Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György
Mezőgazda Kiadó
A szikes főtípusba sorolható talajok kiterjedése Magyarországon mintegy 600 ezer hektár. Figyelembe véve a szikes jellegű és a szikesedés által veszélyeztetett területeket is (szolonyeces réti, mélyben sós csernozjom talajok stb.) megállapítható, hogy hazánkban több mint egymillió ha-on (az összterület mintegy 10%-án) jelentkezik szikesedés. Ezért a szikesek részletes tanulmányozása és szakszerű javítása nálunk különösen fontos.
A szikesedést okozó tényezők nemcsak a talaj vízgazdálkodására, hanem a talajszerkezetre, a tápanyagforgalomra s a növényi anyagcsere-folyamatokra is károsan hatnak. Mindezek összhatásaként alakult ki a talaj gyenge termékenysége.
A szikes talajok javításának elvi alapjai. A szikjavítás célja a talaj kedvezőtlen fizikai és kémiai sajátságainak megszüntetése, ill. a kémhatás, a vízgazdálkodás és a tápanyag-szolgáltató képesség kedvezőbbé tétele. Ennek alapjait egyrészt a talajoldat káros anyagainak csökkentésével, másrészt a kilúgozási lehetőségek javításával lehet megteremteni. Az eredményes javítás feltétele tehát az, hogy a szikesedést kiváltó és fenntartó tényezők (felszínhez közeli szikes-sós talajvíz, szikes öntöző- és csurgalékvizek) hatását kiküszöböljük. Ezért a kémiai és fizikai javítást a legtöbb esetben vízrendezéssel kell összekapcsolni.
Mivel a különböző szikes talajok tulajdonságai (kémhatása, Na-tartalma, rétegezettsége stb.) között jelentős különbségek vannak, a használatos javítóanyagok kémiai összetétele sem egyforma.
Hazánkban jelenleg főleg digóföldet, mészkőport,cukorgyári mésziszapot vagy gipszet,gipsziszapokat használnak a szikes talajok javítására.
Kémiai javítás eredményeként a javítóanyag Ca-ionjai kicserélik a kolloidokon adszorbeált Na-ionokat, s javulnak a talaj termékenységét károsan befolyásoló fizikai és kémiai adottságok.
Javítási szempontból a szikes talajokat három csoportba sorolhatjuk:
a gyengén savanyú (vagy semleges) feltalajú szikesek; pH < 7,5
a gyengén lúgos feltalajú; pH = 7,5-8,5, illetve
az erősen lúgos feltalajú (meszes-szódás) szikes talajok; pH > 8,5.
Az első javítási és hasznosítási csoportba tartozó sztyeppesedő réti szolonyecek, valamint a szolonyeces és erősen szolonyeces réti talajok kilúgzási szintje (A szint) aránylag vastag. Ezek a talajok alkalmasak leginkább szántóföldi művelésre. A szántott réteg CaCO3-ot (meszet) nem tartalmaz, vizes szuszpenzióban mért pH-ja < 7,5. Kalcium-karbonát legfeljebb 30–40 cm-nél mélyebben fordul elő. Bár a feltalaj kicserélhető-Na-tartalma általában számottevő, sok esetben jelentős hidrolitos aciditás (y1) is jelentkezik. Az ilyen talajok javítása meszezéssel vagy digózással megoldható.
A mészszükségletet (CaCO3 hatóanyagban) a kicserélhető-Na-tartalom alapján, a felső 0–20 cm vastag rétegre adjuk meg. A számítás módja (a 14.2. egyenletnél említetthez hasonló meggondolás alapján):
(14.5. egyenlet)
ahol:
Nax = a talaj kicserélhető nátriumtartalma mgeé/100 g; A = 10 000 m2 (1 ha);
M = a javítandó réteg vastagsága méterben; ρ= a talaj térfogattömege, t/m3;
E = a CaCO3 egyenértéktömege (= 50).
Olyan savanyú feltalajú szikeseknél, amelyeknél jelentős a hidrolitos aciditás – sok esetben nagyobb, mint 8 – célszerű figyelembe venni a savanyúság közömbösítéséhez szükséges mészmennyiséget is (a savanyú nem szikes talajoknál említett módon). A kiadandó hatóanyagdózist ekkor a talaj hidrolitos aciditása (y1) és kicserélhető-Na-tartalma ismeretében úgy kell megválasztani, hogy ez a két jellemző javítás után a megfelelő mértékben változzék.
Digózás esetén a digóföld CaCO3-tartalma önmagában nem adhat alapot sem a felhasználandó mennyiségének, sem az anyag alkalmas voltának megítéléséhez. Ehhez – Arany szerint – laboratóriumi ülepítési kísérleteket kell végezni, amelyekkel megállapítható, hogy milyen mennyiségű digóföld képes a vizes szuszpenzióban koagulálni a javítandó talajt. A talajba dolgozott nagy mennyiségű meszes, porózus sárga föld hatása igen összetett, nemcsak kémiailag, hanem fizikailag is előnyösen hat a javított rétegre.
A kémiai javításon kívül, a szikeseken is igen fontos a fizikai (mechanikai) javítás és a helyes talajművelés. Mélyművelésre ezeken a talajokon is szükség van, de ez – a B szint szikes sajátságai miatt – csak mélylazítással oldható meg szakszerűen. Ezeken a szikeseken tehát az A szint forgatását és a B szint lazításos művelését kell alapelvként szem előtt tartani. A talajlazítás jelentőségét meggyőzően bizonyítják a 14.1. táblázatban közölt adatok. Figyelemre méltó, hogy a B szint lazítása kedvezőbb hatású, mint a lazítás nélkül alkalmazott meszezés.
Nem szabad figyelmen kívül hagyni a terület vízrendezését (elsősorban a felszíni vizek elvezetését) sem, mert anélkül a javítás nem vezet a kívánt eredményre.
14.1. táblázat - A meszezés és az altalajlazítás termésnövelő hatása sztyeppesedő réti szolonyec talajokon (8 év átlageredményei, Karcag)
Kezelések |
Terméstöbblet (őszi búza) t/ha/év | |
A szint |
B szint | |
20,0 t/ha mészkőpor |
– |
0,38 |
– |
lazítás |
0,81 |
20,0 t/ha mészkőpor |
lazítás |
1,07 |
A második javítási csoportba soroljuk azokat a szikeseket, amelyeknek vékony a kilúgzási szintje, ezért a talaj termékenysége sokkal gyengébb, mint az előző csoportba tartozóké. A mérsékelt kilúgozásból eredően az adszorpciós komplexum Na-telítettsége nagy, ezért a feltalaj kémhatása is gyengén lúgos (pH = 7,5–8,5), szénsavas meszet (CaCO3-ot) általában nem tartalmaz.
Ilyen talajok: a felszínben mészhiányos (szódát nem tartalmazó) közepes és kérges réti szolonyecek.
Mivel lúgos közegben a CaCO3 csak igen gyengén oldódik, javító hatása jelentéktelen. A pH 7,5-nél lúgosabb kémhatású talajoknál a meszezés nem vált ki számottevő javulást.
Az ilyen talajok kémiai javítását – a lúgos közegben is hatékony és jól oldódó – gipszőrlemény (CaSO4 ∙ 2H2O) alkalmazásával, vagy ún. kombinált javítással lehet megoldani.
A kombinált javítás hazai alkalmazását az tette szükségessé, hogy a perkupai gipszbányából nyerhető anyagban a CaSO4 ∙ 2H2O mellett, jelentős mennyiségű anhidrit (CaSO4) is található. Az anhidrites gipszőrlemény pedig vízzel érintkezve cementálódik, ezért nem lehet egyenletesen kiszórni és megfelelően a talajba keverni. Ennek megelőzése céljából az őrlőüzemben mintegy 40%-nyi lignitporral keverik a kitermelt anyagot, ami jelentősen drágítja az amúgy sem olcsó gipszezést. Kísérletekben igen hatékonynak és gazdaságosnak mutatkozott a foszforműtrágya-gyártás melléktermékeként keletkező foszforgipsz. Ez azonban jelenleg csak külföldről szerezhető be.
Idevonatkozó vizsgálatok azt mutatták, hogy ha a szükséges hatóanyag 1/3-át 1/4-ét gipsz formájában viszik a talajra, az a gyengén lúgos feltalaj pH-ját csökkenti annyira, hogy a kiadott CaCO3 is megfelelően oldódik. Ilyen szikesek javítása tehát savanyító hatású anyag + mész együttes alkalmazásával (gipsz + mész vagy savanyú feltalaj + digóföld stb.) is eredményesen megoldható (Kombinált javítás).
A javítóanyag-szükséglet kiszámítása a kicserélhető Na-alapján, a már ismert összefüggés szerint történhet. A gipszdózis megadásánál természetesen nem a CaCO3, hanem a gipsz egyenértéktömegét kell a képletbe helyettesíteni. (Gipsz esetén: E = 86,1).
A szikesek javításához szükséges gipszmennyiség számításának általános képlete:
(14.6. egyenlet)
(f = 1/3–1/4; vagy 1).
Ha ρ = 1,5 átlagos térfogattömeget veszünk figyelembe, 1 mgeé/100 g kicserélhető Na helyettesítéséhez, 10 cm-es rétegenként 1 ha-ra 1,30 tonnaCaSO4∙ 2H2O hatóanyag szükséges. Ennek alapján – a kicserélhető Na mennyiségét ismerve – gyors tájékoztató számításokat lehet végezni.
A gyengén lúgos feltalajú szikesek javítása – különösen akkor, ha a szántóföldi hasznosítás a cél – sokrétű, komplex beavatkozást igényel. Az átfogó (a felszíni és felszín alatti vizekre kiterjedő) vízrendezés, a megfelelő kémiai és fizikai javítás, s az agrotechnikai módszerek egybehangolt alkalmazása, elengedhetetlen feltétele a tartós javulásnak. Ilyen költséges komplex beavatkozást elsősorban a jobb területek közé ékelődött szikes talajfoltokon indokolt végrehajtani.
Gyepgazdálkodás azonban az eredeti talajvízállás mellett is kielégítő eredménnyel folytatható, ezért az ilyen talajok legnagyobb részét célszerű rét-legelőként használni. A nagyobb termés elérése érdekében azonban tanácsos a gyep újratelepítését elvégezni, s a hatékonyságot műtrágyázással, felszíni vízrendezéssel fokozni.
Lúgos feltalajú, ún. meszes–szódás szikesek (pH > 8,5). Ide tartoznak: a felszíntől karbonátos, szoloncsákos kérges réti szolonyecek, ill. a szoloncsák-szolonyecek és a szoloncsák talajok.
Javításukhoz csak jól oldódó, savanyító hatású anyagokat lehet használni. Mivel ezeknél a talajoknál csak igen nagy költséggel; átfogó vízrendezéssel, nagy mennyiségű javítóanyag talajba vitelével, ill. megfelelő mértékű trágyázással s igen gondos talajműveléssel (és lehetőség szerint öntözéssel) lehetne számottevő javulást elérni, legcélszerűbb rét-legelő gazdálkodást folytatni rajtuk.
Kémiai javításuk gipszezéssel vagy lignitporral (esetleg alumínium- vagy Fe(III)-szulfáttal) történhet. A lignitpor 40–50%-ban szerves anyag. Hatóanyaga: a benne lévő 2–3%-nyi elemi kén, illetve pirit (FeS2), valamint a kisebb mennyiségű vas- és alumínium-szulfát; pH-ja 3–6 közötti. Kéntartalma a talajban kénsavvá oxidálódik, s az csökkenti a talaj lúgosságát, illetve oldatba viszi a talajban levő CaCO3-ot.
A talajjavításához szükséges gipszmennyiséget az előzőekben ismertetett számítással vagy laboratóriumi ülepítési eljárásokkal lehet megállapítani. Az ülepítési módszerekkel a telített gipszvíz koaguláló-képességét vizsgáljuk. A javítandó talaj vizes szuszpenziójához növekvő mennyiségben gipszoldatot adva, meghatározott idő múlva megfigyeljük a koaguláció mértékét. Amelyik kezelésnél már jól láthatóan megindul a koaguláció, az ahhoz adott gipszmennyiség lehet a számítás kiindulópontja.
Összefoglalva: a szikes talajok hatékony javítását csak komplex beavatkozásokkal lehet megvalósítani. A komplexitás ezeknél a talajoknál is az adott helyen szükséges és célravezető fizikai, kémiai és műszaki eljárások összehangolt és megfelelő sorrendben történő alkalmazását jelenti. Az esetenként használt megoldások nagymértékben függnek a szikes talaj tulajdonságaitól. Pl.: a sztyeppesedő réti szolonyeceknél – ahol a talajvíz viszonylag mélyen van és süllyedő tendenciát mutat – a talajvízszint szabályozása nem szükséges, azonban a legtöbb esetben ekkor is gondoskodni kell a felszíni vizek elvezetéséről. Azokon a szikeseken viszont, ahol a talajvíz közel van a felszínhez és nagy mennyiségű káros sót tartalmaz – a felszíni vízrendezésen túlmenően – a talajvízszint szabályozását, süllyesztését is meg kell oldani. Ezek után lehet csak remélni, hogy a kémiai és fizikai beavatkozások a kívánt eredményre vezetnek. A gyakorlati szikjavítási módszerek egyszerűsített összefoglalását a 14.2. táblázat tartalmazza.
14.2. táblázat - A szikjavítási módszerek áttekintése
Javítási csoportosítás |
Genetikai besorolás |
Javítási eljárások | ||
1. Gyengén savanyú és semleges körüli feltalajú szikesek (pH < 7,5) |
sztyeppesedő réti szolonyecek (közepes és mély), szolonyecesréti talajok |
a) meszesedés b) digózás |
mélylazítás |
(felszíni vízrendezés) |
2. Gyengén lúgos feltalajú, nem meszes szikesek (pH = 7,5–8,5) |
mésztelen (nem karbonátos) közepes és kérges réti szolonyecek |
a) kombinált javítás b) gipszezés |
mélylazítás |
vízrendezés |
3. Lúgos feltalajú ún. meszes-szódás) szikesek (pH > 8,5) |
meszes-szoloncsákos kérges és közepes réti szolonyecek; szoloncsák-szolonyecek |
a) gipszezés b) lignitezés c) egyéb savanyító anyagok |
(esetleg lazítás) |
A szolonyecek tömör, szikes B szintje a legtöbb esetben gátolja a feltalaj javulását, ill. a javulás csak a talaj felső rétegére terjed ki. Kísérletekben ezért olyan megoldást is kipróbáltak, amely nemcsak az A szintet érinti, hanem a B szintre is kiterjed (A+B szint javítása). A gyengén savanyú feltalajú szikes talajoknál a feltalajra CaCO3-ot szórnak, a mindenkor lúgos kémhatású B szintbe pedig (alkalmas gépekkel) gipszet juttatnak. Ez a megoldás a talaj tulajdonságaiban lényegesen nagyobb változást okoz, mint a hagyományos feltalajjavítás. A módszer gyakorlati elterjedésének azonban ez idő szerint technikai és ökonómiai akadályai vannak.
A komplex javítás eredményeként megnő a talajoldatban a Ca-ion koncentrációja, s ezzel összefüggésben:
csökken a kicserélhető Na+mennyisége és módosul a talaj kicserélhető kationösszetétele,
kedvezőbbé válik a talaj kémhatása,
javul a talaj szerkezete és vízgazdálkodása,
meggyorsula káros sók lemosódása s
javul a talaj tápanyag-gazdálkodása.
A jelenleg rendelkezésre álló adatok szerint (DATE Kut. Int., Karcag) a javítás eredménye 10–14 év múlva is egyértelműen megmutatkozik. A digózás hatása pedig ennél is jóval tovább tart (20–30 év vagy annál is több).