KÖRNYEZETI MIKROBIOLÓGIA ÉS REMEDIÁCIÓ A talaj Feigl Viktória, Molnár Mónika , Gruiz Katalin
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék
Talaj Hazánk legjelentősebb természeti erőforrása a talaj, a mezőgazdaság legfontosabb termelőeszköze, értéke a nemzeti vagyon 20 %-a. A talaj központi szerepet játszik a földi ökoszisztémákban, a Földön lejátszódó fizikai, kémiai és biológiai folyamatokban, az elemek körforgásában. A talajok romlása, szennyeződése megváltoztathatja a talaj összetételét, tulajdonságait, az emberek számára jelentős ökológiai talajfunkciók károsodhatnak. A talajok használatával kapcsolatos társadalmi és gazdasági elvárások jelentősen megváltoztak. Világossá vált, hogy a talaj, mint a szárazföldi ökoszisztémák alapvető és meghatározó eleme olyan kincset, természeti erőforrást jelent, ami különös figyelmet érdemel és értéke felbecsülhetetlen. Page 2
Talajtan története 19. század: talaj – növények tápanyagforrása, a földművelés tárgya • agrogeológiai iskola (F.A. Fallou, 1862, Pedológia vagy általános és különleges talajtan) – talajok tulajdonságaiban mutatkozó különbségek nagy részét a kőzet tulajdonságaiból vezette le • agrokémiai iskola (A. Thaer és J. von Liebig) – talaj, mint tápanyagforrás a növények számára
Tudományos, önálló talajtan: Vaszilij Vasziljevics Dokucsajev (1846–1903) • talaj és növény közötti kölcsönhatások • talajok osztályozása • talajok övezetes elhelyezkedés
Page 3
Talajtan története Magyarországon Sigmond Elek (Kolozsvár, 1873. február 26. – Budapest, 1939. szeptember 30.) vegyészmérnök, az MTA tagja, a korszerű talajtani kutatások megalapozója Magyarországon. 1908-ban a budapesti Műegyetemen megalakított Mezőgazdasági Kémiai Technológiai Tanszéket első professzorává nevezték ki. Kezdeményezésére Budapesten tartották meg 1909-ben az első Nemzetközi Agrogeológiai Konferenciát. A nemzetközi Talajtani Társaság Bizottságának 25 éven keresztül elnöke volt. Page 4
A talaj fogalma A talaj (ősi finnugor eredetű szó) – telek, terület, termőterület kiterjedése A Föld legkülső szilárd burka, növények termőhelyéül szolgál Alapvető tulajdonsága a termékenysége elsődleges biomassza termelését
lehetővé teszi az
A természeti környezet része, biztosítja az anyagok körforgását Fogadja a földfelszínre érkező energia- és anyagáramlásokat, ezeket részben tárolja, részben átalakítja A termőföld természeti erőforrás, amely megújul (ha az anyagok körforgása zavartalan) Szoros kapcsolatban van a litoszférával, a bioszférával és az atmoszférával Talaj: mindaz, ami a felszín és a talajképző kőzet között terül el és a rajta díszlő növénytakaróval kapcsolatban van Page 5
A talajképződés Dokucsajev (orosz geológus) 5 talajképző tényező + az emberi tevékenység Együttesen alakítják a talajt A talajok állandó fejlődésben vannak, alakulnak, változnak • Földtani tényezők (aktív: kiemelkedések, süllyedések, talajvíz-viszonyok, felszíni vizek; passzív: kőzet fizikai és kémiai tul.) • Éghajlati tényezők: T, csapadék, párolgás, szélviszonyok • Domborzati tényezők: tengerszint, lejtők • Biológiai tényezők: mikroorganizmus, növény, állat • A talajok kora: abszolút és relatív kor • Emberi tevékenység
Page 6
Talajképződés - földtani tényezők Földtani tényezők Aktív: Kiemelkedés – kéregmozgások (sugárzásviszonyok, meredekség…) Süllyedés (megindul a feltöltődés, belvízveszély…) Talajvízviszonyok (réti, szikes vagy lápos talajkialakulás) Felszíni vizek (gyarapíthatják és csökkenthetik a talajfelületet) Passzív: A kőzet fizikai tulajdonságai (élővilág megtelepedési felt.) Kőzet ásványi összetétele (megszabja a mállását)
Page 7
Talajképződés – éghajlati és domborzati tényezők Éghajlati tényezők Hőmérsékleti viszonyok (felszínre mennyi energia érkezik, milyen növények…) Csapadékviszonyok (párolgással együtt a vízháztartást befolyásolják) Szélviszonyok (defláció; párolgás fokozása…) Domborzati tényezők Elemei közvetve érvényesülnek Éghajlati tényezők hatásának módosítása, földtani tényezők alakulása Tengerszint feletti magasság Lejtők Page 8
Talajképződés – biológiai tényezők Biológiai tényezők A talajok keletkezésének biológiai szemlélete Mikroorganizmus, növény, állat Fizikai hatások: gyökerek nyomóereje, talaj szintjeinek állandó keverése a talajlakó állatok által… Kémiai változások: elemek biológiai körforgása során (tápanyagfelvétel, bontás…) Hatásukat az élőlények együttesen fejtik ki A talaj biológiai aktivitása Page 9
Talajképződés – kor és emberi tevékenység A talajok kora Abszolút kor: a talajképződés a Föld felszínén különböző időpontokban indult meg Relatív kor: ugyanazon idő alatt elért különböző fejlődési állapot (egyszerűbb és összetettebb talajok kialakulása) + Emberi tevékenység ¾Öntözés, trágyázás, talajművelés ¾Mechanikai, kémiai talajjavítás, vízszabályozás ¾Káros hatások Page 10
A talajképződés fokozatai
anyag si
ozódási
et
Page 11
Talajszelvény és talajszintek A0: talajt borító kevésbé bomlott szerves anyag A1: humuszos szint, A2: erdőtalajok vagy szikesek esetében kifehéredett vagy kifakult kilúgzási szint (csernozjom – A: humuszos szint) B: felhalmozódási szint (csernozjom – B: fokozatosan csökkenő humusztartalom) C: talajképző kőzet (Cca: felhalmozódott szénsavas mész) D: ágyazati kőzet, nem alapja a talajképződésnek Page 12
Talajképződési folyamatok Anyag- és energiaforgalom a talajban dinamikus egyensúlyban lévő folyamatpárok formájában. A folyamatok egyidejűleg mennek végbe, de intenzitásuk térben és időben eltérő. 3 alapvető folyamatpár: – Szervetlen ásványi vegyületek szétesése és új vegyületek szintézise – Szerves anyagok elbomlása és újak képződése – A talajképződési termékek elmozdulása, elvándorlása és más helyen történő felhalmozódása Nem függetlenek egymástól, legtöbb esetben kölcsönhatás, okokozati összefüggés Page 13
Talajképző folyamatpárok
Page 14
talaj benedvesedése
talaj kiszáradása
kilúgzás
sófelhalmozódás
szerves anyag felhalmozódás
szerves anyag elbomlás
agyagosodás
agyagszétesés
agyagvándorlás
agyagkicsapódás
oxidáció
redukció
savanyodás
lúgosodás
szerkezetképződés
szerkezetleromlás
talajpusztulás
talajborítás
erózió
szedimentáció
Talajok osztályozása Genetikai és talajföldrajzi osztályozási rendszer – Genetikai: talajokat fejlődésükben vizsgálja, fejlődés egyes szakaszai alkotják az osztályozás egységét – Talajföldrajzi: földrajzi törvényszerűségeket szem előtt tartva egyesíti a típusokat fő típusokban
Talajtípus: rendszertani egység, hasonló környezeti tényezők együttes hatására alakultak ki, a talajfejlődés folyamán hasonló fejlődési állapotot értek el, és egyazon folyamattársulás által jellemezhetőek. Főtípus: rokon típusok egyesítésével, földrajzi szemlélet Altípus: az adott talajtípus termékenysége tekintetében a legnagyobb befolyást gyakorló folyamatok és ezek erőssége alapján. Page 15
Folyamatok sorrendje a talajképződés során
Page 16
A talajosztályozás főtípusai
Page 17
TALAJTÍPUSOK FŐTÍPUS/LEÍRÁS
TÍPUS
VÁZTALAJOK Biológiai talajképződés nincs vagy alig indult meg Moha, zuzmó, füves legelő
Köves-sziklás váztalaj Kavicsos váztalaj Földes-kopár váztalaj Futóhomok Humuszos homok
KŐZETHATÁSÚ Alapkőzet dominál, rajta vékony termőréteg, erőteljes humuszképződés, pl. sötét színű erdőtalajok
Humuszkarbonát-talaj Rendzina Fekete nyirok Ranker
KÖZÉP-KELET-EURÓPAI ERDŐTALAJOK (BARNA ERDŐTALAJOK) intenzív mikrobiológiai tevékenység, humuszképződés és kilúgzás, háromszintű talaj Természetes erdők, szántóföldi művelésre is alkalmas
Karbonátmaradványos barna et. Csernozjom barna erdőtalaj Barnaföld Agyagbemosódásos barna et. Podzolos barna erdőtalaj Pangó vizes barna erdőtalaj Kovárványos barna erdőtalaj Savanyú barna erdőtalaj
Page 18
TALAJTÍPUSOK FŐTÍPUS/LEÍRÁS
TÍPUS
CSERNOZJOM TALAJOK Humuszanyagok felhalmozódása, morzsalékos szerkezet, Ca-mal telített, 2 rétegű, nagy termőképességű talaj
Öntés csernozjom Erdőmaradványos csernozjom Kilúgzott csernozjom Mészlepedékes csernozjom Réti csernozjom
RÉTI TALAJOK Időszakos túlnedvesedés, levegőtlenség, szervesanyagképződés és ásványosodás reduktív körülmények között
Szoloncsákos réti talaj Szolonyeces réti talaj Réti talaj Öntés réti talaj Lápos réti talaj Csernozjom réti talaj
LÁPTALAJOK Állandó vízborítás, reduktív körülmények
Mohaláp Rétiláp Lecsapolt és telkesített rétláptalaj
Page 19
TALAJTÍPUSOK FŐTÍPUS/LEÍRÁS
TÍPUS
HORDALÉKOS Folyók és tavak üledékének és hordalékainak talajai
Nyers öntéstalaj Humuszos öntéstalaj Lejtőhordalékos öntéstalaj
SZIKES TALAJOK Vízben oldható sók (nátrium) döntő szerepe Szoloncsák: oldható sók a vizes fázisban Szolonyec: adszorbeált kation a szilárd felületen
Szoloncsák Szoloncsák-szolonyec Réti szolonyec Sztyeppesedő réti szolonyec Másodlagosan szikesedett
Page 20
Magyarország genetikai talajtérképe
Page 21
Page 22
A talaj tulajdonságai A talaj fizikai tulajdonságai: szemcseösszetétel, szerkezet, porozitás (hő-, levegő- és vízgazdálkodás…) A talaj kémiai tulajdonságai: vízben oldható sók mennyisége, minősége, kolloidkémiai reakciók, kémhatás, redoxviszonyok (tápanyag-, és vízgazdálkodás, pufferkapacitás…) A talaj szerves anyagai: humuszanyagok mennyisége és minősége (talajszerkezet, hő-, levegő- és vízgazdálkodás…) Növényi tápanyagok: N, P, K, S, Ca, Mg és mikroelemek (Fe, Mn, Cu, Na, Cl, B, Si, Se, Co, Mo)
Page 23
A talaj fizikai tulajdonságai A talaj szemcseösszetétele A talaj szerkezete Pórustér nagysága, pórusok méret szerinti eloszlása A talajok vízgazdálkodása A talaj levegő- és hőgazdálkodása
Page 24
A talaj szemcseösszetétele Fizikai talajféleség: cementálóanyag elbontása utáni frakcionálás Agyag: <0,002 mm; Iszap: 0,002-0,05 mm; Homok: 0,05-2 mm Textúra csoport megállapítása Nedves frakcionálás: ülepítéssel (frakciók), leiszapolással (egy frakció) Arany-féle kötöttségi szám: képlékenységig hozzáadott víz mennyisége (ml) Higroszkóposság: adott páratartalmú levegőből felvett víz: 1o%, 5o% kénsavoldat felett Kapilláris vízemelés: talajjal töltött cső alja vízbe mártva: vízmagasság: mm Fizikai talajféleség Durva homok Homok Vályogos homok Homokos vályog Vályog Agyagos vályog Agyag Nehézagyag Page 25
leisz. %
Arany hy ml -
kap. mm
0-10 11-20 15-25 25-35 35-60 61-70 70-80 80-90
<25 25-30 na 31-37 38-42 43-50 51-60 61-80
>300 >300 250-300 150-250 75-150 40-75 <40
0-0,5 0,5-1,0 1,0-1,5 1,5-2,0 2,1-3,5 3,6-5,0 5,1-6,0 6,1
A talaj szemcseösszetétele
Page 26
USDA (USA talajtani szolgálat): textúra osztály megállapítása háromszögdiagram alapján (clay: agyag, silt: iszap, sand: homok, loam: vályog)
Talaj szerkezete •
Az aggregátumok képződése: fizikai, kémiai, biológiai folyamatok kölcsönhatásának eredménye
•
Méret alapján: mikro- és makroaggregátumok
• •
2 μm-nél nagyobb szemcsék képezik a szerkezeti egységek vázát 2 μm-nél kisebb részek szerepe a vázrészek összeragasztása
Page 27
Talaj szerkezete •
•
Page 28
Kötőerők: adhéziós (felületeken) és kohéziós erők (belül) Kötőanyagok: szerves anyagok, agyagásványok, vas- és alumíniumhidroxidok, kationhidak, kalcium-karbonát, mikroorganizmus telepek, talajlakó állatok ürüléke koagulum, mikroaggregátum, aggregátum
Talaj szerkezete •
•
Talaj szerkezete szerint lehet: • Szerkezet nélküli talaj: • különálló szemcsék • tömör talaj • Szerkezetes talaj: • köbös • hasábos • lemezes Agrotechnikákkal is ki lehet alakítani a jó szerkezetet, de az nem vízálló Page 29
A talaj pórustere A szemcsék és az aggregátumok között különböző nagyságú és formájú hézagok: pórustér Összefüggő pórusrendszer Pórusteret részben víz, részben levegő tölti ki A talaj víz és levegőgazdálkodását döntően befolyásolja ¾ A pórusok össztérfogata ¾ Különböző méretű hézagok egymáshoz viszonyított aránya Pórustérfogat vagy hézagtérfogat p = (1-Ts/Fs) 100 = 25 % - 70 %
(opt: 50-60)
Ts/Fs = a szilárd részek által elfoglalt tér (térfogatsúly/fajsúly) Page 30
A talaj pórustere Pórusok szerepe:
gyökérnövekedés, vízáteresztés, vízháztartás, levegőgazdálkodás, a talajmikroflóra minősége: aerob vagy anaerob
Pórusok mérete:
30 μm felett: levegő biztosítása 3- 30 μm : vízvezetés, vízvisszatartóképesség 3 μm alatt: a talaj mikroflórájának élőhelye (108- 1010 db/g)
Page 31
A talajok vízgazdálkodása Talajok vízgazdálkodásának jellemzése ¾Bennük tárolható víz mennyiségével ¾Mozgékonyságával (növények általi felvehetőség) ¾Nedvesség térbeli és időbeli változása Vízgazdálkodás szoros összefüggésben a talaj termelékenységével A talajértékszám a különböző talajok természetes termékenységét fejezi ki a legtermékenyebb talaj termékenységének %-ában.
Page 32
Talajértékszám
Page 33
Talaj víztartalma A víz kötöttsége, felvehetősége a talajszerkezettől függ pF érték: vízoszlop cm-ben kifejezett szívóerő 10-es alapú logaritmusa, a talajnedvességet kötő mátrixerők nagyságát adja meg. ha pF < 2
könnyen felvehető víz
ha pF
közepesen felvehető víz
2–3
ha pF 3 – 4,2
nehezen felvehető víz
ha pF > 4,2
nem vehető fel: növény szempontjából: hervadási pont
pF 2 alatt: aggregátumok közötti víz pF 2 felett: aggregátumokon belüli víz Page 34
Talaj vízmegkötő képessége Vízkapacitás: esővízből mennyit tud megkötni •
Kapilláris vízkapacitás: talajvízből felvett víz kapilláriserőkkel Meghatározás: talaj csőben, szűrőpapír hozzáér és vízbe lóg: nedv.tart.
•
Maximális vízkapacitás: a teljes pórustérfogatot kitöltő víz mennyisége Meghat: hengerben lévő talajt a talaj felszínéig vízbe merítenek: n.tart.
•
Page 35
Szántóföldi vízkapacitás: tavasszal hóolvadás után meghatározott nedvességtartalom tartalom
Talaj levegőgazdálkodása A levegőgazdálkodás a talaj fizikai-kémiai állapotától függ. Levegőtartalom: Homoktalaj: 30 – 40 % Vályogtalaj: 10 – 25 % Agyagtalaj: 5 – 15 % Növények igénye: Füvek: 6 – 10 %, búza és zab: 10 – 15 %, árpa, cukorrépa: 15 – 20 % Talajlevegő eltér a légköri levegőtől!!! (O2 : 12-15%, CO2:0,2-14 %) Kedvezőtlen, ha O2 : 10 % alatt, CO2: 5 % fölött Page 36
Talaj hőgazdálkodása Hőáramlás a talajban: •
Hősugárzás – abszorpció = enyelt/visszavert sugárzás, 0,5-0,8 között. Függ: talaj színe, felület érdessége, növényborítottság
•
Hővezetés, függ: jó hővezető komponensek (szilárd és víz) aránya
•
Konvekció – hőt áramló folyadék vagy gáz szállítja, talajnál a víz
Talaj hőenergiája: napsugárzás, Föld belsejéből kiáramló hő, szerves anyagok lebontása, talajba kerülő víz, talajban lejátszódó fizikai, kémiai és biológiai folyamatok
Page 37
A talaj kémiai tulajdonságai 1. Oldható sók a talajban – Oldhatóságuk, mozgékonyságuk eltérő →talajra gyakorolt hatás
Talajkolloidok (többsége negatív töltésű) – Tömegükhöz képest nagy felület: szervetlen (ásványi) és szerves kolloidok a talajban. Szervetlen: pl. agyagásványok,kovasav Szerves: pl. humuszkolloidok →ásványi-szerves komplexumok
Határfelületi reakciók: – Nagymennyiségű ion és molekula megkötése a kolloidok miatt. Apoláris és poláris molekulák megkötődése is.
Adszorbeált kationok (talajkolloidikai hatása) – Na+-, Ca2+-, Mg2+-, K+- és H+-ionok
Anionadszorpció – Klorid-, nitrát-, szulfát- és foszfátionok Page 38
A talaj kémiai tulajdonságai 2. A talaj savanyúsága és lúgossága – adszorbeált kationok minőségével összefügg; – növényélettani szempontból fontos,
Redoxfolyamatok a talajban – Redoxreakciók kiemelkedő jelentőségűek a talajok nedvesedése, száradása, vízborítása, vízzel való telítettsége esetében.
A talaj pufferoló hatása – Bekerülő anyagok lekötése, átalakítása →hatásuk tompítása vagy közömbösítése • Sav/bázis pufferképesség • Tápelem és toxikus elem megkötő képesség Page 39
Talajok pH-ja A kilúgzódás függvényében különböző kémhatású talajok alakulnak ki. pH 4,5 alatt erősen savanyú pH 4,5–5,5 savanyú pH 5,5–6,8 gyengén savanyú pH 6,8–7,2 semleges pH 7,2–8,2 gyengén lúgos pH 8,5 – 9,0 lúgos pH 9, 0 felett erősen lúgos Savanyú talajok javítása: CaCO3 tartalmú anyagok adagolása, pl. mészkőpor, dolomit, cukorgyári mésziszap, stb. A szükséges mennyiséget a hidrolitikus aciditás mérése alapján állapítják meg: talaj rázatása Ca-acetáttal: a szűrletben mérhető aciditás. Meszezéshez használt mennyiség: 30–100 q/hold. Hatása csak néhány évig tart. Page 40
Kilúgzás A talajszelvény: a talaj különböző mélységeiben különböző rétegek A talajszelvényt a kilúgzás alakítja ki. A felsőbb rétegből anyagok oldódnak és alsóbb rétegekbe mosódnak. Az esővíz gyengén savanyú: szénsavoldat. Bemosás: a beázás határáig vagy a talajvízbe. Kioldódási sorrend: 1. vízben oldható sók (CaCl2.6H2O, NaCl, MgCl2.6H2O) MOKKA adatbázis - www.mokkka.hu 2. földalkáli (Ca, Mg) hidrokarbonátok és karbonátok. HCO3- mélyebb rétegekben CO32- formájában kicsapódhat. CO32- kimosódása után a talajoldat elkezd savanyodni. 3. Humuszanyagok szétesése, bemosódása, lent kicsapódása. 4. Agyagásványok bomlása és bemosódása: Al- illetve Feoxihidrát gélek keletkezése, mélyebben kicsapódása. Ha már minden kioldódott, akkor a feltalajban csupán kovasavgélekből álló szürke réteg marad = podzol. Page 41
A talaj szerves anyagai Élettelen szerves anyagok: nem-humuszanyagok, a növényi és állati maradványok részlegesen lebomlott, átalakult termékei (szerkezetük kémiailag azonosítható) és a humuszanyagok. A nem-humuszanyagok jellegzetes csoportjai: - szénhidrátok (poliszacharidok pl. cellulóz, pektin, monoszacharidokból és uronsavakból épülnek fel, a talaj összes szervesanyag-tartalmának 6-15%-a) - nitrogén tartalmú szerves vegyületek (pl. aminosavak, fehérjék) - ligninek (növényi vázanyag), tanninok - szerves savak: alifás (pl. hangyasav, zsírsavak) és aromás (pl. szalicilsav, galluszsav) karbonsavak -foszfor tartalmú szerves vegyületek (pl. foszfolipidek, nukleinsavak) A humuszanyagok a természet élő szénciklusából kikerülő szerves molekulák véletlenszerű halmazából képződő, kémiailag heterogén összetételű, funkciós csoportokban gazdag makromolekulás anyagok. Page 42
A talaj szerves anyagai humusz Humusz = holt szerves anyag átalakulás után Alkotóelemek alapján osztályozva: 1. Fulvosavak: kevés N, sok O, karboxil és fenolos OH, savas jellegű
Kinyerés: 0,5 % NaOH-val kioldódik és savanyítás után nem csapódik ki
Előfordulás: savanyú erdőtalaj: humusz 70 %-a, jó minőségű talajnál: 20 %.
2. Huminsavak: 4 % N, nagy moltömegű, kolloid vegyületek
Kinyerés: 0,5 % NaOH-val kioldódik, de megsavanyítva kicsapódik : • A huminsav további frakciói: – himatomelánsav: kicsapódott rész alkoholban oldódik – barna huminsav: alkoholos kioldás után visszamaradt rész 5 % lúgban oldódik – szürke huminsav: lúgos oldás után visszamaradó rész (5 % N, élénk mikrobiol.)
3. Humin és huminszén: 0,5 % NaOH-val nem oldódik ki. Page 43
HUMUSZ Funkció alapján osztályozva: Táphumusz: könnyen bontható frakció, mineralizálható, tápanyag Szerkezeti humusz: nehezen bontható, állandó frakció: szerkezetjavító, ionok megkötője Morfológiai osztályozás: Szárazföldi: nyershumusz, móder (korhany), televény (mull): szerves-szervetlen komplex Félig szárazföldi: tőzeg (láp), kotu Víz alatt keletkezett: dij és gitsa A humusz képződése: a holt szerves anyag lebomlik kisméretű szerves molekulákká. A nem mineralizálódott felesleg kondenzálódik, polimerizálódik, egyre növekvő, végül kolloid méretű molekulákat eredményez. A humusz kémiája: kinoidális szerkezetű vegyületek, főleg ligninből. Aktív csoportok: karboxil, fenolos OH, karbonil, metoxi-, amino-csoport Page 44
A talaj ásványi-szerves komplexuma Kationokat és anionokat képes megkötni. Nagy ionmegkötőképesség = jó tápanyagvédelem T = kationmegkötőképesség = mg egyenérték kation / 100 g talaj Mérése: Ba–mal telítik a talajt, majd lecserélik a Ba-t és mérik S = Ca, Mg, K, Na megkötőképesség = mg egyenérték Ca, Mg, K, Na ion / 100 g tal (S 30%, Ca- talaj: V>80%, Mg<30% és Na<5% Szikes talaj: 5 % Na: gyengén szikes, 15 % Na: szikes, 25 % Na: erősen szikes Ionmegkötés szerepe: talajszerkezet, morzsalékosság, taszítás, Leárnyékolás: kicsapódás, rossz vízgazdálkodás, vízzáró réteg Page 45
A talajok alkotórészei Térfogatarányok
Szilárd fázis
Ásványok 43-45%
Levegő 520%
Pórustér
Víz 30-45%
Gyűrűs férgek 12%
Elbomlott szerves anyagok 85%
Növényi gyökér 10%
Baktériumok és aktinomiceták 40%
Talajflóra és talajfauna 5% Page 46
A szárazanyag tömeg %-ban
Gombák és algák 40%
Egyéb makrofauna 5%
Mezo- és mikrofauna 3%!
Élőlények a talajban Vírusok Prokarioták ¾baktériumok ¾sugárgombák ¾cianobaktériumok Gombák ¾mikrogombák ¾nagygombák Állatok ¾Mikro – egysejtűek, fonálférgek http://www.rw.ttu.edu/2302_butler/images/or ¾Mezo – ugróvillások, termeszek, atkák ganic_stuff_in_soil.jpg ¾Makro – rovarok, puhatestűek, földigiliszták Növények ¾mikro – algák Page 47 ¾magasabb rendű – magvak, rizómák, gumók, gyökerek
Élőlények a talajban Tevékenységük: a szerves anyag lebontása, átalakítása Talajlakó állatok - a növényi és állati maradványok első átalakítói, ez csak felaprózódás, részleges lebontás Baktériumok, gombák, sugárgombák – további bontás enzimek segítségével, a nagy molekulák kisebbekre esnek szét – mikroszervezetek így jutnak az élettevékenységükhöz szükséges tápanyagokhoz – és a bomlási folyamatokban felszabaduló energiához
Page 48
Élőlények a talajban Növényi gyökerek: egész növényi anyag 30-50 %-a A mikroflóra: legnagyobb jelentőségű, meghatározó tevékenység a talaj biológiai folyamataiban 150-250 cm-ig mutathatók ki baktériumok 108-109 db/g talaj (Bacillusok, Pseudomonasok, Azotobacterek…) Mikroszkópikus gombák: 50 000-100 000 db/g talaj Trichoderma, Aspergillis, Penicillum, Mucor Algák: elsősorban a talaj legfelső szintjében Állatok: egysejtűek, fonálférgek, televényférgek, földigiliszták, ízeltlábúak, puhatestűek, rágcsálók Page 49
A talaj komplex rendszere
A talaj komplex élő, dinamikus rendszer. A szennyezett talaj még az ép talajnál is összetettebb, ahol a talaj háromfázisú szervetlen-szerves kolloid mátrixával nemcsak a fajok százait és egyedek milliárdjait magában foglaló talajmikroflóra, de a komponensek akár százait is tartalmazó szennyezőanyag is kölcsönhatásba lép. Page 50
A talaj funkciói (MTA TAKI) Feltételesen megújuló természeti erőforrás. A többi természeti erőforrás (sugárzó napenergia, légkör, felszíni és felszín alatti vízkészletek, biológiai erőforrások) hatásának integrátora, transzformátora, reaktora. Életteret és termőhelyet biztosít. A primér biomasszatermelés alapvető közege, a bioszféra primér tápanyagforrása. Hő, víz és növényi tápanyagok (és kényszerből hulladékok) természetes raktározója. A talajt (és szárazföldi ökoszisztémákat) érő, természetes vagy emberi tevékenység hatására bekövetkező stresszhatások pufferközege. A természet hatalmas szűrő- és detoxikáló rendszere. A bioszféra jelentős gén-rezervoárja, a biodiverzitás nélkülözhetetlen eleme. Page 51 Földtörténeti és történelmi örökségek hordozója.
IRODALOM Humánökológia –A természetvédelem, a környezetvédelem és az embervédelem tudományos alapjai és módszerei, Nánási Irén (ed) (2005) Medicina Könyvkiadó Rt., Budapest Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György: Talajtan (1999) Mezőgazda Kiadó, Budapest Szabó, István Mihály (1989) A bioszféra. mikrobiológiája I-III. Akadémiai Kiadó, Budapest, TVG (1993) Talaj– és agrokémiai vizsgálati módszerkönyv 1. (Szerkesztő(k): Búzás István) A talaj fizikai, vízgazdálkodási és ásványtani vizsgálata,INDA 4231 Kiadó, Budapest TVG (1998) Talaj– és agrokémiai vizsgálati módszerkönyv 2. (Szerkesztő(k): Búzás István) A talajok fizikai–kémiai és kémiai vizsgálati módszerei, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest Talajvédelem tájékoztató, KVVM http://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiadvanyok/talaj_tajekoztato/talaj_tajek-t.htm ; www.taki.iif.hu/gis/kr_talajfunkciok_bzs.pdf KÖRINFO adatbázis: www.körinfo.hu
Page 52
