A talaj 3 fázisú heterogén rendszerszilárdoldatlevegő

elsődleges szemcsékagregátumokpórusok

Szemcseösszetétel

>2 mm kőtörmelék, kavics - jó -

2-0,2 mm durva homok - jó 25 mm

0,2-0,02 mm finom homok gyenge jó 1 m

0,02-0,002 mm iszap jó rossz

<0,002 agyag erős nincs

Víz- víz kapilláristartás áteresztés emelés

Fizikai talajféleség

LI % = leiszapolható részek % (0,02 mm –nél kisebb)

hy % = higroszkóposság – nedvszívó-képesség

KA = Arany féle kötöttségi szám – 100g talajhoz szükséges víz (cm3) képlékenység felső határáig (fonalpróba)

Textura csoport LI%(< 0,02 mm)

KA hy%

Durva homok <10 <25 <0,5

Homok 10-20 25-30 0,5 - 1,0

Homokos vályog 20-35 30-38 1,0 - 2,0

Vályog 35-60 38-42 2,0 - 3,5

Agyagos vályog 60-70 42-50 3,5 - 5,0

Agyag 70-80 50-60 5,0 - 6,0

Nehéz agyag > 80 > 60 > 6,0

A talaj szerkezete Kötőanyagok:

• szerves anyagok

• agyag

• vas- és aluminium hidroxidok

• kalcium-karbonát

• mikroorganizmusok, állatok ürüléke

•Növényi gyökerek

Szerkezeti elemek

Morzsás – porózus

Rögös – nagyobb, kevéssé porózus

Poliéderes – kisméretű pórusok

Diós – kevés pórus

Szemcsés – tömör

Hasábszerű – tömődött, szikes

Oszlopos – szikes

Lemezes -

Vázrész:

• homok

• por

• agyag

Nyomóerő:

• gyökér

• nedvesedés

• talajművelés

• fagy

szemcsés

lemezesoszloposhasábos

diósmorzsás

Szerkezeti elemek

A talaj vízgazdálkodása

• Holtvíz

•Hasznosítható

•Szabadföldi vk.

A talaj vízforgalma

• Erős felszíni elfolyás

• Kilúgzás

• Egyensúlyi

• Párologtató

Biológiai tényezők

Növénytakaró

Talajlakó élőlények:

Növényi gyökerekBaktériumok

108 – 109 db/g talajSugárgombákMikroszkopikus gombákFöldi gilisztaRágcsálók (vakond)

Szerves vegyületek – szervesanyag Szerves vegyületek – szervesanyag bontásbontás

Mikroszervezetek

Talajlakó állatok (ízeltlábúak, földigiliszták)

(enzimek)

Bonyolult molekulákból kisebbekre esnek szét

• ammonifikáció

• nitrifikáció

• denitrifikáció

• tápelemek, CO2, H2O, energia

• humuszanyagok

HumuszanyagokHumuszanyagokBonyolult szerkezetű, savas polimerek – fulvósav, huminsav, humin frakciók

Gyűrűs szerkezetű építőkövek – egymáshoz kapcsolódó:

• aromás gyűrűk – váz

•hídkötés

• oldalláncok (szénhidrát, peptid, aminósav)

• reaktív csoportok: -COOH; -OH (fenolos, alkoholos)

• karbonil =C=

• imino =NH amino -NH2

OH

OH

O

O

hidroxikinon kinon benzol naftalin

O NH N C C S

FULVÓSAV HUMINSAV HUMIN ANYAG

világos sárga, vöröses sárga

sötét színű barna

nehezen oldható sötét színű

molekulatömeg

2 000 5 000-100 000 300 000

savas karakter-COOH

C% 40-50 55-60 55-60

N% < 4 4 > 4

O% 45-48 33-36 32-34

Humátok (Ca: csernozjom, Fe: réti talajok) sötétbarna fekete

• szénülés, kettős kötések sötét szín

Energiaátalakítás, hőgazdálkodás

•makromolekulák (agyag-humusz komplexum) - ragasztóanyag

• nagy fajlagos felület: 800 m2/g

•Ion- és vízmegkötő képesség 80-90 % víz

•(agyagásvány 15-20 % vízmegkötés)

• tápanyagmegőrző – adszorbeál, kelát (mikroelem pl. Cu)

• tápanyagforrás (N 95%)

• energiaforrás mikroszervezetek számára

Humuszanyagok szerepe a Humuszanyagok szerepe a talajbantalajban

Töltések kialakulása - állandó töltés

- pH –tól függő töltés

Si

O-

O-

O-O-

Si - O tetraéder

Negatív töltésfelesleg, ha Al3+ helyettesítés

Al - O,OH oktaéder

Negatív töltésfelesleg, ha Mg2+, Fe2+ helyettesítés

Agyagásványok szerkezete

Agyagásványok szerkezete

v. víz

Kicserélhető kationok %-os megoszlása a pH függvényében

Talajsavanyúság formáiTalajsavanyúság formáiÖsszes savanyúság

Potenciális savanyúságAktív savanyúság

H3O+ -ionok a talajban Kicserélhető H3O+ (permanens töltéseken)

Kicserélhető Al3+, AlOH2+, Al(OH)2+

(permanens töltéseken)

Adszorbeált Al-hidroxidpolimerek

Rácsszéli -Al-OH, -Al-OH2

Hidratált oxidok felületi -Al-OH, -Al-OH2,

-Fe-OH és Fe-OH2 csoportjai

Szerves anyagok –COOH (és -OH) csoportjai

Kicserélhető savanyúság

Nem kicserélhető savanyúság

A talaj pH-jaA talaj pH-jaTalaj kémhatása: A talaj folyékony fázisának kémhatása

pHKCl pHH2O<

Talaj:oldat 1 : 2,5

Erősen savanyú pH < 4,5

Savanyú tartománySavanyú pH=4,5 - 5,5

Gyengén savanyú pH=5,5 - 6,8

KÖZÖMBÖS pH=6,8 – 7,2 Semleges

Gyengén lúgos pH = 7,2 – 8,5

Lúgos tartományLúgos pH=8,5 - 9,0

Erősen lúgos pH > 9,0

Redoxi folyamatok a talajbanRedoxi folyamatok a talajbanElektronakceptorok – Oxidálószerek:

O2, NO3-, MnIII, MnIV, FeIII vegyületek, SO4

2-

Elektrondonorok - Redukálószerek:

• növényi maradványok

• talaj szervesanyag C tartalma

• szerves N, S (-NH2, -NH, -SH, NH4+, S2-)

•, Mn2+, Fe2+

A talaj színe: vörös – FeIII szürke, fekete (Fe-humát) - FeII

A talaj tápelem-szolgáltatásának folyamata

A makroelemek mozgékonysága a talajban

Tápelemek mozgása a talajban a gyökér felszínéhez

Talajból történő tápelem felvétel két modellje

Nitrogén körforgalom

Pentozán hatás

Foszfátok pH függő oldhatósága

Kicserélhető K+ ionok a talajban