Na me/100 g talaj M a javításra szánt talajréteg vastagsága Tt térfogattömeg 86.1 a gipsz tömegegyenértéke

14 A módszerek csökkenő pontossági sorrendben -Schoonover A talajt összekeverjük telített gipsz oldattal, a gipsz szükségletet a oldat Ca-ion koncentráció csökkenéséből számítjuk ki. -Antipov-Karatajev és Mamajeva Hasonló a Schoonover módszerhez, de kétszeresen higított szuszpenzióval végezve. -Herke A szóda kicserélése ammónium-karbonát oldattal -Szedimentáció Arany szerint Higított telített gipsz oldat sorozatot talajhoz keverünk, és figyeljük melyik oldat válik tisztává. Az a gipsz koncentráció amelyiknél a szuszpenzió már kitisztul, elegendő a nátrium lecserélésére. KÖVETKEZTETÉS: Az ülepedési teszt nem elég precíz

15 Hogyan hajtsuk végre a talajjavítást? Szikes talajok javítása Prettenhoffer, szervestrágya felhasználása után -a szerves trágyát hengerrel keverjük a talajba. -a javítóanyagot egyenletesen kell kiadni, és két, egymásra merőleges irányú tárcsázási menettel kell a talajba keverni.

16 hogyan kövessük a talajjavítás hatását? A szikesek monitorozásának speciális problémái -A mintavételi pontok térbeli, és tulajdonságbeli reprezentativitása -fix pontok alkalmazása -időbeli jellemzés