A savanyú talajok javítása

2008.

Ember-természet viszony

2

Termőföld/fő

3

• A föld szilárd részének mindössze 11%-a termőföld.• Az EU-15-ök átlaga közel 30%, de hazánkban ez az érték több mint 80%.• A hazai természeti kincsek /erőforrások/ minimum negyede, de egyes szakértők szerint közel harmada a termőföld.

A termőföld helye és szerepe

4

Magyarország talajdegradációs térképe

5

A talajdegradációs folyamatok arányai a Földön és Magyarországon

Az ember által okozott talajromlás helyzetét bemutató világatlasz (OLDEMAN et al., 1990).

Talajvédelem Magyarországon.FVM 6

A talajpusztulás formái

Talajpusztulási formák csoportosítása

fizikai kémiai

- erózió,

- defláció,

- tömörödés,

- szerkezetromlás - porosodás stb.

- szikesedés,

- savanyodás,

- tápanyag kimosódás,

- talajszennyezés.

7

Kedvezőtlen adottságú területek Magyarországon minden talajhasználati típusban (millió hektár)

Vízerózió által veszélyeztetett lejtős terület 2,3

Szélerózió által veszélyeztetett terület 1,4

Savanyú talajok 2,3

Szikes talajok 0,6

Másodlagos szikesedéssel veszélyeztetett terület

0,4

Kedvezőtlen altalajú tömődött talajok 1,2

Sekély termőrétegű talajok 0,4Forrás: Talajvédelem Magyarországon. FVM

Javítást igénylő talajok a szántó- és gyephasználatban lévő területeken (VÁRALLYAY, 1999)

nagy homoktartalom 746000

savanyú kémhatás 1200000

szikesedés 600000

mélyebb rétegek szikesedése 245000

talajszerkezet leromlása, a talajtömörödése

1600000

A környezet és a talajok savanyodása

• A talaj kémiai tulajdonságainak, tápanyagforgalmának kedvezőtlen irányú megváltozása.

• A talaj puffer-képességének csökkenése talajmérgezés „toxicitás”.

• A talaj fizikai tulajdonságainak megváltozása• A mikroflóra és a növények változásai

10

Talajsavanyúság:

• Talajsavanyúság: A talajoldatban vagy a talajkolloid felületén a H+ ionok túlsúlyba kerülnek az OH--ionokkal szemben.

• Aktuális savanyúság a talajoldat vagy talajszuszpenzió pH-értékével jellemzett savanyúság.

• Potenciális savanyúság a kolloidok felületén lévő hidrogén ionok alapján mért savanyúság.

11

A talaj kémhatása alapján való besorolás

<4,5 pH - erősen savanyú

4,5 - 5,5 pH - savanyú

5,5 - 6,8 pH - gyengén savanyú

6,8 - 7,2 pH - közömbös

8,5 - 9,0 - lúgos

>9,0 - erősen lúgos

5,5 pH fontos küszöbérték

- alumínium

- vas…mozgékonyság

- mikrobatevékenység eltolódása a gombák irányába12

Savformák:

• y1: KAPPEN: n Ca- acetáttal leválasztott hidrogén mennyiség hidrolitos aciditás

• y2: DAJKUHARA: n KCl- oldattal leválasztott hidrogén mennyiség kicserélődési savanyúság

13

•SavasodásSO2, NO, NO2 (SOx, NOx)Forrásai: természetes, mesterséges

•Nedves ülepedésA tiszta esővíz pH-ja 5,6 (CO2 miatt)Savas eső: pH: (2,25 –3) – 4 – 5,50,1 - 1µm közti aeroszol részecskéket kiülepíti

•Száraz ülepedésPorszemcsékre adszorbeált aeroszol és gázok ülepedése csapadék nélkül. Durva részecskék (d>10µm) gyors ülepedés.Ha d<0,1 µm, nem ülepszik, - transzmisszió

•Hatásai:A növényzet pusztulása, terméshozam csökkenés (legérzékenyebbek a lucfenyő, vörösfenyő) Talajsavanyodás: kimosódnak a tápanyagok (Ca, Mg, K), mérgező fémvegyületek oldhatóvá válnak (Al, Cd).Az édesvizek savasodása, halpusztulás. Fémek, építmények korróziója

A savas terhelés összetevői

14

Az esők savassága és az erdők károsodása Európában

15

A talajsavanyúság szerepe a talaj-növény rendszerben

16

A H+ keletkezés legfontosabb folyamatai A környezet savavanyodásának fő okai

• S oxidáció kénsav• N, NH4 oxidáció

• NOX ülepedés salétromsav

• NH4-tartalmú trágyák

• Légköri N-kötők• CO2 szénsav

Külső környezetiokok

Biológiai, mezőgazdaságiokok

17

Ca veszteségek• A savanyú talajainkon a növényi elvonás:

40-80kg/ha/év,• a savas esők hatása: 10-20kg/ha/év, • a kimosódás: 40-200kg/ha/év,• a műtrágyázás: 40-80kg/ha/év, • összesen: 130-380kg/ha/év,• átlagosan mintegy 250kg/ha/év CaCO3 veszteséggel

számolhatunk

18

A magyarországi talajok savasodással szembeni érzékenysége

19

A talajok érzékenysége savas terhelésekre

• Még nem érzékeny: karbonátos talajok• Érzékeny: a karbonáttartalmát elvesztő,

semleges kémhatású• Már nem érzékeny: erősen elsavanyodott

talajok

20

Hogyan változott talajaink kémhatása az utóbbi évtizedekben?

• Az első, egész országra kiterjedő, egy időben végzett talajállapot felmérés 1977-ben a MÉM Növényvédelmi és Agrokémiai Központ szervezésében kezdődött

• Az 1977-1980. közötti változásokat BUZÁSNÉ -CSERNÁTONYNÉ – HERCEG (1986) értékelte ki: hároméves ciklusban a 4,0 pH alatti talajok aránya 1,7 %-ról 3 %-ra nőtt,

• a 6,1 – 6,5 pH kategóriába tartozó talajok területi aránya 13,2 %-ról 11,9 %-ra csökkent,

• összességében a 6,0 pH (KCl) alatti kémhatású talajok részaránya 7 %- kal nőtt.

21

Karbonát mentes talaj pH változása

Műtrágyázásnélküli talajpH változása

22

A savanyú talajok javításának módszerei és anyagai

• Meszezés:– nehézfémek felvételét mérséklő hatású

6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6

1

2

3

4

5

6Keszthely A17320-20cm

Sigmoidal(Boltzmann)

Chi2 = 0,59 R^2=0,5254

Init(A1) = 4,35Final(A2) = -26,98XatY50(x0) = 7,77Width(dx) = 0,14 XatY20 = 7,57 XatY80 = 7,97

Pb

mg

/kg

t.

pH(KCl)

23

Érvek a meszezés mellett A jelentős élettani hatású elemek felvehetőségének változása a talaj savanyodásával :

Meszezés és tápanyag-szolgátatás összefüggései

• A növény és a tápláléklánc egésze számára toxikus ionfelvétel mérséklésén túlmenően a savanyú talajok javításának legfontosabb következménye a növény nitrogén- és foszfor-felvételének, a trágyázás hatékonyságának javulása.

• Nitrogén• Foszfor• Kálium• Magnézium• Mikroelemek

25

A talaj kémia javítással elérendő célállapota

Optimális talaj: Ca=80%

Mg=10-15%

K= 1-3%

Na<5% szikesedés

H<5% talajsavanyodás

CaMg

K

Na

H

26

Meszezés hatása a termésre

• Jelentősebb termésnövekedés meszezés hatására a 6 pH-nál savanyúbb talajokon mutatható ki

• A meszezéssel elért termésnövekedés 0,1-1,5 GE t/ha értékek közé tehető

• Meszezés hatására nagyobb termésnövekedés a mélyebben kilúgozott talajokon volt.

Meszezés hatása a termésre

28

Javítóanyagok

• A savanyú talajok kémiai javítására lúgosító kalcium-karbonát(CaCO3) tartalmú javítóanyagokat,– mészkő és dolomit őrleményt,– lápi mésziszapot és– cukorgyári mésziszapot használnak fel.

29

Javítóanyag adag

• A talajtulajdonságoktól függően a szokásos adag 5-15 t/ha CaCO3 között van.

• A savanyú talajok javításának várható tartamhatása 8-10 év.

• A hatás jelentős ideig meghosszabbítható ha 4-5 évenként 1-2 t/ha ún. fenntartó meszezés alkalmazásával gátoljuk a talaj újbóli elsavanyodását.

30

A mésztrágyázás

• szintén 1-2 t/ha CaCO3 alkalmazását jelenti olyan savanyú talajokon, ahol előzőleg nem volt melioratív meszezés.

• A mésztrágyázást az indokolja, hogy a melioratív adagok alkalmazására csak korlátozott lehetőségek vannak, ugyanakkor a talajsavanyúsággal összefüggő legnagyobb probléma az alumínium toxicitás mérséklése és a tápanyagok érvényesülésének javulása, a növény kalcium felvételének biztosítása már ilyen kis adagokkal is javítható.

31

Javítóanyag-szükséglet

• CaCO3 t/ha = y1 0,173 KA∙

• A javítóanyag mennyiségének kiszámítása tapasztalati képlet alapján történik, a talaj hidrolitos aciditása és Arany-féle kötöttségi száma alapján:

• ahol– y1 = hidrolitos aciditás

– KA = Arany-féle kötöttségi szám

32

A javítóanyag-mennyiség csökkentése

• Kísérleti eredmények szerint barna erdőtalajokon -a pszeudoglejes és podzolos barna erdőtalajok kivételével- a számított mészmennyiség fele is megfelelő hatékonyságú volt.

• Nagy agyagtartamú talajokon teljes adagra volt szükség.

33

A javított savanyú talajok művelése

• A melioratív mészadag kijuttatása a talajművelés előtt történjen, majd a kiszórást követi a szántás.

• A kisadagú meszezéseknél viszont törekedni kell arra, hogy a javítóanyag minél tovább a savas terhelésnek leginkább kitett felszíni rétegben maradjon, ezért célszerű a talaj művelését követően kiszórni a mésztrágyát.

• A kiszórást követő évben a hatás meghosszabbítása érdekében forgatás nélküli művelést alkalmazni.

34