A talajbonitációs módszertan továbbfejlesztése a diagnosztikai szemléletű természettudományos talajosztályozás alapján = Developing soil bonitet methodology on the basis of soil classification of diagnostic approach

A kutatás a földminősítés jelenleg használt pontosítására irányult. A hazánkban jelenleg elfogadott és használt természettudományos talajosztályozás értékeinek elismerése mellett, megfontolandó annak diagnosztikai szemléletű tovább-fejlesztése és a diagnosztikai talajparaméterek figyelembevétele a földminősítés folyamatában. Az egyes osztályozási egységek elhatárolásának alapját képező folyamattársulások felismerése nagymértékben függ a vizsgálódó szakember tapasztalatától. Ezért szükséges az egyes folyamatok eredményeként kialakuló talajszintek és tulajdonságok mérhető, jól definiált fogalmakkal illetve határértékekkel (dignosztikai kritériumokkal) való kiegészítése. A megváltozott felhasználói igények (földminősítés, precíziós mezőgazdaság, stb), valamint a hagyományos talajtérképeket kiegészítő vagy felváltó digitális adatbázisok, számszerű paramétereket igényelnek, tehát a talajosztályozási egységek ?információ tartalmát? e tekintetben is mérhető tulajdonságokkal kell pontosítanunk, kiegészítenünk. Statisztikai vizsgálataink során megállapítottuk, hogy a jelenleg használatban lévő genetikus talajosztályozás, illetve talajtérképezés által kódolt talajtulajdonság kategóriák nem adnak egészen pontos alapot a talajtermékenység becslésre. Az általunk vizsgált változati talajtulajdonságok (pH, humusz, fizikai talajféleség) esetében eltérések mutatkoztak a térképi kategória és a mért valós tulajdonság értékek produkciós maximuma között. | The results of this research complete the previous studies of the field of land evaluation in order to improve the bonitation method of the land evaluation indices. Agreeing with the values of the officially recognized soil classification system in Hungary, a new diagnostic soil classification system that based on site specific soil properties is required nowadays. The definition of soil formation processes on a given soil profile depend on the skill of the expert. Therefore the soil horizons and soil properties developed as a result of the effects of this processes are needed to be completed with measurable and well defined values of soil properties (criteria of the diagnostic soil properties). The new needs of users (land evaluation, precision agriculture, etc.) as well as the digital soil mapping and database that complements the traditional soil maps (paper based) demand numerical attributes and well defined values, so the soil classification units need to be supplemented and precised by measurable soil properties. As a result of the statistical analysis it can be concluded that the currently used genetic soil classification method and the categories of soil properties of maps provide not enough information for soil productivity assessment. In case of the studied soil properties (pH, humus, texture), differences were observed between the level of soil fertility according to the soil map categories and the real measured values

The examination of humic substances in soils and composts with high organic content with different methods

The organic materials, especially the complex structural humic substances are acid-characteristic polymers which are key elements of soils. Despite their relatively small quantity, humic substances have beneficial effects on soil nutrient management, development of optimal soil structure, regulation of soil temperature, and proper water management. The application of the UV-VIS spectrophotometry for describing humic substances in soils and determining of humifical state is nowadays a widespread method. The E4/E6 procedure (which were determined between 465 and 665 nm wavelength) and the Hargitai-method (the extinction of extracts measured between 400 and 750 nm at 9 wavelength) are procedures that have become the general tool for determining the quality of humic matters because of its easy accessibility and smaller need of instrumentations. Nevertheless, their usefulness has been criticized in scientific communities because of the high human error factor and the technical limitations of the simpler spectrophotometric instruments. Nowadays the spreading light scattering photometric examinations using lasers as the Static Light Scattering (SLS) or the Dynamic Light Scattering (DLS) could be a new way of measuring the quality of the humic matters. This study is based on the examination of different quality soil and compost samples which were extracted from different Hungarian sites like Trizs, Szárítópuszta and Csobánc. Additionally, not only the soils and composts were analyzed but also any soil conditioners (biochar, bone charcoal) which were applied and affected their properties. The main goal of the research was to measure the soil and compost samples with the E4/E6 and the Hargitai-method and with also using Zetasizer Nano ZS device that could lead to more detailed results about the weight and the size of the humic molecules. Based on the summarized analytic results the outcomes of the E4/E6 procedure is applicable for drawing relevant conclusion regarding the humic quality of the given sample. On the contrary, the applied Hargitai-method has not proved to be effective. Although the measurement of the molecule’s size and weight with the Zetasizer Nano ZS device has brought out exciting results and displayed similarities with the E4/E6 outcomes, only it’s tendencies proved to be informative because of its methodological background. &nbsp

Javaslat talajosztályozási rendszerünk megújítására: alapelvek, módszerek, alapegységek

A jelenlegi, 1960 években kidolgozott genetikus alapokon nyugvó magyar talaj-osztályozási rendszerünk modernizálására az elmúlt évtizedek hazai tapasztalatai, dokumentált adathalmazai, valamint a nemzetközi standardok és elvárások alapján teszünk javaslatot. Munkánk kiindulási alapja az elődeink által definiált 29 talaj-képző folyamat, 39 talajtípus, és az azokhoz kapcsolódó tartalmi leírás és vizsgálati adatokból nyert információ. Módszereink az egyszerű elemzések és statisztikai számítások mellet a pedometria módszerére, a taxonómiai távolságszámításra és klaszteranalízisre támaszkodtak. Eredményeink alapján a jelenlegi hazai talajtípusok egy része jól elkülöníthető, mások pontosabb definícióra szorulnak, vagy egyes esetekben összevonásra kerül-hetnek. A nemzetközi gyakorlatban meglévő és hazánkban is jellegzetes típusokat pedig, bevezetésre javaslunk. A szigorúbb és mind a mélységi, morfológiai és összetételbeli tulajdonságok te-kintetében számszerűbb meghatározásokon alapuló javasolt struktúra központi egy-sége az ismertetett 15 talajtípus. Ezeket a típusokat jól definiált diagnosztikus szintek, talajtulajdonságok és anyagok jelenléte vagy kizárása alapján, hierarchikus és számítógépes osztályozó kulccsal sorolhatók be. Az osztályozás alacsonyabb szintjei, az altípus és a változati tulajdonságok pedig, többszörös választási lehetőségek alapján pontosíthatók. A további talajtípusokat és altípusaik valamint változataikat későbbi közleményekben mutatjuk be

The examination of humic substances in soils and composts with high organic content with different methods

The organic materials, especially the complex structural humic substances are acid-characteristic polymers which are key elements of soils. Despite their relatively small quantity, humic substances have beneficial effects on soil nutrient management, development of optimal soil structure, regulation of soil temperature, and proper water management. The application of the UV-VIS spectrophotometry for describing humic substances in soils and determining of humifical state is nowadays a widespread method. The E4/E6 procedure (which were determined between 465 and 665 nm wavelength) and the Hargitai-method (the extinction of extracts measured between 400 and 750 nm at 9 wavelength) are procedures that have become the general tool for determining the quality of humic matters because of its easy accessibility and smaller need of instrumentations. Nevertheless, their usefulness has been criticized in scientific communities because of the high human error factor and the technical limitations of the simpler spectrophotometric instruments. Nowadays the spreading light scattering photometric examinations using lasers as the Static Light Scattering (SLS) or the Dynamic Light Scattering (DLS) could be a new way of measuring the quality of the humic matters. This study is based on the examination of different quality soil and compost samples which were extracted from different Hungarian sites like Trizs, Szárítópuszta and Csobánc. Additionally, not only the soils and composts were analyzed but also any soil conditioners (biochar, bone charcoal) which were applied and affected their properties. The main goal of the research was to measure the soil and compost samples with the E4/E6 and the Hargitaimethod and with also using Zetasizer Nano ZS device that could lead to more detailed results about the weight and the size of the humic molecules. Based on the summarized analytic results the outcomes of the E4/E6 procedure is applicable for drawing relevant conclusion regarding the humic quality of the given sample. On the contrary, the applied Hargitaimethod has not proved to be effective. Although the measurement of the molecule’s size and weight with the Zetasizer Nano ZS device has brought out exciting results and displayed similarities with the E4/E6 outcomes, only it’s tendencies proved to be informative because of its methodological background

Application of remote sensing data to improve the water and soil resource management of Rwanda

The Rwandan agriculture strongly relies in the dry seasons on the water stored in artificial reservoirs of various sizes for irrigation purposes. Furthermore, the success of irrigation depends on a wide range of soil properties which directly affect the moisture regime of the growing medium. By integrating remote sensing and auxiliary data the objectives of our study are to monitor the water level fluctuation in the reservoirs, estimate the volume of water available for irrigation and to combine this information with soil property maps to support the decision making for sustainable irrigation water management in a study area in Southern Rwanda. For water level and volume estimation a series of Sentinel-1 (product type: GRD, acquisition mode: IW, polarizations HH and VH) data were obtained covering the study area and spanning over a period of two years. To map the extent of water bodies the Radar-Based Water Body Mapping module of the Water Observation and Information System (WOIS) was used. High-resolution optical data (Sentinel-2) were used for validation in cloud-free periods. To estimate the volume changes in the reservoirs, we combined the information derived from the water body mapping procedure and digital elevation models. For sustainable irrigation water management, digital soil property maps were developed by the application of wide range of environmental covariates related to soil forming factors. To develop covariates which represent the land use a time series analysis of the 2 years of Sentinel-1 data was performed. As auxiliary soil data, the ISRIC-WISE harmonized soil profile database was used. The developed digital soil mapping approach is integrated into a new WOIS workflow

A javasolt, diagnosztikus szemléletű talajosztályozási rendszer szerves szénre vonatkozó osztályozási egységei és definíciói

Összefoglalás A szerves szén igen jelentős összetevője a talajoknak. Meghatározza a talajok számos fizikai, kémiai, biológiai és nedvesség gazdálkodási tulajdonságát és sokrétű környezeti funkcióit, többek között termékenységét, vízszűrő-, és szolgáltató képességét, pufferkapacitását, vagy a biológiai sokféleség megőrzésében játszott szerepét. A modern osztályozási rendszerekben a szerves szén mennyiségi és mélységi megjelenése diagnosztikus egységek és magasabb rendszertani egységeknek is gyakran alapja. Diagnosztikus szemléletű hazai talajosztályozási rendszerünk kidolgozásakor megvizsgáltuk a hazai genetikus osztályozás szervesanyagra vonatkozó kritériumait, részletesen elemeztük a TIM adatbázis adatait és figyelembe vettük a nemzetközi standardokat. Törekedtünk olyan diagnosztikai egységek, altípus és változati tulajdonságok meghatározására, melyek az osztályozás támogatásán túl, önmagukban is fontos információt szolgáltatnak a különböző alkalmazásoknak. Eredményeink szerint a TIM adatbázis tanulmányozása, a szerzők saját talajleíró tapasztalata, továbbá a szervesszén-tartalomra irányuló adatigény indokolja további mennyiségi intervallumok meghatározását az osztályozás alacsonyabb (altípus és változati tulajdonság) szintjén. Vizsgálatunk további fontos eredménye, hogy rámutat, a földes részre vonatkoztatott szervesszén-tartalom nem elég a feltalajok diagnosztizálására. A durva rész arány, a telítettségi viszonyok, a szín, a szerkezet további fontos kritériumok a feltalajok, illetve a felszíni diagnosztikai szintek definiálásában. Ugyanakkor a szerves szén mennyiségi-, és mélységi határértékeinek egységes, típustól független meghatározása fontos információt szolgáltat a talajok sok szempontú megítélésben. Javaslatunkban a szervesszén-tartalomra vonatkozóan nyolc felszíni diagnosztikus talajszint, egy felszín alatti diagnosztikus talajszint, és egy diagnosztikus talajanyag került meghatározásra. Az osztályozás alacsonyabb szintjein további 5 kategória bevezetését javasoltuk a talajokban megjelenő szervesszén-tartalom részletesebb jellemzésének biztosítása érdekében. A javasolt rendszerben összesen 20 altípus -, és 2 változati tulajdonságban jelenik meg szervesszén-tartalomra, vagy olyan diagnosztikus talajszintre vonatkozó követelmény, amely definíciójában a szervesszén-tartalom (is) szerepel. Az egyes elemek azonos értelmezése lehetővé teszi a típustól független térbeli kiterjedésének meghatározását

Konzorcium, fő p.: A hazai talajvédelmet szolgáló korszerű felvételezési és talajinformációs rendszer alapjainak kidolgozása = Consortional main: The development of the principles of state-of-the-art soil observation and information system to serve the conservation of soil resources of Hungary

Elvégeztük a négy főbb hazai talajtani adatbázisban (Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer, Géczy, üzemi genetikus, TIM) tárolt archív adatok konvertálhatósági minősítését, az adatok harmonizált felhasználása érdekében összesítettük és rendszereztük a tárolt információkat, kialakítottunk egy olyan metaadat struktúrát, amely tartalmazza az egyes paraméterek definícióját, mértékegységét, vagy klasszifikált paraméter esetén annak tematikus tartalmát. A kor nemzetközi standardjainak (FAO talajleírási útmutató, WRB) és a megújított hazai helyszíni felvételezés és leírás módszertanának, illetve az osztályozás elemeinek megfeleltetéséhez egyszerűsített algoritmusok kerültek kidolgozásra. A vizsgált adatbázis struktúrákat alkalmassá tettük a származtatott adatok tárolására, kezelésére. Létrehoztunk egy publikus on-line felületet (http://osiris.helion.hu/), melyen a felhasználók négy adatstruktúrához igazodva, a saját szelvényadataik alapján megállapíthatják, hogy azok mennyiben alkalmasak az egyszerűsített algoritmusok segítségével történő megfeleltetésre. A hazai talajtani adatbázisok nemzetközi és hazai harmonizációjának új megközelítéseként teszteltük az AGROTOPO és a DKTIR Soil Core modell alkalmazási sémájába való konverzióját. A diagnosztikus kategóriák térképezésére indikátor krigelésen alapuló módszert dolgoztunk ki és teszteltünk le. Az eredményül kapott nem hagyományos, digitális talajtérkép az adott diagnosztikai elem előfordulásának valószínűségét regionalizálja. | The screening, qualification and harmonization of the legacy data of the main Hungarian data bases (Kreybig Digital Soil Information System, Géczy, field scale genetic maps, The Soil Information of the National Monitoring System – TIM) was completed and the data was organized into new structure. The metadata structure includes the definitions and dimensions of the parameters and the information contents of the of classification categories. Algorithms were developed to correlate soil data with international standards, such as the FAO guidelines for soil descriptions and the World Reference Base for soil resources. The completed database is able to store and process input data. A public online platform (http://osiris.helion.hu/) created that allows the users to upload and test the conversion options of their profile data with the algorithms. The AGROTOPO and the DKTIR Soil Core models were applied to test the harmonization and conversion of the data sets with international standards. Property and indicator maps were generated and tested based on krieging models. The conventional and digital results maps are providing information on the spatial distribution diagnostic elements

A hazai talajosztályozás korszerűsítése és nemzetközi megfeleltetése = Improvement and international correlation of the Hungarian soil classification system

A talajosztályozás emberi gondolkodás eredménye. A kor tudásának, igényeinek és a helyi viszonyoknak megfelelően fejlődik. A digitális igényeket követve, a szigorúbb definíciókra és adatokra épülő új diagnosztikus szemlélet terjedt el. E szemléletre épül a nemzetközi korrelációs rendszer a (WRB, World Reference Base for Soils Resources) is, amely eszköze a tudományos talajtani ismeretátadásnak, és az európai harmonizált talajadatbázisoknak. Célkitűzéseink szerint hazai talajgenetikai osztályozásunkat korszerűsítettük a következő szerint: - talajaink egyértelmű elkülöníthetése, osztályba sorolása; - az osztályozási egységek nemzetközi standardokkal való megfeleltetése - digitális adatrendszerekbe való illeszthetőség - gyakorlat számára hasznos információ tartalom. A pályázat legfontosabb eredménye maga a korszerűsített osztályozás, amelynek alapegységei, felépítése a következők: Alapdefiníciók (az osztályozási egységek egyértelmű elkülönítésére alkalmazott szintek, tulajdonságok, anyagok) a diagnosztikus szemlélet módot követve definíciókkal és határértékekkel kerültek pontosabb megfogalmazásra, esetenként bevezetésre. Típusok: Az osztályozás alapegységei. Megfogalmazásuk a határozó kulcsban általános leírásból és osztályozási követelményekből tevődik össze. A határozó kulcs az eredmények egyik legfontosabb egysége. Altípus és változati tulajdonságok: További fontos (átmeneti, kémiai, fizikai, genetikai) tulajdonságok jellemzésére szolgál) | Soil classification as other classifications is a result of human thinking. It is reflecting the current status of knowledge and tries to serve the local needs New diagnostic systems have been developed with precise definitions and limits. The international correlation system, the WRB (WRB, World Reference Base for Soils Resources) is based on the diagnostic principles. According to the objectives the Hungarian Classification system has been improved as follows: - Precise delineation of taxa - Correlation with international standards - Compatible with digital databases - serving practical information needs The major result is the improved system itself that comprises of the following architecture: Definitions with numerical limits (for precise delineation of horizons and properties) Soil Types, the central units, defined by newly constructed classification key. The types are defines by general descriptions, definitions and limits. Subtype and variety properties (qualifiers) for further characterization of the types

Effects of different biochars, compost and lime treatments on the chemical properties of sandy soils

Decrease in organic matter of the soil is one of the major threats to soils in Europe and other parts of the globe. Maintaining or increasing organic carbon is a great challenge in agricultural practices. Application of composts and other organic amendments is an important way of compensation of losses of organic carbon at the same time it is solving the placement and recycling of organic wastes and residues. The favorable effect of these amendments on physical, chemical and biological properties has been proved by different studies, however the stability and the rate of the influence is an issue that can be improved.The aim of the presented study was to investigate the effect of carbonates on the solubility of applied organic materials and selected soil parameters. Different biochars, compost and carbonate were added to light textured soil. The pH and E4/E6 rates were studied under laboratory conditions. Beside the increase of soil organic matter content, all studied parameters gave promising results. The decrease in E4/E6 rate suggests that the inorganic carbonates are stabilizing the fresh organic residues and prevent the leaching processes. Improved soil organic carbon stability is very important in light textured soils.Further investigations are undergoing to determine the optimal rate of components and extend the kinds of material available for application