Term helyismerettan • • • • • • • • • • • •
Term hely fogalma Talajképz tényez k Legfontosabb talajképz ásványok és k zetek A talajok szövete A talajok él világa A talajok szerves anyaga Talajkolloidika (A talajok kémiai tulajdonságai) A talajok szerkezete A talajok h - és leveg gazdálkodása A talajok tápanyag-gazdálkodása A talajok osztályozása A term hely és a vízgazdálkodás t
Talajok kémiai tulajdonsága • Vízben oldható sók mennyisége és összetétele • Kolloidkémiai reakciók • A talaj kémhatása, savanyúsága • A redukció és oxidáció szerepe a talajban
Oldható sók a talajban • Talajokban mindig vannak oldható vegyületek • Ezek viselkedése nagymértékben különbözik
Talajkolloidok • Kis méret , igen nagy fajlagos felülettel rendelkez részecskék • Homogén (pl. valódi oldatok) és heterogén (eltér fázisokból állnak) rendszerek közötti átmenetet képviselik • Méretük: 1-500 nm (talajokban 0,002 mm = 2 m) (pl. agyagásvány)
Kationcsere-kapacitás (T-érték) • Kifejezi, hogy egységnyi tömeg talaj meghatározott pH esetén - mennyi kationt tud kicserélhet formában megkötni • Mértékegysége mgeé (milligrammegyenérték/100 g talaj) (egyenértéktömeg = atomtömeg / vegyérték) • T = (Ca2+ +Mg2+ +Na+ +K+ +Al3+ +H3O+) mgeé / 100 g talaj
T-érték mennyisége • • • • • •
Szövet T-érték (mgeé/100 g talaj) homok <5 homokos vályog 5-10 vályog 10-20 agyagos vályog 20-30 agyag >30
T-érték meghatározása • A talaj 8,1 pH-jú BaCl2-al, vagy 8.2 pH-jú Na-acetáttal Ba- ill. Na-talajjá alakítjuk • CaCl2, illetve 7-es pH-jú NH4-acetáttal lecseréljük a megkötött telít kationt • Meghatározzuk a megjelent Ba- ill. NH4koncentrációt
Kicserélhet bázisok mennyisége (S-érték) • S = (Ca2+ +Mg2+ +Na+ +K+) mgeé / 100 g talaj • Meghatározása: talajt BaCl2-al vagy NH4acetáttal kezeljük, megmérjük a kicserét ionok mennyiségét • T-S érték: A savanyító hatású kicserélhet kationok mennyisége
• • •
Bázistelítettség % (V %) V % = S / T * 100 V % > 80 % - telített, 50 - 80 telítetlen, gyengén telítetlen, V % < 50 er sen telítetlen • Telítetlenségi % (U %) • U % = (T-S) / T * 100 = 100 - V
A talaj savanyúsága és lúgossága • • •
Talajok kémhatása Talajok savanyúsága Talajok lúgossága
A talaj kémhatása • A kémhatás azt jelenti, hogy az oldatban vagy szuszpenzióban milyen a hidróniumés a hidroxilionok aránya • pH-érték fogalma: oldat hidrogén-ion koncentrációjának negatív 10-es alapú logaritmusa
Kémhatás meghatározása • Módszer száraz talaj és folyadék 1 : 2,5 arányú szuszpenziójában mérjük • Vizes és KCl-es (CaCl2) kémhatása
A vizes kémhatás osztályozása • • • • • • •
er sen savanyú pH < 4,5 savanyú pH = 4,5 - 5,5 gyengén savanyú pH = 5,5 - 6,8 közömbös (semleges) pH = 6,8 - 7,2 gyengén lúgos pH = 7,2 - 8,5 lúgos pH = 8,5 - 9,0 er sen lúgos pH > 9,0
A talaj savanyúság formái • Összes savanyúság – Aktív savanyúság – Potenciális savanyúság
Aktív savanyúság • H3O+-ionok a talajoldatban – vizes szuszpenzióban mért pH, a talajoldat lehetséges H+-koncentrációját fejezi ki (nem adja meg a talajkolloidok proton leadó képességét)
Potenciális savanyúság • Rejtett (potenciális) savanyúság - savanyú talajokban H+ és az Al3+ ionok többsége a kolloidok felületén található, körülmények változásával ezek is megjelenthetnek a talajoldatban
Potenciális savanyúság csoportosítása • Kicserélhet savanyúság (y2) • Hidrolitos, hidrolízises savanyúság (y1)
Kicserélhet savanyúság (y2)
• Kolloidokon adszorbeált Al3+ és H3O+-ionok okozzák, amelyek KCl-oldattal lecserélhet k, mivel a K+-ionok lecserélik a permanens töltési helyeken lév ket - csak er sen savanyú talajoknál van ilyen • Egysége 50 g talajra es savanyúság
Hidrolitos, hidrolízises savanyúság (y1) • A kötött (nem kicserélhet ) protonokat nehéz felszabadítani, erre 8,2 pH-jú kalciumacetátot használunk • Ez a protonokat lecseréli (helyükre Cakerül), majd ecetsav képz dik
Ca-aetátos extrakcióval felszabadítható savanyúság formák • y1 (hidrolitos) nagyobb, mint az y2 (kicserél dési) • y2 csak 5,0 pH alatt jelent s
Savanyú talajok javítása • Talajok telítetlenségét (savanyúságát) Catartalmú vegyületekkel lehet csökkenteni
A talaj lúgossága • A talajok er sen lúgos kémhatása (pH >8,5) még kedvez tlenebb • Na+-ionok szerepe • Szerkezet, víz- és tápanyag-gazdálkodás • Javítása: Ca-tartalmú anyagokkal (gipsz)
Redoxi folyamatok a talajban • Oxidáció - elektronleadás, redukció elektronfelvétel • Redox reakció akkor, ha jelen van elektron leadó és felvev anyag is: • 2Fe(OH)3+ H2S + 4 H+=2 Fe2++S(0)+ 6H2O • ox. szám: • (+3) (-2) (+2) (0)
Redoxpotenciál • Redoxi rendszerek oxidált és redukált anyagokat együttesen tartalmazó rendszerek • Redoxpotenciál (Eh) - az oxidált vagy redukált anyag mennyiségét l függ (potenciakülönbséget mérünk)
A redoxpotenciált befolyásoló tényez k • Több oxidált alkotórész, n redoxpotenciál • Meghatározó: talajok leveg zöttsége, talajok víztartalma (gyors változás), talaj kémhatása (savanyodással n ) • Talajban következ oxidáló szerek (elektronakceptorok) vannak: O2, NO3-, Mn(III)- és Mn(IV)-oxidok, MnOOH, Fe(III)-vegyületek, SO42--ionok
Redoxpotenciál • Elektrondonorok: növényi maradványok, talaj szerves C-tartalma, szerves anyagok nitrogén- és kéntartalmú, S2-. Fe2+- és Mn2+ionok
A talaj pufferoló hatása • A talajok a bekerül anyagok hatását tompítani (pufferolni) tudják – sav / bázis pufferképesség – tápelem és toxikus elem megköt képesség
A talaj sav/bázis pufferképessége • Savat és lúgot adunk a talajhoz és mérjük a pH-változást (eredmény: mgeé/100g/pH)
Pufferanyagok • CaCO3
• • •
Talajkolloidok (humusz- és agyag) Agyagásványokhoz kötött Al-hidroxidok Szilikátok (málláskor proton képz dik)
Tápelem- és toxikuselemleköt képesség
• Pufferoló képesség: • Tápanyag kihasználása: tápanyagkapcitás faktor (Qfaktor) - kicserélhet és mobilizálható rész • tápanyagintenzitásfaktor (I- v. C-faktor) - oldatban lév rész • 1-kisebb pufferoló talaj
A reakciók id beni lefolyása • Az egyes talajkémiai reakciók id szükséglete
