Nagy Duzzadó Agyagtartalmú Talajok Osztályozásának Diagnosztikai Szemléletű Korszerűsítése
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Szent István Egyetem Környezettudományi Doktori Iskola Nagy duzzadó agyagtartalmú talajok osztályozásának diagnosztikai szemléletű korszerűsítése Doktori (Ph. D.) értekezés Fuchs Márta Gödöllő 2012 A doktori iskola megnevezése: Környezettudományi tudományága: Talajtan, agrokémia, környezeti kémia vezetője: Prof. Heltai György egyetemi tanár Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Környezettudományi Intézet, Kémiai és Biokémiai Tanszék Témavezető: Csákiné Dr. Michéli Erika egyetemi tanár Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Környezettudományi Intézet, Talajtani és Agrokémiai Tanszék ……………………………… …………………………… Az iskolavezető jóváhagyása A témavezető jóváhagyása 2 “Long lines gracefully down the hill, small round holes with water they fill, Mulching surface granular to crumb, Tilth above all, second to none. For so long left to grow, Flourishing prairies - churning horizons below, Humus building and left unheeded, Humans unaware of these soils they needed, Today with fossil fuels and steel, Surfaces leveled - not left to heal, Annually crops are sown to yield, In this Anthropogenic unrecognizable field, For decades now our crops it's grown, Reworked, tilled, annually sown, Echoes from cracks source unknown, Cries from below, "leave us alone".” - Vertisol (Ismeretlen szerző, www. iuss.org) 3 TARTALOMJEGYZÉK 1. BEVEZETÉS .................................................................................................................................. 7 2. IRODALMI ÁTTEKINTÉS.......................................................................................................... 9 2.1. A DUZZADÓ-ZSUGORODÓ AGYAGTALAJOK, A VERTISOLOK KIALAKULÁSA ÉS FEJLŐDÉSE .................... 9 2.1.1. Az „ön-keverő” vagy pedoturbációs modell .................................................................................... 9 2.1.2. A „talajmechanikai” vagy „nyíróerő vezérelt” modell ..................................................................... 9 2.1.3. Egyéb elméletek ............................................................................................................................. 11 2.2. A DUZZADÓ-ZSUGORODÓ AGYAGTALAJOK, A VERTISOLOK ELTERJEDÉSE, JELLEMZŐ TULAJDONSÁGAI ........................................................................................................................................... 11 2.2.1. Földrajzi elterjedés ......................................................................................................................... 11 2.2.2. Talajképző tényezők ....................................................................................................................... 11 2.2.3. Morfológiai tulajdonságok ............................................................................................................. 12 2.2.3.1. Felszíni jellemzők .................................................................................................................... 12 2.2.3.2. Csúszási tükrök és ék alakú szerkezeti elemek ....................................................................... 14 2.2.3.3. Gilgai mikrodomborzat ........................................................................................................... 14 2.2.3.4. A fő csúszási tükör és az üst forma ......................................................................................... 15 2.2.4. Kémiai talajtulajdonságok .............................................................................................................. 17 2.2.5. Fizikai talajtulajdonságok ............................................................................................................... 18 2.2.6. A Vertisolok biológiai aktivitása .................................................................................................... 21 2.2.7. A Vertisolok művelhetősége .......................................................................................................... 22 2.3. AZ AGYAGOS TALAJOK MEGJELENÉSÉNEK ÁTTEKINTÉSE A HAZAI TALAJTANI TUDOMÁNYBAN .......... 23 2.3.1. Agyagos talajok Szabó József munkáiban (1858-1891) ................................................................. 23 2.3.2. „Réti agyagok” dokumentálása az agrogeológiai felvételezés során (1891-1911)......................... 24 2.3.3. Ballenegger talajtípus monográfiái (1921) ..................................................................................... 24 2.3.4. Átnézetes (klimazonális) talajtérképek ........................................................................................... 25 2.3.5. ’Sigmond dinamikus talajosztályozási rendszere ........................................................................... 25 2.3.6. Kreybig-féle talajtérképezés (1933-1944) – Általános talajismereti térképezés ............................ 26 2.3.7. A nagy agyagtartalmú talajok a genetikai talajtérképezés során .................................................... 27 2.3.8. Nagy agyagtartalmú talajok jelenlegi talajosztályozási rendszerünkben ....................................... 27 2.3.9. Az agyagtartalom megjelenése a genetikus földértékelési rendszerben ......................................... 29 2.4. A VERTISOLOK NEMZETKÖZI OSZTÁLYOZÁSÁNAK ÁTTEKINTÉSE ........................................................ 31 2.4.1. A duzzadó-zsugorodó agyagtalajok önálló típusként történő megjelenése a talajosztályozásban ................................................................................................................................... 31 2.4.2. US Soil Taxonomy ......................................................................................................................... 32 2.4.2.1. Vertisolok Soil Taxonomy szerinti osztályozásában ............................................................... 32 2.4.3. A FAO/UNESCO talajosztályozási rendszere ............................................................................... 37 2.4.3.1. Vertisolok a FAO/UNESCO talajosztályozási rendszerében .................................................. 38 2.4.4. A Világ Talaj Referenciabázis (WRB) ........................................................................................... 41 2.4.4.1. Vertisolok WRB szerinti osztályozásban ................................................................................ 42 2.4.5. Az új ausztrál talajosztályozás ........................................................................................................ 46 2.4.5.1. A Vertisolok osztályozása az új ausztrál talajosztályozási rendszerben (2002) ...................... 46 2.4.6. A francia talajosztályozás ............................................................................................................... 48 2.4.6.1. Vertisolok a Referentiel Pedologique osztályozási rendszerében ........................................... 48 2.4.7. Vertisolok és osztályozásuk az Európai Unióban........................................................................... 49 3. ANYAG ÉS MÓDSZER .............................................................................................................. 51 3.1. A REFERENCIA SZELVÉNYEK KIVÁLASZTÁSÁNAK MÓDSZERE .............................................................. 51 3.1.1. A vizsgálatba vonható talajtípusok, és leválogatásuk módszere .................................................... 51 3.1.2. A vizsgálatba vonható területek meghatározása ............................................................................. 52 3.2. A REFERENCIA SZELVÉNYEK HELYSZÍNI FELVÉTELEZÉSÉNEK MÓDSZERE ............................................ 53 3.3. A TALAJMINTÁK GYŰJTÉSÉNEK ÉS LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATÁNAK MÓDSZEREI ............................ 54 3.3.1. A talajminták kémiai paramétereinek vizsgálata ............................................................................ 54 3.3.2. A talajminták fizikai paramétereinek vizsgálata ............................................................................ 55 3.3.3. Kiegészítő vizsgálatok .................................................................................................................... 55 4 3.3.3.1. A talajminták ásványtani és agyagásványtani összetételének vizsgálata ................................ 55 3.3.3.2. Elektronmikroszkópos felvételek ............................................................................................ 56 3.3.3.3. Archeomalakológiai vizsgálatok ............................................................................................. 56 3.4. A REFERENCIA SZELVÉNYEK OSZTÁLYOZÁSA ....................................................................................... 56 3.5. NUMERIKUS VIZSGÁLATOK ................................................................................................................... 57 3.5.1. Taxonómiai távolság számítás ........................................................................................................ 57 3.5.2. A talajadatok numerikus jellemzése ............................................................................................... 59 3.5.3. A hazai nagy agyagtartalmú talajok szervesanyag tartalom és szervesanyag készlet eloszlásának vizsgálata a TIM adatbázis alapján ..................................................................................... 59 3.5.3.1. Felhasznált TIM pontok .......................................................................................................... 59 3.5.3.2. Felhasznált talaj paraméterek a TIM adatbázisban .................................................................