Magyar Tudományos Akadémia Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet A talaj, mint természeti erőforrás adottságainak agrár-környezeti szempontú területi készletezése és jellemzése Dr. KOÓS Sándor Az integrált vidékfejlesztés tudományos alapelemei Budapest, 2013. április 10.
a TALAJ, ergo a Talajtan A TALAJ több millió éves: a Föld szilárd kérgének legkülső burka, vagyis a PEDOSZFÉRA A Talajtan egy fiatal tudomány: a mezőgazdasági termelés fokozásának egy alapvető tudományos háttere
a TALAJ A talaj finnugor eredetű szó: telek, terület a termőterület kiterjedése, és a minősége talp + alj. Alapvető tulajdonsága a termékenysége a növények számára kellő időpontban megfelelő mennyiségű és minőségű vizet és tápanyagot szolgáltasson a rajta élő növények számára, mellyel lehetővé teszi az elsődleges biomassza megtermelődését. Feltételesen megújuló természeti erőforrás, amely központi helye a biogeokémiai körforgásnak, így az anyag és energiaáramlásnak.
a TALAJ hidroszféra A talaj a földkéreg legkülső multifunkcionális része, mely különböző tulajdonságokkal, tulajdonságegyüttesekkel és funkciókkal bír. bioszféra A többi természeti erőforrás integrátora. litoszféra atmosztféra
a Talaj termékenysége Azonos éghajlati feltételek mellett részben a talaj tulajdonságai határozzák meg a termés mennyiségét és minőségét. Fizikai: szemcseméret eloszlás, szerkezet, hőmérséklet, pórustérfogat, erózió Szervetlen kémiai: T és S érték, mész tartalom, ph, mikro- és makro tápanyagok Biológiai: humusz, talajérettség, állatok, növények gombák, baktériumok, CO 2 Vízháztartási: víznyelés, vízvezetés, víztartó-képesség
a Talaj funkciói Az anyag és energia (tápanyagok) átalakításának, körforgásának, illetve tárolásának színtere
a Talaj funkciói Tápanyag és víz biztosítása a rajta és/vagy benne élő élőlények számára
Háromfázisú polidiszperz rendszer a Talaj funkciói Életteret biztosít a benne élő állatok és mikroorganizmusok számára
a Talaj funkciói Tompító (pufferelő) és szűrő képesség
a Talaj funkciói Közeg az építmények és a közlekedés számára a talajon nem csak állsz, hanem élsz is!
a Talaj funkciói A szférákban végbemenő változások, illetve az emberi történelem emlékeinek megőrzése
a heterogén TALAJ
Vaszilij Dokucsajev 1846 1903 Talajképző tényezők milyen talajok képződhetnek az egyes területeken Talajképző folyamatok a talajok képződésének mikéntjét határozzák meg Eltérő talajok kialakulása A talajok képződése és fejlődése folyamatos, irányamódja a talajképző tényezők és a talaj önfejlődésének hatására módosul.
A talajképződés tényezői Dokucsajev öt tényező együttes hatását jelölte meg: 1. Éghajlat; 2. Növényzet; 3. Alapkőzet; 4. Domborzat; 5. A talajok kora. Sigmond ezt az öt tényezőt később kiegészítette még három hatással: 6. Mikroorganizmusok; 7. Állatvilág; 8. Antropogén hatások.
Az éghajlati tényezők Csapadék: bőséges csapadék kilugzási, agyagvándorlási folyamatokat indíthat el, melyek a talaj végső dinamikáját alakítják ki. - Víz mennyisége; - Átnedvesedés időtartama. Hőmérséklet: Magasabb hőmérsékleten gyorsabban mennek végbe a kémiai átalakulások. Pl. trópusi talajoknál a lateritesedés (magas hőmérsékleten szeszquioxidok és kvarc) jó vízvezető képességűek, de széteső szerkezetűek párolgás: sófelhalmozódás szikesedés kialakulása. szervesanyag gazdálkodás: tundrákon -1 C átlaghőmérséklet szervesanyag alig tud lebomlani, átnedvesedett talajok. Trópusokon magas hőmérséklet, így gyors szervesanyag bomlás fokozott biológiai aktivitás.
Az éghajlati tényezők Átlagos éves csapadékösszeg Magyarországon Forrás:www.met.hu Átlagos középhőmérséklet Magyarországon Forrás:www.met.hu
A növényzet és biológiai tényezők Viljamsz elsősorban csak a növényzet szerepét tartotta fontosnak, de napjainkra a komplex biológiai szemlélet az elfogadott: - Növények és a klímaövek közötti szoros összefüggés - odavissza ható kapcsolat: pl. erdős övezetekben hűvös csapadékos éghajlat miatt kilúgzás, így savanyú talajok kialakulása podzolosodási folyamat füves puszták szemiarid területek, nagy szervesanyag felhalmozódás és humuszosodás talajszerkezet, tápanyag-szolgáltató képesség, stb. - a talajon és talajban élő szervezetek élő és holt - Fizikai hatás: keverés, aprítás, vízgazdálkodás; - Kémiai hatás: anyag és energia áramlás, biogeokémiai körforgalom, talajképződésnél a mállás segítés. - A talaj biológiai aktivitása lebontás, raktározás, pufferelés Pl. erózió: a sötétebb színű humuszos szint hamarabb melegszik, de gyorsabban hűl fontos szerepe van a humuszanyagok képződésében, szélsőségesebb mikroklíma kialakulása.
Az alapkőzet A kialakulásának körülményeitől függően nagyon változatos lehet: - magmás: mélységi (gránit) vagy kiömlési (riolit) savanyú (riolit), semleges (andezit) vagy bázikus (bazalt); - üledékes kőzetek: vulkáni tufák (hamu leülepedése), törmelékes üledékes kőzetek aprózódás és másodlagos felhalmozódás breccsa, konglomerátumok), oldatból kivált és a szerves eredetű üledékes kőzetek; - átalakulási kőzetek: márvány, fillit, agyagpala. Szállítás: szél (futóhomok) vagy víz (iszap) Lösz: fakósárga, rétegzetlen, nagyfokú porozitás, vízáteresztő képessége jó, szénsavas mésztartalom, morzsalékos szerkezet Tulajdonságaik meghatározzák a talaj tulajdonságait: meszes kőzeten nincs elsavanyodás, míg egy savanyú kőzeten lehet Kőzethatású talajok: rendzina (mészkövön), nyirok talajok (nem karbonátos andezit)
Az alapkőzet
A domborzat Tengerszint feletti magasság (klíma változás és a vegetáció változása, stb.) Hegyvidék-dombvidék jobban ki van téve az eróziónak állandó, dinamikus változás (lejtő felső harmada teljesen lepusztulhat, egészen a talajdinamika megszűnéséig vezethet) Égtáji kitetteség: pl. Magyarországon az ÉNy lejtők kitettebbek az eróziónak besugárzás: déli lejtők Talajvíz felszínhez való közelsége mélysége meghatározó. talajtípusok kialakulása: talajvíz közel van: lápos területek; réti talajok; szikesek; csernozjom talajok
A domborzat
A talajok kora Abszolút kora: a talajképződés kezdete óta eltelt idő pontos adat erre vonatkozóan nincs, de akár több, millió éves is lehet! Kivételek: pl. Nyugat-Finnországban egyes partvidékek 5 6 ezer évvel ezelőtt emelkedte ki megindulhatott a talajképződés Relatív kora: a környezeti tényezők lassítják vagy gyorsítják a talajképződési folyamatokat: pl. erózió, defláció, antropogén hatások, stb.
! Antropogén hatások! Alapvetően majdnem minden eddig felsorolt tényezőre hat (kivételt képez az alapkőzet): Lecsapolások vízrendezések; Intenzív talajművelés; Intenzív tápanyag visszapótlás műtrágyázás előtérbe kerülése; Ipari-mezőgazdasági szennyezések; Területrendezések meliorációs tevékenységek; Éghajlat változás globális felmelegedés.
Magyarország genetikus talajtérképe
Váztalajok A talajképződési folyamatok csak rövid ideig és mérsékelten hatottak kialakulásukra. Így azok bélyegei még vagy már (pl. erős eróziós lepusztulás esetén) nem kifejezettek differenciálatlan talajszelvényükben, amelyben gyakran jelentős a durva vázrészek (kő, kőzettörmelék, kavics, durva homok) aránya. Területi kiterjedés: 8.3%.
Váztalajok
Kőzethatású talajok Ezen talajokra az erőteljes humuszképződés, valamint a talajképző kőzet tulajdonságaitól jelentős mértékben függő szerves-ásványi kolloidok kialakulása a jellemző. Vízgazdálkodása szélsőséges. A tavaszi nedves, buja vegetációjú időszak után hosszú, igen száraz nyári időszak következik. A jó szerkezet és a sok szerves kolloid hatására víztároló és vízvezető képességük jó. A hasznosítható víz mennyiségét jelentős mértékben csökkenti, hogy a talajok általában sekély rétegűek. Általánosan jellemző a talajokra, hogy míg a laboratóriumi vizsgálatok igen kedvező tápanyag-szolgáltató képességet mutatnak, a természetben a tápanyagok érvényesülését akadályozza a hosszú, száraz időszak. A kőzethatású talajok tulajdonságait is nagymértékben a talajképző kőzet tulajdonságai szabják meg. Területi kiterjedés: 2.8 %.
Kőzethatású talajok
Barna erdőtalajok Az ebben a főtípusban egyesített talajok az erdők és a fás növényállomány által teremtett mikroklíma, a fák által termelt és évenként földre jutó szerves anyag, valamint az ezt elbontó, főként gombás mikroflóra hatására jönnek létre. A mikrobiológiai folyamatok által megindított biológiai, kémiai és fizikai hatások a talajok kilúgzását, agyagosodását, elsavanyodását és szintekre tagolódását váltják ki. Területi kiterjedés: 34.6 %.
Barna erdőtalajok
Csernozjom talajok E főtípusban azokat a talajokat egyesítjük, amelyekre a humuszanyagok felhalmozódása, a kedvező, morzsalékos szerkezet kialakulása, a kalciummal telített talajoldat kétirányú mozgása a jellemző. E talaj jellemzők az ősi füves növénytakaró alatt bekövetkezett talajképződés eredményei (a zárt fűtakarón belül egyes fák vagy kisebb facsoportok előfordulhatnak). Területi kiterjedés: 22.4 %.
Csernozjom talajok
Szikes talajok Képződésükben a talaj szilárd és/vagy folyadékfázisában felhalmozódó Na+-ionok (kicserélhető Na+-ionok, vízoldható Na-sók) játszottak döntő szerepet. Ezek fő forrását Magyarországon az egész kárpátmedencei vízgyűjtőterületről származó, s elsősorban a felszín alatti vizek közvetítésével az Alföld rossz természetes drénviszonyokkal rendelkező területein felhalmozott, majd a pangó, sós talajvizek felszín közelbe emelkedése esetén kapillárisan a felszín közeli talajrétegekbe (gyökérzónába) szállított Na+-ionok jelentik. Hazai szikes talajainkban a Na-karbonát/hidrokarbonát típusú sótartalom, az erős lúgosság, az Na+-telítettség, különösen pedig a kedvezőtlen fizikai/ vízgazdálkodási tulajdonságok, s a mindkét irányban szélsőséges vízháztartás (egyaránt nagy belvízveszély és aszályérzékenység) jelent kedvezőtlen ökológiai körülményeket a természetes növényzetnek, s korlátozza a szikesek mezőgazdasági hasznosíthatóságát. Területi kiterjedés: 6 %.
Szikes talajok
Réti talajok Folyamatos nedvességellátásuk (árvizek, belvizek, összefolyó csapadékvizek, talajvíz) miatt dús, nagy biomasszaproduktumú, többnyire változatos fajösszetételű réti vegetációnak biztosítanak életfeltételeket. A képződő nagy szervesanyag-mennyiség az anaerob körülmények miatt lassan bomlik, ezért jellemző rájuk a humusz-felhalmozódás, bár humuszos rétegük a felszín közeli talajvízszint miatt nem mindig vastag. Nagyrészt szántóföldi művelés alatt állnak, s csak időszakosan vízjárta területeik hasznosulnak gyepként. A réti talajokon a termés különösen nedves években kicsi, száraz években viszont jó. Területi kiterjedés: 13.1%.
Réti talajok
Láptalajok Állandó, vagy időszakos vízborítás hatására kialakult specifikus, nagy biomassza-hozamú lápi mocsári vegetáció alatt képződnek. Nagy szervesanyag-tartalmuk az anaerob körülmények miatt csak részben humifikálódik, s lassan bomlik le. Emiatt gyakran vastag tőzeg vagy koturéteg jön létre. Gyakran képeznek hajdani korok vegetációját megőrző kiemelt természetvédelmi értékeket. A láptalajok főtípusába tartozó típusok vagy állandó vízborítás alatt képződtek, vagy az év nagyobb részében víz alatt állottak és a vízmentes időszakokban is vízzel telítettek voltak. Területi kiterjedés: 1.6 %.
Láptalajok
A folyóvizek, tavak üledékeinek és a lejtők hordalékainak talajai A meg-megismétlődő áradások, iszapborítások és lejtőhordalékok nem, vagy csak nem régen tették lehetővé a zavartalan talajképződési folyamatok megindulását. Nincs a szelvényekben szintekre tagolódás, az egyes rétegek közötti különbségek csak az üledék tulajdonságaitól és nem a talajképző folyamatok hatásától függenek. Ugyanebbe a főtípusba soroljuk a lejtőhordalék-talajokat, melyeket szintén a víz szállítóenergiája mozdított el képződésük helyéről. Anyaguk már elsődleges helyén átalakult a talajképződés hatására, de az átalakult talajrészek másodlagos lerakódása megbontotta és megszakította az eredeti talajképződési folyamatot. Területi kiterjedés: 11.2 %.
A folyóvizek, tavak üledékeinek és a lejtők hordalékainak talajai
Termőhely definiálása és jellemzése Egy olyan termőhely csoportosítási rendszert alakítottunk ki, amely a mezőgazdasági művelési módokat tükrözni, a talaj szemszögéből. Vagyis elsődleges csoportképző tényezőknek mindenképpen azon talajtulajdonságoknak kell lenniük, melyekre a mezőgazdasági növénytermesztés és az állattartás hatással van, miközben információt ad a termesztéstechnológia intenzitásáról is. A termőhely tipizálási módszertan kialakításának keretében a magyarországi talajtani-agrokémiai gyakorlatban alkalmazott 6 termőhelyi kategóriát a lejtési viszonyok figyelembevételével 10-re bővítettük.
Termőhely definiálása és jellemzése I. középkötött mezőségi talajok; II. középkötött erdőtalajok; III. kötött réti talajok; IV. laza és homoktalajok; V. szikes talajok; VI. sekély termőrétegű, sík vagy lejtős, erodált és heterogén talajok. A lejtési viszonyok figyelembevétele: a lejtés nagysága, hossza, stb., nagyban befolyásolja a területen kialakult degradációs folyamatok milyenségét és mértékét, gondolva itt elsősorban a tápanyag és növény védőszer lemosódásra, illetve az erózióra nem lejtős (0-5%) és lejtős (nagyobb, mint 5%) kategóriák: I/1 Csernozjom talajok nem lejtős területen; I/2 Csernozjom talajok lejtős területen; II/1 Barna erdőtalajok nem lejtős területen; II/2 Barna erdőtalajok lejtős területen; III/1 Kötött réti talajok nem lejtős területen; IV/1 Homok és laza talajok nem lejtős területen; IV/2 Homok és laza talajok lejtős területen; V/1 Szikes talajok nem lejtős területen; VI/1 Sekély termőrétegű, vagy erősen erodált talajok nem lejtős területen; VI/2 Sekély termőrétegű, vagy erősen erodált talajok lejtős területen.
Termőhelyi kategóriák A talaj.
I. Középkötött mezőségi talajok nem lejtős területen lejtős területen
II. Középkötött erdőtalajok nem lejtős területen lejtős területen
III. Kötött réti talajok nem lejtős területen
IV. Laza és homoktalajok nem lejtős területen
V. Szikes talajok nem lejtős területen
VI. Sekély termőrétegű, sík vagy lejtős, erodált és heterogén talajok nem lejtős területen lejtős területen
Köszönöm figyelmüket!