Ugrás a tartalomhoz

Talajtan

Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György

Mezőgazda Kiadó

Az öntözés talajtani feltételei

Az öntözés talajtani feltételei

Egy terület öntözhetőségének eldöntéséhez szükséges

  • a talaj fizikai és kémiai tulajdonságainak,

  • a talaj természetes drénezettségének (vízáteresztő képességének, a talajvízszint mélységének) és a

  • felszín domborzati viszonyainak ismerete.

Az öntözés lehetőségét, kivitelét és módját talajtani szempontból elsősorban:

  • a talaj fizikai és vízgazdálkodási tulajdonságai (ezek közül is a szemcseösszetétel, a vízkapacitás térfogat%-ban, a hasznosítható vízkészlet a VK%-ában, a vízvezető képesség mm/óra), valamint

  • a talaj kémiai tulajdonságai (az oldható sók mennyisége, minősége és szelvénybeni eloszlása, illetve a kicserélhető Na-ionok abszolút és relatív mennyisége),

  • az öntözővíz minősége (kémiai összetétele) befolyásolják.

Ezek alapján lehet megítélni az öntözés várható hatását és lehet megelőzni a káros folyamatok kialakulását.

A talaj vízgazdálkodási jellemzői az öntözés időpontjára és a vízadagolásra vonatkozóan, a talaj kémiai tulajdonságai pedig – összevetve egyes talajfizikai sajátságokkal – az öntözővíz talajra kifejtett hatásának előrejelzéséhez adnak támpontot (16.2. táblázat).

16.2. táblázat - Az öntözés tervezésénél és gyakorlatában figyelembe veendő talajjellemzők

Gyakorlati következtetések

Talajjellemzők

nedvesség tartalom

holtvíz

diszponibilis víz

vízkapacitás

vízvezető és -elnyelő-képesség

beáztatás mélysége

talajoldat kémiai összetétele

kicserél- hető

kationok

Az öntözés időpontja

l

l

l

     

Egyszerre kiadható víz- mennyiség

l

  

l

 

l

  

Az öntözés gyakorisága

  

l

l

    

Az öntözővíz minőségét befolyásoló mutatók

   

l

l

 

l

l


A talaj vízgazdálkodása és az öntözés gyakorisága közötti kvalitatív összefüggéseket a 16.3. táblázat tartalmazza.

16.3. táblázat - A talaj vízgazdálkodási jellemzői és az öntözés megkívánt gyakorisága közötti kapcsolatok (VÁRALLYAY et al.)

Vízgazdálkodási talajkategória

VKsz tf%

HV tf%

DV tf%

A víznyelés sebessége, mm/óra

Hidraul. vez. kép., mm/óra

Az öntö- zés gya- korisága

1. Nagy víznyelő képességű, gyengén víztartó talajok (homok)

< 15

< 5

5–10

> 500

> 400

gyakran

2. Nagy víznyelő képességű, közepesen víztartó talajok (homokos vályog)

12–25

5–10

10–15

150–500

40–400

közepes gyakori- sággal

3. Jó víznyelő képességű,

jó víztartó talajok (vályog)

25–35

10–20

15–22

100–150

4–40

ritkábban

4. Közepes víznyelő képességű, jó víztartó talajok (agyagos vályog)

35–42

20–27

12–17

70–100

0,4–4

ritkábban

5. Közepes víznyelő képességű, erősen víztartó talajok (agyag)

42–50

27–35

10–15

50–70

0,04–0,4

gyakran

6. Rossz víznyelő képességű, erősen víztartó talajok (enyhén szikes talajok)

10–50

0,004–0,04

gyakran

7. Igen rossz víznyelő képességű, igen erősen víztartó talajok (erősen szikes talajok)

< 10

< 0,004

gyakran


A talajok csoportosítása öntözési szempontból

Mivel az Alföldön a sófelhalmozódás és a szolonyecesedés általában a sós/szikes talajvíz hatására alakul ki és csak elvétve jön létre az öntözővízzel bevitt sók következtében, a káros hatások kiküszöbölése érdekében minden esetben meg kell állapítani azt a talajvízmélységet, amely az adott körülmények között még nem idézi elő a talaj szikesedését. Ezt a talajvízszintet kritikus talajvízmélységnek (vagy kritikus vízszintnek) nevezzük. Ha adott területen, a tartós öntözés következtében a talajvíz a kritikus mélység fölé emelkedik, jelentkeznek az öntözés kedvezőtlen hatásai.

A kritikus talajvízszint megállapításánál figyelembe kell venni

  • a talajvíz sótartalmát és Na%-át,

  • a talaj fizikai és vízgazdálkodási tulajdonságait (vízáteresztő képességét, kapilláris vízemelő képességét), valamint

  • a talaj kicserélhető-Na-tartalmát,

  • sótartalmát és a sók minőségét.

A talajvíz sókoncentrációja és a kritikus talajvízszint közötti összefüggést – Kovda adatai alapján – a 16.2. ábra szemlélteti.

16.2. ábra - A kritikus mélység alakulása a talajvíz sótartalmával összefüggésben

kepek/16-2-abra.png


Általában minél nagyobb a talajvíz sótartalma és Na%-a, és minél kedvezőtlenebbek a talaj fizikai tulajdonságai, annál mélyebben kell lennie a talajvíz szintjének.

Az ismertetett elvek és az öntözővíz minőségének figyelembevételével a talajokat a következő 3öntözhetőségi kategóriába lehet besorolni:

  • öntözésre javasolt,

  • öntözésre feltételesen javasolt,

  • öntözésre nem javasolt talajok.

I. Öntözésre javasolhatók azok a területek, amelyeken a talaj termékenysége az öntözés következtében várhatóan nem csökken. Azonban ezeken a talajokon is

  • csak megfelelő minőségű vizet lehet felhasználni és

  • sem természetes okok, sem mesterséges hatások következtében nememelkedhet számottevően a talajvíz szintje.

Ide tartoznak:

  • folyóink jelenlegi árterületei,

  • a mély (6 m-nél mélyebb) talajvizű területek (pl. a csernozjomok),

  • a jó természetes drénezettségű, olyan területek, ahol a talajvíz 4 m alatt van és kis sótartalmú (a sótartalom < 1000 mg/l), valamint

  • a talajvíz hatásától mentes homoktalajok.

II. Feltételesen javasolható területek. Az öntözés csak akkor nem csökkenti a talaj termékenységét, ha:

  • a talajvíz szintje mélyebben marad a kritikus vízszintnél és

  • az öntözővíz megfelelő minőségű.

Ilyen területeken előírják a talajvíz szinten tartását vagy süllyesztését. Ezeknél az öntözést általában vízrendezéssel és a talajnedvesség szabályozásával kell összekapcsolni.

III. Nem javasolható öntözés akkor, ha az káros folyamatok megindulását vagy erősödését idézné elő, és a kedvezőtlen hatások kiküszöbölése igen költséges lenne (szoloncsák, szoloncsák-szolonyec, kérges réti szolonyec talajok). Kivétel ez alól:

  • a rizstermesztés, ha az a környező területekre nincs hatással, és az öntözővíz minősége megfelelő az adott talajon, valamint

  • a sótűrő takarmánynövények (pl. sziki mézpázsit) termesztése.

Sómérleg, sóforgalom

Az öntözés talajra gyakorolt hatásait – különösen a javasolható és a feltételesen javasolható kategóriák határeseteinél – ma még nem lehet pontosan előre meghatározni, ezért szükség van az öntözőtelepek rendszeres ellenőrzésére. Az ellenőrzés feladata a talajok kémiai tulajdonságainak, a talajvíz mélységének, összetételének rendszeres vizsgálata és értékelése. Ezek alapján ki lehet mutatni a talajszelvény sókészletében, valamint a sók mélységbeni elhelyezkedésében (a talaj sóprofiljában) és a sók minőségében bekövetkezett változásokat, felderíthető a változások oka, és lehetőség van a gyors beavatkozásokra.

A talaj oldható-sótartalmának adott megfigyelési időszak alatti változása (a sómérleg) kiszámítható a megfigyelési időszak végén és a megfigyelési időszak kezdetén kapott sókészlet különbségéből.

A talajok sódinamikájának jellemzésére a mérlegelvet több külföldi és hazai kutató (Darab, Várallyay, Filep, Fekete) alkalmazta.

A számítási módszerek kisebb-nagyobb mértékben eltérnek egymástól aszerint, hogy milyen tényezőket vesznek figyelembe, milyen egyszerűsítéseket vezetnek be, illetve az adatokat milyen mértékegységekben fejezik ki.

A következőkben az általunk használt – lényegében Kovda alapelveire épülő – számítási módot ismertetjük.

Sómérleg. Legyen: Sl= a talajszelvény sókészlete a megfigyelés kezdetén, t/ha-ban; S2 = a szelvény sókészlete (t/ha) a megfigyelési időszak végén, akkor a sókészlet változása (ΔS):

± Δ S = S 2 S 1 , MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0R Yxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGa baGaaeqabaqaaeaadaaakeaaqaaaaaaaaaWdbiabgglaXkacWcyHuo GaialGbofacGaSagiiaiacWcyG9aGaialGbccacGaSag4uamacWc4g aaWcbGaSakacWcyGYaaabKaSacGccGaSak4eGiacWcyGtbWaialGBa aaleacWcOaialGbgdaaeqcWciakiacWcyGSaaaaa@5150@ (16.11. egyenlet)

ahol:

a ΔS előtti plusz jel a felhalmozódást, a mínusz jel a kilúgozást jelzi.

Nyilvánvaló, hogy ha S2 < S1, a ΔS negatív előjelű (a sókészlet csökkent), ellenkező esetben a sókészlet nőtt.

Mivel nálunk a laboratóriumi vizsgálatok során a talaj sótartalmát %-ban (azaz: g só/100 g talaj egységekben) szokás kifejezni, ezeket az adatokat – a talaj térfogattömegének és a talajszelvény vizsgált mélységének figyelembevételével – t/ha-ra kell átszámítani. Az egyszerűsített számítási képletek:

S 1  t/ha = ρ m s 1 ,   illetve    S 2 = ρ m s 2 , MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0R Yxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGa baGaaeqabaqaaeaadaaakeaaqaaaaaaaaaWdbiaabofadaWgaaWcba GaaeymaaqabaGccaqGGaGaaeiDaiaab+cacaqGObGaaeyyaiabg2da 9iaabg8acqGHflY1caqGTbGaeyyXICTaae4CamaaBaaaleaacaqGXa aabeaakiaabYcacaqGGcGaaeiOaiaabckacaqGPbGaaeiBaiaabYga caqGLbGaaeiDaiaabAhacaqGLbGaaeiOaiaabckacaqGGcGaaeiOai aabofadaWgaaWcbaGaaeOmaaqabaGccqGH9aqpcaqGbpGaeyyXICTa aeyBaiabgwSixlaabohadaWgaaWcbaGaaeOmaaqabaGccaqGSaaaaa@5CA5@ (16.12. egyenlet)

ahol:

ρ = a talaj térfogattömege g/cm3; m = a vizsgált talajréteg (vagy talajszelvény) vastagsága, cm; s1 és s2 = a megfigyelés kezdetén és végén mért só% (g/100 g).

Sóforgalom. Öntözött területeken a talaj sómérlegének értékeléséhez és sóforgalmának megítéléséhez figyelembe kell venni az öntözővízzel talajba került sómennyiséget (Sö t/ha) is, ami az alábbi összefüggéssel becsülhető:

S ö t/ha = C ö V ö 1000 . MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhcba9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfeaY=biLk VcLq=JHqpepeea0=as0Fb9pgeaYRXxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabiqa ceaacaqabeaabaqaamaaaOqaaiaabofadaWgaaWcbaGaaeO9aaqaba GccaqG0bGaae4laiaabIgacaqGHbGaeyypa0ZaaSaaaeaacaqGdbWa aSbaaSqaaiaabApaaeqaaOGaeyyXICTaaeOvamaaBaaaleaacaqG2d aabeaaaOqaaiaabgdacaqGWaGaaeimaiaabcdaaaGaaiOlaaaa@439A@ (16.13. egyenlet)

Jelölések: Cö = az öntözővíz sókoncentrációja, g/l; Vö = az öntözővíz térfogata, m3/ha.

A sóforgalom nagyságát és jellegét (történt-e kilúgozás, s ha igen, milyen mértékű) öntözött területeken is számszerűen becsülhetjük, ha a sókészlet változását (ΔS) összehasonlítjuk az öntözővízzel bevitt sómennyiséggel (Sö). A sókészlet változása önmagában ui. erre vonatkozóan nem nyújt tájékoztatást, mivel a talaj sótartalmának növekedése esetén is jelentős lehet a kilúgozott sók mennyisége.

A talaj sóforgalma (Sf) kifejezhető, mint

± S f = ± Δ S S ö . MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0R Yxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGa baGaaeqabaqaaeaadaaakeaaqaaaaaaaaaWdbiabgglaXkacWcyGtb WaialGBaaaleacWcOaialGbAgaaeqcWciakiacWcyG9aGamalGggla XkacWcyHuoGaialGbofacGaSak4eGiacWcyGtbWaialGBaaaleacWc OaialGbApaaeqcWciakiacWcyGUaaaaa@51BB@ (16.14. egyenlet)

1. Ha a sómérleg pozitív (+ ΔS), a talaj sókészlete nőtt ugyan, a sóforgalom azonban negatív, pozitív és nulla is lehet.

Amennyiben + ΔS < Sö, akkor a sóforgalom negatív, azaz

+ Δ S S ö = S f . MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0R Yxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGa baGaaeqabaqaaeaadaaakeaaqaaaaaaaaaWdbiabgUcaRiaafs5aca qGtbGaai4eGiaabofadaWgaaWcbaGaaeO9aaqabaGccqGH9aqpcaGG taIaae4uamaaBaaaleaacaqGMbaabeaakiaab6caaaa@3C3E@ (16.15.a. egyenlet)

Tehát az öntözővízzel talajba juttatott sók egy része (a sókészlet növekedése ellenére) kimosódott a szelvényből.

Ha pedig + ΔS > Sö, akkor az előző képletből következően

+ Δ S S ö = + S f , MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0R Yxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGa baGaaeqabaqaaeaadaaakeaaqaaaaaaaaaWdbiabgUcaRiaafs5aca qGtbGaai4eGiaabofadaWgaaWcbaGaaeO9aaqabaGccqGH9aqpcqGH RaWkcaqGtbWaaSbaaSqaaiaabAgaaeqaaOGaaeilaaaa@3C67@ (16.15.b. egyenlet)

vagyis az öntözővíz sótartalmán kívül a sós altalajból vagy a talajvízből származó sók is hozzájárulnak a sókészlet növekedéséhez.

Ha

+ ΔS = Sö, akkor Sf = 0.

2. Negatív sómérleg esetén nemcsak az öntözővízzel bevitt sók, hanem a talaj eredeti sókészletének egy hányada is kilúgozódott a vizsgált rétegekből, azaz

Δ S S ö = S f , MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacH8rrps0l bbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0R Yxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGa baGaaeqabaqaaeaadaaakeaaqaaaaaaaaaWdbiaacobicaqHuoGaae 4uaiaacobicaqGtbWaaSbaaSqaaiaabApaaeqaaOGaeyypa0Jaai4e GiaabofadaWgaaWcbaGaaeOzaaqabaGccaqGSaaaaa@3C11@ (16.15.c. egyenlet)

Sómérleg készíthető:

  • a talajszelvényre (globális sómérleg), amikor a szelvény átlagos sókészletét – lehetőleg a talajvízig – vesszük figyelembe,

  • az egyes talajrétegekre (szintenkénti sómérleg), illetve

  • egyes ionokra (Na+, Ca2+, Cl– stb.) számított globális, vagy szintenkénti mérlegként. Öntözésnél a Na+-és Ca2+ ionmérlegnek van elsősorban jelentősége.