A savanyú talajok javítása 2008.

Ember-természet viszony

Termőföld/fő

A termőföld helye és szerepe 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.

Magyarország talajdegradációs térképe

A talajdegradációs folyamatok arányai a Földön és Magyarországon Az ember által okozott talajromlás helyzetét bemutató világatlasz magyarázójában közölt becslés szerint a Föld talajainak 56 %-n vízerózió, 28 %-n szélerózió, 12 %-n kémiai és 4 %-n fizikai degradációs folyamatok vannak (OLDEMAN et al., 1990). Magyarországon sajátos geomorfológiai helyzetünk, a döntően sík területen folyó mezőgazdaság miatt ezek az arányok mások: Talajvédelem Magyarországon. című FVM anyag alapján a kémiai degradáció 38,4, a fizikai18,6, a vízerózió26,7, a szélerózió16,3%-os arányt képvisel. Talajvédelem Magyarországon. FVM Az ember által okozott talajromlás helyzetét bemutató világatlasz (OLDEMAN et al., 1990).

A talajpusztulás formái Talajpusztulási formák csoportosítása fizikai kémiai - erózió, - defláció, - tömörödés, szerkezetromlás - porosodás stb. - szikesedés, - savanyodás, - tápanyag kimosódás, - talajszennyezés.

Vízerózió által veszélyeztetett lejtős terület 2,3 Kedvezőtlen adottságú területek Magyarországon minden talajhasználati típusban (millió hektár) Vízerózió által veszélyeztetett lejtős terület 2,3 Szélerózió által veszélyeztetett terület 1,4 Savanyú talajok Szikes talajok 0,6 Másodlagos szikesedéssel veszélyeztetett terület 0,4 Kedvezőtlen altalajú tömődött talajok 1,2 Sekély termőrétegű talajok Forrás: Talajvédelem Magyarországon. FVM

mélyebb rétegek szikesedése 245000 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 Atalajjavítás feladatkörébe a VÁRALLYAY (1999) által csoportosított és területileg megadott talajtermékenységet gátló tényezők közül a nagy homoktartalomból (országosan 746000 ha), a savanyú kémhatásból (1200000 ha), a szikesedésből (600000 ha), a mélyebb rétegek szikesedéséből (245000 ha), a talajszerkezet leromlásából, a talajtömörödésből(1600000 ha) eredő hibák mérséklése tartozik

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 Az előadások / gyakorlatok diáinak kidolgozása során jelöljön ki kulcsszavakat amelyeket az ellenőrző kérdésekhez hiperhivatkozásként kapcsoljon a kérdéshez. Művelet leírása BESZÚRÁS OBJEKTUM HIPERHIVATKOZÁS súgóban.

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.

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 irányába

Savformák: Y1: hidrolitos savanyúság – a talaj hidrolitosan bomló só oldatával kezelve, y2: kicserélődési savanyúság – normál töménységű semleges sóoldat hatására y1: KAPPEN: n Ca- acetáttal leválasztott hidrogén mennyiség  hidrolitos aciditás y2: DAJKUHARA: n KCl- oldattal leválasztott hidrogén mennyiség  kicserélődési savanyúság

A savas terhelés összetevői Savasodás SO2, NO, NO2 (SOx, NOx) Forrásai: természetes, mesterséges Nedves ülepedés A tiszta esővíz pH-ja 5,6 (CO2 miatt) Savas eső: pH: (2,25 –3) – 4 – 5,5 0,1 - 1µm közti aeroszol részecskéket kiülepíti Száraz ülepedés Porszemcsékre 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 Savasodás SO2, NO, NO2 (SOx, NOx) Forrásai: természetes, mesterséges Nedves ülepedés A tiszta esővíz pH-ja 5,6 (CO2 miatt) Savas eső: pH: (2,25 –3) – 4 – 5,5 0,1 - 1µm közti aeroszol részecskéket kiülepíti Száraz ülepedés Porszemcsékre 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

Az esők savassága és az erdők károsodása Európában

A talajsavanyúság szerepe a talaj-növény rendszerben

NOX ülepedés salétromsav NH4-tartalmú trágyák Légköri N-kötők 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 környezeti okok Biológiai, mezőgazdasági okok Magyarországon sokszor a laikus közvélemény a savasodás fő és egyetlen okaként a műtrágyázást jelöli meg Az északi országok tapasztalatai mások: A bevezetőben említett savasodástól pusztuló erdőkben sohasem volt műtrágyázás. A savanyodásnak vannak ember által kiváltott okai, de sohasem szabad elfelejteni, hogy a környezet savanyodása természetes folyamat is. („ A savanyodás akkor kezdődik, amikor az első alga megtelepszik a kőzeten”

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

A magyarországi talajok savasodással szembeni érzékenysége Magyarország területének 38-40 %-án a talajok karbonátosak. Ezeken a területeken különböző okok miatt elsavanyodás veszélyével nem kell számolni. Magyarország talajainak több mint a felén (55-75 %-án) a szántott réteg karbonátmentes, erősen vagy gyengén savanyú kémhatású. Ez a mésztrágyázás szempontjából fontos terület. Az erősen savanyú kémhatású talajokon (13 %) az eredményes mezőgazdasági hasznosítást egyrészt a talajsavanyúság közvetlen hatása, másrészt az akadályozza, hogy ilyen körülmények között (elsősorban a közepes és nehéz mechanikai összetételű talajokon) az alumínium, mangán és vas nagyon aktívakká válnak és fiziológiailag károsítják a növényt, zavarják életfolyamatait. Ezen talajoknál már a nagyadagú, melioratív meszezés indokolt. Látható, hogy a mésztrágyázásra szoruló terület többszörösen nagyobb, mint a melioratív meszezést igénylő, de a már meszezett területeken is szükség van mésztrágyázásra, illetve „fenntartó meszezésre” a hatás megőrzése érdekében.

A talajok érzékenysége savas terhelésekre Még nem érzékeny: karbonátos talajok Érzékeny: a karbonáttartalmát elvesztő, semleges kémhatású Már nem érzékeny: erősen elsavanyodott talajok

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.

Karbonát mentes talaj pH változása Műtrágyázás nélküli talaj pH változása

A savanyú talajok javításának módszerei és anyagai Meszezés: nehézfémek felvételét mérséklő hatású

Érvek a meszezés mellett A jelentős élettani hatású elemek felvehetőségének változása a talaj savanyodásával : Műtrágya szint Cd (mg/kg) Sr (mg/kg) meszezetlen meszezett N0 P0 K0 99 50 295,5 254 N2 P0 K0 197,5 69,5 342 212,5 N2 P0 K1 54 57 234,5 213,5 N2 P2 K1 81,5 91,5 175,5 215,5 N4 P3 K1 70,5 280 Műtr. kez. átlag 100,5 67,5 251,9 235,1 AA meszezés alkalmazásának egyik legfontosabb indoka a nehézfémek felvételét mérséklő hatás. KÁDÁR (1992) a Te, Cd, Co, Li csökkenését mutatta ki meszezés hatására, a Cr mobilitását ugyanakkor nem befolyásolta, míg a Ti mozgékonyságát inkább növelte a meszezés. Az Egységes Országos Műtrágyázási tartamkísérlet nagy adagú N és P trágyázott kezeléseiben veszélyességi határértéken aluli, de esetenként megnövekedett Cd- és Sr-tartalom volt kimutatható a kukorica szemtermésben. A meszezett kezelésekben ilyen kiugró Cd- és Sr-értékek nem fordultak elő.

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

A talaj kémia javítással elérendő célállapota Ca Optimális talaj: Ca=80% Mg=10-15% K= 1-3% Na<5% szikesedés H<5% talajsavanyodás Mg K Na Kémiai eljárásokat a savanyú-, és a szikes talajok javítására alkalmazzuk. Ezt úgy érhetjük el, hogy a talajkolloidokon adszorbeált kationok közt a kalciumot tesszük uralkodóvá. Savanyú talajokon:  a meszezés két talajtípuson alkalmazható, a savanyú réti talajokon és az erdőtalajokon. A javítóanyagok szénsavmész-tartalmú termékek. A meszezés hatása igen összetett, megváltozik a talaj kalciumellátottsága, csökken a talaj savanyúsága, javul a talaj szerkezete és a mikroelem-készletének felvehetősége. Hazai gyakorlat szerint a javítóanyag szükségletet a hidrolitos aciditás és az Arany-féle kötöttségi szám értékéből számoljuk ki.  a talajok altalajterítéssel történő javítása során ott, ahol a talajképző kőzet szénsavas lösz vagy márga, ezt kibányásszák, és a felszínen elterítve bedolgozzák a talajba. Ezen folyamat során ajánlatos az istállótrágyázás is. H

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. Az 1950-1998 között beállított savanyú talajjavítási kísérletek részletes kataszterét, eredeti talajtulajdonságok, javítóanyagféleségek és a termesztett növények mészreakciója szerint CSATHO (1998) készítette el. Az eddigi hazai kísérletek terméseredményeit összegezve az alábbi főbb tendenciák rajzolódnak ki: Jelentősebb termésnövekedés meszezés hatására a 6 pH-nál savanyúbb talajokon mutatható ki. A meszezéssel elért termésnövekedés 0,1-1,5 GEt/ha értékek közé tehető. Meszezés hatására nagyobb termésnövekedés a mélyebben kilúgzott talajokon volt. Azokon a savanyú talajokon, ahol a legfelső réteg kilúgzott, de a gyökerek által elérhető mély- ségben kalciumban gazdagabb rétegek vannak, a meszezés termésnövelő hatása kisebb volt. Nagyüzemi javítóanyag-adag kísérletekben MÁTÉ szerk. (1974) vizsgálatai szerint erdőtalajokon a termés hatásgörbe 0-100 % adagtartományban már felvette jellegzetes parabola alakját, tehát az y1 ·KAf alapján számított mennyiségnél kisebb adagok nagyobb hatékonyságúak voltak, kötöttebb réti talajokon ugyanezen tartományon belül az összefüggés közel lineárisnak bizonyult. Kötöttebb réti talajokon több egyedi kísérlet is (PÁLFALVI, 1958, 1961; KAPOCSI, 1973, 1977; BLASKÓ, 1985) a teljes adagú meszezés szükségességét támasztotta alá.

Meszezés hatása a termésre

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

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.

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.

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

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.

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.