Az öntözés talajtani alapja

A táblák közötti heterogenitások feltárása és a drénezés lehetősége

A Kárpát-medencében igen változatos talajtakarók alakultak ki. Vannak igen kedvező talajaink, de sok helyen szélsőséges víz- és tápanyag-gazdálkodással rendelkező feltalajjal találkozhatunk. Magyarországon a szélsőséges víz mellett a különböző talajdegradációs folyamatok is nagy mennyiségben előfordulnak. Ilyenek például a talajok szervesanyag-tartalma és a biodiverzitás csökkenése, talajszennyeződések, szerkezetleromlás, valamint a szikesedés és a talajsavanyodás is.

Hőmérséklet-növekedés és aszály

A klíma- és a termőhelyi tényezők folyamatos változása miatt a termelőknek egyre inkább fel kell készülniük a szélsőséges időjárási viszonyokra. Akár egy termelési cikluson belül is találkozhatunk aszályos hónapokkal, a következő időszakban pedig egy pár nap leforgása alatt annyi csapadék hullik le, ami miatt belvizes foltok alakulhatnak ki a táblán belül. Ha a talajban kevés a víztartalom – vagy épp ellenkezőleg: többletvíz tartalom van –, arra mind vannak megoldási lehetőségek.

Az OMSZ honlapján az 1901-2016 közötti adatokat bemutató grafikonon az országos évi középhőmérséklet 1901 és 1935 között mérsékelt növekedése, majd ezt követően 1990-ig tartó stagnálása, és innét napjainkig intenzívebb emelkedése látható. Az ábrán a lineáris átlag 1901 évi értéke 9,5, a 2016. évié 10,5oC, tehát 116 év alatt 1oC emelkedés következett be. Ha a KSH által közölt 1985-2016 közötti országos adatokat összevetjük, úgy egyértelmű, hogy az átlagos hőmérséklet 0,9oC-kal (8,0%-kal), a napfényes órák száma évi 95 órával (4,7%-kal), tehát jelentősebben nőtt, az aszállyal érintett területek aránya számottevően 9,9 ezer km2-rel (38,0%-kal) emelkedett. Magyarországon a mezőgazdasági területből az öntözött terület aránya csak 1-2% között van. A Központi Statisztikai Hivatal (KSH) adatai szerint 2014-ben 99.335, 2015-ben 80.529, 2016ban 90.343 ha-t öntöztek itthon a termelők, ez a lehetségesnek mintegy fele, és az öntözés minden fontosabb adata (a nagyon sok befolyásoló tényező miatt) évente jelentősen változott.

A fentiek alapján jól látható, hogy a termőhelyi adottságok miatt egyre nagyobb Magyarországon az aszálynak kitett területek aránya, ami miatt további öntözést lenne célszerű kiépíteni. E mellett viszont nagyon intenzív, pár napos csapadékok miatt sok helyen belvizes foltok is kialakulhatnak, ami miatt a belvízelvezetés szükségessége is megjelenhet.

A továbbiakban azt szeretném bemutatni a termelőknek, hogy ha valaki öntözni szeretné a területét, mekkora talajtani heterogenitással számolhat, illetve, ha vannak olyan területrészei, ahol időszakosan megáll a víz, akkor azokkal mit lehet tenni.

  1. térkép. Vizsgált területek talajtípusai

Öntözött területek talajainak vizsgálata

A vizsgált területek Tisza öntésterületébe tartoznak. Ennek megfelelően elég változatos talajok is alakultak ki. Míg a Tiszától távolabb az 1. számú térkép északi részén lazább fizikai féleségen (elsődlegesen homok) kialakult talajok, míg a Tisza öntésterületéhez közeledve kötöttebb főleg agyagfizikai féleséggel rendelkező talajok alakultak ki. Ebből természetesen már némileg lehet is következtetni, hogy a homok és az agyag miatt igen eltérő vízgazdálkodási tulajdonságokkal találkozhatunk. A talajtípusok ásott talajszelvényekből lettek meghatározva, a talajok vízgazdálkodási tulajdonságai kapcsán bolygatatlan mintákat is vettünk. A bolygatatlan mintavétel lényege, hogy egy 100 cm3-es hengert ütünk a talajba, majd térfogattömeget (az adott hengerben lévő talajok súlya) mérünk belőle. Emellett kíváncsiak voltunk a talajok részletes mechanikai összetételére is, így szintén rétegenként mintákat vettünk. A részletes mechanikai összetétellel tudjuk megállapítani azt, hogy pontosan hány százaléknyi agyag, vályog és homok dominál az adott szelvény adott rétegeiben.

Talajok bemutatása a vizsgált terület északi részén

A terület legészakibb részén főleg a homok frakció dominált, ennek ellenére a feltárt talaj mély humuszos szinttel rendelkezik (lásd 2. kép). Itt 0-50 cm között volt egy humuszos szint, majd 50-100 cm között egy átmeneti szint, míg 100 cm alatt már a teljesen homok alapkőzet volt megtalálható. A talajban a 3 szint egyike sem tartalmazott CaCO3-ot, ami főleg öntözés mellett jelenthet problémát, mivel nincs összetartó erő a talajszemcsék között, és öntözés hatására a talaj felső szintje sokkal könnyebben el tud iszapolódni (ebben az esetben nagyon fontos a folyamatos kalciumpótlás!). A talajt a mély termőréteg és a homokfizikai féleség miatt csernozjom jellegű homoktalajnak írtuk le.

A szelvény kémhatása a feltalajban semleges, majd a mélyebb szintek felé haladva lúgos. A fenti táblázatból látszik, hogy a szelvényben végig a homok frakció dominál. A talaj felső 50 cm-es szintjében a humusztartalom 1,3%, ami talajtípusnak megfelelően alakul. A mechanikai elemzésnek megfelelően a talaj vízgazdálkodási és pórustér tulajdonságai is lekövetik azt. A talajban leginkább a gravitációs és gravitációs-kapilláris pórusok jelennek meg. Ez a talaj fizikai féleségével is természetesen összefüggésben van. A növények számára leginkább felvehető víztartalommal rendelkező kapilláris pórustér mennyisége alacsony. Tekintettel arra, hogy a homok szemcsék között nagy alakú pórusok tudnak kialakulni, így az egész szelvényben leginkább a gravitációs pórustér jelenik meg. Ezek a pórusok nem képesek a vizet visszatartani, így a felszínre érkező víz nagy mennyiségben tud a mélyebb rétegek felé áramolni, belvizes területek ritkábban alakulhatnak ki.

Az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet (Professzor Várallyay György) által kidolgozott vízgazdálkodási tulajdonságok alapján a vizsgált szelvény a 2. vízgazdálkodási kategóriába tartozik, azaz:

  • nagy víznyelésű,
  • nagy vízvezető-képességű,
  • közepes vízraktározó- képességű,
  • gyengén víztartó talaj,
  • talaj víznyelő-képessége: 150-500 mm/h,
  • talaj vízáteresztő-képessége: 100-1000 cm/d.

A fentiek értelmében alkalmanként 150-500 mm/óra mennyiségű öntözővíz mennyiség adható ki.

A terület déli részén az északi résszel ellentétben a sokkal kötöttebb fizikai féleségek, elsődlegesen az agyag és az agyag mellett a vályogos agyag textúra volt jellemző. 2 fő talajtípust határoztunk meg. Jelen esetben egy folyóvízi öntés alapkőzeten lévő öntés réti talajt mutatok be (3. kép). Itt a talaj 2 szinttel rendelkezett. Alul volt található az öntésanyag-alapkőzet, ami magas mésztartalommal rendelkezett. Ez azért volt lehetséges, mert az öntésanyag a magas mésztartalommal rendelkező lösszel keveredett. Itt leginkább a vályogfizikai féleség dominált. Az ezen kialakult 40 cm vastagságú humuszos feltalaj volt megtalálható. A talaj humusztartalma a réti talajoknak megfelelően magas volt. Értéke 3,7% volt. A humuszos szint fizikai félesége egyértelműen agyag volt. A talaj szerkezetére a magas agyagtartalomnak és a talajtípusnak is megfelelően leginkább az éles sarkokkal rendelkező poliéder volt jellemző. Míg az alapkőzet igen meszes volt, a feltalajban a mésztartalom már nem volt megtalálható, a szelvény felsőbb szintjéből a CaCO3 (mész) kilúgozódott.

2 részletes pórustér vizsgálat eredménye

Részletes mechanikai elemzés

Csernozjom jellegű homoktalaj

 

A déli területrész másik fő talajtípusa a típusos réti talaj volt. Ez leginkább abban különbözött a fenti talajtól, hogy a termőréteg vastagsága mélyebb volt és az alapkőzet és a humuszos feltalaj között egy átmeneti szint is volt található. Itt 0-40 cm között volt a humuszos feltalaj, alatta 40-80 cm között volt található az átmeneti szint, és 80-150 cm között volt az alapkőzet. A fizikai féleségre itt is az agyag volt jellemző, valamint a humuszos feltalaj humusztartalma itt is magas volt. A továbbiakban a réti talaj részletes mechanikai elemzését, majd vízháztartási legfőbb paramétereit fogom bemutatni.

A szelvény kémhatása a feltalajban gyengén savanyú, majd a mélyebb szintek felé haladva lúgos. A fenti táblázatból látszik, hogy a szelvény felső 2 szintjében az agyagfrakció dominál, majd az alapkőzetben a homok mellett az iszap és az agyag is nagy mennyiségben jelenik meg. A talajban leginkább a kapilláris pórusok jelennek meg. A gravitációs és a gravitációs-kapilláris pórusok mennyisége nagyon kevés. Ez a talaj fizikai féleségével is természetesen összefüggésben van. A növények számára leginkább felvehető víztartalommal rendelkező kapilláris pórustér mennyisége kedvező. A talaj a vizet nagy mennyiségben képes visszatartani, de e mellett a vízbefogadó-képessége eléggé kicsi.

Az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet által kidolgozott vízgazdálkodási tulajdonságok alapján a vizsgált szelvény az 4. vízgazdálkodási kategóriába tartozik, azaz:

  • közepes víznyelésű,
  • közepes vízvezető-képességű,
  • nagy vízraktározó- képességű,
  • jó víztartó talaj,
  • IR értéke: 70-100 mm/h,
  • K értéke: 1-10 cm/d.

A fentiek értelmében alkalmanként 70-100 mm/óra mennyiségű öntözővíz mennyiség adható ki, annak érdekében, hogy belvizes foltok ne alakuljanak ki.

A vizsgált terület északi és déli részeinek összehasonlítása

A vizsgált területek talajai az északi részén a homok frakció dominált, míg, ahogy azt a fentiekben bemutattam, a terület déli részén pedig az agyag. Ennek megfelelően teljesen mások a talaj víz-, hő- és levegőgazdálkodási tulajdonságai is. Míg az északi rész esetén elsősorban a gravitációs pórusok jelentek meg, úgy a terület déli részén a kapillárispórusok domináltak. A gravitációs pórusok a vizet nem képesek megtartani a gravitációval szemben, így a felszínre érkező víz gyorsan a mélyebb rétegekbe vándorol. Ezek a talajok egy kiadós esőzés (vagy esőztetés) esetén is képesek a nagyobb mennyiségű víz befogadására.

Öntés réti talaj3. táblázat. Részletes mechanikai elemzés réti talaj esetén

Részletes pórustér vizsgálat eredménye réti talaj esetén

A kapillárispórusok ezzel szemben képesek a vizet a talajban hosszú ideig raktározni és a növények számára hozzáférhetően biztosítani. Itt viszont egy heves zivatar esetén a talaj nem képes elegendő vizet magába fogadni, ezért egy sík területrész esetén belvizes foltok, vagy egy dombsági területrész esetén pedig gyors erózió alakulhat ki, ami a termelés számára hasznos, humuszban gazdag feltalajt a hegylábi területek felé mossák. A mostanában igen hektikus időjárás nagy aszályt és hirtelen nagy zivatarokat tartogat számunkra. Éppen ezért fontos felkészíteni talajainkat a nagy vízbefogadó-képességre, és fontos, hogy a talajainkban lévő vízkészletet minél tovább megtartsuk. Ezt leginkább úgy tehetjük meg, hogy folyamatosan ellenőrizzük talajaink szerkezetét, káros eke- vagy tárcsatalp esetén a tömör rétegeket pedig feltörjük. Emellett a minél kevesebb menetszámmal elvégzett talajművelés és a talajművelések követően a talajok lezárása (pl. hengerezéssel) segítheti megőrizni talajaink vízkészletét.

Domborzati modell a területről

Drén csövek lehelyezése

Az elfeledett melioráció, azaz belvíz-elvezetés drénezéssel

A lentiekben egy olyan területet szeretnénk bemutatni, ahol minden évben a többletvíz hatás volt a probléma, azaz folyamatosan belvizes volt a terület. A vizsgált 25 hektár nagyságú terület Hortobágy közelében volt található. Szinte minden évben problémát jelentettek a belvizes foltok, még a nem túl csapadékos 2017-es évben is így volt, ami közel 15 millió forint kiesést jelentett a termelőnek. A munkálatok első részében pontosan fel kellett mérni a területi adottságokat. Ennek megfelelően első lépésként domborzati modell lett elkészítve (4. kép), amely pontosan megmutatta, hogy hol vannak a területen a magasabb és mélyebb térszínek. A következő lépésként talajszelvényeket tártunk fel a mélyebb és magasabb térszíneken, hogy pontosan meghatározhassuk a talajok vízgazdálkodási tulajdonságait. Mivel azt tudni lehetett, hogy a talajvíz is igen közel van, így a talajvíz mélységét is összesen 10 fúrással megnéztük. A rendelkezésre álló információk alapján meghatároztuk a víz elvezetését szolgáló fő gerincvezetékek és a mellékvezetékek helyét és mélységét. 60 cm-től 130 cm mélység között változott a lerakott csövek mélysége (5. kép). Az egész terület „becsövezése” összesen 6000 méter csövet venne igénybe. A gép vezérlését egy Trimble FMX monitorral tudjuk kivitelezni. Mivel a dréncsövek lehelyezéséhez magasságilag is 1-2 cm pontosságú RTK-jelre volt szükség, így a tábla szélére külön egy ideiglenes bázis állomás lett telepítve. A területre a teljes meliorációs beruházás költsége összesen kb. 6 millió forintot tenne ki, ami, ha jobban végig gondolunk, akár 1-2 év alatt képes behozni az árát. Minden terület más és más, így a tervezés, talajtani felmérések és a kivitelezések költségei igen eltérőek lehetnek.

Bucsi Tamás
talajvédelmi szakértő
Agro Aim Hungária Kft.


drénezés gravitációs pórus kapillárispórus öntözés talajféleség talajtan talajtípus