Savanyodás Savanyú talajok javítása

Az előadások a következő témára: "Savanyodás Savanyú talajok javítása"— Előadás másolata:

1 Savanyodás Savanyú talajok javítása
Talajvédelem VII. Savanyodás Savanyú talajok javítása

2 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, a potenciális savanyúság a kolloidok felületén lévő hidrogén ionok alapján mért savanyúság.

3 Savanyú talajok Vízerózió által veszélyeztetett lejtős terület 2,3
Kedvezőtlen adottságú területek Magyarországon (millió hektár) Forrás: Talajvédelem Magyarországon. FM 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 Hazánkban a talajtermékenységet gátló tényezők (szélsőséges fizikai talajféleség; szélsőséges kémhatás-viszonyok; sekély termőréteg; szélsőséges vízháztartás; növényi tápanyagok és szennyező anyagok kedvezőtlen (túl kis, vagy túl nagy) mennyisége és állapota), valamint a talaj termékenységét csökkentő talajdegradációs folyamatok (víz vagy szél okozta erózió; savanyodás; szikesedés; talajszerkezet leromlása, tömörödés; pufferkapacitás csökkenése; biológiai degradáció) túlnyomó része a talaj vízgazdálkodásával kapcsolatos, annak oka vagy következménye. Ezért egy „sivatagosodás”, vagy „aszály” elleni stratégiának a „Talajvédelmi Stratégia” elemeit is magában kell foglalnia, azt integrálnia

4

5 Savformák: A kolloidok felületéhez kötött potenciális savanyúság egy-egy talajnál szerese vagy szerese is lehet az aktív savanyúságnak!

6

7

8

9

10 Kicserélhető bázisok: Ca, Mg, K, Na: gyengén lúgos, vagy lúgos kémhatásúvá teszik a talajt
Amikor az Al3+ és az H3O+ ionok kerülnek túlsúlyba a felületen, a talajoldat savanyú kémhatású lesz Al3+ ionok savanyító hatása: erősen savanyú közegben az Al hexakva ionként, hat vízmolekulával körülvéve kerül oldatba -> a hexakva ion könnyen veszít protonokat, az oldatba kerülő H+ ion növeli a talaj savanyúságát

11

12 A talajsavanyúság szerepe a talaj-növény rendszerben

13

14

15 A magyarországi talajok savasodással szembeni érzékenysége
Magyarország területének %-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.

16

17 A talajok érzékenysége savas terhelésekre
Még nem érzékeny: karbonátos talajok Érzékeny: a karbonáttartalmát elvesztő, semleges kémhatású, kis T- és S-értékű talajok Már nem érzékeny: erősen elsavanyodott talajok

18 Magyarország talajainak kémhatás változása
Az 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.

19 Talajsavanyodás okai Természetes okok
Talajképző kőzet minősége Mennyire mállékony? Bázikus? Porózus? (pl. homok <-> lösz) Klimatikus tényezők (pl. sok csapadék -> lefelé irányuló vízmozgás -> kilúgozás -> intenzívebb talajsavanyodás Természetes v. termesztett növényzet -> szervesanyag mennyisége és minősége

20 Biológiai tényező hatása talaj kémhatására

21 A CaCO3 szerepe a savanyodás tompításában

22 Antropogén légköri hatások
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

23 Az esők savassága és az erdők károsodása Európában

24

25 Talajsavanyodási kockázat térbeni átrendeződése
1985 2050

26 Növények kation-felvétele
Betakarított, ill. lelegelt terméssel elvitt bázisalkotók Gyökér Kation- H-ioncsere

27 Ca veszteségek A savanyú talajainkon a növényi elvonás: 40-80kg/ha/év,
a savas esők hatása: 10-20kg/ha/év, a kimosódás: kg/ha/év, a műtrágyázás: 40-80kg/ha/év, Összesen: kg/ha/év, Átlagosan mintegy 250kg/ha/év CaCO3 veszteséggel számolhatunk

28 Műtrágyák talaj savanyító hatása
Mo. mezőgazdaságilag hasznosított területének több mint 25% -án savanyú talajokat találunk (erdőtalajok, savanyú réti, savanyú öntés talajok). Ezt fokozza vagy előidézi a savas hatású műtrágyák használata. A műtrágyák egy részének vizes oldata savanyú: szuperfoszfát, ammónium-szulfát. A műtrágya kationjai megkötődnek a kolloid felületén -> kationcsere játszódik le -> protonok jutnak a talajoldatba -> sav képződik, ami savanyúságot okoz.

29 Műtrágyák talaj savanyító hatása
Műtrágyák feloszthatók fiziológiailag semleges, savanyú és lúgos hatású trágyaféleségekre. Oka: a tápanyagot tartalmazó vegyületekben v. kation, v. anion formában fordul elő a tápanyag. Ezt a tápanyagot a növény felhasználja -> ha kation marad vissza, az anionnal egészül ki (hidroxillal) -> lúgosítja a talajt. Ha anion marad vissza, kationnal (H+) egészül ki -> elsavanyítja a talajt. Ily módon savanyít: ammónium szulfát (NH4+SO32-), Kálium klorid (a növény K+ -ot igényel, H+ iont ad át), kálium szulfát, ammónium klorid. Lúgosít: kálcium –nitrát, nátrium-nitrát (Na+NO3-). Az ammónia nitrifikációja is okozhat elsavanyodást (I. Nitrosomonas, II. Nitrobakter): I. 2NH4+ + 3O2 -> 2NO2- + 2H2O + 4H+ + energia. (jelentősen fokozza a talaj savanyúságát) II. 2NO2- + 2O2 -> 2 NO3- + energia.

30

31

32 További káros hatások A savanyúság erősödésével (pH<5.5) nő az oldatban a szabad Al3+ (foszfort felvehetetlen formában kicsapja!) és mangán (Mn2+) ionok mennyisége -> meghatározott értéken túl fitotoxikus. Talaj savanyúsága hatással van a növények fejlődésére – ált. semleges, gyengén savanyú, gyengén lúgos feltételek az optimálisak .

33 Talaj savanyúság káros hatásai
A talajsavanyúság növényekre gyakorolt hatása nem azonosítható minden esetben egyértelműen: tünetek hasonlóak a tápanyag hiány, vízhiány tüneteihez. A talajsavanyúság növényekre gyakorolt kedvezőtlen hatásai: -hidrogén-ion toxicitás (hatása nehezen mutatható ki, mert együtt jár az Al- és Mn toxicitással és biz. létfontosságú mikroelemek hiányával): gyökérfejlődési rendellenességet okoz, kevesebb, rövidebb megvastagodott gyökérzet alakul ki. -gazdanövény-Rhizobium kapcsolat károsodása (az alacsony pH a gümőképződés kezdeti szakaszában káros, a pillangós fajok közül a lucerna a legérzékenyebb a talaj savanyúságára, pH 5 alatt már mérséklődik a gümőképződés)

34

35 Érvek a meszezés mellett: élelmiszer biztonság
Érvek a meszezés mellett: élelmiszer biztonság!!! pH, mészállapot, nehézfém összefüggések A meszezés alkalmazásának egyik legfontosabb indoka a nehézfémek felvételét mérséklő hatás.

36 Érvek a meszezés mellett Vízoldható és kicserélhető foszfor
A meszezési és trágyázási kísérletek eredményei szerint javított talajon foszforszolgáltató képesség, illetve a növényi foszforfelvétel javult A savanyú talajok meszezésének egyik legfontosabb következménye a talaj- és trágya foszforra gyakorolt hatás. FÜLEKY és VARGA (1974), valamint FÜLEKY (1983) különböző hazai talajtípusok foszforformáinak összehasonlítása során az alumínium- és vasfoszfátok legnagyobb mennyiségét savanyú réti és erdőtalajokon mutatták ki.

37

38 V%=bázistelítettség, megmutatja, hogy az adszorbcióra képes helyek hány %-át
kötik le a kicserélhető bázisok. V%=S/T *100. Ha V%>80%, a talaj telített, 50-80% között gyengén telített, 50%> alatt telítetlen.

39 Meszezés hatása a termésre
HEFOP

40

41

42

43

44

45 Meszezés hatása Kétféle hatásról beszélhetünk. A fontosabbik, hogy a karbonátionok megkötik a savanyúságot: 2 H+ + CO32- = H2O + CO2 Ezzel irreverzibilisen csökkentik a savanyúságot, mivel a gáz állapotú szén-dioxid távozik a rendszerből, és nem képes megfordítani a reakciót. A másik hatás, hogy a talaj savasság hatására deszorbeált és esetleg kimosódott Ca tartalmát pótolják a növények számára felvehető formában.

46

47

48

49 VÉGE