Ugrás a tartalomhoz

Talajtan

Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György

Mezőgazda Kiadó

A szikes talajok javítása

A szikes talajok javítása

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.

A javítóanyag kiválasztása és mennyiségének megállapítása

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):

CaCO 3  t/ha = Na x A M ρ E/100 000 = Na x M ρ E/10 , MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0R Yxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGa baGaaeqabaqaaeaadaaakeaaqaaaaaaaaaWdbiaaboeacaqGHbGaae 4qaiaab+eadaWgaaWcbaGaae4maaqabaGccaqGGaGaaeiDaiaab+ca caqGObGaaeyyaiabg2da9iaab6eacaqGHbWaaSbaaSqaaiaabIhaae qaaOGaeyyXICTaaeyqaiabgwSixlaab2eacqGHflY1caqGbpGaeyyX ICTaaeyraiaab+cacaqGXaGaaeimaiaabcdacaqGGaGaaeimaiaabc dacaqGWaGaaeiiaiaab2dacaqGGaGaaeOtaiaabggadaWgaaWcbaGa aeiEaaqabaGccqGHflY1caqGnbGaeyyXICTaaeyWdiabgwSixlaabw eacaqGVaGaaeymaiaabcdacaqGSaaaaa@61C2@ (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:

CaCO 4 2  H 2 O t/ha =  f Na x M ρ 86,1 10 , MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhcba9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfeaY=biLk VcLq=JHqpepeea0=as0Fb9pgeaYRXxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabiqa ceaacaqabeaabaqaamaaaOqaaabaaaaaaaaapeGaae4qaiaabggaca qGdbGaae4tamaaBaaaleaacaqG0aaabeaakiabgwSixlaaikdacaqG GaGaaeisamaaBaaaleaacaqGYaaabeaakiaab+eacaqGGaGaaeiDai aab+cacaqGObGaaeyyaiaabccacaqG9aGaaeiiamaalaaabaGaaeOz aiabgwSixlaab6eacaqGHbWaaSbaaSqaaiaabIhaaeqaaOGaeyyXIC TaaeytaiabgwSixlaabg8acqGHflY1caaI4aGaaGOnaiaacYcacaaI XaaabaGaaGymaiaaicdaaaGaaiilaaaa@5692@ (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 szolonyec talajok A + B szintjének kémiai javítása

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 szikjavítás hatása a talajra

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).