Talajtérképezés története Környezetinformatika I. (KM047_1) Talaj adatok 2018/2019-es tanév I. félév Dr. habil. Zseni Anikó egyetemi docens SZE, AHJK, Környezetmérnöki Tanszék 1778-1858: Szarvasi gazdasági iskola, Tessedik Sámuel, szikesek javítása 1858-1891: Szabó József talaj térképei Csanád és Békés megyében a Monarchiáról készített Lorenz-féle talajtérkép 1891-1901: a Földtani Intézet Agrogeológiai Osztályának megszervezése Inkey Béla, Treitz Péter (alföldi szikesek felvétele), Ballenegger Róbert, 1909-1931: 1:25 000 átnézeti térképek kezdeményezése Timkó Imre, Sigmond Elek (talajvizsgálati módszerek) 1931-1951: Kreybig Lajos, növénytermesztésben érvényesülő talaj tulajdonságok 1951-: Stefanits Pál, Várallyai György, 1:200 000 genetikai talajtérkép, MTA TAKI http://mta-taki.hu/hu MTA ATK TAKI: Magyar Tudományos Akadémia Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani és Agrokémiai Intézet Talajos kutatások a II. vh előtt: Földtani Intézet Agrogeológiai Osztályán, valamint az agráregyetemeken, mezőgazdasági akadémiákon és a Műegyetemen 1949: Agrokémiai Intézet 1959: több belső és külső átszervezés Magyar Tudományos Akadémia Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézete a kutatómunka 6 tudományos osztályon folyt: Talajtani Osztály, Homokkutatási Osztály, Szikkutatási Osztály, Trágyázástani Osztály, Talajbiokémiai Osztály, Talaj mikrobiológiai Osztály + két kutatólaboratórium 2012. január 1-től a MTA Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani és Agrokémiai Intézeteként működik tovább Talajkémiai és Anyagforgalmi Osztály MTA ATK TAKI talajkémiai degradációt, talajjavítást és tápanyagellátást érintő kutatási programok megvalósítása talajok szerves anyagának mennyiségi és minőségi változása, sófelhalmozódás, talajsavanyodás, szerves és szervetlen szennyezők talajban és a talaj-növény rendszerben való mozgása, transzformációja, reakciói vizsgálja a talajjavításra és/vagy alternatív tápanyag utánpótlásra is megfelelő hulladékok alkalmazhatóságát a talajok tápelem ellátottságának és a trágyahatások kapcsolatának vizsgálata, a környezetkímélő trágyázási szaktanácsadási rendszer továbbfejlesztése Talajbiológiai Osztály talaj-növény-mikroorganizmus rendszer biológiai tulajdonságainak mennyiségi és minőségi vizsgálata, térbeli és időbeli változásának nyomon követése természetes és agrár ökoszisztémákban a szennyezett talajok remediációjára és környezeti kockázatának csökkentésére környezetkímélő kémiai immobilizációval (is) kombinált biológiai módszereket (bioremediáció) fejlesztenek a szennyezéshez alkalmazkodott növényekkel, különböző fitoremediációs technikák kidolgozásával és alkalmazásával, elsősorban nehézfémekkel szennyezett talajokban Talajfizikai és Vízgazdálkodási Osztály a talajok fizikai, kémiai és szerkezetállapot változásának, vízgazdálkodásának, szén- és ásványi anyagtartalmának a kutatása Talajtérképezési és Környezetinformatikai Osztály digitális talajtérképezés felszínközeli távérzékelés digitális talajmorfometria MTA ATK TAKI: Talajtérképezési és Környezetinformatikai Osztály talaj-környezet kapcsolatainak geoinformatikai-geomatematikai-geostatisztikai modellezése talajjellemzők és -folyamatok pedometriai modellezése korszerű termőhely felvételezés és értékelés Internetes térképi adatszolgáltatás 1
Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer Alapja: az 1:25.000-es méretarányú Kreybig-féle Átnézetes Talajismereti Térképsorozat (amely mindmáig egyetlen, az országot teljes egészében lefedő ilyen jellegű nagyléptékű térképsorozat) (1934-1951-ig készült) (lásd: külön pdf: Kreybig ismertető) térinformatikai adaptáció korszerű, dinamikus térinformatikai rendszer Felhasználható: települések, illetve nagygazdaságok földhasználattal kapcsolatos döntéseinek támogatására, illetve regionális-térségi szintű terület- hasznosítási és fejlesztési programok megvalósítására 2010: országos feldolgozottság Fizikai és kémiai talajtulajdonságok, sekély termőrétegűség A Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer megvásárolható Kreybig-féle átnézetes talajismereti térkép 4967 kézifestéses tájtermesztési Kreybig-térképlap részlete, Hajdúböszörmény környéke Kreybig-féle átnézetes talajismereti térkép Kreybig-féle átnézetes talajismereti térkép 2
X Kreybig-féle átnézetes talajismereti térkép Agrotopográfiai adatbázis Magyarország Agroökológiai Potenciáljának Felmérése c. Akadémiai program: a magyar mezőgazdaság lehetőségeinek és korlátainak feltárásával az ország agroökológiai potenciálját mérte fel 1970-es évek vége: MTA TAKI (Várallyay György): Magyarország Termőhelyi adottságait meghatározó talajtani térképsorozat, 1: 100 000 A térképsorozat alapját az Átnézetes Talajismereti Térképek (Kreybig-féle 1:25 0000 talajtérképek) képezték 1991: ezen térképek térinformatikai feldolgozása Magyarország AGROTOPO Adatbázisa térképek nyomtatásban: 1:100 000 agrotopográfiai térképek ez az a talajtani alapja mindmáig a regionális léptékű agrár-környezeti programoknak és elemzéseknek Az AGROTOPO GIS az sorozat tematikus adataiból kialakított számítógépes adatbázis, amely EOTR szabványos, 1:100 000 méretarányú, országos adatokat tartalmaz A homogén agroökológiai egységekhez tartozó talajtani paraméterek: genetikai talajtípus talajképző kőzet fizikai talajféleség agyagásvány összetétel talaj vízgazdálkodási tulajdonságai, kémhatás és mészállapot szervesanyag készlet termőréteg vastagság talajértékszám 3
4
jelmagyarázat rétegek 5
6
http://okir-tdr.helion.hu/ Talajvédelmi Információs és Monitoring Rendszer (TIM) 1992-től működik Célja: a talajok minőségi változásainak, környezeti állapotának folyamatos figyelemmel kísérése Az adatok nyilvánosak és közérdekűek, így például tudományos, kutatási vagy statisztikai adatok kiegészítésére, megalapozására bárki igényelheti a NÉBIH-től A rendszert az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézete, a földművelésügyért felelős minisztérium és a talajvédelmi hatóság szakembereiből álló bizottság dolgozta ki Kialakításakor a talajkészleteinkre vonatkozó minden eddigi információt (leírást, adatot, térképet, modellt, stb.) felhasználtak 1236 pontot jelöltek ki Helyszíni feltárások, mintavétel: megyei Kormányhivatalok Növény- és Talajvédelmi Igazgatóságainak talajvédelmi felügyelői Talajminták laboratóriumi vizsgálata: a NÉBIH (Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal) 3 regionális talajvédelmi laboratóriumában Munka koordinálása: NÉBIH Növény-, Talaj- és Agrárkörnyezet-védelmi Igazgatósága 7
TIM országos törzshálózat (I): 865 pont (mg-i művelés alatti területek) erdészeti mérőpontok (E): 183 pont speciális mérőhelyek (S): 188 pont (veszélyeztetett, illetve már szennyezett területek) http://portal.nebih.gov.hu/-/a-tim-azaz-a-talajvedelmi-informacios-es-monitoring-rendszer- TIM pontok GYMS megyében TIM mérések Alapállapot rögzítése: az első évben igen széleskörű vizsgálatokat végeztek A vizsgálandó paraméterek egy részét csak egyszer, az első évben határozták meg TIM mintavételezés minden év szeptember 15 és november 15 között történik a TIM pont GPS koordináták segítségével felkeresett 50 méter átmérőjű környezetéből A mintázás 1992-1999 között genetikai szintenként 2000-ben genetikai szintenként és adott mélységenként 2001-től a 0-30, 30-60, 60-90 cm mélységű rétegekből történt A vizsgált talajparaméterek egy, három, illetve hat évenként kerülnek meghatározásra. TIM: vizsgált talajjelemzők TIM: vizsgált talajjelemzők Talajfizikai, vízgazdálkodási jellemzők Arany-féle kötöttségi szám (KA) mechanikai összetétel higroszkóposság (hy) Térfogattömeg teljes vízkapacitás (pfo) szabadföldi vízkapacitás (pf2,5) holtvíz tartalom (HV, pf 4,2) hasznosítható vízkészlet (DV, pf2,5-pf4,2) Talajmikrobiológiai vizsgálatok nedvességtartalom CO 2 produkció meghatározása cellulózbontó aktivitás dehidrogenáz enzimaktivitás meghatározása Talajkémiai jellemzők, tápanyagtartalom Kémhatás: ph(h 2O), ph(kcl) összes vízoldható sótartalom fenolftalein lúgosság hidrolitos aciditás, kicserélődési aciditás szervesanyag-tartalom szénsavas mésztartalom adszorpciós kapacitás (T érték), kicserélhető kationok nitrit, nitrát összes nitrogéntartalom a talaj minden szintjéből felvehető tápanyagtartalom (P, K, Mg, Na, Ca, Cu, Zn, Mn, Fe, B, Mo) csak a szelvények felső szintjéből oldható toxikus elemtartalom (As, Cd, Co, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb, Zn, Cu) (Lakanen-Erviö-féle eljárás szerint és tömény salétromsav és hidrogén peroxid keverékével 105 C-on végzett feltárással) Talajvízmintákból meghatározandó paraméterek: ph, Ca 2+, Mg 2+, Na +, K +, CO 3 2-, HCO 3-, Cl -, SO 4 2-, NO 3-, NO 2-, PO 4 3-. 8
TIM: vizsgált talajjelemzők Radioaktivitás: a talaj felső 10 cm-es rétegéből, megyénként 5 szelvényből (összesen 95 mintából) természetes radioaktív izotópok: 238U - 226Ra sor, 232Th sor, 40K mesterséges radioaktív izotópok: 134Cs, 137Cs a méréseket a Paksi Atomerőmű RT. Környezetellenőrző Laboratóriuma végzi Eróziós mérőpontok vizsgálata A talajréteg vastagsága változásának mérésére a felszín alá, azzal párhuzamosan elhelyezett 1 m 2 (1 x 1 m) felületű, 10 mm vastagságú alumínium lemez beépítése A lemez helyzetét GPS méréssel rögzítették, majd penetrométer segítségével a visszatöltött föld vastagságát közvetlenül megmérték a talaj felső 10 cm-es rétegéből, megyénként 5 szelvényből (összesen 95 mintából) 9