András Makó, Magdalena Ryżak, Gyöngyi Barna, Cezary Polakowski, Kálmán Rajkai, Zsófia Bakacsi, Hilda Hernádi, Michał Beczek, Agata Sochan, Rafał Mazur, Mihály Kocsis, and Andrzej Bieganowski
Summary. In this study, we presented the experience of two high-speed laser diffractometry methods for measuring particle size distribution (PSD) and microaggregate stability (MiAS%) of soils, which parameters have a significant influence on the soil water management properties. PSD results obtained with sieve-pipette and laser diffractometry method were compared on a continental (LUCAS), a national (HunSSD) and a regional (TOKAJ) database. We found significant differences between the results of the two methods at all three scales. When the clay/silt boundary was modified to 7 µm for the LDM, significantly better results were obtained. The LDM was also suitable for the determination of the MiAS% of soils, which was influenced mainly by organic matter, pH and exchangeable Na+ content of soils. Összefoglalás. Tanulmányunkban a lézerdiffraktométerrel végzett talajfizikai mérések tapasztalatait és alkalmazási lehetőségeit vizsgáltuk a vízgazdálkodási kutatásokban. A talajok mechanikai összetétele, azaz az elemi talajrészecskék méret szerinti százalékos eloszlása, az egyik legfontosabb talajfizikai paraméter, mely számos egyéb tulajdonságot, így a talajok szerkezetét, vízgazdálkodását befolyásolja. Meghatározása több módon történhet: pl. a hagyományos szitás-pipettás ülepítéses módszerrel (SZPM), vagy az egyik legmodernebbnek számító lézerdiffraktométeres (LDM) eljárással. Kutatásunk során e kétféle módszerrel kapott mechanikai összetétel eredményeket három nagyobb adatbázison hasonlítottuk össze: egy kontinentális (LUCAS), egy hazai (HunSSD) és egy regionális (TOKAJ) adatállományon. Azt tapasztaltuk mindhárom adatbázis esetében, hogy a lézerdiffrakciós vizsgálatok az agyagtartalmat alulbecslik a pipettás módszerrel kapott eredményekhez képest, míg a portartalmat felülbecslik (az adatsorok eltérését jellemző RMSE értékek az agyagfrakciókra: 16,30; 19,29 és 24,97; a porfrakciókra: 15,68; 19,82 és 26,95. A homoktartalmak közt lényegesen kisebb eltéréseket tapasztaltunk (RMSE: 7,26; 9,25 és 5,25 a három adatbázis esetében). Ha azonban az LDM vizsgálati eredményeknél módosítottuk az agyag és a por frakció mérethatárát 2 µm-ről 7 µm-re, szignifikánsan jobb eredményeket kaptunk az összehasonlítás során mind az agyagtartalom (RMSE: 8,99; 6,77 és 6,54), mind a portartalom esetében (RMSE: 8,87; 7,46 és 5,74). A különböző módszerekkel mért és számított PSD eredményeket textúra háromszög diagramokon is ábrázoltunk. A lézerdiffrakciós eljárás alkalmas a talajok mikroaggregátum stabilitásának (MiAS%) meghatározására is, melyet a HunSSD hazai adatbázis talajain mutattunk be. Megállapítottuk, hogy erős, szignifikánsan pozitív kapcsolat van a MiAS% és a talaj szervesanyag-tartalma között; és erős, szignifikánsan negatív kapcsolat a mikroaggregátumok stabilitása és a pH, a mésztartalom, a sótartalom és a kicserélhető nátriumtartalom között. A tanulmányban vizsgált talajfizikai tulajdonságok szorosan összefüggnek a talajok vízgazdálkodási tulajdonságaival. A talajok vízgazdálkodási tulajdonságait jellemző hidrofizikai paraméterek (víztartó képesség, vízvezető képesség) becslése általában a mechanikai összetétel adatok felhasználásával történik. A becslési módszerek (pedotranszfer függvények) pontosítására egyre gyakrabban figyelembe veszik a talaj szerkezeti tulajdonságait is. Amennyiben gyorsan és megbízhatóan tudjuk mérni a talajok mechanikai összetételét és aggregátum-stabilitását lézerdiffrakciós módszerekkel, akkor a hidrofizikai tulajdonságok becsléséhez szükséges input adatokat is gyorsan, nagyobb számban tudjuk előállítani, így a talajok vízgazdálkodását is több minta alapján, nagyobb részletességgel, megbízhatóbban tudjuk jellemezni.