2. EA 2005. február 14. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége

1. Talajökológia és talajvédelem 2. EA 2005. február 14. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége 2. A talajok tápanyagainak ökológiai jelentősége 3. A talajok levegőgazdálkodásának ökológiai jelentősége 4. A talajok vízgazdálkodásának ökológiai jelentősége 5. A talajok hőgazdálkodásának ökológiai jelentősége 6. Élőlények a talajban 7. Emberi hatások

2. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége A kémhatás a talajoldat lúgos, közömbös vagy savas voltát jellemzi. A talajok nagy részének kémhatása savanyú – gyakran kémhatás helyett talajsavanyúságról beszélünk. Hazánk talajainak 16,2%-a ABET, 9,4% Ramann típusba tartozik.

3. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége A kémhatás időben és térben gyakran változik, egyazon talajban a szezonális változás akár 0,5-1 egész érték is lehet egy éven belül. Ezért 1(talaj):2,5(H2O vagy KCl) arányban készített szuszpenzió kémhatását mérjük. Mivel a „gramm ion/liter”-ben kifejezett H+-ion koncentrációk értéke kicsi, ezért Sörensen javaslatára –lg(H+)-ban kerül kifejezésre a pH, azaz H+ = 10-pH.

4. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége A vizes és KCl-os szuszpenzióban mért pH alapján felállított osztályok a következők: Rejtett savanyúság!!!

5. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége A növényökológia analitikus korszaka – talaj pH és növényfajok kapcsolatának vizsgálata. Sok esetben találtak összefüggést. nagy csalán sziki sóballa A kapcsolat erősségén felbuzdulva acidofil = savanyúságkedvelő bazifil = báziskedvelő és közömbös fajokat különítettek el.

6. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége

7. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége A kapcsolat gyengébbnek bizonyult, ezért inkább acidofrekvens = savanyúságkedvelő bazifrekvens = báziskedvelő és közömbös fajokat különítettek el.

8. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége A toleranciatartomány szélessége alapján különböztetjük meg az euriök és a sztenök fajokat. Az euriök (vagy euriöcikus) fajok ökológiai valenciája (toleranciától függő elterjedtsége különböző biotópokban) tág, s ezért sokféle biotópban élnek (pl. mindenütt előforduló, ún. ubikvista gyomnövények és állati kártevők).

9. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége Az előbbiekkel szemben a sztenök (vagy sztenöcikus) fajok ökológiai specialisták, ugyanis ökológiai valenciájuk szűk, és csak kis számú, meghatározott típusú biotópbantalálhatók meg.

10. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége Sztenöcikus elemek obligátsztenöcikus elemek fakultatívsztenöcikus elemek A társulási és versengési viszonyoktól függetlenül ragaszkodnak termőhelyükhöz. Csak a kedvezőbb biotópok kiélezettebb kompetíció-viszonyai miatt kényszerülnek elfoglalni kedvezőtlenebb, versenymentesebb biotópokat. Pl. obligát halofitonok (sótűrők) és kőzetspecialista (szerpenti-, dolomit-, nikkel-, gipsz- vagy mangánjelző). (acidofil, bazofil, xerofil, mezofil, higrofil, nitrofil, nitrofób)

11. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége obligát sztenöcikus fajok pl. a tőzegmohalápi növények

12. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége MAGAS SÓTARTALMAT JELZŐ NÖVÉNYEK

13. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége • A talajmagas sótartalmát jelzik azobligát sótűrő növények, pl.: a sziki mézpázsit (Puccinellia limosa), a bárányparéj (Camphorosma annua), a sziki sóballa (Suaeda maritima), asziki útifű(Plantago maritima), asziki csenkesz (Festuca pseudovina), a sziki szittyó (Juncus gerardi), a sziki őszirózsa(Aster tripolium ssp. pannonicum), magyar sóvirág (Limonium gmelini subsp. hungaricum).

14. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége bárányparéj (Camphorosma annua)

15. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége Hortobágyi Nemzeti Park Mézpázsitos szikfoktársulás sziki szittyó(Juncus gerardi)

16. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége Hortobágyi Nemzeti Park Ürmös szikes gyep sziki őszirózsa (Aster tripolium ssp.pannonicum) Fotó: Kovács Gábor

17. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége MAGNÉZIUMJELZŐ NÖVÉNYEK

18. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége Magnéziumjelzőnövények dolomitkőzeten vagy szerpentíntalajokon fordulnak elő. Dolomiton jelenik meg pl.: a magyar gurgolya (Seseli leucospermum)

19. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége és a pilisi len (Linum dolomiticum).

20. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége • Az ún. nitrofrekvens növények a talaj magas N-tartalmának indikátorai: • nagy csalán (Urtica dioica), • tatárlaboda (Atriplex tatarica), • nagy útifű (Plantago major), • szőrös disznóparéj (Amaranthus retroflexus), • mezei sóska (Rumex acetosa), • hagymaszagú kányazsombor (Alliaria petiolata), • fekete bodza (Sambucus nigra), • ragadós galaj (Galium aparine).

21. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége - A szilikátjelző növények savanyú, ásványi anyagokban szegény talajokon nőnek: tőzegmohák (Sphagnum fajok), csarab (Calluna vulgaris), áfonya (Vaccinium fajok), szőrfű (Nardus stricta), erdeisédbúza (Deschampsia flexuosa), seprőzanót (Sarothamnus scoparius), egynyári szikárka (Scleranthus annuus).

22. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége vörös áfonya Vaccinium vitisidaea

23. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége fakultatív sztenöcikus fajok pl. olyan növényfajok, amelyek elterjedésük klimatikus határán kőzet- vagy talajspecialistaként viselkednek (pl. törpefenyő, cserszömörce), areájuk belsejében viszont nem válogatósak

24. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége

25. 3. A talajok levegőgazdálkodásánakökológiai jelentősége Talajlevegő A talajlevegő páratartalma nagyobb, O2-tartalma kisebb, mint a fölötte lévő levegőé. CO2-tartalma 10-100-szor nagyobb, mint a levegőé. Oka: mikroba és gyökérlégzés Átl. évi 4000 m3 CO2 keletkezik a talajban. A talaj levegőzésének sebessége és mértéke a talajélet fontos tényezője (redukciós-oxidációs viszonyok, glejesedés, toxicitás stb.).

26. 3. A talajok levegőgazdálkodásánakökológiai jelentősége A levegőzöttségi viszonyok jelentős hatással vannak a szervesanyag képződésére/átalakulására. anaerob viszonyok tőzegesedés rossz levegőzöttség mikorbiológiai tevékenység aerob: nitrogénkötő, nitrifikáló, kénbaktériumok levegőtlenség-fejlődés csökkenése-gyomosodás Mocsári ciprus és a mangrove vegetáció légzőgyökérrel biztosítja a levegőellátottságot. A mangrove ezen kívül elevenszülő, ezzel védekezik a levegőtlenség káros hatásai ellen. Földigiliszta a felszínre mászik.

27. 6. Élőlények a talajban Az edafon összetevői

28. 6. Élőlények a talajban Plaster (1992) becslése alapján kb. 1 ml talajban a következő élőlények találhatóak: Nematoda 50 Alga 62 000 Protozoa 72 000 Gomba 111 000 Actinomycetes 2 920 000 Baktérium 25 280 000 http://www.compostingvermont.org/articles/soil_ecology_background.htm

29. 6. Élőlények a talajban Protozoák – egysejtűek (véglények) • A pH-hoz hasonlóan a Protozoák mennyisége is kapcsolatban van a talajtulajdonságokkal. Minél többet találunk belőlük, annál jobb a kultúrállapota a talajnak. A jó állapotú talajban nemcsak a számuk, de a sokféleségük is nő. • Lehetnek: • ostorosok (Flagellata) • gyökérlábúak (Rhizopoda) (pl. amőbák) • Varga ostorosokból erdőtalajon 80e/g-ot számolt, homoktalajon 10e/g-ot. Kisfilmek: http://www.agron.iastate.edu/~loynachan/mov/

30. 6. Élőlények a talajban Protozoák 2 Amoeba proteus 3 Amoeba radiosa 4 Amoeba polypodia • Lehetnek: • baktériumfalók, • ragadozók, • kannibalisták, • szaprofágok.

31. 6. Élőlények a talajban Protozoákból Brodszkij szerint: 1. Nagyon gyengén aktív talajban <1000/g, 2. Gyengén aktív talajban 1000-10000/g, 3. Közepesen akítv talajban 10e-100e/g 4. Igen aktív talajban 100e-500e/g, 5. Erősen aktív talajban 500e<

32. 6. Élőlények a talajban Rossz kultúrállapotú talajban a csillósok elvesztik uralmukat, és a gyökérlábúak kerülnek az első helyre. Nem homogén elterjedésűek, hanem gócpontok mentén élnek (rothadó anyag és gyökerek mentén). Bár az egysejtű állatok képesek egy óra alatt 30e baktériumot fölfalni, bizonyították, hogy a nagyobb véglény-aktivitás nagyobb mikrobiológiai aktivitást eredményezett. Megállapították, hogy a a baktériumokkal való együttélésük során nő a CO2 mennyisége, holott csökken a baktériumok száma, de ezzel párhuzamosan nő a szaporodásuk üteme. A véglények egyszerűbb vegyületekké alakítják a bonyolult szerves anyagot, így elérhetővé teszik a magasabb rendű növények számára.

33. 6. Élőlények a talajban Baktériumok a talajban Szerepük: lebontók, felszabadítják a tápanyagokat, betegségeket terjesztenek vagy semlegesítenek (penicillin).

34. 6. Élőlények a talajban Glomus intraradix Gyökéren belül élő mikrogombák http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrm0185.jpg

35. 6. Élőlények a talajban Glomus intraradix Mycorrhiza spóra http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrm0182.jpg

36. 6. Élőlények a talajban Gigaspora rosea Óriás endomichorrhyza spóra http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrm0184.jpg

37. 6. Élőlények a talajban Rhizobium trifolii (valódi baktériumok közé tartozik – Eubacteria) http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrr0101.jpg

38. 6. Élőlények a talajban Nitrosomonas – nitrifikáló baktérium, Eubacteria http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrs0232.jpg

39. 6. Élőlények a talajban Azotobacter ciszta – N fixáló, Eubacteria http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrs0309.jpg

40. 6. Élőlények a talajban Rhizobium pillangós hajszálgyökéren http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrr0126.jpg

41. 6. Élőlények a talajban Puhatestűek Földigiliszták Szerepükre először Darwinhívta fel a figyelmet (1837)! A giliszták kozmopoliták, bár vannak olyan fajok, amelyek bizonyos talajtípusokat előnyben részesítenek. Mindenevők: falevelek, nyers hús, zsír, elhalt férgek, talaj, baktériumok, férgek, kisebb gerinctelen állatok.

42. 6. Élőlények a talajban • A giliszták és a talajélet: • Nő a légjárhatóság, levegőkapacitás, vízáteresztő képesség, • Nő a nitrifikáló baktériumok száma, • Élénkül az aerob cellulózbontó baktériumok tevékenysége, • A gyökerek felhasználják a mélyebbre hatolásra a járatokat, jobb tápanyagfelvevő képesség, • Szárazabb talajokban kiemelten javul a vízgazd., • Az emésztőcsatornán áthaladt talaj veszít savanyúságából, • Mull típusú szerves anyagnak tekinthető az ürülék, • Az áthaladt szerves a. oldhatósága, N-tartalma és ásványianyag-tartalma nő, • Tölgy lehullott lombtakaróját 1 év alatt képesek feldolgozni, • A mikroorganizmusok többsége élve halad át a bélcsatornán, • Ürülékükben aktívabb a biológiai aktivitás, • Járataikat tartós váladékkal összaragasztják, kitapasztják, • Jelentős szerepük van a morzsalékosság kialakításában, • A műtrágyák alkalmazása csökkenti a mennyiségüket.

43. 6. Élőlények a talajban Az ugróvillások talajtani jelentősége • Minden rothadó-korhadó anyagot fölfalnak a talajban és felszínén, • Nagymértékben hozzájárulnak a humuszképződéshez, • Ürüléküket könnyebben alakítják át a mikroorganizmusok humusszá, • 1m2 területen kb. évi 180g humuszt termelnek, • Jól jelzik a talaj öregedését, a talaj fizikai és kémiai jellemzésére jobban felhasználhatóak, mint a fizikai és kémiai laboratóriumi módszerek, mert öreg talajban csak a legfelső rétegben fordulnak elő.

44. 6. Élőlények a talajban A bogarak talajtani jelentősége • Rét 0-3 cm-es rétegében 140 kifejlett bogarat és 910 lárvát, homokos szántóföldön 290 bogarat és 350 álcát számoltak össze m2-enként. • Jelentőségük hasonló a gilisztákéhoz. A hangyák talajtani jelentősége • Szellőzés – biológiai aktivitás, • N-ben gazdag (évi 100e rovar) és szegény (magvak) tápanyagok, • Trágyázzák a talajt, • Gyakran 1 m mélyen átforgatják, • A talajképződés előfutárai, • Humuszban gazdagodik a talaj, stb. A gerincesek talajtani jelentősége

45. 7. Emberi hatások Talajélőlények tömege (t/ha) rét-legelőn és árpaföldön