Anyaföld 2
Talaj jellemzők:
Talajszemcsék, talajszerkezet: A talaj három fázisú, heterogén rendszer. A szilárd-légnemű-folyadék zóna. A talaj szemcséinek azokat a szervetlen eredetű alkotó részeket nevezzük, amelyek nem tapadnak össze változó nagyságú halmazokká, hanem a talaj mállása során aprózódtak el különböző nagyságrendűekké. A talajokban a kolloid méretű részecskéktől felfelé néha a több centiméter nagyságú kavicsig folyamatos átmenettel minden nagyságrend megtalálható. Az alkotórészek az alábbiak szerint csoportosíthatjuk: durva homoktól, vályog, egészen az agyagig. Ez határozza meg a talaj szövetét, textúráját. A talajképződés folyamán az elsődleges részecskék összetapadhatnak nagyobb méretű aggregátumokká. Ez adja a talaj szerkezetét.
A szerkezet az elsődleges szemcsék (homok, vályog és agyag szemcsék) és az aggregátumok mérete és százalékos mennyisége, aránya határozza meg. A másodlagosan kialakult szerkezet meghatározza a talaj textúráját, és az abból következő talajtulajdonságokat, így a vízmegkötést és vízkapacitást, az ionmegkötő és ioncseélő kapacitást, a talaj levegő-, víz- hő- és tápanyag-gazdálkodását. Fontos szerepe van a szennyezőanyagok, elsősorban a fémek megkötésében, vízből való kiszűrésében a laza szorpciótól, az ionos kötéseken keresztül, az atom és molekularácsokba épülésig. pl: A homoktalajokban a nagyobb részecskék vannak túlsúlyban. Minél nagyobb méretű egy szemcse, annál nagyobb pórusok lesznek a szemcsék között. Jó a levegőellátottságuk, vízmegtartó képességük viszont rossz. Agyagos talajoknál éppen ellenkezőleg apró szemcseméret, kevés közöttük a levegő, jó víz felvevők és erős megtartó képességűek.
A talaj vízgazdálkodását a tárolt víz mennyisége, a tárolt víz állapota és mozgékonysága, valamint a víz térben és időben történő mozgása szabja meg. A talaj vízformái kölcsönhatásban állnak a talaj szilárd fázisával és a talaj élővilágával, a mikroorganizmusokkal és a növényi gyökerekkel. Mivel a tárolt víz biztosítja az oldott tápanyagot és felvehetőséget a növények számára, a vízgazdálkodás meghatározza a talaj aktivitását, élőhelykénti megfelelőségét, termékenységét, meghatározzák a talaj vízvisszatartását, a hasznosítható víztartalmat, konzisztenciáját, a felszín alatti vizek mozgását, a talajnedvesség kémiai összetételét és transzportját, valamint a szennyezőanyagok sorsát a talajban.
Kémhatás: A talajok pH értéke befolyásolja a tápanyagok felvehetőségét. (A pH-érték az oldatok kémhatását kifejező szám, amely a bennük lévő hidrogénionok mennyiségét jelzik.) Valójában nem a talajok pH-ját, hanem a talaj oldatok pH-ját tudjuk meghatározni. A talajok pH értéke függ a talajban zajló kémiai, biológiai folyamatoktól, a talajok összetételétől. A talaj pH értéke a mélységgel is változik. A legfelső humuszos részben a pH érték alacsonyabb, mint a mélyebb rétegekben. A hazai viszonyok között a talajok pH-értéke 4 és 9 között változik. Hazánkban a zömmel meszes alapkőzeten képződött talajok többsége és a bányászott tőzegek egyaránt gyengén lúgos kémhatásúak (Anyaföld 3).
Szerves anyag tartalom: A talaj szerves anyagait humusznak nevezzük. A humusz a talajba (üledékekbe) kerülő holt szerves anyagból fizikai-kémiai folyamatok eredményeképpen képződő kolloid anyag, melyet nagy fajlagos felület, nagy ionmegkötő és ioncserélő kapacitás jellemez.
A humusz osztályozása kémiai jellemzők vagy funkció szerint történhet.
Kémiai humuszfrakciók:
1. Fulvosavak: 0,5% NaOH-dal kioldhatók és savanyításra sem csapódnak ki. Savas jellegű, redukáló hatású,viszonylag kisméretű molekulák, kis N és nagy O tartalommal, fenolos OH és savas funkcionális csoportokkal. Jó minőségű talajokban a humusz maximum 20%-a, savanyú erdőtalajokban akár 70%-ot is elérhet.
2. Huminsavak: 0,5% NaOH-dal kioldhatók, savanyításkor kicsapódnak. kolloid mérettartományba tartozó, nagy N tartalmú, komplexképzésre hajlamos molekulák, vízben oldódó sóik a Na- és K-humátok vízben oldódnak, a vízben nem oldódó Ca, Mg, Fe és Al-humátok fontos szerepet játszanak a talaj vízálló szerkezetének kialakításában. További alcsoportjai a himatomelásav, a barna huminsav és a szürke huminsav, melyek molekulamérete, stabilitása és a szervetlen részhez való kapcsolódásának erőssége ebben a sorrendben nő. Színük is egyre sötétedik.
3. Humin és huminszén frakció: az előző két frakciótól eltérően nem oldható ki lúggal, ez a legstabilabb humuszfrakció, mely erősen kötődik a talaj szervetlen alkotóihoz. Neve is arra utal, hogy szénülési folyamatok eredményeképpen, diszperzen jön létre a talajban.
Funkcionálisan táphumuszt és szerkezeti humuszt különböztetünk meg a talajban. A táphumusz N-forrásként jelentős, a talaj N-tartalmának 96-97 %-a található a holt szerves anyagban, melyből a mikroorganizmusok készítenek a növény számára felvehető szervetlen nitrogénvegyületeket (nitrát és ammónium ionok) a mineralizáció során. Ld. még nitrogénkörforgalom a talajban. A másik funkcionális csoport a szerkezeti humusz, mely állandó, stabil, nagyméretű molekulákból áll és fontos szerepet játszik a növényi tápanyagok szorpciójában, megörzésében illetve megfelelő időben történő elengedésében. A talajok Ca-készletének megóvásában is fontos szerepe van a humusznak, így szerkezetépítő elem szerepe mellett, indirekt módon is hat a talaj szerkezetének kialakítására. A humusz vízmegkötő-képessége sokszorosa az agyagásványokénak, így a talaj vízgazdálkodásában, vízmegtartásában alapvető fontosságú. A humuszanyagok pufferhatással is rendelkeznek: pufferolják a pH-t, bizonyos mértékig a redoxpotenciált és még a toxikus hatásokat is.
A talajok humusztartalmának csökkenése a talaj tápanyag-ellátottságát, szerkezetét, stabilitását rontja, megnöveli a talaj kilúgzásának, egyensúlyvesztésének, funkciói elvesztésének és végső tönkremenetelének kockázatát. Sajnos a Földi ökoszisztéma egyik globálisan jelentkező negatív trendje a talajok humusztartalmának csökkenése. Ennek okai összetettek: a mineralizáció dominanciája a humuszképződés rovására, melyet a természetes területek egyre növekvő biomasszája sem tud kompenzálni. A talajmikroorganizmusok egyre aktívabb mineralizációját nemcsak diverzitásuk,és genetikai képességeik, de a globális felmelegedés is tendenciózusan növeli. A savas esők, a kilúgzás folyamatos növekedése a humusz kioldódását, ezzel a talajok elszegényedését eredményezi.
A termőréteg vastagság azt jelenti, hogy a talajba milyen mélységbe tudnak lehatolni a növényi gyökerek. Magyarországon a gyökérfejlődést gátló tényezők az alábbiak: (i) szikes talajrétegek előfordulása az altalajban, (ii) levegőtlen körülmények között kialakuló gleyes, azaz a növények számára mérgező anyagokat tartalmazó talajréteg, (iii) különböző geológiai eredetű kőpadok, atka, kavics, durva homok, magnéziás talajok.
A talajértékszám a különböző talajok természetes
termékenységét fejezi ki a legtermékenyebb talaj termékenységének %-ában.