Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György
Mezőgazda Kiadó
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 |
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.
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.
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):
(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:
(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:
(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
(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
(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
(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
(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.