Browse Our Earth and Environmental Sciences Journals
Earth and environmental sciences cover all planetary and Earth science aspects, including solid Earth processes, development of Earth, environmental issues, ecology, marine and freshwater systems, as well as the human interaction with these systems.
Earth and Environmental Sciences
Duna–Tisza közi karbonátos homoktalajon, az MTA ATK TAKI Õrbottyáni Kísérleti Telepén vizsgáltuk az eltérő minőségű komposztok és a húsliszt hatását a talajtulajdonságokra, ill. néhány talajvizsgálati jellemzőre. A heterogén talaj 0–8% közötti CaCO3- és 1,0–1,5% humuszkészlettel rendelkezett. A humuszos szint vastagsága 60–80 cm, a pH(H2O) 6,8–7,5, a pH(KCl) 6,3–7,3 közötti értékeket mutatott. Az agyagfrakció mennyisége 10–15%-ot tett ki. A termőhely felvehető foszforral közepesen, nitrogénnel és káliummal gyengén ellátott volt. A kísérleteket 2002-ben és 2003-ban állítottuk be egyenként 5 kezeléssel (0, 25, 50, 100 és 200 t·ha-1 friss komposzt, vagy 0, 2,5, 5, 10 és 20 t·ha-1 húsliszt), 4 ismétléssel, azaz 20-20 (egyenként 5×8= 40 m²-es) parcellával, véletlen blokk elrendezésben. Egyszeri terhelést alkalmaztunk 2002-ben, a további években a komposztok és húsliszt trágyaszerek utóhatásait figyeltük meg. A maximális 200 t·ha-1 komposzt-, illetve a 20 t·ha-1 csontos húslisztadag kereken 20–120 t·ha-1 szárazanyag, 12–48 t·ha-1 szerves anyag, 0,6–6,8 t·ha-1 zsír bevitelét jelentette. Az ásványi elemek maximuma elérte a 13,5 t·ha-1 Ca (33,7 t·ha-1 CaCO3), illetve a 11,6 t·ha-1 P (26,6 t·ha-1 P2O5) mennyiséget. A K-, Mg-, Na- és S-bevitel is több száz kg·ha-1-nak adódott a komposztok esetén. A Zn kereken 42, a Mn 21, a Sr 18, a Ba 12, a Cu 8, a Cr 2 kg·ha-1 maximális terhelést jelzett. Az éretlen komposztban az NH4-N forma 275, a félérettben 113 kg·ha-1 mennyiséget ért el. Az érett komposzttal ugyanakkor maximálisan 193 kg·ha-1 műtrágya-egyenértékű NO3-N-t szántottunk alá. Az érett vágóhídi komposzt hatása 6 év után is igazolható volt a talaj szántott rétegének humusz-, összes-N-, összes P- és S-, valamint oldható P-, S-, Fe-, Zn- és Mo-tartalmának emelkedésén. A bevitt szerves anyag közel fele, az összes-N 18– 20%-a beépülhetett a talaj tartós humuszanyagaiba. Az éretlen komposzt terheléssel szintén igazolhatóan emelkedett a feltalaj szervesanyag-, összes N- és NO3-N-, összes P-, összes S- és Na-készlete. Az oldható elemek közül a P, K, Na, S, Zn és Cu jelzett dúsulást az egyes években. A félérett komposzt hatására 50%-kal nőtt a feltalaj szervesanyag-, illetve több mint kétszeresére az összes-N-készlete. A talajszerkezetre gyakorolt kedvező hatás a 6. évben is igazolható volt. Hasonlóképpen az „összes” és az oldható P, S, Na és Zn elemtartalmakban való gyarapodás. A növekvő csontos húslisztterheléssel átmenetileg 0,5 értékkel igazolhatóan mérséklődött a pH(H2O), emelkedett az „összes” só, az összes-N és ásványi-N frakciók mennyisége. A savtermelő nitrifikáció méreteire és sebességére utal, hogy 13-szorosára nőtt a szántott réteg NO3-N-, illetve 6-szorosára az NH4-N-koncentrációja az 1. évben. Maximálisan mintegy 400 kg NO3-N + 165 kg NH4-N tárult fel hektáronként. Az aszályos 2003-ban a kukorica csekély termésével nem tudta hasznosítani a sok ásványi-N-t, mely feltehetően az altalajba távozhatott. A 6. évben a húsliszt lebomlott és a mobilis bomlástermékei eltűntek (NO3-N, vízoldható sók, savak). Összefoglalva megállapítható, hogy míg a húsliszt gyorsan bomló trágya, úgy NO3-érzékeny területeken az előírt 170 kg·ha-1·év-1 N-terhelés túllépését kerülni kell. Az éretlen és félérett komposzt viszont több éven át lassan ásványosodik a talajban és nitrogénjének egy része tartósan beépülhet a talaj humuszanyagaiba. Az előírt 170 kg·ha-1·év-1 N-terhelésre vonatkozó korlátozást ezért nem szükséges ezekre a szerves trágyaszerekre kiterjeszteni, a terhelés a 2–3-szorosára növelhető.
Az évi 80 kg P2O5·ha-1 trágyázás, ill. a 400 kg P2O5·ha-1 adagú tartalékoló P-trágyázás hatását – reaktív (lisztfinomságúra őrölve jó természetes P-oldhatóságú, „lágy”, üledékes) algériai nyersfoszfát, ill. Kola-foszfátból előállított szuperfoszfát formájában kijuttatva – két hazai, közepesen–erősen savanyú talajon 5 éves szabadföldi kísérletben vizsgáltuk. A kompolti csernozjom barna erdőtalaj gyenge– közepes, a szentgyörgyvölgyi pszeudoglejes barna erdőtalaj közepes–jó P-ellátottsággal volt jellemezhető a kísérletek beállításakor. A két P-forma P-szolgáltatását a vizsgált módszerek közül a H2O-P talaj P-teszt jellemezte a legpontosabban. Az AL-módszer felülbecsülte, az Olsen-módszer pedig alulértékelte a nyersfoszfát formájában kiadott foszfornak a növények által való felvehetőségét. A két P-forma, ill. a két P-trágyázási rendszer a kísérletek első 5 éves ciklusában azonos hatékonyságúnak bizonyult mind a főtermés, mind a kivont foszfor vonatkozásában. A P-hasznosulás a gyenge–közepes P-ellátottságú kompolti talajon több mint két-háromszorosa (7–10%) volt, mint a közepes–jó P-ellátottságú szentgyörgyvölgyi talajon (2–5%). A P-trágyázott kezelésekben az 5. évben kapott, továbbra is pozitív P-mérlegek azt valószínűsítik, hogy a P-trágyázás megszüntetése esetén, ezekben a kezelésekben a korábban adott, a talajban maradt műtrágya-P további hasznosulása várható. Algériai nyersfoszfát kijuttatásával nem növekedett a könnyen oldható (LE, Lakanen-Erviő) Cd-, ill. Cr-tartalom a talajban. A Kola-foszfát alapú szuperfoszfát hatására viszont nagyobb LE-Sr koncentrációkat kaptunk. Közepesen savanyú hazai talajainkon a kitűnő természetes oldékonyságú, olcsóbb algériai nyersfoszfát jól helyettesítheti a környezetet tovább savanyító, drágább szuperfoszfátot, ill. a nagy foszfortartalmú komplex, ill. kevert műtrágyákat. A külföldi gyakorlatnak megfelelően, közepesen, vagy erősen savanyú talajokon, nyersfoszfát alkalmazásakor a vízoldható formában indokolt adagok másfélszeresét-dupláját javasoljuk kijuttatni. A lisztfinomságúra őrölt üledékes, reaktív nyersfoszfátok közül csupán a 20 mg·kg-1 Cd-tartalom alattiak közvetlen kijuttatását tartjuk környezeti kockázat szempontjából elfogadhatónak.
Talajok szemcseösszetételének vizsgálata előtt nélkülözhetetlen a talajban található eltérő tulajdonságú kötőanyagok feloldása, roncsolása, mivel ezeknek fontos szerepe van a mikro- és makroaggregátumok kialakításában. Ennek hiányában jelentős mennyiségű agyagszemcse marad aggregátumokban, a szemcseösszetételt, agyagtartalmat jelentősen módosítva. Jelen tanulmányban az egyik leggyakoribb ragasztóanyagnak, a talajok humusztartalmának a hatását vizsgáltuk. A statisztikai analízis eredménye szerint a humuszt bontó hidrogén-peroxidos kezelésekkel – a kontrollként használt, humusz nélküli folyóvízi homok kivételével – szignifikánsan nagyobb agyagtartalmat mérünk, mint a MSz szerinti Na-pirofoszfátos kezeléssel. A hidrogén-peroxidos előkészítéssel a talajminták szemcseösszetételének varianciája lényegesen kisebb, mint más kezeléseké, vagyis az intenzívebb előkészítő eljárásokkal a minták szemcseméret eredményeinek különbsége csökken. Az előkészítő eljárások különbségének az okát keresve a talajok humusz- és agyagtartalmának korrelációját elemeztük. A humusz az agyagtartalommal gyengén korrelált. Az 1–5. kezelésekkel kapott agyag- és a talaj humusztartalma között negatív, míg a hidrogén-peroxidos kezelések esetén gyenge pozitív kapcsolatot mutattunk ki. Az ultrahangos kezelések kiemelt jelentőségűek az előkészítésekben, de az agyagtartalomban szignifikáns különbség csak a hidro-gén-peroxidos kezelések esetén mutatható ki. Vizsgálataink megmutatták a talajminták szemcseméret elemzése előkészítésének, az ásványi szemcsék dezaggregálásának fontosságát, valamint azt, hogy a dezaggregálás elégtelensége jelentősen kisebb agyagtartalmat eredményez. Talajok szemcseméret meghatározásában, de különösen a jelentősebb szervesanyag-tartalmú talajokéban a hidrogén-peroxidos előkészítő eljárás használandó. A Na-pirofoszfátnak és az ultrahangos kezelésnek a talajminta diszpergálásában van nagy jelentősége. Szükségesnek tartjuk ezért a hazai talaj szemcseméret-elemzés szabványát (szabványait) felülvizsgálni, továbbá az európai szemcseméret-elemzési eljárások tapasztalatainak megismerését és beépítését a hazai szemcseméret analitikai gyakorlatba.
A vas és fázisai a talajban egyrészt a redoxi-folyamatok érzékeny jelzői, másrészt jelentős szerepet játszanak a kémiai elemek geokémiai körforgalmában. Így nemcsak talajtani, de környezetvédelmi szempontból is fontos kérdés, hogy adott kémiai elem milyen mértékben képes mobilizálódni a környezeti hatások változására. Jelen dolgozat célja a vastartalom vizsgálata szekvenciális kioldással, továbbá a kioldott frakciók és a főbb talajtulajdonságok (kémhatás, szervesszén-tartalom, karbonáttartalom, szemcseösszetétel, agyagásványos jelleg) és a talajképző kőzet jellege közötti összefüggés vizsgálata 12, a leggyakoribb hazai talajtípusokat képviselő talajszelvényben. Az átlagos vastartalmú (1–4% teljes vastartalom) minták között jól elkülöníthetők a nagyobb vastartalmú, gyengén savanyú kémhatású erdőtalaj- és a kisebb vastartalmú, semleges–gyengén lúgos kémhatású nem erdőtalajminták. Az előbbi mintacsoportban a vastartalom az agyagtartalommal, az utóbbiban az iszaptartalommal nő, utalva a helyben keletkezett és az átöröklött vasfázisok eltérő szerepére a két csoport között. Az agyagtartalommal tapasztalt összefüggésnél szerepe lehet a duzzadó agyagásványok dominanciájának is a vizsgált erdőtalajmintákban. A vas megoszlása hasonló jelleget mutat a két mintacsoportban. A vas túlnyomó része (>80%) minden talajtípusban a reziduális, zömmel átöröklött frakcióhoz köthető. A második legjelentősebb frakciót adó redukálható vastartalom aránya az erdőtalajokban némileg nagyobb, ami a vas-oxidok, hidroxidok formájában történő felhalmozódásához kedvezőbb feltételekre utal ezekben a mintákban. Ezzel szemben a szerves anyaghoz köthető, oxidálható frakció a jelentősebb humuszfelhalmozódást mutató nem erdőtalajokra jellemző nagyobb arányban. A növények számára potenciálisan legkönnyebben felvehető vashányadok minden talajtípusban alacsonyak, a teljes vastartalomnak csak néhány tized százalékát adják. A vasmegoszlás szelvénybeli eloszlásában is megjelenik az erdőtalajok felhal-mozódási szintjére jellemző vasdúsulás szinte minden frakcióban, valamint a nem erdőtalajokra jellemző nagyobb humuszfelhalmozódáshoz kapcsolódó vasdúsulás. Hasonlóság is tapasztalható a két csoport között ebben a tekintetben, miszerint a szerves anyaghoz köthető és a könnyen mobilizálható vas aránya a mélységgel csökken, utalva a szerves anyag és vas kapcsolatára. A talaj vaskészletét nagyrészt szolgáltató talajképző kőzet hatása azonban nem volt kimutatható a vas megoszlására az alkalmazott módszerrel. A talajok teljes vastartalma és megoszlásának változása a szelvényen belül jól mutatja az egyes talajképző folyamatok típusát, helyét és utal a mértékére is. Eredményeink szerint a talaj vastartalmának szekvenciális kioldása fontos információt nyújthat ezen folyamatokról.
A tanulmány célja az volt, hogy felmérje a legnagyobb hazai területi lefedettséggel rendelkező, túlnyomóan archív adatokat tartalmazó talajtani adatbázisok harmonizációs lehetőségeit nemzetközi adatbázisokkal. A cikk fókuszában a Világ Talaj Referenciabázis (World Reference Base for Soil Resources, WRB) rendszere által meghatározott követelmények állnak, mivel számos modern adatbázis talajadat-struktúrája igyekszik alkalmazkodni annak követelményeihez. Négy kiválasztott adatbázison vizsgáltuk, hogy a rendelkezésre álló adatok alapján lehetséges-e meghatározni alapvető, a hazánk környezeti viszonyai között előforduló WRB egységeket. Mindegyik adatbázis saját módszertanából kiindulva egyszerűsített algoritmusokat hoztunk létre, hogy a lehető legtöbb archív információ hasznosuljon. Az eredmények alapján látható, hogy a WRB rendszerét adoptáló adatbázisokba a hazai archív talajadatok korlátozott mértékben ugyan, de beilleszthetőek. Megfigyelhető továbbá, hogy míg az egyes archív adatbázisok önmagukban csupán korlátozott információt nyújtanak a WRB számára, kombinációjukkal ez az információhiány jelentősen csökkenthető.
