TALAJGAZDÁLKODÁS 1. A TALAJ ÉS FUNKCIÓI

TALAJGAZDÁLKODÁS Az életminőség javítása: 1997. évi „Föld–napi” üzenetünkben: „Talaj és vízkészleteink ésszerű és fenntartható használata, megóvása az életminőség javításának fontos feltétele, ezért össztársadalmi érdek!” A „fenntartható fejlődés” kifejezést az 1972-ben Stockholmban megrendezett első Környezetvédelmi ENSz Konferencia még nem használta. A 20 évvel később Rio de Janeiróban megrendezett „Környezetvédelmi Világ Csúcstalálkozónak”, s az ott elfogadott „AGENDA-21” dokumentumnak viszont már ez volt a leggyakrabban használt szóösszetétele. A kifejezés már eleve magában foglalja a pillanatnyi és a hosszú távon fenntartható termelés, valamint a következő generációk megfelelő életminőségét is szavatoló környezetvédelem feloldható ellentmondásait és nehezen kivédhető, inkább csak tolerálható konfliktusait. Megvalósításában komoly regionális, térségi, nemzeti, szociális (s így természetesen politikai) érdekek, pillanatnyi, rövid távú és távlati elképzelések ütköznek. A fenntartható mezőgazdasági fejlődés definíciójáról és alapvető kritériumairól nemzetközi konferenciák során vitatkoztak, amit a szakirodalom is jól tükröz. Nagyon leegyszerűsítve ezek az alapvető kritériumok a következők: – tegye lehetővé megfelelő mennyiségű és minőségű egészséges élelmiszer és takarmány, ipari alapanyagként, esetleg alternatív energiaforrásként felhasználásra kerülő biomassza előállítását; – a jelenlegi és jövő generációt egyaránt tegye érdekeltté a biomassza (mezőgazdasági) termelésben; – legyen erőforrás-megőrző, erőforrás-kímélő, erőforrás-takarékos; gazdálkodjon ésszerűen a természeti erőforrásokkal; – ne károsítsa (terhelje) feleslegesen a környezetet; – alkalmazzon környezetkímélő, anyag- és energiatakarékos, hulladékszegény termelési technológiákat; – fordítson különös figyelmet a minőségre; – legyen a társadalom számára szociálisan elfogadható. A fenntartható fejlődés két fontos alapeleme Magyarországon legfontosabb természeti erőforrásunkat képező talajkészleteink ésszerű hasznosítása, védelme, állagának megőrzése, sokoldalú funkcióképességének fenntartása; valamint felszíni és felszín alatti vízkészleteink takarékos használata, minőségének megóvása. Ezek mezőgazdaságunk, területi vízgazdálkodásunk és környezetvédelmünk legfontosabb közös feladatai, amelyek az állam, a földtulajdonos és a földhasználó, valamint az egész társadalom részéről megkülönböztetett figyelmet igényelnek, átgondolt és összehangolt intézkedéseket tesnek szükségessé. Az élelmiszer, takarmány, ipari nyersanyag és alternatív energiaforrás célú primér biomassza-termelés alapvető célja megfelelő mennyiségű és minőségű termékek előállítása minél kisebb ráfordításokkal és minél hatékonyabban, mégpedig anélkül, hogy kedvezőtlen változások következnének be az adott terület vagy környezetének bioszférájában jelenleg, a közeljövőben, vagy távlatilag. 1. A TALAJ ÉS FUNKCIÓI A talaj a Föld legkülső, mállott szilárd kérge, amely a talajképződés tényezőinek (geológiai „alapanyag”, éghajlat, élővilág, idő, emberi tevékenység) együttes hatására végbemenő anyag- és energiaforgalmi folyamatok eredményeképpen jön létre a litoszféra, atmoszféra, hidroszféra és bioszféra kölcsönhatásának zónájában

A talaj és a környezet többi eleme (az alapkőzet, a légkör, a víz és az élőszervezetek) sokoldalú összefüggésben hatnak egymásra, s ezek hatására válik a talaj sajátos természeti erőforrássá. A talaj funkciói közül legfontosabbak a következők: (a) Magyarország legfontosabb, feltételesen megújuló, megújítható természeti erőforrása. Ésszerű használata során nem semmisül meg, nem változik irreverzibilisen, „minősége” nem csökken szükségszerűen, alapvetően és kivédhetetlenül. Megújulása azonban nem megy végbe automatikusan, funkcióképességének fenntartása, megőrzése állandó tudatos tevékenységet követel. (b) Több természeti erőforrás (sugárzó napenergia, légkör, felszíni és felszín alatti vízkészletek, geológiai képződmények, biológiai erőforrások) együttes hatását ötvözve és transzformálva biztosít „életteret” a benne

élő mikroorganizmusoknak, talajlakó állatoknak, illetve „termőhelyet” a rajta vagy benne élő növényeknek, természet hatalmas biológiai reaktorának tekinthető. (c) A primer biomassza-termelés alapvető közege, s mint ilyen a mezőgazdaság legfontosabb termelőeszköze, a bioszféra primer tápanyagforrása. A talaj legfontosabb tulajdonsága és egyedi, specifikus jellemzője a termékenység. Víz, levegő és a növény számára hozzáférhető tápanyagok egyidejűleg fordulhatnak elő ebben a térben és időben változó (négydimenziós), háromfázisú polidiszperz rendszerben, s ily módon képes a talaj a mikroorganizmusok és magasabbrendű élő szervezetek talajökológiai feltételeit biztosítani, víz-, levegő- és tápanyagigényét részben vagy teljesen kielégíteni. A talaj szilárd fázisát egyrészt különböző méretű (polidiszperz), alakú és térbeni elrendezésű ásványi részek (elemi szemcsék és szerkezeti elemek, aggregátumok), másrészt különböző kémiai összetételű, lebomlottsági fokú, állapotú szerves anyagok alkotják. A szilárd fázis elemei között kialakuló pórusok egy részét talajlevegő (gázfázis), más részét talajoldat (folyadékfázis) foglalja el, biztosítva levegő és víz „egyidejű” jelenlétét. (d) Hő-, víz-, növényi tápanyagok és potenciálisan káros anyagok természetes raktározója. A talaj hőraktározása A talaj vízraktározó képessége Magyarország legnagyobb természetes víztározója. A talaj tápanyagraktározó képessége Az utóbbi időben sok esetben kényszerít a helyzet a talaj szennyező anyag raktározó képességének kihasználására.. (e) A bioszféra nagy kiegyensúlyozó képességgel (pufferkapacitással) rendelkező eleme, amely egy bizonyos határig képes mérsékelni, tompítani a talajt érő különböző stresszhatásokat. (f) A természet szűrő- és detoxikáló rendszere, amely képes a mélyebb rétegeket és a felszín alatti vízkészleteket a szennyeződésektől megóvni. (g) A bioszféra jelentős gén-rezervoárja, amely fontos szerepet játszik a biodiverzitás fenntartásában (h) A talaj „hordozza” (fedi, őrzi, konzerválja) a Föld, az élővilág és az emberiség történelmének számos emlékét A talaj és talajhasználat, valamint a környezet közötti kölcsönhatás ténylegesen kétoldalú. A talajhasználat káros hatásai egyrészt talajkészleteinket, azok sokoldalú funkcióinak zavartalanságát veszélyeztetik, másrészt fenyegetést jelentenek környezetünk többi elemére: a felszíni és felszín alatti vízkészletekre, a felszín közeli légkörre, az élővilágra, a bioszférára, a tájra is. A területhasználati célok is nagyon sokfélék lehetnek, amelyek közül legfontosabbak a következők: – biomassza termelése élelmiszer, takarmány, nyersanyag vagy energia célra; – nyersanyag-kitermelés; – népesség-foglalkoztatás (munkalehetőség, „eltartó képesség”); – építési terület (településfejlesztés, urbanizáció, infrastruktúra); – üdülési, sportolási és rekreációs lehetőségek; – esztétikus táj; – biodiverzitás megőrzése. – 2. A TALAJKÉPZŐDÉS TÉNYEZŐI ÉS A FŐBB TALAJKÉPZŐDÉSI FOLYAMATOK MAGYARORSZÁGON 2.1. A talajképződés tényezői A talajképződés tényezői igen nagy térbeli variabilitást mutatnak Magyarországon: a) A felszíni vagy felszín közeli geológiai képződmények 2

Magyarország talajainak nagy része viszonylag fiatal (negyedkori vagy annál fiatalabb) képződményeken alakult ki, s az országnak csak kisebb hányadát borítják régebbi (harmadkori vagy idősebb) talajképző kőzetek: – különböző üledékes, magmás vagy vulkáni kőzetek és málladékaik: 6,8 %; – harmadkori és idősebb üledékek (beleértve a hajdani Pannon beltenger nehéz mechanikai összetételű, nagy sótartalmú üledékeit): 7,5 %; – negyedkori (pleisztocén) üledékek, elsősorban eolikus (szél-telepítette) lösz: száraz felszínekre települve a mai löszplatók területén, ma is többnyire jellegzetes, porózus lösz-karakterrel; és ún. infúziós („alföldi”) lösz: vízbe vagy időszakosan vízborította felszínekre telepítve a mélyebb fekvésű területeken; tömődött, hidromorf bélyegekben gazdag karakterrel (48 %); – jelenkori (holocén) üledékek; eolikus homok, elsősorban a Duna–Tisza közi Hátság és a Nyírség területén; folyóvízi üledékek (alluviumok) a folyók hajdani és jelenkori árterein; lejtőhordalékok (kolluviumok) a medenceperemi és völgytalpi területeken; áttelepített lösz és löszös üledékek az Alföld egész területén végbemenő laterális erózió eredményeképpen (37,7 %). Az ország tájainak jelenlegi mikrodomborzatát együttesen alakította ki a szél, a felszíni vizek és a laterális erózió, majd az ember tevékenysége. b) Magyarország éghajlatában egyaránt érvényesülnek atlanti, kontinentális és mediterrán hatások, és eredményeznek igen változatos tér- és időbeni megoszlású időjárási helyzeteket. Az ország éghajlatát az évi 10,5 °C évi középhőmérséklet (a -2,5 ºC januári és 25 ºC augusztusi átlagos havi középhőmérséklet) és 550–700 mm évi átlagos csapadékmennyiség mellett sokkal inkább jellemzi az c) Magyarország hidrológiai viszonyait az határozza meg, hogy az ország (elsősorban a Magyar Alföld) a hidro(geo)lógiailag gyakorlatilag zárt, a rossz természetes drénviszonyokkal rendelkező Kárpát-medence legmélyebb fekvésű része, amelynek egyetlen felszíni „megcsapolója” a Duna; felszín alatti vízelvezetése pedig gyakorlatilag nincs. Következik ebből, hogy: – üledékei finom szemcséjűek, nehéz mechanikai összetételűek, nagy agyagtartalmúak (elsősorban a Tiszai Alföldön; a Tisza – különösen a folyószabályozások előtti – kis esése, folyási sebessége, nagykiterjedésű árvizei után hátrahagyott nagymennyiségű lebegtetett üledékanyag miatt); – a folyók 85–90 %-a más országokból érkezik és más országokba távozik: az érkező víz mennyisége és minősége tehát általunk nem befolyásolható. A Magyar Alföld területi vízmérlege negatív (különösen a meleg, száraz nyári hónapokban), s ezt (potenciális evapotranszspiráció, ETpot. > csapadék, P) a medenceperemek, illetve a magasabb részek felől a mélyebb részek felé történő felszíni lefolyás (R), a háromfázisú zónában történő oldalirányú talajnedvesség-szivárgás (S), és a horizontális talajvízáramlás (G) tartja egyensúlyban. ETpot > P A negatív vízmérleg, valamint a rossz természetes drénviszonyok (lassú horizontális vízmozgás a talajban a kis esés és a közeg kis hidraulikus vezetőképessége) miatt a Magyar Alföld jellegzetes „evaporatív” medence, amelyre az anyagfelhalmozódási folyamatok jellemzők. Ez magyarázza számos hidromorf talajképződményünkben megfigyelhető karbonát-felhalmozódást, s a nagy-kiterjedésű szikes talajokban megfigyelhető sófelhalmozódási folyamatokat. d) A természetes növényzet lényegesen kisebb hatást gyakoroltak a talajképződési folyamatokra e) Lényeges, gyakran döntő hatást gyakorolt az ország talajképződési folyamataira az ember tevékenysége. Közvetlenül (erdőirtások; legeltetés, gyepfeltörés; ár- és belvízmentesítés; intenzív növénytermesztés: gépesítés, kemikália-használat, öntözés, vízrendezés, melioráció) és közvetett stresszhatásaival (talajszennyezés, tájrombolás, más irányú földhasználat) egyaránt. Az erdőirtások, legeltetés, folyószabályozások, vízrendezések, lecsapolások, öntözések A változatos geológiai képződményein, változatos klíma- és hidrológiai viszonyok hatására változatos talajképződési folyamatok mentek végbe. Ezek eredményeképpen térben (vertikálisan és horizontálisan) változatos és időben is gyorsan változó, gyakran mozaikosan tarka talajtakaró alakult. A Kárpát-medencében végrehajtott legkülönbözőbb emberi beavatkozások jelentős hatást gyakoroltak a talajképződési folyamatokra. Például: 3

– – – –

az árvízmentesítés lehetőséget nyújt a zavartalan talajképződési folyamatok megindulására a védett árterületeken; a lecsapolások, vízrendezések, drénezés és erdőtelepítés viszont a hidromorf hatások csökkenését eredményezte, „sztyeppesedési” folyamatokhoz vezetett; a vízgyűjtő területeken végrehajtott erdőírtások – növelve a felszíni lefolyás mértékét, az árvizek gyakoriságát és nagyságát – erősítették az Alföld talajainak hidromorf folyamatait (rétiesedés, láposodás); hasonló hatása lehetett a nem megfelelő körültekintéssel végrehajtott öntözéseknek is (szivárgási veszteségek a tározókból, burkolatlan földcsatornákból és egyenlőtlen vízeloszlással öntözött területekről → talajvízszint emelkedés), ami rizstelepeken másodlagos láposodáshoz; pangó, sós talajvizű területeken helyenként másodlagos sófelhalmozódáshoz és szikesedéshez vezetett.

2.2. Talajképződési folyamatok A térben és időben egyaránt nagy variabilitást mutató talajképződési tényezők változatos össz-hatásának eredményeképpen különböző talajképződési folyamatok mentek végbe, s alakult ki Magyarország változatos, gyakran mozaikosan tarka talajtakarója. Az érvényesülő talajképződési folyamatok 4 fő csoportba foglalhatók össze: (1) Erdőtalaj-képződés Feltételei: – hűvösebb klíma: viszonylag nagymennyiségű csapadék, hűvösebb nyár → mérsékelt párolgás → „+” vízmérleg: CS > ET; – mélyen elhelyezkedő talajvíz (→ elhanyagolható hatás a talajképződési folyamatokra). Jellemzői: – lefelé irányuló vízmozgás dominanciája a talajszelvényben; – kilúgzódási folyamatok; amelyek mértéke elsősorban a lehullott csapadék, a talajba szivárgó, ill. a talajszelvényen átszivárgó víz mennyiségének függvénye; – jellegzetes A („kilúgzódási szint”) – B (felhalmozódási szint) – C (alapkőzet) tagozódású talajszelvény, enyhébben vagy erősebben kifejezett A-B textúrdifferenciálódással. Előfordulás: hűvösebb klímájú, csapadékosabb hegy-dombvidéki területeken. (2) Mezőségi talajképződés (csernozjomképződés, sztyeppesedés). Feltételei: – kontinentális klíma (meleg, száraz nyár – hideg tél: két biológiai „stop” a szervesanyag-körforgalomban); – mélyen elhelyezkedő talajvíz (→ elhanyagolható hatás a talajképződési folyamatokra). Jellemzői: – egyensúlyban lévő víz- és anyagmérleg (a talajszelvény egészére vonatkozóan); – periodikus víz- és anyagmigráció a talajszelvényben, illetve a gyökérzónában; – vastag és fokozatosan elvégződő humuszréteg (az eredeti sztyep-vegetáció gyökérzet-jellegének megfelelően). Előfordulás: mély talajvizű löszhátak területén. (3) Réti talajképződés Feltételei: felszín közeli, kis sótartalmú talajvíz folyamatos hatása → hidromorf folyamatok. Jellemzői: – oldalirányú betáplálással egyensúlyban tartott vízmérleg; – uralkodóan felfelé irányuló víz- és anyagmozgás a talajszelvényben; – oldott anyagok (például karbonátok, stb.) felhalmozódása a talajszelvényben. Előfordulás: mélyebb fekvésű, felszín közeli talajvízszintű, de jó drénviszonyokkal rendelkező, nem „pangó” talajvizű területeken, ahol a talajvíz kis sótartalmú és kedvező ionösszetételű, mert horizontális mozgása során ismételten felhígul(hat). 4

(4) Sófelhalmozódás, szikesedés. Feltételei: felszín közeli, „pangó”, sós talajvizek folyamatos hatása. Jellemzői: • ugyanaz, mint az előbbi (3) esetben; • vízoldható sók felhalmozódása a talajszelvényben. Előfordulás: mélyebb fekvésű, felszín közeli talajvízszintű, rossz természetes drénviszonyokkal rendelkező, pangó, sós talajvizű területeken. A különböző talajképződési folyamatok hatására az alábbi „talajképződési sorok” (szekvenszek), illetve azok kombinációi figyelhetők meg: (1) Idő-sor (kronoszekvensz): a zavartalan talajképződés megindulása (például árvizek és iszapborítások; eolikus (szél által telepített) és kolluviális (környező lejtős felszínekről származó) üledék-lerakódások megszűnése stb.) óta eltelt idő függvényében: I. Löszplatón vagy eolikus homokkal fedett területen: lösz

gyengén

lösz

→

}

eolikus humuszo homok s II. Alluviális területen:

nyers öntésanyag

→

öntéstalaj

→

talaj humuszos

→

homo k

humusz os öntéstal aj

→

jól kialakult talajtípus ok

lösz } tala j homo k

jól kialakult talajtípusok → (pl. csernozjom vagy barna erdőtalaj)

réti öntéstalaj → réti talaj (állandó talajvízhatás alatt álló hidromorf → talajképződmény) terasz csernozjom (talajvíz-hatástól mentes talajképződmény, pl. egy kavics-teraszon)

III. Egy enyhén hullámos felszínű hegy-dombvidéken: mészkő dolomit magmás vulkáni lejtőhordalék (kolluvium)

kőzetek →

mállott kőzetanyag enyhe humuszfelhalmozódással a feltalajban

→ lejtőhordalék talaj

→

barna → rendzina

→

barna erdőtalajok podzol

→ humuszos lejtőhordalék talaj

→ →

jól kifejlett talajtípusok hidromorf talajok

Folyóvölgyek talajképződési kronoszekvenszeit mutatjuk be a 6. ábrán.

5

fekete rendzina

6. ábra A talajképződés „idősora” különböző geológiai felépítésű folyóvölgyekben, különböző talajvízhatás alatt. A = ármentesítés előtt; B–C = ármentesítés után; Tv = talajvízszint; NV = árvízszint; KÖV = közepes vízszint; 0 = kisvízi-szint; 1 = öntéstalaj; 2 = humuszos öntéstalaj; 3 = mészlepedékes csernozjom; 4 = öntés réti talaj; 5 = réti talaj; 6 = réti csernozjom; 7 = terasz csernozjom; a = eolikus homok; b = lösz; c = finom szemcseösszetételű öntésanyag (agyag, iszap, finom homok); d = durva szemcseösszetételű öntésanyag (durva homok, kavics); e = kavics; (2) Hidromorf sor (toposzekvensz) Közel azonos talajképző kőzeten és éghajlati viszonyok között kialakult közel azonos korú talajok sora, amelyek képződésében a térszíni fekvésből (toposzekvensz) adódó nedvességviszonyok okoznak különbségeket: csernozjom (talajvíz-hatástól mentes mezőségi talaj) ↓ rétiesedés ↓ réti csernozjom (gyenge talajvíz-hatás a mélyebb rétegekben) ↓ csernozjom réti talaj (időszakos mérsékelt talajvíz-hatás az egész talajszelvényben) ↑ sztyeppesedés ↓ réti talaj (állandó talajvíz-hatás az egész talajszelvényben) ↓ lápos réti talaj (erős és állandó talajvíz-hatás + időszakos felszíni vízborítás) ↓ láposodás ↓ láptalaj (állandó vagy gyakori felszíni vízborítás) Egy toposzekvensz hidromorf talajsorát szemlélteti a 7. ábra.

7. ábra A talajok domborzatot követő „hidromorf” sora.

6

1 = mészlepedékes csernozjom; 2 = alföldi mészlepedékes csernozjom; 3 = réti csernozjom; 4 = réti talaj; 5 = lápos réti talaj; 6 = láptalaj; a = eolikus lösz; b = fluviatilis-eolikus löszszerű üledékek; Tv = talajvízszint

A toposzekvensz egy másik típusa az eróziós-szekvensz: lejtő felső része: lejtő középső része: lejtő alsó része (völgytalp):

mérsékelten erodált talajok ↓ erősen erodált talajok ↓ nem erodált talajok; eltemetett talajok; a lejtő felsőbb részeiről lehordott talaj szedimentációs területei

(3) Kilúgzási sor A sok csapadék vagy felszíni odafolyás miatti víztöbblet lefelé irányuló szivárgásának, illetve az ennek hatására végbemenő kilúgzás, agyagbemosódás, illetve talajszelvény-differenciálódás függvényében: csernozjom barna erdőtalaj ↓ barnaföld (Ramannféle barna erdőtalaj) ↓ agyagbemosódásos barna erdőtalaj ↓ pszeudoglejes barna erdőtalaj ↓ podzolos barna erdőtalaj

minimális mértékű, csak az oldható sók eltávolítására és a karbonátok kismértékű lefelé mozdítására alkalmas kilúgzódás; agyagmozgás és a talajszelvény textúr-differenciálódásának hiánya karbonátok mérsékelt kilúgzódása; agyagmozgás és a talajszelvény textúrdifferen-ciálódásának hiánya karbonátok erősebb vagy teljes agyagfelhalmozódás a B-szintben

kilúgzódása;

agyagbemosódás:

erős agyagbemosódás; agyagfelhalmozódás a B-szintben; időszakos pangóvízkép-ződés a rossz vízáteresztő képességű B-szint felett erős kilúgzás; a talaj organominerális komplexumának, sőt agyagos részének megbomlása, SiO2-felhalmozódása, másfélszeres oxidok (Al2O3, Fe2O3) kilúgzódása

(4) Szikesedési sor Az oldható sók mennyisége és szelvénybeli eloszlása; a talajszelvény differenciálódásának mértéke, a B-szint felszín alatti mélysége, kicserélhető Na+-tartalma; valamint a talaj hidromorf jellegének függvényében:

szoloncsák ↓ szoloncsák-szolonyec ↓

nagy sótartalom, felszíni sómaximum

↓

↑

nagy sótartalom, a felszín közelben; enyhe szelvény-differenciálódás

Viszonylag kis sótartalom és mérsékelt Na+telítettség az A-szintben kérges réti szolonyec A-szint < 7 cm; kicserélhető Na % a B-szintben > 25 % ↓ közepes réti A-szint 7–15 cm; kicserélhető Na % a Bszolonyec szintben > 25 % ↓ sztyeppesedő mély A-szint > 15 cm; kicserélhető Na % a B7

szolonyec

kilúgzódás

sófelhalmozódás

réti

szintben > 25 % szolonyec ↓ szolonyeces réti talaj

↓ mélyben sós és/vagy szolonyeces talajok ↓ szology

kicserélhető Na+ % a B-szintben 5–25 % gyenge szikesedés az A- és B-szintben

↓

telítetlen (és savanyú kémhatású) A-szint, szoloagyagszétesés, amorf kovasav- felhalmozódás gyosoaz A-szintben, másfélszeres oxidok kilúgzódása dás és felhalmozódása a B-szintben

↓ degradáció

2.3. Talajfolyamatok szabályozása A talaj funkcióképességét, funkcióinak zavartalanságát, a talajtulajdonságok összhatása határozza meg, ami viszont a talajban végbemenő anyag- és energiaforgalmi, talajképződési és talajpusztulási folyamatok eredménye. A talajjal kapcsolatos minden tevékenység végül is ezen folyamatok megváltoztatását jelenti. Az ember a társadalmi fejlődés kényszere alatt, a zavartalan élelmiszerellátás érdekében irtotta az erdőt, folyószabályozásokat, lecsapolásokat hajtott végre; majd a fokozott kiszárítást öntözéssel igyekezett ellensúlyozni. A talajfolyamatok szabályozása a korszerű talajtan és talajhasználat, továbbá a mezőgazdasági vízgazdálkodás egyik legfontosabb feladata. A szabályozás célja lehet a jelenlegi állapot (talajfolyamatok → talajtulajdonságok) fenntartása, stabilizálása; a kedvezőtlen, nem kívánatos változások megelőzése, valamely előzetes állapot visszaállítása; vagy a jelenlegi állapot valamely cél szempontjából kedvezőbbé tétele, javítása. A talajfolyamatok szabályozásának legfontosabb területei a következők: a) A talaj funkcióképességét, elsősorban termékenységét gátló tényezők kedvezőtlen hatásának tompítása. b) A különböző talajdegradációs folyamatok (víz vagy szél okozta talajerózió; savanyodás; szikesedés; talajszerkezet-romlás, tömörödés, cserepesedés; biológiai degradáció) megelőzése, c) A talaj nedvességforgalmának szabályozása; d) Elemek biogeokémiai körforgalmának szabályozása. e) Növényi tápelemek anyagforgalmának szabályozása f) A talajba kerülő szennyező anyagok forgalmának szabályozása a talaj és vízkészletek szennyeződésének megelőzése, mérséklése, illetve a veszélyes elemek és vegyületek táplálékláncba kerülésének megakadályozása, káros ökológiai és egészségügyi hatásainak kivédése érdekében. A talajfolyamatok szabályozásának legfontosabb módszerei az ésszerű talajhasználat, a korszerű és környezetbarát agrotechnika, valamint – szükséges esetekben – a rekultiváció és melioráció. A talajfolyamatok átgondolt, megalapozott, ésszerű, eredményes és hatékony szabályozásához megfelelő információk szükségesek: – egzakt, megbízható, megfelelő pontosságú, lehetőség szerint mért és mennyiségi adatok a különböző, jól definiált talajtulajdonságokról, azok térbeli megoszlásáról és időbeni változásairól, mégpedig azok valószínűségi és gyakorisági értékeivel együtt; – a talajban végbemenő anyag- és energiaforgalmi folyamatokról, az azokat meghatározó és/vagy befolyásoló tényezőkről és azok hatásmechanizmusáról; – a talajfolyamatok szabályozásának, a talajtulajdonságok megváltoztatásának lehetőségeiről, feltételeiről, körülményeiről, esetleges korlátairól, valamint a célul kitűzött, illetve bekövetkező változások talajtani és környezeti hatásairól, következményeiről. Az ez irányú döntésmegalapozó elemzés – szükségszerűen egymásra épülő – lépései tehát a következők:

8

1) Tények regisztrálása. A környezet (bioszféra) valamennyi elemének (talaj, felszíni és felszín alatti vízkészletek, természetes és agroökoszisztémák, termőhely) állapotfelmérése, beleértve azok tér- és időbeni variabilitásának, bekövetkezési valószínűségének, gyakoriságának jellemzését is. 2) A regisztrált tények lehetséges okainak elemzése, talajfolyamatok egzakt és kvantitatív jellemzése, meghatározó/befolyásoló tényezőinek feltárása és azok mechanizmusának tisztázása. 3) A folyamatok elméleti, reális, racionális és gazdaságos szabályozási lehetőségeinek megállapítása. 4) Módszerek, technológiák alternatív variánsainak kidolgozása az „optimális” szabályozási lehetőségek megvalósítására. Mindez csak körültekintő és alapos hatáselemzések és reális prognózisok rendszerére alapozva lehet a kívánt mértékben céltudatos, eredményes és hatékony. Ezek ma a kutatások – feltétlenül prioritásként kezelendő – legfontosabb feladatai. 2.4. Magyarország talajai Magyarország talajtakarója: genetikai és talajföldrajzi osztályozási rendszerének 9 fő típusa I. Váztalajok. A talajképződési folyamatok csak rövid ideig és mérsékelten hatottak kialakulásukra. Így azok bélyegei (pl. humuszos réteg kialakulása, szerkezetképződés) még vagy már (pl. erős eróziós lepusztulás esetén) nem kifejezettek differenciálatlan (vagy kevéssé differenciált) talajszelvényükben, amelyben gyakran jelentős a durva vázrészek (kő, kőzettörmelék, kavics, durva homok) aránya. Típusaik: köves-sziklás váztalajok; kavicsos váztalajok; földes kopárok; futóhomokok; humuszos homoktalajok. II. Kőzethatású talajok. Kialakulásukra elsősorban a talajképző kőzetnek volt meghatározó hatása, s tulajdonságaik is elsősorban ettől függnek. Típusaik: humuszkarbonát talajok; rendzina talajok; fekete nyiroktalajok. III. Barna erdőtalajok. Képződésükben a viszonylag csapadékosabb hegy–dombvidéki területeket hosszú ideig borító különböző erdőknek volt megkülönböztetett anyagforgalmi és vízháztartási szerepe. Ezen időszak nyomai még akkor is felismerhetők, többnyire jól differenciált A-, B-, C-talajszelvényükben ha már hosszabb ideje mezőgazdasági hasznosítás alatt állnak, s ez eredeti tulajdonságaikat gyakran már jelentős mértékben módosította. Típusaik: karbonátmaradványos-; csernozjom-; Ramann-féle-; agyagbemosódásos-; podzolos-; pangóvizes-; kovárványos-; savanyú nem podzolos barna erdőtalajok. IV. Csernozjom talajok (mezőségi talajok). Eredetileg a viszonylag száraz és kontinentális klíma gyér és kis biomasszahozamú sztyepp növényzete alatt alakultak ki. Nagy szervesanyag-tartalmú, mély és diffúz alsó határú humuszos rétegük a hideg tél és a száraz nyár miatti két biológiai stop lassú szervesanyag-lebontásának a következménye. Ugyanilyen okok miatt alakult ki jellegzetes és agronómiai szempontból kedvező jó morzsás szerkezetük is. Kedvező termékenységük miatt szinte minden négyzetméterük régóta szántóföldi művelés alatt áll, s ennek minden hátrányos (szerkezetromlás, humusztartalom-csökkenés) és előnyös következménye megfigyelhető tulajdonságaikban. Típusaik: öntés-; kilúgzott-; mészlepedékes-; és réti csernozjomok. V. Szikes talajok. Képződésükben a talaj szilárd és/vagy folyadékfázisában felhalmozódó Na+-ionok (kicserélhető Na+-ionok, vízoldható Na-sók) játszottak döntő szerepet. Ezek fő forrását Magyarországon az egész kárpát-medencei vízgyűjtőterületről származó, s – elsősorban a felszín alatti vizek közvetítésével – az Alföld rossz természetes drénviszonyokkal rendelkező területein felhalmozott, majd a pangó, sós talajvizek felszín közelbe emelkedése esetén kapillárisan a felszín közeli talajrétegekbe (gyökérzónába) szállított Na+-ionok jelentik. Hazai szikes talajainkban a Na-karbonát/hidrokarbonát típusú sótartalom, az erős lúgosság, az Na+-telítettség, különösen pedig a kedvezőtlen fizikai/ vízgazdálkodási tulajdonságok, s a mindkét irányban szélsőséges vízháztartás (egyaránt nagy belvízveszély és aszályérzékenység) jelent kedvezőtlen ökológiai körülményeket a természetes növényzetnek, s korlátozza a szikesek mezőgazdasági hasznosíthatóságát. 9

Típusaik: szoloncsák talajok; szoloncsák–szolonyec talajok; réti szolonyec talajok; sztyeppesedő réti szolonyec talajok; másodlagosan (emberi tevékenység közvetlen vagy közvetett hatására) elszikesedett talajok. VI. Réti talajok. Folyamatos nedvességellátásuk (árvizek, belvizek, összefolyó csapadékvizek, talajvíz) miatt dús, nagy biomasszaproduktumú, többnyire változatos fajösszetételű „réti” vegetációnak biztosítanak életfeltételeket. A képződő nagy szervesanyag-mennyiség a – legalább is időszakosan – anaerob körülmények miatt lassan bomlik, ezért jellemző rájuk a humusz-felhalmozódás, bár humuszos rétegük a felszín közeli talajvízszint miatt nem mindig vastag, s többnyire éles alsó határú. Nagyrészt szántóföldi művelés alatt állnak, s csak időszakosan vízjárta területeik hasznosulnak gyepként. Típusaik: szoloncsákos-; szolonyeces-; típusos-; öntés-; lápos-; és csernozjom–réti talajok. VII. Láptalajok. Állandó, vagy időszakos vízborítás hatására kialakult specifikus, nagy biomassza-hozamú lápi–mocsári vegetáció alatt képződnek. Nagy szervesanyag-tartalmuk az anaerob körülmények miatt csak részben humifikálódik, s lassan bomlik le. Emiatt gyakran vastag tőzeg vagy koturéteg jön létre. Szántóföldi hasznosításba vételük többnyire nem volt eredményes, bár arra bizonyos időszakokban törekvések voltak. Gyakran képeznek hajdani korok vegetációját megőrző kiemelt természetvédelmi értékeket. Típusaik: mohaláp talajok; rétláp talajok; lecsapolt és telkesített rétláp talajok. VIII. Mocsári erdők talajai. A Szatmár–Beregi sík Erdőhát részén kis területen előforduló, nehéz mechanikai összetételű, erősen savanyú talajok, amelyek a régi mocsári-tölgyes erdők hatásának őrzik emlékeit. IX. A folyóvizek, tavak üledékeinek és a lejtők hordalékainak talajai. A kronoszekvensz elején tartó talajok, ahol a meg-megismétlődő áradások, iszapborítások és lejtőhordalékok nem, vagy csak nem régen tették lehetővé a zavartalan talajképződési folyamatok megindulását. Ezért azok bélyegei még nem, vagy csak halványan ismerhetőek fel. Típusaik: nyers öntéstalajok; humuszos öntéstalajok; lejtőhordalék talajok. Általános (és végletekig leegyszerűsített) törvényszerűségként csak annyi állapítható meg, hogy: – a hűvösebb–csapadékosabb hegy-dombvidéki területek nagy részét különböző barna erdőtalajok borítják; – a szárazabb éghajlatú Nagyalföld és Kisalföld magasabb térszínű (talajvízhatástól gyakorlatilag mentes) területein csernozjomok jelentik az uralkodó talajtípust; – a jó minőségű (kis sótartalmú és kedvező sóösszetételű) talajvíz hatása alatt álló területeken különböző hidromorf talajok (réti talajok, láptalajok, öntéstalajok) képződtek; – a felszín közeli, pangó, sós (nagy sótartalmú és kedvezőtlen sóösszetételű) talajvizek hatása alatt álló területeken pedig különböző szikes talajok alakultak ki. Fontosabb talajtulajdonságok: 1. Kémhatás és mészállapot Magyarország talajainak mintegy 13,6 %-a erősen savanyú kémhatású, főleg az Alpokalján, az Északiközéphegység északkeleti részén, valamint a Rába, Szamos és Körösök hajdani és jelenkori alluviális teraszain. Nagy területeket (42,1 %) foglalnak el a gyengén savanyú kémhatású talajok, főleg a Dunántúli-dombvidéken és az Északi-középhegységben, a Nyírségben, a Tisza és több mellékfolyójának alluviális teraszain, valamint a Kisalföld déli peremrészein. Az ország talajainak 38,4 %-a felszíntől karbonátos: elsősorban a löszplatók, a Duna– Tisza közi homokhátság, valamint Duna-teraszok talajai.

2. Fizikai talajféleség (12. ábra), talajszerkezet. Jól kirajzolódik a térképen Magyarország három jellegzetes homoktája: a savanyú kémhatású, karbonátmentes Nyírség és Somogyi-dombvidék, valamint az erősen karbonátos Duna–Tisza közi hátság. A homoktalajok részaránya mintegy 15,8 %.

10

Nehéz agyagtalajok dominálnak a Tisza–Zagyva szögben, a Nagykunságban, a Hortobágy és Körös-vidék területén, valamint a Szatmár–Beregi Síkon. A folyóvölgyek, a gyakran rossz lefolyásviszonyokkal rendelkező medencék és más mélyebb fekvésű területek nagy része ugyancsak nehéz mechanikai összetételű Szilárd, vagy gyengén aprózódott kőzet és egyéb durva vázrészek felszínre kerülése vagy felszín közeli előfordulása és a talajba keveredése a Dunántúli-középhegységben (a Bakonyban és Vértesben), valamint az Északi-középhegység – gyakran elkarsztosodott – területein (Zempléni-hegység, Tornai karszt) figyelhető meg elsősorban, összesen az ország összterületének 4,6 %-án. A fizikai talajféleségen kívül a talajfolyamatokban megkülönböztetett jelentősége van a talaj kolloidális agyagtartalmának és agyagásvány-összetételének. Magyarország talajainak nagy részében az illit dominanciája figyelhető meg, gyakran klorit (Alpokalja), klorit–kaolinit (Dunántúl és löszplatók), szmektit és kevert rétegrácsú ásványainak (hidromorf talajok) hozzákeveredésével. Magyarország mintegy felén a talajszerkezet kedvező (volt). Az erőltetett nagyüzemi termelés időszakában azonban a nehéz erőgépeket és kapcsolt gépsorokat alkalmazó gyakori túlművelés, a nem megfelelő időben és nedvességállapotban elvégzett talajművelési beavatkozások, a monokultúrás, vetésforgót egyáltalán nem, vagy nem megfelelően alkalmazó növénytermesztés nagy területeken okozott talajszerkezet-leromlást, tömörödést, s vezetett a talaj nedvességforgalmának szélsőségesebbé válásához. 3. Vízgazdálkodási tulajdonságok (14. ábra). A talaj agroökológiai potenciáljában és környezeti érzékenységében egyaránt megkülönbözetett szerepe van a talaj vízgazdálkodási tulajdonságainak. Az ezek jellemzésére kidolgozott kategóriarendszert munkánk 6.5. fejezetében ismertetjük részletesen Azonnal szembetűnik pl., hogy • • • • • •

Bács–Kiskun, Pest, Somogy és Szabolcs–Szatmár megyékben a nagy homoktartalom, Szolnok megyében a nagy agyagtartalom, Baranya, Borsod–Abaúj–Zempén, Heves, Nógrád, Vas és Zala megyékben a talajszelvényen belüli agyagfelhalmozódás és az erózió, Békés, Csongrád, Hajdú–Bihar és Szolnok megyékben a szikesedés, Veszprém megyében pedig a felszín közeli tömör kőzet megjelenése miatti sekély termőréteg okozza elsősorban a talajok nem megfelelő vízháztartását, jelöli ki a talajnedvesség-szabályozás fő feladatait. Ugyanakkor Tolna és Fejér megye talajainak nagyobb részén kedvező a talajok vízháztartása, nedvességforgalma.

4. Szervesanyag-készlet (18. ábra). A talaj szervesanyag-készletét két tényező határozza meg: a humuszréteg vastagsága és a humuszos réteg szervesanyag-tartalma. 5. A talaj növényi tápanyagszolgáltató képessége a tápelemek összmennyiségétől, valamint a talaj fizikai és kémiai tulajdonságaitól, biológiai tevékenységétől függ. Hazánkban az 1993 óta mintegy 1200 megfigyelési ponton rendszeresen észlelő Talajvédelmi Információs és Monitoring Rendszer (TIM) szolgáltat a makro-, mezo- és mikrotápanyagokra, valamint különböző talajszennyező anyagokra vonatkozó adatokat.

3. KORLÁTOZOTT ÉS FELÉRTÉKELŐDŐ VÍZKÉSZLETEK A világ édesvízkészletei egyre inkább keresett hiánycikké, stratégiai jelentőségű tényezővé válnak. A vízfelhasználás hatásfokának növelése tehát parancsoló feladat, amelynek nincs alternatívája. Vízkészleteink ugyanis korlátozottak. A lehulló csapadék (lásd 4. ábra) a jövőben sem lesz több (sőt a prognosztizált globális felmelegedés következtében esetleg kevesebb) mint jelenleg, s nem fog csökkenni tér- és időbeni változékonysága sem. Hazánkban – elsősorban a Magyar Alföldön – pedig éppen ennek van megkülönböztetett jelentősége. Az átlagos 550 mm évi 11

csapadékmennyiség ugyanis – optimális eloszlásban – a növények zöménél még a jelenleginél nagyobb termések előállításának vízigényét is fedezné. Az átlagos csapadékmennyiség azonban többnyire szeszélyes időbeni és területi megoszlásban hull le. Alföld (és talajainak) vízháztartási szélsőségességét. Ezt a szeszélyes csapadékviszonyok mellett két további tényező súlyosbítja: – a makrodomborzat tekintetében sík Alföld heterogén mikrodomborzata (padkákkal, hátakkal, erekkel, laposokkal, semlyékekkel); és – a térség talajviszonyainak igen nagy változatossága, helyenként mozaikos tarkasága, valamint a talajok jelentős hányadának kedvezőtlen fizikai–vízgazdálkodási tulajdonságai. A 85–90 %-ban szomszédos országokból érkező felszíni vizeink mennyiségének növekedésére sem lehet számítani, különösen nem a kritikus „kisvízi” időszakokban. Felhasználhatóságuk mértékét nemzetközi egyezmények szabályozzák, az országból kilépő vízfolyások garantálandó vízminőségével együtt. Különböző okok miatt nem lehet mesterséges víztározó-kapacitásunk jelentősebb növekedésére sem számítani. Felszín alatti vízkészleteink ugyancsak nem termelhetők ki korlátlanul súlyos környezeti következmények nélkül, mint erre az utóbbi években a már–már katasztrofális következményekkel járó és „sivatagosodási tüneteket” okozó Duna–Tisza közi talajvízszint-süllyedés hívta fel a figyelmet. Nem is beszélve arról, hogy felszín alatti vizeink tekintélyes hányada rossz minőségű (nagy sótartalmú, kedvezőtlen sóösszetételű), ami felhasználási lehetőségeiket gyakran korlátozza, sőt kizárja. A korlátozott készletekből először a lakossági és ipari vízigényeket kell kielégíteni, beleértve az üdülés és a természetvédelem vízigényeit is. Mindez csak a vízfelhasználás hatásfokának növelésével képzelhető el és valósítható meg, amelynek egyik alapvető eleme a talaj vízháztartásának, nedvességforgalmának hatékony szabályozása. Nem túlzás ugyanis azt állítani, hogy a talaj hazánk legnagyobb kapacitású természetes víztározója.

4. A TALAJ SZEREPE A MEZŐGAZDASÁGI VÍZGAZDÁLKODÁSBAN A víz az élet elengedhetetlen feltétele, alapvető ökológiai tényező. Közvetlenül és közvetve egyaránt. A talaj sokoldalú funkcióinak zavartalanságában, termékenységében és környezeti érzékenységében egyaránt megkülönbözetett szerepe van a talaj vízháztartásának, nedvességforgalmának. A talaj vízháztartása: • a természetes növényzet és a termesztett növények vízigényének kielégíthetőségét szabja meg, • meghatározza a talaj levegő- és hőháztartását, biológiai tevékenységét és – ezeken keresztül – tápanyagforgalmát is, • hat a talaj technológiai tulajdonságaira is, meghatározva ezzel egyes agrotechnikai műveletek szükségességét, optimális időpontját, illetve lehetséges időtartamát, gépigényét, energiaszükségletét, • meghatározza, hogy a talaj vagy terület a környezet „stresszhatásait” milyen mértékig képes pufferolni, s melyek a tűrési határt meghaladó „terhelés” esetén a talajban vagy a talajjal érintkező felszíni vagy felszín alatti vízkészletekben várhatóan bekövetkező károsodások rövid vagy hosszú távon, az adott területen vagy annak környezetében. Magyarország természeti adottsági között (is) nagy biztonsággal előrejelezhető, hogy a biomassza-termelésnek, a biodiverzitásnak, a természet- és környezetvédelemnek egyaránt a víz lesz egyik meghatározó tényezője, a vízfelhasználás hatékonyságának növelése, a talaj vízháztartás-szabályozása pedig egyik kiemelt jelentőségű kulcsfeladata. Az utóbbi években egy korszerű felvételezési–vizsgálati–térképezési–monitoring rendszer került kidolgozásra és gyakorlati alkalmazásra a talaj vízgazdálkodási tulajdonságainak, vízháztartásának és anyagforgalmának jellemzésére, azok hatékony szabályozása érdekében. Fentiekből az is következik, hogy a talaj zavartalan funkcióit biztosító, a talaj állagának romlását megelőző vagy megakadályozó beavatkozások az esetek többségében a talaj vízháztartásának szabályozását célozzák. A talajvízháztartási beavatkozások jelentős része ugyanakkor eredményes és hatékony környezetvédelmi intézkedés is, 12

amely egyik nélkülözhetetlen elemét jelenti felszíni és felszín alatti vizeink minőségvédelmének, s a „fenntartható” tájgazdálkodásnak. Hatékony lesz, ha a talaj fizikai és vízgazdálkodási tulajdonságainak, a talaj vízháztartásának és nedvességforgalmának részletes, pontos és megbízható adataira; a tulajdonságokat (tulajdonság-együtteseket) kialakító folyamatok ok-nyomozó elemzésére, az azokra ható tényezők hatásmechanizmusának ismeretére és ezek befolyásolási lehetőségeinek és feltételeinek feltárására épülnek. 5. A TALAJ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI A talaj egy térben és időben változó, három-, ill. négyfázisú polidiszperz rendszer. Változatos megjelenésű horizontálisan (foltosság) és vertikálisan (rétegezettség) (21. ábra). Tulajdonságai – különböző mértékben és sebességgel – változnak időben. A talaj szilárd-, folyadék- (talajoldat) és gázfázisa (talajlevegő), valamint a három alapfázisba nehezen besorolható biológiai fázis (biota, gyökérzet stb.) állandó dinamikus kölcsönhatásban vannak, alakítva a talajfolyamatokat. A talaj polidiszperz rendszer: különböző ásványi és kémiai összetételű, méretű, alakú és térbeli elrendezésű részecskék halmaza. Ez teszi lehetővé víz, levegő, valamint felvehető formában lévő (oxidált, oldott) tápanyagok egyidejű jelenlétét, többé vagy kevésbé biztosítva ezzel a talaj élővilágának, valamint a természetes növényzetnek és termesztett növényeknek a talajökológiai feltételeit. A talaj fizikai jellemzőinek egy része a mállás és talajképződés eredményeképpen évezredek/évszázadok alatt kialakult, lassan változó, stabil talajtulajdonság: például a talaj szemcseösszetétele, fizikai félesége. Magyarország változatos talajképződési tényezői és folyamatai már ebben is roppant nagy vertikális (rétegezettség) és horizontális (foltosság) variabilitást eredményeztek. A talaj fizikai tulajdonságainak másik része (szerkezeti állapot, porozitás-viszonyok, tömődöttség) igen gyorsan, sőt pillanatszerűen változhat, gyakran jelentős mértékben: pl. egy–egy (az adottságoknak megfelelő időben, nedvességállapotban, módon, eszközzel végrehajtott agrotechnikai művelet hasznos vagy káros következményeként. Tény azonban az is, hogy a kedvezőtlen hatások túlnyomó része megfelelő talajhasználattal megelőzhető, kivédhető, bizonyos megkívánt tűrési határig mérsékelhető. A leromlott talajfizikai tulajdonságok pedig célszerűen megválasztott agrotechnikai módszerekkel (talajművelés, vetésszerkezet, vetésforgó), esetleg talajjavítással vagy talajvédelemmel rövidebb–hosszabb idő alatt eredményesen helyreállíthatóak. A talaj három legfontosabb fizikai tulajdonsága (tulajdonság-együttese): – a talaj szemcseösszetétele (mechanikai összetétel, fizikai talajféleség); – a talaj szerkezete; – a talaj porozitásviszonyai. 5.1. Szemcseösszetétel (fizikai talajféleség) A talajt alkotó elemi szemcsék legfontosabb jellemzői azok méret szerinti megoszlása, alakja, kémiai és ásványtani összetétele, valamint térbeli elrendezése (22. ábra). Mindegyiknek jelentős szerepe van a többi talajtulajdonságot kialakító folyamatokban, a talaj termékenységében, nedvességforgalmában, a talajhasznosítás lehetőségeiben és feltételeiben. A méret szerinti kategória-határok tulajdonképpen szubjektíven meghatározottak, szinte minden ország (sőt talajfizikus) különböző határértékeket javasol és használ, ami a nemzetközi összehasonlítást gyakran jelentősen megnehezíti. Az elemi szemcsék mérete nagymértékben meghatározza azok fajlagos felületét (5. táblázat), amelynek viszont igen nagy jelentősége van a talaj szilárd és folyadékfázisa közötti kölcsönhatásokban, víz, elemek és anyagok megkötésében, felszabadításában, adszorpciós/deszorpciós folyamataiban. A fajlagos felületet a szemcseméreten túlmenően nagymértékben befolyásolja a szemcsék alakja, mint ez a 6. táblázatból szemléletesen kitűnik. Sajnos a talajfizika – jobb híján – gömb alakú talajszemcsékkel számol a meghatározásnál és értékelésnél egyaránt, jóllehet a talajszemcsék gyakorlatilag soha nem gömb alakúak, hanem többnyire különböző vastagságú lemezek. 4. táblázat A talajt alkotó elemi szemcsék méret szerinti csoportosítása Magyarországon >3 2–3 1–2

durva vázrész 13

0,5–1 0,25–0,5 0,10–0,25 0,05–0,10 0,02–0,05 0,01–0,02 0,005–0,01 0,002–0,005 0,001–0,002 < 0,001

durva homok finom homok

iszap agyag

A fizikai talajféleség – hasonlóan a mechanikai összetételhez – igen stabil, hosszú idő alatt sem változó talajtulajdonság, amely alapvetően meghatározza a talaj fizikai és vízgazdálkodási tulajdonságait. A. A fizikai talajféleség helyszíni, érzékszervi vizsgálata. A vizsgálatot a talajszelvény homlokfalának megfelelő rétegébő1, illetve a fúróval begyűjtött „fúrómagból” kiemelt talajrészecskén végezzük, azt ujjaink között elmorzsolva, majd vízzel benedvesítve tésztaszerűvé gyúrva. 7. táblázat A fizikai talajféleség helyszíni érzékszervi meghatározása Fizikai talajféleség Homok

Homokos vályog Vályog Iszap Agyag

Ujjunk között morzsolva

Gyúrva

szárazon és nedvesen éles felületet érzünk apró szemcséjű homok mellett finom porszerű, vizesen sima felületű alkotórészek találhatók csak finom porszerű részeket érzünk, vizesen nem érdes, nem csúszós felületű kezünk foltos marad a rátapadt finom iszaptól, színe többnyire szürke szárazon nehezen nyomható szét, nedvesen síkos, csúszós

diónyi mennyiséget tésztaszerűvé gyúrva golyót formálni nem lehet golyót lehet formálni belőle, de hengerré még nem sodorható golyóvá és hengerré formálása lehetséges, gyűrű alakúra hajlítani nem lehet golyóvá és hengerré formálása, esetleg gyűrűvé hajlítása lehetséges golyót, hengert, gyűrűt, sőt „perecet” formálhatunk belőle

23. ábra A talaj mechanikai összetételének (fizikai talajféleség) meghatározása a helyszínen gyúrópróbával. a) homokos vályog; b) vályog; c) iszap; d) agyagos vályog; e) agyag

A fontosabb fizikai talajféleségek helyszíni, érzékszervi meghatározásához nyújt iránymutatást a 7. táblázat és a 23. ábra. A táblázatban feltüntetett kategóriákon túl a helyszínen kell – érzékszervi vizsgálatokkal – meghatározni a következőket: 14

– lösz

jelenléte, jellege (eolikus, fluviatilis, infúziós stb.), porózussága, hidromorf bélyegek (vasrozsdásság, vasszeplők, glejes foltok. kiválások) jelenléte vagy hiánya;

– kavics, sóder, murva – kőzet– kőzettörmelék – egyéb durva vázrészek

mennyisége a felszínen (felszín borításának százalékában); szelvénybeli eloszlása (a talaj ásványi anyagának száza-lékában); mérete, alakja, tömődöttsége (cementá1tsága); megjelenésének terep alatti mélysége, rétegvastagsága;

–

tőzeg (olyan, növényi maradványok-ból kialakult, még el nem szenesedett szerves anyag, amelynek rostos szer-kezetű anyagában a növényi maradványok még jól felismerhetők) – lápföld (a talaj ásványi részével keve-redett, különböző bomlásfokú tőzeg vagy kotu) – kotu (bomlott tőzeg, amelynek erősen humifikálódott anyagában az eredeti növényi maradványok már nem ismer-hetők fel)

Szervesanyag-tartalma; elbomlottsági foka; anyaga és kísérő alkotórészei

Az érzékszervi vizsgálat eredményeit szövegesen (esetleg kódolva) a helyszíni talajfelvételezési jegyzőkönyvben rögzítjük. B. Fizikai féleség meghatározása a mechanikai összetétel alapján. A mechanikai összetétel homok (0,05–2 mm), iszap (0,002–0,05 mm) és agyag (< 0,002 mm) frakciójának mennyisége alapján a 24. ábrán bemutatott háromszög-diagram segítségével a fizikai talajféleség kategóriák egyszerűen leolvashatóak.

15

C. Arany-féle kötöttségi szám (KA) meghatározása. Az Arany-féle kötöttségi szám az a cm³-ben kifejezett vízmennyiség, amelyet 100 g légszáraz talajhoz kell adagolni az ún. „fonalpróba” (25. ábra) eléréséig. D. A talaj telítési százalékának meghatározása. Az Arany-féle kötöttségi számhoz fizikai tartalmát tekintve igen hasonló a külföldi szakirodalomban általánosan használt telítési százalék (SP: saturation percentage) érték. Ez az a cm³-ben kifejezett vízmennyiség, amely 100 g abszolút száraz talajhoz adagolva szükséges ahhoz, hogy belőle az Arany-féle kötöttségi szám meghatározásánál leírt olyan csomómentes talajpépet keverjünk, amelynek felszínén a víz éppen összefüggő tükröző felületet alkot. Az SP számszerű értéke a tapasztalatok szerint mintegy 15 %-kal nagyobb, mint az Arany-féle kötöttségi szám. E. A talaj higroszkópos nedvességtartalmának (hy1) meghatározása. Higroszkópos nedvességnek azt a vízmennyiséget nevezzük, amelyet a száraz talaj a környező légtér páratartalmából megköt. Mivel nagysága a légtér relatív páratartalmán túlmenően a víz adszorpcióra képes fajlagos talajfelületétő1 függ, ez pedig fordítva arányos a talajt alkotó szemcsék méretével, a higroszkópos nedvességtartalomból következtetni lehet a fizikai talajféleségre. 5.2. Talajszerkezet Az elemi talajszemcsék (mechanikai frakciók) a talajok jelentős hányadában természetes állapotban nem külön– külön, hanem szerves és ásványi kolloidokkal összeragasztva, sajátságos képződményeket, aggregátumokat, ún. szerkezeti elemeket alkotva találhatók a talajokban. A szerkezeti elemek kifejezettsége, alakja, nagysága és állandósága jellemző a talajképződési folyamatokra, tehát fontos típusbélyeg („genetikai talajszerkezet”). A talaj szerkezeti állapota, a szerkezeti elemek vízzel és művelő-eszközökkel szembeni ellenállósága a talaj agronómiai értékének, termékenységének fontos jellemzője („agronómiai talajszerkezet”). A talaj szerkezeti állapotának jellemzéséhez alapvetően három tényező leírása szükséges: – a talajszerkezet kialakulásának mértéke (a szerkezetesség foka, illetve a talaj szerkezetessége); – a talaj szerkezeti típusa (a szerkezeti elemek alakja, nagysága, térbeli elrendeződése), más szóval a genetikai talajszerkezet; – a talaj szerkezeti elemeinek vízzel és művelőeszközökkel szembeni ellenállósága. Ezek közül az első kettőt a helyszíni talajfelvételezéskor, a talajszelvény morfológiai leírása során jellemezzük, az utóbbit vagy szintén a helyszínen minősítjük, vagy eredeti szerkezetű talajminták laboratóriumi vizsgálata során határozzuk meg. 5.2.1. A talajszerkezet kifejezettségének mértéke (szerkezetesség foka) A talaj anyagában megfigyelhetünk (1) elemi szemcséket; (2) nem teljesen kifejlődött; (3) kifejlett és ép; (4) sérült vagy csonka szerkezeti elemeket (aggregátumokat); (5) durva vázrészeket; (6) kiválásokat, konkréciókat. A szerkezetesség fokára az (1), (2), (3) és (4) egymáshoz viszonyított aránya a jellemző. Ennek alapján a következő fokozatokat különböztethetjük meg: – Szerkezet nélküli talaj: a talaj anyagában szerkezeti elemek nem ismerhetők fel. A szerkezet nélküli talaj lehet: – Tömött, ha a talajrészecskék egységes anyaggá tapadtak össze, s minden irányban egyforma erő kell szétválasztásukhoz. Ilyenek pl. a mésszel összecementált homoktalajok, a leromlott szerkezetű, eliszapolt, összetömörített talajok, a nehéz mechanikai összetételű öntéstalajok. – Poros vagy homokos, ha az egyes elemi talajszemcsék nem tapadnak össze, hanem külön–külön fordulnak elő. Ilyenek általában a homoktalajok, különösen a futóhomokok, a szoloncsákok, a kotus láptalajok; a szology- és podzol talajok A-szintje, az igen kis morzsastabilitású talajok művelt rétege vagy öntözéssel eliszapolt felső rétege. –

Gyengén szerkezetes a talaj, ha kevés és gyengén kifejlődött szerkezeti elem található a talaj anyagában, nyomás hatására pedig sok törmelék, sérült vagy törött aggregátum és igen sok különálló elemi talajszemcse figyelhető meg benne. Gyengén szerkezetesek általában a könnyű mechanikai összetételtű talajok, a humuszos 16

–

–

és réti öntéstalajok, szoloncsák-szolonyecek, valamint a kis morzsastabilitású talajok művelt rétege vagy öntözéssel eliszapolt felső szintje. Közepesen szerkezetes a talaj, ha a talaj anyagának nagy részét jól kifejlődött, határozott alakú szerkezeti elemek képezik, ezek azonban a természetes állapotú (nem preparált, eredeti rétegzettségű) talajon nem mindig tűnnek szembe. Nyomás hatására a szerkezeti elemek nagy része ép marad, s csak kisebb mennyiségben fordulnak elő sérüIt vagy törött aggregátumok, illetve elemi szemcsék. Közepesen szerkezetesek általában a szántóföldi művelés alatt álló erdőtalajok, illetve azok B-szintje, a réti talajok és csemozjomok, illetve azok humuszos rétege, valamint a könnyű mechanikai összetételú szolonyec talajok. Erősen szerkezetes a talaj, ha anyagát természetes állapotban is jól szembetűnő szerkezeti elemek alkotják, amelyek nyomással, dörzsöléssel szemben igen ellenállóak, egymáshoz csak ritkán és kevéssé tapadnak. Kézzel elmorzsolva csak igen kevés sérült vagy törött aggregátum és elemi szemcse keletkezik. Erősen szerkezetes pl. egyes erdőtalajok B-szintje, az „oszlopos” szolonyecek B-szintje, valamint a természetes gyepnövényzettel borított csernozjomok humuszos rétege.

5.2.2. A talajszerkezet típusai, genetikai talajszerkezet A szerkezeti elemek térbeli kiterjedése alapján azok 3 nagy csoportja különböztethető meg: I. II. III.

Köbös szerkezeti elemek a tér három irányában megközelítően egyformán fejlettek. Hasábszerű szerkezeti elemek a tér két irányában (vízszintesen) gyengén, függőleges irányban jól fejlettek. Lemezszerű szerkezeti elemek a tér két irányában jól, függőleges irányban gyengén fejlettek.

E három nagy csoporton belül a szerkezeti elemek környező elemekhez való idomulása, a szerkezeti elemek éleinek szögletessége, illetve legömbölyödött volta, valamint a szerkezeti elemek porózussága és mérete szerint az alábbi talajszerkezet-típusok különböztethetők meg. 5.2.3. Agronómiai talajszerkezet, a talajszerkezet stabilitása A talajtermékenység alapfeltétele víz, levegő és felvehető növényi tápanyagok egyidejű jelenléte a talajban, amit annak polidiszperzitása biztosít – többé vagy kevésbé. Mégpedig akkor, ha különböző méretű elemi szemcsék és – „belső porozitással” is rendelkező – aggregátumok megfelelő arányban és térbeli elrendeződésben fordulnak elő, változatos méretű pórusrendszert kialakítva. A jó talajszerkezetnek számos talajfunkcióban van megkülönböztetett fontosságú szerepe: – a növény talajökológiai feltételeinek biztosítása; – hő, víz, növényi tápanyagok és különböző szennyező anyagok raktározása, ill. transzportja; – a talajra vagy a talajba jutó szennyező anyagok szűrése; – anyagforgalmi folyamatok (transzport, transzformáció); – természetes és ember okozta stresszhatások pufferolása; – az élővilág jelentős részének élettere, s ily módon a biodiverzitás fontos tényezője. A funkciók zavartalansága csak akkor tartós, ha a talajszerkezet stabil, aggregátumai ellenállnak a különböző romboló hatásoknak, mint amilyen a víz különböző hatásai, vagy különböző közvetlen mechanikai behatások: ember, állatok vagy gépek taposó hatása; nem megfelelő agrotechnika morzsaromboló hatása; stb. A talajszerkezet képződése, morfológiai jellemzői, valamint vízzel és mechanikai hatásokkal szembeni érzékenysége, stabilitása, a talaj mechanikai összetételétől, a szervetlen és szerves kolloidok (agyagásványok, humuszanyagok) mennyiségétől és minőségétől, a talaj biológiai aktivitásától, valamint az emberi beavatkozásoktól (földhasználat, művelési ágak, vetésszerkezet, vetésforgó, agrotechnika, elsősorban a talajművelési rendszer) függ. A nem megfelelő talajhasználat súlyos és nehezen helyrehozható talajszerkezet-leromláshoz vezet(het), amely sajnos világszerte az egyik legkiterjedtebb és legnagyobb károkat okozó talajdegradációs folyamattá vált. Magyarországon az erőltetett nagyüzemi termelés időszakában a nehéz erőgépeket és kapcsolt gépsorokat alkalmazó gyakori túlművelés, a nem megfelelő időben és nedvességállapotban elvégzett talajművelési beavatkozások, a monokultúrás, vetésforgót egyáltalán nem, vagy nem megfelelően alkalmazó növénytermesztés nagy területeken okozott talajszerkezet-leromlást, tömörödést, s vezetett a talaj nedvességforgalmának szélsőségesebbé válásához. 17

5.3. Porozitásviszonyok Az elemi szemcsék és szerkezeti elemek között alakul ki a talaj pórusrendszere. Ennek legfontosabb jellemzője a pórusok össztérfogata (összes porozitás), méret szerinti megoszlása (differenciált porozitás), alakja, térbeli elrendeződése (architektúrája), a pórustér folyamatossága. Sajnos a talajtani tudomány még ma sem tisztázta és definiálta egyértelműen a „pórus” fogalmát. Legtágabb értelemben véve pórusnak tekinthető egy egységnyi térfogatú talaj azon hányada, amelyet nem szilárd fázis és nem „biológiai fázis” (élőszervezetek, gyökérzet stb.) foglal el. Ilyen értelemben pórusnak tekinthetők a repedések, a gyökér- és állatjáratok (az ún. biológiai csatornák), a szilárd fázis elemei között, valamint a szerkezeti elemek belsejében kialakuló szűkebb értelemben vett pórusok, a talajszemcsék felületén szorpciós erőkkel megkötött filmszerű vízhártya, a kicserélhető kationok hidrátburka, sőt a táguló rétegrácsú agyagásványok rétegrácsába beépülő víz által elfoglalt tér is, annak ellenére, hogy szerepük a talaj anyag- és energiaforgalmában, termékenységében igen nagy mértékben különböző. A talaj összporozitása viszonylag egyszerűen meghatározható a talaj folyadékkal való telítésével vagy a talaj sűrűsége és térfogattömege alapján számítva. Az összporozitás azonban – épp az említettek miatt – egymagában keveset mond. A talajban végbemenő víz- és levegőmozgást (a talaj víz-, levegő- és hőforgalmát) ugyanis nem a pórusok össztérfogata, hanem egyéb jellemzői (méret, elrendeződés, folyamatosság) határozzák meg elsősorban, s a növényeknek sem porozitásigényük, hanem víz- és levegőigényük van. A pórusviszonyok határozzák meg, hogy a talajban lévő víz milyen hányada milyen erők hatása alatt áll, milyen gyors mozgásra képes, s mennyire hozzáférhető a különböző növények számára. Ezek a jellemzők pedig a növény vízellátása szempontjából megkülönböztetett jelentőségűek. Megkülönböztethető a talajban a: – gravitációs pórustér (nagyobb méretű, könnyen és gravitációsan is vízteleníthető pórusok); – kapillár-gravitációs pórustér (közepes méretű, gravitációsan már csak kis részben vízteleníthető pórusok); – kapilláris pórustér (kis méretű, elsősorban kapilláris erők hatása alatt álló, gravitációsan nem vízteleníthető pórusok, amelyek víztartalma a növények nagy része számára felvehető). Vitatott további két nedvességfrakció által elfoglalt térfogat „pórus”-kénti számbavétele, hisz ez a víz sok szempontból a szilárd fázishoz hasonlóan viselkedik: nem, vagy alig vesz részt a vízmozgásban; a növények túlnyomó része számára nem, vagy csak kivételes esetekben és elenyésző hányadában felvehető. Ez a két frakció: – szorpciós erőkkel kötött víz (a szilárd fázis elemi szemcséinek felületén kialakuló filmszerű vízburok, valamint az adszorbeált kationok hidrátburka); – duzzadó rétegrácsú agyagásványok kristályrácsába bezárt víz. 6. A TALAJ VÍZGAZDÁLKODÁSI TULAJDONSÁGAI A víz sokoldalú szerepét a talaj funkcióiban, tulajdonságaiban, anyag- és energiaforgalmi folyamataiban elsősorban négy tényező szabja meg: – a talajnedvesség mennyisége, tér- és időbeni eloszlása; – a talajnedvesség állapota (halmazállapot, energiaállapot); – a talajnedvesség kémiai összetétele (koncentráció, ionösszetétel); – a talajnedvesség mozgása (páramozgás; folyadékmozgás két- és háromfázisú talajrétegekben). Ezek kapcsolatrendszerét mutatjuk be a 29. ábrán. 29. ábra A talaj vízgazdálkodási tulajdonságai. A folyamatos vonallal bekeretezett tényezők közvetlenül meghatározhatók; a szaggatott vonallal bekeretezett tulajdonságokra a mérési adatok alapján következtethetünk. A talajnedvesség aktuális mennyisége négy tényezővel jellemezhető szabatosan: – a talaj nedvességtartalmával; – a nedvességtartalom talajszelvénybeli eloszlásával (nedvességprofil); – a nedvességprofilok térbeli megoszlásával; – fenti tényezők időbeli dinamizmusával. 18

A folyadékmozgás (víz- és oldatmozgás) alapvető esete a talaj kétfázisú, illetve háromfázisú rétegeiben végbemenő nedvességmozgás. Az első esetben a talaj teljes pórusterét folyadék tölti ki, s így a folyadékmozgás – első közelítésben – jól jellemezhető a hidraulikus gradiens és a hidraulikus vezetőképesség hatását megfogalmazó Darcytörvénnyel. A talajban való folyadékmozgás pontos, kvantitatív leírását alapvetően három tény nehezíti: – a talajtulajdonságok nagy tér- és időbeli variabilitása; – a talaj folyadékfázisa (extrém kivételektől eltekintve) nem H2O, hanem különböző töménységű és kémiai összetételű oldat; – a talaj szilárd és folyadékfázisa közti kölcsönhatás. 6.1. A talaj nedvességtartalma, nedvességforgalma A talaj nedvességforgalmának fő jellemzői a talajnedvesség mennyisége, állapota, kémiai összetétele és mozgása (29. ábra). Egy adott terület nedvességforgalmának szabatos jellemzéséhez a következő négy tényező ismerete szükséges: – a talaj nedvességtartalma (Θ), – a nedvességtartalom vertikális eloszlása a talajszelvényben (nedvességprofil: Θf/d/) ⎫ a nedvességtartalom – a nedvességprofilok horizontális megoszlása ⎬ térbeli eloszlása a területen (Θf/d, x, y/), ⎭ – az időbeni dinamizmus (Θf/d,x , y, t/). A talaj nedvességtartalma kifejezhető – tömegszázalékban:

–

–

nedves tömeg alapon:

Θ tn =

n − sz ⋅ 100 n

–

száraz tömeg alapon:

Θt =

n − sz ⋅ 100 sz

térfogatszázalékban: Θ = Θ t ⋅ Ts

– mm-ben (1 térfogatszázalék = 1 mm víz/10 cm-es talajréteg), ahol: Θ = nedvességtartalom térfogatszázalékban; Θt = nedvességtartalom tömegszázalékban (száraz tömeg alapon); Θtn = nedvességtartalom tömegszázalékban (nedves tömeg alapon); n = a nedves talaj tömege; sz = a száraz talaj tömege; Ts = a térfogattömeg. A talaj nedvességtartalmának meghatározása. A mezőgazdasági vízgazdálkodás és a talajnedvesség szabályozás leggyakrabban szükséges mérési módszere. Ennek ellenére ma még nincs olyan eljárás, amellyel a teljes nedvességtartományban, zavaró tényezők nélkül, egyszerűen, gyorsan, megbízhatóan és pontosan meghatározható, folyamatosan regisztrálható a talaj nedvességtartalma. A meghatározások elvi alapjai a következők: Szárítószekrényes eljárás. A begyűjtött nedves talajmintákat lemérjük, majd szárítószekrényben 105 °C-on tömegállandóságig kiszárítva határozzuk meg száraz tömegét, illetve – a két mérés különbségeként – a talaj nedvességtartalmát. Tenziométeres eljárás. A tenziométer – amelynek vázlatát a 30. ábrán mutatjuk be – tulajdonképpen egy vízzel töltött és manométerrel összeköttetésbe hozott porózus kerámiacsésze, amely permeábilis a víz, de impermeábilis a levegő számára. Méréskor az előzetesen kiforralt desztillált vízzel buborékmentesen feltöltött tenziométer 19

kerámiacsészéjét a talajba helyezzük. A talaj szilárd fázisának szívóereje hatására a csészén keresztül víz szivárog a talajba. Mivel a tenziométer levegő számára zárt belső terébe kívülről nem juthat be levegő, a kiszivárgott víz miatt a belső térben vákuum keletkezik, amelynek mértékét a manométer (ritkábban higanyos, többnyire Bourdonmanométer) regisztrálja. A csészén keresztül a szivárgás akkor szűnik meg, ha a talajnedvesség „szívóereje” egyensúlyba jut a tenziométer belső terében keletkezett vákuum mértékével. Ha a talajnedvesség „szívóereje” benedvesedés miatt csökken, akkor ellenkező irányú szivárgás indul meg a kerámiacsészén keresztül a talajból a tenziométer belső terébe, ahol ezáltal csökken a vákuum, és új egyensúlyi állapot jön létre, kisebb tenzió értékekkel. Az elektromos ellenállás mérésén alapuló módszerek. A módszerek lényege, hogy a talajba gipsz-, nejlon- vagy üvegrost „blokkba” ágyazott fémhuzalpárt helyezünk, és mérjük a talaj nedvességpotenciálját átvevő blokk elektromos vezetőképességét. Ez annál nagyobb, minél több – elektromos áram vezetésére alkalmas – ion van a talajban. Ilyen ionokat szolgáltat – bár gyengén disszociál – a víz is, ezért, ha a talajban a vízhez viszonyítva a többi ionforrás elhanyagolható, az elektromos vezetőképesség a talaj nedvességtartalmával arányos (31. ábra). A módszer elvéből adódik e módszereklegnagyobb hátránya: a talaj nagy sótartalma esetén nem a nedvességtartalmat, hanem a vízoldható sótartalmat regisztrálják, hisz ilyen esetben a jól disszociáló sók jelentik az elektromos áram vezetésére alkalmas ionok fő forrását. Sómentes vagy kis sótartalmú talajokban gipszblokkok pF 2,3–4,0, a „nejlonelemek” pF 1,3–2,3 tenziótartomá nyban használhatók eredményesen. Neutronszóródásos módszer. A módszer elvi vázlatát a 32. ábrán mutatjuk be. Egy talajba fúrt lyukba megfelelő csőben elhelyezett neutronforrást (5 mC Ra-Be, 30 mC Am-Be, vagy Po-Be) eresztünk le. Ebből gyors neutronok lépnek ki, s a talajban előforduló hidrogénatommagokkal ütközve elvesztik energiájukat. A szóródott lassú neutronok egy BF 3 gázzal töltött csőben abszorbeálódnak. A gáz ionizációja révén létrehozott impulzusokat egy preamplifier felerősíti, majd egy scaler regisztrálja. számlálja. Mivel a neutronokkal megegyező tömegű és méretű Hatommagokhoz viszonyítva a talajban előforduló egyéb elemek neutronfékező képessége kicsi (kivéve a B és a Cl atommagját), a hidrogénatommagok pedig elsősorban a vízből származnak, a regisztrált lassú neutronok száma, megközelítőleg lineárisan, arányos a talaj térfogatszázalékban kifejezett nedvességtartalmával. A módszer a neutronforrás körüli képzeletbeli gömb talajtömegének átlagos nedvességtartalmát regisztrálja. Ez a gömb száraz talajban mintegy 30 cm, nedves talajban 15 cm sugarú. A neutronszóródásos módszer a nedvességtartalom meghatározásának a hatvanas–hetvenes években egyik világszerte széleskörűen alkalmazott módszere volt. A szükséges sugárvédelmi előírások elmulasztása miatt bekövetkező egészségügyi ártalmak miatt azonban jelenlegi felhasználása erősen visszaszorult, néhány ország és az EU szabványa pedig egyenesen kizárja alkalmazásának lehetőségét. A γ-sugár-gyengítési módszer. A módszer elvi vázlatát mutatjuk be a 33. ábrán. A módszer azon a tényen alapszik, hogy a 2–30 atomszámú elemek tömegabszorpciós koefficiense azonos radiációs energia alkalmazása esetén azonos. Mivel a talajban előforduló elemek zöme ilyen atomszámú, a koefficiens megváltozása a talaj térfogattömegének megváltozását jelzi (a módszer tehát ennek a mérésére is alkalmas). Ha viszont a térfogattömeg nem változik, akkor a koefficiensváltozás a nedvességtartalom függvénye. A sugárforrásbó1 (25 mC 137Cs vagy 1 mC 60 Cs) kilépő γ-sugarak egy része a talajban elnyelődik. Az ily módon gyengült γ-sugárzást regisztrálja a sugárforrással párhuzamos csőben, attól 40–45 cm-es távolságban elhelyezett detektor. A γ-sugár gyengülésének mértéke a két cső közti távolságtól, a talaj térfogattömegétől és nedvességtartalmátó1 függ. Az első (vagy az első kettő) stabilizálásával a talaj nedvességtartalma regisztrálható. A γ-radiációs módszerek a szigorú sugárvédelmi előírások (ólomszigetelés → nehéz berendezés; a sugárfertőzés fokozott veszélye) miatt kevéssé terjedtek el a helyszíni nedvesség-meghatározások gyakorlatában. Elsősorban a kutatómunka és a laboratóriumi kísérletek során voltak jól kihasználhatók, míg azokat a sugárbiztonsági előírások ki nem zárták a talajvizsgálatok gyakorlatából. Hullámok talajban való terjedési sebességének mérésén alapuló módszerek. E rnódszer-családban a legígéretesebbnek látszik a rádiófrekvenciás elektromágneses hullám terjedési sebességének meghatározásán alapuló „Time Domain Reflectometry” (TDR) módszer. Az eljárás lényege, hogy egy precíziós elektronikus berendezéssel meghatározható, hogy a talajminta ismert hosszán a kibocsátott rádiófrekvenciás hullám mennyi idő alatt halad oda– vissza (reflektálódik), és ezáltal meghatározható a hullám talajban való terjedési sebessége. Ka =

c2 ⋅ t 2 L2

20

ahol: Ka = a talaj látszólagos dielektromos állandója; c = a fény terjedési sebessége vákuumban; t = a rádiófrekvencia jel visszatérési ideje; L = az elektróda hossza. Dielektromos állandó mérésén alapuló módszerek. Mintavételt nem igénylő, elsősorban szabadföldi körülmények között alkalmazott talaj nedvességtartalom meghatározási eljárások, amelyek különösen alkalmasak a talaj nedvességtartalmában bekövetkező változások regisztrálására. A meghatározás alapelve az a törvényszerűség, amely egy kondenzátor kapacitása és a kondenzátor lemezei közötti dielektrikum dielektromos állandója között a következő összefüggéssel írható le: C = α ⋅ k ⋅ ηo ahol: C = a kapacitás; α = az elektród geometriai állandója; k = a dielektromos állandó; ηo = a vákuum permittivitása. A módszer hátránya, hogy a talajoldat sótartalma (iontartalma) 0,3 % összes-sótartalom felett, az ún. polarizációs effektus miatt jelentősen befolyásolja a mérési eredményeket. Távérzékelési módszerek. Az utóbbi években több országban folytak eredményes kísérletek a nedvességtartalom távérzékelési módszerekkel (passzív és aktív mikrohullámú és termális infravörös technika stb.) való meghatározására. A nedvességforgalom nagytérségi nyomon követésében (regionális monitoring) ezek a módszerek nélkülözhetetlenek, és – robbanásszerű fejlődésük miatt – a közeljövő nagy ígéretét jelentik. Részletes ismertetésük és értékelésük önálló fejezetet igényelne. Egyéb módszerek (amelyeknek – szűkkörű felhasználásuk miatt – csak felsorolására szorítkozunk: – alkoholos égetés módszere; – koncentrációmérésen alapuló módszerek; – az elegyedési hőmérséklet mérésén alapuló módszerek; – kalcium-karbidos módszer; – kolorimetrikus módszer; – a talaj hővezető képességének mérésén alapuló módszerek; 6.2. A talajnedvesség állapota A talajnedvesség állapotának egyik értelmezése a halmazállapot. A szilárd halmazállapotú víz (jég) nem mozog, anyagforgalmi szerepe jelentéktelen, a fizikai mállásnak viszont fontos tényezője. A légnemű halmazállapotú víz (pára) nedvességforgalmi szerepe egyes esetekben (kis csapadékú, nagy napi hőmérséklet-ingadozású területek, pl. sivatagok, félsivatagok) jelentős („föld alatti harmat”), anyagforgalmi szerepe viszont nincs, hisz a párolgás csak illékony anyagokat mozgat. Végül a cseppfolyós víz vízháztartási és anyagforgalmi szerepe egyaránt jelentős. A talaj nedvességállapotának másik értelmezése a talajnedvesség energiaállapota, vagyis az, hogy a talaj nedvességtartalmának mely hányada milyen erők hatása alatt áll, mekkora erővel kötődik a talaj szilárd fázisának elemeihez, szemcséihez vagy szemcsehalmazaihoz. A talajnedvesség növények általi felvehetőségét, mozgásának törvényszerűségeit egyaránt ez határozza meg. A talajban levő vízre alapvetően három erő hat: a gravitációs erő, a kapilláris erő és a különböző szorpciós erők. Ezen erők érvényesülését azok kötési energiája, hatástávolsága és hatásmechanizmusa szabja meg, az tehát döntő mértékben a talajszemcsék és a pórusok méretétől, illetve méret szerinti megoszlásától függ. A talajnedvesség állapotának értelmezésére két alapvető tudományos irányzat alakult ki. Az ún. „kapilláris-cső elmélet” szerint a víz a talajrészecskékhez tapadó film formájában fordul elő a talajban. A talaj víztartó képessége a pórusokban előforduló kapilláris vízfelszínek görbületéből (meniszkusz) adódó energiának a következménye, a víz mozgása pedig vékonyabb–vastagabb filmek formájában megy végbe, következésképpen azt e filmek görbülete, felületi tenziója és a folyadék viszkozitása befolyásolja elsősorban. 21

A talajnedvesség energiaállapotának, termodinamikájának összefüggéseit kifejező nedvességpotenciál-elmélet alapjait BUCKINGHAM rakta le 1907-ben a hőmozgás és az elektromos áram analógiájára. GARDNER ma is érvényes definíciója szerint a talajnedvesség potenciálja az a hasznos munkamennyiség, amely egységnyi tömegű tiszta víz egységnyi tömegű talajból való eltávolításához, illetve egy vonatkoztatási ponttól egységnyi távolságra való elmozdításához szükséges. Ez a munka egységnyi tömegű víz izoterm körülmények közti mozgása esetén hidrosztatikai nyomáskülönbségként is kifejezhető. Nagy koncentráció gradiens esetén finomszemcséjű, kolloidokban gazdag talajokban az ozmózishoz hasonló jelenség, az ún. „só-szűrő hatás” („salt-sieving effect”) figyelhető meg és a nedvességmozgás, valamint az oldott sók mozgásának eltérő sebességét eredményezi. 6.3. Vízmozgás kétfázisú talajban A vízzel telített (kétfázisú) talaj egységnyi keresztmetszetén egységnyi mozgatóerő (hidrosztatikus nyomáskülönbség) hatására, időegység alatt átszivárgó folyadék mennyisége a talaj hidraulikus vezetőképessége. Jele: K. Dimenziója: cm/d vagy cm/h. A kétfázisú talajban végbemenő vízmozgás sebessége alapvetően két tényezőtől függ, amelyet a Darcy törvény fejez ki, az alábbiak szerint V = K · grad H ahol: V = a talaj egységnyi keresztmetszetén egységnyi idő alatt átszivárgó víz mennyisége, cm³/nap; K = a talaj hidraulikus vezetőképessége, cm/nap; grad H = a hidraulikus gradiens (ΔH nyomáskülönbségnek a folyás irányában Δz távolságra eső része). A vízzel telített (kétfázisú) talaj hidraulikus vezetőképességének meghatározására helyszíni és laboratóriumi módszerek állnak rendelkezésre: (1) Helyszíni módszerek. Közülük a hidrológiai és hidrogeológiai kutatásoknál elsősorban a piezométeres eljárás, a talajvizsgálati és dréntervezési gyakorlatban inkább az ún. „fúrólyuk” (auger hole) módszer terjedt el. A tényleges viszonyokat kétségtelenül e módszerekkel nyert adatok jellemzik legjobban. Hisz itt a szivárgó folyadék az adott területen ténylegesen előforduló talajvíz vagy talajoldat (adott koncentrációval és ionösszetétellel), a talaj (illetve a földtani közeg) ténylegesen bolygatatlan, sőt a különböző mélységben regisztráló piezométerek még az egyes vízadó rétegek nyomásviszonyairól is felvilágosítást nyújtanak. E módszerek jelentős hátránya azonban, hogy terepmunkát igényelnek, „idényhez” (évszakhoz) kötöttek és rétegezett talajokban történő mérésekre, vagy egyes rétegekben bekövetkező változások regisztrálására nem alkalmasak, s közvetlenül csak a talajvízszint alatti rétegekben használhatók. A fúrólyuk módszer vázlatát és regisztrálandó adatait a 39. ábrán mutatjuk be. A mért adatok alap-ján a hidraulikus vezetőképesség megfelelő nomogrammok segítségével egyszerűen meghatározható.

39. ábra Fúrólyukmódszer a talajvízszint alatti talajrétegek hidraulikus vezetőképességének helyszíni meghatározására. 22

1 = úszótartó szerkezet és mérce; 2 = úszó szára; 3 = úszó; 4 = talajfelszín; 5 = talajvízszint; 6 = vízáteresztő réteg. E = talajvízszint terep alatti mélysége; L1 = vízszint a fúrt lyukban a mérés kezdetekor; S = fúrt lyuk aljának távolsága az első „vízzáró” rétegtől; H = fúrt lyuk aljának távolsága a talajvízszinttől; Δh = vízszintemelkedés a fúrt lyukban a mérés időtartama alatt; 2r = fúrt lyuk átmérője. (2) Laboratóriumi módszerek. Előnyük, hogy sorozatvizsgálatokra alkalmasak; a meghatározások egész évben folyhatnak; mégpedig a talaj bármely rétegéből gyűjtött bolygatatlan szerkezetű talajmintákon. Hátrányuk viszont, hogy a mérés desztillált vízzel, s nem az adott viszonyokra jellemző kémiai összetételű oldattal történik, ami egyes esetekben igen jelentős (esetleg nagyságrendnyi) különbségeket is okozhat. A hidraulikus vezetőképesség laboratóriumi meghatározása két módszerrel történhet: – állandó víznyomás módszere (ha a K érték > 15 cm/nap) – csökkenő víznyomás módszere (ha a K érték < 15 cm/nap) Bolygatatlan szerkezetű talajoszlopok begyűjtése esetén – megfelelő berendezéssel – a talaj K-értéke rétegenként is meghatározható: 42. ábra. A talajvíz-hidrológia és a talajcsövezési gyakorlat elsősorban a helyszíni módszereket, a talajvizsgálati gyakorlat inkább a laboratóriumi méréseket használja.

42. ábra Bolygatatlan szerkezetű talajoszlopok rétegenkénti hidraulikus vezetőképességének laboratóriumi meghatározására szolgáló berendezés elvi vázlata. 1 = PVC henger; 2 = egyfuratú gumidugó; 3 = üveg kifolyócső; 4 = üvegpohár kifolyócsöve; 5 = csövek a manométerek felé; 6 = állandó vízgyűjtő edény; 7 = nívópalack.

6.4. Vízmozgás háromfázisú talajban A talaj felszíne és a talajvízszint közti talajrétegekben a talaj szilárd fázisának elemi szemcséi és aggregátumai közti pórustér bizonyos hányadát víz (talajoldat), bizonyos hányadát levegő (talajlevegő) foglalja el: a talaj háromfázisú. 23

A háromfázisú talajban végbemenő víz- és/vagy oldatmozgás egzakt ismerete nélkülözhetetlen olyan problémák megoldásához, mint a talaj vízháztartásának és anyagforgalmának jellemzése és szabályozása; a beszivárgás, a nedvességtározás, a növény vízellátása, a fizikai evaporáció, transzspiráció és az evapotranszspiráció; a belvízveszély és aszályérzékenység; a talajvízből történő növényi vízellátás lehetőségei, illetve a sófelhalmozódás és szikesedés veszélye. „Kritikus talajvízszint” is, amelynek betartása kizárja a talajvízből való sófelhalmozódás és/vagy szikesedés veszélyét. A talaj folyadékfázisa a természetben gyakorlatilag soha nem H2O képlettel reálisan jellemezhető tiszta víz, hanem különböző, térben is időben egyaránt változó töménységű és kémiai összetételű oldat. A talajoldat kémiai összetétele közvetlenül meghatározza a növény víz- és tápanyagfelvételének lehetőségeit, mechanizmusát, a talaj szilárd- és folyadékfázisa közti egyensúly törvényszerűségeinek megfelelően pedig a talaj kicserélhető kationjainak összetételét, ami igen jelentős mértékben hat a talaj fizikai tulajdonságaira (talajalkotó ásványok összetétele és állapota, a talaj szerkezeti állapota, porozitásviszonyok, stb), gyakran alapvetően megszabja a talaj vízháztartását, illetve az ezt meghatározó hidrofizikai paramétereket, elsősorban a kétfázisú talaj hidraulikus, illetve a háromfázisú talaj kapilláris vezetőképességét. A háromfázisú talajban végbemenő vízmozgás jellemzésére az öntözéses gazdálkodás szempontjából további két paraméter ismerete nyújthat segítséget: a) A talaj víznyelő képessége a talajnak az a tulajdonsága, hogy mennyi vizet képes időegység alatt magába fogadni. Mivel a beszivárgás mindig két tényezőből tevődik össze (a levegővel telt pórusok egy részének feltöltése vízzel + a víz vezetése a mélyebb talajrétegekbe), a vízelnyelő képesség – különösen száraz talajok esetében – mindig nagyobb érték, mint a vízáteresztő képesség, és csak vízzel telített talajok esetében egyenlő azzal. b) A talaj vízáteresztő képessége az a tulajdonság, amely a vízzel telített talaj egységnyi keresztmetszetén időegység alatt átszivárogni képes vízmennyiséget fejezi ki. Mindkét tényezőt mm/min, vagy mm/h értékben adjuk meg. A talaj víznyelő és vízáteresztő képessége csak a helyszínen határozható meg, vagy a talaj felszínén a „keretes beáztatás” (double ring) módszerével; vagy rétegenként (az ún. csöves módszerrel). A kapott adatok a talaj vízgazdálkodási tulajdonságainak általános jellemzésén túlmenően elsősorban a felületi öntözési módszerek maximális és racionális vízadagolás-intenzitásának meghatározásához, a szivárgási veszteségek és ezek környezetre gyakorolt hatásainak becsléséhez nyújtanak fontos információkat. Minden olyan esetben viszont, amikor a felszínre hulló csapadék vagy az esőztető berendezéssel kijuttatott öntözővíz különböző hatásainak vizsgálata a cél, a természetes viszonyokat legjobban megközelítő jellemzőket mesterséges esőztető berendezéssel határozhatjuk meg. Felhasználható ez továbbá a talaj szerkezeti állapotának, a talajfelszín stabilitásának vizsgálatára, a felszíni lefolyás körülményeinek és folyamatának tanulmányozására, a lejtős területekről lehordott talaj mennyiségének mérésére, az esőszerű öntözés maximális és optimális intenzitásának meghatározására stb. is (MSZ 08. 0205- 78, 1979; LIGETVÁRI–CSEPINSZKY 1988–1990). 6.5. A talaj vízgazdálkodási tulajdonságainak kategória-rendszere és térképezése A talaj nedvességforgalom-szabályozásának előfeltétele a talaj vízgazdálkodási tulajdonságainak ismerete, rendszerbe foglalása, térképezése. A különböző célú és irányú mezőgazdasági vízgazdálkodási beavatkozások különböző szintű (üzemi, regionális, országos) tervezéséhez, megva1ósításához, operatív irányításához megfelelő tartalmú és részletességű talajtani információ-anyag szükséges. A jól definiált, pontos fizikai tartalommal bíró, könnyen mérhető vagy jó közelítéssel számítható, egzakt és kvantitatív hidrofizikai paraméterek iránti igény mennyiségben és sokoldalúságban rohamosan nő. Ezeket az igényeket a talajtani tudomány és talajvizsgálati gyakorlat egyre inkább képes megfelelő szinten, korszerűen kielégíteni. Megfelelő talajtani és meteorológiai adatbázis birtokában pontosan kijelölhetők a mezőgazdasági vízgazdálkodás legfontosabb feladatai, lehetővé válik a beavatkozások talajtani hatásának előrejelzése, és ennek alapján optimális (eredményes és gazdaságos) technológiai variánsok kidolgozása, illetve kiválasztása. A mezőgazdasági vízgazdálkodási beavatkozások talajtani megalapozásának szükségszerűen egymásra épülő lépcsői a következők: 24

1. A talajok vízgazdálkodási tulajdonságok szerinti kategória-rendszerének kidolgozása; 2. A talajok vízgazdálkodási tulajdonságait ábrázoló térképanyag elkészítése; 3. A talajok vízháztartásában természeti okok és/vagy emberi beavatkozások hatására bekövetkező változások folyamatos nyomon követésére, regisztrálására szolgáló monitoring rendszer kialakítása. A vízgazdálkodási tulajdonságok kategória-rendszere nem lehet univerzális. Részletessége (a paraméterek száma, határértékei stb.) a cél által meghatározott igényektől függ, attól, hogy azt milyen döntési szinten (ország, régió, üzem, tábla) kívánják felhasználni. VÁRALLYAY és munkatársai 1979-ben a mezőgazdasági vízgazdálkodási beavatkozások országos és regionális talajtani megalapozására dolgozták ki kategória-rendszerüket és szerkesztették meg Magyarország talajainak vízgazdálkodási tulajdonságait ábrázoló 1:100 000 méretarányú térképet. Kategória-rendszerükben a talajokat vízgazdálkodási tulajdonságaik alapján kilenc kategóriába sorolták: 1. Igen nagy víznyelésű és vízvezető képességű, gyenge vízraktározó képességű, igen gyengén víztartó talajok. 2. Nagy víznyelésű és vízvezető képességű, közepes vízraktározó képességű, gyengén víztartó talajok. 3. Jó víznyelésű és vízvezető képességű, jó vízraktározó képességű, jó víztartó talajok. 4. Közepes víznyelésű és vízvezető képességű, nagy vízraktározó képességű, jó víztartó talajok. 5. Közepes víznyelésű, gyenge vízvezető képességű, nagy vízraktározó képességű, erősen víztartó talajok. 6. Gyenge víznyelésű, igen gyenge vízvezető képességű, erősen víztartó, kedvezőtlen vízgazdálkodású talajok. 7. Igen gyenge víznyelésű, szélsőségesen gyenge vízvezető képességű, igen erősen víztartó, igen kedvezőtlen, extrémen szélsőséges vízgazdálkodású talajok. 8. Jó víznyelésű és vízvezető képességű, igen nagy vízraktározó és víztartó képességű talajok. 9. Sekély termőrétegűség miatt szélsőséges vízgazdálkodású talajok. Az 1–5. kategóriák esetében a talaj vízháztartása a szerkezeti állapot és a tömődöttség mellett elsősorban a fizikai talajféleségtől függ, A 6. és 7. kategóriába tartozó talajoknál elsősorban a gyenge vízelnyelés, illetve kis vízvezető képesség okozza a kedvezőtlen, szélsőséges vízháztartást. A 8. kategóriába sorolt láptalajok A 9. kategóriába sorolt sekély termőrétegű talajokon a talaj vízháztartása elsősorban a „termőréteg” vastagságától függ, s csak másodsorban befolyásolják ennek a rétegnek a vízgazdálkodási tulajdonságai. A továbbiakban röviden összefoglaljuk az egyes kategóriákhoz és variánsokhoz tartozó talajokat és azok főbb jellemzőit. 1. Ide tartoznak a futóhomokok, a gyengén humuszos homoktalajok; a szerves és ásványi kolloidokban szegény Duna–Tisza közi csernozjom típusú homoktalajok egy része; valamint a dunai öntéstalajok kis része (pl. a Csepel-szigeten stb.). Szelvényükben általában nem figyelhetők meg vízgazdálkodási tulajdonságok szempontjából élesen eltérő rétegek, genetikai szintek, ezért e kategóriában nem különböztettünk meg szelvényvariánsokat A futóhomokoknál a felső humuszos réteg teljesen hiányzik, de a többi e kategóriába tartozó típusnál és altípusnál is csak gyengén kifejezett. A homok természetes tömörödése miatt a talajszelvényben általában a mélységgel nő a térfogattömeg, csökken az összporozitás és ennek megfelelően a K-érték is. A kategóriába tartozó öntéstalajok egy részénél a talaj vízgazdálkodási tulajdonságait a közberétegződő iszaprétegek javíthatják. Az e kategóriába tartozó talajok (elsősorban igen gyenge víztartó képességük miatt) különösen aszályérzékenyek, hisz a talajban tározott csekély vízmennyiség csak rövid ideig biztosítja a növények vízellátását. A talajvízből csak felszín közeli talajvízszint esetén juthat jelentősebb mennyiségű víz a gyökérzónába, mély talajvízszint esetén az alulról történő vízutánpótlás mértéke elhanyagolható. 2. Ide tartoznak az Alföld humuszos homoktalajai; homok, vályogos homok és homokos vályog mechanikai összetételű öntés-, réti öntés- és csernozjom talajai, ez utóbbiak közül elsősorban a Duna–Tisza közi csernozjom típusú homoktalajok; a kisalföldi terasz csernozjomok egy része; továbbá a Nyírségben nagy területeken előforduló kovárványos barna erdőtalajok. A kategória talajainak vízgazdálkodási tulajdonságaiban a mélységgel általában fokozódó tömődöttség, a helyenként megjelenő mészakkumulációs szintek (pl. a Duna–Tisza közén), az öntéstalajok jellegzetes horizontális 25

alluviális rétegzettsége okoz(hat) további különbségeket, míg a terasz-csernozjomok alatt megjelenő felszín közeli kavicsréteg (pl. a Kisalföldön) még szélsőségesebbé teszi a talajok vízháztartását (csökkenti vízraktározó- és víztartó képességét, növeli aszályérzékenységét), addig a közberétegződő alluviális iszapcsíkok, vagy a kovárványos barna erdőtalajok jellegzetes, vaskolloidokban viszonylag gazdag szalagjai kifejezetten javítják azt. A talajvízből történő nedvesség-utánpótlás lehetőségei itt is korlátozottak. 3. Ide tartoznak a laza üledékeken (homokos vályog, vályog, iszapos vályog mechanikai összetételű alluviumokon, kolluviumokon, laza löszös üledékeken stb.) kialakult, vályog mechanikai összetételű barnaföldek, csernozjom barna erdőtalajok, mészlepedékes csernozjomok, réti csernozjomok, réti öntéstalajok és öntéstalajok, továbbá a réti talajok (a tiszántúli területek kivételével) és terasz csernozjomok egy része. Ezek Magyarország legkedvezőbb vízforgalmú talajai. Az ebbe a kategóriába tartozó talajok hazánk többnyire legtermékenyebb talajai (különösen csapadékosabb években), aminek fő oka – közvetlenül és közvetve egyaránt – éppen kiegyenlített vízforgalmuk. 4. A vályog, illetve az agyagos vályog alapkőzeteken kialakult, agyagos vályog talajok számos típusa, altípusa és változata tartozik ebbe a vízgazdálkodási kategóriába. Általában ugyancsak kedvező vízháztartású talajok. A 4/l. variáns a vályog alapkőzeteken (glaciális és al1uviális üledékeken, kolluviumokon, löszön és löszszerű üledékeken) kialakult, vályog A-szintű barna erdőtalajokra jel1emző, amelyek szelvényében kifejezett textúrdifferenciálódás figyelhető meg: a B-szint agyagtartalma jóval (legalább másfélszer) nagyobb, mint az Aszinté. A 4/2. variáns a nehezebb mechanikai összetételű (agyagos vályog) talajképző kőzeteken (glaciális, alluviális és kolluviális üledékeken, „alföldi löszön”, löszszerű üledékeken, harmadkori és idősebb üledékeken) kialakult barna erdőtalajokra, az alföldi mészlepedékes csernozjomokra, a réti csernozjomokra, az öntés-, a réti öntés- és a réti talajokra jel1emző. E talajok szelvényében a talajképződési folyamatok eredményeképpen létrejövő jelentős textúrdifferenciálódás nem figyelhető meg, és a mechanikai összetétel az egész talajszelvényben közel homogén. 5. Nagyobb agyagtartalmú (agyagos vályog, agyag) alapkőzeten kialakult vályogos agyag, agyag mechanikai összetételű talajok tartoznak ebbe a kategóriába, amelyek vízháztartása mérsékelten kedvező. 5/l. Agyagos vályog mechanikai összetételű alapkőzeteken kialakult, nehéz mechanikai összetételű barna erdőtalajok, amelyek szelvényében jól kifejezett textúrdifferenciálódás figyelhető meg. 5/2. Agyag mechanikai összetételű alapkőzeteken (glaciális és alluviális üledékeken, kol-luviumokon, harmadkori és idősebb üledékeken) kialakult nehéz mechanikai összetételű, jelentősebb textúrdifferenciálódás nélküli nyiroktalajok, barnaföldek, csernozjom barna erdőtalajok, réti talajok és réti öntéstalajok. A variánsokon túl további – kisebb különbségeket eredményezhetnek az e kategóriába sorolt talajok vízgazdálkodási tulajdonságaiban a lejtős területeken előforduló erdőtalajok különböző mértékű erodáltsága, a talajvízhatás alatt álló talajok szelvényében kialakuló mészakkumulációs szintek, továbbá a réti öntéstalajok Cszintjeiben megfigyelhető esetleges alluviális rétegződés. Az 5. kategóriába sorolt talajok termékenységét a nagy agyagtartalom, illetve ennek következményei korlátozzák. 6. Az ide tartozó talajok kedvezőtlen vízháztartását különböző okok idézik elő, s ennek megfelelően alakítottuk ki a kategórián belüli öt szelvényvariánst is. A 6/1. variáns esetében a talaj kedvezőtlen nedvességforgalmát annak szélsőségesen nehéz mechanikai összetétele, tömődöttsége, rossz vagy leromlott szerkezete, többnyire erősen duzzadó–zsugorodó karaktere okozza. Ilyenek pl. a Tiszántúl, a Tisza–Zagyva szög, a Jászság egyes réti talajai, réti öntéstalajai és öntéstalajai. A 6/2. és a 6/3. variánsban a talaj vízforgalmát a B-szint szélsőségesen kedvezőtlen tulajdonságai (tömődöttség, nagy agyag- és kolloidtartalom, igen kis hidraulikus vezetőképesség) rontják le. Ilyen B-szint kialakulásának Magyarországon két oka lehet: a szikesedés és a pszeudoglej-kép-ződés. Ennek megfelelően ebbe a kategóriába tartoznak a nehéz mechanikai összetételű alapkőzeteken kialakult pszeudoglejes barna erdőtalajok (6/2. variáns); a szolonyeces réti talajok, valamint a sztyeppesedő réti szolonyecek és a mély réti szolonyecek (6/3. variáns). A 6/4. variáns a mélyben sós és/vagy szolonyeces alföldi mészlepedékes csernozjomok és réti csernozjomok (C-szint vízgazdálkodási tulajdonságai kedvezőtlenek); a 6/5. variáns a lápos réti talajok szelvényeire vonatkozik. Ebbe a kategóriába (6/1 variáns) soroltuk a Magyarországon viszonylag kis kiterjedésben előforduló mocsári erdők talajait is. Ezek igen nehéz mechanikai összetételük miatt ugyancsak kedvezőtlen vízgazdálkodási tulajdonságokkal rendelkeznek. 26

7. Ebbe a kategóriába tartoznak a szélsőséges vízháztartású szoloncsákok, szoloncsák-szolonyecek, kérges és közepes réti szolonyecek. Ezek szelvényének felépítése, genetikai szintjeinek mechanikai összetétele és vízgazdálkodási jellemzői (VKsz, HV- és DV-értékei) széles határok között váltakoznak: a Duna–Tisza közének iszapos vályog–vályog mechanikai összetételű szoloncsákjaitól kezdve a Tiszántúl nehéz agyag mechanikai összetételű réti szolonyecéig. Ezekre a paraméterekre a táblázatban nem adtunk meg határértékeket, mivel ezek nem tükröznék reálisan e talajok extrémen szélsőséges nedvességforgalmát. 8. Ebbe a kategóriába tartoznak Magyarország viszonylag nem jelentős kiterjedésű, különböző síkláptalajai. Lecsapolt és telkesített változataik egy része erdőgazdasági, más része mezőgazdasági hasznosítás alatt áll. A láptalajok vízháztartása elsősorban a lápos talajrétegek vastagságától, szervesanyag-tartalmától, a szerves anyag elbomlottságának mértékétől, a talajvízszint terep alatti mélységétől, az átnedvesedés körülményeitől, valamint a láp ásványi feküjének mechanikai összetételétől függ. Ez utóbbitól függően különböztettük meg a homokos vályog, vályog, agyagos vályog és agyag mechanikai összetételű ásványi fekün kialakult láptalajokat. A szerves anyagban gazdag lápos rétegek vízgazdálkodási jellemzői (VKsz, HV) a szervesanyag-tartalomtól, az ásványi részekkel történő keveredés mértékétől, a szerves anyag lebomlási fokától, valamint a térfogattömegtől függnek elsősorban. A laza, rostos, elbomlatlan nyers tőzeg súlyának többszörösnyi víz tárolására képes és ennek a vízmennyiségnek a jelentős részét erősen köti. Mivel láptalajokon a DV, IR és K értéke fizikailag nehezen értelmezhető, a táblázatban ezekre a paraméterekre vonatkozóan nem adtunk meg határértékeket. 9. Ebbe a kategóriába soroltuk a köves és földes kopárok talajait, a rendzinákat, az erubáz talajokat, valamint azokat a legkülönbözőbb talajféleségeket, amelyek szélsőséges vízháztartásának alapvető oka a sekély termőréteg. Sekély termőrétegűséget okozhatnak a felszín közelben előforduló, erősen tömődött, összecementált vagy kötőanyagmentes kavicsrétegek; a szélsőségesen durva homok- vagy murvarétegek; a rostos tőzeg; a tömődött glejes rétegek stb. Ezek a tényezők nemcsak a gyökerek mélyebb rétegekbe hatolását akadályozzák meg, hanem a növény tápanyag- és vízellátása szempontjából számításba vehető készleteket is csak erre a sekély „termőrétegre” korlátozzák. A 9. kategóriába sorolt talajok vízháztartása elsősorban a termőréteg vastagságát korlátozó tényezőtől, kifejezettségének mértékétől, terep alatti mélységétől, valamint a „termőréteg” talajának mechanikai összetételétől és vízgazdálkodási tulajdonságaitól függ. Ez utóbbinak megfelelően különítettük el a homokos vályog, vályog, agyagos vályog és agyag mechanikai összetételű sekély termőrétegű talajokat, valamint a nagy szervesanyagtartalmú A-szinttel rendelkező, de sekély termőrétegű talajokat.

27