Szikes talajok javítása Tóth Tibor
Talajjavítás kilúgzással/átmosással (Keren, Miyamoto, 1990) FOLYAMATOK -a sók ki/feloldása
-a víz átfolyása a talajprofilon -a sók eltávolítása a gyökérzónából
Jó áteresztőképességű talaj ! Lefolyás a drénvíz számára!
Hol használjuk a kilúgzást? A talaj felső 40-50 cm-es rétegében
Meddig szükséges só kilúgzást folytatni? A növény sótűrő képességének felső határáig
Mennyi ideig tarthat a kilúgzás? Újonnan feltört területeken sokáig tarthat, művelés alatti területeken gyorsan el kell végezni! A sós drénvíz későbbi sorsáról már a kilúgzás folyamata előtt dönteni kell!Kérdések: Hova lehet el/bevezetni?Visz-e nemkívánatos anyagokat?
A KILÚGZÁS HATÉKONYSÁGA
Hoffman tapasztalati egyenlete: C/C0=k/(D/Ds) C hátramaradó-, C0 kiinduló só koncentráció a talajban D a kilúgzásra használt víz beszivárgási mélysége Ds a kilúgzás tervezett mélysége K tapasztalati faktor: 0.1 (homok) – 0.3 (agyag) SEGÍTSÉGÉVEL KISZÁMÍTHATÓ A KILÚGZÁSHOZ SZÜKSÉGE VÍZMENNYISÉG. Az esőztetéssel végzett kilúgzás több időt vesz igénybe, mint az árasztással végzett, a megnövekedett párolgás és az ebből következő sókoncentráció miatt. A kilúgzás az alagcsövek felett nem hatásos, mivel a víz nem a sók kilúgzására fordítódik, árasztás nem engedélyezett drénezett területen. Változatos talajú táblákon a kilúgzást a homokos foltokon kell kezdeni, a táblát kisebb részekre kell osztani.
A kilúgzás módszerei Folyamatos elárasztás A leggyorsabb, és legolcsóbb. A területet el kell egyengetni. Megkezdéséhez száraz talajállapot szükséges. Összevonható rizstermesztéssel, halastó kialakításával.
Időszakos árasztás Alagcsövezett területeken használják. Megnövekedett párolgást eredményez. A mulcsozás segíthet csökkenteni a párolgást kis vízáteresztőképességű talajokon és sekély talajvízszint esetén. Esőztető öntözés Nem elegyengetett területeken. Hátránya: szeles napokon stb. a párolgás nagy. Váltakozó sor, vagy barázdás kilúgzás A só a nem öntözetlen barázdák felé mozdul, ahonnan eltávolítható amikor a talajvízszint lesüllyed Felszín átmosás Nem túl hatékony a felszíni oldható sók eltávolításában.
Hány módszer alkalmazható szikesek javítására?
-fizikai/kémiai/vízgazdálkodási/biológiai MEGFELELŐ KÖRÜLMÉNYEK SZÜKSÉGESEK A SZIKES TALAJOK JAVÍTÁSÁHOZ (Filep, 2001) -meg kell gátolni a nátriumos felszíni/talaj/öntözővíz hatását a sófelhalmozódásra/Na-adszorbcióra
-elő kell segíteni a Na-ionok, és oldható Na-sók eltávozását a gyökérzónából (vízelvezetés, tágabb értelemben) -A kolloidokon adszorbeált Na-ionokat megfelelően oldódó javítóanyag segítségével, Ca-ionokkal kell lecserélni
Mely szikeseket érdemes javítani? -kevéssé sós talajok -humuszos szinttel rendelkező szolonyecek -döntően jó minőségű talaj közé ékelődött szikes foltokon
Hogy lehet a javítást megtervezni? -javítóanyag kiválasztása -a javítóanyag dózisának kiszámítása
TALAJJAVÍTÁSI CSOPORTOK Genetikai
Talajjavítási
Eljárás
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Mély szty.r.sz
mésztelen gyeng. sav. v. savanyú
meszezés
Mély-köz. szty.r.sz
mésztelen semleges körüli
meszes altalaj-terítés
Köz. szty.r.sz
mésztelen gy. lúgos
mész+gipsz
köz. & kérg. r.sz Köz. & kérg. r.sz
v. gipszes meszes altalaj-terítés lúgos v. meszes szódás
lignitpor, CaCl2, H2SO4, HCl
meszes-szódás
lignitpor, CaCl2,H2SO4, HCl
szódás sz. Szoloncsák sz.
Szikesek javítására vonatkozó magyar szabványok MSZ-08 0202-77 (Mintavétel) Legalább 5 ha-onként egy minta, de ha rendelkezésre áll genetikus üzemi talajtérkép (1:10 000) akkor 12-ha-onként egy talajszelvény feltárása és mintázása elegendő. MI-08 0166-80 (Általános előírások) -savanyú és semleges szikesek
A CaCO3 oldékonysága (me/l) pH 6
19
pH 10
0.4
Határérték: a feltalaj 0-30 cm-es mélységében pH_H20=5-7, sótartalom<0.2%, KA>30, Namobilis>1 me/100g soil. Ezek a talajok a felső 0-50 cm-es rétegükben szénsavasmészmentesek. Vízállásos területeken először a vízelvezetést kell megoldani úgy, hogy a talajvíz mélyebben legyen mint 2 m. JAVÍTÁS:MESZEZÉS Agyag-Na+ + CaCO3 Agyag-Ca++ + Na2CO3
-enyhén lúgos és lúgos szikesek Határérték: a feltalaj 0-50 cm-es mélységében pH_H20 >7, sótartalom >0.2%, KA >30, Namobilis>1 me/100g soil. Ezek a talajok sósak, lúgosak, nátriumosak. A kémiai javítás előtt vízelvezetés szükséges. JAVÍTÁS:GIPSZEZÉS
Agyag-Na+ + CaSO4 Agyag-Ca++ + Na2SO4
MSZ-08 0228/2-80 (A talajjavító anyag dózisa)
A talajjavító anyag mennyiségének meghatározása MESZEZÉS: ugyanannyi, mint a savanyú talajok meszezése alkalmával, és még 50%. Y1 * faktor_KA * 1,5= t/ha javítóanyag CaCO3-ban kifejezve y1 hidrolitikus savanyúság Fizikai féleség faktor KA
1:2,5 talaj:oldat-ban savas hidrolízis:
0,35
H2Agyag +(CH3COO)2Ca = Agyag-Ca + 2 CH3COOH
<30
…
Titrálás nátriumhidroxiddal
0,9
NaOH + CH3COOH = CH3COONa + H2O
42-50
…
1,2
>60
Példa: ha y1=10 és KA=45, CaCO3=10*0,7*1,5=10,5 t/ha
GIPSZEZÉS
1 me/100 g mennyiségű Na kicseréléséhez a talaj felső 20 cmes rétegében, 2.5 t/ha CaSO4*2H2O szükséges ( Najelenlévő-Namegengedhető )*2,5 t/ha gipsz
Példa: Ha a talaj Na tartalma 10 me/100g (kicserélhető, és oldható Na), és a növények által tolerálható, azaz megengedhető mennyiség: 4 me, (10-4)*2,5=15 t/ha CaSO4 szükséges Alternatív megoldás: MSZ08-0204-80 (a javítóanyag dózisának meghatározása diszpergálás segítségével) A talajjavító anyag szuszpenziójának, és a talaj keverékének vizsgálata 2, 6 és 24 órával később: -tisztaság, és pH szempontjából.
A becslés kritériumai: Tiszta szuszpenzió, és a pH értékének 1-el való növekedése. Gipszezés esetén a pH értékének el kell érnie a 8-at.
Egyéb kiegészítések:
Savak: a H2SO4 és HCl a talaj CaCO3 tartalmával reagálva gipszet vagy CaCl2-ot alkot S (először oxidálni kell mikróbákkal), CaCl2 (költséges) -TALAJJAVÍTÁS HOMOKKAL (nehéz talajon elterítve) a magasság emelése, a kilúgzás elősegítése -geológiai egyéb anyagok használata a felszíni párolgás csökkentésére TALAJJAVÍTÁS JAVÍTÓANYAGOK HASZNÁLATA NÉLKÜL -A talaj saját CaCO3 /CaSO4 tartalmának felhasználásával -A talajszelvény megváltoztatásával: mélyszántás/lazítás -A kétértékű kationokat tartalmazó sós vizek folyamatos higítása: előbb a magas EC, majd az alacsony SAR segít fenntartani a megfelelő talaj hidraulikus vezetőképességet
NEM SZABVÁNYOS KÉMIAI MÓDSZEREK A GIPSZ SZÜKSÉGLET KISZÁMÍTÁSÁRA Filep, 2001: Az alapvető módszer a szabad Na meghatározása ammónium-acetáttal.
A szükséges gipsz-mennyiség kiszámítása CaSO4*2H2O t/ha=Nax*M*Tt*8.61 Nax kicserélhető Na me/100 g talaj M a javításra szánt talajréteg vastagsága Tt térfogattömeg 86.1 a gipsz tömegegyenértéke
A módszerek csökkenő pontossági sorrendben
-Schoonover A talajt összekeverjük telített gipsz oldattal, a gipsz szükségletet a oldat Ca-ion koncentráció csökkenéséből számítjuk ki. -Antipov-Karatajev és Mamajeva Hasonló a Schoonover módszerhez, de kétszeresen higított szuszpenzióval végezve. -Herke A szóda kicserélése ammónium-karbonát oldattal -Szedimentáció Arany szerint Higított telített gipsz oldat sorozatot talajhoz keverünk, és figyeljük melyik oldat válik tisztává. Az a gipsz koncentráció amelyiknél a szuszpenzió már kitisztul, elegendő a nátrium lecserélésére. KÖVETKEZTETÉS: Az ülepedési teszt nem elég precíz
Hogyan hajtsuk végre a talajjavítást?
Szikes talajok javítása Prettenhoffer, 1969 -szervestrágya felhasználása után -a szerves trágyát hengerrel keverjük a talajba. -a javítóanyagot egyenletesen kell kiadni, és két, egymásra merőleges irányú tárcsázási menettel kell a talajba keverni.
hogyan kövessük a talajjavítás hatását?
A szikesek monitorozásának speciális problémái -A mintavételi pontok térbeli, és tulajdonságbeli reprezentativitása -fix pontok alkalmazása -időbeli jellemzés
