Spatial variability of eroded and deposited soil organic carbon  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
100929
Type PD
Principal investigator Jakab, Gergely
Title in Hungarian Az erózió által mozgatott talaj szerves szén összetételének térbeli változásai
Title in English Spatial variability of eroded and deposited soil organic carbon
Keywords in Hungarian Talajerózió, szedimentáció, szerves szén összetétel, szerves szén mineralizáció
Keywords in English Soil erosion, soil deposition, organic carbon composition, organic carbon mineralisation
Discipline
Physical geography (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Ortelius classification: Geography
Panel Earth sciences 2
Department or equivalent Geographical Institute (Research Centre for Astronomy and Earth Sciences)
Starting date 2012-01-01
Closing date 2015-12-31
Funding (in million HUF) 8.126
FTE (full time equivalent) 3.20
state closed project
Summary in Hungarian
Jelen kutatási pályázat a szénkörforgalom talajpusztuláshoz köthető részfolyamatait vizsgálja. A talaj, mint a legnagyobb szárazföldi szénraktár, meghatározó jelentőségű a szén körforgalmában. A felületi rétegerózió a talajnak a legnagyobb szerves-anyag tartalmú részét érinti. A erózió szelektivitása miatt a szerves szén a hordalékban feldúsul. A talajjal megmozduló szerves szén mennyiségére és további sorsára nézvést kevés ismerettel rendelkezünk.
A kutatás során három, az erózió által leginkább érintett talajtípust vizsgálunk, melyeken intenzív szántóföldi művelés folyik. A talajok eltérő humuszösszetétele valószínűsíti a hordalékban is kimutatható különbségeket.
A terepi kutatás az érintett talajtípusokon (csernozjom, barnaföld, agyagbemosódásos barna erdőtalaj) lepusztuló anyag felhalmozódására és szervesszén tartalmára, valamint összetételére koncentrál. A hordalék egy része csak kis távolságot tesz meg a lejtőn, más komponensei jó eséllyel elérik az élővizeket. A felhalmozódás térszínein végzett térinformatikai és talajtani vizsgálatokkal becsüljük a lepusztulás, a szervesszén veszteség és a hordalékszállítás arányait. A terepi eső-szimulátoros és a katéna léptékű mérések alapján értékeljük az erózió által megmozdított szerves szén további sorsát, azaz a lehetséges ásványosodás mértékét.
Summary
The aim of the present study is to investigate the effect of soil erosion on the distribution of soil organic carbon. Soil as the biggest terrestrial carbon pool has particular importance in global carbon cycle. Interrill (sheet) erosion endangers the uppermost horizon of the soil which has the highest organic carbon content. Due to the selectivity of soil erosion organic carbon is enriched in soil loss. The fate of this eroded organic carbon content is not clearly described yet.
In this study intensively tilled arable land of three soil types (all affected by interrill erosion) will be investigated. We expect to observe some differences in content and composition of soil organic carbon (SOC).
Field work on such soil types (cambisol, luvisol, chernozem) concentrates on erosion rate, sediment delivery and redistribution. An additional aim is to analyze the organic carbon and particle size parameters of the sediments. Certain parts of the sediment reach the living water bodies, while others are deposited within a few meters. In small plot scale rainfall simulations will be done with detailed runoff and soil loss assay on SOC and physical parameters. Soil erosion and deposition rates will be predicted using field survey on soil depth and GIS methods along the chosen slopes. Collected samples will be investigated also in the laboratory to quantify SOC and physical parameters. On the basis of the results the rate between mineralization and sequestration of SOC will be estimated.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatás során hazánk talajeróziós szempontból leginkább veszélyeztetett talajtípusain, négy mintaterületen vizsgáltuk a talaj szerves széntartalmának (SOC) és szervesanyag (SOM) összetételének változásait. A kutatás intenzíven művelt szántóföldeken a talajerózió okozta lehordást, feltáródást illetve átalakulást számszerűsítette. A vizsgálat során bizonyítottuk, hogy: •Az elragadott hordalékban talajtípustól függetlenül megnő a SOC koncentráció, •A SOC feldúsulás mértéke fordítottan arányos a talajveszteség nagyságával •A csepperózió által felbontott aggregátumok intakt kvarc tartalma
Results in English
During the study soil organic carbon (SOC) and soil organic matter (SOM) changes were investigated at five study sites and two spatial scales on soil types of Hungary most endangered by erosion. Research focused on soil loss, SOC redistribution and changes in SOM compound due to tillage and splash erosion on intensively cultivated fields. Main findings are as follows: •SOC concentration of soil loss increases independently of soil types •SOC increase of soil loss is inversely proportional to the volume of soil loss •Intact quartz grains released from aggregates broken down by splash erosion deposit within
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=100929
Decision
Yes





 

List of publications

  
Jakab G: A talajerózió szelektivitásának hatása a hordalék agyag- és humusztartalmára, Kockázat - Konfliktus - Kihívás: A VI. Magyar Földrajzi Konferencia, a MERIEXWA nyitókonferencia és a Geográfus Doktoranduszok Országos Konferenciájának absztrakt kötete., 2012
Jakab G, Centeri Cs, Kiss K, Madarász B, Szalai Z: Művelés és erózió okozta anyagvándorlás szántóföldön, In: Bertóti Réka Diána, Dobos Endre (szerk.) Talajtan a mezőgazdaság, a vidékfejlesztés és a környezetgazdálkodás szolgálatában. Miskolc: Z-Press Kiadó, p. 33., 2012
Jakab G, Őrsi A, Madarász B, Szalai Z, Kertész Á: Talajművelés és degradáció, In: Balázs P, Konkoly-Gyuró É (szerk.) V. Magyar Tájökológiai Konferencia: absztrakt kötet Sopron: Nyugat-magyarországi Egyetem Kiadó p. 28., 2012
Jakab G, Németh T, Csepinszky B, Madarász B, Szalai Z, Kertész Á: The influence of short term soil sealing and crusting on hydrology and erosion at Balaton Uplands, Hungary, CARPATHIAN JOURNAL OF EARTH AND ENVIRONMENTAL SCIENCES 8:(1) pp. 147-155., 2013
Szalai Z, Kiss K, Jakab G, Sipos P, Belucz B, Németh T: The use of UV-VIS-NIR reflectance spectroscopy to identify iron minerals, ASTRONOMISCHE NACHRICHTEN 334:(9) pp. 940-943., 2013
Gergely Jakab, Ádám Kertész: Does soil erosion sequestrate soil organic carbon?, poster presentations of soil carbon sequestration 2013 conference, 2013
Kiss K, Jakab G, Zboray N, Madarász B, Balázs R, Németh T, Szalai Z: Characterization of soil organic substances present in different Hungarian soils by UV-Vis spectrophotometry, International Union of Soil Sciences (szerk.) Global Soil C Conference: 3-6 June 2013 : program and abstracts. University of Wisconsin-Madison, p. 48., 2013
Jakab G, Kiss K, Szalai Z, Zboray N: Erosion derived humus redistribution on arable field, International Union of Soil Sciences (szerk.) Global Soil C Conference: 3-6 June 2013 : program and abstracts., 2013
Jakab G, Centeri Cs, Kiss K, Madarász B, Szalai Z: Erózió és művelés okozta anyagvándorlás szántóföldön, Dobos E, Bertóti R D, Szabóné Kele G (szerk.) Talajtan a mezőgazdaság, a vidékfejlesztés és a környezetgazdálkodás szolgálatában Budapest Talajvédelmi Alapítvány 281-290, 2013
Jakab G, Németh T, Csepinszky B, Madarász B, Szalai Z, Kertész Á: The influence of short term soil sealing and crusting on hydrology and erosion at Balaton Uplands, Hungary, CARPATHIAN JOURNAL OF EARTH AND ENVIRONMENTAL SCIENCES 8:(1) pp. 147-155., 2013
Jakab G, Kertész Á, Szabó J: Carbon distribution in tilled soils, In: ESSC Executive Committee (szerk.) Biogeochemical Processes at Air-Soil-Water Interfaces and Environmental Protection. 89 p. Imola, Olaszorszá, 2014
Kiss K, Jakab G, Zboray N, Madarász B, Balázs R, Németh T, Szalai Z: Characterization of soil organic substances present in different Hungarian soils by UV-Vis spectrophotometry, In: Hartemink A, McSweeney K (szerk.) Soil carbon. 506 p. Dordrecht: Springer, 2014. pp. 127-136., 2013
Centeri C, Szabó B, Jakab G, Kovács J, Madarász B, Szabó J, Tóth A, Gelencsér G, Szalai Z, Vona M: State of soil carbon in Hungarian sites: loss, pool and management, Margit A (szerk.) Soil carbon: types, management practices and environmental benefits. 126 p. New York: Nova Science Publishers, 2014. pp. 91-117., 2014
Jakab G, Kiss K, Szalai Z, Zboray N, Németh T, Madarász B: Soil organic carbon redistribution by erosion on arable fields, Hartemink A, McSweeney K (szerk.) Soil carbon. 506 p. Dordrecht: Springer, 2014. pp. 289-296., 2014
Jakab G, Szabó J, Madarász B, Mészáros E, Szalai Z: Az erózió által mozgatott szén szerepe a szénkörforgalomban, Jakab G, Szalai Z (szerk.) Talajpusztulás térben és időben: az "Eróziós kerekasztal 2013" közleményei. 82 p. pp. 9-17., 2014
Jakab G, Kertész Á: Does soil erosion sequestrate soil organic carbon?, In: Halldórsson G et al. (szerk.) Soil carbon sequestration for climate food security and ecosystem services. Publications Office of the European Union, pp. 233-238, 2014
Jakab G, Szabó J, Szalai Z, Kovács J, Kiss K, Mészáros E: Erózió okozta széndinamika művelt talajokban, In: Sisák I, Homor A, Hernádi H (szerk.) A talajok térbeli változatossága – elméleti és gyakorlati vonatkozások Keszthely pp. 54-55., 2014
Jakab G, Szabó J: Mesterséges esőztetési kísérletek a talaj szerves széndinamikájának vizsgálatára, In: Sisák I, Homor A, Hernádi H (szerk.) A talajok térbeli változatossága – elméleti és gyakorlati vonatkozások Keszthely: pp. 115-116., 2014
Jakab G, Szabó J, Kovács J, Mészáros E, Centeri Cs, Szabó B, Szalai Z: A talajerózió hatása a szénkörforgalomra, In: VII. Magyar Földrajzi Konferencia: absztraktkötet. 94 p., 2014
Jakab G, Szabó J, Madarász B, Mészáros E, Szalai Z: Az erózió által mozgatott szén szerepe a szénkörforgalomban, Jakab G, Szalai Z (szerk.) Talajpusztulás térben és időben: az "Eróziós kerekasztal 2013" közleményei. 82 p. pp. 9-17., 2014
Jakab G, Kertész Á: Does soil erosion sequestrate soil organic carbon?, In: Halldórsson G et al. (szerk.) Soil carbon sequestration for climate food security and ecosystem services. Publications Office of the European Union, pp. 233-238, 2014
Jakab G, Szabó J, Szalai Z, Mészáros E, Madarász B, Centeri Cs, Szabó B, Németh T, Sipos P.: Changes in organic carbon concentration and organic matter compound of erosion-delivered soil aggregates, Environmental Earth Sciences 75(2) paper144, 2016
Jakab G, Centeri Cs, Mészáros E, Szabó B, Szabó J, Szalai Z: Soil organic carbon erosion among scales on a loamic cambisol, EUGEO Budapest 2015: congress programme and abstracts. 263 p.; Hungarian Geographical Society, 2015. p. 176., 2015
Szalai Z, Jakab G, Szabó J, Kovács J, Mészáros E, Albert G, Centeri Cs, Szabó B, Madarász B, Zacháry D: Redistribution of erosion triggered soil organic carbon at the field scale under subhumid cilmate, Pedosphere 26. accepted paper (közlésre elfogadva), 2016



Back »