Talaj (edafikus) tényezők
DE MÉK
Földhasznosítási, Műszaki és
Területfejlesztési Intézet
Előadó: Dr. Rátonyi Tamás
www.agr.unideb.hu/~ratonyi
Talaj (edafikus) tényezők
A talajművelés minőségét meghatározó állandó talajjellemzők:
Arany-féle kötöttség
Fizikai talajféleség, szemcseösszetétel
Duzzadás, zsugorodás
Sűrűség
Szervesanyag-tartalom
Kémiai talajjellemzők
Biológiai talajjellemzők
Talaj (edafikus) tényezők
A talajművelés minőségét meghatározó változó talajjellemzők:
Nedvességtartalom
Térfogattömeg
Talajellenállás
Pórustérfogat
Agronómiai állapot
Talaj (edafikus) tényezők
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)
A talaj szemcseösszetétele
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.
A talaj szemcseösszetétele
Az iszapfrakció:
• szemcséi egymáshoz erőssebben tapadnak,
• a szemcsék között kialakult pórustér viszonylag szűk,
• vizet kevésbé vezeti,
• több vizet tud visszatartani, mint a homok.
A talaj szemcseösszetétele
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 talaj szemcseösszetétele
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.
A talaj szilárdsága és
művelhetősége
A talaj szilárdsága egy bizonyos tartományon belül a növekvő
nedvességtartalommal csökken.
Száraz
talaj
Nyirkos
talaj
Nedves
talaj
A talaj szilárdsága és
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 -
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
A talaj szerkezeti elemei
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.
A talaj szerkezeti elemei
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.
A talaj szerkezeti elemei
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.
A talaj szerkezeti elemei
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.
A talaj szerkezeti elemei
és értékelése
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.
A talaj szerkezeti elemei
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 talaj pórustérfogata
A pórusrendszer határozza meg:
• a növények gyökerezését,
• a talaj víz-, levegő- és hő- és
tápanyaggazdálkodását,
• biológiai aktivitását és
• befolyásolj a kémiai
folyamatok irányát.
A talaj pórustérfogata
• A növények gyökerei a pórusokban fejlődik, elegendő
mennyiségű vagy nagyságú pórusok hiánya a gyökérzet
növekedését hátráltatja.
A talaj pórustérfogata
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.
A talaj pórustérfogata
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 talaj pórustérfogata
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 tömörödése
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
A talaj tömörödése
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 talaj tömörödése
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 talaj vízgazdálkodása
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.
A talaj vízgazdálkodása
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 talaj vízgazdálkodása
• 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
A talaj vízgazdálkodása
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 talaj hőgazdálkodása
A talajba érkező hő hatása függ:
• a talaj hőkapacitásától,
• a hővezető-képességétől és a
• hőmérséklet-vezető
képességétől.
A talaj hőgazdálkodása
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
A talaj hőgazdálkodása
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 talaj hőgazdálkodása
• 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 talaj hőgazdálkodása
•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.
A talaj hőgazdálkodása
• 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.
Top Related