A talaj építő elemei

A talajnak, - amit azért művelünk, hogy megfelelő magágyat hozhassunk létre a növények számára - csak a fele szilárd anyag. A fennmaradó rész a pórustér, melyet víz vagy levegő tesz ki. A szilárd anyagok közül az agyagnak és a szerves anyagoknak van a legnagyobb hatásuk a talaj szerkezetére, befolyásolják művelhetőségét.

A talaj ideális esetben 50 % szilárd anyagból és a közötte lévő 50 % pórustérből áll. Egyszerűen megfogalmazva a talaj fele szilárd anyag, a másik felét pedig a pórusok alkotják. 

Vízzel vagy levegővel teli pórusok

A szilárd rész a különböző méretű ásványi részecskéket és a szerves anyagokat tartalmazza. A talaj pórusai levegővel, illetve vízzel telítettek, attól függően, hogy az adott pillanatban milyen nedves a talaj, illetve milyen annak művelése és szerkezete. Ideális esetben a pórusok fele vízzel, a másik fele pedig levegővel van töltve. Azonban vannak olyan aggregátszerkezetű talajok, mint az agyagtalajok, ahol a pórusok térfogata valamivel több (40-60 %) mint a különálló ásványi talajoké.  

Szemcseméretek

A talaj textúrája (fizikai talajféleség) megmutatja, hogy milyen arányban találhatóak benne a különböző méretű részecskék. Országonként eltérő osztályokba sorolják, de a nemzetközileg elfogadott rendszer alapján a következő kategóriák különíthetők el: kő, kavics, homok, vályog és agyag, a szerint, hogy milyen részecske tartományba esnek, melyet az alábbi ábra mutat.  

Know How
a) Finom homok b) Nagyon finom homok c) Durva vályog d) Finom vályog e) Durva agyag

Az agyag- és humuszrészecskék a talaj legkisebb alkotó elemei. Átlagos részecske átmérőjük kevesebb, mint 0.0002 mm (vagyis 1000-szer kisebb, mint egy homokszem). Ezeket kolloidoknak nevezzük. Az agyagrészecskék felületi töltése negatív. Ez azt jelenti, hogy a pozitív töltésű tápanyagok, mint a kálium, kalcium és magnézium ionok, képesek az agyag felületéhez kötődni. Az agyagrészecskék így tápanyag tartalékokat biztosítanak a növények számára.

A vályog visszatartja a vizet

A művelt szántóföldi talajokban általában különböző méretű részecskék találhatóak. Amennyiben a kavics és a homok alkotóelemek dominálnak a talajban, akkor a talaj jó vízáteresztő, száraz és viszonylag terméketlen lesz. Mindezek melegebbé is teszik a talajt. A vályog talajokra jellemző, hogy gyakran hidegebbek és nagy a vízbefogadó és vízmegtartó képességünk, illetve víz a kapillárisokon keresztül gyorsan képes áramolni. A legfinomabb alkotóeleme az agyag. Már 5%-os jelenléte a talajban is erősen befolyásolja annak szerkezetét. Az agyagrészecskék zsugorodnak és megduzzadnak, továbbá aggregátszerkezetet kölcsönöznek a talajnak. A növények gyökerei képesek az egész talajt átszőni. Különböző talajok tipikus jellemzője az agyagtartalom és annak szerepe, amely egyaránt befolyásolja a talaj típusát és művelhetőségét.

A szerves anyag kedvező hatásai

A talajban található szerves anyag szintén meghatározó jelleggel bír a talaj típusát tekintve. A szerves anyag közel 60%-a szén (C), amely a növényi maradványok származéka, melyeket a mikroorganizmusok bontottak le. Ebben a bomlási folyamatban növényi tápanyagok szabadulnak fel: nitrogén (N), foszfor (F) és kén (S). A szerves anyag nagy jelentőséggel bír a talajtulajdonságokra, és kizárólag pozitív hatásai vannak a termelő szemszögéből.

Meghatározza például a talaj:

  • Struktúráját és aggregát stabilitását
  • Vízgazdálkodását
  • Művelhetőségét
  • Tápanyag-gazdálkodását
  • Eliszapolódását, cserepesedési hajlamát

KnowHow channel

A bomlási folyamat:
a) A talaj fauna végzi az elhalt szerves anyag bontását, egyre kisebb részekre, közben pedig a talajba ásott járatok segítségével mind több oxigént juttatnak a folyamatba. A földigiliszták nagyon speciális élőlények és értékes feladatot látnak el. Lebontják a szerves anyagot illetve mozgásukkal keverik a talajt.

b) A baktériumok és gombák is fontos szerepet töltenek be a folyamatban. A végfázisban egyszerű végtermékeket állítanak elő, amelyek felvehetőek a növények számára (pl.: nitrát, foszfát és szulfát). Ezt a folyamatot mineralizációnak nevezzük.

c) Humusz kialakulása. A különféle szerves vegyület lebomlása következtében köztes termékek képződnek, melyek reakcióba lének egymással, illetve más vegyületekkel. Ezeket a folyamatokat az élő organizmusok irányítják. Ezt követően új kémiai vegyületek alakulnak ki, melyek átalakulnak nagyobb molekula tömegű, sötét színű anyagokká, melyeket összefoglalóan humuszanyagoknak nevezzük. Ezek a humuszanyagok képesek megkötni a pozitív töltésű kálium, kalcium és magnézium ionokat.

A legkisebb részecskék rendelkeznek a legnagyobb fajlagos felülettel

A finom agyag (<0.0002 mm) és néhány szerves kolloid képviselik a talaj legkisebb komponenseit. Azonban ezek rendelkeznek a legnagyobb fajlagos felülettel, azaz a részecskék felülete igen nagy a tömegükhöz képest. A fajlagos felület növekszik a szemcseméret csökkenésével. Az agyagrészecskék felülete negatív töltésű, a tápanyagok pedig pozitív töltésűek (kationok). Ezek egymáshoz kapcsolódva biztosítják a tápanyag-ellátást a növények számára.

Know How
Valamennyi agyagásványra jellemző a lapított forma. Ezen tulajdonság, illetve a kis méret következményeként az agyagkolloidoknak igen nagy a felülete. A felület nagysága szoros kapcsolatban áll a részecskék tömegével, ennek köszönhető a nagy fajlagos felület. Például egy gramm homok fajlagos felülete körülbelül 1,5-2 cm2, ami egy kisebb bélyegnek felel meg. Egy gramm agyag fajlagos felülete 100 m2, ami egy átlagos méretű ház.

Szemcseméret eloszlás (táblázat)

Részecske csoport

Részecske átmérő (mm)

Agyag

<0.002

Vályog

0.002-0.06

Homok

0.06-2

Kavics

2-60

60-600

Rög

> 600

Meghatározások:

Pórus = A talajban lévő terek, csatornák és repedések, melyek vízzel vagy levegővel töltöttek attól függően, hogy milyen az aktuális vízelázottság.

Ásványi részecskék = A talaj ásványi részecskéi a legkisebb szervetlen alkotó elemek, amelyek különböző ásványi anyagok és kőzetek mállásával képződnek. Gyakran például gleccserek segítségével szállítódhatnak tovább. A talaj tulajdonságait meghatározza alkotóelemei méretének aránya. Lásd Szemcseméret elosztás táblázatot.

Textúra = A talaj szerkezete utal a különböző ásványi részecskék átlagos méretére, például a homok, vályog vagy az agyag  relatív arányára.Lásd Szemcseméret elosztás táblázatot.

Kapilláris = A kapilláris víz olyan víz, ami a finom pórusokon keresztül képes szivárogni. A kapilláris vízmozgás előidézője az adhézió, ami a vízmolekulák megkötődése a pórus térben, illetve a kohézió, mely a vízmolekulák közötti kötödést jelenti.  A vályog talajok általában több kapillárissal rendelkeznek, így jobb a vízháztartásuk.

Kolloidok = A kolloidok a talaj legfinomabb részecskéi, melyek átlagos átmérője kisebb, mint  0.0002 mm. A kolloidok egyaránt tartalmazhatnak bizonyos mennyiségű szerves anyagot és finom agyag részecskéket.

Fajlagos felület = A talaj szemcsék összes felületét határozza meg légszáraz talajban. Mértékegysége: g/m2. Megmutatja, hogy mennyi vizet tud megkötni a talaj felülete.

Kationok = Pozitív töltésű ionok a talajban, mint például, a kálium, a kalcium és a magnézium.

Talaj fauna = A földigiliszták, ászkarákok, ugróvillások, százlábúak és atkák összessége, melyek tevékenysége utat nyit a baktériumok és gombák által végzett bontási folyamatnak.