Dr. Barczi Attila
Szent István Egyetem

A talajtan korai időszakában elsősorban természeti erőforrásként, a növénytermelés eszközeként tekintettek a talajokra, az elmúló évtizedek során azonban egyre inkább megjelentek a környezet- és természetvédelem, a kultúrtörténet és földtörténet, a bányászat és még további olyan felhasználói igények, amelyek a talaj egy-egy funkcióját aknázták ki, vagy éppen vették górcső alá. A változatos talajképző tényezők okán – amelyek egyben a tájalkotó tényezők is – a talaj sokszínűsége, bonyolult, az élő- és élettelen határán egyensúlyozó ökológiája teszi lehetővé azt, hogy e sokrétű feladat ellátását megtaláljuk a hazai talajtakaróban. A talajképződés ismerete (1. kép) a fenntartható gazdálkodás, valamint a talaj kínálta lehetőségek és a határaink felismerése mellett azonban azért is fontos, mert ma már egyre világosabban látjuk, hogy emberi léptékben, 20–30 év távlatában a pusztuló talajok nem újulnak meg.

1. kép: talajszelvény feltárása és leírása

Ahhoz, hogy a talajban rejlő lehetőségeket felismerjük, és azt hosszú távon használjuk, mindemellett ne rontsunk a talajok állapotán, tudnunk kell azt, hogy a talajok talajképző tényezők hosszú, bonyolult egymásra hatása során, talajképződési folyamatok által jönnek létre.

A talajképző tényezők

Vaszilij Vasziljevics Dokucsajev (1846–1903) munkássága alapján öt talajképző tényezőt különböztetünk meg: a földtani, a domborzati és vízrajzi, az éghajlati, a biológiai tényezőt, valamint a talajok korát. Az ember lakta területeken – gyakorlatilag a Földön szinte mindenütt – ezekhez járul hozzá még az emberi tevékenység, mint a talajképződést erősen befolyásoló tényező.

Az aktív földtani tényezők a földkéreg mozgásával kapcsolatosak, lassú kiemelkedések és lassú süllyedések sorozataként jelennek meg. A kiemelkedés hatására nő a terület erózióra való hajlama, a lejtő meredeksége és változnak a sugárzásviszonyok. A süllyedés hatására megindul a feltöltődés, növekszik a belvízveszély és erősödik a talajvíz hatása. Mindezek szemmel nem érzékelhető, igen lassú folyamatok. Amivel viszont minden talajban aktuálisan találkozunk, az a talajtanban passzív földtani tényezőként megkülönböztetett, a földtani folyamatokkal felszínre került kőzet. Az ún. alapkőzet szolgáltatja a talajképződés nyersanyagát. A kőzet fizikai tulajdonságai és kémiai, ásványtani összetétele nagymértékben befolyásolja a rajta kialakult talaj tulajdonságait. A kőzet fizikai tulajdonságai – tömör vagy laza volta –, szemcsézettsége befolyásolják az élővilág megtelepedésének feltételeit. A kőzet ásványi összetétele egyrészt a mállást befolyásolja, másrészt azoknak az anyagoknak a skáláját és mennyiségét, amelyek a mállás folyamán felszabadulnak, és átcsoportosulva a talaj jellemző és értékes alkotóelemeivé, a növényzet tápelemeivé válnak.

Magyarország Kárpát-medencei tájként, üledék- és vízgyűjtőként törmelékes üledékekben gazdag, vagyis a lejtős anyagmozgások, a szél és a víz szállító hatására változatos szemcseösszetételű, ritkábban kavicsos, gyakrabban homok, kőzetliszt vagy agyagos kőzetek jelennek meg. Az árterektől távolodva (ahol a folyók változatos rétegzettségű üledéksorokat raknak le) két fontos alapkőzet válik gyakorivá: a homok és a lösz. Míg a homok durvább szemcsézettsége, az ásványi összetételben uralkodó kvarc ásványok jelentősen korlátozzák a víz- és tápanyagellátást, addig a finomabb szemcsézettségű löszben javul a vízmegtartás, ásványi összetételében pedig a mállás során tápanyagokat felszabadító ásványok (pl. kálium-földpátok) jelennek meg. Így homoktájaink szárazulásra hajlamos, táp­anyagban szegény talajai egészen más tájhasználatot követelnek meg, mint a változatosabb mezőgazdasági lehetőségeket kínáló lösztájak. A képet színesítik a hegyvidékek tömör, nehezen málló, lassan talajosodó kőzetei, amik között megtaláljuk a magmás eredetű (gránit, riolit, andezit, bazalt), az üledékes rendszerbe tartozó (mészkő, márga, dolomit), valamint a metamorf (palák, csillámpala, gneisz) kőzeteket is. Míg a kőzet tömörsége a mállást és a talajosodással átalakult réteg vastagságát befolyásolják, a szemcsék mérete a vízgazdálkodást, az ásványi összetétel pedig a kémhatást (meszes és mészmentes kőzetek), valamint a táp­anyagtartalmat határozza meg (2. kép).

2. kép: hegyvidéki táj tömör kőzeten kialakult köves-sziklás talajjal

A domborzati és vízrajzi tényezők határozzák meg a talaj-táj rendszeren belül az anyag- és energiaáramlási folyamatokat, a felszíni és felszín alatti vizek mozgásának irányát, valamint módosítják az éghajlati tényezők hatását. A domborzat nemcsak a talaj fejlődésére lehet jelentős hatással, hanem a talaj pusztulására is. A felszíni vizek talajformáló hatása mellett (mint például a folyók rendszeresen elöntött árterei) a talajvízviszonyok hatása is többféle: a talajvíz közelsége réti és lápos talajok kialakulását idézi elő, ha ehhez társul a vízből a talajban felhalmozódó nátriumsó-tartalom is, akkor szikesedésről beszélünk. A felszíni vagy talajvízből eredő víztöbblet befolyásolja a művelhetőséget, lassítja egyes tápanyagok feltáródását, túltelíti a gyökérzónát. Ártereinken ezért alakultak ki olyan gazdálkodási módok, amelyek a természeteshez közeli növénytakaróra támaszkodtak (legeltetés), vagy alkalmazkodtak az időszakosan szántóföldi gazdálkodásra kedvezőtlenné váló környezethez (fokgazdálkodás).

Az éghajlati tényezők közül a hőmérséklet-, a csapadék- és a szélviszonyok, és ezek dinamikája jelentősek. E tényezők meghatározzák, hogy mennyi energia és nedvesség érkezik a felszínre, befolyásolják a talajban lejátszódó fizikai és kémiai folyamatok kialakulását, sebességét, egyben megszabják azt is, hogy a talajon milyen növények és állatok élhetnek, a növények által termelt szerves anyag milyen ütemben bomlik el vagy halmozódik fel. Az éghajlat kihatással van a talajszintek közötti anyagvándorlás uralkodó irányaira is. A hőmérsékleti viszonyok az ország déli, melegebb éghajlatú tájaiban hőigényes növények termeszthetőségét segítik elő, míg a dombsági és hegységi részeken e tekintetben korlátozzák a termeszthető növények körét. A szélviszonyok közvetett hatásúak (párolgás), de a szélelhordás útján közvetlenül is befolyásolják a talajképződést, illetve pusztulást. A legfontosabb mégis a csapadék mennyisége és eloszlása: a szárazabb alföldi tájak növényzetében eredetileg a sztyeppei elemek dominálnak, a domb- és hegyvidékek csapadékosabb klímája pedig már az erdők megjelenésének kedvez (3. kép). Részben már ez is meghatározza a sikerrel termeszthető növények körét, de a talajképződési folyamatokon keresztül olyan fizikai és kémiai tulajdonságok kialakításában vesz részt (pl. mállás, savanyodás, tápanyagok felszabadulása vagy éppen kimosódása a talajból), amelyek a gazdálkodási lehetőségeket alapjaikban megszabhatják.

3. kép: dombsági táj (Külső-Somogy)

A biológiai tényezők a talajon és a talajban élő szervezetek tevékenysége következtében jutnak érvényre. A növények elsősorban a szervesanyag-termelésben, míg az állatok, gombák és mikroszervezetek a megtermelt biomassza lebontásában, átalakításában és keverésében jelentősek a talajképződés során. A kialakult növénytakaró egyben a táji és talajtani folyamatok kiváló jelzője: az egyes növényfajok, társulások, esetleg éppen gyomnövény-közösségek jelezhetik a talajok szárazulásra vagy túlnedvesedésre való hajlamát, a tápanyagban gazdag vagy szegény környezetet, a kémhatás szélsőségeit, és mindeközben természetesen formálják is a talaj biológiai sokszínűségét, valamint a megtermelt szerves anyag mennyiségét és minőségét (4. kép).

4. kép: az alföldi lösztájakban az egykori, gazdag biomasszát termelő növény- és állatközösségek jó termőképességű mezőségi talajokat hoztak létre 

A talajoknak abszolút és relatív korát különítjük el. Az abszolút kor a talajképződés időben mérhető kora, a relatív kor a talaj fejlődési állapotára vonatkozik. Fiatal felszíneken is találkozhatunk fejlett talajokkal, ugyanakkor idős felszíneken is gyakoriak lehetnek a fejlődésükben gátolt talajok. Összességében azonban a legfontosabb mégis az, hogy a talajok keletkezése a fentebb taglalt lassú, több száz vagy akár több ezer éves geológiai/klimatikus/biológiai ciklusban megy végbe, amit az emberi beavatkozás akár meg is semmisíthet. A regenerálódás pedig lassú.

Az emberiség története folyamán minden emberi tevékenység többé-kevésbé megváltoztatta a környezetet, így módosította a talajképződésben érvényesülő természeti tényezők hatását. Az utolsó 3000 évben, amit „Anthropocénnek”, vagyis az ember korának nevezhetünk, egyre gyorsuló ütemben avatkoztunk be a talaj természetes fejlődésébe. Ahhoz, hogy a talajok által kínált lehetőségeket hosszú távon élvezhessük, a talajképző tényezők és egymásra hatásuk ismeretén túl elengedhetetlen az is, hogy felismerjük azokat a folyamatokat, amik egy-egy talaj kialakulását, fejlődési irányait hosszú távon megszabják.

A talajképződési folyamatok

A fentebb ismertetett talajképző tényezők meghatározzák, hogy milyen talajok képződhetnek egyes tájtípusokban. A talajképződési folyamatok pedig a képződés mikéntjét írják le. Az alább ismertetésre kerülő folyamatok lejátszódása, erőssége, sorrendje, esetleg kombinációi határozzák meg a talajok genetikai szintjeinek kialakulását és tulajdonságait.

Stefanovits Pál (1920–2016) ezeket a folyamatokat az alábbi folyamatpárokba rendezte:

Ezeket a folyamatpárokat dinamikus egyensúlyi folyamatként írhatjuk le. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy a talajok életében bizonyos szakaszokban egy-egy folyamat uralkodóvá válhat, de a folyamatpár másik tagja, valamint a táji környezet megszabja azt az optimumpontot, ami felé a talaj törekszik. Ez alakítja ki egy-egy talajtípus egymástól eltérő, mégis a táji adottságokra megfelelő választ adó szervesanyag- és tápanyagtartalmát, vízgazdálkodását, mállását, az anyagmozgási irányokat a talaj szelvényében, a kémhatást és pufferképességet, a biológiai aktivitást, összességében az összes olyan talajtulajdonságot, amely a mezőgazdálkodást segíti, vagy éppen gátat szab a lehetőségeknek.

A Föld felszínére került kőzetek különböző átalakulásokon mennek át, amelyeket együttesen mállásnak nevezünk. Az átalakulás jellege szerint megkülönböztetünk fizikai mállást – vagy aprózódást – és kémiai mállást. A mállás harmadik csoportja a biológiai mállás, amely a növények vagy a mikroszervezetek élettevékenysége eredményez. A mállás során a kőzetből származó ásványok átalakulása határozza meg a talajok ásványi összetételét, ezáltal számos fizikai, kémiai tulajdonságot, a termékenységet, továbbá a környezeti tompítóképességet.

A mállástermékek a talajképződési környezetnek megfelelően a mállás helyszínéről elmozdulhatnak, így például csapadékosabb dombsági és hegységi környezetben, erdők alatt a víz- és savoldható sók mélyebbre mosódnak. Ez a kilúgzás jelensége, amellyel a mész kimosódása és ezzel a sav/bázis pufferképesség csökkenése okán a savanyodás folyamata is együtt járhat. A savanyú kémhatást jobban elviselő erdők, azok lágy szárú növényzete, valamint az avart elbontó életközösségek megszabják a humuszosodás mennyiségét és a keletkező szerves anyag karakterét.

A mállástermékek azonban a mállás helyén, vagy a talaj más rétegeiben fel is halmozódhatnak (sófelhalmozódás), alföldi talajainkban a felszínközeli talajvízből felhalmozódó nátriumsók a talaj szikesedését segítik elő (5. kép). A nátrium-karbonát (szóda) megjelenése a kémhatásra is kihatással van, a talaj lúgosodását segíti elő. A sós, lúgos talajon csak speciális, só- és szárazságtűrő szikes növényzet jelenik meg, amely a csekély biomassza-termeléssel befolyásolja a talaj humuszosodását.

5. kép: a szikes talajokban a nátriumban gazdag, felszínközeli talajvíz és a száraz klíma együttesen váltja ki a talajban a szikesedést

A mállástermékek között megjelenhetnek a szilikátásványok mállásából származó, agyag méretű ásványi szemcsék, az agyagásványok is (agyagosodás). Főleg az erdős tájak talajaiban – a csapadék kilúgzó hatására – ezek az ásványszemcsék a szelvény mélye felé mozdulhatnak (agyagvándorlás), ezáltal a talaj mélyebb szintjeiben sárgás/rozsdabarna, agyagos, savanyú kémhatású szintek alakulnak ki (6. kép). Az erős savas kémhatás akár az agyagásványok további mállását, szétesését is okozhatja, amelyet podzolosodásnak nevezünk.

6. kép: az erdőtalajokban a kilúgzás folyamatával a savanyodás, az agyagképződés, és egyes esetekben az agyagvándorlás folyamata hozza létre a jellegzetes szintezettséget

A felszíni elöntés, vízállás, vagy a felszínközelben elhelyezkedő talajvíz a talaj üregrendszerének – pórusterének – víztelítettségét okozhatja, amelyet a redukció jelensége kísér. Ezekben a talajokban gyakori a mállás következtében fellépő agyagosodás, a nyári száraz időszakokban pedig a talaj kiszáradása is. Igazi „perctalajok” alakulnak ki, ahol a művelhetőséget és a termesztett növény életfeltételeit is jelentősen befolyásolja a túlnedvesedés és a kiszáradás váltakozása.

Az Alföld lösszel borított felszínein egykor nagy kiterjedésű sztyeppek növényzete hullámzott. A jelentős biomasszatömeget adó növényzet egyrészt táplálékul szolgált a lebontó szervezetek számára, másrészt a téli fagyos, vagy a száraz nyári időszakban felhalmozódott.

A szerves anyag lebomlása és felépülése így alkotott dinamikus egyensúlyi folyamatpárt a mezőségi (csernozjom) talajokban, ahol a talajban lakó állatok (pl. földigiliszta, ürge, hörcsög stb.) a gyökérzónában keletkező humuszt mélyebbre keverték, vastagítva ezzel a talaj termékeny, humuszos szintjét.

A talajképző tényezők és folyamatok befolyásolása, jószándékú „javítása” főleg idő-, és nem kevésbé pedig költségigényes, hiszen a legtöbb esetben belátható időn belül nem hoz tartós eredményt, ezért az elsődleges feladat mindig az adottságok felmérése, a korlátok felismerése, azaz körültekintő alkalmazkodás, és mindenekelőtt a talajpusztulás elkerülése.

A talajért elkötelezett támogatói kör:

A TALAJEGYETEM korábbi részei:

• I. rész: TALAJFIZIKA I.
• II. rész: TALAJFIZIKA II.
• III. rész: TALAJFIZIKA III.
• IV. rész: Műtrágyák és kémiai talajtényezők hatása (savanyodás, tápelemek megkötődése, felvehetősége)
• V. rész: A talajerő-gazdálkodás tudományos és gyakorlati főbb összefüggései
• VI. rész: TALAJBIOLÓGIA I. – A talajélet felismerése, avagy mikor van szükség beavatkozásra?
• VII. rész: TALAJBIOLÓGIA II. – A talajélet napi, szezonális és évjárati ritmusa. A talaj egészsége, regenerálása. Mit tehetünk alacsony vagy rossz talajerő értékeknél?

A cikk szerzője: Dr. Barczi Attila