Szántóföldi talajhasználat és környezetvédelem

Talajdegradáció Talajminőség

Vízminőség Biodiverzitás

CO2 kibocsátás

A talaj tömörödését befolyásoló tényezők

Éghajlati tényezők Talajtényezők Talajhasználat

• Száradás/ nedvesedés

• Fagyás/olvadás

•Csapadék

•Párolgás

• Szöveti szerkezet

• Agyagásványok

• Szerves anyag

• Kicserélhető kationok

•Agronómiai szerkezet

•Eredeti tömörség

•Nedvességtartalom

•Talajbiológiai tevékenység

• Növényi sorrend (talajlazító növények?)

• Gépesítettség (erő- és munkagép tömege, művelőelem)

•Szállítás

•Művelési rendszer (menetszám, alapművelés, elmunkálás, magágykészítés)

-hagyományos,

-talajvédő/csökkentett

-művelés nélküli

A káros tömörség következményei

• Romlik a talaj víz-, levegő- és hőforgalma (levegőtlenség, belvíz, túlzott felmelegedés lép fel)

• Lassul a mikrobiológiai tevékenység, a földigiliszták aktivitása,

• Csökken a tarlómaradványok, trágyák, tápanyagok feltáródása,

• Felerősödnek a humuszbontó folyamatok, • Lelassul a növények tápanyag- és vízfelvétele (aszályhatás,

növénypusztulás, termésveszteség lép fel)• Növekszik a művelés energiaigénye,• Felerősödnek a degradációs folyamatok,• Romlik a talaj kultúrállapota,• A talaj védtelenné válik az erózióval és deflációval szemben,• Nagyobb a kórokozók és kártevők elszaporodásának

lehetősége

A tömörödés kialakulása különböző talajokon és termőhelyeken (1976-2000)

Sipos S., Birkás M., Gyuricza Cs. vizsgálatai

Talajállapot Vizsgálati időszakok és megoszlás %

1: 1976-1987 2: 1988-1990 3: 1991-2000

Kedvező 60 cm mélységig 14 4 1

Kedvező 40 cm mélységig 22 12 6

Tömörödés a 28-32 cm alatt 44 47 42

Tömörödés a 22-26 cm rétegben 14 22 23

Tömörödés a 18-22 cm rétegben 6 10 16

2 tömör réteg 16 cm alatt 0 3 7

3 tömör réteg 16 cm alatt 0 2 5

Vizsgált terület (ha) 2420 2860 2580

*Növények: őszi búza (2000 ha), kukorica (3400 ha), cukorrépa (480 ha), napraforgó (1200 ha), borsó (320 ha), egyéb (lucerna, paradicsom, őszi- és tavaszi árpa 450 ha)

Talajművelés hatása a talajellenállásra 4 év azonos talajhasználati rendszer után (Gödöllő, 1997)

Vegetációs időszak eleje (1997. 03. 12.)

Vegetációs időszak vége (1997. 08. 18)

Mélység (cm)

D T SZ LT LSZ

SzD5

%

D T SZ LT LSZ

SzD5

%

0-5 1.3 2.2 0.4 0.9 0.6 0.6 2.0 4.8 1.7 1.6 1.5 1.3

5-10 2.1 3.4 1.1 1.4 0.7 1.2 3.3 7.3 2.6 3.1 2.1 1.4

10-15 2.9 4.2 2.3 1.9 1.0 0.5 4.7 8.5 3.0 4.9 2.7 1.3

15-20 3.8 4.7 3.8 2.5 1.7 0.7 5.6 8.4 3.5 6.2 3.2 1.2

20-25 4.6 5.0 4.5 3.2 2.7 0.8 6.3 8.0 4.4 6.9 3.7 1.5

25-30 4.5 4.9 4.5 3.6 3.3 0.7 6.1 7.5 5.1 6.6 3.8 1.8

30-35 3.9 4.1 3.9 3.3 3.0 0.7 5.7 6.7 5.1 5.8 3.6 1.8

35-40 3.3 3.4 3.5 2.9 2.6 nsz 4.8 6.5 5.5 5.0 3.5 1.7

40-45 3.0 2.9 3.1 2.7 2.2 nsz 4.0 5.7 3.9 4.3 3.3 nsz

45-50 3.1 2.8 2.9 2.6 2.1 nsz 3.4 5.4 3.3 3.6 3.1 nsz

= művelési mélység = maximum érték

D = Direktvetés; T = Tárcsázás (16-20 cm); SZ = Szántás (22-25 cm); LT = Lazítás (35-40 cm) + Tárcsázás (16-20 cm); LSZ = Lazítás (35-40 cm) + Szántás (22-25 cm)

Belvíz kialakulásának talajtani okai

Felszín

10 cm

20 cm

40 cm

70 cm

Kiváltó ok

Előfordulás

Védekezés

Na+

Na+Na+

Na+

Na+

Na+

Na+

Na+

Na+

Tömör záróréteg a felszínen, vagy a felső talajrétegben a taposás, sok menetszám miatt.

Bármely talajtípuson kevés csapadék hatására is!!

-Vízelvezetés, -Műv. menetszám szabályozás, -Felszíni réteg átlazítása

Tömör záróréteg a művelt réteg alatt többnyire szántás és tárcsázás többévi, azonos mélységű végzése miatt

Lefolyástalan területen bármely talajtípuson

-Vízelvezetés, -Periódusos művelés, -Középmély lazítás, -Talajlazító növények termesztése

Genetikai talajtípus által meghatározott tömör agyagos réteg(ek) a művelt rétegben és alatta

Az Alföld kötött, nagy agyagtartalmú talajain

-Vízelvezetés, -Drénezés -Melioráció, -Altalajlazítás, -Talajlazító növények termesztése

Nátriumsók jelenléte a művelt rétegben csapadék hatására vízzáró réteg kialakulása

Az Alföld szikes talajain

-Vízelvezetés, -Drénezés -Meszezés

Lehullott csapadék a terepmélyedések-ben összefolyik

Átmenetileg bármely talajtípuson tömör záróréteg jelenléte nélkül is

-Melioráció, -Rónázás -Egyenletes talajművelés

Átmenetileg bármely talajtípuson tömör záróréteg jelenléte nélkül is

1. 3. 4. 5.2. 6.

Fizikai és kémiai hibától mentes talajon, ha a víznyelő képesség < a csapadék intenzitása

-Külön védekezés többnyire nem szükséges, -esetleg altalajlazítás

Esőerdők pusztítása

Nitrogénműtrágyák

Rizstermesztés

Intenzív talajművelés

Biomassza égetése

+CO2

+CH4

+N2O

+CO2

Üvegházhatás (felmelegedés) Fokozott evaporáció

Kicsapódás (több csapadék)

Hűvösebb klíma

ÁRVÍZ – BELVÍZ

A földhasználat megváltozásának következményei (Gyuricza 2004)

+CO2

A talajok fizikai és biológiai állapotának javítása

1. Biológiai hatások

• Talajtakarás (vetés után is)

• Szerves anyagok talajba juttatása (tarló- és köztes védőnövény maradványok, istálló- és zöldtrágya)

• Talajlazító növények termesztése (védőnövényként is)

• Kedvező talajélet fenntartása

A talajok fizikai és biológiai állapotának javítása

1. Biológiai hatások

• Talajtakarás (vetés után is)

• Szerves anyagok talajba juttatása (tarló- és köztes védőnövény maradványok, istálló- és zöldtrágya)

• Talajlazító növények termesztése (védőnövényként is)

• Kedvező talajélet fenntartása

A talajok fizikai és biológiai állapotának javítása

2. Javító, kímélő művelés

• A talajon járás csökkentése, a visszatömörödés megelőzése

• A talajbolygatás mérséklése (sávos/sekély művelés)

• Az alapművelés elhagyása

• Forgatás helyett porhanyítás, lazítás

• Az alapművelés mélységének és módjának változtatása

• A talaj védelmét elősegítő periódusos lazítás (időnkénti mélyművelés)

Vízerózió

Föld: 1,1 milliárd hektár

Európa: 115 millió hektár

Magyarország: 3 millió hektár

Védekezés:

• műszaki talajvédelem

• agrotechnikai talajvédelem

Vízerózió

Agrotechnikai védekezés:

• talajvédő táblásítás

• művelési ág változtatás

• talajvédő talajművelés

• talajvédő növénytermesztési módok (talajvédő vetésforgó, növényi maradványok felszínen hagyása, direktvetés, bakhátas termesztés, sávos művelés, köztes védőnövények termesztése, tömörödés megelőzése)

Szélerózió

Föld: 550 millió hektár

Európa: 42 millió hektár

Magyarország: 1-1,5 millió hektár

Védekezés:

• talajvédő fasorok, erdősávok

• uralkodó szél irányára merőleges talajművelés

• bordás talajfelszín kialakítása

• tarlóhántás elhagyása, tavaszi forgatás homoktalajon

• kis adagú kelesztő öntözés

• növényi maradványokkal borított talajfelszín

• köztes védőnövények alkalmazása

Víz- és szélerózió Magyarországon (Stefanovits-Duch szerint)

Egyéb ipari tevékenység

3%

Mezőgazdasági tevékenység

15% Földhasználat megváltozása

8%

CFC17%

Ipari energia használata, e lőállítása

57%

Antropogén tevékenységek hozzájárulása a globális felmelegedéshez (USEPA, 1990)

25 c

m

Talajművelés hatására nő a lazultság, megváltozik a levegőellátottság, gyors gázcsere indul meg. A talaj megnövekedő oxigéntartalma intenzív mikrobiális tevékenységet indukál. A szerves anyag lebomlásakor keletkező szén-dioxid a légkörbe távozik.

Művelés előtt… …után

EKE

A talajművelés és a szén-dioxid kibocsátás összefüggései

844,21073

15701402

1618

736

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

mg.

m-3

D T Sz L+T L+Sz Légkör

Kezelések

(Gödöllő, 2000. 9. 14. 10 óra)

a1=Direktvetés; a2=Tárcsázás (16-20 cm); a3=Szántás (22-25 cm); a4=Lazítás (35-40 cm)+Tárcsázás (16-20 cm);

a5=Lazítás (35-40 cm)+Szántás (22-25 cm)

A talajművelés és a szén-dioxid kibocsátás összefüggései

1166

21072347

28702547

716

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

mg.

m-3

D T Sz L+T L+Sz Légkör

Kezelések

(Gödöllő, 2000. 9. 14. 13 óra)

a1=Direktvetés; a2=Tárcsázás (16-20 cm); a3=Szántás (22-25 cm); a4=Lazítás (35-40 cm)+Tárcsázás (16-20 cm);

a5=Lazítás (35-40 cm)+Szántás (22-25 cm)

16-20 cm 22-25 cm

16-20 cm + 35-40 cm

22-25 cm + 35-40 cm

5766 63

48

A talajművelés mélysége és a szén-dioxid emisszió mennyisége (kumulált értékek)

29

g.m-3

Bolygatatlan talajfelszín

1,691,66

1,16

1,38

1,22

1

1,2

1,4

1,6

1,8

Hum

usz%

D T Sz L+T L+Sz

Kezelések

a1=Direktvetés; a2=Tárcsázás (16-20 cm); a3=Szántás (22-25 cm); a4=Lazítás (35-40 cm)+Tárcsázás (16-20 cm);

a5=Lazítás (35-40 cm)+Szántás (22-25 cm)

A talajművelés intenzitása és a humusztartalom közötti összefüggés hét év után (Gödöllő, 2000)

Szántóföldi talaj szerves anyagának összetétele

Humusz85%

Növényi gyökerek

10%Talajflóra és -fauna

5%

Egyéb makrofauna

5%

Baktérium40%

Giliszták12%

Gombák és algák40%

Mezo- és mikrofauna

3%

Szerves anyagok átalakítása növények számára hasznosítható formába

Stabil járatrendszerek kialakítása (gyökérnövekedés,

infiltráció)Szerves-ásványi alkotórészek keverésével stabil agyag-humusz komplexek képzése (szerkezeti stabilitás)

A savanyú talajok kémhatását növelik (mészmirigyek)

A földigiliszták bélcsatornájában a talaj átalakuláson megy keresztül és tápanyagokban gazdagabbá válik

A talajt állandó lazításukkal kedvező állapotúvá alakítják

Javítják a talaj fizikai, kémiai tulajdonságait (mechanikai ellenállás)

A talaj mikroorganizmusai számára kedvező

életfeltételek kialakítása

A földigiliszták szerepe a talaj életében