Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
4-5. szám - Kienitz Gábor: A termőréteg víz- és vízzel mozgó nitrogénforgalmának modellvizsgálata
KIENITZ G.: A termőréteg víz- és vízzel mozgó 217 N P + Nex+N, + N k + Nor« + Ns 0+N f = = NV+NA+N r+NI+NSI + AN s (kg/ha) (2) A bevezetett jelölések csupán az egves elemeknek a termőréteg N-forgalmában elfoglalt helyzetére utalnak, formájukat illetően különféle N-vegyületekről lehet szó, amelyek közül gyakorlati szempontból a nitrát (NO : i) ós a nitrit (NO,) a legfontosabb vízzel elmozdulni tudó N-formák. A következőkben közelebbről megvizsgáljuk a víz- és N-körforgalomban résztvevő egyes elemeket abból a szempontból, hogy azokat megfelelő módon figyelembe vehessük egy elméleti modell felállításánál. Az összetartozó víz/N-forgalmi elemeket együttesen tárgyaljuk. P és Np (csapadék és azzal érkező N):a csapadék biztosítja a talaj termőrétege számára az állandó, de szakaszosan bekövetkező víz-utánpótlást. A levegőrétegeken áthulló csapadékvízben N oldódik, így a csapadék egyben a termőréteg állandó N-szállítójának is számít. Ennek mennyiségét évi 20 kg/ha-ra is becsülik (Furrer, 1984). EX és NEX (külvíz és azzal érkező N): E fogalmak viszonylagosak; ha egy területrészen R lefolyás keletkezik, és annak módja van egy másik területrészre ráfolynia, akkor beszélhetünk róluk. Jelentőségük lehet mikroszintű (pl. belvízfolt) vizsgálatoknál, amikor a továbbjutni nem tudó külvíz a mélyebb területrészeken elöntéseket és N-feldúsulást okozhat, de makro-szinten is, ha tekintetbe vesszük, hogy a befogadó felé megindult felszíni lefolyás mindenképp áthalad számára idegen területrészeken is, ahol módja van a talajból N-t felvenni, és ahol módja van beszivárogni is, ha azon a helyen a talaj képes pillanatnyilag vizet felvenni. I és Ni (öntözővíz és azzal érkező N): öntözött területeken mind az öntözővizet, mind pedig az abban lévő N-t figyelembe kell venni a termőréteg ví z/N-forgalmánál. K és NK (kapilláris víz és azzal érkező N): A talajvíz mélységétől és a talaj kötöttségétől függően a kapilláris zóna belemetszhet a talaj termőrétegébe bizonyos időszakokban. Ha ez megtörténik, a talajvízből N is emelkedhet fel a termőrétegbe. A Torg (szerves eredetű N): Mikrobák, növények és állatok által kiválasztott anyagokból, illetve azok elhalt maradványaiból származik. Részben természetes úton, részben mezőgazdasági tevékenység következtében (istálló-, komposzt-, hígtrágya kihordása) kerül a termőrétegbe. Különös jelentősége van ebben a kategóriában a visszamaradó tarlómaradványoknak és gyökértömegnek: Ha ezeknél a C:N arány tág, a feltáródás [N-t von el a talajból (pentozán-hatás), míg a szűk arányok (pillangósok) esetében a talajok N-ben dúsulnak. Az iVorg tehát szoros kölcsönhatásban áll' Nso és Nsí-ve 1 (a talaj szervesanyagaihoz kötött készletből mikroorganizmusok útján feltáródó, illetve oda beépülő N). Az N-körforgalomnak ezek az elemei sokrétű, és nehezen nyomon 'követhető vegyi folyamatokkal függenek össze. Általánosságban elmondható, hogy a N-feltárást végző baktórium-tevékenység nedves talaj és 20—22 °C hőmérséklet mellett a legkedvezőbb; a száraz, forró nyári, valamint a nedves, de hideg téli időszakban nincs megfelelő feltáródás. NF (műtrágyából származó N): A mezőgazdaságban alkalmazott műtrágyák különféle arányokban tartalmaznak N-hatóanyagot (Altnási et al. 1977, Debreczeni, 1967, Debreczeni et al. 1983, Tischler, 1985). A műtrágyákat kiadhatják a vetést, megelőzően (alaptrágyázás), vagy akkor, amikor a növény már növekedésben van (fejtrágyázás). Az alaptrágyát mindig be kell munkálni a talajba, míg a fejtrágya a talajfelszínre jutó, ós onnan beszivárgó vizekkel (csapadékkal, harmattal, ós a légkörből higroszkópikusan megkötött nedvességgel) mosódhat be a talajba. Elvileg tehát a felszínről elfolyó vizek az alaptrágyából seminit sem moshatnak le, a fejtrágyából pedig csak akkor, ha lefolyás keletkezik, mielőtt még a trágya a talajba bemosódhatott volna. ET és Ny (evapotranspiráció és növényi N-felhasználás): A talaj termőrétegéhen lévő víz párolog (evaporáció) és a növény is fogyasztja (transpiráció). A tenyészidőszakban a kettő együttesen vehető figyelembe, az azon kívüli időszakban azonban csak evaporáció van. A növény N^-felhasználása viszont egyszerre függ a víztől, valamint attól is, hogy a termőrétegben milyen formában áll a N rendelkezésre. Ami ET mértékét illeti, ezt alapvetően a növény genetikai sajátosságai, adott időpontban pedig annak fenofázisa, bizonyos meteorológiai jellemzők, valamint a termőrétegben rendelkezésre álló, a növény számára hozzáférhető víz mennyisége határozzák meg (utóbbi felső határa a vízkapacitás, alsó határa a holtvíz, a növény pedig a kettő közötti diszponibilis vizet veheti fel (Kemenessy, 1982; Mengcl, 1972.) Ami Ne mértékét illeti, ez a növény genetikai sajátosságaitól és a fenofázistól függ, továbbá a gyökérzónában az evapotranspiráció számára rendelkezésre álló víz és a felvehető N mennyiségétől (illetve utóbbi arányától a többi —- a növény számára ugyancsak szükséges — tápanyagokhoz). Általánosságban, ha sem a diszponibilis víz, sem N mennyisége nincs a gyökérzónában korlátozva, akkor adott időpontban ET és N v értéke egymással arányos és ami ebből következik, adott terméseredmény eléréséhez adott mennyiségű ET és Nv szükséges. R és NR (felszíni lefolyás és azzal távozó N): A talaj felszínére jutó csapadéknak az a része, amely nem szivárog be a talajba, felszíni lefolyássá válik. Elvileg ez csak a talajfelszínre kiszórt fejtrágyából vihet el N-t, akkor, ha az még nem mosódott be a talajba. Mivel azonban R a talaj felszínén továbbfolyva a szomszédos területek számára már külvizet (EX) jelent, érvényesek az azzal kapcsolatban fentebb már említettek. Ha keletkezése pillanatában ugyan R nem vesz fel a talajból N-t, további útja során azonban már igen; a felvett mennyiség mind a megtett út hosszától és esésétől, mind pedig az érintett talajfelszín N tartalmától és víznyelésétől függ. NA (levegőbe távozó N): A talaj pórusaiban lévő levegő — amelynek N-tartalma a talajban végbemenő biológiai /kémiai folyamatok következtében dúsulhat is, —távozhat a légtérbe. Wi és Ni (talajvíz felé szivárgó víz és azzal távozó N): Á talaj termőrétege vízkapacitásig telítődhet a felszínről beszivárgó vizektől. Ha a
