Homokos talajok összehasonlító ásványtani és szemcsemorfológiai vizsgálata tiszántúli erdős és füves területeken | Comparative mineralogical and particle morphological analysis on the sandy soils of forested and grassy areas in the Tiszántúl region

Balog, Kitti and Kalmár, János and Kuti, László and Szabó, András and Fodor, Nándor and Tóth, Tibor (2013) Homokos talajok összehasonlító ásványtani és szemcsemorfológiai vizsgálata tiszántúli erdős és füves területeken | Comparative mineralogical and particle morphological analysis on the sandy soils of forested and grassy areas in the Tiszántúl region. Agrokémia és Talajtan, 62 (2). pp. 267-284. ISSN 0002-1873

Text agrokem.62.2013.2.7.pdf Restricted to Repository staff only until 31 December 2033. Download (2MB)

Abstract

Kutatásaink során tételesen megvizsgáltuk három tiszántúli mintaterület (Mikepércs, Hajdúsámson és Nyírbogát) erdős- és kontrollfúrásának felső egy méterén húsz cm-enként vett minták 0,1–0,2 mm-es homokfrakcióinak szemcséit, összesen 22.508 db szemcsét. Megállapítottuk a homokszemcsék ásványi összetételét, alakját és a felületükön látható bélyegeket. A vizsgálat célja az erdő- és kontrollterületi fúrásminták különbségeinek kimutatása, és a talajban végbemenő folyamatokkal történő összefüggésbe hozása.Mivel a területek földtani szempontból homogénnek tekinthetők, statisztikai módszerekkel vizsgáltuk, hogy a minták mennyiben hasonlóak fúrás és mintaterület szinten, és melyek azok a paraméterek, amelyek alapján az erdős és a kontrollminták elkülöníthetők.Az ásványi összetétel esetében összehasonlítottuk a kvarc/földpát részarányt (q/fp), a vas-hidroxidok és a gipsz mennyiségét. A szemcsemorfológia alapján a szögletes (éles, koptatásmentes) szemcsék részaránya, a szemcsefelület morfológiája esetében pedig a kioldás (korrózió), a gipszbevonatok és a szemcséket bevonó barna, limonitos/humuszos hártya gyakorisága hordoz információt a talajosodás során történő változásokról.Az erdővel huzamosan fedett területen az intenzívebb mállás miatt a q/fp arány nagyobb, mint a füves kontrollterületeken. A vas-hidroxid akkumuláció lényegesen nagyobb a folyamatosan tölgyerdővel borított területen, míg az akác- és a fiatal nyárerdő esetében csak a gyepterületek gyenge felszín közeli vasakkumulációja volt észlelhető. A tölgyes és a nyaras fás növényzet gyökérzónája alatt a szulfátok kismértékű feldúsulása észlelhető.A szemcsemorfológiailag éles-hegyes szemcsék az „in situ” felaprózódást jelzik, amelyek végig jelen vannak mind a hat fúrásmintában. A mikepércsi kontroll esetében pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) vizsgálattal is valószínűsíthető a fagyhatás. A nyírbogáti 2. fúrás anyagában viszont feltételezhető, hogy a nyárerdővel való fedettség esetében a biológiai felaprózódás került előtérbe. A kontrollterületek fúrásaiban jól láthatók az eredeti (folyóvízi szállításra utaló) felületet felülíró korróziós kimarások, üregek, amelyek a hajdúsámsoni akácos 60 cm alatti mintájában is jelen vannak.Vizsgálatunk eredményeit összegezve megállapíthatjuk, hogy a homokos vázanyag részletekre kiterjedő vizsgálata felhívja a figyelmet a talajban végbemenő változásokra, ezen belül az erdős és a füves területek közötti különbségekre. Így az ilyen jellegű vizsgálatok jól kiegészítik a területekre vonatkozó cönológiai, talajtani és vízföldtani kutatásokat.Jelen munkát az OTKA NN79835 számú pályázata („Sekély talajvizű területen telepített ültetvények által a talajban és altalajban okozott sófelhalmozódás statisztikai és hidrológiai modellezése”) támogatta. Köszönet a NYÍRERDŐ Zrt-nek, hogy hozzájárult az általuk kezelt mikepércsi erdőterületen kitűzött fúrások kivitelezéséhez, valamint a jelen munkában szereplő további mintaterületek tulajdonosainak, akik engedélyezték a vizsgálatok elvégzését. | A detailed analysis was made of a total of 22,508 particles from the 0.1-0.2 mm sand fraction of samples taken every 20 cm in the upper 1 m soil layer on forested and grassy control parts of three sample areas (Mikepércs, Hajdúsámson and Nyírbogát) in the Tiszántúl region of Eastern Hungary. The mineral composition, shape and visible surface traits of the sand particles were examined in order to detect differences in the drilling samples from forested and control areas and to discover how these are correlated with processes taking place in the soil.As the area could be regarded as homogeneous from the geological point of view, statistical methods were used to investigate how similar the samples were at the drilling and sampling areas, and which parameters could be employed to distinguish between the forested and control samples.In the case of mineral composition, comparisons were made for the quartz/feldspar ratio (q/fp) and for the quantities of iron hydroxides and gypsum. Information on changes occurring during soil formation can be obtained on the basis of mineralogy and morphology from the ratio of angular (sharp, unweathered) particles and the frequency of corrosion, gypsum coating and of a brown limonite/humus film on the particles.On areas consistently covered by forest, the q/fp ratio was greater than on the grassy control plot due to the more intensive weathering. Considerably more iron hydroxide was accumulated under oak forests than under Robinia and young poplar forests, where a slight accumulation of iron could only be detected near the surface of grassy areas. A slight increase in the concentration of sulphates could be observed below the root zone of the oak and poplar vegetation.Particles with sharp, pointed morphology were indicative of in situ disintegration, which could be detected throughout all six drilling sampling areas. The effect of frost was suggested by the scanning electron microscope (SEM) examination of the control sample from Mikepércs, while in Nyírbogát signs of biological disintegration were detected in the soil under the poplar forest. It could be clearly seen on samples from the control areas that the original surface (bearing signs of fluvial transportation) had been corroded, forming cavities. Similar marks were present on samples from below 60 cm under the Robinia forest in Hajdúsámson.In summary it can be stated that the detailed analysis of the skeletal sand was able to detect changes occurring in the soil and differences between forested and grassy areas. Such analyses can thus complement coenological, pedological and hydrogeological research on these areas.

Actions (login required)

Edit Item