Dr. Tóth Árpád Az öntözés és a talaj kapcsolata 2015. február 23.
A talaj Földtani (építész) értelemben a talajöv az atmo-, hidro-és litoszféra kölcsönhatása, átszövődése következtében kialakult ún. kontakt geoszféra, a földkéreg legfelső, mállási övezete. Talajtani (gazdász) értelmezésben a (termő)talaj - (termő)föld -az élő és az élettelen természet összefonódásának színtere, amely termékenységgel (produktivitással) rendelkezik, tehát a növényeket képes ellátni vízzel és tápanyagokkal. A humusztartalom a termékenység fontos mutatója.
A talaj alkotórészei A talaj abiotikus és biotikus komponenseinek relatív mennyisége
Fizikai talajféleség Négy, gyakran használt szemcsefrakció-beosztás összehasonlítása
Fizikai talajféleség meghatározása a szemcseösszetétel alapján
A fizikai talajféleség meghatározása (egyszerűen) - Arany-féle kötöttség mérésekor a talajfonal hajlása. - Talaj hurka készítés. - Leülepedés mérése befőttes üvegben (1:2 talaj:víz)
A talaj szerkezete Aggregátumok agronómiai szerkezet A talaj szerkezetét az elsődleges részecskék összetapadása utáni nagyobb méretű, mechanikai hatásoknak ellenálló halmazok, az aggregátumok jelentik. A mikroaggregátumok létrehozásában részt vevő anyagok: agyagásványok, szerves anyagok (humusz), vas, alumínium és mangán hidroxidok, szénsavas mész (CaCO3), mikroszervezetek (baktériumok, gombák), makroszervezetek (pl. giliszták) szerkezetalakító hatása Fizikai hatások növény gyökerei, fagyhatás, talajművelő eszközök hatása, agyagásványok duzzadás-zsugorodása.
A víz mozgására ható erők A talajnedvesség potenciál meghatározza a víz felvehetőségét és mozgásának körülményeit a háromfázisú talajban. ῳ t =ῳ g +ῳ s + ῳ ῳ t -talajnedvességpotenciál ῳ g -gravitációspotenciál ῳ s -ozmózispotenciál ῳ -matrix potenciál A matrixpotenciál jellemzésére a pffogalmát használjuk, mely a ῳ vízoszlop cm-ben kifejezett szívóerő értékének logaritmusa. 1 bar szívóerő megfelel 1000 cm vízoszlop szívóhatásának, ez pf 3 értékkel fejezhető ki.
Vízformák a talajban A különböző feltételek között a talajban maradó víz mennyiségét nevezzük vízkapacitásnak. Maximális vízkapacitás (Vk max ) a víz kiszorítja a levegőt a talajból. Szántóföldi vízkapacitás (Vk sz ) az átnedvesedett talaj mennyi vizet képes visszatartani a gravitáció és más szívóhatásokkal szemben (pf=2,5, 1/3 bar). Holtvíz(H v ) a növény számára nem hasznosítható víz mennyisége (pf=4,2, 15 bar). Hasznos víz (D v ) a növény számára hasznosítható víz mennyisége (Vk sz -H v ). Nedvesség igény (N i ) az adott növény számára szükséges víz mennyisége.
A talaj víztartalma
Különböző fizikai féleségű talaj vízgazdálkodási jellemzői
A víz beszivárgása a talajba Víznyelés a 3 fázisú talaj feltöltése vízzel, a levegő kiszorítása a pórusokból. Vízvezetés a víz mozgása 2 fázisú talajban. Számított és mért beszivárgás, valamint az összegzett vízfogyás agyagos-vályog talajon 300 f o g y o t t v í z m l 250 200 150 100 50 m ért szám ított összes víz 0 0 20 40 60 80 100 idő (perc)
Különböző fizikai talajféleségen alkalmazható intenzitás értékei
Az öntözés kedvező hatásai Vízpótlás Az aktív gyökérzóna folyamatos ellátása vízzel lehetővé teszi a termőhelyi potenciál (napsugárzás, CO 2, tápanyagok, növény genetikai adottságai) maximális hasznosítását, megakadályozza a termés mennyiségének csökkenését és minőségének romlását.
Az öntözés kedvező hatásai A tápanyaggazdálkodás javítása A tápelemek feltáródása optimális, így a felvehető készlet gyarapszik. Ez igen kedvező, mivel jó vízellátottság mellett fokozódik a növények tápanyagfelvétele. Talajszerkezet javulás A folyamatos, aktív biológiai élet fokozza a gyökérzet tömegét, az értékes humuszanyagok termelését.
Az öntözés kedvezőtlen hatásai Szikesedés különféle sók felhalmozódása a talajban. - nátrium sók felhalmozódása, a szolonyecesedés (alkalinization). - a sókoncentráció emelkedése, a szoloncsákosodás (salinization). Tápanyagok kilúgzódása nagy mennyiségű öntözővíz kijuttatáskor a benedvesedett réteg összeér kapilláris zónával, így az oldatban levő tápanyagok egy része bemosódik a talajvízbe.
Az öntözés kedvezőtlen hatásai A felszín kérgesedése A fizikai behatások közül a vízcseppek ütőhatása az elsődleges károsító tényező. A felszínre érkező energia nagysága függ a cseppek számától, méretétől, sebességüktől és a becsapódás szögétől. A felszíni erózió A talaj vízvezetőképességétmeghaladó vízadagolás, vagy nagy intenzitású eső esetén a felszínről elfolyás következik be, melynek során a talajfelszín elemei különböző mértékben elsodródnak.
Az öntözővíz mennyiségének meghatározása meteorológiai adatok alapján
A talaj víztartalmának mérése Hullámok terjedési sebessége A mérés a szondán áthaladó rövidhullámok visszaverődési (Time Domain Reflectometry, TDR), vagy vezetési idejének észlelésén alapszik. Mindkét módszer gyors, pontos (±2,5 % 0-50 % víztartalom között) és jól automatizálható. További információk ahttp://acclima.com/honlapon találhatók.
A talaj víztartalmának mérése, az öntözés vezérlése
A talaj víztartalmának mérése, az öntözés vezérlése
A talaj víztartalmának mérése, az öntözés vezérlése
A talaj víztartalmának mérése Tenzióméter A talajban elhelyezett porózus kerámiacsésze víztartalma egy idő után egyensúlyba kerül környezetének nedvességtartalmával, vízpotenciáljával. Talajtípustól függetlenül közvetlenül leolvashatjuk a gyökerek számára hozzáférhető víz mennyiségét. Használata korlátozott homok, láp talajok és az ehhez hasonló összetételű mesterséges termesztőközegkeverékek esetében. További információk a http://www.irrometer.com/honlapon találhatók.
0-10 cbar: A gyökérzóna vízzel telített, kevés az oxigén a növények fejlődéséhez. 11-25 cbar: Ideálisan nedves és levegős körülmények. 26-50 cbar: Az öntözési tartomány. 51-70 cbar: A talaj szárazsága oly mértékű, ami már befolyásolja a termést is. 70 cbar fölött: A talaj száraz. További információk az http://mmm-tech.de/en/ honlapon találhatók.
Ajánlott irodalom KOCSIS,I.: 2012. Talajtan és agrokémia. Eszterházy K. Főiskola, Eger. PAPP,Z.:1997. A talaj és védelme. Széchenyi I. Főiskola, Győr. STEFANOVITS,P.:1981. Talajtan. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest. STETSON, L.E.: 2011. Irrigation. Irrigation Association, Falls Church, VA, USA. TÓTH,Á.:1996. Az öntözés hatása a talaj kémiai és fizikai tulajdonságaira a Közép-Tisza mentén (www.ontozesmuzeum.hu). Agrártudományi Egyetem, egyetemi doktori dolgozat, Debrecen. VÁRALLYAY,GY.-RAJKAI,K.-JA.A.PACSEPSZKIJ.-E.V.MIRONENKO.: 1979. A pf görbék matematikai leírása Agrokémia és Talajtan Tom. 28.