Talaj (edafikus) tényezők - agr.unideb.hue9nyez%f5k.pdf · Talaj (edafikus) tényezők A talajművelés minőségét meghatározó állandó talajjellemzők: Arany-féle kötöttség

Talaj (edafikus) tényezők

DE MÉK

Földhasznosítási, Műszaki és

Területfejlesztési Intézet

Előadó: Dr. Rátonyi Tamás

www.agr.unideb.hu/~ratonyi


A talajművelés minőségét meghatározó állandó talajjellemzők:

Arany-féle kötöttség

Fizikai talajféleség, szemcseösszetétel

Duzzadás, zsugorodás

Sűrűség

Szervesanyag-tartalom

Kémiai talajjellemzők

Biológiai talajjellemzők


A talajművelés minőségét meghatározó változó talajjellemzők:

Nedvességtartalom

Térfogattömeg

Talajellenállás

Pórustérfogat

Agronómiai állapot


A talaj legfontosabb fizikai jellemzői:

a szemcseösszetétel,

a szerkezet

a pórustér nagysága,

a pórusok méret szerinti eloszlása,

a térfogattömeg,

a tömörség,

a vízgazdálkodási jellemzők,

a levegőzöttség,

a hőgazdálkodás.

A talaj szemcseösszetétele

Talajszemcsék (Atterberg):

• <0,002 mm agyag

• 0,002-0,02 mm iszap

• 0,02-0,2 mm finom

homok

• 0,2-2 mm durvahomok

• >2 mm kő, törmelék,

kavics)


Az egyes szemcsecsoportok jellemző fizikai

tulajdonságokkal bírnak:

A homok szemcsefrakció:

• között jelentéktelen a tapadóerő,

• a homoktalajban elsősorban nagy átmérőjű pórusok

találhatóak,

• vízvezető-képessége emiatt igen jó,

• viszont a kapilláris mérettartományba eső pórusok kis

térfogata miatt a talaj kevés vizet tud visszatartani.


Az iszapfrakció:

• szemcséi egymáshoz erőssebben tapadnak,

• a szemcsék között kialakult pórustér viszonylag szűk,

• vizet kevésbé vezeti,

• több vizet tud visszatartani, mint a homok.


Az agyagfrakció:

• szemcséire jellemző a nagy fajlagos felület,

• a szemcsék között jelentős a tapadóerő,

• a szemcsék felületén számottevő elektromos töltés

van, azért jelentős mennyiségű vizet tudnak

megkötődni,

• az agyagszemcsék közötti pórusok kis méretűek,

melyek

• a vizet rosszul vagy egyáltalán nem vezetik,

• viszont víztartó képességük nagy.


A talajok szemcseösszetétele az agyag, iszap és a homok

frakció tartományba eső szemcsék mennységével, illetve

arányával jellemezhető, ezek alapján a talajokat

különböző textúracsoportba (fizikai talajféleség) soroljuk .


A talaj

szemcseösszetétele

A textúracsoportokra egyszerűbben

mérhető talajfizikai jellemzők

értékéből is következtethetünk:

• leiszapolhatórész%,

• higroszkópossági érték,

• arany-féle kötöttségi szám

Művelhetőségi és termékenységi

szempontból is a 30-60 %-os

leiszapolható részt és 40-70 %

fizikai homokot tartalmazó vályog

talajok a legkedvezőbbek.

A talaj

szemcseösszetétele

Fizikai talajféleség Ujjunk között morzsolva Gyúrva

Homok Szárazon és nedvesen éles

felületet érzünk.

Diónyi mennyiséget

tésztaszerűvé gyúrva golyót

formálni nem lehet.

Homokos vályog

Apró szemcséjű homok

mellett finom porszerű,

vizesen sima felületű

alkotórészek találhatók.

Golyót lehet formálni

belőle, de hengerré még

nem sodorható.

Vályog

Csak finom porszerű részeket

érzünk, vizesen nem érdes,

nem csúszós felületű.

Golyóvá és hengerré

formálása sikerül, gyűrű

alakúra hajlítani nem lehet.

Iszap

Kezünk foltos marad a

rátapadt finom iszaptól, színe

többnyire szürke

Golyóvá és hengerré

formálása, esetleg gyűrűvé

hajlítása sikerül.

Agyag Szárazon nehezen nyomható

szét, nedvesen síkos, csúszós

Golyót, hengert, gyűrűt, sőt

„perecet” formálhatunk

belőle.


A talaj szilárdsága és

művelhetősége

A talaj külső, mechanikai terhelésekkel

szembeni ellenálló képességét a

szilárdsága (konzisztenciája)

határozza meg.

A talaj szilárdságát meghatározó

legfontosabb tulajdonságok:

nedvességtartalom, ill. nedvesség

potenciál,

a szemcse és agyagásvány

összetétel,

a szervesanyag-tartalom.


művelhetősége

A talaj szilárdsága egy bizonyos tartományon belül a növekvő

nedvességtartalommal csökken.

Száraz

talaj

Nyirkos

talaj

Nedves

talaj


művelhetősége

A talajok konzisztencia állapota a nedvességi állapottól

függően:

• szilárd,

• félig szilárd,

• képlékeny

• és folyós lehet.

A konzisztencia állapot közötti átmenetekre jellemző

nedvességértékeket konzisztenciahatároknak

nevezzük

A talaj szilárdsága és művelhetősége

Konzisztencia

határok

Konziszten

cia állapot

Érzékszervi

vizsgálat

eredménye

Művelhetőség Tömöríthetőség Talajt ért mechanikai

terhelés hatása

Zsugorodási

határ (Zsh)

Képlékenységi

határ (Ph)

Tapadási határ

(Th)

Folyási határ

(Fh)

Szilárd Száraz

tapintású,

nem

formálható

Nehezen

művelhető

(rögös, hantos)

Csekély Nem tömörít

Félig

szilárd

Nedves

tapintású, a

talaj

sodráskor

töredezik

Művelés

szempontjából

optimális állapot

Növekvő Tömörít

Kemény

képlékeny

Sodorható,

de nem

ragad

Korlátozottan

művelhető

(kenődő)

Maximális Igen erősen tömörít,

szerkezetromboló

Lágy

képlékeny

Ragadós

talajpaszta

Nem művelhető Csökkenő Erősen szerkezetromboló

Folyós Talaj

szuszpenzió

- Nincs -


művelhetősége

Képlékenységi határ meghatározása


művelhetősége

Casagrande-készülék a folyási határ meghatározásához


művelhetősége

A folyási határ meghatározásához kúpos penetrométerrel

A talaj szilád fázisát alkotó

részecskék térbeli

elrendeződése.

A nagyobb talajszemcsék

(>0,002 mm) alkotják a

szerkezeti egységek vázát,

a kisebb méretű részecskék

a vázrészeket ragasztják össze.

A talajszerkezet képződése:

Koagulumok mikroaggregátumok aggregátumok

A talaj szerkezeti elemei

és értékelése


és értékelése

Az aggregátumok fizikai, kémiai és

biológiai folyamatok

eredményeként alakulnak ki.

A talajszerkezeti egységek

kialakulásában szerepet játszó

másodlagos fizikai hatások:

• a duzzadás-zsugorodás,

• az átfagyás és olvadás,

• a gyökérzet vízfelvétele és

nyomása,

• a talajművelő eszközök hatása.


és értékelése

A morfológiai szerkezetet a

talaj kissé nedves

állapotánál vizsgáljuk,

talajszelvény feltárása után a

szerkezeti egységek alakját

méretét értékeljük:

• morzsás,

• szemcsés,

• diós,

• hasábos,

• oszlopos,

• lemezes.


és értékelése

Az agronómiai szerkezet

megítélésekor az

aggregátumok alakját nem

vesszük figyelembe, hanem a

különböző méretű szerkezeti

egységek százalékos

mennyiségét határozzuk meg:

• <0,25 mm porfrakció,

• 0,25-10 mm morzsafrakció,

• > 10 mm rögfrakció.

A talaj leromlott szerkezetére utal a por- és/vagy a

rögfrakció magas részaránya.

Jó szerkezetű talajban az 1 mm-nél nagyobb morzsák

vannak többségben,

Ideális esetben a morzsafrakció részaránya eléri, vagy

meghaladja a 80 %-ot, ezzel szemben hazai talajok

esetében a morzsafrakció mennyisége 0-70 % között

változik.


és értékelése

A talajszerkezet minőségének egyik fontos paramétere az

aggregátumok stabilitása, illetve ellenálló képessége a

víz romboló hatásával és a mechanikai hatásokkal

szemben.

A talajmorzsa annál vízállóbb, minél nagyobb erejű

vízbehatást tud elviselni anélkül, hogy szétesne.

Jó morzsavízállóság esetén a talajműveléssel kialakított

kedvező porozitás viszonyok előnyös hatása az egész

tenyészidőszak alatt érvényesülni tud.


és értékelése


és értékelése

A morzsavízállóság meghatározása

A gyenge morzsavízállóság:

• a lazító talajművelési eljárások hatástartama lerövidül,

• az esőcseppek ütő hatásának következtében

összeiszapolódott kéreg alakul ki a talaj felszínén.

Mechanikai nyomás hatására nem alakulnak ki stabil

aggregátumok az „álaggregátumok” víz, illetve

mechanikai behatásra könnyen ismét kisebb

szerkezeti elemekre esnek szét.


és értékelése

A talaj pórustérfogata

A szerkezeti elemeken belül és a szerkezeti elemek között

méretük, alakjuk és térbeli elrendeződésüktől függően

különböző nagyságú és formájú hézagok találhatóak,

melyek a talaj pórusrendszerét alkotják.


A pórusrendszer határozza meg:

• a növények gyökerezését,

• a talaj víz-, levegő- és hő- és

tápanyaggazdálkodását,

• biológiai aktivitását és

• befolyásolj a kémiai

folyamatok irányát.


• A növények gyökerei a pórusokban fejlődik, elegendő

mennyiségű vagy nagyságú pórusok hiánya a gyökérzet

növekedését hátráltatja.




A talaj pórusrendszerét a pórusok össztérfogata

(összporozitás) és a különböző méretű pórusok

egymáshoz viszonyított aránya alapján jellemezhetjük.

Az összporozitás a talaj pórusainak össztérfogata a talaj

térfogatának %-ban kifejezve.

A talaj összporozitása 35 és 70 % között változhat,

megfelelő porozitás esetén 50-60 térfogat %, erősen

tömörödött talajban 40 % alatti érték.


porozitás (P%):

adszorpciós kapilláris gravitációs összes

homok 5-15 % 5-10 % 25-40 % 35-50 %

vályog 10-20 % 15-20 % 10-20 % 40-60 %

agyag 25-40 % 10-15 % 5-15 % 40-60 %

nagy-, közepes, kisméretű pórusok aránya 1:1:1 (kedvező víz-,

levegőgazdálkodás)

középkötött vályog:

szilárd fázis: 50 %

folyadék fázis: 30 %

légnemű fázis: 20 %

Légnemű

fázis

20%

Folyadék

fázis

30%

Szilárd

fázis

50%


A talajművelés hatása a makropórus mérettartományba

eső pórusok térfogatváltozásában mutatkozik meg,

lazító eszközök megnövelik a makropórusok

térfogatát, a tömörítő eszközökkel ellentétest hatást

érünk el.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

ös

sz

po

roz

itá

s (

%)

5 15 25 35 45 55

mélység (cm)

őszi szántás tavaszi szántás tárcsázás

A talaj tömörödése

Napjainkra a talajok állapotát veszélyeztető folyamatok

közül a talaj fizikai degradációja (a tömörödés és a

szerkezetleromlás) világméretű problémává vált.


A talaj tömődöttségi állapotát:

•a talaj térfogattömegével,

•pórusviszonyaival és a

•penetrációs ellenállás nagyságával fejezhetjük ki.

A talajtömörödés következtében nő a talaj

térfogattömege és a penetrációs ellenállása, csökken a

porozitása, a levegőzöttsége és a vízvezető-képessége.

A talaj károsan tömörödöttnek minősül, ha:

• penetrométerrel mért talajellenállás > 3 MPa,

•a talaj térfogattömege > 1,5 g/cm3,

•és az összorozitás értéke <40 %.

A talaj térfogattömege

Térfogattömeg:

Egységnyi térfogatú légszáraz talaj tömege (g/cm3)

0,8-1,7 g/cm3

tömörödött talaj > 1,5 g/cm3


0 1 2 3 4

talajellenállás (MPa)

70

50

30

10

mé

lys

ég

(c

m)

õszi szántás tavaszi szántás tárcsázás

SzD5%

20

40

60

0


A talajokat a tömörödés okozta fizikai degradáció,

valamint a tömörödöttség foka szempontjából három-

három fő csoportra lehet felosztani:

• Gyenge tömörödöttség foknál a kedvezőtlen talajállapot

talajműveléssel (változó mélységű talajművelés)

megszüntethető,

• közepes fokozat esetében a talaj melioratív (mélylazítás)

módszerekkel javítható,

• erős fokozatnál a talajállapot szántóföldi hasznosítást

nem tesz lehetővé.

Szerkezetleromlás

Környezeti tényezők:

•a fagy,

•a kiszáradás,

•és az esőcseppek ütő hatása.

Antropogén hatás:

•a talajművelő eszközök

•erőgépek

A mechanikai behatás száraz

talajállapotnál a szerkezeti elemek

aprózódását, a talaj elporosodását

okozzák.

Szerkezetleromlás

A szerkezetleromlás következtében:

• nő a talaj cserepesedésre való hajlama,

• nagy méretű mélyre hatoló repedések jelennek meg.

• a tömörödött talajrétegekben jellegzetes lemezes

szerkezeti elemek figyelhetőek meg.

• a feltalaj széttöredezett szerkezeti elemeinek szél és

víz általi könnyebb szállíthatósága miatt a defláció és az

erózió kártétele fokozottan jelentkezik.

A talaj vízgazdálkodása

A talajok vízgazdálkodása:

• a talajban tárolható víz mennyisége,

• a víz mozgékonysága,

• térbeli és időbeli változása.

A talajba aktuális nedvességtartalmát:

• tömeg-%-ban,

• térfogat-%-ban,

• mm-ben és

• m3/ha-ban fejezhetjük ki.


A tömeg%-os nedvességtartalom értéke megmutatja, hogy

100 g talajban hány gramm nedvességtartalom van.

A talaj térfogat%-os nedvességtartalma, mely a 100 cm3

talajban tárolt nedvességtartalmat cm3-ben fejezi ki.

Kiszámításához ismerni kell a térfogattömeg értékét, amit és

meg kell szorozni a tömeg%-os nedvességtartalommal.

Gyakorlati szempontból a vízkészlet mm-ben történő

megadására is szükség lehet. Mivel 1 térfogat-%-os

nedvességtartalom 10 cm–es talajrétegben 1 mm csapadéknak

felel meg, a térfogatos nedvességtartalmat szorozni kell az

adott talajréteg cm-ben megadott vastagságának tized

részével.


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

5 10 15 20 25 30 35

a talaj nedvességtartalma (térfogat%)

mély

ség

(cm

)

ősz szántás tavaszi sekélyművelés

A talajszelvény nedvesség profilja:


• A talajszelvény 1-5-10 cm-es rétegeinek nedvességértékeit a mélység

függvényében grafikusan ábrázolva a talaj nedvességprofilját

kaphatjuk meg.

• Átnedvesedési profil alakul ki, amikor a csapadék mennyisége

nagyobb a párolgásnál.

• Kiszáradási profil kapunk, amikor a párolgás lényegesen meghaladja

a csapadék mennyiségét.

• A talaj felső rétegeiben legnagyobb a talajnedvesség évi ingadozása,

a mélység növekedésével az ingadozás egyre csökken.

• A talaj nedvességkészletének maximumát a tél végén éri el,

minimumát rendszerint augusztus hónapban.

A talajművelés feladata

Tavasztól - őszig

Vízmegőrzés

Ősztől-tavaszig

Vízbeszivárgás

elősegítése


Nedvességveszteség (párolgás-evaporáció)

mérséklése tarlóhántással



A talaj hőgazdálkodása

A talaj hőmérsékletétől függ:

a magasabb rendű nővények csírázása, növekedése,

fejlődése,

a talajban élő mikroszervezetek élettevékenysége, ezen

keresztül

a talaj tápanyagforgalma.

A talajhőmérséklet befolyásolja:

talaj ásványi részeinek mállását,

a víz mozgását a talajban (folyékony és pára alakjában).


A talajba érkező hő hatása függ:

• a talaj hőkapacitásától,

• a hővezető-képességétől és a

• hőmérséklet-vezető

képességétől.


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

nedvességtartalom (cm3 cm

-3)

hők

ap

aci

tás

(J c

m-3 °

C-1

)

Szántott

Tarló


0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

nedvességtartalom (cm3 cm

-3)

hő

mér

sék

let-

vez

ető

kép

ess

ég (

cm2 n

ap-1

)

Szántott

Tarló


• A homoktalajok kevés vizet tudnak a nehézségi erővel szemben

visszatartani.

• Nedves állapotban is kicsi a hőkapacitásuk és a hővezető-

képességük.

• A homoktalajokat sülevényes meleg talajoknak, mert a talaj felsőbb

rétegei nyáron erősen felmelegszik.

• A talaj gyenge hővezető-képessége következtében a feltalaj

irányából a hőenergia kevésbé jut a mélyebb talajrétegekbe, talaj

hőtartaléka is sokkal kisebb.

• Mindezen jellemvonások következtében a homoktalaj

hőmérsékletének évi és napi ingadozása sokkal nagyobb, mint vályog

és agyag talajnak.


•A vályogtalajok hőgazdálkodása igen kedvező.

•A szélsőséges időjárási helyzetek kivételével rendszerint

elegendő nedvességet tartalmaznak, hogy az említett hőtani

jellemzők aránya megfelelően alakuljon.

•A vályogtalaj felső rétege emiatt nem melegszik fel túlzott

mértékben, de a lehűlésük sem kedvezőtlen mértékű.


• Az agyagtalajokat hideg talajoknak is nevezik

• Jelentős mennyiségű vizet tartanak vissza és ennek

következtében a hőkapacitásuk és a hővezető-képességük

igen nagy.

• Hőmérsékletük rendszerint alacsonyabb, tavasszal

nehezebben melegszenek fel és érik el a vetéshez

szükséges optimális hőmérsékletet.

Documents

Talaj (edafikus) tényezők - agr.unideb.hue9nyez%f5k.pdf · Talaj (edafikus) tényezők A talajművelés minőségét meghatározó állandó talajjellemzők: Arany-féle kötöttség