Ugrás a tartalomhoz

Szikesedés

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A talaj szikesedése az Aral-tónál

A szikesedés a vízben oldódó sók felhalmozódása a talajban.[1][2]

A sók a talajok és a talajvíz természetes összetevői. A szikesedést okozhatják természetes folyamatok, mint például a mállás, vagy az óceán térhódítása. Emberi tevékenység következtében is előfordulhat, mint például öntözés vagy útsózás. Okozhatja, hogy évi hat-kilenc hónapon át az elpárolgás nagyobb, mint a csapadék.[3] Csöpögtető öntözéssel, fölöslegben öntözéssel és a fölösleges víz elvezetésével a szikesedés megelőzhető, és szikes területek újra művelhetővé tehetők. Ezt az öblítést többször, illetve rendszeresen el kell végezni. A védekezéshez használhatók szubsztrátok is, amivel szuperabszorbereket juttatnak a földbe, melyek gélképződés nélkül kötik meg a sókat. Ez azt is megakadályozza, hogy az esővíz elfolyjon.

Vizsgálják, hogyan jutnak a sók a talaj felszínébe, mi ennek az oka, és mi a hatása.[3]

Kémiai szempontból megkülönböztethetjük a könnyen oldódó sók lerakódását; a lúgosodást, melyre a nátrium-hidrogén-karbonát, és a nátrium-karbonát kiválása a jellemző;[3] illetve a főként nátrium-klorid kiválásával járó típust.[1]

A szikesedés mellett a folyóvizek sótartalma is megnőhet, különösen a torkolat környékén. A folyó útja közben beoldódott sók mellett származhatnak sók mesterséges forrásokból is. A sótartalom megnövekedése alól kevés kivétel van, például az Okavango, ami még a deltájában is alacsony sótartalmú.

A szikesedés folyamata

[szerkesztés]
Szikes földek a kaliforniai Central Valleyban

A szikesedés során a vízben oldódó sók feldúsulnak a talajban, mivel a vízben oldódnak és együtt mozognak vele. Amikor a víz elpárolog, hátramaradnak, felhalmozódnak. A sók kötődhetnek kolloidokhoz, vagy oldható alakban felgyűlnek a talaj felső rétegeiben.[1]

A szikesedés igen elterjedt a szárazabb vidékeken, Ázsia, Afrika, Ausztrália sivatagaiban, de nagy kiterjedésben előfordul a mérsékelt égöv alatt is.

A FAO/UNESCO térképéből a következő adatokat lehet leolvasni az elszikesedett területek arányáról: [4]

Régió Terület (106 ha)
Afrika 69,5
Közel- és Közép-Kelet 53,1
Ázsia és Távol-Kelet 19,5
Latin-Amerika 59,4
Ausztrália 84,7
Észak-Amerika 16,0
Európa 20,7

A szikesedés világszerte a mezőgazdasági területek 20%-át, az öntözött területek 50%-át érinti, így a második legnagyobb talajvédelmi probléma.[3] Habár a szárazság elősegíti a szikesedést, az nem korlátozódik a száraz területekre. A száraz évszakban a rizsföldeken áll a víz, és a párolgás hatására feldúsulnak a sók.

Szíriában a termőföldek 30-35%-a, Egyiptomban 30-40%-a, Pakisztánban 40%-a, Irakban 50%-a, az Amerikai Egyesült Államokban 20-25%a veszett el szikesedés miatt.

Szikesedést okozó sók ionjai

[szerkesztés]

Elsődleges szikesedés

[szerkesztés]
Kis területre kiterjedő sóréteg a Brenner sós mocsárban

Az elsődleges szikesedés természetes folyamatokon keresztül történő sófelhalmozódás, az anyakőzet vagy a felszín alatti víz magas sótartalma miatt. A talajban végbemenő kémiai mállás során felszabaduló sókat a talajvíz feloldja, de annak elpárolgásával a sók visszamaradnak.[3] Tengeri üledék is kibocsáthat sókat.[3] A mállás mellett a sókat por és esővíz is szállíthatja.[1][3] Száraz területeken a sók felhalmozódnak.

Okai lehetnek:

  • geológiai események, amelyek növelhetik a felszín alatti vizek, és ennek következtében a talaj sókoncentrációját;
  • természeti tényezők, amelyek a sóban gazdag felszín alatti vizet a felszínre, a felszín közelébe vagy a rétegszintre vezetik a talajvíz fölé;
  • a talajvíz átszivárgása a tengerszint alatt fekvő területekre, vagyis rossz vízelvezetésű mikromedencékbe;
  • vízlefolyás olyan területekről, ahol nagy mennyiségű sót kieresztő geológiai rétegek vannak;
  • szél, amely a tengerparti területeken mérsékelt mennyiségű sót fúj a szárazföldre.

A talaj szikességét befolyásoló természetes tényezők az éghajlat, a talaj anyakőzete, a táj takarója, a növényzet típusa és a terep.

Másodlagos szikesedés

[szerkesztés]
A fölöslegben adott, majd elvezetett víz hiányában a kapilláris akció sókat szállíthat a felszínre
A lerakódott sók kimosása szikes talajból, hogy azt ismét művelésbe lehessen venni

A másodlagos szikesedést mezőgazdasági művelés illetve antropogén beavatkozás okozhatja. Például a csapadékosabb területek partvidékein kivett talajvíz helyére sós víz áramlik.[5]

Okai lehetnek:

  • sókban gazdag vízzel való öntözés;
  • a talajvízszint megemelkedése az emberi tevékenységek következtében (szivárgás nem szigetelt csatornákból és tározókból, az öntözővíz egyenetlen elosztása, elavult öntözési módszerek, nem megfelelő lecsapolás);
  • trágya vagy más adalékok használata,Dünger különösen ahol az intenzív mezőgazdasági használat alatt álló területek alacsony vízáteresztő képességgel rendelkeznek, és korlátozott az átmosódás lehetősége;
  • sókban gazdag szennyvizek használata öntözésre;
  • sókban gazdag szennyvíz felszíni tárolása;
  • talajszennyezés sókban gazdag vízzel és ipari melléktermékekkel.

A tengerpart, illetve sós tavak partja menti területeken a szikesedés összefüggésbe hozható a felszín alatti vizek túlzott kiaknázásával a növekvő urbanizáció, az ipar és mezőgazdaság igényei következtében. Ilyen területek például az Aral-tó és a Holt-tenger környéke. A felszín alatti vizek túlzott kinyerése csökkentheti a normál vízszintet, ami a tengervíz beáramlásához vezethet.

Az öntözővíz által szállított sók megfelelő csatornázással elvezethetők. A korábbi csatornarendszerek tönkretételével visszatér a szikesedés veszélye. Erre példa Egyiptom, ahol az asszuáni gát 1970-es megépítése megváltoztatta a talajvíz szintjét. Ez megnövelte a talaj erózióját, amitől megnőtt a sók mennyisége, emiatt a talaj elkezdett szikesedni.

Mivel minden víz tartalmaz oldott sókat, még az esővíz is, szikesedés előfordulhat.[6] Amikor a növények felszívják a vizet, akkor a fölösleges, a növények által nem igényelt sók ott maradnak, és elkezdenek felhalmozódni. A növény igényeinél több víz használatával ezek a sók oldatban tarthatók, így elvezethetők. Szikesedés előfordulhat kertekben is, az öntözővíz és a talajvíz folyamatok kombinációjaként.

Szikes talajok

[szerkesztés]

A sók között elsősorban a nátriumsók szerepe nagy. Ezek részben a talajba oldott állapotban, részben pedig a talajkolloidok felületén megkötve, vagy kristályos sók alakjában találhatók meg. A nátrium e három formájának mennyisége, minősége és aránya szabja meg a szikes folyamatok jellegét és ezzel együtt a szikes talaj tulajdonságait. Ennek alapján lehetnek:

  • szoloncsák talajok: Azokat a szelvényeket soroljuk ide, amelyeknek felső szintjeire a vízben oldható nátriumsók felhalmozódása a jellemző. A talajszelvény egyhangú, nehéz benne szinteket elkülöníteni, vagyis AC típusú. Fizikai tulajdonságaik igen kedvezőtlenek, kémhatásuk pedig erősen lúgos. A sófelhalmozódás maximuma rendszerint a feltalajban van.
  • réti szolonyec: E típusnál a vízben oldható nátriumsók maximuma a szelvény mélyebb részeire jellemző. Ennek következményeként a felső talajszintekben csak kevés a vízben oldható só, vagy teljesen hiányzik. Ugyanakkor jelentős a talajon megkötött nátriumion mennyisége.
  • szoloncsák szolonyec: Ide azokat a szikes szelvényeket soroljuk, amelyekben részben észlelhetők a szoloncsák talajokra jellemző tulajdonságok, részben pedig megjelennek szelvényükben a szolonyecesedés, az oszlopos szint kialakulásának a jegyei.
  • sztyeppesedő réti szolonyec talajok: A hidrológiai viszonyok által előidézett szikesedési folyamat mellett a sztyeppesedés jellemzi. A talajvízszint természetes vagy mesterséges süllyedése következtében a talajszelvény felső részén a víz hatása már nem érvényesül. A mélyen fekvő talajvízszint már csak a talajszelvény alsóbb rétegeit tudja vízben oldható sókkal táplálni.
  • másodlagosan elszikesedett talajok: Jellemzőjük, hogy az eredeti talajtípus – csernozjom, réti vagy öntéstalaj – morfológiai bélyegei mellett a szikes talajokra jellemző, vízben oldható sók és a kicserélhető nátrium is megtalálható bennük. Keletkezésükben az emberi beavatkozás döntő szerepet játszik.

A World Soil Museum (WSM) száraz területekről származó szikes talajmintái a holland Wageningenben:

  • Szoloncsák a kínai Turpanból
    Szoloncsák a kínai Turpanból
  • Szolonyec
    Szolonyec
  • Calcisol, másodlagos karbonátfelhalmozódással
    Calcisol, másodlagos karbonátfelhalmozódással
  • Gipsisol, másodlagos gipszfelhalmozódással
    Gipsisol, másodlagos gipszfelhalmozódással

A szikesedés veszélyei

[szerkesztés]
Látványosan elszikesedett talaj Coloradoban. A talajból kivált sók a talaj felszínén halmozódnak fel, ami megjelenik a kerítésoszlop alján is
A kivált sók egy PVC öntözőcső falán Brazíliában

A talaj sótartalmának megnövekedése zavarja az ozmózist, amivel a növények vizet és tápanyagokat vesznek fel. A növényekben megnő a nátrium-, a klorid- és a borátionok száma, míg hiány keletkezik káliumban és kalciumban. A szikesedéssel együtt járó talajtömörödés akadályozza a gyökerek növekedését.[3] Ugyanezek a folyamatok befolyásolják a talajban élő szervezetek anyagcseréjét is.[1]

A sók felhalmozódása (különösen a nátriumsóké) az ökoszisztémákra nézve az egyik legnagyobb fiziológiai veszély. A só megzavarja a növények növekedését azzal, hogy korlátozza a tápanyagfelvételt és rontja a növény rendelkezésére álló víz minőségét. Hatással van a talajban található organizmusok anyagcseréjére is, és a talaj termékenységének jelentős csökkenéséhez vezet. A talaj kiterjedt szikesedése a növények sorvadását idézi elő az ozmózisnyomás növekedése és a só mérgező hatása miatt. A túlzott sómennyiség a talaj szerkezetének romlásához vezet, a talaj az oxigénhiány miatt képtelen lesz fenntartani a növények növekedését vagy az állati életet. A szikes területeken élő növényeket halofitáknak nevezik, de a termesztett növények között nincsenek ilyenek.

A talaj megnövekedett sótartalma a rosszabb életfeltételek mellett még az épített struktúrákat is károsítja. A talajban futó csövek korróziója felgyorsul. Romlik a vízminőség, üledékképződési problémák alakulnak ki, veszélyes kémiai koktélok jönnek létre,[7] mint például réz, kadmium, mangán és cink.

A szikesedés egy komoly talajleromlási probléma. A szikesedés megelőzhető fölöslegben öntözéssel és a fölösleges víz elvezetésével. A szikesedés kontrollálása magában foglalja a víztábla kontrollját, a fölöslegben adott víz és a talajból elvezetett víz kontrolljával.[8][9] A FAO közzétette a szikesedés elleni védekezésről szóló összefoglalóját.[10]

Termesztett növények sótűrése

[szerkesztés]

A sótűrő növények jól bírják a talaj magas sótartalmát. A sóra érzékeny növények már közepesen sós talajokon veszítenek életképességükből, a legtöbb növényt negatívan érinti a közepesen sós talaj, az erősen sós talajon pedig csak sótűrő növények képesek megélni. A Wyoming Egyetem[11] és Alberta kormánya[12] adatokat tett közzé a növények sótűréséről.

A működő gazdaságok öntözött területeiről szórványos információk érhetők el, különösen a fejlődő országokban. Ennek ellenére végeztek felméréseket Egyiptomban,[13] Indiában[14] és Pakisztánban.[15] Az alábbi táblázat különböző növények sótűrését mutatja be, az alacsonytól a magasig:

  • Grafikonok a termésmennyiség és a talaj sótartalmának összefüggéséről gazdaságokban, sótűrés szerint rendezve
  • Fig. 1. Lóhere Egyiptomban, a Nílus deltájában. Ez egy sóérzékeny növény, aminek tűrőképessége a 2,4 dS/m ECe értékig terjed. Ennél sósabb földeken alacsonyabb termés várható
    Fig. 1. Lóhere Egyiptomban, a Nílus deltájában. Ez egy sóérzékeny növény, aminek tűrőképessége a 2,4 dS/m ECe értékig terjed. Ennél sósabb földeken alacsonyabb termés várható
  • Fig. 2. Búza Indiában, Haryanában, Samplában. Enyhén érzékeny, a sót 4,9 dS/m ECe értékig tűri
    Fig. 2. Búza Indiában, Haryanában, Samplában. Enyhén érzékeny, a sót 4,9 dS/m ECe értékig tűri
  • Fig. 3. A különböző fajták sótűrő képessége eltérő lehet. Búza Indiában, Haryanában, Gohanában, melynek magasabb a tűrőképessége: a termés mennyisége nem csökken egészen ECe = 7,1 dS/m-ig. (Az itt nem mutatott egyiptomi búza esetén az érték még magasabb, 7,8 dS/m).
    Fig. 3. A különböző fajták sótűrő képessége eltérő lehet. Búza Indiában, Haryanában, Gohanában, melynek magasabb a tűrőképessége: a termés mennyisége nem csökken egészen ECe = 7,1 dS/m-ig.
    (Az itt nem mutatott egyiptomi búza esetén az érték még magasabb, 7,8 dS/m).
  • Fig. 4. A Nílus deltájában termesztett gyapot sótűrőnek nevezhető, kritikus ECe értéke 8,0 dS/m. Azonban a 8 dS/m fölötti adatok hiánya miatt a maximális toleranciaszint nem határozható meg, az ennél magasabb is lehet
    Fig. 4. A Nílus deltájában termesztett gyapot sótűrőnek nevezhető, kritikus ECe értéke 8,0 dS/m. Azonban a 8 dS/m fölötti adatok hiánya miatt a maximális toleranciaszint nem határozható meg, az ennél magasabb is lehet
  • Fig. 5. A köles Pakisztánban, Khairpurban közepesen sótűrő; jól nő egészen ECe = 10,5 dS/m-ig.
    Fig. 5. A köles Pakisztánban, Khairpurban közepesen sótűrő; jól nő egészen ECe = 10,5 dS/m-ig.
  • Fig. 6. A köles Pakisztánban, Khairpurban nagyon sórtűrő; jól nő egészen ECe = 15,5 dS/m-ig.
    Fig. 6. A köles Pakisztánban, Khairpurban nagyon sórtűrő; jól nő egészen ECe = 15,5 dS/m-ig.

Úgy találták, hogy a kalciumnak pozitív a hatása a szikesedéssel szemben. Megmutatták, hogy gyengíti a szikesedés hatásait, például csökkenti a növények által felhasznált vízmennyiség fogyását.[16]

A talaj sótartalma aktiválja a növények környezeti hatásokkal szembeni stresszhez kapcsolódó géneket.[17] Ezek a gének kezdeményezik a növényi stresszenzimek termelődését, mint szuperoxid dizmutáz, L-axorbát oxidáz és Delta 1 DNS-polimeráz. A folyamat csökkenthető extra glutamin adagolásával a növényeknek.[17]

Az árpa a legsótűrőbb gabona. Az ananász, az alma, a sárgabarack, a citrusfélék, a szamóca és a földimogyoró különösen sóérzékenynek számít.[3]

Mezopotámia szikesedése

[szerkesztés]

Az egykori csatornákat széles kagylócsíkok rajzolják ki a homokos-agyagos sivatagban. Az i. e. 2. évezred közepén épült építmények vályogtégláiban még nincs só. Ahonnan vették, most szikes van. A csatornázó öntözés árasztott hordaléka (alluvium) – vízszint ingadozás; erős párolgás – a nátriumsó felhalmozódott.[18] i. e. 3500 körül még 1:1 az árpa–búza aránya. i. e. 2500 körül 6:1-re romlott. Az árpa jobban tűrte a szikesedést. 17 q/ha a hozam. i. e. 2100 körül 50:1 az arány, 10 q/ha a termés. i. e. 1700 körül nincs búza, 7 q/ha a hozam.

A földművelést északabbra vitték. Ott mélyebb a talajvízszint, kevésbé szikesedett.[19]

Irodalom

[szerkesztés]
  1. ↑ a b c d e Factsheet 4 zu Nachhaltige Landwirtschaft und Bodenschutz - Verschlechterung der Bodenqualität, Europäische Gemeinschaften, Mai 2009
  2. ↑ Versalzung
  3. ↑ a b c d e f g h i Böden der wechseltrockenen Tropen Versalzung (PDF)
  4. ↑ R. Brinkman, 1980. Saline and sodic soils. In: Land reclamation and water management, pp. 62–68. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands.
  5. ↑ Bodenversalzung. Professur für Grundwasser und Hydromechanik. Eidgenössische Technische Hochschule Zürich. [2014. március 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. november 7.)
  6. ↑ Effectiveness and Social/Environmental Impacts of Irrigation Projects: a Review, Annual Report 1988 of the International Institute for Land Reclamation and Improvement, Wageningen, The Netherlands: waterlog.info, 1989, pp. 18–34, <http://www.waterlog.info/pdf/irreff.pdf>
  7. ↑ Saltier waterways are creating dangerous 'chemical cocktails' (angol nyelven). phys.org, 2018. december 3. [2023. július 9-i dátummal az eredetiből archiválva].
  8. ↑ Drainage Manual: A Guide to Integrating Plant, Soil, and Water Relationships for Drainage of Irrigated Lands, Interior Dept., Bureau of Reclamation, 1993, ISBN 978-0-16-061623-5
  9. ↑ Free articles and software on drainage of waterlogged land and soil salinity control. (Hozzáférés: 2010. július 28.)
  10. ↑ Salt-Affected Soils and their Management, FAO Soils Bulletin 39 (http://www.fao.org/docrep/x5871e/x5871e00.htm)
  11. ↑ Alan D. Blaylock, 1994, Soil Salinity and Salt tolerance of Horticultural and Landscape Plants. University of Wyoming Archiválva 2010. május 8-i dátummal a Wayback Machine-ben.
  12. ↑ Government of Alberta, Salt tolerance of Plants Archiválva 2010. február 21-i dátummal a Wayback Machine-ben.
  13. ↑ H.J. Nijland and S. El Guindy, Crop yields, watertable depth and soil salinity in the Nile Delta, Egypt. In: Annual report 1983. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands.
  14. ↑ D. P. Sharma, K. N. Singh and K. V. G. K. Rao (1990), Crop Production and soil salinity: evaluation of field data from India. Paper published in Proceedings of the Symposium on Land Drainage for Salinity Control in Arid and Semi-Arid Regions, February, 25th to March 2nd, 1990, Cairo, Egypt, Vol. 3, Session V, p. 373–383. On line: [1]
  15. ↑ R.J. Oosterbaan, Crop yields, soil salinity and water table depth in Pakistan. In: Annual Report 1981, pp. 50–54. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands, reprinted in Indus 24 (1983) 2, pp. 29–33. On line [2]
  16. ↑ (2002. február 28.) „Supplementary calcium enhances plant growth and fruit yield in strawberry cultivars grown at high (NaCl) salinity”. Scientia Horticulturae 93 (1), 65–74. o. DOI:10.1016/S0304-4238(01)00313-2. 
  17. ↑ a b (2024. február 1.) „The role of exogenous glutamine on germination, plant development and transcriptional expression of some stress-related genes in onion under salt stres”. Folia Horticulturae 36 (1), 1–17. o, Kiadó: Polish Society of Horticultural Science. DOI:10.2478/fhort-2024-0002. 
  18. ↑ Komóróczi Géza 63–64. o.
  19. ↑ Komóróczi Géza 67-68. o.
  • Keveiné Bárány Ilona (1998): Talajföldrajz, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest
  • Erdey-Grúz Tibor szerk. (1968): Természettudományi lexikon: Hatodik kötet, Akadémiai Kiadó, Budapest
  • Komóróczi Géza: Meddig él egy nemzet 2011 Kalligram ISBN 978 80 8101 416 1 / Memento - a talaj elszikesedése Dél-Mezopotámiában (2006)
  • Scheffer/Schachtschabel (2010) Lehrbuch der Bodenkunde, 16. Auflage, Springer Verlag; Kapitel 8.4.3 bis 8.4.6.

Külső hivatkozások

[szerkesztés]

Fordítás

[szerkesztés]
  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Soil salinity című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Versalzung című német Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Szikesedés&oldid=28539083”