Kutatásunk során a belvíz talajszerkezetre gyakorolt hatását modelleztük háromszor ismételt nedvesítési–száradási ciklussal (WDC) négy darab, közel 10 ezer cm3 térfogatú, bolygatatlan talajmintán.
A talajszerkezet változását vizsgáltuk komputertomográffal (CT), annak érdekében, hogy 1) a minták belso szerkezeti viszonyait láthatóvá tegyük, 2) a mintavételezéssel járó, zavaró falhatást kiküszöbölhessük és 3) a nedvesítési–száradási ciklusok után összehasonlító elemzést végezhessünk.
A három nedvesedési-száradási ciklusból álló kísérlet során az eredendően talajhibától mentes, jó vízgazdálkodású, jó minoségű talajmintákat 880 × 880 µm2 pixel felbontásban felvételeztük komputertomográffal. Meghatároztuk a vizsgálat szempontjából reprezentatív elemi térfogatot, majd a talajoszlopokat e térfogati elemekre osztva elemeztük tovább. A CT-vel mért, sűrűséget jelző Hounsfield-egységeket átszámoltuk száraz térfogattömeg értékekre.
A kísérlet eredményeként a bolygatatlan minták kismértékű térfogattömeg növekedését, valamint a nagyobb méretű pórusok arányának csökkenését figyeltük meg. Ezáltal igazoltuk, hogy talajművelési beavatkozás nélkül, a belvíz okozta tartós vízborítás alatt álló talajok szerkezeti degradációja a későbbiekben tovább növelheti a területen a belvízkockázatot.
ANDERSON, S. H., PEYTON, R. L. & GANTZER, C. J., 1990. Evaluation of constructed and natural soil macropores using X-ray computed Tomography. Geoderma. 46. 13–29.
BARNA, GY., DUNAI, A., MAKÓ, A., TÓTH, Z., BARTON, G. & LAMORSKI, K., 2013. Comparative analysis of the organic liquid conductivity of soil samples treated with cationic surfactant. Georgikon for Agriculture. 18. 41–55.
BORGES, J. A. R. & PIRES, L. F., 2012. Representative elementary area (REA) in soil bulk density measurements through gamma ray computed tomography. Soil & Tillage Research. 123. 43–49.
BUZÁS I. (szerk.), 1988. Talaj- és agrokémiai vizsgálati módszerkönyv 2. A talajok fizikai-kémiai és kémiai vizsgálati módszerei. Mezőgazdasági Könyvkiadó Válla-lat. Budapest.
CRESTANA, S. & VAZ, C. M. P., 1998. Non-invasive instrumentation opportunities for characterising soil porous system. Soil & Tillage Research. 47. 19–26.
CRESTANA, S., MASCARENHAS, S. & POZZI-MUCELLI, R. S., 1985. Static and dynamic 3 dimensional studies of water in soil using computed tomographic scanning. Soil Science. 140. 326–332.
DI STEFANO, C., FERRO, V. & MIRABILE, S., 2010. Comparison between grain-size analyses using laser diffraction and sedimentation methods. Biosystems Engineer-ing 106. 205–215.
GÁL N . & FARSANG A., 2012. Belvízi elöntés hatása a talajminőségre, különös tekintet-tel a talajszerkezeti változásokra. In: Sokarcú Klímaváltozás. (Szerk.: RAKONCZAI, J., LADÁNYI, ZS. & PÁL-MOLNÁR, E.) 77–89. GeoLitera. Szeged.
GÁL, N. & FARSANG, A., 2013. Weather extremities and soil processes: Impact of excess water on soil structure in the Southern Great Hungarian Plain. In: Geomorphological Impacts of Extreme Weather: Case Studies from Central and Eastern Europe. (Ed.: Lóczy, D.) 313–325. Springer Science+Business Media. Dordrecht.
GANTZER, C. J. & ANDERSON, S. H., 2002. Computed tomographic measurement of macroporosity in chisel-disk and no-tillage seedbeds. Soil & Tillage Research. 64. (1–2) 101–111.
GYARMATI B. , 2013. Gázdiffúzió modellezése bolygatatlan talajoszlopokban a talaj-szerkezet függvényében. PhD értekezés, Szent István Egyetem. Gödöllő
HAINSWORTH, J. M. & AYLMORE, L. A. G., 1983. The use of computer-assisted tomography to determine spatial distribution of sol water content. Australian Jour-nal of Soil Research. 21. 435–443.
HILLEL, D. , 2004. Introduction to environmental soil physics. Elsevier Academic Press. New York.
JÉGOU, D., BRUNOTTE, J., ROGASIK, H., CAPOWIEZ, Y., DIESTEL, H., SCHRADER, S. & CLUZEAU, D., 2002. Impact of soil compaction on earthworm burrow systems us-ing X-ray computed tomography: preliminary study. European Journal of Soil Bi-ology. 38. 329–336.
KUN, Á. , KATONA, O., SIPOS, GY. & BARTA., K., 2013. Comparison of pipette and laser diffraction methods in determining the granulometric content of fluvial sediment samples. Journal of Environmental Geography, 6. (3–4) 49–54.
LANGMAACK, M., SCHRADER, S., RAPP-BERNHARDT, U. & KOTZKE, K., 1999. Quantita-tive analysis of earthwormburrow systems with respect to biological soil-structure regeneration after soil compaction. Biology and Fertility of Soils. 28. 219–229.
LIPIEC, J. & HATANO, R., 2003. Quantification of compaction effects on soil physical properties and crop growth. Geoderma. 116. 107–136.
MIKITA V. , 2013. Tomográfiás képdiagnosztikai vizsgálatok hidro- és mérnökgeológiai célú alkalmazási lehetőségei. PhD értekezés. Miskolci Egyetem. Miskolc
MOONEY, S. J. & MORRIS, C., 2008. A morphological approach to understand preferential flow using image analysis with dye tracers and X-ray Computed Tomography. Catena. 73. 204–211.
PEDROTTI, A., PAULETTO, E. A., CRESTANA, S., HOLANDA, F. S. R., CRUVINEL, P. E. & VAZ, C. M. P., 2005. Evaulation of bulk density of Albaqualf soil under different tillage systems using the volumetric ring and computerized tomography methods. Soil & Tillage Research. 80. 115–123.
PETH, S., NELLESEN, J., FISCHER, G. & HORN, R., 2010. Non-invasive 3D analysis of local soil deformation under mechanical and hydraulic stresses by μCT and digital image correlation. Soil & Tillage Research 111. 3–18.
PETROVIC, A. M., SIEBERT, J. E. & RIEKE, P. E., 1982. Soil bulk density analysis in three dimensions by computed tomographic scanning. Soil Science Society of America Journal. 46. 445–450.
PIRES, L. F., DE MACEDO, J. R., DE SOUZA, M. D., BACCHI, O. O. S. & REICHARDT, K., 2003. Gamma-ray-computed tomography to investigate compaction on sewage-sludge-treated soil. Applied Radiation and Isotopes 59. (1) 17–25.
PIRES, L. F., BACCHI, O. O. S. & REICHARDT, K., 2004. Damage to soil physical properties caused by soil sampler devices as assessed by gamma ray computed tomography. Australian Journal of Soil Research. 42. 857–863.
PIRES, L. F., BACCHI, O. O. S. & REICHARDT, K., 2007. Assessment of soil structure repair due to wetting and drying cycles through 2D tomographic image analysis. Soil & Tillage Research. 94. 537–545.
PIRES, L. F., COOPER, M., CÁSSARO, F. A. M., REICHARDT, K., BACCHI, O. O. S. & DIAS, N. M. P., 2008. Micromorphological analysis to characterize structure modifications of soil samples submitted to wetting and drying cycles. Catena. 72. 297–304.
PIRES, L. F., BORGES, J. A. R, BACCHI, O. O. S. & REICHARDT, K., 2010. Twenty-five years of computed tomography in soil physics: A literature review of the Brazilian contribution. Soil & Tillage Research. 110. 197–210.
RAJARAM, G. & ERBACH, D. C., 1999. Effect of wetting and drying on soil physical properties. Journal of Terramechanics. 36. 39–49.
RASA, K., EICKHORST, T., TIPPKÖTTER, R. & YLI-HALLA, M., 2012. Structure and pore system in differently managed clayey surface soil as described by micromorphol-ogy and image analysis. Geoderma. 173–174. 10–18.
RICHARDSON, S. J. , 1976. Effect of artificial weathering cycles on the structural stability of a dispersed silt soil. Journal of Soil Science. 27. 287–94.
ROGASIK, H., ONASCH, I., BRUNOTTE, J., JÉGOU, D. & WENDROTH, O., 2003. Assessment of soil structure using X-ray tomography. In: Applications of X-ray Computed Tomography in Geosciences. (Eds.: MEES, F., SWENNEN, R., VAN GEET, M. & JACOBS, P.) Special Publications. 215. 151–165. Geological Society. London.
SANDER, T., GERKE, H. H. & ROGASIK, H., 2008. Assessment of Chinese paddy-soil structure using X-ray computed tomography. Geoderma. 145. 303–314.
SCHRADER, S., ROGASIK, H., ONASCH, I. & JÉGOU, D., 2007. Assessment of soil struc-tural differentiation around earthworm burrows by means of X-ray computed to-mography and scanning electron microscopy. Geoderma. 137. 378–387.
TISDALL, J. M., COCKCRAFT, B. & UREN, N. C., 1978. The stability of soil aggregates as affected by organic materials, microbial activity and physical disruption. Austra-lian Journal of Soil Research. 16. (1) 9–17.
VÁRALLYAY GY. , 2005. A talaj és a víz. In: A talajok jelentősége a 21. században. (Szerk.: STEFANOPVITS P. & MICHÉLI E.) 61–76. MTA Társadalomkutató Központ. Budapest.
ZINK, A., FLEIGE, H. & HORN, R., 2011. Verification of harmful subsoil compaction in loess soils. Soil & Tillage Research. 114. 127–134.