a talaj 3 fázisú heterogén rendszer
DESCRIPTION
A talaj 3 fázisú heterogén rendszer. szilárd oldat levegő. elsődleges szemcsék agregátumok pórusok. Szemcseösszetétel. Víz-víz kapilláris tartásáteresztés emelés. > 2 mm kőtörmelék, kavics -jó - - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
A talaj 3 fázisú heterogén rendszerszilárdoldatlevegő
elsődleges szemcsékagregátumokpórusok
Szemcseösszetétel
>2 mm kőtörmelék, kavics - jó -
2-0,2 mm durva homok - jó 25 mm
0,2-0,02 mm finom homok gyenge jó 1 m
0,02-0,002 mm iszap jó rossz
<0,002 agyag erős nincs
Víz- víz kapilláristartás áteresztés emelés
Fizikai talajféleség
LI % = leiszapolható részek % (0,02 mm –nél kisebb)
hy % = higroszkóposság – nedvszívó-képesség
KA = Arany féle kötöttségi szám – 100g talajhoz szükséges víz (cm3) képlékenység felső határáig (fonalpróba)
Textura csoport LI%(< 0,02 mm)
KA hy%
Durva homok <10 <25 <0,5
Homok 10-20 25-30 0,5 - 1,0
Homokos vályog 20-35 30-38 1,0 - 2,0
Vályog 35-60 38-42 2,0 - 3,5
Agyagos vályog 60-70 42-50 3,5 - 5,0
Agyag 70-80 50-60 5,0 - 6,0
Nehéz agyag > 80 > 60 > 6,0
A talaj szerkezete Kötőanyagok:
• szerves anyagok
• agyag
• vas- és aluminium hidroxidok
• kalcium-karbonát
• mikroorganizmusok, állatok ürüléke
•Növényi gyökerek
Szerkezeti elemek
Morzsás – porózus
Rögös – nagyobb, kevéssé porózus
Poliéderes – kisméretű pórusok
Diós – kevés pórus
Szemcsés – tömör
Hasábszerű – tömődött, szikes
Oszlopos – szikes
Lemezes -
Vázrész:
• homok
• por
• agyag
Nyomóerő:
• gyökér
• nedvesedés
• talajművelés
• fagy
szemcsés
lemezesoszloposhasábos
diósmorzsás
Szerkezeti elemek
A talaj vízgazdálkodása
• Holtvíz
•Hasznosítható
•Szabadföldi vk.
A talaj vízforgalma
• Erős felszíni elfolyás
• Kilúgzás
• Egyensúlyi
• Párologtató
Biológiai tényezők
Növénytakaró
Talajlakó élőlények:
Növényi gyökerekBaktériumok
108 – 109 db/g talajSugárgombákMikroszkopikus gombákFöldi gilisztaRágcsálók (vakond)
Szerves vegyületek – szervesanyag Szerves vegyületek – szervesanyag bontásbontás
Mikroszervezetek
Talajlakó állatok (ízeltlábúak, földigiliszták)
(enzimek)
Bonyolult molekulákból kisebbekre esnek szét
• ammonifikáció
• nitrifikáció
• denitrifikáció
• tápelemek, CO2, H2O, energia
• humuszanyagok
HumuszanyagokHumuszanyagokBonyolult szerkezetű, savas polimerek – fulvósav, huminsav, humin frakciók
Gyűrűs szerkezetű építőkövek – egymáshoz kapcsolódó:
• aromás gyűrűk – váz
•hídkötés
• oldalláncok (szénhidrát, peptid, aminósav)
• reaktív csoportok: -COOH; -OH (fenolos, alkoholos)
• karbonil =C=
• imino =NH amino -NH2
OH
OH
O
O
hidroxikinon kinon benzol naftalin
O NH N C C S
FULVÓSAV HUMINSAV HUMIN ANYAG
világos sárga, vöröses sárga
sötét színű barna
nehezen oldható sötét színű
molekulatömeg
2 000 5 000-100 000 300 000
savas karakter-COOH
C% 40-50 55-60 55-60
N% < 4 4 > 4
O% 45-48 33-36 32-34
Humátok (Ca: csernozjom, Fe: réti talajok) sötétbarna fekete
• szénülés, kettős kötések sötét szín
Energiaátalakítás, hőgazdálkodás
•makromolekulák (agyag-humusz komplexum) - ragasztóanyag
• nagy fajlagos felület: 800 m2/g
•Ion- és vízmegkötő képesség 80-90 % víz
•(agyagásvány 15-20 % vízmegkötés)
• tápanyagmegőrző – adszorbeál, kelát (mikroelem pl. Cu)
• tápanyagforrás (N 95%)
• energiaforrás mikroszervezetek számára
Humuszanyagok szerepe a Humuszanyagok szerepe a talajbantalajban
Töltések kialakulása - állandó töltés
- pH –tól függő töltés
Si
O-
O-
O-O-
Si - O tetraéder
Negatív töltésfelesleg, ha Al3+ helyettesítés
Al - O,OH oktaéder
Negatív töltésfelesleg, ha Mg2+, Fe2+ helyettesítés
Agyagásványok szerkezete
Agyagásványok szerkezete
v. víz
Kicserélhető kationok %-os megoszlása a pH függvényében
Talajsavanyúság formáiTalajsavanyúság formáiÖsszes savanyúság
Potenciális savanyúságAktív savanyúság
H3O+ -ionok a talajban Kicserélhető H3O+ (permanens töltéseken)
Kicserélhető Al3+, AlOH2+, Al(OH)2+
(permanens töltéseken)
Adszorbeált Al-hidroxidpolimerek
Rácsszéli -Al-OH, -Al-OH2
Hidratált oxidok felületi -Al-OH, -Al-OH2,
-Fe-OH és Fe-OH2 csoportjai
Szerves anyagok –COOH (és -OH) csoportjai
Kicserélhető savanyúság
Nem kicserélhető savanyúság
A talaj pH-jaA talaj pH-jaTalaj kémhatása: A talaj folyékony fázisának kémhatása
pHKCl pHH2O<
Talaj:oldat 1 : 2,5
Erősen savanyú pH < 4,5
Savanyú tartománySavanyú pH=4,5 - 5,5
Gyengén savanyú pH=5,5 - 6,8
KÖZÖMBÖS pH=6,8 – 7,2 Semleges
Gyengén lúgos pH = 7,2 – 8,5
Lúgos tartományLúgos pH=8,5 - 9,0
Erősen lúgos pH > 9,0
Redoxi folyamatok a talajbanRedoxi folyamatok a talajbanElektronakceptorok – Oxidálószerek:
O2, NO3-, MnIII, MnIV, FeIII vegyületek, SO4
2-
Elektrondonorok - Redukálószerek:
• növényi maradványok
• talaj szervesanyag C tartalma
• szerves N, S (-NH2, -NH, -SH, NH4+, S2-)
•, Mn2+, Fe2+
A talaj színe: vörös – FeIII szürke, fekete (Fe-humát) - FeII
A talaj tápelem-szolgáltatásának folyamata
A makroelemek mozgékonysága a talajban
Tápelemek mozgása a talajban a gyökér felszínéhez
Talajból történő tápelem felvétel két modellje
Nitrogén körforgalom
Pentozán hatás
Foszfátok pH függő oldhatósága
Kicserélhető K+ ionok a talajban