ANYAG ÉS MÓDSZER
4. AZ EREDMÉNYEK ÉRTÉKELÉSE
4.2. A talajminták mért és becsült víz- és szerves folyadékvisszatartó-képessége
4.2.1. A talajminták víz- és szerves folyadékvisszatartó-képességének mérési eredményei és becslése állandó hőmérsékleten és változó nyomáson
Az első mérési sorozat esetében azt tapasztaltam, hogy a teljes vizsgált nyomástartományban (0 – 1 bar) valamennyi eredeti szerkezetű és mesterséges talajmintánál jóval nagyobb a visszatartott víztartalom (4. melléklet), mint a visszatartott szerves folyadéktartalom (5. melléklet). Ez a folyadékok fizikai paramétereinek ismeretében (6. és 7. táblázat) várható is volt. A visszatartott folyadéktartalmakat térfogatszázalékban adtam meg, annak érdekében, hogy összevethetőek lehessenek a vízvisszatartás (pF) és a szerves folyadékvisszatartás értékek és görbék.
A vizsgált mintaanyagon az eredeti szerkezetű talajminták esetében a 0 bar nyomáson mért maximális vízvisszatartó-képesség 34,7 - 55,9 térfogatszázalék (átlag: 41,9 térfogatszázalék), míg a maximális szerves folyadékvisszatartó-képesség 24,2 - 47,1 térfogatszázalék (átlag: 30,5 térfogatszázalék) között változott. A mesterséges talajmintáknál a 0 bar-on mért maximális vízvisszatartó-képesség 46,1 - 75,7 térfogatszázalék (átlag: 50,5 térfogatszázalék), míg a maximális szerves folyadékvisszatartó-képesség 38,17 – 68,27 térfogatszázalék (átlag: 40,6 térfogatszázalék) között mozgott. Az 1 bar nyomás mellett visszatartott vízmennyiség az eredeti szerkezetű mintáknál 17,7 – 42,55 térfogatszázalék (átlag: 26,5 térfogatszázalék), a mesterséges talajmintáknál 24,9 – 55,9 térfogatszázalék (átlag: 36,3 térfogatszázalék) volt. Ugyanezen nyomáson a visszatartott szerves folyadék mennyisége az eredeti szerkezetű mintáknál
10,4 – 23,4 térfogatszázalék (átlag: 16,5 térfogatszázalék), míg a mesterséges talajmintáknál 0,28 – 46,31 térfogatszázalék (átlag: 24,1 térfogatszázalék) között mozgott.
Ezt követően az 1. egyenlet alapján nemlineáris regresszióval talajmintánként illesztett nyomás-víztartalom, illetve nyomás-szerves folyadéktartalom görbéket együtt ábrázoltam a Leverett - féle (Amyx et al., 1960) 2. egyenlettel becsült (6. melléklet) nyomás - szerves folyadéktartalom görbékkel, melyek közül néhány jellemzőt a 7. melléklet tartalmaz.
A folyadékvisszatartási görbék talajmintánként különböző meredekségűek, adott talajmintánál azonban a víz- és szerves folyadékvisszatartási görbék lefutása általában hasonló, a függőleges tengely mentén elcsúsztatott. Az elcsúsztatás mértéke 6,3 - 22,2 térfogatszázalék között változik, átlagosan 11,5 térfogatszázalék. A 0 - 0,1 bar nyomástartományban a szerves folyadék - és vízvisszatartási görbék párhuzamos lefutása a talajminták nagy részénél némiképpen módosul. Ez a tartomány tekinthető - feltételezéseim szerint - az úgynevezett gravitációs folyadéktartalomnak, a pórustér a gravitációs pórustérnek.
Összehasonlítva a 2. egyenlet alapján becsült nyomás – szerves folyadéktartalom görbéket a mért nyomás - szerves folyadéktartalom görbékkel megállapítható, hogy a 2. egyenlet kisebb-nagyobb mértékben alulbecsli a talajminták által visszatartott szerves folyadéktartalmat a vizsgált nyomástartományban. Az eltérés nagysága minimálisan 2,9 térfogatszázalék, maximálisan 13,4 térfogatszázalék és átlagosan 7,3 térfogatszázalék.
A mért és a becsült szerves folyadéktartalmak közötti eltérést sok esetben a nagyobb humusztartalmú és szerkezetes (aggregálódott) talajt tartalmazó rétegekben nagyobbak, míg a kisebb humusztartalmú és szerkezet nélküli altalajokban kisebbek. Az átlagos eltérés a 0,5 % - nál nem nagyobb humusztartalmú talajoknál 6,7 térfogatszázalék, a 0,5 % feletti humusztartalmú talajoknál 7,5 térfogatszázalék volt. Különösen látványos ez a tendencia akkor, amikor adott talajszelvényen belül hasonlítom össze a felső és alsó talajrétegek szerves folyadékvisszatartó-képességét, valamint az alacsonyabb nyomástartományban.
Feltételezem, hogy a mért és becsült szerves folyadékvisszatartó-képesség görbék közötti eltérések oka az, hogy a 2. egyenlet érvényességi tartománya az úgynevezett „ideális
porózus rendszer”, azaz olyan talaj, ahol a szilárd fázis és a folyadék fázis közt nincs fizikai-kémiai kölcsönhatás.
A vizsgált talajok azonban korántsem tekinthetők ilyen rendszereknek (humusz és/vagy agyagkolloidok nagy mennyisége stb.), így valószínűsíthető, hogy a mért és becsült szerves folyadékvisszatartási értékek különbségével jól jellemezhető a víz fázis - szilárd fázis és a szerves folyadék fázis - szilárd fázis kölcsönhatások különbözősége.
Ezek a nagy (15 bar <) nyomástartományban túlnyomórészt adszorpciós, illetve kemoszorpciós kölcsönhatások. Jelen mérési sorozat során ennek mértékét, vagyis a nagy nyomásértékekkel szemben visszatartott adszorbeált folyadékfázis mennyiségét nem állt módomban tanulmányozni. A kisebb nyomástartományban - így a vizsgált 0 - 1 bar tartományban - az eltérő mértékű folyadék fázis - szilárd fázis kölcsönhatások inkább a pórusméret-eloszlás megváltoztatásában kapnak nagyobb szerepet, mely a két vizsgált folyadék okozta eltérő duzzadási-zsugorodási hatásban, továbbá a desztillált víz és szerves folyadék által okozott eltérő aggregátumstabilitásban mutatkozik meg.
Az egyes nyomásértékekhez tartozó szerves folyadéktartalom értékek és a talajtulajdonságok kapcsolatát lineáris regresszióanalízis (Backward elimináció) segítségével vizsgáltam a teljes mintaanyag, majd a humusztartalom alapján kétfelé osztott mintaanyag esetében is. A 8. és 9. melléklet táblázatai mutatják a Rajkai (1988) kutatásait figyelembe véve végzett négyzetes regresszió-analízis együtthatóértékeit. A 8. melléklet az egyes nyomásértékekhez tartozó térfogatszázalékos szerves folyadéktartalom értékekkel, a 9. melléklet a teljes telítettség törtrészében kifejezett úgynevezett szerves folyadéktelítettségi értékekkel legszorosabb kapcsolatban álló két-két talajtulajdonságot tartalmazza. A mellékletekben a regressziós együtthatók standard hibáját 5 %-os szignifikancia szint mellett adtam meg.
A vizsgálatba a talajtulajdonságok közül a homok-, por-, agyagtartalmat, a humusz- és mésztartalmat, valamint a térfogattömeget vontam be. Valamennyi szemcsefrakcióit (homok-, por- és agyagtartalma) bevittem a lineáris regresszióanalízisbe, hogy a Backward eliminációs módszer mindig az adott nyomáson leginkább meghatározó szemcsefrakciót válassza ki közülük.
A többváltozós regresszió analízis eredményeképpen megállapítható, hogy az eredeti szerkezetű talajmintáknál a térfogatszázalékban megadott szerves folyadéktartalmat az alacsonyabb nyomástartományban, 0 bar-on (R2= 0,826) az agyagtartalom és térfogattömeg, 0,1 és 0,2 bar-on (R2= 0,616 – 0,626) a minta homok- és portartalma, 0,5 és 1 bar-on (R2= 0,621 – 0,626) a minta homok- és mésztartalma határozza meg.
A regressziós kapcsolat erőssége nőtt, amikor a teljes, eredeti szerkezetű talajminta állomány helyett a humusztartalom szerint kettéosztott mintaanyagot, illetve amikor a térfogatszázalékos szerves folyadéktartalom helyett a szerves folyadéktelítettség talajtulajdonság függését vizsgáltam.
A nagy humusztartalmú (0,5 % feletti humusztartalom) eredeti szerkezetű talajminták esetében érdekes módon - a kis humusztartalmú mintáknál tapasztaltakkal ellentétben - a nyomás növekedésével egyre gyengébb regressziós kapcsolat mutatkozott az egyes talajtulajdonságokkal. A leggyengébb regressziós kapcsolat 2,51 bar-on állt fenn a térfogatszázalékos szerves folyadéktartalom, mint függő változó és a portartalom, valamint a térfogattömeg, mint magyarázó változók között. A determinációs koefficiens (R2) értéke 0,66 értéknek adódott. A legerősebb regressziós kapcsolat 0 bar-on mutatkozott, ahol determinációs koefficiens (R2) értéke 0,86 volt. A 0 és 2,51 bar-tól eltérő nyomásokon a determinációs koefficiens (R2) értéke 0,67 és 0, 76 értékek között változott.
A mesterséges talajminták esetében a 0 – 2,51 bar nyomástartományban a homok- és portartalom, míg 15,85 bar nyomáson a homoktartalom mellett az agyagtartalom befolyásolta nagymértékben a térfogatszázalékos szerves folyadéktartalmat. A regressziós összefüggés erősnek mutatkozott, a determinációs koefficiens (R2) értéke 0,86-tól és 0, 99-ig terjedt.
A szerves folyadéktelítettség talajtulajdonság függését vizsgálva még erősebb regressziós kapcsolat állt fenn. A determinációs koefficiens (R2) értékek átlaga 0,85 - nek adódott, míg a térfogatszázalékos szerves folyadéktartalom és a talajtulajdonságok közötti összefüggés tekintetében ez az érték átlagosan csak 0,77 volt.
A 9. mellékletben foglaltam össze a szerves folyadéktelítettség és az egyes talajtulajdonságok között fennálló kapcsolat vizsgálatára irányuló regresszió analízis eredményeit. A táblázatból egyértelműen kitűnik a térfogattömeg és a szerves folyadéktelítettség között fennálló szoros kapcsolat. A talajminták humusztartalmától és az alkalmazott nyomástól függetlenül, mind az eredeti szerkezetű, mind a mesterséges talajminták esetében a térfogattömeg határozza meg a szerves folyadéktelítettséget. A térfogattömeg mellett még két másik talajtulajdonság – a por – és homoktartalom - jelenik meg, mint a telítettséget számottevő mértékben befolyásoló változó. Az eredeti szerkezetű talajminták teljes állományát tekintve „leggyengébb” a regressziós összefüggés a portartalom és térfogattömeg, valamint a szerves folyadéktelítettség között, azonban itt is a determinációs koefficiens (R2) értéke minimálisan 0, 70 volt, mely jó regressziós kapcsolatot feltételez.
A mesterséges talajminták esetében a 0 – 1 bar nyomástartományban a homoktartalom és térfogattömeg befolyásolta a szerves folyadéktelítettséget. A regressziós összefüggés itt is igen erősnek mutatkozott, a determinációs koefficiens (R2) értéke 0,97-tól és 0, 98-ig terjedt.
Fentiek alapján elmondható, hogy a talajok térfogattömege, humusztartalma, mésztartalma és a mechanikai összetétele (százalékos homok-, por-, agyagtartalom) szoros kapcsolatot mutat a talajok által visszatartott szerves folyadéktartalommal a különböző nyomásokon. A regressziós kapcsolat erőssége tovább nőtt, amikor a teljes talajminta tartomány helyett a humusztartalom szerint kettéosztott mintaanyagot vizsgáltam, illetve amikor a térfogatszázalékos szerves folyadéktartalom helyett a szerves folyadéktelítettség talajtulajdonság függését vizsgáltam.
Az eredeti szerkezetű mintaállományon – kivéve a 19. sorszámú mintán (Vízvár I., BC 65-85 szint) - a FAO (ISO/DIS 11277/1995) szerinti mechanikai összetétel meghatározás is megtörtént. Feltételeztem, hogy a FAO szerinti mechanikai összetétel meghatározás pontosabb képet ad a talajminták elemi részecskéinek méret szerinti megoszlásáról, így a regressziós összefüggések is pontosabbak lesznek.
A kétfajta (MSZ és FAO) mechanikai összetétel meghatározás eredményeit az 1. és 2.
melléklet tartalmazza. A vizsgálataim során mind a vízvisszatartás, mind pedig a szerves folyadékvisszatartás eredményeit térfogatszázalékos formában adtam meg.
A FAO (ISO/DIS 11277/1995) módszertan szerinti előkészítési eljárás által meghatározott mechanikai összetételt figyelembe véve, a szerves folyadékvisszatartás és a talajtulajdonságok (homok-, por-, agyag- és humusztartalom, térfogattömeg) között fennálló kapcsolat vizsgálatára irányuló lineáris regresszióanalízist (Backward eliminációt) végeztem. A regressziós együtthatók standard hibáját 5 %-os szignifikancia szint esetén adtam meg. Azt tapasztaltam, hogy az alacsony nyomástartományban, 0 bar-on a minták homoktartalma és térfogattömege határozza meg leginkább a térfogatszázalékos szerves folyadékvisszatartást (10. melléklet). A közöttük fennálló kapcsolat a determinációs koefficiens (R2= 0,84) értéke alapján erős. A nyomás emelkedésével gyengült ugyan a kapcsolat a talajtulajdonságok és a térfogatszázalékos szerves folyadékvisszatartás között (R2= 0,65 - 0,72), de ennek ellenére is közepesnek minősíthető. A visszatartott szerves folyadéktartalmat 0,1 bar-on a minta homok és agyagtartalma, 0,2 és 1 bar közötti nyomástartományban pedig a minta homok- és humusztartalma határozza meg.
Megállapítható, hogy az MSZ szabvánnyal szemben a FAO módszerrel meghatározott mechanikai összetétel bevonása a lineáris regresszióanalízisbe növeli a szerves folyadékvisszatartás és a talajtulajdonságok közötti kapcsolat szorosságát.
Az eredeti szerkezetű talajokon végzett mérések vizsgálati eredményei és a statisztikai elemzések – mind az MSZ szabvánnyal, mind pedig a FAO módszerrel végzett mechanikai összetétel meghatározást tekintve - alapján általánosságban megállapítható, hogy a talaj szerves folyadékvisszatartását a 0 és 0,1 bar nyomástartományban elsődlegesen a talaj fizikai félesége és a makropórusok mennyisége befolyásolja. Ebben a nyomástartományban a szerves folyadékvisszatartást elsősorban a makopórusok, a gravitációs pórustér folyadékvisszatartása határozza meg. A talaj agyag- és portartalmának növekedésével nő, míg homoktartalmának és térfogattömegének csökkenésével nő annak szerves folyadékvisszatartása. A szerves folyadékot a nagyobb nyomástartományban (0,2 - 1 bar), a makróporusok leürülését követően a kapilláris pórustér, a mezopórusok tartják vissza. A kapilláris pórustérben végbemenő folyadékvisszatartásra hatással vannak a talaj
humusz- és meszes kötőanyagok mennyisége és minősége (hidrofób vagy hidrofil felület) is. Az aggregátumokat összetapasztó kötőanyagok szerepe különösen a nagy humusztartalmú (H% > 0,5) és mésztartalmú talajok esetében nyílvánul meg. A kis humusztartalmú (H% <= 0,5) és mésztartalmú talajoknál hatásuk csekély mértékű.
A 8. ábra azt mutatja, hogy a talajtulajdonságokból (mechanikai összetétel, térfogattömeg és humusztartalom) a lineáris regresszióval parametrizált becslő egyenletekkel meghatározott szerves folyadékvisszatartás értékek jól közelítik (R2= 0,9) a talajminták mért szerves folyadékvisszatartó-képességét. Ezzel szemben a mért térfogatszázalékos visszatartott víztartalomból Leverett-féle becslési módszerrel meghatározott szerves folyadékvisszatartás értékek kevésbé állnak szoros kapcsolatban (R2 = 0,71) a mért szerves folyadékvisszatartással (7. ábra). A lineáris regresszióval parametrizált egyenletekkel végzett becslés átlagos abszolút hibája: ÁAHvi = 3,27 tf%, míg százalékban kifejezett relatív hibája: RHvi = 13,77 %. A Leverett-féle egyenlettel végzett becslés átlagos abszolút hibája: ÁAHvi = 8,91 tf%, míg százalékban kifejezett relatív hibája: RHvi = 37,51 %. Ez alapján elmondható, hogy a lineáris regresszióval végzett becslés kisebb hibával közelíti a szerves folyadékvisszatartás mért értékeit, mint a Leverett–féle egyenlettel végrehajtott becslés.
7. ábra: A Leverett-féle módszerrel becsült értékek a mért térfogatszázalékos szerves
Becsült visszatartott szerves folyadéktartalom (tf%)
Mért visszatartott szerves folyadéktartalom (tf%)
80,00
Mért visszatartott szerves folyadéktartalom (tf%) R2=0,93
Becsült visszatartott szerves folyadéktartalom (tf%)
8. ábra: A talajtulajdonságokból becsült térfogatszázalékos szerves
A második mérési sorozatnál vizsgáltam, hogy szabályozott, állandó hőmérsékletű (20
oC) és változó nyomású térben miként befolyásolja a talajminták aggregáltsága, szerkezetessége a folyadékvisszatartást.
A vizsgálati eredmények értékelése során alkalmazni kívánt regresszióanalízishez kiszámítottam a vizsgálatba vont talajok fizikai féleségét és aggregáltságát jól jellemző átlagos geometriai átmérők (GMD(mech) és a GMD(aggr)) értékekeit a mechanikai összetétel, és az aggregátum összetétel adatainak segítségével. A mérések és a számítások eredményeit a 11. és 12. melléklet tartalmazza. A 9 - 12. ábrán az aggregáltsági sorozat egyes elemeire, az úgynevezett „aggregáltsági frakciókra” (2 mm >, 1 mm >, 0,5 mm >, 0,25 mm > és 0,056 mm >) szétszitált talajminták százalékos aggregátum-összetételét, a 13 - 16. ábrán a mechanikai összetételét ábrázoltam. A különböző típusú talajokból származó aggregáltsági frakciók mind mechanikai összetételükben, mind pedig aggregátum összetételükben igen különbözőek.
9. ábra: A székesfehérvári talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 45. jelű talajminta aggregátum frakcióinak összetétele
Aggregárum összetétel (%)
Frakciók jele
10. ábra: A keszthelyi talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 26. jelű talajminta aggregátum frakcióinak összetétele
11. ábra: A magyarszombatfai talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 33.
jelű talajminta aggregátum frakcióinak összetétele
Frakciók jele
Aggregárum összetétel (%)Aggregárum összetétel (%)
Frakciók jele
12. ábra: A lovasberényi talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 30. jelű talajminta aggregátum frakcióinak összetétele
Szembetűnő a magyarszombatfai minta aggregáltsági frakcióinak magas agyagtartalma (39,7 - 43,9 %) és a székesfehérvári minta frakcióinak magas homoktartalma (62,4 – 72,4
%).
13. ábra: A 45. jelű talajminta aggregátum frakcióinak mechanikai összetétele
Frakciók jele
Frakciók jele Mechanikai összetétel (%) Aggregárum összetétel (%)
A keszthelyi minta aggregáltsági frakcióinak homoktartalma (34,1 – 36,4 %) is jelentős. A lovasberényi mintánál a frakciók „kiegyenlített” mechanikai összetétel mellett nagy mennyiségű humuszt (3,8 – 4,2 %) és meszet (10,6 – 11,4 %) tartalmaznak.
14. ábra: A 26. jelű talajminta aggregátum frakcióinak mechanikai összetétele
15. ábra: A 33. jelű talajminta aggregátum frakcióinak mechanikai összetétele
Frakciók jele
Frakciók jele
Mechanikai összetétel (%)Mechanikai összetétel (%)
16. ábra: A 30. jelű talajminta aggregátum frakcióinak mechanikai összetétele
A 17 - 20. ábrán aggregátum frakciónként ábrázoltam a GMD(mech) és GMD(aggr) értékeinek változását. Megfigyelhető, hogy minél kisebb aggregátumokat tartalmaz egy-egy frakció, annál kisebb az átlagos geometriai átmérő (GMD(aggr) ) értéke.
17. ábra: A székesfehérvári talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 45. jelű talajminta aggregátum frakciói GMD(mech) és GMD(aggr) értékeinek összehasonlítása
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
0,6 GMD (mech) GMD (aggr)
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
Frakciók jele
Mechanikai összetétel (%)
Frakciók jele
Átlagérték
18. ábra: A keszthelyi talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 26. jelű talajminta aggregátum frakciói GMD(mech) és GMD(aggr) értékeinek összehasonlítása
19. ábra: A magyarszombatfai talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 33.
jelű talajminta aggregátum frakciói GMD(mech) és GMD(aggr) értékeinek összehasonlítása
Frakciónként külön meghatároztam a mész- és humusztartalmat is (13. melléklet). A keszthelyi és magyarszombatfai talajszelvény legfelső, „A” genetikai szintjéből származó talajminta (2. melléklet: 26. és 33. jelű minta) aggregátum frakciói mészmentesek. Az eredményekből jól látható (21 – 22. ábra), hogy a székesfehérvári és lovasberényi szelvény
„A” genetikai szintjéből származó minták (2. melléklet: 30. és 45. jelű minta) aggregátum
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
GMD (mech) GMD (aggr) 0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
GMD (aggr) GMD (mech)
Frakciók jele
Frakciók jele
ÁtlagértékÁtlagérték
frakcióinak mésztartalma általában annál magasabb, minél kisebb aggregátumokat tartalmaz.
20. ábra: A lovasberényi talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 30. jelű talajminta aggregátum frakciói GMD(mech) és GMD(aggr) értékeinek összehasonlítása A székesfehérvári futóhomok talaj aggregátum frakcióinak mésztartalma igazán csak a 0,056 mm-es frakciónál jelentős, 17,5 %, a többi frakcióban ( 0,25 mm – 2 mm) 8,52 és 11,28 %.
21. ábra: A székesfehérvári talajszelvény legfelső, „A” genetikai szintjéből származó talajminta (45. jelű minta) aggregátum frakcióinak mésztartalma
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
GMD (mech) GMD (aggr)
0 4 8 12 16 20
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
CaCO3 tartalom (%)
Frakciók jele Frakciók jele
Átlagérték
22. ábra: A lovasberényi talajszelvény legfelső, „A” genetikai szintjéből származó talajminta (30. jelű minta) aggregátum frakcióinak mésztartalma
23. ábra: A székesfehérvári talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 45. jelű talajminta aggregátum frakcióinak humusztartalma
Ugyanígy a különböző talajtípusok aggregátum frakcióinak humusztartalma (23- 26. ábra) is eltérő. A magyarszombatfai minta humusztartalma a lovasberényihez hasonlóan kis mértékben tér el frakciónként. A magyarszombatfai minta humusztartalma frakciónként 1,77 és 2,56, a lovasberényié 3,77 és 4,19 % között változik. A keszthelyi mintánál - a
0 4 8 12
0,056mm> 0,250mm>0,50mm> 1,0mm>0,2mm>
Frakciók jele CaCO3 tartalom (%)
0 1 2 3 4
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
Frakciók jele
Humusztartalom (%)
székesfehérvárihoz hasonlóan - a kisebb frakciók felé haladva magasabb értékek figyelhetők meg. A keszthelyi minta humusztartalma a 2 mm- nél kisebb frakciónál 1,99
%, a 0,056 mm-nél kisebb frakciónál 2,63 %. A székesfehérvári minta esetében a 2 mm-nél kisebb frakció humusztartalma 1,38 %, a 0,056 mm-nél kisebb frakcióé 3,48 %.
24. ábra: A keszthelyi talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 26. jelű talajminta aggregátum frakcióinak humusztartalma
25. ábra: A magyarszombatfai talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 33.
jelű talajminta aggregátum frakcióinak humusztartalma
0 1 2 3
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
0 1 2 3
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
Frakciók jele
Frakciók jele Humusztartalom (%) Humusztartalom (%)
26. ábra: A lovasberényi talajszelvény „A” genetikai szintjéből származó 30. jelű talajminta aggregátum frakcióinak humusztartalma
Az egyes frakciók vízvisszatartás és szerves folyadékvisszatartás értékeit (térfogatszázalékban megadva) a 14. és 15. mellékletben foglaltam össze.
Lineáris regresszióval elemeztem a különböző talajminták és aggregátum frakcióik szerves folyadékvisszatartását.
Duncan-teszttel értékeltem, hogy a különböző talajtípusú és aggregátum frakciójú minták szerves folyadékvisszatartása mennyire tér el egymástól, hány nagyjából azonos folyadékvisszatartás értékű csoport képezhető a rendelkezésemre álló adatokból. A mérések eredményeit tartalmazó táblázatban (15. melléklet) a „talajtípus”, illetve a
„frakció” sorokban különböző betűkkel tüntettem fel a teszt során kapott csoportok jelöléseit. A talajtípusok esetében „A”-val, a frakcióknál „a”-val jelöltem a legmagasabb visszatartás értékekkel jellemzett csoportokat. Majd „B” , „b” és „C”, „c”, továbbá „ D”,
„d” betűkkel az igazolhatóan egyre kisebb folyadékvisszatartású csoportokat. Egy csoportot képeztek a statisztikailag még nagyjából azonos mennyiséget visszatartott talajtípusok vagy aggregátum frakciók. Azoknál az értékeknél, amelyek két szomszédos csoportba egyaránt tartoztak mindkét csoport betűjelét feltüntettem.
0 1 2 3 4 5
0,056mm> 0,250mm> 0,50mm> 1,0mm> 0,2mm>
Frakciók jele
Humusztartalom (%)
A Duncan-teszt eredményei alapján szinte minden nyomáson az átlagosan legmagasabb agyagtartalmú magyarszombatfai minta és aggregátum frakciói tartották vissza a legtöbb szerves folyadékmennyiséget. A visszatartás 0 bar-on 42,1 – 51, 0,002 bar-on 41,6 – 49,8, 0,02 bar-on 37,6 - 47, 0,05 bar-on 31,6 – 44,4, 0,15 bar-on 21,1 – 36,9, 0,4 bar-on 14,5 – 17,7 és 1 bar-on 10,7 – 15,5 térfogatszázalék között változott.
Alacsony nyomáson (0 és 0,05 bar között) a lovasberényi talajminta aggregátum frakcióinak szerves folyadékvisszatartása megközelítette a magyarszombatfai minta frakcióinak folyadékvisszatartását. Ez valószínűleg a csernozjom talaj magas humusz - (3,8 – 4,2 %) és mésztartalmának (10,6 – 11,4 %), illetve ezzel összefüggő aggregáltságának köszönhető. Magasabb nyomásértékeken (0,15, 0,4 és 1 bar-on) viszont a várttal szemben a nagyobb méretű alkotóelemeket tartalmazó frakciók szerves folyadékvisszatartása kissé elmaradt a magyarszombatfaié mögött. A legszembetűnőbb különbség 0,15 baron mutatkozott, ahol az eltérés több mint 10 térfogatszázalék volt.
Ennek oka lehet a lovasberényi minta aggregátum frakcióinak mérsékeltebb agyagtartalma.
A keszthelyi minták közül a 0,056 mm > aggregátum frakció szerves folyadékvisszatartása volt az, ami megközelítette a magyarszombatfaiét és lovasberényiét. A visszatartás 0 on 47,2, 0,002 on 45,9, 0,02 on 43,2, 0,05 on 42,8, 0,15 on 18,1, 0,4 bar-on 12,1 és 1 bar-bar-on 9,7 térfogatszázalék között változott.
A keszthelyi minta aggregátum frakcióinak folyadékvisszatartása 0,15, 0,4 és 1 bar nyomáson elmaradt a lovasberényi minta frakcióiéhoz képest. Az aggregátum frakciók szerves folyadék visszatartása 6,1 – 18,1 térfogatszázalék között változott. A jelenség részben azzal magyarázható, hogy a keszthelyi talajminta aggregátum frakcióinak agyagtartalma (28,1 – 35,8 %) ugyan nagyjából azonos a lovasberényi minta aggregátum frakcióiéval, de humusztartalmuk (2- 2,6 %) jóval alacsonyabb. Továbbá hiányzik a folyadékvisszatartást befolyásoló aggregátumok képzésében ugyancsak fontos szerepet játszó mésztartalom (0 %) is.
A székesfehérvári minták szerves folyadékvisszatartása a vártnak megfelelően minden nyomáson a legalacsonyabb. Értéke 0 bar-on 35,2 – 45,4, 0,002 bar-on 34,7 – 44,1, 0,02 bar-on 17,6 – 41,5, 0,05 bar-on 10,8 – 39,6, 0,15 bar-on 6,1 – 18,2, 0,4 bar-on 5,4 – 10,2 és 1 bar-on 4,4 – 10,5 térfogatszázalék között változott.
A talaj típusából adódóan (futóhomok), alapvetően kisebb mértékű kapilláris folyadékvisszatartásra képes, mint a jobb aggregáltságú vagy agyagosabb talajok. A minták mechanikai összetételében igen magas a homokfrakció aránya (62,4 – 72,4 %), elemei nem állnak össze másodlagosan aggregátumokká. Részben tehát ezzel magyarázható, hogy a többi talajjal összehasonlítva is igen kismértékű a szerves folyadékvisszatartása.
Egy-egy talajtípus aggregátum frakcióin belül is jelentősen eltérő lehet a minták szerves folyadékvisszatartása (15. melléklet). A magyarszombatfai talajból készített különböző aggregátum frakciók folyadékvisszatartását összehasonlítva azt tapasztaltam, hogy azok annál nagyobb mennyiségű szerves folyadékvisszatartásra képesek, minél magasabb az agyagtartalmuk. A frakciók mechanikai összetételükben és aggregáltságukban kevésbé térnek el, így szerves folyadékvisszatartásuk között jól látható átmenet van. Minél kisebb elemeket tartalmazó aggregátum frakciókat vizsgáltam, az agyagtartalom százalékos növekedésével arányosan nőtt a minták által visszatartott szerves folyadékmennyiség is. A különböző frakciók szerves folyadékvisszatartása közötti eltérés pedig az alkalmazott nyomás növelésével csökkent.
Ugyanígy a lovasberényi talajminták frakciónként mért szerves folyadékvisszatartása is
Ugyanígy a lovasberényi talajminták frakciónként mért szerves folyadékvisszatartása is