KÖRNYEZETI MIKROBIOLÓGIA ÉS BIOTECHNOLÓGIA

Hasonló dokumentumok
Talajképződés. Gruiz Katalin

TALAJVÉDELEM. Talajtan, talajképződés, talajosztályozás. Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória

KÖRNYEZETI MIKROBIOLÓGIA ÉS REMEDIÁCIÓ

A talajok osztályozása

A talaj funkciói. A talajnak az élet fennmaradásában és az élhető környezet megőrzésében játszott szerepe.

A TALAJ. Talajökológia, 1. előadás

HOMOKTALAJOK. Hazai talajosztályozási rendszerünk korszerűsítésének alapelvei, módszerei és javasolt felépítése

ALKALMAZOTT TALAJTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Ismeretterjesztő előadás a talaj szerepéről a vízzel való gazdálkodásban

TALAJTAN I. Cziráki László 1014.

A talaj kémiája

A tantárgy besorolása: kötelező A tantárgy elméleti vagy gyakorlati jellegének mértéke, képzési karaktere 75/25. (kredit%)

Bevezetés a talajtanba X. Talajosztályozás: Váztalajok Kőzethatású talajok

Bevezetés a talajtanba VIII. Talajkolloidok

MUNKAANYAG. Simonné Szerdai Zsuzsanna. Talajrendszertan. A követelménymodul megnevezése: Mezőgazdasági alapismeretek

A talajok fizikai tulajdonságai I. Szín. Fizikai féleség (textúra, szövet) Szerkezet Térfogattömeg Sőrőség Pórustérfogat Kötöttség

A talaj termékenységét gátló földtani tényezők

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Csernozjom talajok. Területi kiterjedés: 22.4 %

5. A talaj szerves anyagai. Dr. Varga Csaba

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

Talaj- és talajvízvédelem. MKK Környezetmérnöki Szak II. évfolyamos hallgatói számára 2006/2007

A tantárgy besorolása: kötelező A tantárgy elméleti vagy gyakorlati jellegének mértéke, képzési karaktere 60:40 (kredit%)

Michéli Erika Szent István Egyetem Talajtani és Agrokémiai Tanszék

Minták előkészítése MSZ : Ft Mérés elemenként, kül. kivonatokból *

FÖLDMŰVELÉSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

A talaj, mint természeti erőforrás adottságainak agrár-környezeti szempontú területi készletezése és jellemzése

Talaj- és talajvízvédelem előadás III. A talajszerkezet kialakulása, a talajszerkezet degradációja, a talajművelés talajdegradációs hatásai

Talaj szervesanyagai: Humusz? SOM? Szerves szén? Jakab Gergely

TÁPANYAGGAZDÁLKODÁS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Pásztor László: Talajinformációs Rendszerek Birtokrendező MSc kurzus. 1. Bevezetés, alapfogalmak

6. A TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI. Dr. Varga Csaba

ALKALMAZOTT TALAJTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

A JAVASOLT TÍPUSOK, ÉS A KAPCSOLÓDÓ ALTÍPUS ÉS VÁLTOZATI TULAJDONSÁGOK ISMERTETÉSE

Környezeti tényezők Szerkesztette: Vizkievicz András

Innovatív talajjavítás bioszénnel - laboratóriumtól a szabadföldi alkalmazásig

Két lábbal a földön. A talaj környezeti funkciói, helye a bioszférában. Dr. KOÓS Sándor. Két lábbal a földön

FÖLDMŰVELÉSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Jellegzetes alföldi toposzekvens 1.csernozjom 2.réti csernozjom 3.sztyeppesedő réti szolonyec 4.réti szolonyec 5.szolonyeces réti talaj 6.réti talaj 7

Bevezetés a talajtanba IV. A talaj szervesanyaga

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Bevezetés a talajtanba Elıadás I.

A TALAJ A TALAJ. TALAJPUSZTULÁS, TALAJSZENNYEZÉS A talaj szerepe: Talajdegradáció

SZŰKÍTETT 2 RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A talaj szerves anyagai

Talajrendszerezés elve és módszerei

Homoktalajok tulajdonságai

A nitrogén körforgalma. A környezetvédelem alapjai május 3.

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

EGY SPECIÁLIS, NEM KONSZOLIDÁLT ÜLEDÉK: A TALAJ

Tápanyag antagonizmusok, a relatív tápanyag hiány okai. Gödöllő,

Talaj- vízvédelem előadás VIII.

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

A Kedvezőtlen Adottságú Területek (KAT) jövője Skutai Julianna egyetemi docens SZIE - Környezet- és Tájgazdálkodási Intézet

Készítette: Szerényi Júlia Eszter

Talajkémia HIDROGEOLÓGUS MÉRNÖKI MESTERSZAK AKKEM 6007M

Termhelyismerettan. Termhely fogalma Talajképz Legfontosabb talajképz A talajok szövete

Bevezetés a talajtanba II. Talajképzı tényezık Elıadás

RÖVID ISMERTETŐ A KAPOSVÁRI EGYETEM TALAJLABORATÓRIUMÁNAK TEVÉKENYSÉGÉRŐL

Talajvédelem VII. Savanyodás Savanyú talajok javítása

49/2001. (IV. 3.) Korm. rendelet a vizek mezőgazdasági eredetű nitrátszennyezéssel szembeni védelméről

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: A különböző kémhatású talajok eltérő termőképességének megismertetése

MUNKAANYAG. Bicskei Károly. A talaj genetikája. A követelménymodul megnevezése: Növénytermesztés

7. A talaj fizikai tulajdonságai. Dr. Varga Csaba

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Talajtan elıadás IX. Talajosztályozási rendszerek Talajképzıdési folyamatok

A D-e-METER FÖLDMINŐSÍTÉSI VISZONYSZÁMOK ELMÉLETI HÁTTERE ÉS INFORMÁCIÓTARTALMA

15. Növények vízleadása, vízhasznosulása és az azt befolyásoló tényezők 16. A tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata (Liebig és

Pirkó Béla. A talajtulajdonságok hatása a tápanyagok hasznosulására

Berente község talajtani viszonyai. Dobos Endre Kovács Károly Miskolci Egyetem, Földrajz- Geoinformatika intézet

1. A talaj fogalma, funkciói, tulajdonságai (A)

BIOLÓGIAI PRODUKCIÓ. Az ökológiai rendszerekben végbemenő szervesanyag-termelés. A növények >fotoszintézissel történő szervesanyagelőállítása

Alkalmazott talajtan I.

TÖNKRETESSZÜK-E VEGYSZEREKKEL A TALAJAINKAT?

Környezeti elemek védelme II. Talajvédelem

MEZŐGAZDASÁGI ALAPISMERETEK

Lejtőhordalék talajok osztályozásának kérdései

Talajmechanika. Aradi László

TALAJOK OSZTÁLYOZÁSA ÉS MEGNEVEZÉSE AZ EUROCODE

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Biomassza termelés és hasznosítás az Észak-Alföldi Régió településein Szénégető László

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

I. Élettelen (abiotikus) környezeti tényezők

ÁSVÁNYOK ÉS MÁS SZILÁRD RÉSZECSKÉK AZ ATMOSZFÉRÁBAN

GABONANÖVÉNYEK TERMESZTÉSE. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Bevezetés a talajtanba III. A talaj felépítése Talajminta vétele Szelvény leírása

Talajtani adatbázis kialakítása kedvezőtlen adottságú és degradálódott talajok regionális szintű elhelyezkedését bemutató térképsorozathoz

Környezeti tényezők Szerkesztette: Vizkievicz András

TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek

Talaj-növény-mikroorganizmusok rendszer és öntözés kapcsolata

Főbb talajtípusok jellemzői

DEBRECENI EGYETEM HANKÓCZY JENŐ NÖVÉNYTERMESZTÉSI, KERTÉSZETI ÉS ÉLELMISZERTUDOMÁNYOK DOKTORI ISKOLA. Doktori iskola vezető:

Agrár-környezetvédelmi Modul Talajvédelem-talajremediáció. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

gait k, rozzák k meg solják szembeni viselkedését, szerkezetét és a talajba került anyagok (tápanyagok, szennyezıanyagok, stb.

Éghajlatbarát mezőgazdaság? dr.gyulai Iván, Ökológiai Intézet

Talajvédelem. Talajok átalakítása és elzárása Talajok beépítése Talajművelés Talajok víztelenítése és öntözése. Bidló A.

Hazai talajosztályozási rendszerünk korszerűsítésének alapelvei, módszerei és javasolt felépítése. Kőzethatású talajok

A magyarországi termőhely-osztályozásról

A MÉLYMŰVELÉS SZÜKSÉGESSÉGE MÓDJA ÉS ESZKÖZEI

Pásztor László: Térbeli Talajinformációs Rendszerek/ Bevezetés a digitális talajtérképezésbe PhD kurzus

Átírás:

KÖRNYEZETI MIKROBIOLÓGIA ÉS BIOTECHNOLÓGIA A talaj Dr. Feigl Viktória, Dr. Molnár Mónika 2016.03.05. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

ELŐADÁS TEMATIKA A talaj, a talajtan története A talaj funkciói A talajképződés A talajok osztályozása A talaj fizikai és kémiai tulajdonságai Page 2

Talaj Hazánk legjelentősebb természeti erőforrása a talaj, a mezőgazdaság legfontosabb termelőeszköze, értéke a nemzeti vagyon 20 %-a. A talajok romlása, szennyeződése megváltoztathatja a talaj összetételét, tulajdonságait, az emberek számára jelentős ökológiai talajfunkciók károsodhatnak. Kincs, természeti erőforrás. 2015 a talaj nemzetközi éve volt. Page 3

Talajtan története 19. század: talaj növények tápanyagforrása, a földművelés tárgya agrogeológiai iskola (F.A. Fallou, 1862, Pedológia vagy általános és különleges talajtan) talajok tulajdonságaiban mutatkozó különbségek nagy részét a kőzet tulajdonságaiból vezette le agrokémiai iskola (A. Thaer és J. von Liebig) talaj, mint tápanyagforrás a növények számára Tudományos, önálló talajtan: Vaszilij Vasziljevics Dokucsajev (1846 1903) talaj és növény közötti kölcsönhatások talajok osztályozása talajok övezetes elhelyezkedés Page 4

Talajtan története Magyarországon Sigmond Elek (Kolozsvár, 1873. február 26. Budapest, 1939. szeptember 30.) vegyészmérnök, az MTA tagja, a korszerű talajtani kutatások megalapozója Magyarországon. 1908-ban a budapesti Műegyetemen megalakított Mezőgazdasági Kémiai Technológiai Tanszéket első professzorává nevezték ki. Kezdeményezésére Budapesten tartották meg 1909-ben az első Nemzetközi Agrogeológiai Konferenciát. A nemzetközi Talajtani Társaság Bizottságának 25 éven keresztül elnöke volt. Page 5

A talaj fogalma A talaj (ősi finnugor eredetű szó) telek, terület, termőterület kiterjedése A Föld legkülső szilárd burka, növények termőhelyéül szolgál Mindaz, ami a felszín és a talajképző kőzet között terül el és a rajta díszlő növénytakaróval kapcsolatban van Alapvető tulajdonsága a termékenysége elsődleges biomassza termelését lehetővé teszi az Page 6

Page 7 A talaj funkciói (MTA TAKI) Feltételesen megújuló természeti erőforrás. A többi természeti erőforrás (sugárzó napenergia, légkör, felszíni és felszín alatti vízkészletek, biológiai erőforrások) hatásának integrátora, transzformátora, reaktora. Életteret és termőhelyet biztosít. A primér biomasszatermelés alapvető közege, a bioszféra primér tápanyagforrása. Hő, víz és növényi tápanyagok (és kényszerből hulladékok) természetes raktározója. A talajt (és szárazföldi ökoszisztémákat) érő, természetes vagy emberi tevékenység hatására bekövetkező stresszhatások pufferközege. A természet hatalmas szűrő- és detoxikáló rendszere. A bioszféra jelentős génrezervoárja, a biodiverzitás nélkülözhetetlen eleme. Földtörténeti és történelmi örökségek hordozója.

A talajképződés Dokucsajev (orosz geológus) 5 talajképző tényező + az emberi tevékenység - Együttesen alakítják a talajt - A talajok állandó fejlődésben vannak, alakulnak, változnak Földtani tényezők Éghajlati tényezők Domborzati tényezők Biológiai tényezők A talajok kora Emberi tevékenység Page 8

Talajképződés - földtani tényezők Földtani tényezők Aktív: Passzív: Page 9 Kiemelkedés kéregmozgások: reliefenergia nő, meredekség, sugárzásviszonyok változnak Süllyedés megindul a feltöltődés, belvízveszély nő, talajvíz hatása erősödik Talajvízviszonyok réti, szikes vagy lápos talajok kialakulása Felszíni vizek gyarapíthatják (árterek: öntéstalajok) és csökkenthetik (oldalazó-partalámosó erózió) a talajfelületet Kőzet fizikai tulajdonságai (pl. tömör vagy laza, szemcsézettsége) élővilág megtelepedésének feltételei Kőzet ásványi (kémiai) összetétele megszabja az aprózódásmállás jellegét, felszabaduló elemek skáláját és mennyiségét

Talajképződés éghajlati tényezők Éghajlati tényezők Hőmérsékleti viszonyok felszínre mennyi energia érkezik milyen növények élhetnek, szerves anyagok bomlásának üteme Csapadékviszonyok (víz mennyisége és formája) párolgással együtt a vízháztartást befolyásolják mállási folyamatok iránya és intenzitása, növénytakaró és mikroszervezetek élete Szélviszonyok defláció (közvetlen) párolgás fokozása (közvetett) Page 10

Talajképződés domborzati tényezők Domborzati tényezők Elemei közvetve érvényesülnek: éghajlati tényezők hatásának módosítása földtani tényezők alakulása Tengerszint feletti magasság hőmérséklet csökken, csapadék nő, párolgás csökken Lejtők kitettsége: víz általi talajpusztulás lejtőviszonyok: besugárzás Page 11

Talajképződés biológiai tényezők Biológiai tényezők A talajok keletkezésének biológiai szemlélete Mikroorganizmus, növény, állat Fizikai hatások: gyökerek nyomóereje, gyökérjáratok sűrűsége talaj szintjeinek állandó keverése a talajlakó állatok által, járatok Kémiai változások: elemek biológiai körforgása során (tápanyagfelvétel, bontás ) Hatásukat az élőlények együttesen fejtik ki A talaj biológiai aktivitása Page 12

Talajképződés a talajok kora A talajok kora Abszolút kor: a talajképződés a Föld felszínén különböző időpontokban indult meg - jégtakaró vagy tenger visszahúzódása, vulkánkitörés befejeződése Relatív kor: ugyanazon idő alatt elért különböző fejlődési állapot (egyszerűbb és összetettebb talajok kialakulása) - nagy szénsavas mész tartalmú talaj lassabb kilúgzódása Page 13

Talajképződés emberi tevékenység Emberi tevékenység Minél több és jobb élelem, tüzelőhöz és ruházkodáshoz szükséges anyagok Legeltető állattenyésztés (lerágás, taposás): pusztákkal szomszédos erdőségek leromlása, visszaszorulása, talajok lepusztulása Mezőgazdaság: öntözés, trágyázás, talajművelés Modern mezőgazdaság: mechanikai, kémiai talajjavítás, műtrágyázás, vízszabályozás, öntözés Káros hatások helytelenül művelt területek: Elsivatagosodás, eródeálódás, szikesedés, elmocsarasodás, savanyodás, szennyezés (légköri ülepedés, öntözés stb.), területek beépítése (települések, út- és vasúthálózat) Page 14

A talajképződés fokozatai si anyag ozódási et Page 15

Talajszelvény és talajszintek Page 16 A 0 : talajt borító kevésbé bomlott szerves anyag A 1 : humuszos szint, A 2 : erdőtalajok vagy szikesek esetében kifehéredett vagy kifakult kilúgzási szint (csernozjom A: humuszos szint) B: felhalmozódási szint (csernozjom B: fokozatosan csökkenő humusztartalom) C: talajképző kőzet (C ca : felhalmozódott szénsavas mész) D: ágyazati kőzet, nem alapja a talajképződésnek

Page 17

Kilúgzás A talajszelvény: a talaj különböző mélységeiben különböző rétegek A talajszelvényt a kilúgzás alakítja ki. A felsőbb rétegből anyagok oldódnak és alsóbb rétegekbe mosódnak. Az esővíz gyengén savanyú: szénsavoldat. Bemosás: a beázás határáig vagy a talajvízbe. Kioldódási sorrend: 1. vízben oldható sók (CaCl 2.6H 2 O, NaCl, MgCl 2.6H 2 O) 2. földalkáli (Ca, Mg) hidrokarbonátok és karbonátok. HCO 3 - mélyebb rétegekben CO 3 2- formájában kicsapódhat. CO 3 2- kimosódása után a talajoldat elkezd savanyodni. 3. Humuszanyagok szétesése, bemosódása, lent kicsapódása. 4. Agyagásványok bomlása és bemosódása: Al- illetve Feoxihidrát gélek keletkezése, mélyebben kicsapódása. Ha már minden kioldódott, akkor a feltalajban csupán kovasavgélekből álló szürke réteg marad = podzol. Page 18 MOKKA adatbázis - www.mokkka.hu

Talajképződési folyamatok Anyag- és energiaforgalom a talajban dinamikus egyensúlyban lévő folyamatpárok formájában. Folyamatpárok egyensúlya eltolódhat egyik vagy másik irányba, lehet ez periódusos, hosszabb vagy rövidebb szakaszos, de állandó is. A folyamatok egyidejűleg mennek végbe, de intenzitásuk térben és időben eltérő. 3 alapvető folyamatpár: Szervetlen ásványi vegyületek szétesése és új vegyületek szintézise Szerves anyagok elbomlása és újak képződése A talajképződési termékek elmozdulása, elvándorlása és más helyen történő felhalmozódása Nem függetlenek egymástól, legtöbb esetben kölcsönhatás, ok-okozati összefüggés Új folyamat bekapcsolódására akkor van lehetőség, ha egy korábbi folyamat végbement, hatása kiteljesedett, állandósult Page 19

Talajképző folyamatpárok Page 20 talaj benedvesedése kilúgzás szerves anyag felhalmozódás agyagosodás agyagvándorlás oxidáció savanyodás szerkezetképződés talajpusztulás erózió talaj kiszáradása sófelhalmozódás szerves anyag elbomlás agyagszétesés (podzolosodás) agyagkicsapódás redukció lúgosodás szerkezetleromlás talajborítás szedimentáció

Talajok osztályozása Genetikai és talajföldrajzi osztályozási rendszer Genetikai: talajokat fejlődésükben vizsgálja, fejlődés egyes szakaszai alkotják az osztályozás egységét Talajföldrajzi: földrajzi törvényszerűségeket szem előtt tartva egyesíti a típusokat fő típusokban Talajtípus: rendszertani egység, hasonló környezeti tényezők együttes hatására alakultak ki, a talajfejlődés folyamán hasonló fejlődési állapotot értek el, és egyazon folyamattársulás által jellemezhetőek. Főtípus: rokon típusok egyesítésével, földrajzi szemlélet Altípus: az adott talajtípus termékenysége tekintetében a legnagyobb befolyást gyakorló folyamatok és ezek erőssége alapján. Page 21

Folyamatok sorrendje a talajképződés során Agyagásványok szétesése Vasvegyületek redukciója Felső talajszintek tartalmának levándorlása Szilikátásványok rácsainak megbontása Humuszsavak általa savanyított talajnedvesség általi szénsavas mész kioldás Humusz kialakulása holt szerves anyagokból Talajtípusok időbeli sorozata Page 22

A talajosztályozás főtípusai Page 23

TALAJTÍPUSOK FŐTÍPUS/LEÍRÁS VÁZTALAJOK Biológiai talajképződés nincs vagy alig indult meg Moha, zuzmó, füves legelő KŐZETHATÁSÚ Alapkőzet dominál, rajta vékony termőréteg, erőteljes humuszképződés, pl. sötét színű erdőtalajok KÖZÉP-KELET-EURÓPAI ERDŐTALAJOK (BARNA ERDŐTALAJOK) intenzív mikrobiológiai tevékenység, humuszképződés és kilúgzás, háromszintű talaj Természetes erdők, szántóföldi művelésre is alkalmas Page 24 TÍPUS Köves-sziklás váztalaj Kavicsos váztalaj Földes-kopár váztalaj Futóhomok Humuszos homok Humuszkarbonát-talaj Rendzina Fekete nyirok Ranker Karbonátmaradványos barna et. Csernozjom barna erdőtalaj Barnaföld Agyagbemosódásos barna et. Podzolos barna erdőtalaj Pangó vizes barna erdőtalaj Kovárványos barna erdőtalaj Savanyú barna erdőtalaj

TALAJTÍPUSOK FŐTÍPUS/LEÍRÁS CSERNOZJOM TALAJOK Humuszanyagok felhalmozódása, morzsalékos szerkezet, Ca-mal telített, 2 rétegű, nagy termőképességű talaj TÍPUS Öntés csernozjom Erdőmaradványos csernozjom Kilúgzott csernozjom Mészlepedékes csernozjom Réti csernozjom RÉTI TALAJOK Időszakos túlnedvesedés, levegőtlenség, szervesanyagképződés és ásványosodás reduktív körülmények között Szoloncsákos réti talaj Szolonyeces réti talaj Réti talaj Öntés réti talaj Lápos réti talaj Csernozjom réti talaj LÁPTALAJOK Állandó vízborítás, reduktív körülmények Page 25 Mohaláp Rétiláp Lecsapolt és telkesített rétláptalaj

TALAJTÍPUSOK FŐTÍPUS/LEÍRÁS HORDALÉKOS Folyók és tavak üledékének és hordalékainak talajai TÍPUS Nyers öntéstalaj Humuszos öntéstalaj Lejtőhordalékos öntéstalaj SZIKES TALAJOK Vízben oldható sók (nátrium) döntő szerepe Szoloncsák: oldható sók a vizes fázisban Szolonyec: adszorbeált kation a szilárd felületen Szoloncsák Szoloncsák-szolonyec Réti szolonyec Sztyeppesedő réti szolonyec Másodlagosan szikesedett Page 26

Magyarország genetikai talajtérképe Page 27

A talaj fizikai tulajdonságai A talaj szemcseösszetétele (textúrája) A talaj szerkezete A talaj térfogattömege és tömörsége A pórustér nagysága, pórusok méret szerinti eloszlása A talajok vízgazdálkodási jellemzői A talaj levegő- és hőgazdálkodása Page 28

A talaj szemcseösszetétele Különböző méretű ásványi szemcsék mennyisége/részaránya döntően befolyásolják a talaj fizikai és kémiai tulajdonságait. Talajszemcsék mérete között fokozatos átmenet, de a fizikai sajátságok bizonyos mérethatár fölött ill. alatt ugrásszerűen változnak. Jellemző mérettartományokba eső szemcsecsoportokoat (frakciókat) kell figyelembe venni. USA Talajtani Szolgálat szerinti osztályozás: <0,002 mm agyag 0,002-0,05 mm iszap 0,05-0,2 mm homok >0,2 kőtörmelék, kavics (csak bizonyos talajokban) Page 29

A talaj szemcseösszetétele, talaj textúra A szemcsecsoportok tulajdonságai: Fontosabb ásványok Fajlagos felület (vízmegkötő képesség, adszorpciós sajátságok) Fizikai tulajdonságok (aggregátumképződés, pórusok nagysága, vízáteresztő képesség, víztartóképesség) Talajok szemcseösszetétele (textúra, mechanikai összetétel): Szemcsefrakciók tömeg%-ban kifejezett mennyisége (szitálás, ülepítés) Talaj textúra csoportok (fizikaitalajféleség): durva homok, homok, homokos vályog, vályog, agyagos vályog, agyag, nehéz agyag Page 30 USDA : textúra osztály megállapítása

A talaj szerkezete Az aggregátumok képződése: fizikai, kémiai, biológiai folyamatok kölcsönhatásának eredménye Méret alapján: mikro- és makroaggregátumok 2 m-nél nagyobb szemcsék képezik a szerkezeti egységek vázát 2 m-nél kisebb részek szerepe a vázrészek összeragasztása Page 31

A talaj szerkezete Kötőerők: adhéziós (felületeken) kohéziós erők (belül) Kötőanyagok: szerves anyagok agyagásványok vas- és alumínium-hidroxidok kationhidak kalcium-karbonát mikroorganizmus telepek talajlakó állatok ürüléke Page 32

A talajszerkezet értékelése A szerkezeti egységek alakja, kifejlettsége (morfológiai szerkezet) Szerkezet nélküli/szerkezetes A különböző nagyságú aggregátumok egymáshoz viszonyított aránya (agronómiai szerkezet) A szerkezet vízzel és mechanikai hatásokkal szembeni ellenálló képessége (stabilitás) A pórustér sajátságai Page 33

A talaj pórustere Pórustér: a szemcsék és az aggregátumok között különböző nagyságú és formájú hézagok Összefüggő pórusrendszer, részben víz, részben levegő tölti ki Víz, levegőgazdálkodás, gyökérnövekedés, talajmikroflóra Jellemzői: A pórusok össztérfogata (összporozitás) P%=(1-ρ/ρ sz ) 100, ahol ρ a térfogattömeg, ρ sz a sűrűség, ρ/ρ sz így a szilárd részecskék össztérfogata egységnyi térfogatú száraz talajban ált. 35 70%, optimális: 50 60% Különböző méretű hézagok egymáshoz viszonyított aránya > 10 µm makro- és megapórusok: levegőellátottság < 10 µm mikro- (<0,2 µm: mikroflóra élőhelye) és mezopórusok: vízvisszatartás Page 34

A talajok vízgazdálkodása Talajok vízgazdálkodásának jellemzése: Bennük tárolható víz mennyisége Vízkapacitás: vízmennyiség, amelyet a talaj különböző körülmények között visszatartani és/vagy befogadni képes. Mozgékonysága (növények általi felvehetőség): nedvességformák Kötött víz: kémiailag kötött (szerkezeti) és adszorbeált víz (növények számára holtvíz ) Kapilláris víz: 0,2 10 µm kapillárisok Szabad víz Nedvesség térbeli és időbeli változása A talajok vízforgalma (vízháztartása) Page 35

Talajértékszám Page 36 A talajértékszám a különböző talajok természetes termékenységét fejezi ki a legtermékenyebb talaj termékenységének %-ában.

A talaj levegő- és hőgazdálkodása A talaj levegőgazdálkodása A talajlevegő összetétele: N 2 79,2%, O 2 20,6%, CO 2 0,3 0,7%. Növények számára kedvezőtlen: O 2 10% alatt, CO 2 5% felett. A talajok levegőháztartása (minimális levegőkapacitás a pórustére %-ában): homok 30 40%, vályog 10 25%, agyag 5 10%. Levegőigényes növények: cukorrépa, kukorica, burgonya, lucerna, kender. A talaj hőgazdálkodása Növények csírázása, növekedése, légzése, tápanyagfelvétele, mikrobiológiai folyamatok intenzitása, tápanyagfeltáródás üteme, talajképződés fizikai és kémiai folyamatainak sebessége függnek a hőmérséklettől. Megszabja: beérkező és távozó hő egyensúlya és a talaj hőtani tulajdonságait megszabó jellemzők. Page 37

A talaj kémiai tulajdonságai Vízben oldódó sók mennyisége és minősége Kolloidkémiai reakciók Kémhatás Redoxi feltételek Page 38

Oldható sók a talajban Talajnedvességben: Szervetlen sók (ionok): Ca 2+, Mg 2+, Na +, K +, NH 4+, Al 3+, Fe 3+ v. Fe 2+ (kationok), HCO 3-, CO 3-, Cl -, SO 4 2-, NO 3-, H 2 PO 4-, HPO 4 2- (anionok) Szerves anyagok: szerves savak és kis molekulájú humuszanyagok Gázok: CO 2 és O 2 Mállás és talajképződés termékei, talajvíz, (műtrágyák, öntözővíz) Kis sótartalmú talajok: 1 2 g/l, szikes talajok: 15 20 g/l Időszakonként is változhat: beszáradás: sókiválás, csapadék: oldódás Megadása: vízben oldható sókészlet tömeg%-ban vagy elektromos vezetőképességgel (EC, vizes kivonat) Page 39

Kolloidkémiai reakciók Talajkolloidok (többsége negatív töltésű) Tömegükhöz képest nagy felület: szervetlen (ásványi) és szerves kolloidok a talajban. Szervetlen: pl. agyagásványok, kovasav; Szerves: pl. humuszkolloidok ásványi-szerves komplexumok Határfelületi reakciók: Nagymennyiségű ion és molekula megkötése. Apoláris és poláris molekulák megkötődése is. Adszorbeált kationok: Na +, Ca 2+, Mg 2+, K + és H +, H 3 O +, Al 3+ -ionok Anionadszorpció Klorid-, nitrát- és foszfát-, szulfát-, szilikát-, fluoridionok Nagy ionmegkötő képesség = jó tápanyagvédelem Page 40

A talaj savanyúsága és lúgossága A talaj savanyúsága és lúgossága 1:2,5 arányú desztillált vizes vagy KCl-oldatos szuszpenzió kémhatása adszorbeált kationok minőségével összefügg növényélettani szempontból fontos (pl. savanyú ph-t tűrő növény: rozs, zab, burgonya, lúgosabb talajt igényel: lucerna, cukorrépa) ph 4,5 alatt erősen savanyú ph 4,5 5,5 savanyú ph 5,5 6,8 gyengén savanyú ph 6,8 7,2 semleges ph 7,2 8,2 gyengén lúgos ph 8,5 9,0 lúgos ph 9,0 felett erősen lúgos A talaj pufferoló hatása: bekerülő anyagok lekötése, átalakítása hatásuk tompítása vagy közömbösítése Sav/bázis pufferképesség Tápelem és toxikus elem megkötő képesség Page 41

Redoxi folyamatok a talajban Redoxi rendszerek: oxidáló és redukáló anyagokat együtt tartalmaz. Jellemzése: redoxipotenciál (Eh) ált. -300 600mV (csernozjom: 450 600 mv, réti: 100 200 mv, vízzel borított: -150-300 mv) Redoxreakciók kiemelkedő jelentőségűek a talajok nedvesedése, száradása, vízborítása, vízzel való telítettsége esetében. Anaerob körülmény kedvez: fakultatív és obligát anaerob baktériumoknak. Page 42

A talaj egyéb fontos összetevői A talaj szerves anyagai: humuszanyagok mennyisége és minősége Talajszerkezet: ragasztóanyagok, agyag-humusz komplexek Tápanyag-gazdálkodás: N, P, S forrás és tápanyagok megkötése Hő-, levegő- és vízgazdálkodás: vízmegkötés és sötét szín Növényi tápanyagok: N, P, K, S, Ca, Mg (elemek körforgása) Mikroelemek: Fe, Mn, Cu, Na, Cl, B, Si, Se, Co, Mo (növények számára felvehető: vízoldható és kicserélhető) Page 43

A talaj szerves anyagai Élettelen szerves anyagok: nem-humuszanyagok, a növényi és állati maradványok részlegesen lebomlott, átalakult termékei (szerkezetük kémiailag azonosítható) és a humuszanyagok. A nem-humuszanyagok jellegzetes csoportjai: szénhidrátok (poliszacharidok pl. cellulóz, pektin, monoszacharidokból és uronsavakból épülnek fel, a talaj összes szervesanyag-tartalmának 6-15%-a) nitrogén tartalmú szerves vegyületek (pl. aminosavak, fehérjék) ligninek (növényi vázanyag), tanninok szerves savak: alifás (pl. hangyasav, zsírsavak) és aromás (pl. szalicilsav, galluszsav) karbonsavak foszfor tartalmú szerves vegyületek (pl. foszfolipidek, nukleinsavak) Page 44

A talaj szerves anyagai: humusz A humuszanyagok a természet élő szénciklusából kikerülő szerves molekulák véletlenszerű halmazából képződő, kémiailag heterogén összetételű, funkciós csoportokban gazdag makromolekulás anyagok. A humusz képződése: a holt szerves anyag lebomlik kisméretű szerves molekulákká. A nem mineralizálódott felesleg kondenzálódik, polimerizálódik, egyre növekvő, végül kolloid méretű molekulákat eredményez. A humusz kémiája: kinoidális szerkezetű vegyületek, főleg ligninből. Aktív csoportok: karboxil, fenolos OH, karbonil, metoxi-, amino-csoport Page 45

A talaj szerves anyagai: humusz Alkotóelemek alapján osztályozva: Page 46 1. Fulvosavak kis moltömegű, kevés N (<4%), sok O (45 48%), karboxil és fenolos OH, erősebben savas jellegű, sárgás, vörösesbarna Előfordulás: savanyú erdőtalaj: humusz 70 %-a, jó minőségű talajnál: 20 %. 2. Huminsavak nagy moltömegű, ~4 % N, kolloid vegyületek, kevésbé savas, sötétebb 3. Humin és huminszén nagy móltömegű, >4% N, legkevésbé savas, legsötétebb Funkció alapján osztályozva: Táphumusz: könnyen bontható frakció, mineralizálható, tápanyag Szerkezeti humusz: nehezen bontható, állandó frakció: szerkezetjavító, ionok megkötője Morfológiai osztályozás: Szárazföldi: nyershumusz, móder (korhany), televény (mull): szerves-szervetlen komplex Félig szárazföldi: tőzeg (láp), kotu Víz alatt keletkezett: dij és gitsa

Ajánlott irodalom Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György: Talajtan (1999) Mezőgazda Kiadó, Budapest On-line elérhető: http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/2011_0001_521_talajtan/index.html KÖRINFO adatbázis: www.körinfo.hu Talaj Talajtérképek: http://enfo.agt.bme.hu/drupal/keptar/2809 Interaktív talajtérképek: http://www.enfo.hu/gis/korinfo/ Page 47