Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

A talaj és a növények kölcsönhatása

A talaj és a növények kölcsönhatása

A talaj az éghajlati tényezők, valamint az élőlények együttes hatására a földkéreg felszíni kőzetrétegéből alakul ki. A kőzet, fizikai aprózódását követően, amit a hőmérséklet ingadozása és a megfagyott csapadék feszítő hatása okoz, kémiai és biológiai málláson megy keresztül. A kémiai mállás során a szemcséződött kőzet kémiai összetétele különböző folyamatok révén (pl. oxidáció, oldódás) megváltozik. Biológiai málláskor is fizikai és kémiai változások következnek be, de ezen folyamatok irányát a bennük közreműködő élőlények szabják meg. Az általuk termelt szerves anyagok reakcióba lépnek a kémiai mállással létrejött talajrészecskékkel.

Az elpusztult élőlények fokozatosan lebomló szerves anyagai szintén jelentős szerepet játszanak a talajképzés folyamatában. Arról ismerhetők meg, hogy sötét színűek, és a talaj felszínétől lefelé egyre csökken a mennyiségük . Alsóbb rétegeik a kémiai mállás során létrejött agyagásványokkal a talajlakó állatok táplálkozása és mozgása révén összekeverednek. A humuszanyagok[147] és az agyagásványok 1 és 500 nm[148] közötti méretűek, tehát kolloid[149] nagyságrendűek. A kolloidok egyik lényeges tulajdonsága, hogy tömegükhöz képest nagy a felszínük, amelyen a talaj ionjait és vízmolekuláit kicserélhető módon megkötni (adszorbeálni) képesek. A talajok víz- és tápanyagmegtartó, illetve ezen anyagokat szolgáltató képessége ennek következtében kolloidjainak mennyiségétől és minőségétől függ. A homoktalajokban kevés, míg a vályog- és agyagtalajokban sok kolloid fordul elő.

Csernozjom talaj szelvénye (Fekete József felvétele)
Csernozjom talaj szelvénye (Fekete József felvétele)

Hazai talajainkban a kolloidok felülete negatív töltésű. Ennek következtében rajtuk főleg hidratált[150] kationok (pl. Ca2+, Mg2+, Na+, K+, H+) és vízmolekulák adszorbeálódnak. A kolloidok és a talajoldat kationjai egymással kicserélődhetnek. A kalcium szerepe kiemelkedő a talaj tulajdonságainak meghatározásában. Kétértékű kationként ugyanis a talajkolloidokat egymással összeköti, aminek következtében létrejön a víz- és levegőháztartása szempontjából ideális morzsás talajszerkezet.

A talaj igen fontos tulajdonsága a kémhatása. Mind az erősen savanyú, mind a túlzottan lúgos kémhatás kedvezőtlen hatású az élőlények többségére. A talaj természetes okok - pl. a légzési szén-dioxid vagy a szerves anyagok bomlásából származó humuszsavak felszabadulása - miatt is savanyodhat. Ezek a változások leginkább a fölső, szerves anyagokban gazdag rétegekben zajlanak le.

A talaj tápanyagtőkéje, illetve felvehető tápanyagtartalma jelentősen különbözhet. Tápanyagtőkének a tápanyagok teljes mennyiségét, míg felvehető tápanyagtartalomnak a tápanyagtőke növények által hasznosítható részét tekintjük. A tápanyagtőke növekedhet az elhalt élőlények anyagainak felhalmozódása, valamint a víz és a szél általi ráhordás eredményeképpen, illetve csökkenhet a víz és a szél általi elhordás, a csapadék általi kimosás, valamint a növények tápanyagfelvétele következtében. A felvehető tápanyagok aránya a tápanyagtőkéhez képest az egyes elemek esetében igen eltérő lehet. A nitrogénnek pl. mintegy 95%-a szerves kötésben van jelen, és így a növények számára - legalábbis átmenetileg - felvehetetlen. Mindössze 5% jut a növények által hasznosítható ammónium- és nitrát-nitrogénre. Hasonló a helyzet a foszforral is: ennek az elemnek ugyan nagyobbik része szervetlen formában van jelen a talajban, abból csak nagyon kevés esik a könnyen oldódó hidrogén-foszfátokra. A kálium a talajban olyan formában van jelen, amelyből a növények könnyen felvehetik. A kálumfelvételnek tehát csak a tápanyagtőke szabhat határt.

A talaj fizikai tulajdonságait mindenekelőtt alkotóinak mérete szabja meg. Az alkotók méretétől függ ugyanis a talaj levegő- és víztartalma, amely tulajdonságok a talajéletre és a talaj termőképességére nagy hatással vannak. A már említett morzsás szerkezet teszi lehetővé az élőlények optimális tápanyag-, levegő- és vízellátását. A levegő és a víz a morzsák közötti teret tölti ki. A talajlevegő összetétele eltér a légkör összetételétől, mert a mikroorganizmusok[151] légzési tevékenysége következtében kisebb az oxigén- és nagyobb a szén-dioxid-koncentrációja. A víz egy része erősen kötődik a talajkolloidokhoz, így a növények által nem vehető fel. A nagyobb repedésekbe került "gravitációs" víz is könnyen a talaj mélyebb rétegeibe szivárog, tehát nem hasznosul megfelelően. Az apró pórusokban tárolódó ún. kapilláris víz nagy része viszont a növények számára könnyen hozzáférhető.



[147] A humusz a talaj élőlények elbomlásából származó specifikus szerves anyaga. Képződési folyamatát humuszosodásnak nevezzük. Kémiai alkotói a fulvosavak, a huminsavak, a humin és a humuszszén. A humuszképződés szárazföldi terméke a humuszosodás erősödő mértékének megfelelően nyers humusz, moder vagy mull lehet. Erősen nedves feltételek között a humuszformák közül a nagyobb szervesanyag-tartalmú tőzeg, vagy a kisebb szervesanyag-tartalmú kotu alakul ki.

[148] A nanométer a milliméter milliomodrésze. Jele: nm.

[149] A kolloidok 1 és 500 nm közötti méretű részecskék. Nagy fajlagos felületük miatt jelentősek az élő sejtekben (pl. kolloidális méretű fehérjék), a talajokban (pl. humuszanyagok, agyagásványok), a levegő aeroszoljainak képzésében stb.

[150] A hidratáció vízmolekulák megkötését jelenti. Ennek következtében az ionok körül hidrátburok képződik.

[151] Mikroszervezeteknek, mikroorganizmusoknak vagy mikrobáknak mindenekelőtt az apró, mikroszkópos méretű vírusokat, baktériumokat, cianobaktériumokat és gombákat tekintjük.