a talaj környezeti funkciói, helye a bioszférában · kolloid komplex humusz holt szerves anyag...
TRANSCRIPT
Két lábbal a földön A talaj környezeti funkciói,
helye a bioszférában
Dr. KOÓS Sándor
Budapest, 2013. április 20.
Föld Napja a REX Állatszigeten
Két lá
bba
l a
föld
ön
Magyar Tudományos Akadémia Agrártudományi Kutatóközpont
Talajtani és Agrokémiai Intézet
a TALAJ, ergo a Talajtan …
A Talajtan egy fiatal tudomány:
a mezőgazdasági termelés
fokozásának egy alapvető
tudományos háttere …
A TALAJ több millió éves:
a Föld szilárd kérgének legkülső
burka, vagyis a PEDOSZFÉRA
Tessedik Sámuel 1779 szarvasi Gazdasági Iskola
a talajok kialakulása, képződése, összetétele, felépítése, fizikai,
kémiai és biológiai tulajdonságainak és funkcióinak vizsgálata,
valamint osztályozása és elterjedésének tanulmányozása Két lá
bba
l a
föld
ön
a Talajtan … Társ- és segédtudományok
Geológia
Kőzettan
Ásványtan
Geomorfológia
Éghajlattan
Természeti földrajz
Hidrológia
Növénytan
Növényélettan
Mikrobiológia
Állattan
Kémia
Fizika
Ökológia
Földműveléstan
Térinformatika
Matematika
Általános talajtan Talajásványtan
Talajfizika
Talajkémia
Talajkolloidika
Talajbiológia
Talajgenetika
Talajföldrajz
Alkalmazott talajtan Talajművelés
Talajvédelem
Talajjavítás
Trágyázás talajtani alapjai
Öntözés talajtani alapjai
Talajtérképezés
Talajminősítés
Környezetvédelem talajtani alapjai
Két lá
bba
l a
föld
ön
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.
Két lá
bba
l a
föld
ön
a TALAJ
hidroszféra litoszféra
bioszféra atmosztféra
A talaj a földkéreg legkülső
multifunkcionális része, mely különböző
tulajdonságokkal, tulajdonság-
együttesekkel és funkciókkal bír.
A többi természeti erőforrás
integrátora.
Két lá
bba
l a
föld
ön
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, CO2
Vízháztartási: víznyelés, vízvezetés,
víztartó-képesség
Két lá
bba
l a
föld
ön
a Talaj funkciói
Az anyag és energia (tápanyagok) átalakításának, körforgásának, illetve tárolásának színtere
Két lá
bba
l a
föld
ön
Tápanyag és víz biztosítása a rajta és/vagy benne élő élőlények számára
a Talaj funkciói
Két lá
bba
l a
föld
ön
Életteret biztosít a benne élő állatok és mikroorganizmusok számára
a Talaj funkciói
Há
rom
fázi
sú
po
lid
iszp
erz
re
nd
sze
r
Két lá
bba
l a
föld
ön
Tompító (pufferelő) és szűrő képesség
a Talaj funkciói
Két lá
bba
l a
föld
ön
Közeg az építmények és a közlekedés számára „… a talajon nem csak állsz, hanem élsz is!”
a Talaj funkciói
Két lá
bba
l a
föld
ön
A szférákban végbemenő változások, illetve az emberi történelem emlékeinek megőrzése
a Talaj funkciói
Két lá
bba
l a
föld
ön
a TALAJOK nagyon különbözőek
Két lá
bba
l a
föld
ön
Magyarország genetikus talajtérképe
Két lá
bba
l a
föld
ön
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, iránya-módja a talajképző tényezők és a talaj önfejlődésének hatására módosul. K
ét lá
bba
l a
föld
ön
Két lá
bba
l a
föld
ön
Szerves anyag Szerves-szervetlen kolloid komplex
Humusz
Holt szerves anyag
Mállásnak indult kőzet
Alapkőzet Alapkőzet Alapkőzet Alapkőzet
Mállott kőzet Mállott kőzet Mállott kőzet
A szint
C szint
A szint
C szint
B szint
A kőzet mállani
kezd
Szerves anyagból
humusz képződik
Kétszintes talaj
képződése: A és C
Háromszintes talaj
képződése:
A, B és C
Két lá
bba
l a
föld
ön
Fizikai: rétegnyomás, hőmérséklet, fagyhatás (2200 kg/cm2), kiszáradás, sókristályképződés (100 kg/cm2), növényi gyökerek nyomása (10–15 kg/cm2) oxidációval járó térfogat növekedés (vas) víz és szél aprózó hatása.
Kémiai: kioldás sorrendje: 1. alkáli fémek sói, 2. alkáli földpátok sói, 3. szilikátok hidrolízise
Trópusok: sok csapadék, savanyú pH: kaolinit típusú agyagásványok keletkeznek
Mérsékelt égöv: kevesebb csapadék, alkalikus: illit és montmorillonit típusú.
Biológiai: baktériumok, gombák, protozoák és a talaj mezo és makro faunája, illetve a talajban és a talajon lévő növényzet formálja a talaj szerves anyag készletét: humuszosodás folyamata – a talaj termékenységének egyik alapvető meghatározója.
Fizikai, kémiai, biológiai mállás
Két lá
bba
l a
föld
ön
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.
Két lá
bba
l a
föld
ön
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
Két lá
bba
l a
föld
ön
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 - oda-
vissza 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. Két lá
bba
l a
föld
ön
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) Két lá
bba
l a
föld
ön
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
Két lá
bba
l a
föld
ön
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.
Két lá
bba
l a
föld
ön
! 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.
Két lá
bba
l a
föld
ön
A talaj tanulmányozása
A pedon „egy
talajnak” (egységes
talajfoltnak) a
rétegzettségét
reprezentáló
legkisebb test
polipedon
táj
talajszelvény
solum pedon
Két lá
bba
l a
föld
ön
A talajszelvény
feltalaj
altalaj
talajszelvény
talajképző kőzet
(subsztrátum)
Solum A+E+B+? C valamennyi talajszint,
amelyet talajképző
folyamatok
átalakítottak
reg
olit
ág
yazati k
őze
t
geo
lóg
iai sze
lvén
y
Két lá
bba
l a
föld
ön
A talajszelvény
A szint
humuszos, felső szint E szint
kifakult kilúgzási szint
B szint
felhalmozódási szint
C szint
talajképző kőzet
Két lá
bba
l a
föld
ön
Genetikai talajszintek
A talajképző tényezők és folyamatok eredményeként kialakult,
elkülönült talajrétegeket genetikai talajszinteknek nevezzük.
H szint a le nem bomlott, vagy csak részlegesen lebomlott
nagy mennyiségű szervesanyagot tartalmazó,
időszakos vízborítású felszíni szint (huzamos ideig
tartó vízzel telítettség)
O szint a le nem bomlott, vagy csak részlegesen lebomlott
nagy mennyiségű szervesanyagot (levél, fenyőtű,
ág, gally, stb.) tartalmazó felszíni szint. Mind
szerves mind ásványi talajok felszínén előfordul
(sohasem telített vízzel huzamos ideig)
Két lá
bba
l a
föld
ön
Genetikai talajszintek
A szint a felszínen lévő szervesanyagban gazdag, sötét színű
szint. Az egykori vegetáció és klíma, továbbá a
jelenkori művelési viszonyok függvényében igen
változatosak lehetnek
B szint az A, E, O vagy a H szintek alatt fekvő
felhalmozódási vagy átmeneti szint
Két lá
bba
l a
föld
ön
Genetikai talajszintek
E szint a kifakult eluviális, kilúgzási szint. Ásványi szint,
melyre jellemző az agyagásványok, a vas, az
alumínium vagy ezek vegyületeinek a hiánya
C szint a C-szintet a nem kemény vagy tömör talajképző kőzet jelölésére
használjuk
R szint az ágyazati kemény kőzetet jelöljük, melyet még nem alakítottak át a
mállási és más talajképző folyamatok (24 óra áztatás után sem
iszapolódik szét)
Két lá
bba
l a
föld
ön
Köszönöm figyelmeteket!
Két lá
bba
l a
föld
ön