Magyar kutatók vezetésével újították meg a talaj vízgazdálkodási tulajdonságainak kiszámítását

Az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat ATK Talajtani Intézetének vezetésével újították meg a talajok vízgazdálkodási tulajdonságait becslő módszereket. A könnyen mérhető vagy már ismert talajtulajdonságokból becslési függvények segítségével számított, a talaj vízgazdálkodási tulajdonságaival kapcsolatos adatok alapvető információt nyújtanak a klímatudatos és vízmegőrző területhasználat tervezéséhez, valamint a környezeti modellezéshez. A precíziós gazdálkodás ezekre az adatokra alapoz, melyek szükségesek az agrárvállalkozások vezetőinek megfelelő gyakorlati döntéseihez.

Megújították a talajok vízgazdálkodási tulajdonságait becslő módszereket, melyek pontosabban nyújtanak információt az agráriumban a becsült talajhidrológiai tulajdonságok bizonytalanságáról. Ennek oka, hogy többféle bemeneti információt vesznek figyelembe, ezáltal rugalmasabban alkalmazhatók a rendelkezésre álló adatokra – írta az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH).

Klímatudatos és vízmegőrző területhasználat

A talaj vízgazdálkodási tulajdonságai több talajfunkciót is befolyásolnak, ismeretük nélkülözhetetlen a termésszimulációs és hidrológiai modellezéshez. Közvetve segítik a szélsőséges időjárási helyzetekhez alkalmazkodó földhasználat és vízgazdálkodás tervezését.

Magyarázó ábrák:

A mért és becsült víztartó képesség (VG) és kapilláris vezetőképesség (MVG) értékeinek pontdiagramja, a leggyengébb és a legjobb becslési hatékonyságú módszerek esetén. PSD: mechanikai összetétel; DEPTH_M: átlagos mélység; OC: szerves széntartalom; BD: térfogattömeg; PH_H2O: vizes pH; CEC: kationcsere-kapacitás; Értékek száma: a hatszögek által lefedett területre eső értékek száma.

A közvetett módszerek költséghatékonyabb és gyorsabb megoldást nyújtanak

A szimulációs vizsgálatokhoz szükséges talajhidrológiai adatok a legtöbb esetben nem érhetők el, illetve költséges a meghatározásuk. Lehetőség van azonban azok közvetett kiszámítására egyszerűbben mérhető talajtulajdonságokból vagy talajtérképi információkból. A közvetett módszerek függvényekkel írják le a talajhidrológiai paraméterek és a könnyen hozzáférhető talajtulajdonságok – például a talajok agyag-, iszap- és homoktartalma, szerves szén tartalma, térfogattömege – közötti kapcsolatot.

A fő szempont a víztartóképesség kitüntetett értékeinek kimutatása

A talaj vízháztartását meghatározó tulajdonságok egyike a talaj víztartó képessége. Ez lehetővé teszi, hogy a talajba szivárgó víz akár hosszabb ideig is raktározódjon a talajban. Továbbáfontos, hogy a víz milyen irányban és sebességgel mozog a talajban. Ennek jellemzésére legtöbbször a hidraulikus és kapilláris vezetőképességet használják. Az európai becslőalgoritmusokat a talaj víztartó képességének kitüntetett értékei – maximális vízkapacitás, szabadföldi vízkapacitás, holtvíztartalom, hasznosítható víz -, a hidraulikus vezetőképesség, valamint a víztartó és kapilláris vízvezető képességet a teljes tenziótartományban leíró, leggyakrabban használt függvény paramétereinek számításához újították meg az európai talajhidrológiai adatbázis alapján (EU-HYDI).

Az új módszerek előnye, hogy információt nyújtanak a becsült talajhidrológiai tulajdonságok bizonytalanságáról, lényegesen pontosabbak a korábbi európai adatbázis alapján kidolgozott eljárásnál és többféle bemeneti információt vesznek figyelembe. Ezáltal rugalmasabban alkalmazhatók a rendelkezésre álló adatokra vonatkozóan.

Német-magyar együttműködés hozott sikert

A megújításra az ELKH Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani Intézetének vezetésével, az Európai Bizottság Közös Kutatóközpont és a Hohenheimi Egyetem közreműködésével került sor. A kutatást Szabó Brigitta tudományos főmunkatárs vezette, az eredményeket a Geoscientific Model Development folyóiratban publikálták.

A becslőalgoritmusokat felhasználóbarát, magyar és angol nyelven is elérhető webalkalmazásba, és nyílt forráskódú R-csomagba építették be. A becslések kidolgozásához használt scriptek itt elérhetőek.

További információk:

Szabó, B., Weynants, M., and Weber, T. K. D. 2021. Updated European hydraulic pedotransfer functions with communicated uncertainties in the predicted variables (euptfv2), Geosci. Model Dev., 14, 151–175.