A talaj 3 fázisú heterogén rendszer szilárd oldat levegő elsődleges szemcsék agregátumok pórusok Szemcseösszetétel Víz- víz kapilláris tartás áteresztés emelés >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

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: Vázrész: Nyomóerő: szerves anyagok agyag vas- és aluminium hidroxidok kalcium-karbonát mikroorganizmusok, állatok ürüléke Növényi gyökerek Vázrész: homok por agyag Szerkezeti elemek Morzsás – porózus Rögös – nagyobb, kevéssé porózus Poliéderes – kisméretű pórusok Diós – kevés pórus Szemcsés – tömör Hasábszerű – tömődött, szikes Oszlopos – szikes Lemezes - Nyomóerő: gyökér nedvesedés talajművelés fagy

Szerkezeti elemek diós morzsás szemcsés lemezes hasábos oszlopos

A talaj vízgazdálkodása Holtvíz Hasznosítható Szabadföldi vk.

A talaj vízforgalma Kilúgzás Egyensúlyi Párologtató Erős felszíni elfolyás Kilúgzás Egyensúlyi Párologtató

Biológiai tényezők Növénytakaró Talajlakó élőlények: Növényi gyökerek Baktériumok 108 – 109 db/g talaj Sugárgombák Mikroszkopikus gombák Földi giliszta Rágcsálók (vakond)

Bonyolult molekulákból kisebbekre esnek szét Szerves vegyületek – szervesanyag bontás Talajlakó állatok (ízeltlábúak, földigiliszták) Bonyolult molekulákból kisebbekre esnek szét Mikroszervezetek  (enzimek) ammonifikáció nitrifikáció denitrifikáció tápelemek, CO2, H2O, energia humuszanyagok

Humuszanyagok Gyűrűs szerkezetű építőkövek – egymáshoz kapcsolódó: Bonyolult 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

Humátok (Ca: csernozjom, Fe: réti talajok) sötétbarna fekete 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 N% < 4  4 > 4 O% 45-48 33-36 32-34 Humátok (Ca: csernozjom, Fe: réti talajok) sötétbarna fekete

Humuszanyagok szerepe a talajban 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

Agyagásványok szerkezete Si - O tetraéder Negatív töltésfelesleg, ha Al3+ helyettesítés Al - O,OH oktaéder Negatív töltésfelesleg, ha Mg2+, Fe2+ helyettesítés Töltések kialakulása - állandó töltés - pH –tól függő töltés

Agyagásványok szerkezete v. víz

Kicserélhető kationok %-os megoszlása a pH függvényében

Talajsavanyúság formái Összes savanyúság Potenciális savanyúság Aktív 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-ja Talaj kémhatása: A talaj folyékony fázisának kémhatása Talaj:oldat  1 : 2,5 < pHKCl pHH2O Erősen savanyú pH < 4,5 Savanyú tartomány Savanyú 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 tartomány Lúgos pH=8,5 - 9,0 Erősen lúgos pH > 9,0

Redoxi folyamatok a talajban Elektronakceptorok – Oxidálószerek: O2, NO3-, MnIII, MnIV, FeIII vegyületek, SO42- 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