A művelés hatása a talaj szén-dioxid kibocsátására II. A talaj vízpotenciál értéke és szén-dioxid emissziója közötti összefüggések vizsgálata laboratóriumi módszertani tesztelés során | Effect of tillage on soil carbon dioxide emission II. Relationships between soil water potential values and carbon dioxide emission in a laboratory experiment

A talaj szén-dioxid kibocsátását, valamint általában véve a talaj szénkészletének változásait az utóbbi időben jelentős tudományos érdeklődés kíséri a klímaváltozással mutatott szoros összefüggésének köszönhetően. A mezőgazdasági művelés alatt álló talajok az okszerű gondozásnak betudhatóan lehetőséget biztosítanak a talaj szénveszteségének csökkentésére vagy a szénmegkötő képesség növelésére, amelylyel párhuzamosan javul a talaj minősége. A megfelelő kezelési módok fejlesztéséhez nélkülözhetetlen a talajlégzés mechanizmusainak megismerése, valamint a talajlégzést befolyásoló biotikus és abiotikus tényezők megváltozására adott válaszának vizsgálata, melynek során elengedhetetlen a legkorszerűbb módszerek alkalmazása.Jelen tanulmányban a talajrespiráció laboratóriumi mérésének módszertanát vizsgáljuk. Vizsgálatainkban két célt tűztünk ki: 1. a talajbolygatás emissziómérésre gyakorolt hatásának felmérését és annak kiküszöbölését, 2. a talajnedvesség hatásának vizsgálatakor biztosítani a különböző fizikai féleségű talajok összevethetőségét.A kísérleti eredmények értékelése után a bolygatatlan talajminták vizsgálatát ajánljuk, amelyek jóval megbízhatóbb adatokat szolgáltatnak a talajlégzésől, mivel a talajszerkezet a lehető legkevésbé változik meg. Vizsgálataink alapján azt is megállapítottuk, hogy a különböző fizikai féleségű talajok esetén a talaj CO2-kibocsátásának értékelésekor az eredmények összehasonlíthatósága érdekében a talaj vízpotenciált ajánlott használni a térfogatszázalékos talajnedvesség-tartalom helyett.Tóth Eszter publikációt megalapozó kutatása a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001, Gelybó Györgyié a TÁMOP 4.2.4.A/1-11-1-2012-0001 számú Nemzeti Kiválóság Program — Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése országos program című kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. A kutatás szakmailag kapcsolódik az Országos Tudományos Kutatási Alap (OTKA K101065 és OTKA K104816) projektjeihez. | Soil carbon dioxide emissions, and soil carbon stocks in general, have recently gained much scientific attention due to their special relevance to climate change. Through the use of appropriate management techniques, soil carbon loss can be reduced and carbon sequestration can be increased in agricultural soils, while also improving soil quality. The development of such techniques requires a better understanding of soil respiration and its responses to changes in biotic and abiotic factors, using state-of-theart methods with a sound scientific background.The laboratory carbon dioxide emission measurement method was tested on soil samples collected in a 19-year-old peach orchard near Vác, Hungary. The soil was a Ramann brown forest soil (Mollic-Cambisol; WRB, 2006) developed on sandy loam. Two management techniques have been consistently applied on the 6.5 m wide rows in the orchard: grass-covered undisturbed rows (Gy) alternate with rows that are disked (T) every second or third week, depending on the weather. The main physical, chemical and biological characteristics of the soil were published earlier (Tóth et al., 2009).Soil samples for laboratory CO2 emission measurements were taken using 20 cm long PVC tubes, as described earlier (Tóth et al., 2009). Based on the initial results of laboratory testing (Tóth et al., 2009), further improvements were made in the experimental methodology.A total of 46 undisturbed soil columns were taken, 23 from each treatment. Emission from the samples was recorded in a climatic chamber at constant temperature (20°C) and relative humidity (35%) over a period of 12 days. In each treatment 20 of the samples were moistened from above using distilled water to create four different water potential values in the tubes, with four replications for each treatment. On the 9th day of measurement, water loss due to evaporation was replaced by watering the samples to the initial soil moisture content. The quantity of water applied was calculated from the initial soil moisture content and the water retention function, determined at the start of the experiment from the bulk density and moisture content of the remaining three samples in each treatment, after drying to constant weight in a drying cabinet at 105°C. The soil moisture contents associated with the four water potential values (−200, −500, −1585 and −2510 cm) were determined using the water retention functions of small (100 cm3) undisturbed soil samples taken from the same location.The two main objectives were 1. to assess the effect of soil disturbance on emission measurements and to eliminate this effect, and 2. to ensure the comparability of different soil textures when investigating the effect of soil moisture.Based on the results it is recommended that undisturbed soil cores should be used for investigations on soil respiration, as these provide more reliable data due to the negligible change that takes place in the structure of the soil. It was also concluded that when evaluating the CO2 emission of soils with different textures, soil water potential should be used instead of volumetric soil water content in order to improve the comparability of the results