3. Anyag és módszer
4.5. A vizsgált talajtulajdonságok szerepe a becslésben
A következőkben |ttekintem, hogy a nagyméretar|nyú térképeken és a hozz|juk tartozó kartogramokon szereplő talajtulajdons|gok milyen ir|nyban befoly|solj|k a talajok víztartó képességét. A talajtulajdons|gok és a víztartó képesség kapcsolat|t a talajcsoportok vizsg|latain|l elemeztem (a 4.3.1.2., 4.3.2.4., 4.3.3.4. és 4.3.4.4. fejezetekben), ezért ezekre itt részletesen nem térek ki, a különböző talajcsoportok közötti hasonlós|gokat és különbségeket emelem ki. Az elemzést a folytonos értékeket és a talaj altípus|t figyelembe vevő regressziós f|k (CRT) és a térképi kategóri|kra kidolgozott CHAID típusú f|k alapj|n végzem.
4.5.1. Fizikai féleség
A víztartó képesség becsléséhez |ltal|ban a talajok fizikai félesége a legfontosabb, ez az első csoportosító tulajdons|g a klasszifik|ciós f|kn|l szinte minden m|trixpotenci|lon és vizsg|lt talajcsoporton. Ez alól a -0,1 kPa-hoz tartozó víztartó képesség becslése a kivétel a barna erdőtalajok és réti talajok esetén. A szakirodalomnak megfelelően, ahogy a durva homok fizikai féleségtől haladunk a nehéz agyagig, a talaj egyre több vizet képes visszatartani b|rmely szívóerőn.
4.5.2. Mechanikai összetétel
Amikor az agyagtartalom az első szinten szerepel a klasszifik|ciós f|ban, teh|t az elsődleges csoportképző, a több agyagot tartalmazó talajnak mindig nagyobb a víztartó képessége. Ha a csoportképzés a homoktartalom alapj|n kezdődik, akkor pedig a kisebb homoktartalmú talajoknak nagyobb a víztartó képessége. Ez a két jelenség talajtípustól és szívóerőtől függetlenül mindig igaz a csoportkialakít|s kezdeténél. A portartalom (0,002-0,5 mm) hat|sa viszont nem ilyen egyértelmű még akkor sem, ha ez alapj|n kezdődik a csoportképzés. Egy bizonyos portartalom növekedésig a víztartó képesség is növekszik, de azt |tlépve m|r csökken.
Bizonyos m|trixpotenci|l értékeken a nagy homoktartalmú mint|k esetén elégséges a mechanikai összetétel, kategóri|k esetén pedig a fizikai féleség ismerete. A kidolgozott becslő f|k szintjeinek sz|ma |ltal|ban a homokos v|lyog, v|lyog, v|lyogos agyag fizikai féleségű mint|k esetén a legnagyobb, teh|t ezen talajok esetén a legösszetettebb a becslés.
Ennek több oka is lehet. A nagyon homokos, illetve a nagyon agyagos talajokn|l a mechanikai összetétel víztartó képességre gyakorolt hat|sa valószínűleg domin|l a többi talajtulajdons|g hat|sa felett. A homokos v|lyog, v|lyog, v|lyogos agyag fizikai féleségű mint|k szerkezeti v|ltozatoss|ga is nagyobb lehet (Nemes szóbeli közlés, 2011), amit a magasabb m|trixpotenci|l értékeken (-0,1, -33 kPa) – szerkezetre vonatkozó inform|ció – hi|ny|ban a többi talajtulajdons|ggal prób|l leírni a regressziós fa.
4.5.3. Humusztartalom
A humsztartalmat a becslő módszerek nagy része figyelmebe veszi a víztartó képesség sz|mít|s|hoz. A szerves anyag tartalmat többek között Rawls és munkat|rsai (1982, 1983, 2003, 2004 2006), Rajkai (1988) Wösten és munkat|rsai (1999) is fontosnak tal|lt|k a becsléshez. A humusztartalom hat|sa valószínűleg azért nem jelenik meg a csernozjom és barna erdőtalajok -0,1 kPa m|trixpotenci|lhoz tartozó víztartó képességének a becslésében
115
(CRT3, LR1_AB), mert ezen talajcsoportokn|l az agyagtartalom szór|sa jóval nagyobb, mint a humusztartalomé (Rab et al., 2011). A humusztartalomnak a szikes talajcsoport és a nem szikes réti talajok víztartó képességének becslésében van a legnagyobb jelentősége. Ez azzal magyar|zható, hogy a réti talajok esetén a legnagyobb a becslés kidolgoz|s|hoz haszn|lt mint|k humusztartalm|nak a variabilit|sa.
4.5.4. Kalcium-karbonát tartalom
A kalcium-karbon|t tartalom hat|sa főtípusonként, illetve m|trixpotenci|lonként m|s.
Szikes talajok esetén m|trixpotenci|ltól függetlenül egy bizonyos mennyiségen felüli növekedése hat|s|ra csökken a víztartó képesség. Barna erdőtalajoknál viszont a kalcium-karbon|t tartalom növekedése egy bizonyos értékig |ltal|ban pozitív ir|nyba befoly|solja a víztartó képességet és csak azon felüli tov|bbi kalcium-karbon|t tartalom növekedése hat|s|ra csökken a mint|k |tlagos nedvességtartalma. A kismértékű kalcium-karbon|t növekedés még a cement|ló hat|st erősíti, aminek következtében stabilabbak az aggreg|tumok, jobb a talaj porozit|sa. A magas értékek viszont m|r mészgöbecsek jelenlétére utalnak, amik a gravit|ciós pórusteret növelik a kapill|ris pórustér rov|s|ra, nem tartj|k meg a vizet, a talaj egy jó részét elfoglalj|k (Rajkai szóbeli közlés, 2011), ez|ltal erősen csökkentik a víztartó képességet. A kalcium-karbon|t tartalmat Rajkai (2004) a szikes talajok, Khodaverdiloo és Homaee (2004) nagy kalcium-karbon|t tartalmú talajok víztartó képességének becsléséhez tal|lta fontosnak.
4.5.5. pH érték
A pH érték a szikes talajok és barna erdőtalajok víztartó képességének becsléséhez fontos talajtulajdons|g. Szikeseknél -0,1 és -33 kPa m|trixpotenci|lon a pH növekedése negatívan hat a víztartó képességre. Ebben az esetben a magasabb pH a kedvezőtlenebb oszlopos szerkezetre utalhat. Az oszlopos tömődött szerkezet szinte nem is tartalmaz gravit|ciós és kapill|ris méretű pórusokat, amik mennyisége meghat|rozza a talajok víztartó képességét az említett m|trixpotenci|lokon. -150000 kPa-on viszont bizonyos esetekben a magasabb pH nagyobb víztartó képességet eredményez. Itt tal|n a pH növekedése a növekedő Na-telítettségre utalhat, ezen talajtulajdons|gok közötti közel line|ris összefüggést Stefanovits et al. (1999, 115-116. oldalon) is leírja. A kicserélhető Na tartalom növekedésével pedig nő a talajszemcsék felületén adszorbe|lodott víz mennyisége.
Barna erdőtalajoknál a nagyobb pH értékek eredményeznek nagyobb víztartó képességet, ami azzal magyar|zható, hogy a savanyú talajok szerkezetére a tömődött, kevés makropórust tartalmazó szerkezet a jellemző (Stefanovits et al., 1999), emiatt alacsonyabb a víztartó képességük. Hodnett és Tomasella (2002) szintén figyelembe vette a talajok pH értékét a víztartó képesség becsléséhez mérsékeltövi és trópusi talajokn|l. Vizsg|lataik alapj|n feltételezik, hogy a talaj pH értéke a m|ll|si indik|tora. A trópusi talajok m|ll|s|nak előrehaladotts|ga pedig utal a lehetséges agyag|sv|ny összetételre, valamint a talaj szerkezetére.
4.5.6. Sótartalom
Szikes talajok esetén a vízoldhatósó-tartalom is befoly|solja a -0,1 kPa m|trixpotenci|lhoz tartozó víztartó képességet. Növekedésével csökken a víztartó képesség.
Ez a tömött, kedvezőtlen szerkezet és a peptiz|ció következménye lehet, amik nagymértékben csökkentik, leszűkítik a makropórusok mennyiségét (azon pórusok
A vizsg|lt talajtulajdons|gok szerepe a becslésben
116
mennyiségét, amik elsősorban hat|rozz|k meg a talaj víztartó képességét -0,1 kPa m|trixpotenci|lon). A csoportosít|s nélkül kidolgozott sótartalmat is figyelembe vevő regressziós f|k esetén, a -1500 és -150000 kPa nedvességpotenci|lhoz tartozó víztartó képesség értékek becslésében a vízoldhatósó-tartalom a mechanikai összetétel és humusztartalom ut|ni legfontosabb tulajdons|g. A nagyobb sótartalmú mint|k |tlagos víztartó képessége nagyobb. Az alacsonyabb és magasabb víztartó képességű csoportok hat|ra 0,025-0,045% sótartalomn|l van (a csoport pontos hat|ra a többi talajtulajdons|gtól függ). Az alacsony m|trixpotenci|lokon a sókrist|lyok vízfelvevő képességével magyar|zható a vízoldhatósó-tartalom víztartó képességre gyakorolt hat|sa. A talajok sótartalm|t Rajkai (1988) is fontosnak tal|lta szikes mint|k -1500 kPa m|trixpotenci|lhoz tartozó nedvességtartalm|nak becsléséhez.
4.5.7. A talaj altípus szerepe
A talaj altípus figyelembe vétele a becslési elj|r|sban javítja a -33, -1500 és -150000 kPa-hoz tartozó víztartó képesség becslésének pontoss|g|t és megbízhatós|g|t is, amit a szikes talajok esetén mutattam be. Ez a tény r|vil|gít a talaj altípus |ltal hordozott inform|ciók fontoss|g|ra. A talaj altípus a vizsg|lati eredmények szerint teh|t olyan inform|ciót hordoz, ami a vizsg|latba vont talajjellemzők jelentéstartalm|t bővíti. Az is kiderült, hogy az altípusban kifejezésre jutó tulajdon|g együttes jelentősége altípusonként és m|trixpotenci|lonként is v|ltozhat. Érdekes volna a későbbiekben részletesen is megvizsg|lni, hogy az egyes talaj altípusok v|ltozataira jellemző részletes talajtulajdons|gok t|gabb körének (pl. szerkezet, agyag|sv|ny típusa, stb.) vizsg|latba von|sa ut|n is megmarad-e az altípus ilyen jellegű szerepe. Azt mindenestre vizsg|lataim igazolj|k, hogy a talaj altípus – illetve az altípus |ltal közvetített talajgenetikai tulajdons|g együttes – jelentősége a talaj vízgazd|lkod|s|ban közvetlenül az egyébként legfontosabbnak tartott fizikai féleség ut|n, a szerves anyag tartalom és kalcium-karbon|t tartalommal hasonló fontoss|gú lehet a szikes és barna erdőtalajok esetén (4.1-4.4. |bra).
4.5.8. Feltalaj és altalaj megkülönböztetése
Wösten és munkat|rsai (1999), valamint Lilly és munkat|rsai (2008) eredményeivel ellentétben a feltalaj és altalaj megkülönböztetése egyik vizsg|lt talajcsoportn|l sem igaz|n fontos. Csak néh|ny esetben szerepel a becslésben, de akkor is a klasszifik|ciós f|k alsóbb szintjein. A becslésben a bevont input paraméterek közül az altalaj és feltalaj megkülönböztetésének a legkisebb a szerepe (4.1-4.4. |br|k, 115. és 116. mellékletek) A MARTHA adatb|zis mint|inak nagy része művelt területekről sz|rmazik. Ezen mint|kn|l a különböző agrotechnikai elj|r|sok hat|s|ra a feltalaj (sz|ntott réteg) jellegzetes szerkezete és az ebből adódó talaj vízgazd|lkod|sbeli különbségek megv|ltoznak, aminek következtében kevésbé különbözik a feltalaj az altalajtól.
4.5.9. Térfogattömeg
A többszörös line|ris regresszióval kidolgozott pedotranszfer függvényeknél a térfogattömeg mind a négy talajcsoport esetén szignifik|nsan növelte a -0,1 kPa m|trixpotenci|lhoz tartozó víztartó képesség becslési pontoss|g|t és megbízhatós|g|t.
Térfogattömeg ismerete nélkül ezen m|trixpotenci|l nedvességtartalma a Pearson-féle korrel|ciós koefficienst tekintve jóval gyengébben becsülhető, mint a többi vizsg|lt m|trixpotenci|lhoz tartozó nedvességtartalom. A többi vizsg|lt m|trixpotenci|l becslésének
117
eredményességét azonban nem befoly|solta szignifik|nsan. Nemes (2003) és Twarakavi és munkat|rsai (2009) vizsg|latai is azt mutatj|k, hogy a térfogattömeg ismerete javítja a víztartó képesség becslésének pontoss|g|t a nagyobb m|trixpotenci|l értékeken. A pontbecslő pedotranszfer függvényekben adott m|trixpotenci|l víztartó képességének becsléséhez a talaj térfogattömegét többek között Minasny és munkat|rsai (1999), Pachepsky és munkat|rsai (1999), Nemes (2003), Rajkai (2004) és Lamorski és munkat|rsai (2008) vették figyelembe.
A víztartó képesség becslésének jellegzetességei különböző m|trixpotenci|lokon
118