Talajkémia

FÜLSZÖVEG Az utóbbi 20 évben a talaj művelésével, hasznosításával kapcsolatos nézetek, elképzelések, sőt módszerek is többször és szinte ellentétesre változtak. Természetes, hogy az ilyen, "divat" által irányított "szakszerűség" többet árt, mint használ. Márpedig abból kiindulva, hogy a talaj a mezőgazdaság legfőbb és pótolhatatlan termelőeszköze, jogos az igény, hogy valóban tudományosan megalapozottan, legjobb tudásunknak megfelelően bánjunk vele. A talajjal kapcsolatos legfontosabb ismeretek a kémia és a fizika körébe tartoznak. Ezért tekintjük alapműnek Bohn, McNeal és O'Connor könyvét, amely 45 év alatt számos kiadásban állandóan átdolgozva a legfrissebb tudományos eredményeket a gyakorlat által igazol összefüggésrendszerbe építve tartalmazza. A benne tárgyaltak jól eligazítanak a sokszor ellentétes szemlélet között a saját talajunk, termesztéstechnológiánk, adottságaink és lehetőségeink közötti legjobb megoldás megtalálásában. TARTALOM Előszó a magyar kiadáshoz 11 Előszó 15 Köszönetnyilvánítás 17 Bevezetés 19 Történeti előzmények 20 Talaj-ion kölcsönhatások 22 A kolloidok és a talajoldat 23 Alapvetően fontos (esszenciális) ionok 24 A talaj és a növények összetétele 26 A kémiai elemek körforgalma 29 A talaj és a hidroszféra 31 A talaj és az atomoszféra 33 A talajok és az élet fejlődése 34 Ajánlott irodalom 36 Kérdések és feladatok 38 Kémiai alapelvek 39 Kémiai egységek 39 SI egységek 44 A víz és az oldott anyagok 46 Ion-víz kölcsönhatások 47 Oldat-oldat kölcsönhatások 49 Aktivitás 49 Ionaktivitási koefficiens 51 Komplex ionok és ionpárok 54 Hidrolízis és protonleadás 61 Savak és bázisok 65 Oldhatósági szorzatok 66 A talajban lezajló reakciók koefficiensei 67 Termodinamika 69 A termodinamika törvényei 70 Szabadenergia 72 Irreverzibilis (megfordíthatatlan) termodinamikai folyamatok 76 Az ionaktivitás mérése 77 Kinetika 81 Reakciórend és sebességi állandó 82 Hőmérsékleti hatások 85 A mikrobiológiai úton katalizálst reakciók kinetikája 85 Ajánlott irodalom 88 Kérdések és feladatok 90 A szilárd fázis 92 Szervetlen komponensek 92 A szilikátok kristálykémiája 94 A szilikátok szerkezeti osztályozása 99 Rétegszilikát-szerkezetek 99 A szerkezet és a fizikai és kémiai tulajdonságok közötti kapcsolat 104 A rétegszilikátok sajátosságai 106 Kaolinitfélék 106 Szmektitek (montmorillonit) 107 Vermikulitok 108 Csillámok 109 Kloritok 110 Talajagyagásványok 110 Járulékos ásványok 111 Allofán 111 Alumíniumásványok 112 Vasásványok 112 Titánásványok 113 A talaj szerves anyaga 113 Humusz 117 A töltések kialakulása a talajban 118 Állandó töltés 118 pH-tól függő töltés 119 Felületmérések 123 Röntgendiffrakció 125 Ajánlott irodalom 126 Kérdések és feladatok 128 Mállás és talajképződés 131 Mállás 131 Az ásványok stabilitása az anyakőzetben 140 Ionpotenciál 144 A mállás sebessége és a talajképződés 146 Savanyúság 149 Az ásványi bomlás mechanizmusa 150 Az ásványok előfordulásának időbeni sorrendje 151 Ásványformációk a talajokban 154 Amorf szervetlen szilárd anyagok 157 Karbonátok a talajban 158 Szén-dioxid 160 Evaporitok 162 Stabilitási diagramok 163 Ajánlott irodalom 167 Kérdések és feladatok 167 Kationcsere 169 Diffúz kettős réteg 169 Kvalitatív szempontok 172 Reverzábilitás 172 Sztöchiometria 172 Sebesség 173 Tömeghatás 173 Vegyértékhatás 173 Komplementer kationok 175 Anionhatás 175 Kolloidspecifikus hatások 176 A kationcsere szelektivitása 176 Speciális szelektivitás 178 Kationcserélési egyenletek 180 A diffúz kettős réteg elmélete 184 Kationcserélődési egyenletek 189 A kationcserélő kapacitás és a kicserélhető kationok összetételének meghatározása 193 Ajánlott irodalom 196 Kérdések és feladatok 197 Az anionok és a molekulák visszatartása 200 Nem specifikus anionreakciók 201 Aniontaszítás (negatív adszorpció) 201 Az anionok elektrosztatikus vonzása 203 Specifikus anionreakciók 204 Molekuláris visszatartás 210 Adszorpciós izotermák 214 Langmuir adszorpciósizoterma-egyenlete 215 Freundlich izotermaegyenlete 216 Az aniontaszítás kvantitatív leírása 217 A felület ionhomogenitása, a többmolekulás adszorpciós réteg 219 Ajánlott irodalom 221 Kérdések és feladatok 222 Savanyú talajok 224 Előzmények 225 A hidrogéntalajok és -agyagok instabilitása 227 Monomer és polimer alumínium 227 Az alumínium hidrolízisének hatása a talajra 230 A talaj savanyúságának osztályozása és meghatározása 231 A talaj-pH mérése 234 A bázistelítettség százalékos értéke 235 Mészszükséglet 237 Az alumínium és a mangán toxicitása a növényekre 239 A pH és a makrotápelemek 240 A pH és a mikrotápanyagok 242 A talaj meszezése 243 Ajánlott irodalom 244 Kérdések és feladatok 244 Szikes talajok 246 A szikes talajok elterjedése és képződése 246 Ásványi mállás 247 Fosszilis sók 247 Légkörből származó sók 248 Helyi sófelhalmozás 248 Az öntözővíz minősége 251 Összes oldott szilárd anyag 252 Elektromos vezetőképesség 252 A vízminőséggel kapcsolatos összefüggések 253 A nátriumfelhalmozódás veszélye 254 Bikarbonátveszély 256 Egyéb toxikus oldott anyagok 257 A szikes talajok osztályozása 257 A sók hatása a talara és a növényekre 261 Sómérleg és kilúgozási igény 268 Talajjavítás 270 A Langelier-féle index 272 Ajánlott irodalom 275 Kérdések és feladatok 275 Oxidáció és redukció 277 Elektronkreceptorok 278 Elektrondonorok 280 Oxidáció-redukció a talajban 281 Heterogenitás 285 Elárasztott talajok 285 Elektródpotenciálok 287 Az Eh alkalmazása 289 Nitrogén 291 Kén 293 Szén 294 Vas 295 Mangán 297 Redoxipotenciálok 298 Ajánlott irodalom 301 Kérdések és feladatok 301 Fontos ionok 303 A főbb kicserélhető kationok 307 Kalcium 311 Magnézium 312 Kálium 313 Nátrium 314 Alumínium és hidrogén 316 Főbb anionok 317 Halogenidek 320 Oldhatatlan sókat képező oxianionok 322 Foszfát 323 Bór, szílicium, molibdén, arzén, szelén 326 Alumínium és átmenetifémek 328 Toxikus elemek 333 Redoxelemek 336 Szén 340 Nitrogén 344 Kén 347 Vas és mangán 349 Ajánlott irodalom 350 Kérdések és feladatok 351 Tárgymutató 353