A TALAJ FOGALMA, ÖSSZETÉTELE, TALAJKÉPZŐ ÁSVÁNYOK

Az előadások a következő témára: "A TALAJ FOGALMA, ÖSSZETÉTELE, TALAJKÉPZŐ ÁSVÁNYOK"— Előadás másolata:

1 A TALAJ FOGALMA, ÖSSZETÉTELE, TALAJKÉPZŐ ÁSVÁNYOK

2 A talaj fogalma A talaj a szilárd földfelszín laza, termékeny takarója. A termékenység a talaj specifikus minőségi jellemzője. Kifejezi, hogy a növényeket vízzel és vízben oldott tápanyaggal el tudja látni. A talaj állandóan ható dinamikus kölcsönhatások színtere.

3 polidiszperz rendszer.
A talaj heterogén, háromfázisú polidiszperz rendszer.

4 A talajok alkotórészei

5 Ásványi anyagok méret szerinti csoportosítása
> 2mm kő és kavics 0,02-2 mm homok 0,002-0,02 mm por, iszap < 0,002 mm agyag

6 A talaj abiotikus alkotórészei
Szilárd fázis Folyékony fázis (talajoldat) Gázfázis (talajlevegő) Ásványi Szerves 1., Nyers ásvány törmelék (kő, kavics homok) 2., Átalakult és újraképződött ásványok (kristályos és amorf anyagok) 1.,Elhalt növényi és állati maradványok 2., Szerves bomlástermékek 3., Humusz 1., Víz oldott szerves és szervetlen anyagok 2., Talajnedvességben oldott gázok (CO2, O2) CO2, O2, N2, vízgőz

7 A talajflóra és –fauna csoportosítása
Mikroflóra: Baktériumok Sugárgombák Mikroszkópos gombák Algák Makroflóra: Magasabb rendű növények gyökérzete Mikrofauna (<0,2 mm) Egysejtűek (Protozoa) - csillósok - ostorosok gyökérlábúak Mezofauna (0,2-4 mm) Kerekes férgek Medveállatkák Fonálférgek Atkák Makrofauna (4-80 mm) Televényférgek Egyéb soklábúak Földigiliszták Egyéb rovarok Csigák Bogarak és lárvák Pókok Százlábúak Megafauna (>80 mm) Gerincesek: hüllők, kisemlősök

8 Szerves vegyületek oxidációja
Az élőszervezetek csoportosítása a táplálékukhoz szükséges szénforrás és energiaforrás szerint Kategória Energiaforrás Szénforrás Példák Fotoautotrófok Napsugárzás CO2 Magasabb rendű növények, algák, egyes baktériumok Fotoheterotrófok Szerves vegyületek A nem-S bibor baktériumok Kemoautotrófok Szerves vegyületek oxidációja Specializálódott baktériumok, pl. N és S-oxidáló baktériumok Kemoheterotrófok Minden állat (gerincesek és gerinctelen ), a legtöbb baktérium és gomba

9 A talaj ökológiai funkciói
A biomassza termelés/termesztés alapvető közege. (Az állatvilág és az ember létezésének alapja). Raktározó, pufferoló (tompító), szűrő és átalakító rendszer. - Az élővilág sokféle egyedének és populációjának élőhelye, így a biológiai sokféleség (biodiverzitás) fenntartásának nélkülözhetetlen eleme.

10 Talajképző ásványok csoportosítása
Szilikátok Primer Szekunder (agyagásványok) Oxidok és hidroxidok Karbonátok Kloridok Szekunder Szulfátok és szulfidok Foszfátok

11 A fontosabb ionok koordinációs száma és a koordinációs egységek térszerkezete
rkat/rox K N5+:O2- C4+:O2- 0,15 0,14 3 [NO3]- [CO3]2- Háromszög S6 +:O2- P3+:O2- Si4+:O2- Al3+:O2- 0,26 0,31 0,37 4 [SO4]2- [PO4]3- [SiO4]4- [AlO4]5- Tetraéder

12 A fontosabb ionok koordinációs száma és a koordinációs egységek térszerkezete
rkat/rox K Al3+:O2- Mg2+:O2- Fe2+:O2- 0,43 0,49 0,56 6 AlO6 MgO6 FeO6 Oktaéder Na+:O2- Ca2+:O2- 0,73 0,75 8 NaO8 CaO8 Kocka csúcsain K+:O2- 1,00 12 KO12 Legtömörebb elrendezés

13 Szilikátok Metakovasav (H2SiO3): HO Si = O HO
Ortokovasav (H4SiO4): HO OH Si HO OH Polikovasavak: HO OH OH HO - Si – O -Si – O – Si - OH HO OH OH

14 Szilikátrács alaptípusok
sziget- lánc- szalag síkrácsos térrácsos szilikátok

15 A szilikátok csoportosítása
Szigetszilikátok a. Olivinek (Mg, Fe2+-szilikátok) Lánc- és szalagszilikátok a. Piroxének (Ca, Mg, Fe2+-szilikátok) b. Amfibolok (Ca, Mg, Fe2+-szilikátok) Rétegrácsos szilikátok a. Steatit (talk); trioktaéderes b. Csillámok: -biotit, K [Mg, Fe2+]3 AlSiO3(OH) (trioktaéderes) muszkovit, KAl3Si3O10(OH) (dioktaéderes)

16 Tetraéderek és oktaéderek kapcsolódásának gömbmodellje

17 Térrácsos szilikátok a. Kvarc (SiO2)
b. Földpátok: - ortoklász (káliumföldpát) KAlSi3O plagioklászok: albit (nátriumföldpát) NaAlSi3O anortit (mészföldpát) CaAl2Si3O8 c. Földpátpótlók (analcim-leucit csoport): leucit KAlSi2O8 nefelin NaAlSi2O analcim NaAlSi2O6 * H2O d. Zeolitok

18 Az agyagásványok képződésének elvi sémája
aprózódás -K K K vermikulit a,csillámok hidrocsillámok illit montmorilonit +K K K +Al, Mg - Al, Mg másodlagos klorit b, földpátok -(Ca, Mg, K, Na) bomlás +H+ allofánok, kaolinit piroxének, termékek +K illit amfibolok Ca, Mg montmorrilit és vermikulit

19

20

21 Agyagásványok csoportasítása
Kétréteges (1:1vagy TO típusú) agyagásványok: KAOLINIT Háromréteges (2:1 vagy TOT típusú) agyagásványok: ILLIT VERMIKULIT MONTMORILLONIT (szmektitek) Négyrétes (2:1+1 vagy TOT+O) agyagásványok: KLORIT Allofánok (röntgenamorf) agyagásványok Vegyesrácsú és átmeneti agyagásványok

22

23 Protonleadásra (disszociációra) képes gyökök kialakulása az agyagásványok törésfelületén
2H+ + 2OH- - Si – O – Si - - Si – O - - Si - - SiOH OHSi – l l l l l l Al – O – Al- - Al – O - - Al AlOH HOAl – OH- -Al – OH ALO- + H 2O Kationcsere T mgeé/100g H+ kapacitás -Al – OH AlOH mgeé: milligramm - egyenérték (mekv: milliekvivalens)

24 KAOLINIT ( T = 3-15mgeé / 100g)

25 KAOLINIT ( T = 3-15mgeé / 100g)

26 ILLIT (T = 20 – 50 mgeé / 100g)

27 ILLIT (T = 20 – 50 mgeé / 100g)

28 VERMIKULIT ( T= 120 – 200 mgeé / 100g)

29 MONTMORRILONIT ( T= 60 – 120 mgeé / 100g)

30 MONTMORRILONIT ( T= 60 – 120 mgeé / 100g)

31 KLORIT (T = 10 – 40 mgeé / 100g)

32 Agyagásványok kémiai összetétele
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O % Kaolinit 45-48 38-40 - Illit 50-56 18-31 2-5 0-2 1-4 4-6 0-1 Vermikulit 33-37 7-18 3-12 20-28 0-0,4 Montmorillonit 52-55 0-28 0-30 0-3 0-2,5 0-0,5 Klorit 25-35 12-14 0-15 12-34

33 Oxidok és hidroxidok Sziliciumoxidok - Kvarc (SiO2) - Opál (SiO2*nH2O)
Vas oxidok éd hidroxidok a, Limonit berna vaskő, vasrozsda Fe(OH)3 b, Hematit Fe2O3 (vörösvasérc) c, Ferro-ferri-hidroxid Fe(II)6Fe(III)2(OH)18 d, Ferro-hidroxid Fe(OH)2 kékes – zöld, amorf kolloid geljes szintek – redukciós viszonyok

34 Alumínium és mangán hidroxidok
a, Gibbsit vagy hidrargillit γ- Al(OH)3 Mállás során az amorf Al(OH)3*nH2O-ból fokozatosan hidrargillit γ- AlO(OH) alakul b, Mangán(III)-hidroxid Mn(OH)3 *nH2O , MnO(OH) mangenit c, Piroluzit β- MnO2

35 Karbonátok a, Kalcit CaCO3 b, Dolomit CaMg(CO3)2 c, Sziderit FeCO3 d, Szóda Na2CO3*H2O

36 5. Szulfátok és szulfidok
a, Gipsz CaSO4*H2O b, Mirabilit (glaubersó) NaSO4*10H2O c, Epszomit MgSO4*7H2O d, Ferroszulfid FeS2 6. Kloridok A NaCl nagyobb mennyiségben csak szikes, sós talajokban halmozódik fel.

37 Foszfátok a, Apatitok Ca5(PO4)3F, Ca5(PO4)3OH, Ca5(PO4)3Cl oldékonyságuk a közeg savanyodásakor növekszik b, Ca-ortofoszfátok Ca3(PO4)2 trikálciumfoszfát CaHPO4 dikálciumfoszfát Ca(H2PO4) monokálciumfoszfát c, Vivianit Fe3(PO4)2*8H2O d, Strengit FePO4*2H2O e, Variscit AlPO4*2H2O

38 Talajképző kőzetek osztályozása
MAGMÁS plutonikus vulkanikus telér Kristályszerkezet: kristályos üveges (hialin szerkezet) savanyú, semleges, bázikus (kovasavtartalomtól függ) ÜLEDÉKES szervetlen: oldatból kicsapódott (mész dolomit) szerves: (tőzeg, nyersfoszfát, guanó) METEMORF kristályos palák (agyagpala, csillámpala stb.) márvány (mészkőből)

39 Üledékes kőzetek b, szél: laza por, kötött lösz
A, Szervetlen B, Szerves eredetű 1, Törmelékes felaprózottság alapján: tőzeg a, durva üledékes >2 mm guanó b,homokos 2-0,02 mm nyersfoszfát c, agyagos <0,02 mm -Szállító közeg lehet: a, víz: laza iszap, kötött agyag és lösz b, szél: laza por, kötött lösz 2, Vegyi eredetű vagy oldatból kivált mészkő dolomit márga agyagos márga meszes márga