Search Results

You are looking at 1 - 10 of 16 items for

  • Author or Editor: Márk Rékási x
Clear All Modify Search

pH-sztat titrálással vizsgáltuk 25 savanyú talaj pufferreakcióinak kinetikáját pH= 3 és pH = 8,2-es értékeken. A reakciók leírására kéttagú, különböző sebességi állandójú, kinetikailag elsőrendű reakció matematikai leírására alkalmas (1) egyenletet használtuk. Megvizsgáltuk az egyenlet paraméterei és a talajtulajdonságok közötti összefüggést. A következő eredményekre jutottunk:–A teljes lúgfogyasztás értéke, azaz a bázis-pufferképesség a hidrolitikus savanyúsággal mutatja a legszorosabb összefüggést. Ez azt jelenti, hogy a lúgos tartományban a savanyúságot okozó ionok a legmeghatározóbb puffertényezők. Savas titrálásnál viszont a kationcsere képessé_o

Restricted access

A bioszén anyagában a tápanyagok három jellemző, hasznosulási sebességüket meghatározó formában lehetnek jelen. A hamu frakcióban lévő elemek gyakorlatilag azonnal, a labilis frakcióban lévők a mineralizáció után heteken, hónapokon belül, míg a perzisztens frakcióban lévők csak évszázadok során szabadulnak fel. A frakciók aránya a bioszén előállítási körülményeitől függ, így ezek alapvetően befolyásolják a végtermék tápanyag-szolgáltató képességét.

A foszfor és a kálium mindhárom frakcióban megtalálható, így a bioszén ezen elemek közvetlen forrása lehet a talajban. A nitrogén viszont csak a labilis és a perzisztens frakcióban található meg — koncentrációja a hamuban gyakorlatilag nullának tekinthető –, így a bioszén saját N-tartalmából növénytáplálási szempontból csak a labilis frakcióban lévő vehető számításba rövidtávon. Ezt figyelembe véve a bioszén alkalmazása mellett a nitrogén más forrásból történő pótlása szüksé-ges.

A bioszén azonban nem csak közvetlenül, saját tápelem-tartalma folytán, hanem közvetetten a talajtulajdonságokra (pH, kationcsere-kapacitás, vízgazdálkodás, stb.) és a mikrobiológiai folyamatokra gyakorolt hatása révén is befolyásolja a talaj táp-anyag-szolgáltató képességét. A közvetlen és közvetett hatás a tápanyagok felvehe-tősége szempontjából gyakran ellentétes irányú. A bioszénnel bevitt elemtartalom révén a talajban mért összes mennyiség megnőhet, de a fokozottabb tápelem-megkötő képesség miatt a könnyen felvehető, vízoldható mennyiségek lecsökken-hetnek. A két hatás eredője határozza meg, hogy egy adott elem felvehetősége javul-e a talajban.

Hosszú távon azonban csakis a közvetett hatásokkal számolhatunk, így a bioszén alkalmazásánál ezeket szem előtt tartva kell mérlegelni és dönteni a felhasználásáról.

A bioszén olyan mértékű alkalmazása, hogy az a Föld klímája szempontjából befolyásoló tényezőként jelentkezzen, egyelőre meglehetősen távolinak tűnik. A talajjavítási, tápanyag-utánpótlási szerepkörben azonban érdemes a bioszénnel foglalkozni. Az intenzív növénytermesztés során a bioszénnel történő tápanyag-utánpótlás nem biztosítható, de a konvencionális trágyaszerekkel együtt alkalmazva hasznos adalékanyag lehet, mivel azok hatékonyságának fokozása mellett talajjavító hatása is érvényesülni tud. A bioszén ezáltal a mezőgazdasági termelésben hosszú távú előnyöket biztosíthat.

Restricted access

The effect of microelement loads was investigated on the mobile (1 M NH 4 NO 3 soluble), mobilizable (NH 4 -acetate + EDTA soluble) and pseudo total (cc. HNO 3 + H 2 O 2 ) element concentrations of a calcareous chernozem soil in a long-term field experiment. Salts of 13 microelements were applied on four levels: 0, 90, 270 and 810 kg/ha in the spring of 1991 prior to sowing maize. The relations between the mobile, mobilizable and pseudo total fractions of a heavy metal contaminated soil were defined and quantified. According to this, Ba, Mo, Sr and Se have the greatest mobility, while Cu, Ni and Zn showed strong fixation on the examined soil. The maximum quantities of elements incorporated in the whole above-ground yield of maize were as follows (in g/ha): Al 1548, Zn 543, Mo 352, Ba 269, Cd 201, Se 153, Sr 116, Cu 64, Pb 22, Ni 15, Hg 8, Cr 4 and As <1. Transfer coefficients calculated as a quotient of different soil element fractions and maize grain and stem element contents were compared. In the case of grain the greatest accumulation was found in relation to the Ni, Cu and Se contents of the mobile fraction. The coefficient values were 3, 5 and 7, respectively. Coefficients for stem may exceed those obtained for grain. The accumulation decreases as a function of loads. The coefficients for NH 4 NO 3 extractions show the greatest standard deviation, thus this quotient indicates the heavy metal and toxic element accumulation in plants with the greatest sensitiveness.

Restricted access

Munkánkban a Filep(1991) által javasolt, titrálási görbék leírására alkalmas függvény paramétereinek vizsgálatát végeztük el 17 talajból álló mintakollekcióra alapozva. A függvény a következő: pH x = pH 0 + k ( m b ) q és pH x = pH 0 - k ( m s ) q ahol:pH x a talajszuszpenzió egyensúlyi pH-ja meghatározott mennyiségű lúg ( m b ), vagy sav ( m s ) hozzáadása után, pH 0 a szuszpenzió kezdeti pH-ja (a titrálás zéruspontja), k az egységnyi tömegű bázis, vagy sav által előidézett kezdeti pH-változást mutatja, q pedig a pH-változás sebességét jellemző konstans. A talajok titrálási tendenciagörbéinek első, meredek szakaszára végeztük el a függvény illesztését. Főbb megállapításaink a következők: A Filep(1991) által javasolt függvény k (egységnyi tömegű bázis/sav által előidézett kezdeti pH-változás (DpH/1 meé OH - /100 g vagy H + /100 g)) és q (1%-os sav-, vagy bázisterhelés növelés hatására bekövetkezett %-os pH-változás (D%pH / D% meé H + vagy oH - /100 g talaj)) paramétere negatív korreláció szerint, feltehetően hatványosan összefügg: NaOH titrálás k = 0,31· q -2,8 , R 2 = 0,91***, HCl titrálás k = 0,1· q -2,7 , R 2 = 0,89*** Ezen összefüggés miatt feltehetően már az egyik paraméter is elégséges a talaj pufferképességének leírásához. A kezdeti pH-változás nagysága ( k ) fordított, míg a változás tendenciáját jellemző konstans ( q ) egyenes arányban áll a talaj kolloidtartalmával.

Restricted access

A megengedett határértéket meghaladó fémtartalmú városi szennyvíziszapnak a kísérleti talajok (savanyú és karbonátos homok, ill. savanyú agyagos vályog és karbonátos vályog) Co, Ni, Mn, Cu és Zn frakcióira (mobilis: 1 M NH 4 NO 3 -oldható, mobilizálható: ammónium-acetát+EDTA-oldható, „összes”: cc. HNO 3 +cc. H 2 O 2 roncsolás) és a tavaszi árpa szemtermésének elemtartalmára gyakorolt hatását vizsgáltuk tenyészedény-kísérletben. Az alkalmazott iszapterhelések a következők voltak: 0, 2,5, 5, 10 és 20 g iszap szárazanyag/kg légszáraz talaj. Az 5 iszapkezelés×4 talaj = 20 kezelés×4 ismétlés = 80 edényszámot tett ki. A kapott eredményeket az alábbiakban foglaljuk össze: – A talaj elemfrakciói és az árpaszem elemtartalma között regresszió-analízist végezve megállapítottuk, hogy az árpaszem és a talaj Co-, Ni-, Cu- és Zn-tartalmának kapcsolatát legjobban ezen elemek mobilis frakciójával jellemezhetjük. – Az iszappal kijuttatott elemek elenyésző hányada jelenik csak meg mobilis formában a talajban. Az eredmények azt mutatták, hogy minél gazdagabb a talaj a vizsgált elemekben, annál kisebb hányaduk van mobilis formában. A legnagyobb arányban a kijuttatott nikkel jelent mobilis elemként, átlagosan 3%-ban. A vizsgált elemek a Co és Mn kivételével a legnagyobb arányban a két homoktalajon, elsősorban a savanyú homokon voltak a mobilis frakcióban. A nyírlugosi talajon a legkisebb terheléssel kijuttatott Zn 19%-ban NH 4 NO 3 -oldható formában jelent meg. – A vizsgált elemek sorrendje a talajokon való megkötődés erőssége szerint a következő volt az adott kísérleti feltételek mellett: Mn > Zn > Cu > Ni = Co. – Az iszap pH-növelő hatásának eredményeképpen a vizsgált savanyú homoktalaj mobilis Co- és Mn-tartalma harmadára csökkent annak ellenére, hogy az „összes” elemtartalom nem változott szignifikánsan. Ez a csökkenés az árpaszem Co- és Mn-tartalmában is megmutatkozott. Ezért az iszapok szabadföldre történő elhelyezésénél az iszap elemtartalmán túl figyelembe kell venni egyéb paramétereit (pH, CaCO 3 %, szerves anyag) is, mert azok a talaj tulajdonságait és ezen keresztül a szennyező elemek oldódását befolyásolhatják. A fenti megállapítások megnyugtatóak a szennyvíziszapok mezőgazdasági hasznosítása szempontjából, de miután a kísérleti eredményeket extrém elemterhelés mellett kaptuk, hasonló munka elvégzése javasolható megengedett elemkoncentrációjú szennyvíziszappal is.

Restricted access

Karbonátos Duna–Tisza közi homoktalajon vizsgáltuk a 0, 30, 90 és 270 kg·ha-1 mikroelem-terhelés hatását a lucernára a 2004 és 2008 közötti időszakban. A mikroelemek sóit egy ízben, a kísérlet indulásakor, 1995 tavaszán szórtuk ki Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, CuSO4, Pb(NO3)2, Na2SeO3 és ZnSO4 formájában. A 6 elem×4 terhelési szint = 24 kezelés×3 ismétlés = 72 parcellát jelentett, 7×5 = 35 m2-es parcellákkal. A termőhely a homoktalajokra jellemzően rossz vízgazdálkodású, aszályérzékeny és az NPK főbb tápelemekkel gyengén ellátott. A szántott réteg 0,7–1,0% humuszt, 2–3% CaCO3-ot tartalmaz, a talajvíz 5–10 m mélyen található. Alaptrágyaként 100– 100–100 kg·ha-1 N, P2O5 és K2O hatóanyagot alkalmazunk évente az egész kísérletben. A lucerna telepítése előtt 2003 őszén 400 kg·ha-1 P2O5- és 600 kg·ha-1 K2O-adaggal előretrágyázást végeztünk. A N-trágyát továbbra is évente adagoltuk megosztva (ősszel és tavasszal fele-fele arányban). A főbb eredmények: – A talaj kielégítő NPK kínálata és a kedvező csapadékviszonyok hozzájárultak ahhoz, hogy a lucerna 5 éven át kielégítően fejlődött és összesen 45 t·ha-1 légszáraz szénatermést adott. A legkisebb hozamot (5,5 t·ha-1) az 1. év adta, a legnagyobb hozamokat (11, illetve 10 t·ha-1 ) a 2. és 3. évben kaptuk A kísérlet 10–14. éveiben a Cr(III)- és a Cr(VI)-szennyezés érdemi dúsulást nem okozott a lucerna hajtásában. A kontrolltalajon mért 0,1–0,5 mg·kg-1 Cr-koncentráció 1–2 mg·kg-1 értékre emelkedett átlagosan a szennyezett kezelésekben. Az elöregedő lucernában az évekkel a Cr-tartalom mérséklődött. A Cr(III) ion alapvetően megkötődött a feltalajban, míg a Cr(VI) ion döntően a 2–3 m-es talajmélységbe mosódott. – Az ólom és a réz a szántott rétegben maradt. A kontrolltalajon mért 0,2–0,4 mg·kg-1 Pb-koncentráció 0,5–1,4 mg·kg-1-ra emelkedett a szénában, szennyezett talajon, az évek átlagában. A réz 5–7-ről 9–10 mg·kg-1-ra nőtt a maximális Cu-terheléssel, az évek átlagait tekintve. A szelén extrém módon, átlagosan 3 nagyságrenddel dúsult a szénában. A kontrolltalajon az 1 mg·kg-1 méréshatár alatt maradt, míg a maximális terheléssel 200–400 mg·kg-1 értékre ugrott. A széna takarmányozási célra alkalmatlanná vált. Kevésbé szennyezett talajon a lucerna fitoremediációs célokra alkalmas lehet. Az 5 év alatt a 45,5 t·ha-1 szénatermésbe erősen szennyezett kezelésben 6–12 kg·ha-1 Se akkumulálódott. A 10–15 évvel korábban adott Na-szelenit alapvetően Ca-szelenáttá alakulhatott ezen a karbonátos, jól szellőzött talajon és 4 m mélységig kimosódott. A cink mérsékelt mobilitást mutatott. A kontroll-talajon mért 18–21 mg·kg-1 Zn-tartalom a 270 kg·ha-1 Zn-adaggal 25–31 mg·kg-1-ra emelkedett az évek átlagában. A Zn-terhelés tulajdonképpen a lucerna rejtett Zn-hiányát szüntette meg. – Az 5 év alatt a lucerna számításaink szerint 1580 kg N, 1177 kg Ca, 744 kg K (893 kg K2O), 145 kg Mg, 140 kg S, 133 kg P (305 kg P2O5); 0,1–12,6 kg Se; 2–3 kg Na; 0,8–1,3 kg Zn; 278–427 g Cu; 14–39 g Cr és 15–35 g Pb elemet épített be a 45 t föld feletti hajtásába. A felvett nitrogén több mint 2/3-a a levegőből származhatott. A talajkimerülés kérdése felmerül a tartós lucernatermesztés során. A K-hiányos termőhelyeken elsősorban a K, a kilúgzott talajokon a Ca pótlásáról gondoskodni szükséges a telepítés előtt. Hasonló viszonyokat feltételezve elvileg az Pb fitoremediációja 65 ezer, a Cr 50 ezer, a Cu 7560, a Zn 2885, a Se 105 ilyen „lucernaévet” igényelne. A lucerna tehát elvileg alkalmas lehet a szelénnel mérsékelten szennyezett talaj tisztítására. – Az 5 m mélységig végzett mintavételek adatai szerint 2006-ban (a kísérlet 12. éve után) a Cr(VI) kimosódási zónája meghaladta a 3 m, míg a Se kilúgzása a 4 m mélységet a 270 kg·ha-1 kezelésekben. A Cr(III), Pb, Zn és Cu elemeknél a vertikális elmozdulás nem volt igazolható. – Korábbi adatainkat és a lucerna élettani optimumait is figyelembe véve az 1 t tervezhető szénatermés úgynevezett fajlagos elemtartalmának irányszámait 35-7-25-30-5 = N-P2O5-K2O-CaO-MgO kg·t-1 értékben javasoljuk a hazai szaktanácsadás számára bevezetni.

Restricted access

A 2010-es Ajkai vörösiszap-katasztrófa hatásainak csökkentésére több tudományos vizsgálat indult, beleértve azokat is, amelyekben különféle adalékanyagokkal próbálták megszüntetni a szennyezett talaj előnytelen, sőt, káros tulajdonságait. Laboratóriumi modellkísérletet állítottunk be annak tesztelésére, hogy a DUDARIT® márkanevű talajjavító anyag, mely a barnaszénből kioldódó huminsavak által éri el jótékony hatását, milyen mértékben optimalizálja a talaj pH-ját, valamint, hogy mennyiben növeli meg a talajok eredeti sav-bázis pufferoló képességét.

Semleges kémhatású, kis CaCO3-tartalmú, homok–homokos vályog fizikai féleségű, közepes humusztartalmú, humuszos öntéstalaj három iszap-szennyezési szintjén (2, 5 és 10 cm-es borítottság) alkalmaztunk 5, 10 és 50 t·ha−1 DUDARIT®-ot, majd mértük a talaj pH-ját és sav-bázis pufferkapacitását. A talaj egyensúlyi pH-ja kis mértékben, tendenciaszerűen, statisztikailag nem igazolt módon csökkent a növekvő DUDARIT® adagokkal mindhárom iszap-szennyezési szinten. Az iszap-kontroll talajok kémhatása (pH (H2O)) 7,14-ről 6,89-re, a maximális, 10 cm iszap-pal szennyezett talajon 9,49-ről 9,33-ra, míg az iszap-kezelések átlagában 8,36-ról 8,14-es értékre csökkent. A talajok sav-bázis pufferoló képessége a DUDARIT®-kezelések hatására nem változott szignifikánsan; bár minden iszap-kezelésben nőtt a talajok pufferoló képessége a DUDARIT® adagokkal, csak a maximális adag (50 t·ha−1) okozott jól észlelhető növekedést.

A DUDARIT® és vele együtt az igen lúgos kémhatást okozó fahamu, illetve a kioldódó huminsavak alapvetően nem változtatták meg a lúgos kémhatású talajminták kémhatásviszonyait. Ennek alapvető oka az, hogy a huminsavak gyenge savkarakterű funkciós csoportjai részben vagy teljes egészében disszociált állapotban vannak ezen a talaj és a DUDARIT® pH-n. Azokon a pH-értékeken ugyanis, amelyek megközelítőleg azonosak vagy nagyobbak, mint a gyenge sav csoport pKa értéke (pKa ≈ pH vagy pKa < pH) nem várható érdemi pH-korrekció. Bár azonnali hatás nem mutatható ki, nem jelenthetjük ki, hogy a DUDARIT®-kezelések nem fogják módosítani a talaj kémhatásviszonyait hosszabb inkubációs periódusban. A szerves anyag mineralizációja (CO2 képződés, nitrifikáció, ammonifikáció, denitrifikáció) olyan lényeges hatású H+ és OH forrás a talajban, amely mindenképp a kémhatás módosulásának irányába hat. A DUDARIT® alkalmazása tehát nagy valószínűséggel hosszú távon fejt ki kedvező hatásokat a talaj kémhatására és más tulajdonságaira.

Restricted access

A talajok állandó pH-értéken történo (pH-sztat) titrálása során felszabadítható aciditás vizsgálatára egy új mérorendszert fejlesztettünk ki, mely azon alapul, hogy számítógép és aktív visszacsatolás révén lúg adagolásával tartjuk állandó értéken a talajszuszpenzió pH-ját. A mérés során az adagolt lúg mennyisége és ido adatpárokból két elsorendu kinetikai függvény összegeként írtuk le a savanyító ionok deszorpciójának idofüggését. A kapott függvény extrapolációjával kiszámítottuk a végtelen idore extrapolált, adott pH-értéknél maximális savanyúság értékeket.  A kapott adatokat a klasszikus módszerrel mért vizsgálati eredményekkel összevetve megállapítottuk, hogy az egyszeri extrakció során felszabadítható aciditást igen nagy statisztikai valószínuséggel a gyorsabb deszorpciós folyamat határozza meg, de a teljes folyamat egyensúlyi értékei a Kappen módszerével mért aciditás kétszeresét is elérik. Ennek okát keresve kimutattuk, hogy az aciditás növekedése egyre nagyobb reakció félidot, vagyis egyre lassabb reakciót eredményez, azaz a növekvo aciditással a talajalkotók nehezebben hozzáférheto részén is megkötodnek savanyúságot okozó ionok.  Azt találtuk, hogy a talaj humusztartalmának növekedése és kisebb mértékben a leiszapolható rész mennyisége teheto felelossé a deszorpció lassulásáért. A kísérletek eredményei megerosítik, hogy a humuszanyagok makromolekulái, illetve az agyagfrakció belso kötohelyei miatt kialakuló megnövekedett diffúziós úthossz teheto leginkább felelossé a deszorpciós sebesség csökkenéséért. A függvénybol egy órás extrakcióra számított értékeket is összevetettük az egyszeri Ca-acetát extrakció aciditásértékeivel. Azt találtuk, hogy az egy óra alatt az állandó pH-n deszorbeálódó savanyúság 2,5 cmol H+/kg y1-értéknél több savanyúsággal rendelkezo talajok esetében kb. másfélszerese az azonos ido alatt kalcium-acetáttal eltávolítottnak, a különbség a növekvo aciditással egyre növekszik.

Restricted access