Search Results

You are looking at 1 - 2 of 2 items for :

  • Author or Editor: Csaba Tóth x
  • Materials and Applied Sciences x
  • Earth and Environmental Sciences x
  • Refine by Access: All Content x
Clear All Modify Search

Talajnedvesség-tartalom mérése földradarral (GPR) és mezőgazdasági alkalmazhatóságának lehetőségei

Soil water content measurements with ground penetrating radar (GPR) and its application possibilities in the agriculture

Agrokémia és Talajtan
Authors:
András Herceg
and
Csaba Tóth

A talajnedvesség-tartalom variabilitásának mérését jelentősen megnehezíti a talaj heterogenitása és a környezeti változatosság. Jelenleg még nem fejlesztettek ki olyan univerzális módszert, amely a magas vagy alacsony talajnedvesség-zónák szántóföldi léptékű feltérképezésére alkalmas úgy, hogy a talajnak és a talajnedvesség áramlásának teljes zavarásmentességét nagy mélységben is biztosítja.

A talajnedvesség-mérés részben (talajkapcsolt), vagy teljesen roncsolásmentes (levegőkapcsolt) lehetőségét biztosítja a földradar (GPR), amely nagy felbontást és jelentős behatolási mélységet biztosít a közepes léptékű talajnedvesség meghatározáshoz, így hiánypótló technikát jelent a kisléptékű pontszerű és a nagyléptékű távérzékelt mérési technikák közötti metodikai hiány kitöltésére. Emellett jobb időhatékonyággal alkalmazható más roncsolásos és roncsolásmentes eljárásokkal összevetve.

A talajradart sikeresen alkalmazták a talajnedvesség-meghatározásra, de hidrológiai vizsgálatokban történő alkalmazásának nagy potenciálja ellenére nem minden körülmény között működik optimálisan. Felhasználhatósága többnyire olyan területekre korlátozódik, ahol viszonylag alacsony az elektromos vezetőképesség (az elektromágneses hullám gyenge csillapodására való tekintettel). Ezen túlmenően egyes talajradar módszerek működésének alapfeltétele a jól azonosítható és folyamatos jelvisszaverődés, továbbá a dielektromos állandó tekintetében a földradar-rendszerek térben folyamatos felszín alatti kontrasztot igényelnek.

A talajnedvesség és annak áramlása kulcsparaméter a mezőgazdaság különböző területein. A talajnedvesség (és a talajvíz) látja el a növényeket, ami elengedhetetlen feltétele a növények fejlődésének. Ennélfogva a talaj nedvességtartalmának, eloszlásának, áramlásának, valamint a beszivárgás sajátosságainak alapos és lokális ismerete az öntözés hatékony megvalósításának alapköve, különösen a félszáraz és száraz éghajlatú területeken.

A talajradar mérési alapjaival, valamint hasznosítási lehetőségeivel összefüggésben az elsősorban nemzetközi szakirodalmat összegezve megállapítható, hogy a GPR előnyös mérőeszköz lehet, amely segíthet a talaj nedvességeloszlásának feltérképezésében, tekintettel a beszivárgásra, a párolgás és a növényi vízfelvétel okozta vízveszteségre is. Következésképpen mezőgazdasági felhasználhatósága lehetséges.

A talajradar hasznos része lehet a „Smart farming”-nak (intelligens gazdálkodás), segítséget nyújthat a talajban elhelyezett talajnedvesség-mérő szenzorok kijelölésében. Különösen, ha a közelmúltban megjelent új, szimultán többeltolásos és többcsatornás (SiMoc) GPR rendszerre asszociálunk, amely gyors talajprofil-feltérképezést tesz lehetővé a hét vevőegységével, de a hagyományos egycsatornás GPR sebességével.

Ha a teljes roncsolásmentesség a cél, úgy a drónra szerelt levegőkapcsolt GPR-ek nyújthatnak lehetőséget. Megjegyzendő azonban, hogy a talaj-levegő határfelületen jelentkező szignifikáns jelcsillapodás (hullámszóródás) következtében a feltárási mélység jelentősen csökken.

A földradar végső soron mérési alapul szolgálhat a hatékony (precíziós) öntözési gazdálkodás kialakításához, és a megfelelő vízfelhasználási hatékonyságot biztosítva járulhat hozzá a precíziós mezőgazdasági programok megvalósításához.

Open access

A kunhalmok az eurázsiai sztyeppe öv síkvidéki tájának emberalkotta formakincsei. A halmok építésekor az azt létrehozó ember eltemette és ezáltal konzerválta a korabeli táj egyik legfontosabb “olvasókönyvét”, a járószint talajtakaróját. Az egykori tudatos emberi cselekvés — azaz különböző céllal létesített halmok megépítésének — kiemelten fontos mellékterméke, hogy a halmok alatti terület korabeli talajtakarója izolálódott a környezeti hatásoktól és ezáltal megőrződött.

Tanulmányunkban a Szolnok-Túri-síkon található Bán-halmon végzett geomorfológiai, botanikai, talaj- és rétegtani eredményeket foglaljuk össze, illetve egészítjük ki az eltemetett paleotalaj mintáin végzett fitolitelemzés eredményeivel. A növényi opálszemcsék ellenálló képessége — egyéb mikro- és makroszkopikus, szervesanyagú növényi eredetű maradvánnyal szemben — lehetőséget ad a fitolitelemzés módszerének széleskörű paleoökológiai alkalmazására. A növényi szövetből történő feltáródásukat követően még hosszú ideig extrém körülmények között is fennmaradnak a befoglaló közegükben: megőrzik a képződési körülményeikre jellemző formájukat, anatómiai származásukra vonatkozó tulajdonságukat, textúrájukat. Ezzel megteremtik a lehetőségét, hogy a fitolitkutatás a paleoökológia és paleotalajtan tudományában, mint önálló kutatási irányzat szerepet kapjon. A növényi opálszemcsék a talajok fejlődéstörténetének hírmondói is egyben, így a megfelelő peremfeltételek teljesülése esetén egy-egy talajszelvény képződését is jellemezhetjük a módszer felhasználásával.

A Bán-halom rétegtani vizsgálatát a halmon végzett sekélyföldtani fúrás által szolgáltatott fúrómagok morfológiai, illetve alapvető laboratóriumi vizsgálatai alapján lehet felvázolni. Eszerint a halom palástját adó recens talajképződmény alatt legalább négy, morfológiailag jól elkülönülő kultúrréteg helyezkedik el, amely alatt 470 cm-es relatív mélységben található az építés előtti járószint, azaz az eltemetett paleotalaj felszíne.

Az eltemetett talaj Ap- és részben Bp-szintjéből, valamint a paleotalaj és — kronológiai értelemben — az első kultúrréteg (K1) határrétegéből 10 cm-es mintázási intervallummal gyűjtött talajminták fitolitelemzése szerint a Bán-halom építése előtti környezetet erős felszínbolygatás érthette. Ellentétben a temetkezési dombokon (kurgánokon) végzett — hasonló metodikájú — vizsgálatokkal, jelen esetben feltételezzük a halom alatti terület korábbi használatba vételét, a megtelepedést. Ennek egyik legfontosabb bizonyítéka a gabonák egykori jelenlétére utaló fitolit morfotípusok megjelenése a mintákban. Mindemellett az eltemetett paleotalaj morfotípus spektruma azt támasztja alá, hogy a halom építési pontjának környezetében a természetes vegetációt a környező homokbuckák sztyeppei, félszáraz vegetációja uralta, amelyben fás szárú fajok egykori megjelenése, illetve dominanciája nem rekonstruálható.

Restricted access