Talajtan ¾ Miért egy ökológus kurzuson • Mert önmaga is biológiai képződmény • Mert a szárazföldi növényzet létfeltételei szempontjából kiemelt szerepű • Mert máshol nem nagyon van róla szó • Mert kialakulása tulajdonságai szorosan összefüggenek a klímával
Talaj fogalma: ¾ Számos definíció létezik ¾ „ A Föld legkülső szilárd burka, amely a növények termőhelyéül szolgál. Alapvető tulajdonsága a termékenység, vagyis az, hogy kellő időben és a szükséges mennyiségben képes ellátni a rajta élő növényzetet vízzel és tápanyagokkal, és így lehetővé teszi az elsődleges biomassza megtermelését” ¾ „A szférák találkozója – lito-, hidro-, atmo- és bioszféra” ¾ „Háromfázisú polidiszperz rendszer”
A talajtan tárgya: ¾ Egyrészt a talajjal mint önálló természeti jelenséggel foglalkozó tudomány ¾ Másrészt az emberi jólétre gyakorolt közvetlen hatása miatt alkalmazott tudomány is (agrár, kertész, erdész, árvízvédelem stb.)
Talajképződés tényezői: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
Klíma Alapkőzet Élőlények Dokucsajev szerint Domborzat Idő Emberi tevékenység
Talajképződés kiindulási anyagai: Három fő csoportja van a kőzeteknek: 1.
Magmás: a Föld mélyében nagy hőmérsékleten izzó és folyékony magma felszínre törése vagy a felszínhez közeli lehűlése útján megszilárdult anyagból 2. Üledékes: vízből vagy levegőből leülepedett ásványok halmaza 3. Átalakult: magmás vagy üledékes kőzetek anyagából képződtek a kőzetanyag nagy nyomás vagy nagy hőmérséklet hatására bekövetkezett változása során
Talajképződés folyamata: Fizikai mállás: ¾ a kőzetanyag aprózódása fizikai folyamatok hatására, kémiai és ásványtani változásokat nem vált ki ¾ Energiájának forrása: o Rétegnyomás csökkenés o Hőmérséklet változása (hőtágulás nem azonos minden kőzetalkotóra, illetve adott ásványban minden irányba) o Fagyjelenség (9%-os térfogatnövekedés, akár 22000 N/cm²) o Sókristályok növekedése (sivatagokban) o Gyökérnyomás („csak” 100-150 N/cm²) o Koptató hatás (víz, jég, szél)
¾ Csak 0.01 mm-ig tud pusztán fizikai hatásokra felaprózódni a kőzet anyaga
Kémiai mállás: ¾ kémiai és ásványtani változásokkal járó változás ¾ Kiváltó oka, hogy a mélységben keletkezett kőzetek a felszínen új körülmények közé kerülnek, megbomlanak a mélyben kialakult egyensúlyok ¾ Főbb folyamatai: o Oldódási folyamatok (vízben könnyen oldódó anyagok – alkáli- és alkáli földfémek sói – gyors kimosódása) + – o Szilikátok hidrolízise (lassan, a felszíntől befelé haladva, H és OH ionok pl.:
KAlSi3O8 + HOH → HAlSi3O8 + KOH ortoklász
alumokovasav
elsődleges szilikátok átalakulnak talajspecifikus agyagásványokká
o Savas oldatok hatása (a szilikátok mállását és a karbonátok oldódását egyaránt gyorsítják, CO2, szénsavas mész, szerves eredetű savak) o Oxidáció (gyakran kísérője vagy lényeges eleme a kémiai mállásnak, vas, jelentős térfogatnövekedéssel)
Ásványok mállással szembeni ellenállása Ásvány
Állandóság
Gipsz, mészkő, dolomit
Igen gyenge
Olivin, anorit, apatit
Gyenge
Augit, amfibol, plagioklász, biotit
Közepes
Muszkovit, ortoklász
Erős
Kvarc, magnetit, titanit, cirkon, illit, Igen erős montmorillonit, kaolinit, klorit
¾ Mállás jellege a SiO , Al O - Fe O arányok alapján lehet: 2
2
3
2
3
– Siallitos SiO2 : Al2O3 > 2:1 – Allitos SiO2 : Al2O3 > 2:1–1:1 és Al2O3> Fe2O3 – Ferralitos SiO2 : Al2O3 > 2:1–1: és Al2O3= Fe2O3 – Alferrites SiO2 : Al2O3 > 2:1–1:1 és Al2O3< Fe2O3 (talajok teljes feltárása után, kovasav/60, alumínium/100 és vas/160 alapján képzett hányadosokkal számolva – Harrasovitz szerint)
¾ A mállás nem egyelő a talajképződéssel, azt általában megelőzi, majd a talajban is folytatódik
Biológiai mállás: ¾ Biológiai ágens hatására lezajló fizikai és kémiai mállás o Elhalt anyagaikkal o Energiatermelő tevékenységükkel o Kiválasztott anyagaikkal o Szelektív anyagfelvételükkel ¾ Részleteket pl. mikrobiológián lehet tanulni
A talaj fizikai sajátságai ¾ Döntő szerepük lehet a talajban lezajló kémiai, biológiai folyamatokra, befolyásolják a termékenységet ¾ Alapvetően a 3 halmazállapotú alkotó aránya, illetve részecskemérete és térbeli elrendeződése határozza meg a fizikai tulajdonságokat
Sűrűség: általában 2,6-2,7 körüli Térfogattömeg: nagyban függ a talaj szerkezetétől, értéke 1 alattitól 1,6-ig Összporozitás: 50% fölé is mehet
ω ∗ ρb Θ= ρw
Θ = térfogatszázalékos nedvességtartalom ω = tömegszázalékos nedvességtartalom ρb = térfogattömeg ρw = víz sűrűsége (közel 1)
A talaj szemcse-méreteloszlása (textúrája) ¾ Egyik legfontosabb jellemző, sok egyéb tulajdonság függ tőle ¾ Meghatározásának elve a differenciális ülepedési sebesség alapján a Stokes-törvényt alkalmazva
2 g [ρ1 − ρ 2 ]r 2 2 v= = k ∗r 9n v = ülepedés sebessége (cm/sec) g = gravitációs gyorsulás 981 cm/sec2 ρ1 = szemcse sűrűsége g/cm3 ρ2 = közeg sűrűsége g/cm3 víz esetén kb. 1. n = ülepítő közeg belső súrlódási együttható r = részecske sugara k = adott rendszernél hőmérsékletfüggő állandó
Szemcsék méret szerinti osztályozása
Fizikai talajféleség (textúrosztály)
Szemcseösszetétel – fizikai talajféleség (textúrosztály) összefüggése
Szemcseösszetétel – kémiai összetétel összefüggése
Részecskeméret és néhány fizikai tulajdonság összefüggése
A talaj szerkezete ¾ Az elemi részecskék összekapcsolódásának eredményeképp jön létre ¾ Meghatározza a pórustér méretét és a pórusok méreteloszlását ¾ Időben változó ¾ Kötőanyagként agyagásványok, humuszanyagok, mész, vas- alumínium hidroxidok/oxihidroxidok ¾ Megítélése szemrevételezéskor nagy tapasztalatot igényel
Főbb szerkezettípusok
A talajok vízgazdálkodása ¾ Növényzet szempontjából kulcsfontosságú ¾ Hajdan egyenlő hozzáférhetőség elve, a vízállapotot a nedvességtartalommal jellemeztük (mérési nehézségek) ¾ 1950-es évektől csökkenő felvehetőség eleve ¾ Korrekt leírásához a talajban levő víz energetikai állapotát használjuk, ennek segítségével írható le honnan hova mehet a talajban (potenciál gradiens mentén)
Talajnedvesség potenciálja A talajvíz fajlagos potenciális energiáját fejezi ki egy standard referenciához (1 atm, tiszta, szabad, 20 ºC, adott magasság, pl. talajvízszint) képest „Az a tömegegységre vonatkoztatott munka, amit ahhoz kell elvégezni, hogy izoterm reverzibilis módon egy infinitezimális mennyiségű vizet a standard állapotról a talaj egy választott folyadékfázispontjára helyezzük át.” Összetevői:
ψ t = ψ g +ψ o +ψ p
ψ p = ψ +ψ a p
Ψt = összpotenciál, Ψg = gravitációs potenciál, Ψo = ozmotikus potenciál, Ψp = nyomás potenciál, ψ pa = pneumatikus potenciál, ψ pm = mátrix potenciál
m p
Nedvességtartalom és mátrixpotenciál összefüggése nem duzzadó talajban
Vízmozgás a talajban Kétfázisú talajban Darcy törvény szerint (diffúziós egyenlet analóg)
∆h ∗ F Q = Ks L Q = időegység alatt átfolyt víz mennyisége L = a vizsgált talajoszlop magassága ∆h = hidraulikus nyomáskülönbség F = a vizsgált talajoszlop keresztmetszete Ks = hidraulikus vízvezetőképesség - konstans
Háromfázisú talajban ¾ Ks függvénnyé válik, az ábra a vízpotenciál és a kapilláris vízvezetőképesség (k) összefüggését mutatja ¾ Kiemelt szerepe van a növényi vízfelvétel utánpótlásában (gyökért menti száraz zóna!)
A talaj kémiai tulajdonságai Talaj ásványi alkotórészei ¾ Talaj több mint 95%-át adják ¾ Sokfélék lehetnek, befolyásolják a talaj: • • • •
Fizikai és kémiai sajátságait Vízgazdálkodását Tápanyag-gazdálkodását Élővilágát
Talajalkotó ásványok csoportjai: 1. Kloridok ¾ NaCl sós talajokban, nálunk ritka, de sivatagi és tengermelléki talajokban fontos
2. Szulfidok ¾ Talajban pirit FeS formájában, tengermelléken gyakrabban
3. Szulfátok ¾ A gipsz (CaSO4 x 2H2O) talajok sófelhalmozódási szintjében, szikeseken Glaubersó (Na2SO4 x 10H2O) vagy keserűsó (MgSO4 x 7H2O) formájában
4. Nitrátok ¾ Szikesek felszíni sókivirágzásában a nátron-salétrom (NaNO3) keletkezik a szerves anyag lebomlása és sófelhalmozódás összekapcsolódása révén ¾ Puskapor nyerésre is használták a trágyával locsolt „salétromszérűket”
5. Foszfátok ¾ Közös forrásuk az apatit – Ca5(PO4)3F –, ahol a fluort a Cl vagy OH helyettesítheti
6. Borátok ¾ A bórax Na2B4O7 x 10H2O szikes és sós talajok sókivirágzásaiban
7. Karbonátok ¾ Gyakori talajásványok mind az elsődleges, mind a másodlagos ásványok között ¾ CaCO3 hideg oldatokból kalcit, meleg oldatokból aragonit formájában válik ki ¾ Dolomit – CaMg(CO3)2 – hideg híg, gyakori kőzet- és talajalkotó
8. Oxidok és oxidhidrátok (hidroxidok) ¾ Gyakran előforduló tömeges ásványok tartoznak ide ¾ Legfontosabbak a Fe, Al és Si oxidjai, hidroxidjai
9. Szilikátok ¾ Legfontosabb ásványos alkotók, rendkívül változatos felépítéssel ¾ Szervetlen talajkolloidok legfontosabb csoportja is ide tartozik, a kolloidális fázis minden jellemzőjével (nagy fajlagos felület, vízmegkötés, kationmegkötés)! ¾ Szilikátok osztályait az alapján különítjük el, hogy a SiO4 tetraéderek hány közös oxigénnel kötődnek szomszédaikhoz (következő oldal táblázata) ¾ Talajspecifikus szilikátok = agyagásványok mind a rétegszilikátok közül kerülnek ki, amelyek tetraéderes (SiO4)-4 és oktaéderes Al, Mg vagy Fe–hidroxidok építenek fel
A szilikátok szerkezeti osztályozása
(SiO4)-4 tetraéder valós méretarányokkal
¾ Kémiai sajátságaikat döntően az izomorf helyettesítések mértéke határozza meg (maximum 10-15% méreteltérés lehet a helyettesítő és a helyettesítendő ion mérete között) ¾ Gyakori helyettesítések: • • • •
Si4+ → Al3+ a tetraéderes rétegben Al3+ → Mg2+ a oktaéderes rétegben Al3+ → Fe2+ a oktaéderes rétegben Al3+ → Fe3+ a oktaéderes rétegben
¾ Legtöbb helyettesítés negatív töltésfelesleget eredményez, ezek mértéke és rétegek közötti megoszlása alapján tipizálhatók az agyagásványok ¾ Kaolinit típus 1:1 típusú • • •
Tetraéderes réteg Si telített 0 vagy elenyésző felületi töltés → kis kémiai aktivitás H-kötések tartják össze az 1 tetraéderes + 1 oktaéderes rétegből álló egységeket
Legfontosabb rétegszilikát típusok felépítése
¾
2:1 rétegszilikátok • 1 oktaéderes + 2 tetraéderes szint közös oxigénekkel kapcsolódik, ezekből az alapegységekből épül • az egységeket a Van der Waals erők tartják össze • ha van izomorf helyettesítés, rétegtöltés alakulhat ki, ennek mértéke meghatározó
Szerkezet és fizikai-kémiai sajátságok összefüggése ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
Méret Keménység Duzzadás Ionadszorpció Vízmegkötés Fajlagos felület • •
kaolinit – 10-20 m2/g montmorillonit – 800 m2/g
Ökológiai szempontból legfontosabb befolyásolt tulajdonságok: ¾ Higroszkóposság ¾ Ionadszorpció ¾ Ioncsere
Mindhárom szempontból a szmektit típusú agyagásványok a legaktívabbak.
Talaj szerves alkotórészei ¾ A talajban és talaj felett élő élőlények tevékenységének eredményei ¾ Forrása: • Növény elhalt szövetek (más is de ez a legtöbb) • Ezek átlagos összetétele a következő oldal ábráján • Talajba kerülésük a mi klímánkon periodikus
¾ A talajba kerülve átalakuláson mennek keresztül: • • • • •
Felaprózódnak Mélyebbre kerülnek Összekeverednek ásványos alkotókkal Kémiailag átalakulnak, lebomlanak Először ízeltlábúak, földigiliszták, majd baktériumok, gombák, sugárgombák játsszák a főszerepet
A talajba jutó növényi szerves anyag átlagos összetétele 75%
H2O Száraz anyag
25%
5%
8%
10% 8%
25% 60%
44%
Cukrok, keményítők (1-5%) Hemicellulóz (10-30%) Cellulóz (20-50%) 40%
Szénhidrátok Ligninek Fehérjék Zsírok, gyanták, tanninok
C
O
H
Hamu
Sorsa, lebomlása: ¾ Biológiai lebomlást szenved ¾ Sebessége és útja függ a: • Kiindulási anyag természetétől • Lebontás körülményeitől
Uralkodó folyamatok: ¾ Enzimatikus oxidáció → CO2, H2O, energia, hő végtermékek ¾ Esszenciális elemek (N, P, S) fölszabadulása és/vagy immobilizációja elemenként specifikus reakcióutakon (lásd mikrobiológia) ¾ Mikrobiális tevékenységnek ellenálló anyagok képződése: • Nehezen lebomlók módosításával • Mikrobiális szintézis útján
Enzimatikus folyamatok termékei: ¾ Energia, részben mikrobák fölhasználják, illetve hő formájában fölszabadul ¾ Egyszerű, nem talajspecifikus szerves anyagok ¾ Talajspecifikus szerves anyagok → humuszanyagok
Egyszerű nem talajspecifikus szerves anyagok sorsa: ¾ Mineralizáció (növényi felvétel, kimosódás (leaching), baktériumok számára energiaforrás) ¾ Immobilizáció ¾ Gáz formájában távozik
A N forrásai, formái és sorsa a talajban Növényi és állati maradványok
ió kác
lizá ció
d ék
ri fi
Imm o bi
it Den
a li zác ió
N műtrágyák a Csap
Mi ner
Atmoszféra
Minerali záció
Szerves N-készlet a talajban
á Immobiliz
ció
Szervetlen N-készlet (NH4+, NO3-) a talajban
Humuszképződés: ¾ Nagyon bonyolult, sok részletében még ma sem teljesen ismert kémiai folyamatok révén jönnek létre a humuszanyagok ¾ Kiindulási termékek: • • •
Módosult ligninek Poliszacharidok (mikrobiális termék) Poliuronidek (mikrobiális termék)
¾ Talajenzimek oxidáló hatására kinoidális szerkezetek, aromás oldalláncok, N-tartalmú aromás vegyületek kondenzáció!! ¾ Egyre nagyobb molekulatömegű, egyre kisebb aktivitású humusz vegyületek alakulnak ki ¾ Képletük csak általánosan adható meg
A szerves anyagok sorsa a talajban
A talaj humuszanyagainak főbb csoportjai és azok sajátságai
Humuszformák elkülönítése
Humusz tulajdonságai: ¾ Kolloidális méret (kivéve fulvósavak) ¾ Nagy fajlagos felület • • • •
Negatív felületi töltés Kation adszorpció Vízmegkötés Agyagásványokkal komplexet képez organominerális komplex
Talaj szerves anyagainak hatása a talajtulajdonságokra: ¾ Sötét szín ¾ Fizikai tulajdonságok közül a szerkezet kialakításában fontos, vízmegtartóképességet növel ¾ Nagy kationkicserélő kapacitás (2-3-szor nagyobb mint az ásványos kolloidoké), 30-90%-át adja az összesnek ¾ Tápanyagszolgáltató képesség
Humusz képződését befolyásoló tényezők: ¾ Klíma ¾ Textúra ¾ Drén
Humusz megoszlása a talajszelvényben : ¾ Legnagyobb mennyiségben a felső A szintben ¾ A B szintben is előfordul, de általában kevesebb
Kémhatás: ¾ Biológiai szempontból fontos (közvetlen hatás, tápanyagok hozzáférhetősége) ¾ pH-val fejezzük ki ¾ Mérése 1:2.5 talaj-víz, vagy talaj-nKCl ¾ Aktuális savanyúság ≠ rejtett savanyúság ¾ Rejtett savanyúság kifejezése • y1 – hidrolitos aciditás 1n Ca-acetát – 1 titrálás x 3.1 • y2 – kicserélhető savanyúság 1n KCl 1 kirázás x 3.5
Kationabszorbció: ¾ Negatív töltésfeleslegű felszíneken (agyagásványok, humusz anyagok) ¾ S – kicserélhető kationok mennyisége (K+, Na+, Ca2+, Mg2+), 100 g talajra mg egyenértékben adják meg BaCl2 oldattal kezelik a talajt ¾ T totális adszorpciós kapacitás (K+, Na+, Ca2+, Mg2+ + H+, Fe3+, Al3+) ¾ S/T kicsi → rossz tápanyagellátó képesség ¾ S/T nagyobb → jó tápanyagellátó képesség ¾ V = kation telítettség mértéke
Tápanyaggazdálkodás: ¾ Makroelemek – 10 – 10-2 % • N, P, K, Ca, Mg, S, Si
¾ Mikroelemek – 10-2 –10-6 % • B, Mn, Fe, Zn, Cu, Mo, Co
¾ Tápanyagtőke ≠ felvehető tápanyag • Tápanyagtőke = teljes mennyiség a talajban • Felvehető tápanyag: o o
Talajoldatban oldott tápanyag Talajkolloidok felületén adszorbeált kicserélhető iónok
¾ Tápanyagok transzportja a talajban elsősorban nem diffúzióval, hanem a vízmozgással (mass flow) ¾ Tápanyagok egy részének (pl. foszfátok) hozzáférhetősége pH-függő
A talajok osztályozása Miért? ¾ Nagyon sokféle talaj van különböző használhatósággal ¾ Szükség van tudományosan megalapozott, de a gyakorlat számára is hasznos osztályozásra, rendszerezésre ¾ Ehhez célszerűen magából a talajból kell kiindulni
Hogyan? ¾ A talaj egészét tekintetbe vevő genetikai és talajföldrajzi osztályozási rendszer alkalmazásával ¾ Pontosan definiált, a jelenlegi állapotot leíró diagnosztikus talajszintek és diagnosztikus tulajdonságok alapján álló rendszerek (USDA, FAO) alkalmazásával
Genetikai és talajföldrajzi osztályozási rendszer ¾ Genetikai, mert a talajokat fejlődésükben vizsgálja, a fejlődés egyes szakai, a típusok alkotják az osztályozás egységeit ¾ Talajföldrajzi, mert a típusokat a földrajzi törvényszerűségek alapján sorolja főtípusokba
Az osztályozás alapja ¾ A talajon felismerhető jelenségek alapján megállapított folyamattársulás adja az egységek elkülönítésének alapját ¾ A folyamattársulás a talaj kialakulása során és óta fellépő anyag- és energiaátalakulási folyamatokat foglalja magában ¾ Ezért helyes osztályozással a talaj minden tulajdonságát egyszerre jellemezzük
A talajban ható folyamatpárok: A szerves anyag felhalmozódása – a szerves anyag bomlása A talaj benedvesedése – a talaj kiszáradása Kilúgzódás – sófelhalmozódás Agyagosodás – agyagszétesés (podzolosodás) Agyagvándorlás – agyagkicsapódás Oxidáció – redukció Savanyodás – lúgosodás Szerkezetképződés – szerkezetromlás Talajerózió – talajborítás (szedimentáció)
Talajszelvény képét kialakító fontos elem- és anyagmozgási folyamatok: a) b) c) d) e) f) g) h) i)
Humuszosodás Kilúgozás Agyagosodás Agyagbemosódás Agyagszétesés Kovárványosodás Glejesedés Szikesedés láposodás
Folyamatok egymásra épülése a folyamattársulásban az erdőtalajok példáján
Magyarország talajainak főtípusai
Még vagy már nem talajok
I. Váztalajok ¾ Biológiai folyamatok hatása korlátozott ¾ Jellemző folyamatai lehetnek: o o o o
Humuszosodás Talajképződés termékeinek elszállítása Talajszemcsék mozgása Kőzet ellenállás
I.1 Köves, sziklás váztalajok ¾ Nincs összefüggő talajréteg (sziklákkal váltakozik) ¾ Mélysége < 10 cm ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Talajképződés termékeinek elszállítása Jellemző: Kőzet ellenállás Kísérő: Humuszosodás, Talajszemcsék mozgása
I.2 Kavicsos váztalajok ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
Folyami árterek kavicshátain Tiszta kavics fedőréteg (iszap, homok berakódással) Sekély termőréteg Kavicstartalom >> 50 % Folyamatai: o o o
Uralkodó: ∅ Jellemző: Kőzet ellenállás Kísérő: Humuszosodás
I.3 Földes kopárok ¾ Erózió következtében felszínre kerülő laza üledékes kőzeten keletkeznek ¾ Humuszos szint vastagsága < 10 cm ¾ Altípusait karbonát jelenléte/hiánya alapján különítik el ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: ∅ Jellemző: Talajképződés termékeinek elszállítása Kísérő: Humuszosodás
I.4 Futóhomok és jellegtelen homoktalajok ¾ Még nem ismerhetők fel a talajképződés bélyegei ¾ Humuszos szint vastagsága < 10 cm ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Kőzetellenállás Jellemző: Talajszemcsék mozgása Kísérő: ∅
¾ Altípusai: o o o
Karbonátos Nem karbonátos Lepelhomok: maximum 1-2 méteres homok iszapos, löszös, vagy eltemetett humuszos talajszintre települve
Karbonátos futóhomok (Kiskunság)
Lepelhomok
I.5 Humuszos homoktalajok ¾ ¾ ¾ ¾
Humuszos szint morfológiailag megfigyelhető Humusztartalom > 1% Humuszos réteg < 40 cm Folyamatai: o o o
Uralkodó: ∅ Jellemző: Humuszosodás Kísérő: Talajszemcsék mozgása, kőzetellenállás
¾ Altípusai: o o o
Karbonátos Nem karbonátos Kétrétegű homok
Karbonátos humuszos homok (Bugac) Eltemetett talajrétegekkel
II. Kőzethatású talajok ¾ ¾ ¾ ¾
Erős humuszképződés Talajképző kőzet függő organominerális komplex Kis mértékű kilúgzás Jellemző folyamatai lehetnek: o o o o
Humuszosodás Kilúgzás Humuszkötés Ca által Humuszkötés agyagásvány által
II.1 Humuszkarbonát talajok ¾ Laza üledékes, szénsavas meszet tartalmazó talajképző kőzeten (lösz, márga) keletkeznek ¾ Morzsás vagy szemcsés szerkezetű, 2-5% szerves anyagot tartalmazó humuszos réteg ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás Jellemző: Humuszkötés Ca által Kísérő: Humuszkötés agyagásvány által
II.2 Rendzina talajok ¾ Tömör, szénsavas meszet tartalmazó talajképző kőzeten (mészkő, dolomit) keletkeznek, melynek málladéka kevés szilikátos anyagot tartalmaz ¾ Sekély termőréteg ¾ Köves ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás Jellemző: Humuszkötés Ca által Kísérő: Kilúgzás, humuszkötés agyagásvány által
¾ Altípusai: o o o
Fekete rendzinák: kevés idegen anyagot tartalmazó talajképző kőzet Barna rendzinák: talajképző kőzet mállásakor szilikátok is keletkeznek Vörösagyagos rendzinák
Fekete rendzina (Bükk)
Fekete rendzina
Barna rendzina (Bükk)
II.3 Fekete nyiroktalajok ¾ Tömör, nem karbonátos talajképző kőzetek (andezit, bazalt és tufáik) málladékán keletkeznek ¾ Közel semleges pH ¾ Morzsás vagy szemcsés szerkezet ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás Jellemző: Humuszkötés agyagásvány által Kísérő: Kilúgzás
Fekete nyirok (erubáz)
II.4 Ranker talajok ¾ Szilikátos, tömör talajképző kőzeten kialakult kőzethatású talajok ¾ Főleg erdész termőhelyleírások ismerik ¾ Altípusok alapkőzet szerint különíthetők el ¾ Morzsás vagy szemcsés szerkezet ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Kilúgzás Jellemző: Humuszosodás Kísérő: Humuszkötés agyagásvány által
III. Barna erdőtalajok ¾ Humid klímájú területeink zonális talajai ¾ Erős humuszképződés ¾ Típusok elkülönítésében fontos mutató a textúrdifferenciálódás és az agyagszétesés mértékét mutató hányados :
[ Agyag ]B TH = [ Agyag ] A
⎡ SiO2 ⎤ ⎢R O ⎥ ⎣ 2 3 ⎦A ASzH = ⎡ SiO2 ⎤ ⎢R O ⎥ ⎣ 2 3 ⎦B
¾ Jellemző folyamatai lehetnek: o o o o o o o o
Humuszosodás Kilúgzás Agyagosodás Agyagvándorlás Agyagszétesés Redukció Kovárványosodás Savanyodás
III.1 Karbonátmaradványos barna erdőtalajok ¾ Vagy a gyenge kilúgzás, vagy a rövid idő miatt szénsavas mész marad a szelvényben ¾ Kis mértékű savanyodás ¾ Erőteljes humuszosodás, Ca-humát képződéssel ¾ A és B szint nem különül el élesen, textúrdifferenciáció nincs ¾ A szint szerkezete morzsás, a B szinté szemcsés ¾ Általában foltokban elterjedt barnaföldek és csernozjom BET területén lejtős, erodált felszíneken ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: ∅ Jellemző: Humuszosodás Kísérő: Kilúgzás, agyagosodás
III.2 Csernozjom barna erdőtalajok ¾ Két folyamat nyomait viseli: o o
Kilúgzás → vasas agyagosodás Humuszosodás → csernozjom jelleg
¾ Kis mértékű savanyodás, pH > 6.5 ¾ Erőteljes, mély, gyakran a B szintbe nyúló humuszosodás ¾ A és B szint nem különül el élesen, textúrdifferenciáció nincs ¾ A szint szerkezete morzsás, a B szinté szemcsés ¾ Általában barnaföld kerül csernozjomképződés hatása alá ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Kilúgzás Jellemző: Humuszosodás, agyagosodás Kísérő: ∅
Csernozjom BET
III.3 Barnaföldek (Ramann-féle BET) ¾ ¾ ¾ ¾
Erőteljes agyagosodás Gyenge savanyodás Gyenge textúrdifferenciáció (TH < 1,2) A szint 20-30 cm, barnás, morzsás vagy szemcsés szerkezetű, gyengén savanyú vagy semleges, átmenet B szintbe fokozatos, de rövid ¾ B szint szemcsés vagy diós szerkezetű, ∅ agyaghártya, enyhén savanyú vagy semleges, y1 és y2 kicsi, bázistelítettség > 60%, Ca az uralkodó kicserélhető kation ¾ Humusztartalom erdő alatt 6-8% ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, Kilúgzás Jellemző: Agyagosodás Kísérő: Agyagvándorlás
III.4 Agyagbemosódásos barna erdőtalajok ¾ Erőteljes agyagosodás ¾ Jól látható szintekre tagozódás o o
Fakó kilúgzási szint Sötétebb agyaghártyás felhalmozódási szint
¾ 1,2 < TH < 1,5 ¾ ASzH ≈ 1 ¾ A szint 10-20 cm, 5-8% szerves anyag, fakó-sárgás vagy barnás szürke, szerkezete szárazon poros vagy leveles, pH 6,2-6,4, y1 ≈ 10, y2 ≈ 3, bázistelítettség 40-60% ¾ B szint sötétebb vörösesbarna, diós, szárazon hasábos szerkezetű, agyaghártya, pH 6,2-6,4, bázistelítettség < 60%, gyakori vaskiválások
¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, kilúgzás, agyagosodás, savanyodás Jellemző: Agyagvándorlás Kísérő: Agyagszétesés, kovárványosodás
¾ Altípusok: o o o
Gyengén podzolos ABET: 1,5 > ASzH > 1,2 Típusos ABET: ASzH < 1,2 Mélyben kovárványos ABET
Nem podzolos ABET
Nem podzolos ABET
Nem podzolos ABET mezőgazdasági művelés alatt
III.5 Podzolos barna erdőtalajok ¾ Agyagszétesés + erős savanyodás, ASzH > 1,5 ¾ Jól látható szintekre tagozódás o o
Fakó kilúgzási szint Sötétebb agyaghártyás felhalmozódási szint
¾ A szint kifehéredik a podzolosodás mértékének függvényében, A1: vékony humuszos, A2: szárazon poros vagy leveles szerkezetű, fakó, pH: 5,5-6,2, y1:10-15, y2≈5, bázistelítettség 40-60% ¾ B szint rozsdabarna, szabad Fe-oxidhidrátok, diós vagy hasábos szerkezetű, agyaghártya, A-B átmenet rövid, zegzugos lefutású
¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, kilúgzás, agyagosodás, agyagvándorlás, savanyodás Jellemző: Agyagszétesés Kísérő: Redukció, kovárványosodás
¾ Altípusok: o o o
Erősen podzolos: A2 erősen fejlett, legalább 20 cm, ASzH≈2 Közepesen podzolos: A2 erősen fejlett, legalább 20 cm, 1,5 < ASzH < 2 Mélyben kovárványos: homokon, B szint alul kovárványcsíkos
III.6 Pangóvizes (pszeudoglejes) barna erdőtalajok ¾ Szürke márványozottság a felhalmozódási szintben, repedések, gyökérjáratok mentén ¾ A szint erősen kialakult, 30-40 cm ¾ B szint barnás, fakószürke márványozottsággal, vasszeplők, A-B határán vasborsók, átmenet rövid, B-C átmenet fokozatos, nehezen látható ¾ Egész szelvényben jelentős savanyúság, pH < 6, y1 és y2 nagy, bázistelítettség 20-40% ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, kilúgzás, agyagosodás, agyagvándorlás, agyagszétesés, savanyodás Jellemző: Redukció Kísérő: ∅
III.7 Kovárványos barna erdőtalajok ¾ Homokon kialakult szelvényekben ¾ A szint 30-50 cm, de egész 80 cm is lehet, általában gyengén savanyú, csekély humusztartalommal (1-2%) ¾ B szint kovárványcsíkok formájában, vastagsága 1m vagy több, egyes csíkok néhány cm szélesek, csíkok között 520 cm, bázistelítettség > 60% ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, kilúgzás, agyagosodás, agyagvándorlás, savanyodás Jellemző: Kovárványosodás Kísérő: Agyagszétesés
Kovárványos BET
III.8 Savanyú, nem podzolos barna erdőtalajok ¾ Erős savanyodás, savanyú mull típusú humuszosodás ¾ Általában agyagpalán, filliten, porfirite, hidroandeziten alakul ki ¾ A szint barnásfekete, szemcsés vagy morzsás szerkezetű, sok szerves anyag, pH 3,5-4,5, y1 ≈ 100 bázistelítettség 20-30%, átmenet B-be éles ¾ B szint pH 5 körül, y1: 20-30 ¾ Kicserélhető Fe és Al koaguláló hatása gátolja az agyagvándorlást ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, kilúgzás, agyagosodás, Jellemző: Savanyodás Kísérő: ∅
Savanyú nem podzolos BET
IV. Csernozjom talajok ¾ Közel egyensúlyi vízgazdálkodási típust adó klímában kialakuló zonális talajok ¾ Erős humuszképződés ¾ Kedvező morzsás szerkezet ¾ Ca-telített talajoldat mozog a szelvényben ¾ Eredeti sztyepp, erdős-sztyepp növényzet ¾ Jellemző folyamatai lehetnek: o o o o o
Humuszosodás Kilúgzás Szénsavas mész-fluktuáció Sófelhalmozódás Vasmozgás
IV.1 Öntés csernozjomok ¾ Szelvény öntés jellegét részben elfedi, társul hozzá a szerves anyag felhalmozódása ¾ Szelvény rétegezett, egész szelvényben apró rozsdafoltok ¾ Csernozjom jelleg nem teljesen kifejlett (szerkezet kevéssé morzsás, humuszos szint átmenete rövid, Ca profil nem jellegzetes) ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, Jellemző: Kilúgzás Kísérő: ∅
IV.2 Kilúgzott csernozjom talajok ¾ Szénsavas meszet csak a humuszos szint alatt tartalmaz ¾ A egyenletesen humuszos, B fokozatosan csökkenő humusz tartalom = csernozjom B ¾ Sok állatjárat, morzsás szerkezet ¾ Semleges kémhatás, feltalajban 70-80% bázistelítettség, ami lefelé fokozatosan nő, Ca az uralkodó kicserélhető kation ¾ Vízoldható sók mennyisége kicsi ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, Jellemző: Kilúgzás Kísérő: ∅
IV.3 Mészlepedékes csernozjom talajok ¾ Elnevezését a 30-70 cm közötti mészlepedékről kapta, ami a szelvényben mozgó szénsavas mész kicsapódásából ¾ Asz leromlott szerkezetű, alul tömődöttebb (eketalp), semleges vagy enyhén lúgos, kisebb mennyiségű szénsavas mész, egyenletesen humuszos (3-4%), ¾ B fokozatosan csökkenő (3%→1%) humusz tartalom = csernozjom B, ezzel együtt világosodik, illetve nő a mésztartalom, morzsás szerkezet ¾ Sok állatjárat, mészgöbecsek, löszbabák ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, Jellemző: Szénsavasmész-fluktuáció Kísérő: Kilúgzás, sófelhalmozódás
¾ Altípusok: o o o
Típusos Alföldi: a Tisza-völgy több agyagos részt tartalmazó vízben kiülepedett löszös üledékein alakult ki Mélyben sós: B szint alsó részében és C-ben oldható sók koncentrációja > 0,1%
Alföldi csernozjom
IV.4 Réti csernozjom talajok ¾ Gyenge vízhatás is érvényre jut, a levegőtlenség okozza a eltéréseket a mészlepedékes csernozjomtól: o o o o
Vasmozgás nyomai láthatók, rozsdafoltok, vasszeplők Humuszos szint sötétebb, élesebb, rövidebb átmenet, Fehumátok is Szerkezet inkább szemcsés-poliéderes Csernozjom B vastagsága kisebb
¾ Karbonát profil inkább réti jellegű
Mészlepedékes
Réti
¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, Jellemző: Vasmozgás Kísérő: Kilúgzás, szénsavasmész- fluktuáció, sófelhalmozódás
¾ Altípusai: o o o o
Karbonátos: A szintben van szénsavas mész Nem karbonátos: A szintben nincs szénsavas mész Mélyben sós: B szintben v talajképző kőzet határán Szolonyeces: B szintben sófelhalmozódás, kicserélhető Na > 5S%
V. Szikes talajok ¾ Kialakulásukat döntően befolyásolja a talajoldat oldott sótartalma ¾ Na sók állapotai: o o o
Talajoldatban oldva Kristályos só formájában kiválva Na+ a talajkolloidok felületén adszorbeálódva
¾ Jellemző folyamatai lehetnek: o o o o o
Humuszosodás Kilúgzás Sófelhalmozódás Oszlopos szint kialakulása Sztyeppesedés
Sófelhalmozódás Na+/(Ca2++Mg2+) Mg2+ /Ca2+ jellege Nátriumos >2 Mg-nátriumos
1-2
>1
Ca-nátriumos
1-2
<1
Ca-Mg-os
<1
<1
Mg-Ca-os
<1
>1
Sófelhalmozódás jellege anionok Karbonátos
Karbonát > 20%
Karbonátos-szulfátos
Karbonát+szulfát > 50%
Karbonátos-szulfátoskloridos Karbonátos-kloridos
20% - 50% - 30% Karbonát+Klorid > 30%
V.1 Szoloncsák talajok ¾ Vízben oldható Na sók maximális felhalmozódása a felső szintben (0,3-0,5%): ¾ Szelvény gyengén tagolt, kedvezőtlen fizikai tulajdonságok ¾ pH lúgos ¾ Gyengén humuszosodott, vízben mozgékony Na-humátok ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Kicserélhető Na+, Jellemző: Sófelhalmozódás Kísérő: Humuszosodás
¾ Altípusai: o o o
Karbonátos Karbonát-szulfátos Karbonát-kloridos
Karbonátos szoloncsák
V.2 Szoloncsák-szolonyec talajok ¾ Szoloncsák jellegű talajok + kifejezettebb szintekre tagozódás, oszlopos szerkezetű B szint megjelenése ¾ A szint kb. 5 cm világos szürke, laza, szerkezet nélküli, éles átmenet ¾ B szint tömődöttebb, szürkésbarna, B1 oszlopos, B2 prizmás szerkezetű, erősen lúgos ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Sófelhalmozódás, kicserélhető Na+, Jellemző: Oszlopos szint Kísérő: Humuszosodás
¾ Altípusai: o o o
Karbonátos Karbonát-szulfátos Karbonát-kloridos
Szoloncsák-szolonyec
V.3 Réti szolonyec talajok ¾ Vízoldható Na sók maximuma mélyebbre kerül a szelvényben → felső szintben kevés vagy nincs vízoldható só, de a kicserélhető Na tart > 15S% ¾ A szint < 15 cm, egér szürke, poros vagy lemezes szerkezetű, pH enyhén savanyútól enyhén lúgosig ¾ B szint tömődöttebb, több agyagot tartalmaz, sötétszürkés, oszlopos szerkezetű, kicserélhető Na tart > 20S%, alsó felében vasa foltok, borsók
¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, sófelhalmozódás, kicserélhető Na+, Jellemző: Oszlopos szint Kísérő: Kilúgzódás
¾ Altípusai: o o o
Kérges: A < 5-7 cm Közepes: A = 8-20 cm Mély: A > 20 cm
Közepes réti szolonyec
V.4 Sztyeppesedő réti szolonyec talajok ¾ Szikes talajokon talajvízszint csökkenése után megfelelő klímában sztyeppesedés indul meg ¾ A szint egyre inkább a réti csernozjomokra kezd hasonlítani ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, kilúgzódás sófelhalmozódás, kicserélhető Na+, oszlopos szint Jellemző: Sztyeppesedés Kísérő: ∅
V.5 Másodlagosan elszikesedett talajok ¾ Csernozjom, réti vagy öntéstalajok jellegzetességei mellett szikesedésre jellemző tulajdonságok jelennek meg ¾ Gyakran helytelen öntözés hatására, a megemelkedett talajvízszint miatt ¾ Altípusokat az eredeti talajtípus alapján különíthetünk el ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás Jellemző: Sófelhalmozódás, kicserélhető Na+ Kísérő: ∅
VI. Réti talajok ¾ Keletkezésükben az időszakos túlnedvesedés (felületi víz, magas talajvíz) hatására kialakult levegőtlenség döntő befolyású a szerves anyag formájára, redukció következményei ¾ Nagy tápanyagtőke, de rossz hozzáférhetőség jellemzi ¾ Jellemző folyamatai lehetnek: o o o o
Humuszosodás (mindig fekete, redukált körülmények között Fe2+ kapcsolt, humuszos szint alsó határa éles) Kilúgzás (felszíni odafolyás miatt) Sófelhalmozódás Kicserélhető Na+ (mindig < 15S%)
VI.1 Szoloncsákos réti talajok ¾ Morfológiája réti jellegű o o
Humuszos A fekete Hasábos B fekete, egész szelvényben vasmozgás jelei
¾ Sófelhalmozódás B szint alján vagy alatta ¾ Mészprofil változatos lehet ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, vasmozgás, kicserélhető Na+ Jellemző: Sófelhalmozódás, Kísérő: ∅
Szoloncsákos réti talaj
VI.2 Szolonyeces réti talajok ¾ Réti talaj „kis szépséghibával” vagyis kismértékű szikesedéssel kicserélhető Na+ = 5-15 S% ¾ Morfológiája réti jellegű o o
Humuszos A fekete Hasábos B fekete, egész szelvényben vasmozgás jelei
¾ Sófelhalmozódás B szint alján vagy alatta ¾ Mészprofil változatos lehet ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás, vasmozgás, Sófelhalmozódás Jellemző: Kicserélhető Na+, Kísérő: Kilúgzódás
VI.3 Típusos réti talajok ¾ A szint egyenletesen humuszos, sötét fekete, szemcséssokszöges szerkezetű, átmenet B-be fokozatos, szerkezet hasábosodik Na+ = 5-15 S% ¾ B szint csökkenő humuszosodás, hasábos szerkezet, vasborsók, glej, mészgöbecsek, mészkőpadok ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Humuszosodás Jellemző: Vasmozgás Kísérő: Kilúgzódás, sófelhalmozódás, kicserélhető Na+,
¾ Altípusok: o o o o
Karbonátos: Oldható sók < 0,15% a felső 150 cm-ben Nem karbonátos: Oldható sók < 0,15% a felső 150 cm-ben Mélyben sós: Oldható sók > 0,15% a felső 150 cm-ben Mélyben szolonyeces: C szintben kicserélhető Na+ = 5-20 S%
Típusos réti talaj
VI.4 Öntés réti talajok ¾ Általában 30-40 cm humuszos szint 2-3% szerves anyag ¾ Szerkezet csak gyengén szemcsés, vasborsók, mészgöbecsek hiányoznak ¾ Öntés rétegezettsége még megmaradt ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: ∅ Jellemző: Humuszosodás Kísérő: Vasmozgás
VI.5 Lápos réti talajok ¾ Feltalaj szerves anyag tartalma 4-10% homokon, illetve 7-20% vályog- és agyagtalajoknál ¾ Feltalaj szerkezete lazább, morzsalékosabb a típusos rétinél ¾ Mélység felé élesen határolt humuszos szint ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Vasmozgás Jellemző: Humuszosodás Kísérő: ∅
¾ Altípusok: o o o
Típusos Szoloncsákos Szolonyeces
VI.6 Csernozjom réti talajok ¾ Hosszabb ideje vízmentes réti talajok átalakulásával jönnek létre ¾ Szerves anyaguk csernozjom jellegű, csak a mélyebb szintek rozsdafoltjai és a mészfelhalmozódás jellege réti ¾ Folyamatai: o o o
Uralkodó: Vasmozgás Jellemző: Humuszosodás Kísérő: Kilúgzódás, sófelhalmozódás
¾ Altípusok: o o o o
Karbonátos Nem karbonátos Mélyben sós Mélyben szolonyeces
VII. Láptalajok ¾ Állandó vízborítás alatt képződtek ¾ Jellemző folyamatai lehetnek: o o o o
Tőzegképződés Humuszosodás Kotusodás Kiszáradás
¾ Részletesen nem tárgyalt típusai: Mohaláptalajok Rétláptalajok Lecsapolt és telkesített rétláptalajok
Kotus rétláptalaj
VIII. Mocsári erdők talajai ¾ Állandó vízbőség és az erdős vegetáció együttes jelenléte határozza meg tulajdonságait ¾ Az erdő alatt nem történik meg a réti vagy lápi talajokra jellemző szerves anyag felhalmozódás ¾ Jellemző folyamatai lehetnek: o o o o
Humuszosodás Kilúgzódás Redukció Savanyodás
IX. Folyóvizek, tavak üledékeinek és a lejtők hordalékainak talajai ¾ „Még nem talajok” ¾ A biológiai folyamatok időről-időre új felszínen hatnak ¾ Jellemző a réteges felépítés (nem szintek!!) ¾ Jellemző folyamatai lehetnek: o o o
Humuszosodás Hordalékborítás Redukció
IX.1 Nyers öntéstalajok ¾ Folyóvizek, tavak fiatal képződményei ¾ Szerves anyag mennyisége < 1% ¾ Nincs kialakult szelvény-szerkezet
IX.2 Humuszos öntéstalajok ¾ ¾ ¾ ¾
Folyóvizek, tavak fiatal képződményei Szerves anyag mennyisége 1–2 % Humuszos réteg vastagsága 20 – 40 cm Nincs kialakult szelvény-szerkezet
Humuszos öntéstalaj (szerves anyag > 1%)
Eltemetett humuszos öntéstalaj
IX.3 Lejtőhordalék talajok ¾ Egyes rétegeket nem köti össze genetikai kapcsolat, mert nem helyben képződtek ¾ Összetételük függ a felettük levő „hordalékforrás” talajától
Magyarország talajtérképe
Magyarország egyszerűsített talajtérképe
