A savanyú talajokban viszonylag nagy a H+-ionok (a protonok) mennyisége, s ez kihat a talajok szerkezetére, kémiai tulajdonságaira és biológiai aktivitására.

1. Savanyú közegben nem következik be a humuszanyagok koagulációja. A szerves és ásványi komponenseket összekapcsoló, stabilizáló Ca-hidak száma kicsi, ezért tartós, morzsás szerkezeti elemek nem tudnak kialakulni. A talaj szerkezete rendszerint tömődött, víz- és levegőgazdálkodása kedvezőtlen.

2. A savanyúság erősödésével (amikor a pH < 5,5) nő az oldatban a szabad alumínium-(Al3+) és mangán-(Mn2+) ionok mennyisége, s ez egy meghatározott értéken túl toxikus hatású a növények számára. Az Al3+ nagy koncentrációja emellett korlátozza a foszfor, a kalcium, a magnézium és a vas felvételét is.

3. Savanyú talajban a biológiai tevékenység is csökken. A mineralizáció vontatottabb, a nitrifikáció visszaszorul, és kismértékű ammóniumfelhalmozódás figyelhető meg.

A különböző típusú, szemcseösszetételű és tömődöttségű savanyú talajok termékenysége azonban jelentősen eltérő lehet. Egyesek – pl. a pangó vizes barna erdőtalajok vagy az erősen kötött, nehéz agyagtextúrájú öntéstalajok – nagyon gyenge termékenységűek, más savanyú talajokon viszont kielégítő terméseket lehet elérni a szokásos agrotechnikai módszerek alkalmazásával is.

A termékenység növelése érdekében azonban mindegyik savanyú talajnál szükséges a káros savanyúság megszüntetése és a talaj tulajdonságaihoz alkalmazkodó agrotechnikai módszerek kiválasztása.

A savanyú talaj javításához szükséges mészadag megállapítására többféle elméleti és tapasztalati módszer használható. Ezek közül – a kitűzött céltól, az elvárt pontosságtól, a szaktanácsadói hálózat laboratóriumi hátterétől stb. függően – országonként egyiket vagy másikat részesítik előnyben.

a) A hazai gyakorlatban használt tapasztalati képlet. Nálunk a gyakorlatban évtizedek óta a hidrolitos aciditás (y₁) és a kötöttségi szám (K_A) értéke alapján történik a mészdózis kiszámítása.

A Kreybigés munkatársai által bevezetett tapasztalati összefüggés szerint, ha az y₁ értékét megszorozzuk a kötöttségi szám (K_A) első – tizes helyiértékű – számjegyével, megkapjuk az 1 kh (kataszteri hold) terület felső 20 cm-es rétegének javításához szükséges CaCO₃ mennyiségét q-ban. Pl.:

ha: y₁ = 14; K_A = 48; akkor CaCO₃ q/kh = 14 × 4 = 56 q/kh;

1 ha-ra átszámítva pedig:

14 × 4 × 1,74 = 14 × 6,96 = 97,5 q; azaz 9,75 t/ha,

ahol:

1,74 a kh-ról ha-ra történő átszámítás szorzófaktora.

A fenti séma alapján, azonban ugyanennyi y₁, de K_A = 50 esetén, a CaCO₃ adag 70 q/kh-nak, illetve 121,8 q/ha-nak (12,2 t/ha-nak), azaz lényegesen többnek adódik. A bemutatott egyszerű sémával tehát – tekintettel a kötöttségi szám meghatározásakor elkövethető – 2–4 cm3/100 g értékű hibára – a tényleges szükséglettől jelentősen eltérő dózisokat is kaphatunk. (Pl. 49-es kötöttségi szám esetén 4-es, 50 és 51 K_A értéknél pedig 5-ös szorzófaktort kell alkalmazni, holott a K_A közötti különbségek kisebbek, mint a meghatározás hibája).

Ezért a K_A első számjegyéből adódó szorzótényezők helyett a K_A/10-nek megfelelő érték használatát javasoltuk (Filep, 1976). Így pl. ha K_A = 4l, akkor 4,1; ha K_A= 46, akkor 4,6; K_A = 51-nél pedig 5,1-es faktort kell figyelembe venni, és így tovább. Ennek megfelelően a számítási formula a következő:

${\text{CaCO}}_{\text{3}}{\text{ t/ha = y}}_{\text{1}}\cdot \frac{{\text{K}}_{\text{A}}}{100}\cdot \mathrm{1,74}$ (14.1.a. egyenlet)

és

${\text{CaCO}}_{\text{3}}{\text{ kg/ha = y}}_{\text{1}}\cdot {\text{K}}_{\text{A}}\cdot \mathrm{1,74}$ (14.1.b. egyenlet)

A számított mennyiség tiszta CaCO₃-ot jelent, ezért a talajra kerülő javítóanyag-dózis megállapításakor figyelembe kell venni a felhasznált anyag CaCO₃-tartalmát is.

A leggyakrabban használt meszezőanyagok közül a cukorgyári mésziszap 45–50% CaCO₃-ot, a mészkőpor 90–96%, a lápi mész pedig 35–60% CaCO₃-ot tartalmaz.

b) A talaj adszorbeált H-ion-tartalmából kiinduló számítás. Elméletileg jól értelmezhető, mivel ekkor a 100 g vagy 1000 g talajban lévő H-ionok mennyiségéből, ill. annak könnyen mobilizálható hányadából kell kiindulni. A számítás gondolatmenete a következő: mivel 1 mgeé H-ion (proton) közömbösítéséhez, helyettesítéséhez 0,5 mól, azaz 1 mgeé CaCO₃ (50 mg CaCO₃) szükséges, ha ismerjük a talaj reaktív H-tartalmát, s a javítandó talajréteg tömegét, a mészdózis egyszerűen kiszámítható.

Általánosan:

${\text{CaCO}}_{\text{3}}{\text{ t/m}}^{\text{2}}\text{ = }\frac{\text{H}’\cdot \text{A}\cdot \text{M}\cdot \text{ρ}\cdot \text{E}}{100000},$ (14.2.a. egyenlet)

ahol:

H’ = a talajban lévő mobilis protonok mennyisége, mgeé/100 g; A = a javítandó terület nagysága, m2; M = a javítandó réteg vastagsága, m-ben; ρ = a talaj térfogattömege, t/m3; E = a javítóanyag egyenértéktömege (CaCO₃ esetén, E = 50); az A ∙ M ∙ ρ = az adott talajréteg tömege tonnában.

Ha A = 1 hektár = 10 000 m2, akkor egyszerűsítés után,

${\text{CaCO}}_{\text{3}}\text{ t/ha = }\frac{\text{H}’\cdot \text{M}\cdot \text{ρ}\cdot \text{E}}{10},$ (14.2.b. egyenlet)

s ha a javítandó réteget 20 cm-nek (0,2 m-nek), a térfogattömget 1,5 t/m3-nek vesszük, akkor

${\text{CaCO}}_{\text{3}}\text{ t/ha = }\frac{\text{H}’\cdot \mathrm{0,2}\cdot \mathrm{1,5}\cdot \text{50}}{10}=\text{H}’\cdot \mathrm{1,5.}$ (14.2.c. egyenlet)

Ennél a számítási módnál tehát sem a K_A-at, sem az ezzel összefüggő T értéket nem vesszük figyelembe.

A H’ megközelítő mennyisége legegyszerűbben a talaj hidrolitos aciditásából számítható ki. Kappenszerint a mészadag becslésénél általában az y₁ érték 3,1-szeresét célszerű alapul venni. A (14.2.b és c) képletek alkalmazásakor azonban y₁-et (az 50 g talajból felszabadult, s 0,1 n NaOH-oldattal közömbösített savanyúságot) át kell számítani mgeé/100 g egységekre. (A H mgeé/100 g, a 100 g talaj Ca-acetátos szűrletére fogyott 1 n NaOH cm3-einek számával egyenlő). Ezért az y₁-et 2-vel kell szorozni a 100 g-ra, 10-zel osztani a 0,1 n lúgfogyasztásról az 1 n fogyásra történő átszámítás miatt, azaz

$\text{H’ mgeé/100 g}=\text{0}\text{,2}\cdot \text{3}\text{,1}\cdot {\text{y}}_{\text{1}}=\text{0}{\text{,62 y}}_{\text{1}}\text{.}$ (14.3. egyenlet)

A gyors becslésre alkalmas összefüggés tehát a következő lesz:

${\text{CaCO}}_{\text{3}}\text{ t/ha}=\text{(0}{\text{,62 y}}_{\text{1}}\text{)1}\text{,5}\text{.}$ (14.4. egyenlet)

Általános szabály, hogy ha: y₁ < 4; nem szükséges a talajt javítani, amikor y₁4–8 közötti; csak savanyúságra érzékeny növények termesztése esetén kell meszezni, és ha y₁ > 8; a talaj javítása mindenképpen indokolt.

A területre egyenletesen kiszórt javítóanyagot először csak a talaj felső 10–12 cm-es rétegébe kell bemunkálni, majd a következő években kell fokozatosan mélyebbre vinni.

A talajjavítás után megváltozik a talaj kémiai, fizikai és biológiai állapota.

A meszezés hatása a talaj kémiai tulajdonságaira. A javítóanyag fokozatos oldódása miatt módosul a szilárd és folyékony fázis közötti egyensúly, megnő a talajoldatban a Ca-ionok koncentrációja, s megváltozik az egyes vegyületek oldhatósága.

Így végső soron:

Emiatt – több kutató szerint – nagy adagú meszezés után mikroelemhiány mutatkozhat. Figyelembe kell venni azonban egyrészt azt, hogy a talaj pH-jának változása, s az említett elemek oldhatóságának romlása sok esetben nem nagymértékű, illetve lassan megy végbe, másrészt a javítóanyagokkal – különösen a cukorgyári mésziszapokkal – is számottevő mennyiségű mikroelemet viszünk a talajba, ezért meszezés által előidézett mikroelemhiányra csak szélsőséges esetekben kell számítani.

A javítás hatása a talaj fizikai és biológiai tulajdonságaira. A Ca-telítettség növekedésével érvényre jut a Ca-ionok koaguláló és szerkezetstabilizáló hatása. Ennek eredményeként:

A fizikai és kémiai változások következtében (a kedvezőbb kémhatás s a javuló víz- és levegőgazdálkodás hatására) nő a mikroorganizmusok mennyisége, s élénkebb lesz a talajélet.

Mindezek összhatásaként megváltozik a talaj tápanyagforgalma: intenzívebbé válik a nitrifikáció, fokozódik a tápanyagok feltáródása, és jobb lesz a műtrágya-hasznosulás.

A meszezés hatása a termésre. A meszezés termésnövelő hatása az adott talaj fizikai és kémiai tulajdonságaitól, a talaj pH-jának javítás utáni értékétől, s a termesztett növény pH-igényétől (savérzékenységétől) függ. A szántóföldi növények közül:

A meszezés termésnövelő hatása legjobban a savanyúságra érzékeny növényeknél mutatkozik meg, a savanyúságot jól tűrő növényeknél viszont a számukra szükségesnél nagyobb adagú mész, a nagyobb mértékű pH-növekedés termésdepressziót okozhat (14.3. ábra).

14.3. ábra - A különböző savérzékenységű növénycsoportok termésének változása a talaj pH-jától függően

Magyarországon a jelenlegi agrotechnikai színvonal mellett a meszezés: gabonaféléknél 0,5–1,5 t/ha, pillangósoknál pedig 30–40%-os terméstöbblet elérését teszi lehetővé.

Máté (majd mások) szabadföldi dóziskísérletei alapján az a vélemény alakult ki, hogy az y₁ és a K_A alapján számított mészadag – a nagy kolloidtartalmú savanyú talajok kivételével – általában jóval nagyobb, mint ami ökonómiai szempontból indokolt.

Ezért savanyú talajú területeinken csökkentett adag (ún. féladag) kiszórása is elegendő.

A (14.4.) képlettel számítva, a kevésbé savanyú talajoknál valamivel nagyobb, az erősebben telítetlen talajoknál pedig kisebb mészdózist kapunk, mint a (14.1.) összefüggés alapján (Filep és Csubák).

A meszezés tartamhatása. Mivel a savanyú talajok kialakulását előidéző természeti és antropogén tényezők, továbbra is hatnak az adott területen, a javítás hatása nem tekinthető véglegesnek. A savanyúságot tompító Ca-ionok mennyisége ui. idővel csökken (kilúgozódás, növény általi felvétel), így a talaj telítetlensége lassan ismét növekszik. A javítás kedvező hatása – a szakirodalom szerint – általában 6–15 évig tart, s legerősebben a meszezést követő harmadik évben jelentkezik. A 14.1. képlet alapján számítotthoz képest kevesebb CaCO₃ (fél-, vay negyed dózis) alkalmazása esetén azonban valószínűleg rövidebb idő alatt savanyodik el ismét a talaj, mint az ún. teljes adagok alkalmazásakor.

A fentiekből nyilvánvaló, hogy a meszezést időszakonként meg kell ismételni (fenntartó meszezés).

A savanyú talajok javítása – ott ahol a terület közelében megfelelő meszes altalaj található – digózással is történhet. A digózás hatása jóval hosszabb ideig tarthat, mint a meszezésé.

A meszezés (kémiai javítás) önmagában nem, még trágyázással kiegészítve sem mindig vezet a kívánt eredményre. Olyan területeken, ahol a savanyúság nem az egyedüli (vagy nem a legjelentősebb) termékenység-csökkentő tényező, a fizikai eljárásokat és az egyes speciális agrotechnikai módszereket is fel kell használni a talaj termékenységének növelése érdekében.

Nagy agyagtartalmú, tömődött talajoknál, ahol kicsi a durva pórusok részaránya, a talaj rossz víz- és levegőjárhatósága gátolja a gyökérzet optimális fejlődését. A tömődött rétegek (tömődött B szint) fizikai tulajdonságait, levegőzöttségét, vízbefogadó képességét legeredményesebben talajlazítással lehet javítani. A lazítás mélysége általában 50–60 cm, tartamhatása legtöbbször 2–4 év. Hatására javul a talaj levegőzöttsége, vízáteresztése, s visszaszorulnak a redukciós folyamatok.

Vízhatás alatt álló, vagy időszakos túlnedvesedésre hajlamos területeken gondoskodni kell, a káros víztöbblet elvezetéséről, lejtős területeken pedig a megfelelő talajvédelemről is.

A savanyú talajok javítását tehát az adottságokat figyelembe vevő javítási módok komplex alkalmazásával lehet és kell megvalósítani, s az adott területen leghatékonyabb eljárások kiválasztásával kell a célt elérni.

Agyagbemosódásos barna erdőtalajon pl. a meszezést altalajlazítással és talajvédelemmel együtt kell alkalmazni. Pangóvizes barna erdőtalajoknál ezenkívül még vízrendezés, drénezés is szükséges. Mély fekvésű réti agyagtalajokon pedig a kémiai javítást vízrendezésnek és altalajlazításnak kell kiegészítenie.