Search Results

Összefoglalva

A hazai talajosztályozás diagnosztikus szemléletű megújítását minden erőmmel és képességemmel támogatom, ám a Vitaanyagban ismertetett módon történő leváltását jó szívvel nem tudom javasolni. Javaslom ugyanakkor az egyes részletkérdések (akár munkacsoportokban történő) megvitatását, a terepi és laboratóriumi módszertan fejlesztését, a módszerek konvertálhatóságának megteremtését, illetve a Vitaanyag módszertanának – mint 1. verziójú javaslatnak – a meglévő módszertannal párhuzamosan történő tesztelését szelvényfeltárások és a talajtérképezési munka során.

Absztrakt:

A digitalizáció megjelenésével ismét felerősödtek a munkahely elvesztésével kapcsolatos félelmek. Az EU-27 országaiban minden második munkavállaló jelentős autonómiát és tanulást igénylő kreatív munkahelyen dolgozik, miközben egynegyedük munkájára a rutinfeladatok ellátása a jellemző. Az előbbiek munkáját kevésbé, az utóbbiakét viszont nagymértékben veszélyeztethetik a számítógépek. Ugyanakkor jelentősek az országok közötti különbségek: a skandináv, kontinentális és angolszász országokban a kreatív munkavégzés az EU-átlagnál nagyobb arányban fordul elő, ennek fordítottja jellemző az EU mediterrán és közép-kelet-európai országaira, ahol rutinfeladatokat képviselő taylori munkahelyek az EU átlagnál nagyobb arányban fordulnak elő. Magyarország a sereghajtók közé tartozik, és az elmúlt évek tendenciái sem kedvező irányúak.

A makroaggregátumok stabilitásának meghatározására számos mérési módszer és értékelési lehetőség létezik. Ezek önállóan eredményesen alkalmazhatók az aggregátumok stabilitásának vizsgálatára (valamilyen romboló hatást megpróbálnak szimulálni, valamilyen körülményt megpróbálnak standardizálni stb.), ám ezek a módszerek egymással nehezen összevethetők. Az évek során jogosan merült fel a szabványosítás igénye, ám a kialakult nemzetközi szabvány módszertana igen bonyolult, éppen ezért csak kevesen kívánják azt alkalmazni. Hasonló a helyzet a különféle stabilitási mutatók esetében is: sokféle mutató használatos, ezek különkülön jól jellemezhetik a talajok aggregátum-stabilitását, de a mutatók párhuzamos használata több esetben eltérő stabilitási sorrendet eredményez a különféle talajoknál. Megfelelő megoldás lehetne, ha definiálni tudnánk, hogy mely módszer és mely mutató pontosan mit is fejez ki és mikor, milyen probléma vizsgálatakor, mely mutatót és mely módszert kívánatos alkalmazni. Kutatásainkat a továbbiakban ilyen irányban is folytatni kívánjuk.

There are several measurement and evaluation methods for determining the stability of macro-aggregates. These can be used effectively independently to test the stability of aggregates (attempting to simulate some destructive effect, attempting to standardise some condition, etc.), but they are difficult to compare to each other. Over the years, the need for standardization has rightly arisen, but the standard method developed is very complicated, which is why few people want to apply it.

Similarly, many different indicators are used, each of which can give a good characterisation of the aggregate stability of soils, but the parallel use of indicators often results in different stability rankings for different soils. An appropriate solution should be defined which method and which indicator expresses what exactly and when, and which indicator and which method should be used for which problem. We intend to continue our research in this direction.

In this manuscript we summarized the main macro-aggregate stability measurements and indices, reviewed the international and Hungarian scientific literature.

Összefoglalás

Tanulmányunkban 27 különböző hazai talajszelvényben vizsgáltuk, hogy a talajok N₂-BET fajlagos felületét mely talajtulajdonságok milyen mértékben befolyásolják.

Az egytényezős elemzések alapján elmondható, hogy a talajok mechanikai összetétele mutatja a legszorosabb kapcsolatot a fajlagos felülettel, az agyagtartalommal szoros pozitív kapcsolat van, ugyanakkor a homoktartalom növekedésével a fajlagos felület csökken. Igazolható a mész- és humusztartalom negatív előjelű nem túl szoros kapcsolata is a N₂-BET felület értékekkel. A korrelációs vizsgálat gyenge pozitív kapcsolatot mutat a Hargitai-féle humuszstabilitási mutatóval. A talaj kémhatása és fajlagos felület közötti kapcsolatot nem tudtuk igazolni.

Vizsgáltuk a különböző talajtulajdonságok együttes hatását is a talaj N₂-BET fajlagos felületére, valamint a talajok főtípusának, illetve a talajtípusoknak a szerepét. A teljes adatbázis alapján a N₂-BET fajlagos felület kialakításában a legfontosabb tényezők az agyagtartalom, majd a humusztartalom, végül a mésztartalom. Amennyiben a talajok humuszanyagainak minőségéről is rendelkezünk információkkal, akkor az agyagtartalom, a humusztartalom, a humuszminőség és kémhatás azok a talajtulajdonságok, amelyek elsősorban felelősek a talajok a N₂-BET fajlagos felületének kialakításáért. Megállapítottuk, hogy a fajlagos felületet becslő modellek pontossága tovább javítható a talajok rendszertani besorolásának (főtípus, típus), mint kategóriaváltozónak figyelembevételével. A talajok rendszertani helyének ismerete ugyanis számos olyan talajjellemzőről, azok együttes hatásairól nyújt közvetett információt, melyekről egyébként nem rendelkezünk közvetlen mérési eredménnyel.

The particle size distribution (PSD) values obtained for a soil database representing the main Hungarian soil types using the Hungarian standard (MSZ-08-0205-78) and the international standard (ISO/DIS 11277:1994) were compared with the pipette method. The relationship between these PSDs and other physical soil characteristics (upper limit of plasticity according to Arany, water vapour adsorption according to Sík) was also analysed, and a suggestion was made of how these results could be converted into each other.

Experience showed that the pre-treatments applied as part of the ISO/DIS method may change the ratio of particle size fractions: there was a significant increase in the clay content, while the silt content decreased to a lesser and the sand content to a greater extent, possibly because some of the particles remain in microaggregate form when the MSZ method is used. The results confirmed the greater accuracy of the ISO/DIS method: the clay contents measured with the ISO/DIS method exhibited stronger correlations with the upper limit of plasticity according to Arany and with hygroscopicity values than those measured with the MSZ method.

The estimated ISO/DIS fractions became much closer to the measured ones when the suggested pedotransfer functions were applied. The conversion method proved to be more reliable for the prediction of clay and sand content than for silt content. In its present form the estimation method is not suitable for replacing the ISO/DIS method, but it could be of good service in research and comparative analysis in cases where only the MSZ method can be used or where only old MSZ PSD data exist.

Összefoglalás

A folyamatalapú hidrológiai számításoknak és az azokra épülő vízminőségi, ökológiai elemzéseknek jelentős a bemenő adatigénye, ami a jövőben várhatóan tovább növekszik. A méréstechnológia rohamos fejlődésével a hidrológiai modellek bemenő adatai közül mára a szűk keresztmetszetet lokális és vízgyűjtő léptéken is a felszín alatti viszonyok, és elsősorban a talajok szivárgáshidraulikai tulajdonságainak számszerűsítése jelenti. A helyzetet felismerve a közelmúltban különböző módszertannal több talajtani, talajhidrológiai adatbázist is kidolgoztak. Kutatásunkban azt vizsgáljuk, hogy a 100 m felbontású hazai talajadatok és európai becslő algoritmusok alapján számított talajhidrológiai paraméterek (i) megbízható bemeneti adatforrást biztosítanak-e, és (ii) a korábban rendelkezésre álló adatállományokhoz képest javítják-e a hidrológiai számítások jóságát talajszelvény szintű vízforgalmi modellben.

Az Erdészeti Tudományos Intézet (NAIK ERTI) két mintaterületén (Fiad és Szalafő) mért meteorológiai és talajnedvesség-idősorok segítségével 5-5 darab talajszelvényszintű vízforgalmi modellváltozatot állítottunk fel Hydrus-1D környezetben. Ezek kizárólag a talajtani paraméterezésükben (réteghatárok helye, telített vízvezető képesség és retenciós görbe együtthatók) tértek el: a talajrétegek jellemzésére felhasználtuk (i) a kalibráció-validáció eredményeit (“legjobbnak vélt” verzió), (ii) a helyszíni mintavételből származó laboratóriumi méréseket, (iii) a mért talajtulajdonságok alapján, az európai becslő függvényekkel (EU-PTF) számított talajhidrológiai tulajdonságokat, (iv) a hazai DOSoReMI adatbázis alapján, az EUPTF- ekkel számított talajhidrológiai tulajdonságokat, illetve (v) az EUSoilHydroGrids térképeket. A modellváltozatokat a mért és számított talajnedvesség-idősorok összevetése (NSME, RMSE, R2) alapján értékeltük. Emellett összehasonlítottuk a számított vízmérlegeket is.

Az öt-öt modellváltozat esetében lényegesen eltért a mért-számított talajnedvességi idősorok illeszkedése. Fiadon egyedül a kalibráció adott elfogadható eredményt (NSME = 0.49), a másik négy változat kifejezetten gyengének bizonyult (három esetben NSME < 0). Szalafőn minden változat pozitív NSME-re vezetett, a kalibráció kiválónak tekinthető (NSME = 0.75). A várakozással ellentétben a mért talajhidrológiai paraméterekre épülő modellváltozatok adták a legrosszabb illeszkedést, míg a hatékonysági rangsorban a kalibrált modellek után az EU-SoilHydroGrids változatok következtek. A szimulációkból levezetett vízmérlegek Fiadon csak kevéssé, míg Szalafőn nagymértékben függtek a talajparaméterezéstől. A vizsgálat fontos tapasztalata, hogy a talajszelvény feltárás gyakorlata – érthető módon – elsősorban nem a hidrológiai modellezés szempontjaihoz igazodik, így az adatbizonytalanság forrása lehet. A vizsgálat eredményei alapján folytatjuk a Balaton vízgyűjtő talajhidrológiai paramétereinek 3D térképezését.

Summary. In this study, we presented the experience of two high-speed laser diffractometry methods for measuring particle size distribution (PSD) and microaggregate stability (MiAS%) of soils, which parameters have a significant influence on the soil water management properties. PSD results obtained with sieve-pipette and laser diffractometry method were compared on a continental (LUCAS), a national (HunSSD) and a regional (TOKAJ) database. We found significant differences between the results of the two methods at all three scales. When the clay/silt boundary was modified to 7 µm for the LDM, significantly better results were obtained. The LDM was also suitable for the determination of the MiAS% of soils, which was influenced mainly by organic matter, pH and exchangeable Na+ content of soils.

Összefoglalás. Tanulmányunkban a lézerdiffraktométerrel végzett talajfizikai mérések tapasztalatait és alkalmazási lehetőségeit vizsgáltuk a vízgazdálkodási kutatásokban. A talajok mechanikai összetétele, azaz az elemi talajrészecskék méret szerinti százalékos eloszlása, az egyik legfontosabb talajfizikai paraméter, mely számos egyéb tulajdonságot, így a talajok szerkezetét, vízgazdálkodását befolyásolja. Meghatározása több módon történhet: pl. a hagyományos szitás-pipettás ülepítéses módszerrel (SZPM), vagy az egyik legmodernebbnek számító lézerdiffraktométeres (LDM) eljárással. Kutatásunk során e kétféle módszerrel kapott mechanikai összetétel eredményeket három nagyobb adatbázison hasonlítottuk össze: egy kontinentális (LUCAS), egy hazai (HunSSD) és egy regionális (TOKAJ) adatállományon. Azt tapasztaltuk mindhárom adatbázis esetében, hogy a lézerdiffrakciós vizsgálatok az agyagtartalmat alulbecslik a pipettás módszerrel kapott eredményekhez képest, míg a portartalmat felülbecslik (az adatsorok eltérését jellemző RMSE értékek az agyagfrakciókra: 16,30; 19,29 és 24,97; a porfrakciókra: 15,68; 19,82 és 26,95. A homoktartalmak közt lényegesen kisebb eltéréseket tapasztaltunk (RMSE: 7,26; 9,25 és 5,25 a három adatbázis esetében). Ha azonban az LDM vizsgálati eredményeknél módosítottuk az agyag és a por frakció mérethatárát 2 µm-ről 7 µm-re, szignifikánsan jobb eredményeket kaptunk az összehasonlítás során mind az agyagtartalom (RMSE: 8,99; 6,77 és 6,54), mind a portartalom esetében (RMSE: 8,87; 7,46 és 5,74). A különböző módszerekkel mért és számított PSD eredményeket textúra háromszög diagramokon is ábrázoltunk.

A lézerdiffrakciós eljárás alkalmas a talajok mikroaggregátum stabilitásának (MiAS%) meghatározására is, melyet a HunSSD hazai adatbázis talajain mutattunk be. Megállapítottuk, hogy erős, szignifikánsan pozitív kapcsolat van a MiAS% és a talaj szervesanyag-tartalma között; és erős, szignifikánsan negatív kapcsolat a mikroaggregátumok stabilitása és a pH, a mésztartalom, a sótartalom és a kicserélhető nátriumtartalom között.

A tanulmányban vizsgált talajfizikai tulajdonságok szorosan összefüggnek a talajok vízgazdálkodási tulajdonságaival. A talajok vízgazdálkodási tulajdonságait jellemző hidrofizikai paraméterek (víztartó képesség, vízvezető képesség) becslése általában a mechanikai összetétel adatok felhasználásával történik. A becslési módszerek (pedotranszfer függvények) pontosítására egyre gyakrabban figyelembe veszik a talaj szerkezeti tulajdonságait is. Amennyiben gyorsan és megbízhatóan tudjuk mérni a talajok mechanikai összetételét és aggregátum-stabilitását lézerdiffrakciós módszerekkel, akkor a hidrofizikai tulajdonságok becsléséhez szükséges input adatokat is gyorsan, nagyobb számban tudjuk előállítani, így a talajok vízgazdálkodását is több minta alapján, nagyobb részletességgel, megbízhatóbban tudjuk jellemezni.

As a means of assisting the selection of promising soil classification systems, a set of criteria were presented and tested. Inside the studied slightly saline plot World Reference Base (WRB) and Hungarian soil classification (HU) were compared at all four levels in terms of class separability, correlation to biomass, parsimony and homogeneity of classes. WRB surpassed HU in terms of the very important homogeneity of classes only, but HU performed better in terms of class separability, correlation to biomass and parsimony of classes. With many possible classification units WRB categorized the soil into a large number of classes, but 67% and 78% of them were single-profile classes at levels 3 and 4, respectively inside the ca 0.9 km² area.