Ugrás a tartalomhoz

Talajtan

Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György

Mezőgazda Kiadó

Agronómiai talajvédelem

Agronómiai talajvédelem

A talajpusztulás kialakulásában szerepet játszó tényezők egy csoportja a befolyásoló tényezők közé sorolható. Míg a kiváltó tényezők elleni küzdelemben alkalmazott eljárások túlnyomórészt a műszaki talajvédelem fegyvertárába sorolhatók, a befolyásoló tényezők ismeretén alapuló eljárások az agronómiai talajvédelem keretébe tartoznak. Sorrendben mindenkor az agronómiai talajvédelemé az elsőbbség, és csak szükség esetén egészítjük ki a műszaki talajvédelemmel. Ez azonban nem jelenti azt, hogy az agronómiai talajvédelem ne lenne minden esetben önállóan is alkalmazható, legfeljebb hatása nem szünteti meg, csak csökkenti a talajpusztulást.

Sorra véve a befolyásoló tényezőket, a talajpusztulás meggátolása vagy megfékezése a következő eszközökkel lehetséges.

A művelési ág változtatása. A 25%-nál meredekebb lejtőkön már nem folytatunk szántóföldi művelést, hanem műszaki talajvédelemmel egybekötve szőlőt vagy gyümölcsöst létesítünk, a 40%-nál meredekebb lejtőket pedig minden esetben erdősítjük. Legelőt – kellő talajvédelem esetén – szintén létesíthetünk a szántóföldi művelésre már nem javasolható, meredekebb lejtőkön.

Táblásítás. A dombvidékeken az amúgy is kisebb táblákat hosszirányukkal a lejtő főirányára merőlegesen alakítjuk ki. Ennek megfelelően az úthálózatnak is a talajvédelem követelményeit kell szem előtt tartania, és a lejtőirányban vezető vagy meredek földutakat meg kell szüntetni.

Talajvédő fasorok és erdősávok. Gyepes és cserjés sávokat telepítünk, amelyek a táblákat vagy az utakat szegélyezik. A megközelítően szintvonalban létesített sávok azonban húzódhatnak a táblán belül is, és települhetnek egy-egy nagyobb sáncra vagy övárokra.

Talajművelés. Célja a tartós talajszerkezet fokozott megóvása, a víz talajba juttatása. Ezért az első követelmény a rétegvonalaknak megfelelő vagy legalább a megközelítően szintvonalas talajművelés. A domb- és hegyvidékeken külföldön elterjedt a kontúrszántás, a sávos vagy szalagos művelés, hazánkban ezek az eljárások ritkák.

A kontúrszántás mereven követi a rétegvonalakat, tehát nincs tekintettel a tábla kör vonalaira, így a talajművelés és növényápolás sok esetben kanyargós nyomvonalat követ. Szalagos vetéskor a táblán belül két növényállomány sávjai vannak, melyek közül az egyik jobban elősegíti a talajvédelmet, a másik kevésbé. A 3–20 m széles sávok felváltva követik egymást, és így az esetleg elmozduló talajrészeket megszűri, a felületi lefolyást pedig csökkenti a talajvédő növénysáv.

A megközelítően szintvonalas szántás, amely hazánkban többé-kevésbé elterjedt, a lejtőre merőlegesen fekvő, elnyúlt téglalap alakú táblák hosszanti oldalát követi, így a lejtő főirányával legfeljebb kis szöget zár be. Ezek az eljárások önmagukban is csökkentik a lefolyó víz mennyiségét, ezáltal növelik a talaj vízkészletét. Még tovább fokozza ezt a hatást a mélyszántás, valamint a talajlazítók használata. Az előzőt akkor alkalmazzuk, ha a szántott réteg alatt nincs kedvezőtlen tulajdonságú talajréteg, esetleg talajképző kőzet, a másodikat viszont minden olyan esetben, amikor a csapadék talajba juttatása kívánatos, és a talaj- vagy a kőzetviszonyok ezt nem akadályozzák meg (köves, kavicsos rétegek). Kivételt képeznek az országnak azok a területei, ahol a csapadék meghaladja a 800 mm-t, mert ott nem célszerű a csapadék teljes mértékben való beszivárogtatása, különösen akkor nem, ha a talaj mélyebb rétegeinek rossz a vízáteresztése, mint például a pangó vizes barna erdőtalajokon.

A megközelítően szintvonalas szántásból következik, hogy a vetés és a növényápolás is a szintvonalaknak megfelelően történik. Így a növénysorok vízfogó és szűrő szerepe jól érvényesül, amit még fokoz a burgonyatöltögetéssel kialakuló tagolt felszín. Ezt a hatást érhetjük el a kukorica sorközeiben kialakított taréjokkal vagy az őszi ormos szántással.

Talajvédő növénysorrenddel ugyancsak hozzájárulhatunk a talajvédelem eredményességéhez. Ennek során a különböző eróziós veszélynek kitett táblákon olyan növények váltják egymást, melyek a lejtő- és talajviszonyoknak megfelelő védelmet nyújtanak, így a számított lehetséges talajveszteségeket a gazdaságos minimumérték körül tartják.

Nem térünk ki a különböző növények talajvédő hatásának részletes ismertetésére, mert ez a növénytermesztés feladata, csak azt jegyezzük meg, hogy a talajvédő vetésforgók vagy a megfelelő növénysorrend összeállítására alkalmazható a WischmeierSmith-féle általános talajveszteség-becslési egyenlet, melyet a talajvédelmi tervezéskor föl lehet használni.

Az általános talajveszteség-becslési egyenlet

A = R · K · L · S · C · P t/ha (évenként)

ahol:

A = az évi átlagos talajveszteség, t/ha/év; R = a csapadék eróziós potenciálja, t/ha/év; K = a talaj erodálhatósági tényezője (viszonyszám); L = a lejtő hosszát kifejező tényező (viszonyszám); S = a lejtő meredekségét kifejező tényező (viszonyszám); C = a vetésszerkezetnek és a növényi maradványok kezelésének tényezője; P = az alkalmazott talajművelési mód tényezője.

A számításkor alkalmazott elv, hogy az A-érték megengedhető nagysága 15 t/ha/év alatt maradjon, és ehhez válogatjuk meg a megváltoztatható, így válogatás tárgyát képező elemeket.

A tényezők közül itt csak a K-tényező számítását tartjuk szükségesnek ismertetni.

A talaj erodálhatóságát kifejező „K”-tényező. Az erodálhatóság a talajra szorosan jellemző tulajdonság, amelyet megközelítően elsodródásra való hajlamosságnak nevezhetnénk. Ugyanolyan csapadék, lejtés, növény fedettség ellenére egyes talajok könnyebben, mások nehezebben erodálódnak, attól függően, hogy milyenek a fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságaik.

A talajerodálhatósági tényező („K”) a megadott talajra kísérletileg meghatározott számszerű érték, amely kifejezi a talajelsodrásnak az esőerózió-index (EI) egységére vonatkoztatott mértékét egységnyi parcellán.

Az egységnyi parcella 22,1 m hosszú, 9%-os hosszanti lejtésű, folytonos ugar, lejtőirányban szántva.

Folytonos ugarnak nevezik az olyan területet, amelyet legalább 2 éven át többször felszántottak, de nem vetettek be, hogy a visszamaradt növényi maradványok elpusztuljanak. A talajveszteségi mérések tartamára a gyomosodás és a cserepesedés megakadályozására a parcella talaját szükség szerint kultivátorozták.

Ilyen feltételek között a talajveszteségi egyenlet „L”, „S”, „C” és „P” tényezőjének értéke 1 és

K= A EI , MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaebbnrfifHhDYfgasaacHOWxf9ir Veeu0dXdh9vqqj=hEiea0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqai=hGu Q8kuc9pgc9q8qqaq=dir=f0=yqaiVgFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGa biqaaiaabeqaaeaabaWaaaGcbaGaae4saiaab2dadaWcaaqaaiaabg eaaeaacaqGfbGaaeysaaaacaGGSaaaaa@36B1@

ahol:

El = esőerózió-index, melynek átlaga alkotja az R eróziótényezőt, vagyis a csapadék eróziós potenciálját. Az esőerózió-index (EI) valamely időszak eróziópotenciáljának számszerű értéke, amely kifejezi egy vagy több zápor talajelsodró képességét azonos lejtés és talajtulajdonságok esetén, növénytakaró által nem védett területen .

A 9%-osnál meredekebb vagy enyhébb lejtők talajainak K-értékét megfelelően korrigálják.

Wischmeier és munkatársai a szabadföldi kísérleti parcellák talajveszteségi adatait meghatározták részben természetes esőknél, részben pedig mesterséges esőztetéskor. Az ezekből számított K-értékeket felhasználták arra, hogy az egyes tulajdonságok erodálhatóságra gyakorolt hatását matematikailag kifejezzék. Az eredetileg 15-féle talajtulajdonsággal végzett összehasonlítások arra a következtetésre vezettek, hogy elegendő 4 fontosabb adat a K-érték megbízható kiszámítására: a szemcseösszetétel, a humusztartalom, a szerkezet és a víznyelés.

Wischmeier és munkatársai a talajok szemcseösszetételébő1indultak ki. A sok adat elemzése és matematikai értékelése során arra a megállapításra jutottak, hogy a talajok erodálhatósága nagymértékben függ attól, hogy a talaj szemcséi között milyen arányban találhatók a 0,10 mm-nél kisebb, valamint a 0,10 és 0,20 mm közötti szemcsék. Ez az arány, valamint a talaj szervesanyag-tartalma együttesen teszik lehetővé a K-tényező első közelítésben való kiszámítását. A humusz széntartalmát csak 4%-ig vették figyelembe (vagyis 7% szervesanyag-tartalomig), mert e fölött az érték fölött megváltozik a humusz és az erodálhatóság összefüggése.

A számítás további eleme a talajszerkezet, melyet 4 fokozatban értékelnek. Elsősorban a helyszíni vizsgálatok során megállapítható szerkezetességre alapozzák a fokozatok elkülönítését.

A számítás utolsó eleme a víznyelés vagy a vízáteresztés, a szerzők szerint viszonylagos érték, melyet a talajszelvény helyszíni leírásakor állapítanak meg. Nem tartják szükségesnek helyszíni vagy laboratóriumi víznyelésvizsgálatok elvégzését, de az egységes ítéletalkotás kedvéért utalnak az USDA talajfelvételezési kézikönyvének ide vonatkozó előírásaira.

Az előírásban megadott módszer feltételei között a 17.1. táblázatban közölt határértékek érvényesek.

Az általános talajveszteségi egyenlet talajerodálhatósági tényezőjének (K-értékének) meghatározása a Wischmeier és munkatársai által szerkesztett nomogram segítségével megvalósítható, ha a kérdéses talaj szemcseösszetétele és humusztartalma ismert, valamint rendelkezésre állnak a helyszíni felvételezés során készített talajszelvény szerkezeti és víznyelési adatai.

Meg kell jegyeznünk, hogy mind a hazai, mind a külföldi tapasztalatok azt mutatják, hogy a leírt számítási módszer a sok montmorillonitot tartalmazó talajokra nem érvényes. Így a számítottnál jobban ellenállnak az eróziónak az andezit- és a bazaltmálladékon kialakult fekete nyiroktalajok, valamint csernozjom barna erdőtalajok.

17.1. táblázat - A talajok víznyelése alapján elkülönített kategóriák

Víznyelés

USDA határérték

Hazai határérték

mm/h

Lassú:

igen lassú

< 2

 

lassú

2–5

< 10

Közepes:

gyengén közepes

5–20

10–20

 

közepes

20–65

20–40

 

közepesen gyors

65–130

40–100

Gyors:

gyors

130–250

> 100

 

igen gyors

> 250


A műszaki talajvédelem

A védekezés módja az, hogy a kiváltó tényezők hatását csökkentjük, a módosító tényezőket pedig úgy befolyásoljuk, hogy a pusztulás csökkenjen. A kiváltó tényezők közül a csapadék mennyiségét vagy intenzitását nem változtathatjuk meg, marad tehát a lejtők terén való beavatkozás.

Elvileg a lejtők meredeksége megváltoztatható, ez azonban olyan tömegű föld mozgatását kívánja meg, hogy a gyakorlatban csak igen ritka esetben lehetséges. Befolyásolható azonban a lejtők hossza, vagyis az a távolság, amelyen a felületi lefolyásból származó víz összegyűlhet. A lejtők tagolásának módja többféle. Ide sorolható a sáncolás, a teraszolás és az övárok létesítése mint a műszaki talajvédelem része.

Sáncolás

Sáncnak nevezzük a lejtő olyan hullámosítását, amely vízvisszatartásra vagy vízelvezetésre alkalmas, és a lejtőket tagolja. Határvonalai a lejtő eredeti vonalához éles átmenet, törés nélkül csatlakoznak.

Szerepe kettős:

  • a lejtőhossz szakaszokra osztásával a felületi lefolyás sodróerejének csökkentése;

  • a sáncban összegyűjtött vizek talajba szivárogtatásával a felületi lefolyás mértékének csökkentése és a talaj vízkészletének növelése.

Kétfajta sáncot ismerünk, a vízszintes és a lejtős sáncot. A vízszintes sánc irányvonala a szintvonalakat követi, a lejtős sánc viszont attól 3–5‰ eséssel eltér.

Vízszintes sánc. Az összegyűjtött csapadékot (felületi lefolyást) teljes egészében helyben tartja, abból víz csak párolgás vagy talajba való szivárgás útján tűnhet el kártétel nélkül. Ezért vízszintes sáncot csak ott szabad készíteni, ahol az altalaj, vagyis a sáncfenék vízáteresztő, illetve víznyelő képessége jó.

Lejtős sánc. Az összegyűjtött víz lassan mozog a terep mélyebb részei felé. Ezért a lejtős sáncok vége rendszerint gyepes vagy kövezett vízlevezetőkbe torkollik, amelyek a fölös vizet kártétel nélkül juttatják a völgybe.

Duzzasztott vízszintű sánc. A lejtős és a vízszintes sáncok egyaránt lehetnek duzzasztott vízszintűek, ami azt jelenti, hogy a sáncvégeket a vízlevezetőbe való csatlakozás előtt fél sáncmagasságban gátoljuk. Így a sáncok jelentős mennyiségű vizet tartanak vissza a területen, biztosítva annak lassú beszivárgását, ugyanakkor a víztöbbletet a vízlevezetők kártétel nélkül szállítják el.

Duzzasztott vízszintű sáncok csak ott építhetők, ahol az altalaj víznyelő képessége legalább közepes.

A sáncok művelhetősége. A gépesített szántóföldi művelés akadálytalan folytatása igen fontos feltétel a talajvédelem szempontjából.

Az átművelhetőség feltétele, hogy:

A sáncrézsű hajlása ne haladja meg a 25%-ot;

A sáncprofil olyan legyen, hogy az 1,40 m vágószélességű fűkasza, a sáncgerincen járva, a sík terephez viszonyítva ne hagyjon 5 cm-nél magasabb tarlót. Ez azt jelenti, hogy 8% lejtés esetén a sánc szélességének 12 m-nek kell lennie, 8‒12%-nál pedig 16‒20 m-nek.

Nincs szükség átművelhető sáncra, ha a sáncot gyepesítjük, erdősávban építjük, vagy ha a tábla szélét alkotja és így cserjésíthető.

A sáncok egymástól való távolsága jelentős mértékben befolyásolja a sáncolás gazdaságosságát. A sánctávolság függ a talaj tulajdonságoktól, valamint a lejtőszögtől és természetesen a termesztett növények talajvédő hatásától. Mindezektől a tényezőktől függően a sáncok egymástól való távolsága 18 és 50 m között változik.

Teraszolás

A terasz olyan mesterséges tereplépcső, amely a lejtő egy részén jelentősen csökkenti a hajlásszöget. A lépcsőszerűen kiképzett teraszon, a teraszlapon a termesztés könnyebb lesz, a rézsű vagy támfal szakasza pedig kiesik a termelésből.

Hangsúlyozni kell, hogy a teraszokat rendszerint csak gyümölcsösök telepítése vagy szőlő létesítése esetén építünk. De itt is csak olyan nagy hajlásszögű lejtőkön érdemes készíteni, ahol más, olcsóbb talajvédelmi eljárás már nem alkalmazható.

Megkülönböztetünk: vízszintes és lejtős teraszokat; vizet tartó, vizet nem tartó és vizet elvezető; rézsűs és támfalas; folytonos és megszakításos teraszokat.

A vízszintes terasz hosszirányban a rétegvonalat követi, tehát a lejtőre merőleges. A terasz lapja lehet lejtőirányú vagy vízszintes.

A vizet tartó teraszok hosszirányban vízszintesek, teraszlapjuk pedig ellenesésű. Az összegyűlt vizet övárokkal kell elvezetni.

A vizet nem tartó teraszok hossziránya vízszintes, a terasz lapja vízszintes vagy lejtőirányban dőlő.

A vizet vezető teraszok hosszirányban lejtősek, teraszlapjuk pedig ellenesésű.

A terasz anyaga szerint megkülönböztetünk rézsűs teraszokat, melyeken a töltésrézsű kevésbé meredek, és a töltés anyaga a terasz bevágásából kikerülő föld, valamint támfalas teraszokat, amelyeken a teraszlap völgy felőli oldalán kőből vagy betonból támfalat építünk.

A teraszok lejtőn való egymásutánja szerint megkülönböztetjük a folytonos teraszolást, amikor az egymás fölött következő teraszok összeérnek, vagyis az eredeti lejtőkön nem marad változatlan még kisebb terület sem, valamint a megszakításos teraszolást, amikor a két egymás felett fekvő terasz között a lejtő felületéből még marad eredeti lejtőhajlású, változatlan terület.

A teraszok célja. Egyrészt a meredek lejtőkön is lehetővé teszik a gépi művelést – igaz, hogy a terület egy részének feláldozásával –, másrészt lehetővé teszik a lejtőkön a lefutó víz összegyűjtését és levezetését. Szőlőkben 12–40%-os lejtőkön építünk teraszokat, gyümölcsösökben 12–17% között megszakításos teraszokat; 17%-osnál nagyobb lejtés fölött pedig folytonos teraszokat alakítunk ki.

A teraszok építésével egy időben gondoskodni kell a fölösleges víz összegyűjtéséről és kár nélküli levezetéséről. Ezért a teraszozást árokrendszer és vízlevezetők építésével kapcsoljuk egybe.

Övárok

A keletkezett felületi lefolyás levezetésének egyik módja az övárok készítése. A megközelítően szintvonalasan létesített árkok végeit gyepes vagy kővel, betonnal burkolt vízlevezetőbe kötjük be. Az árkokban duzzasztott vízszintet tartunk, ami lehetővé teszi az összegyűjtött víz egy részének beszivárogtatását.

Általában szőlőkben létesítjük, ahol nem akarjuk a már beállt szőlőt alapvetően megbolygatni. Szántóföldön csak ott alkalmazhatjuk, ahol erdősávot telepítünk rá, amely maga is hozzájárul a felületi lefolyás beszivárogtatásához, így a két létesítmény hatása összetevődik. Az övárok mélysége kb. 80 cm. A kitermelt földet a völgy felőli oldalon halmozzuk fel, ezzel mintegy 50 cm magas padkát képezve. Mindkettőt gyepesíteni kell. Az árok hossza ne haladja meg a 300 m-t, így a vízlevezetők legkedvezőbb távolsága 600 m körül alakul ki. Az árkok egymástól való távolsága a lejtő meredekségétől és a felületi lefolyás nagyságától függ, de általában 40–50 m-nél közelebb nem kívánatos építeni őket.

Szükség esetén a vízlevezető rendszerbe több műtárgyat – surrantót és/vagy bukót – kell beépíteni, amelyek a levonuló víz energiáját mérséklik vagy a szállított hordalékot fölfogják.

A terep alakulásától függően a sáncokat, valamint a teraszokat árkokkal, vízlevezetőkkel és erdő-, cserje- vagy gyepsávokkal lehet kombinálni.