Kutatásunk során Magyarország két dél-alföldi réti csernozjom talajú területét vizsgáltuk azon céllal, hogy in situ körülmények között számszerűsítsük a különböző szélesemények által okozott talajveszteség mértékét, az ezzel együtt járó humusz- és tápanyagáthalmozás nagyságrendjét, valamint a két terület defláció érzékenységében tapasztalt különbségek okait.
Vizsgálati területeink Békés megyében, Makótól K-re mintegy 10 km-re, Apátfalva külterületén, valamint Csongrád megyében Szegedtől ÉNy-ra 2 km-re helyezkedtek el. Kutatásunk célkitűzései az alábbiak voltak: terepi szélcsatornás mérésekre alapozott laboratóriumi mérések alapján különböző szerkezeti állapotú csernozjom talajokra meghatározni
A hasonló mechanikai összetételű, Szeged és Apátfalva melletti réti csernozjom talajok aggregátum összetételében, valamint a CaCO3 és humusztartalomban megfigyelhető különbségek hatására a Szeged melletti csernozjom mintaterület talaja defláció érzékenyebb. A Szegedtől É-ra eső csernozjomokon 6,5–9,0 m s–1 közötti indítósebesség értékeket mértünk, míg Apátfalván 13,0 m s–1 volt az indítósebesség értéke. Az apátfalvi terület talajának magasabb karbonát- és humusztartalma, valamint aggregátum összetételében mért magasabb morzsa arány az indítósebességérték növelésének irányába hat. A feltalajban a 0,5 mm-nél kisebb aggregátumok magasabb aránya következtében nemcsak kisebb indítósebesség értékeket, hanem nagyobb áthalmozódó talajmennyiséget, valamint ezzel együtt nagyobb mennyiségű humusz- és foszfor elmozdulást mértünk az egységesen 10-10 perces fújatási kísérleteink alkalmával a szegedi mintaterületen. Megállapítható tehát, hogy egyazon talajtípusba eső, s azonos textúrájú (homokos vályog) talajok esetében az aggregátum összetételben, valamint a CaCO3 és humusztartalomban megfigyelhető eltérések hatására jelentős különbségek tapasztalhatók a defláció érzékenység, az indítósebesség, a szediment szállítás módja és a humusz- és elemáthalmozás mértéke között.
In our research, two Chernozem soil areas were examined in the southern part of the Great Hungarian Plain in order to quantify the amount of the soil loss, humus and nutrient transport caused by different wind events and in order to show the causes of the differences in the sensitivity of deflation between the two areas.
Our study areas were located in Békés County, one of them was near Apátfalva, about 10 km east of Makó, and the other one was 2 km northeast of Szeged in Csongrád County. Our in situ wind tunnel experiments were accomplished on 2–4 June 2011 at Apátfalva and in July 2013 in Szeged. The objectives of our research were the followings:
Because of the differences in the aggregate size distribution, CaCO3 and humus content, Chernozem soil near Szeged is more sensitive to deflation than near Apátfalva. Threshold friction velocity was measured between 6.5 and 9.0 m s–1 near Szeged, while the same parameter was 13.0 m s–1 at Apátfalva. The higher carbonate and humus content and the higher crumb ratio of the soil on the Apátfalva area result increasing threshold friction velocity. Due to the higher proportion of aggregates smaller than 0.5 mm in the topsoil, we have measured not only lower threshold friction velocities, but also a larger quantity of transported soil and a larger humus and phosphorus loss during the uniform 10-10 minute long wind tunnel experiments in the Szeged sample area. It can be concluded that even in spite of the same soil type and same texture there are significant differences between deflation sensitivity, threshold friction velocity, sediment transport mode, humus and nutrient transportation because of the significant differences in aggregate size distribution, CaCO3 and humus content.
It means that the agronomic structure of the soils greatly influences the mitigation and aggravation of the soil the stress effects caused by climate change. Extreme weather situations have drawn attention to the fact that improperly applied cultivation methods, tools, and overuse of Chernozem soils can modify the soil structure. One of the most serious affect is the dusting of the surface layer of the soil. During this process the larger macroaggregates disintegrate into microaggregates and the resulting smaller fractions are more exposed to wind erosion.
The dust load affecting our settlements is mainly originated from arable lands. The mitigation of this emission is fundamentally based on the regulation of land use, farming practices and deflation. “Best Management Practices” (BMPs) mean a group of selected tools that can reduce or eliminate the transport of pollutants from diffuse sources before, during and/or after agricultural activities. However, these diffuse agricultural loads caused by wind erosion can only be quantified if the magnitude and spatial movement of the dust and pollutants is monitored.
Bach, M., 2008. Aolische Stofftransporte In Agrarlandschaftem. Phd Dissertation. Christian-Albrechts Universitat Zu Kiel. Kiel
Bartus M., Barta K., Szatmári J., Farsang A., 2019. Csongrád Megye Talajainak Szélcsatorna Kísérletekre Alapozott Szélerózió Veszélyeztetettség Becslése Agrokémia És Talajtan. 68. (2) 225–242.
Bielders, C.L., Rajot, J., Amadou, M., 2002. Transport Of Soil And Nutrients By Wind In Bush Fallow Land And Traditionally Managed Cultivated Fields In The Sahel. Geoderma. 109. 19–39.
Bodolay I-Né, 1965. A Talajok Széleróziójának Folyamata És Dinamikája, Agrokémia És Talajtan. 14. (3-4) 311–320.
Bodolay I.-Né, Máté, F., Szűcs, L., 1976. A Szélerózió Hatása A Bácskai-Löszháton, Agrokémia És Talajtan. 25. (1-2) 96–103.
Borsy Z., 1972. A Szélerózió Vizsgálata A Magyarországi Futóhomok Területeken. Földrajzi Közlemények. 20. (2-3) 156–160.
Bouza M. E., J.C. Silenzi, N.E. Echeverría, M.P. De Lucia, 2011. Analysis Of Erosive Events For A Soil In The Southwest Of Buenos Aires Province, Argentina. Aeolian Research.3. (4) 427–435.
D övényi Z. (szerk.), 2010. Magyarország Kistájainak Katasztere. 2. Átd. És Bőv. Kiad. Magyar Tudományos Akadémia. Budapest.
Farsang A., 2016. A Víz És Szélerózió Szerepe A Talaj Humusz- És Elemtartalmának Horizontális Átrendeződésében. Mta Doktori Értekezés
Farsang A., Barta K., 2004. A Talajerózió Hatása A Feltalaj Makro-És Mikroelem Tartalmára. Talajvédelem. 268–276.
Farsang A., Bartus M., Barta K., Szatmári J., 2013. Csernozjom Talajok In Situ Széleróziós Vizsgálata Terepi Szélcsatornával. Talajvédelem. 157–168.
Farsang A., Szatmári J., Négyesi G., Bartus M., Barta K., 2011. Csernozjom Talajok Szélerózió Okozta Tápanyag-Áthalmozódásának Becslése Szélcsatornakísérletekkel. Agrokémia és Talajtan. 60. (1) 87–102.
Farsang A., R. Duttmann, M. Bartus, J. Szatmári, K. Barta, G. Bozsó, 2013. Estimation Of Soil Material Transportaion By Wind Based On In Situ Wind Tunnel Experisemnts. Journal of Environmental Geography. 6. (3-4) 13–20.
Goossens, D., Offer, Z., London, G., 2000. Wind Tunnel And Field Calibration Of Five Aeolian Sand Traps. Geomorphology. 35. 233–252.
Junran L., G.S. Okin, H.E. Epstein 2009. Effects Of Enhanced Wind Erosion On Surface Soil Texture And Characteristics Of Windblown Sediments. Journal of Geophysical Research-Biogeosciences. 2009. 114. G02003.
Larney, F. J., Bullock, M. S., Janzen, H. H., Ellert, B. H., Olson, E. C. S., 1998. Wind Erosion Effects On Nutrient Redistribution And Soil Productivity. Journal of Soil and Water Conservation. 53. (2) 133–140.
Leys, J., Mctainsh, G., 1994. Soil Loss And Nutrient Decline By Wind Erosion–Cause For Concern. Australian Journal of Soil and Water Conservation. 7. (3) 30–35.
Lóki J., 2000. The Study Of Wind Erosion On Different Soil By Wind Tunnel. In: Anthropogenic Aspects Of Landscape Transformations. 1. Proceeding Of Hungarian-Polish Symposium. (ed.: Lóki J. & Szabó J.) Debrecen. 37–44.
Lóki J., 2003a. A Növényzet Szélerózió Elleni Védőhatásának Vizsgálata Szélcsatornában. Környezetvédelmi mozaikok. Debrecen. 291–306.
Lóki J., 2003b. A Szélerózió Mechanizmusa És Magyarországi Hatásai. MTA Doktori Értekezés. Debrecen.
Lóki J., Szabó J., 1996. Neuere Windkanaluntersuchungen Der Deflationssensibilität Von Böden Des Ungarischen Tieflandes. Zeitschrift für Geomorphologie. 40. Berlin-Stuttgart. 145–159.
Lóki J., Szabó J., 1997. Az Alföldi Talajok Deflációérzékenységi Vizsgálata Szélcsatornában. Regionális Agrárkutatási És Vidékfejlesztési Workshop. Kompolt. 73–83.
Lóki J., Schweitzer F., 2001. Fiatal Futóhomokmozgások Kormeghatározási Kérdései–Duna–Tisza Közi Régészeti Feltárások Tükrében. Acta Geographica Geologica et Meteorologica Debrecina. XXXV. 175–183.
Marsi, Z., Zöbisch, M., Bruggeman, A., Hayek, P., Kardous, M., 2003. Wind Erosion In A Marginal Mediterranean Dryland Area: A Case Study From The Khanasser Valley, Syria. Earth Surface Processes and Landforms. 28. 1211–1222.
Mendez M.J., R. Funk, Buschiazzo D.E., 2011. Field Wind Erosion Measurements With Big Spring Number Eight (BSNE) And Modified Wilson And Cook (MWAC) Samplers. Geomorphology. 129. (1-2) 43–48.
Mezősi G., Szatmári J., 1998. Assessment Of Wind Erosion Risk On The Agricultural Area Of The Southern Part Of Hungary. Journal of Hazardous Materials. 61. 139–153.
Movahedan M., Abbasi N., Keramati M., 2012. Wind Erosion Control Of Soils Using Polymeric Materials. Eurasian Journal of Soil Science. 2. 81–86.
MSZ-08-0205:1978 „A Talaj Fizikai És Vízgazdálkodási Tulajdonságainak Vizsgálata” C. Magyar Szabvány
MSZ 08-0206-2:1978 „A Talaj Egyes Kémiai Tulajdonságainak Vizsgálata.” C. Magyar Szabvány
MSZ 08-0458:1980 „A Talaj Összes Nitrogéntartalmának Meghatározása” C. Magyar Szabvány
MSZ 21470/2:1981 „Környezetvédelmi Talajvizsgálatok. Talajminta Előkészítése, Nedvességtartalom, Elektromos Vezetés És Ph Meghatározása” C. Magyar Szabvány
Mucsi L., Szatmári J., 1998. Landscape Changes Of A Blown Sand Surface On The Great Hungarian Plain. The problems of landscape ecology. III. Warsaw. 215–222.
Neemann W., 1991. Bestimmung Des Bodenerodierbarkeitsfaktors Für Winderosionsgefahrdete Böden Norddeutschlands – Ein Beitrag Zur Quantifizierung Der Bodenverluste. Schweizerbart. Hannover.
Riksen, M., 2004. Off-Site Effects Of Wind Erosion On Agricultural Land In NW Europe. In: Wind Erosion And Dust Dynamics: Observations, Simulations, Modelling (ed.: Goossens D. and Riksen, M.) ESW Publications, Department of Environmental Sciences, Erosion and Soil and Water Conservation Group. Wageningen University. 103–122.
Sterk, G., Herrmann, L., Bationo, A., 1996. Wind-Blown Nutrient Transport And Soil Productivity Changes In Southwest Niger. Land degradation & development. 7. 325–335.
Szatmári J., 1997. Evaluation Of Wind Erosion Risk On The SE Part Of Hungary. Acta Geographica Szegediensis. XXXVI. 121–135.
Szatmári J., 2005. The Evaluation Of Wind Erosion Hazard For The Area Of The Danube-Tisza Interfluve Using The Revised Wind Erosion Equation. Acta Geographica Szegediensis. XXXVIII. 84–93.
Van Donk, S. J., Skidmore E. L. 2001. Field Experience And Evaluating Wind Erosion Models. Annals of Arid Zone. 40. (3) 281–302.
Zobeck, T., Fryrear, D.W., 1986. Chemical And Physical Characteristic Of Windblown Sediment. Transaction of the ASAE. 29. 1037–1041.
Zobeck, T., Fryrear, D.W., Petit, R.D., 1989. Management Effects On Wind-Eroded Sediment And Plant Nutrients. Journal of Soil & Water Conservation. 44. 160–163.