480 likes | 903 Views
Talajkémia VI. Talaj színe. sötét magas szerves anyag tartalom kékes-szürke anaerob viszonyok Vöröses sok O 2 , sok vasoxid, jól szellőzik Világos-fehér- meszes v. szilikátos (SiO 2 ). Oxid és hidroxid ásványok a talajban. Mikroelemek kötésformái a talajban.
E N D
Talaj színe • sötét magas szerves anyag tartalom • kékes-szürke anaerob viszonyok • Vöröses sok O2, sok vasoxid, jól szellőzik • Világos-fehér- meszes v. szilikátos (SiO2)
A kolloid rendszerek fontosabb tulajdonságai • Adszorpció: • A kolloid méretű molekulák között kohéziós erő hat, mely elektromos töltéshez hasonlítható, (de nem abból ered) • Felületükön képesek megkötni elektromosan semleges molekulákat: • Poláris és apoláris ionadszorpció • A kötés mértéke függ a talajoldat összetételétől (kationok!)
TALAJOK ADSZORBEÁLT KATIONOK ALAPJÁN • Kation adszorpció kapacitás: • T érték= mg egyenérték/100 g talaj • Kicserélhető kationok: Ca, Mg, K, Na • Összegük a talaj S értéke= mg/100g talaj mértékegységben • A hidrogén már kis mennyiségben is megváltoztatja a talaj kémiai tulajdonságait, ezért nem számít S értékbe • Telített talaj (CaCO3, Na sók) nincs kicserélhető hidrogén, ezért T=S értékkel.
Koaguláció • Ha a részecskék töltésüket elvesztik összetapadnak és leülepednek, koagulálnak • Függ a töltéstől és a adszorbeált anion, illetve kationoktól • Kettős elektromos töltésű ultramikron alakulhat. • A koaguláció mértéke függ a kationok hidratáltságának mértékétől tehát le tudja –e árnyékolni a részecske negatív töltését, ezzel segítve a koagulációt. • Szol gél állapot Peptizidáció • Gél szol állapot • Az összetapadás megszűnik amely a vastag hidrátburkú ionok becserélődésére vezethető vissza.
A TALAJ SZERVES ANYAGAI • Nem specifikus szerves anyagok: fehérjék, szénhidrátok, zsírok, lignin, gyanták, szerves savak • Specifikus szerves anyagok- humusz • 0,5%-os NaOH kezeléssel nem oldódik: humin anyagok vagy humusz szén • 0,5%-os NaOH- ra oldódik: Fulvósavak és huminsavak
Humusz • “A humusz a talaj azon szervesanyagainak az összessége, amelyek a termőhely mindenkori bomlási feltételei mellett nehezen bomlónak bizonyulnak és jellegzetes módon felhalmozódnak.” (Kubiena szerint)
Humusz - Növények és állatok posztmortális hulladékaiból képződik- egy oxidációs folyamat eredményeként képződő szervasanyagnak bomlatlan, ellenálló és felgyülemlő része Az elbomlás formái: anaerob lebomlás – rothadás, egyszerűbb vegyületek, - szerves savak keletkeznek, ferrioxidok - ferrooxidokká alakulhatnak át glejesedés
A humusz kémiája A talaj nem specifikus szerves vegyületei: - zsírok - szénhidrátok és rokonanyagok - proteinek és származékaik - ligninek és származékaik - cserzőanyagok - gyanták és terpének
Humusz Befolyásoló tényezők: • Szerves anyag mennyisége • Szerves anyag bomlásának feltételei • Bomlástermékekből keletkező új, a talajra jellemző anyagok • Humuszanyagok keveredése és kötödése a talaj ásványi anyagával.
A humusz morfológiája • A talaj “A” szintjében található • Vízalatti humuszformák: Gyttja: - jóllátható növényi maradványok - szürkétől a feketéig - tavakban, állóvizekben általánosan elterjedt humuszforma
Talaj szerkezetében: cementálás Talaj tápanyag gazdálkodásában: nitrogén forrás, depó Talaj vízgazdálkodása: nagy megkötő képesség Talaj kémiai szerepe: puffer, ion kötés, ion csere Humusz szerepe a talajban
HUMINSAVAK • Nagymolekulájú nitrogéntartalmú oxisavak (karbónium 50-60%, hidrogén 3-7%, oxigén 30-40%, nitrogén 2-6%) • Adszorpciós kapacitásuk 350-500 mg egyenérték/100g • Podzol talajoktól a csernozjomokig nő a huminsavak karbónium tartalma, a karbónium/hidrogén arány (hideg mérs-től a valódi mérs.övezetig). Csernozjomoktól a gesztenye és szürke talajokig csökken a karbónium tartalom( mérs-övezettől a forró övezetig)
HUMUSZ és KÖRNYEZETVÉDELMI KAPACITÁS • EPC (Environment Protection Capacity) EPC = H² x D x K H= talajhumusz %-ban, D = humuszréteg vastagsága %-ban K = humuszstabilitási koefficiens EPC = H² x D x R (R=K ) C/N C/N = karbónium/nitrogén arány
HUMUSZMÉRLEG • Bevétel: • Növénymaradványok a t/ha • Szerves trágyák b t/ha • Kiadás: • Humusz mineralizáció c t/ha a nitrogén tartalom felhasználásával állapítható meg (pl. 1 tonna szemterméshez – búza, kukorica – 30 kg nitrogén szükséges) • Mérleg: • a+b > c POZITÍV
Sófelhalmozódás • A kilúgozási folyamatok ellentétpárja. • Oka: lehet mert a talajhoz közel helyezkedik el a talajvízszint és a kapillárisokon leadott vízből a betöményednek a feltalajban a sók. a sókiválás olyan arid, szemiarid területeken, ahol az esetleg lehulló, vagy beérkező víz nem képes a mélybe szivárogni s elpárologva tovább emeli a sók koncentrációját.
A talajpusztulás formái Szikesedés A szikes talajok kialakulásához alapvetően három tényező együttes hatására van szükség: - kevés csapadék/erős párolgás (ld. vízháztartás típusok) 0,5-2 méter - magas talajvízszint Na+ Na+ benne Na+ - sok Na+ Na+ Na+ Szent István Egyetem, MKK, Környezet- és Tájgazdálkodási Intézet
SZIKESEDÉS • A talajképződés során a felső szintekben só-felhalmozódás (Ca-Na-Mg-kloridok, szulfátok és karbonátok, pl: Na2CO3 szóda) következik be. • Oka: • Klimatikus: a párolgás jóval meghaladja a csapadék mennyiségét (száraz égh). Felfelé irányuló vízmozgás miatti só-felhalm. • Lokálisan a felszínközeli talajvíz okozza, főleg nyári száraz periódusban
SZIKEK TÍPUSAI • Szoloncsák: • Talaj felső szintjében (1 m-nél közelebb) jellemző • NaCo3 túlsúlya mellett, NaCl, Na2SO4 • Erősen lúgos pH • Szolonyec: • Só felhalmozódás mélyebben van, humuszos szint jellemző
Enzimek a talajban - “exoenzimek” - nagymolekulájúfehérjék enzimatikus aktivitással - ritkán tisztán izolálhatók - specifikus reakciókkal kimutathatók. Karbohidrázok: - talajban lévő szénhidrátok hidrolizálása Észterázok: - észterkötések bontása - nukleinsavak, foszfortart. anyagok
A biológiai mállás: • Baktériumok: nitrifikáció-Nitrosomonas, Nitrobacter fajok denitrifikáció - Desulfovibrio spp. sugárgombák: (Myococcus) cellulózbontás, humuszbontás
Egyéb gombák: elsavanyosodást jelzők Cladopsorium humifaciens Mucor, Penicillium, Aspergillus fajok Algák: Oxigénellátás javítása, szerves anyaggal való gazdagítás, légköri N megkötés Cyanophyta: Goelocapsa, Nostoc, Anabaenafajok Chorophyta: Chamydomonas, Chlorococcus, Cladophora fajok
Talaj fauna • Férgek: (főként gyűrűsféreg) “koprolithikus humusz” 200-1000kg/hold Fonálférgek-gyökérpusztítás, baktériumok pusztítása • Ízeltlábúak: • atkák (acari) humuszképződésben fontos szerep, mechanikai javítás - morzsalékos szerkezet
Gerincesek: - Talpa europea; Spalax leucodon , Lepus europaeus - Keverik a talajösszetevőit, kedvező tápanyagellátottság - Járataikkal jó átszellőztetést biztosítanak - kotrovina