Talajtan és mezőgazdaságtan 2. előadás PDF

2024.10.16. Talajtan és mezőgazdaságtan 2. előadás Berger Ádám, mérnök [email protected] Iroda: Oktatási épület, 124/2. NKE-VTK VKBT 1. A talaj fizikai...

2024.10.16. Talajtan és mezőgazdaságtan 2. előadás Berger Ádám, mérnök [email protected] Iroda: Oktatási épület, 124/2. NKE-VTK VKBT 1. A talaj fizikai tulajdonságai A fizikai tulajdonságok nagymértékben befolyásolják a talajban lejátszódó kémiai és biológiai folyamatokat  ezeken keresztül a talaj termékenységét. A legfontosabb talajfizikai jellemzők: o szemcseösszetétel (textúra); o talaj szerkezete (szerkezeti formák, a szerkezet minősége); o talaj térfogattömege és tömörsége; o pórustér nagysága, a pórusok méret szerinti eloszlása; o vízgazdálkodási jellemzők; o levegőzöttség és hőgazdálkodás. 1  2024.10.16. 1.1. A talaj szemcseösszetétele A talajokban szilárd fázisban igen sokféle méretű komponens megtalálható. Más-más feltételek alakulnak ki a talajban pl. durva homokszemcsék, illetve igen kis méretű kolloidrészecskék esetén. A szemcseösszetétel értékeléséhez nem szükséges valamennyi szemcse egyedi méretét ismerni, elegendő csak a jellemző mérettartományokba eső szemcsecsoportokat (frakciókat) figyelembe venni. Több csoportosítási mód is létezik, de ezek közül a legelterjedtebbek: o Atterberg-féle osztályozás (itthon ezt alkalmazzák), o USDA-féle osztályozás. A szemcsefrakciók mérethatárai Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 2  2024.10.16. A szemcsefrakciók mérethatárai Stefanovits et alii: Talajtan (1999) A kis fajlagos felületű homokszemcsék között csak jelentéktelen tapadóerő lép fel, ezért nem képeznek aggregátumokat. A részecskék közötti tág hézagok miatt a homok jól vezeti a vizet, azonban abból csak keveset tud visszatartani. Az iszapfrakcióban a szemcsék sokkal erősebben tapadnak egymáshoz, a létrejött aggregátumok azonban könnyen szétesnek. A pórustér viszonylag szűk pórusokból áll, emiatt az iszap vízáteresztő képessége gyenge, visszatartó képessége viszont jelentős. Az agyagfrakciónak nagy fajlagos felülete és számottevő elektromos töltése van. Az agyagszemcsék közötti tapadóerő nagy, azok felületén sok víz kötődik meg. A pórusok többsége „apró”, ezért a vizet nagyon rosszul vezeti, víztartó képessége kiemelkedően nagy. 3  2024.10.16. A talajok szemcseösszetételét (textúra/mechanikai összetétel) a mértékadó szemcsefrakciók tömeg%-ban kifejezett mennyisége jellemzi. A durva szemcsék elválasztása szitálással, a finomabb frakciók meghatározása pedig jellemzően ülepítéssel történik. Tehát: o kavics és kőtörmelék  szitálással (száraz szitálás); o durva homokot  vizes szuszpenzió átszitálásával (nedves szitálás); o kisebb méretű frakciók (finom homok, iszap, agyag)  ülepítéses módszerrel. 1.2. Talajok osztályozása szemcseösszetétel alapján Szemcseösszetétel szerint a talajokat különböző textúracsoportokba lehet besorolni (homok, iszap, agyag). Több mód is létezik, azonban a legelterjedtebben alkalmazott az USDA által kidolgozott textúraminősítés (háromszögdiagram). Textúraosztály megállapítása háromszögdiagrammal: Például: - 22% agyag, - 43% iszap, - 35% homok. Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 4  2024.10.16. Durva textúrájú talajok (laza talajok): o homok; o vályogos homok; o homokos vályog. Közepes textúrájú talajok: o vályogtalajok; o iszaptalajok. Talajok fizikai féleségének Finom textúrájú talajok (kötött talajok): meghatározása nedvesítéssel o agyagtalajok; o agyagos talajok. https://agraragazat.hu/hir/biologiai-talajmuveles-4/ 1.3. Textúracsoport megállapítása egyéb fizikai jellemzők alapján A gyakorlatban a szemcseösszetételnél egyszerűbben és gyorsabban mérhető paraméterek alapján történik az osztályozás: o leiszapolhatórész (LI%); o higroszkópossági érték (hy vagy Hy); o Arany-féle kötöttségi szám (KA). Textúraosztályok megállapítására szolgáló talajfizikai jellemzők határértékei (Stefanovits szerint, ásványi talajoknál) Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 5  2024.10.16. 1.4. A talaj szerkezete A szilárd fázist alkotó ásványi részecskék, különböző erők és folyamatok hatására, kisebb-nagyobb halmazokká (aggregátumokká) tapadnak össze. Ebből adódóan a talajok többségének jellegzetes szerkezete (struktúrája) van. A 0,002 mm-nél nagyobb szemcsék képezik a szerkezeti egységek vázát. A 0,002 mm-nél kisebb szemcsék (ásványi és szerves kolloidok) pedig a vázrészek összeragasztásában vesznek részt. Kötőerők és kötőanyagok. A szemcsék és az aggregátumok között különböző nagyságú és formájú hézagok rendszere (pórustér) „található”. A szerkezeti egységek megjelenése és kifejlettsége szerint a talaj lehet szerkezet nélküli és szerkezetes talaj. Szerkezet nélküli: a talajban jellemző formájú aggregátumokat nem lehet felismerni (pl. homoktalajok, kötöttebb talajok elporosodott laza fedőrétege). Szerkezetes talaj: már kisebb nyomással is egymáshoz hasonló formájú aggregátumokra bontható. o Gyengén szerkezetes: kevés és gyengén kifejlődött aggregátum és sok különálló szemcse figyelhető meg. o Közepesen szerkezetes: az aggregátumok nagy része ellenáll a nyomásnak, a szerkezeti egységek azonban a szelvényben nem mindig szembetűnőek. o Erősen szerkezetes: természetes állapotban is jól látható szerkezeti egységekből állnak. Nyomással kevés egyedi szemcse és törött szerkezeti egység különíthető el. 6  2024.10.16. A szerkezeti egységek csoportosítása Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 1.5. Aggregátumok vízállósága A talajszerkezet minőségének egyik fontos paramétere az aggregátumok ellenálló képessége a víz oldó és romboló hatásával szemben. A vízállóság meghatározására többféle módszer alkalmazható, az elterjedtebbek a következők: o Sekera-féle kvalitatív becslés; o aggregátumok nedves szitálása; o csepegtető és esőztető eljárások; o vízáteresztő képesség változásán alapuló módszerek. A különböző talajok vízállóságának számszerű összehasonlítása csak akkor lehetséges, ha a vizsgálatokat mindegyiknél ugyanazzal a módszerrel végezték. 7  2024.10.16. Sekera-féle meghatározás: 10-15 db 1-3 mm átmérőjű légszáraz aggregátumot 7 cm átmérőjű Petri-csészébe helyezünk, 10 ml d.vizet öntünk rá, kb. 10 perc állás után 8-10-szer óvatosan körkörösen megmozgatjuk, majd táblázat szerint értékeljük a változást. Szétrombólódás mértéke és a talajszerkezet vízállósága közötti kvalitatív összefüggés Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 1.6. A talaj pórustere Az aggregátumokon belüli és az aggregátumok közötti hézagok többsége összeköttetésben van egymással, így összefüggő pórusrendszer található a talajban. A pórusrendszer azonban nem egyenletes keresztmetszet járatokból áll (eltérő méret és alak). A pórusteret részben víz, részben levegő tölti ki. A talaj víz- és levegőgazdálkodását döntően befolyásolja: o a pórusok össztérfogata (összporozitás); o a különböző méretű hézagok egymáshoz viszonyított aránya. 8  2024.10.16. 1.7. A pórusok méret szerinti csoportosítása A talajban található sokféle méretű pórus a víz-, levegő- és tápanyaggazdálkodás szempontjából is jelentősen eltérő viselkedésű. A pórusok nagyság szerinti beosztására, a pórusméret és a funkció közötti kapcsolat kifejezésére alkalmazható felosztás a következő: A különböző méretű pórusok aránya eltérő talajokban. Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 9  2024.10.16. 2. A talaj vízháztartása A talajok vízgazdálkodását a bennük tárolható víz mennyisége, annak mozgékonysága, valamint a nedvesség térbeli és időbeli változása alapján lehet jellemezni. A vízgazdálkodás szoros összefüggésben van a talaj termékenységével: o megszabja a termesztett növények víz- és levegőellátását; o befolyásolja a talaj biológiai aktivitását; o rávilágít arra, hogy az adott helyen milyen beavatkozás(okk)al lehet kedvezőbb feltételeket megteremteni, a talaj termékenységét fokozni. A talaj termékenységére gyakorolt hatása főként három tényezőtől függ: o a talajnedvesség mennyiségétől, o a nedvesség mozgékonyságától, o a nedvesség kémiai összetételétől. 2.1. A nedvességtartalom kifejezésére használt mértékegységek Nedvességtartalom meghatározására alkalmas eljárások: o neutronszóródásos módszer; o gammaradációs módszer; o tenziométerek; o gipszblokkos készülék; o nejlonblokkos készülék; o gravimetriás (szárítószekrényes) eljárás  ez a legelterjedtebb. A nedvességtartalom kifejezésének mértékegységei: o nedvességtartalom tömeg%-ban; o nedvességtartalom térfogat%-ban; o mindenkori vízkészlet mm-ben; o nedvességkészlet m3/ha-ban; o víztelítettségi% (relatív víztartalom%). 10  2024.10.16. Nedvességtartalom tömeg%-ban (θs%): o A talajminta grammokban kifejezett nedvességtartalma 100 g talajra vonatkoztatva. ahol: Gn: talajminta szárítás előtt mért tömege Gsz: talajminta szárítás után mért tömege Nedvességtartalom térfogat%-ban (θtf%): o Megmutatja, hogy 100 cm3 talajban hány cm3 nedvesség van. ahol: ρ: a talaj térfogattömege [g/cm3] Vízkészlet mm-ben (θmm): o Egyes gyakorlati feladatok megoldásához ismerni kell a talaj mindekori vízkészletét mm-ben is. o Mivel 1 θtf% = 1 mm nedvességet jelent 10 cm vastag rétegben, így a θtf% számértéke egyben megadja a 10 cm vastag rétegben tárolt nedvességtartalmat mm-ben, azaz o Egy-egy megmintázott talajréteg vastagsága nem feltétlen 10 cm. o Bármilyen vastagságú réteg átlagos víztartalma mm-re a következőképpen számítható ki: 11  2024.10.16. Nedvességkészlet m3/ha-ban: o A mm-ben megadott nedvességtartalom átszámítása m3/ha egységre az alábbiak szerint történik: Tekintve, hogy 1 mm vízborítás 1 hektáron = 10 000 liter (10 m3), ezért x cm mélységre vonatkozóan: Víztelítettségi% vagy Relatív víztartalom% (VT% vagy RV%): o A talaj levegőellátottságát adja meg (θ tf% az P%-ban kifejezve). o Pontos képet ad arról, hogy adott nedvességtartalomnál a pórustér hány százaléka van vízzel, illetve levegővel kitöltve. ahol: P%: a talaj összporozitása %-ban A levegőellátottság pedig: 2.2. A víz megkötése és visszatartása a talajban A szilárd fázis és a víz közötti kölcsönhatás az adszorpciós és a kapilláris erőknek tulajdonítható. Ebből következik, hogy a talajnedvesség egy része a szemcsék felületéhez tapadva, míg másik része a pórustérben helyezkedik el. A víz adszorpcióját alapvetően a vízmolekulák dipólusos jellege és a finomabb talajrészecskék elektromos töltése idézi elő. Az adszorpciós erők hatása azonban a felülettől távolodva rohamosan csökken, ezért az adszorbeált nedvesség csak igen vékony filmet képez, amely egy erősen kötött és egy gyengén kötött vízhártyából áll. A pórustérbe jutott vizet csak a megfelelően szűk kapilláris pórusok tudják visszatartani, mivel az annál nagyobb méretűek a gravitáció hatására viszonylag gyorsan kiürülnek. 12  2024.10.16. A vízmolekulákra ható erők a kapillárisokban Stefanovits et alii: Talajtan (1999) A kapilláris cső szívóereje annál nagyobb, minél kisebb a kapilláris keresztmetszete. Jól nedvesedő üvegkapillárisoknál a víz emelkedési magassága (20°C-on) a Jurin képlettel számítható: ahol: h: a vízoszlop magassága a csőben [cm] d: a kapilláris átmérője r: a kapilláris sugara Talajoknál a pórusméret jellemzően μm-ben van kifejezve, ezért az egyenlet a következő formában használatos: 13  2024.10.16. AZONBAN talajokra a képlet csak bizonyos megszorításokkal alkalmazható, hiszen a talaj sokféle alakú és egyenetlen átmérőjű pórusrendszere bizonyos mértékig másként viselkedik, mint az egyenletes keresztmetszetű, sima falú kapilláris cső, vagy csőrendszer. Ez részben magyarázható azzal, hogy: o az agyagos talajok duzzadásakor a kisebb kapillárisok annyira összeszűkülnek, hogy bennük a mozgás erősen korlátozott, vagy lehetetlenné válik; o másrészt a talajban a víz többirányú elágazásokon és keresztjáratokon halad át, így egyes kapillárisok alulról és felülről egyidejűleg kerülnek érintkezésbe a vízzel, így bennük levegőzárványok alakulnak ki (a bezárt levegő gátolja a további vízmozgást)  ezért a számítottnál sokszor jóval kisebb lehet a vízemelés magassága. A bezárt levegő kialakulása a kapillárishálózatokban Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 14  2024.10.16. 2.4. A talaj vízkapacitása, nedvességformák A vízkapacitás azt a vízmennyiséget jelenti, amit a talaj különböző körülmények között visszatartani és/vagy befogadni képes [tömeg%, térfogat%, mm, m3/ha]. A következő vízkapacitásokat különböztetjük meg: o szabadföldi, o maximális, o minimális. A talaj által visszatartott víz különböző mozgékonyságú nedvességformákból áll. A nedvességformák aránya szoros kapcsolatban van a talaj: o szemcseösszetételével, o szervesanyag-tartalmával, o és a pórusméret-megoszlással. Szabadföldi vízkapacitás (VKsz): o Az a vízmennyiség, amit a talaj beázás után a gravitációval szemben, természetes környezetben vissza tud tartani. o Értéke főként a talaj szemcseösszetételétől, szerkezetétől, rétegzettségétől, duzzadóképességétől és a talajvízszint elhelyezkedésétől függ. Maximális vízkapacitás (VKmax): o A talaj pórusterét teljesen kitöltő víz mennyisége. o Ilyen állapot elsősorban a talajvíz szintje alatti rétegekben és időszakos vízborítás alatt lévő belvizes területek feltalajában fordul elő.  Tehát kétfázisú rendszer. o Meghatározása bolygatatlan szerkezetű mintákon történik. 15  2024.10.16. Minimális vízkapacitás (VKmin): o A talaj vízvisszatartó képessége laboratóriumi körülmények között, a gravitáció érvényesülése esetén. o Meghatározása: VKmax-ig telített bolygatatlan mintát súlyállandóságig száraz, durva homokon állni hagyják. Olyan talajoknál, ahol a talajvíz mélyen van, ott a felső rétegek VKsz = VKmin. Olyan talajoknál, ahol a talajvíz közel van a felszínhez, ott a VKsz > VKmin. A VKmax − VKsz a leszivárogni képes gravitációs víz mennyiségét (GV), illetve a gravitációs pórusok össztérfogatát mutatja. 2.5. A nedvességformák talajfizikai értelmezése A kötőerők nagysága és a víz mozgékonysága szerint, talajfizikai szempontból, a következő nedvességformákat különböztetjük meg: 1. Kötött víz: a talajrészecskék felületi erői által megkötött vízfilm és a kémiailag kötött (szerkezeti) víz. o Fizikai erőkkel kötött víz: a kolloidok felületén és a talajpórusok falán működő erők.  Erősen kötött víz: a szilárd felülethez tapadó belső vízburok. Cseppfolyós állapotban nem, csak gőzzé alakulva tud mozogni. A sókat és a tápanyagokat nem szállítja és nem oldja.  Lazán kötött víz: az adszorbeált vízhártya külső része. Az aggregátumok szűk hézagaiban található. A nedvesebb helyről a szárazabbik felé elmozdulhat, így a különböző vastagságú vízhártyák nedvességtartalma fokozatosan kiegyenlítődik. A mozgás sebessége rendkívül kicsi. Képes oldani és magával vinni sókat. 16  2024.10.16. o Szerkezeti víz: a talajásványok alkotórésze, 105°C-os szárítás után sem távozik el a talajból. o Az erősen és lazán kötött vizet a növények nem tudják hasznosítani (holtvíz). 2. Kapilláris víz: a 0,2-10 μm átmérőjű kapillárisokban lévő és a talajrészecskék érintkezési pontjainál visszatartott, ún. pórusszögletvíz. Ez a nedvességforma jelenti a tartósan tárolt diszponibilis vizet. Jelentős mennyiségű növényi tápanyag és egyéb vegyület oldódik benne. A lefelé szivárgó vízből és/vagy talajvízből töltődnek fel. o Támaszkodó kapilláris víz: a talajvízből táplálkozó kapillárisok által felszívott nedvesség. A felemelt víz mennyisége a talaj szemcseösszetételétől függ, a talajvízszint feletti távolsággal pedig csökken. o Függő kapilláris víz: a kapillárisok a beszivárgó csapadékvízből, vagy öntözővízből töltődnek fel (a zóna nincs kapcsolatban a talajvízzel). Ha az alsó rétegek oldható sótartalma jelentős, a párolgás miatt felfelé áramló víz sófelhalmozódást okozhat a felső rétegekben. Áramlása lassabb, mint a támaszkodó k. vízé. o Elkülönült kapilláris víz: ha a száradó talaj nedvességtartalma egy meghatározott értékre csökken, a kapilláris hézagokat kitöltő víz folytonossága megszűnik. Ezért a nedvesség és az oldott anyagok áramlása megáll. Bár a növények számára hasznosítható, gyorsan elfogy. 3. Szabad víz: csak a kapilláris pórusok telítődése után jelenik meg a talajban. Egyáltalán nem, vagy csak igen gyengén kötődik a szilárd fázishoz. o Kapilláris-gravitációs víz: a 10-50 μm átmérőjű durvább pórusokban a kapilláris szívóerő értéke kisebb, mint a gravitációs erő, így a víz lassan felfelé áramlik. Átmenet a kapilláris és a gravitációs víz között. 17  2024.10.16. o Gravitációs víz: az 50 μm-nél nagyobb pórusokban a víz gyorsan szivárog lefelé. Vagy eléri a talajvizet és növeli annak mennyiségét, vagy a szárazabb talaj visszatartja (kapilláris és kötött víz formájában). o Talajvíz: az altalaj legfelső, vizet záró rétege felett kialakult összefüggő víztükör. Az alatta lévő víztároló rétegekben valamennyi pórus vízzel telített. Oldalirányú mozgás szerint: Mozgó talajvíz a talajból kimosott sók eltávolítását segíti elő. Pangó víz a sófelhalmozódást segíti elő. o Vízgőz: A Hy értékénél nedvesebb talaj levegője vízgőzzel telített. A vízgőz a magasabb hőmérsékletű helyekről a hidegebbek felé mozogva kicsapódhat, így annak a rétegnek növeli a nedvességtartalmát. VKsz, DV, Hv átlagértéke különböző szemcseösszetételű talajokban Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 18  2024.10.16. 2.7 Vízvisszatartási-görbék (pF-görbék): A pF-görbék a talaj egyensúlyi nedvességtartalmát mutatják a megfelelő pF-érték függvényében. A görbe egyes pontjait reprezentáló pF-értékeket a nedvességformákra jellemző pórusméretek figyelembevételével választjuk meg. A három szemcseosztályba tartozó talajok pF-görbéje, valamint a nedvességformák és a pórusméret közötti kapcsolat alapján elmondható, hogy azonos tenzió (pF) esetén különbözik az egyes talajok nedvességtartalma. Megállapítható továbbá a HV, valamint a DV mennyiségének változása is. A homok-, vályog- és agyagtalajokra jellemző pF-görbék Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 19  2024.10.16. Fontosabb pF értékek: o Vízzel telített talaj: 0 pF o Kiszárított talaj: 7 pF < o Kapilláris víz: 2,5-4,2 pF o Gravitációs víz: < 1,8 pF 2.8. A talaj vízforgalmának jellemzői A talajok vízforgalmát (vízháztartását) a talajszelvényre ható input és output elemek számszerű értéke és az egymáshoz viszonyított mennyisége (vízmérlegek) alapján lehet megállapítani. A talaj vízforgalmának és vízmérlegének elemei Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 20  2024.10.16. 3. A talaj levegő és hőháztartása A talaj pórusterének a nedvesség által el nem foglalt részét levegő tölti ki, melynek mennyisége állandóan változik. Tehát, amikor a talaj átnedvesedik, akkor a pórusok egy részéből a víz kiszorítja a levegőt, a száradó talajban pedig fokozatosan nő a gázfázis térfogata. A talajlevegőnek fontos szerepe van a növény oxigénellátása, a biológiai folyamatok és egyes kémiai folyamatok intenzitása szempontjából. A talajlevegő összetétele (fő komponensek): o nitrogén, o oxigén, szén-dioxid, o vízgőz, o metán és kén-hidrogén. A nitrogén tartalom gyakorlatilag állandó és megegyezik a légköri levegővel (≈79 térfogat%). Az O2 és CO2 mennyiségét a pórustérben lejátszódó biológiai folyamatok szabályozzák. A talajlevegő és a légkör átlagos nitrogén, oxigén és szén-dioxid tartalma Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 21  2024.10.16. A folyékony fázisban oldott CO2 befolyásolja a talaj kémhatását, mivel oldódásakor szénsav keletkezik. Az O2 koncentráció pedig a talaj redoxi állapotát határozza meg. A növényzet számára kedvezőtlen, ha a CO2 tartalom 5% feletti, illetve ha az O2 tartalom 10% alatti a talajban. Oxigénhiányos környezetben csökken a szerves anyagok bontásának üteme, korlátozott a tápanyagfeltáródás és a gyökerek víz- és tápanyagfelvétele. A talajlevegő összetételét befolyásoló tényezők Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 3.1. Gázok áramlása a talajban A talajban a gázok áramlása két alapfolyamatra vezethető vissza: o Tömegáramlás: akkor következik be, ha két pont között a levegő össznyomása különbözik.  Nyomásváltozást és gázmozgást hoz létre pl.: a hőmérsékletváltozás, a légköri nyomás változása, a talajvízszint emelkedése, illetve süllyedése, a víz beszivárgása a talajba és a gravitációs víz elszivárgása.  Csak felszíni és felszínhez közeli talajréteg(ek) légcseréjében játszik jelentős szerepet. o Diffúzió: az adott komponens parciális nyomásának növekedése vagy csökkenése idézi elő. Az áramlás mindkét esetben a nagyobb felől a kisebb felé irányul és addig tart, amíg a nyomáskülönbség meg nem szűnik. 22  2024.10.16. 3.2. A talaj levegőháztartása A talaj pórusterének levegőtartalma igen széles határok között változhat, a nullához közeli értéktől (VKmax), csaknem 100%-ig terjedhet. A talaj levegőgazdálkodásának egyik fontos jellemzője az ún. minimális levegőkapacitás, ami a szabadföldi vízkapacitásig benedvesedett talaj levegőtartalmát jelenti. A minimális levegőkapacitás a három alapvető textúraosztály talajaira vonatkoztatva (pórustér%-ában kifejezve): o homok 30-40%, o iszap 10-25%, o agyag 5-10%. A legtöbb szántóföldi növény O2 ellátottsága akkor megfelelő, ha a talaj pórusterének kb 15%-át levegő teszi ki. 3.3. A talaj hőmérséklete és hőgazdálkodása Függ a talaj hőmérsékletétől: o a növények csírázása, növekedése, légzése, tápanyagfelvétele, o a mikrobiológiai folyamatok intenzitása, o a tápanyagfeltáródás üteme, o valamint a talajképződés kémiai és fizikai folyamatainak sebessége. A talaj hőmérsékletét befolyásolja: o a beérkező és a távozó hő egyensúlya, o valamint a talaj hőtani jellemzőit meghatározó tulajdonságok. A talajok hővel szembeni viselkedését három jellemző alapján lehet értelmezni: o fajlagos hőkapacitás, o hővezetőképesség, o hőmérséklet-vezető képesség. 23  2024.10.16. A talaj alkotórészeinek fajlagos hőkapacitása, hővezető és hőmérséklet-vezető képessége Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 3.4. Hőáramlás a talajban A talajban lévő hőáramlás: o Hősugárzás: a sugárzás meghatározó szerepet játszik a talajfelszín hőforgalmában. A felszínre érkező sugárzás egy része visszaverődik, más részét pedig elnyeli a talaj. Ennek mértékét az abszorpciós hányados adja meg, amely általában 0,5-0,8 között változik. A sötétebb színű és érdesebb talaj több hőt nyel el, mint a világosabb és simább. o Hővezetés: a vezető-közeg részecskéinek közvetlen érintkezése által biztosított energiaátadás. Jellemzően annál nagyobb, minél nagyobb arányban alkotják a talajt jó hővezető komponensek (szilárd fázis és víz). o Konvekció: a hőt az áramló folyadék, (vagy gáz) szállítja. A víz halmazállaptának változása jelentős hőáramlást okoz  Folyékony halmazállapotú víz jelentős hőszállító. A vízgőz pedig a párolgási és a kondenzációs hő miatt játszik szerepet. 24  2024.10.16. 3.5. A talaj hőháztartása A talaj hőenergiaforrásai: o napsugárzás, o Föld belsejéből kiáramló hő, o szerves anyagok lebontása, o talajba kerülő víz. A talajban lejátszódó fizikai, kémiai és biológiai folyamatokat hőfelszabadulás, vagy hőelvonás kíséri. A talaj hőleadásában két folyamat játszik szerepet: o kisugárzás, o talajnedvesség elpárolgása. A felszínre érkező sugárzás „sorsa” Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 25  2024.10.16. A talajok hőmérsékletét, a hőingadozás mértékét és annak mélységi eloszlását közvetlenül a talaj hőtani jellemzői, valamint a hőáramlásban résztvevő folyamatok határozzák meg. Közvetve pedig mindazok a talajtulajdonságok, amelyek hatással vannak a hőtani jellemzőkre (pl.: összporozitás, nedvességtartalom, szervesanyag-tartalom). A laza szerkezetű, sok levegőt tartalmazó talaj felszíne (mivel a levegő hőkapacitása kicsi) gyorsan felmelegszik. Azonban a levegő (kis hővezető képessége miatt) gátolja az alsóbb rétegek gyors felmelegedését, illetve lehűlését. Ebből adódóan a laza és száraz talaj felszínén rendkívül nagy, de csak kis mélységig terjedő hőmérséklet-ingadozás van. A műveléssel előállított aprómorzsás felszín nagymértékben csökkenti a talaj felmelegedését és akadályozza a gyors hőmérséklet-változást. A művelés hatása a feltalaj hőmérsékletére (KREYBIG nyomán) Stefanovits et alii: Talajtan (1999) 26  2024.10.16. Köszönöm a figyelmet! 27