TALAJTAN

 

TALAJTAN
Talaj és Kémia     valamint     Megismerhetőség és Fenntarthatóság

Az ország, amely tönkreteszi a földjét, önmagát teszi tönkre.

Franklin Delano Roosevelt

Tartalom:

I.) Problémák

II.) Okozóik

III.) Kutatások (és haszontalanságok)

IV.) Eredmények (ha úgy vesszük…)

A.) Ásványi-alkotók, nyomelem-ellátottság

1.) Egy hazai feltárás tanulságai

2.) Elemzés: metodikák és minta-feltárás

3.) Az alakító-tényezők

4.) Térképek és tanulságok

5.) Összevetések

6.) Denudáció: avagy a valós-helyzet virtualitása

B.) Szerves-anyag tartalom, funkciók

1.) Átnézeti Tabló

2.) Próbakő

3.) További mankók

4.) Értelmezési segédletek

5.) Keláció égre-földre

C.) A bőségszaru (áttekinthetetlen) kínálata: a HUMUSZ

1.) Belépés a Humusz birodalmába

2.) Állandóság (és irányítottság) a random-változások birodalmában

3.) A humusz „állandósága”

4.) Borító és stabilizáló tényezők

5.) A dolgok (végletes) kiszámíthatatlansága

V.) Megoldások

Aki tudja mi is ez, emelje fel a kezét. Nem úgy ahogyan a pisztolycső előtt szokás, hanem jelezni: vannak erről fogalmai.

Nekem, ránézésre, bevallom, mindössze annyit mutat hogy összetett-szó: Talaj + tan. A magyar nyelv, a maga szépséges alkotó-tömörségével azt kívánja sugallni e szóösszetétellel, hogy ez valami tanításféle, bölcsességek-halmaza a talajról. Lehetséges. A jelenlegi kínálat által felvonultatott erről-szóló 128 millió monográfiát azonban nem vállalhatom áttanulmányozni az egybehangzás tesztelése végett. Pedig, valami effélére ma nagyon is szükség lenne. Tele vagyunk problémákkal ugyanis, s maradjunk egyelőre itt csupán a talajokat érintőeknél.

Emiatt-e vagy sem, gomba-módra szaporodnak a „talajtani-szakemberek”. Most azzal hogy ez mennyire egészséges folyamat, egyelőre ne foglalkozzunk. Vizsgáljuk meg inkább azt, hogy ezáltal alkalmasint visszaszorulásra kényszeríthetőek-e a talajokkal az utóbbi időkben előállott jelentős problémák? Hoztak-e a talajtani-kutatások olyan eredményeket amelyek alkalmasak az orvoslásra?

Messziről kell induljak ahhoz, hogy a táj teljességéről is legyen némi képünk. De el fogom vezetni az Olvasót oda, hogy lássa azt amit 1 millió publikáció is inkább csak elfed – miközben nem lelhető egyetlen olyan sem, amely a végeérhetetlen mellébeszélő halandzsán vagy az önmagát is értelmezni képtelen  szőrszálhasogatáson túl, ha megközelítőleg is, de a lényeget feltárná ezekről:

·       Mi a helyzet a „nyomelem-fronton”?

·       Van-e egy adott elemből a talajban elég?

·       Pótlandó-e avagy káros?

·       Felszívódik-e, és azt mi vezérli?

·       Mi lenne hát a helyes teendő?

Bontsuk hát az analízishez a vizsgálatainkat emígyen:

Problémák – Okozóik – Kutatások – Eredmények – Megoldások

I.) Problémák:

1)       Csökkenő termőerő

2)       Csökkenő humusztartalom

3)       Romló talaj-vízháztartás

4)       Romló szerkezet

5)       Növekvő sótartalom/ionerősség

6)       Szikesedés, sivatagosodás

7)       Erózió

8)       Megbolyduló talajélet, felborított anyag-háztartás

9)       Élő- és talaj-vizekre gyakorolt negatív (elszennyező) hatások

10)    Romló össz-vízháztartási mérleg

Odáig már többen is eljutottak hogy felismerjék: 2.) és 5.) következménye az összes többire kihatással van. A dolgok azonban keresztül-kasul hatnak egymásra: az egyik érdekében kezdeményezett beavatkozás ill. végrehajtott változtatás azonnali ill. kikerülhetetlen következményekkel jár majdnem az összes többi tényezőre nézve. Emiatt, felelőtlen, és gyakran végzetes károkhoz vezethet az ad hoc ötletelés nyomán meglóduló (rendszerint mindössze gazdasági-preferenciákhoz kötődő) talaj-beavatkozási tevékenység. Nézzük hát kissé közelebbről ezek összebogozódó összefüggéseit.

II.) Okozóik (összefügéseikben):

A) 1) amiatt áll elő mert

               i)       Nincs (minőségi) visszapótlás [csak humusz-felélő gyakorlat].

             ii)       Ha mégis van visszapótlás, az egyoldalú, aránytalan, és minőségében messze-nem optimális: ez a műtrágya [anorganikum] Ekkor ugyanis 5)-öt támogató/előidéző procedúrákkal élnek. Ennek hatásai:

·     A magas sótartalom összeomlasztja a talaj-kolloid struktúrát [] 4)].

·     Ami által a humusz-anyag kimosódása megkönnyítetté válik [] 7), ] 2)].

·     Ezen humusz-vesztéssel a talaj víz-megtartóképessége jelentősen romlik [] 3)], ami szélsőségekhez vezet. Aminek a „kivédésére” ezekkel élnek:

o  A humusz-szegény talaj gyengébb vízmegtartó-képességéből adódó időnkénti „fölös” víz ki-és el-vezetése [] 10)]. (Ami abszolút-értelemben növeli a tartós vízhiányt.)

o  Valamint „öntözéssel” [ld. C)] – ami (ha föld-alól vett) tovább súlyosbítja a vízháztartási-negatívumot [] 10)].

·     Mondani se kell: az előálló humusz-vesztés következménye további termőerő-csökkenést hoz: ] 1). (A beavatkozás tehát javítás helyett súlyosbította 1) állapotát)

·     A szervetlen sók általi kation-bőség pedig addig is jelentős-mértékben blokkolja a humusz kelációs-helyeit: ezáltal a humusz által szabályozott fém-ion forgalom bénul/torzul [] 8)].

·     A műtrágyák több ionjának [a jó víz-oldékonyságból adódóan] nagy a mobilitása, azaz [esővel, öntözővízzel] könnyen/gyorsan mozog a talajban lefele.

o  Kicsi ezáltal a célzott hasznosulás %-a [gazdasági-veszteség, pazarlás].

o  Jelentős viszont ezáltal a feldúsulásuk a föld-alatti vizekben [] 9)].

Műtrágyázásra tehát amiatt kerítenek (átgondolatlanul) sort, mert 2) fogyása következtében 1)-t korrigálni kell. Egyetlen tényező [amúgy gazdaságilag veszteséges] „korrigálásával” pedig sikerült borítani 8 másik tényezőt. Akár gyakorlat akár tudomány sugallja e beavatkozást, egyformám kárhozatos, száműzendő.

B) Ezekhez járul még az iszonyatos mértékű szántásos „talajművelés”:

               i)       a szántásokkal 2) negatívuma tovább fokozódik,

·    Hiszen a talajforgatás közvetlenül, önmagában is csökkenti a humusztartalmat, a fokozódó (humu   sz-égető) talajlégzéssel [] 2)].

·    A forgatás kedvezőtlenül hat a körülményeikhez beállt mikroorganizmus-populációra is [] 8), ] 1)]].

·    1) súlyosbodásával pedig kényszerűen belép A) műtrágyázási-gyakorlata (minden fentebb-sorolt következményével).

·    A forgatással levegőssé tett talaj vízveszteségei növekvők [] 10)].

·    A forgatás által „mezítelenné” váló talaj hőmérsékletileg is szélsőségesebbé válik.

·    A forgatás felszín-közelbe hozza a lentebb elfekvő gyom-magvakat, ami azután kemikáliákért kiált. [Ami potenciálisan 9) irányába vezet, kiváltképp C) erőltetése mellett.]

             ii)       a munkagépek sűrű járása következtében az általuk okozott tömörödéssel 4) még-tovább romlik.

C) A korrigálásra bevezetett nagybani-öntözés várt előnyös hatásai

               i)       A)ii) gyakorlata miatt nem érvényesülhetnek: ugyanis a műtrágyázás következményeiből fakadó  (talajt és föld-alatti vízbázist érintő) károk felülmúlják az időleges (és látszólagos) előnyöket.

             ii)       Viszont rásegítenek az erózióra [] 7)] és a szikesedésre [] 6)]. (Hiszen a föld-alól vett vizek só-tartalma lényegesen nagyobb akár a folyóvízénél, akár az esőnél.)

            iii)       Az (összefolyásokból előálló) eseti túl-öntözöttségből adódó iszapolódással tovább rontva 4)-en.

            iv)       Végső-soron „szakadás”[1] kialakulásához vezethet: csontszáraz köztes talajréteg alakul ki szendvics-szerűen [] 10)], a vízzel-öntözött felszíni és a mélységi talajvizes réteg között – annak minden káros következményével.

D) 9)-ért pedig alapvetően 5) előidézői a felelősek: a műtrágyák [amik menteni lettek volna hivatottak 1)-t], valamint a nitráttá és foszfáttá oxidált szennyvizek [amik a legértékesebb biomassza megsemmisítése végproduktumai; az így elvesztegetett biomassza előnyös talaj-építő és karbantartó hatásait azután az anorganikus műtrágyákkal kísérlik meg pótolni], amire C) azután „rásegít”.

…Távolról sem törekedtem a felsorolás teljességre, inkább az összefüggések egymásra-utaltságát kívántam szemléltetni…

III.) Kutatások (és haszontalanságok):

Itt az a helyzet, mint a fentebb már említett „128 millió monográfiával”.

Bemutatásul, hogy mit is nyerhet az aki átnyálazná a milliónyi oldalakat, csupán néhány reprezentatív elemmel próbálom szemléltetni az általuk már lespulnizott „Ariadné fonalát”.
A gombolyag-választásom esetlegességéért a terhet közösen kell viseljük: Az MTA-nak 2017. decemberében bekínált írásaim véleményezésében[2] akaratlanul részt kapott 3 személy* [ld. 1. Táblázat] publikációiból csemegézünk.

* Levelem (az irat-áttolási protokoll végén) az MTA Föltudományok osztályára került, s onnan érkezett a válasz. Ez az MTA X. osztálya, ahol 24 akadémikus (mellettük 5 levelezőtag, +12 külső és 20 tiszteletbeli) valamint 106 MTA-doktor [ahol ennyi a doktor ott súlyos lehet a baj] adja képessége maximumát.

A majd napvilágra bukkanó dicsfény vagy ódium szétporciózása tehát nem személyeskedő indíttatású kíván lenni, hanem egy általánosabb tudomány-állapoti tükröt tart a beletekintő felé.

1. Táblázat   (2021. februári állapotok szerint)

Nézzük, fentiek miben is jeleskednek:

Burján Balázs: 2002-ben született disszertációja [„A Pesti-síkság fiatal-harmadidőszaki és negyedidőszaki kavicsképződményeinek összehasonlító vizsgálata” címmel, és ehhez passzoló 133 oldalas tartalommal] letölthető az SZTE Doktori Repozitóriumból[3]. Senkitől sem megvonva a dolgozatban elmélyedés örömeit, az Összefoglalásból [p115] idéznék itt: „A Pesti-síkság fiatal-harmadidőszaki és negyedidőszaki kavicsos-homokos összleteinek fejlődéstörténetével kapcsolatban a kutatók között egységes álláspont máig nem alakult ki.” – Annak kiolvasása a sorokból, hogy a helyzeten ez a dolgozat sem változtatott, viszont már tényleges beleolvasást kíván.

S hogy mi további fontos búvárkodással bővíti e titkári bástya mögül a tudás-házát, arról fogalmat adhatnak legújabb dolgozatai: 2018-ban „A Nyugati pályaudvar építő- és díszítőkövei”; 2016‑ban „Az Akadémia székházához felhasznált kőzetek” munkákkal vívhatta ki környezete szenzáció-éhségét.

Bozó László:

Mivel az illető fő működési-területe a meteorológia, így bátor ugrásnak kell tekintenünk az alábbi témában a részvételét. Nem állíthatjuk bizonyossággal hogy az alább kiemelt részletek mögött ő áll teljes mellszélességgel. [Nehézkes lenne kideríteni, persze, azt is ha netán holt-verseny lenne a szerzők között – s hogy ebben az esetben vajon melyikük vállalná be a kategóriában a nyerést?] Az viszont nem tagadható, hogy a sorokhoz minden szerző adta a nevét. [Ez a szép a koprodukcióban.]

A cikk: A víztudományok szerepe a fenntarthatóságban[4], szerzői: Báldi András, Sugár Éva, Bozó László, Engloner Attila, Józsa János, Németh Tamás, Szűcs Péter, Vörös Lajos.

1.) Az Összefoglalásból ezt emelném ki: „A tudomány és az innováció találkozása az alapvető társadalmi elvárásokkal további kiemelt témákra világít rá: az új típusú szennyező anyagok, például a gyógyszermaradványok* és mikroműanyagok; a nagy tavak – kiemelten a Balaton – ökológiai egyensúlya**; az öntözés***; illetve a fenntarthatóságot támogató „okos” eszközök alkalmazási lehetőségeinek a kutatása.”

Ezen ürességtől kongó mondattal találkozva, nekem meg az lenne az innovatív javaslatom a tudomány fenti képviselői felé, hogy kíséreljenek megfelelni végre annak a társadalmi elvárásnak, hogy problémákra történő rávilágítások rövid szüneteiben legalább ismerkedjenek a már rendelkezésre álló megoldásokkal – amik ugyan mások eredményei, ám tálcán kínáltatnak: megismerésre, megvalósításra.

Összecsengésül az idézetben említett [megcsillagozott] tételekre:

* Drogok: ártalmatlanítás; Öngól, MINDENÁRON

** Bili-Balaton

*** Terv-javaslat

2.) A cikk sorai mentén haladva, szembeszökő az a jellegzetesen akadémiai-látásmód, amely a megoldások helyett az állandósuló kutatásokba óhajt menekülni. Kutatni folyton-folyvást, minden elképzelhetőt (és ott azután rettentő szárnyakat növesztenek – ha már ötleteknek végzetesen híján vannak), miként e kiemelés is példázza:

„A tó ismételt algásodása katasztrofális hatással lehet a fejlődő turizmusra, a drága infrastukturális beruházások hasznosulására, és fennáll a jelenség megismétlődésének lehetősége. [Tudjuk. Ld. Bili-Balaton 1. és 2. lábjegyzeteit.] Egyetlen lehetséges megoldás: az intenzív, multidiszciplináris Balaton-kutatás sürgős újraindítása, a tavi ökoszisztéma kulcsfontosságú elemei működésének részletekbe menő megismerése. Meg kell ismerni a meteorológiai viszonyok, a hőmérséklet, a szél, a felkeveredés hatását a víz-üledék közötti kölcsönhatásokra. Mérni kell az üledékben zajló mikrobiális folyamatok intenzitását a redoxfolyamatok függvényében, a tó vizében lebegő és az üledék felszínén élő egysejtű algák szerepét a tavi anyagforgalomban. A kutatást ki kell terjeszteni a tó vízgyűjtőjére, hiszen a tó állapotát hosszú távon a vízgyűjtő terület történései határozzák meg.”

ÉS AZUTÁN? Mert az már régóta nem titok hogy az algásodásban manifesztálódó eutrofizáció mögött a Tó foszfortartalma áll. Amit nagy-ügyesen belevezettek, anno. S azóta hiába csökkent a foszfor-input, hiába lettek a szennyvizek kerülő-úton elterelve [megyényi területet téve ezáltal ismét tönkre: OVF-jelentés]. Mert ami foszfor a Tóban van (vízben és fenékiszapban), az mindaddig determinálja a Tó állapotát amíg változás nem esik rajta. Azt pedig nem a négy-világtájra kiterjedő kutatgatás, hanem csakis a célzott és effektív kitermelés hozhatja magával. [Úgymint: lepel-iszap kotrás; tudatos halászat intenzív és kérkedő hal-betelepítések helyett; folyamatos nádtömeg-aratás…]

A „Kutatás” a fentieken semmin nem változtat. (Viszont – aszkétikussá személytelenítve és a Haladás szent-nevére mutogatva – rengeteg pénzre ácsingózik, újabb drága műszerparkokat kíván, cserébe használhatatlan publikációkkal traktál, melyek által az embrionális doktor-tantuszokból újabb felfújt hólyagok születnek.)

3.) Figyeljük meg, mind a konkrétumát mind a tudományos-mélységét ennek az útbaigazításnak: „A vízhiányos területeken a talaj nedvességének megőrzését elősegítő talajművelés* (agrotechnika) alkalmazása segíthet. A természetes vízpótlást az öntözés** egészítheti ki.”

Nehéz lenne megvédeni azt az állítást, hogy az idézett közlés nélkül erre senki nem jött volna rá. S adnak hozzá valami fogódzót? Nem, mert egyelőre töksötétben vannak; de majd a „kutatások” után… Ráadásul mellé is fognak, már itt, éspedig Öszödi-mértékkel. Amit ők öntözésen értenek (víz-kivéttel a föld-alól), annál kevés károsabb dolog van. Akik viszont ezekről már most szeretnének valami konkrétabbat, azoknak ajánlom:

* II.)B) alattiak mellett: TMMG

** II.)C) alattiakon túl: ref.1 megjelölt helyén.

4.) S íme, a végső arzenál: „A fenntarthatóságot támogató „okos” eszközök és módszerek”. Benne: szenzorika, adat-átvitel és -feldolgozás, ezekkel megspékeltve: big data, adat-felhő, deep learning, mesterséges-intelligencia, adat-bányászat, egyre okosabbra épített szenzorok-kal teleaggatott víz alatt tájékozódni és közlekedni képes robotúszóművek…

Mert azokkal tuti eljön a Kánaán (?!?).

Szűcs Péter:

A Felszín alatti vizek – A hidrológiai ciklus láthatatlan része[5] címmel jelzett tartalom nemcsak ígéretes, de a szerző fő-profiljába is vág. Érdemes hát megszondáznunk:

1.) „Bonyolítja a helyzetet, hogy a termálvizek a Kárpát-medencében sok helyen hidraulikailag összefüggenek az ivóvíz-termelésre használt rétegekkel.” (p1188)

·     Jó lenne ezt nagyfokú odafigyeléssel szem-előtt tartani, mindenféle intenzifikálás meglépése előtt. S dönteni helyesen: ivóvíz-biztonság, vagy turisztikai-bevételt növelő wellness-dagonyázás?

·     De lehetne azt is észlelni, hogy az ivóvíz biztosítható az esővízből is: s ezzel máris belecsöppentünk a negligált Vízgazda-rendszer egyik alap-elemébe.[6]

2.) „Vízgazdálkodási szempontból elfogadhatatlan, hogy az évi kb. 50 millió m³-nyi energetikai célú hévíztermelés mellett jelenleg csak kb. 4 millió m³-t sajtolnak vissza a felszín alá. A lehűlt, sokszor igen magas sótartalmú vizek eddig felszíni befogadókba kerülve okoztak jelentős környezetterhelést, illetve a felszíni vízfolyásokon keresztül elhagyták az országot.” (p1189)

Bizony, ez nagyon fontos szempont. A termálvizek elengedése (folyókkal, határainkon túlra) további tényező a hazai vízmérleg romlásában; felszíni-elöntésük pedig hatalmas léptekkel mozdítják elő a talajok nem-kívánt szikesedését.

A zajló gyakorlatokra oda-nemfigyelés egyik elrettentő példája a fólia-sátraiban és üvegházaiban év-hosszon át „primőröket” termelő Szegedi Floratom Kft. működése. A cég a fűtésre-használt termálvizét egy sokféle szennyezéssel már korábban tönkretett, lefolyástalan Holt-Tisza ágba vezeti, praktikusan meghiúsítva ezáltal az ott elindítandó meder-rehabilitációt.

A helyzet fonákságához tartozó részletek tovább növelik az eset pikantériáját: Engedélyük speciális, a szennyezőkre vonatkozó megengedett kibocsátási-értékek maximumát többszörösen is felülmúló. Többek között 600 mg/l KOI értékű elfolyó-víz felszíni-vízbe bocsátására van papírjuk[7] – amely KOI érték a tisztítatlan-szennyvizekre jellemző. De, túl ezen, az is megállapítást nyert (felhívásra, utólag), hogy az elbocsátott termálvízbe a cég belevezette a kommunális használtvizét is [hogy értse mindenki: szarral és húggyal együtt], s e mindennapi-gyakorlat is retorzió nélkül ment.

3.) „Az aszály–belvíz–öntözővíz–vizes élőhely problémakör Magyarországon tartósan nem oldható meg a felszín alatti vízrendszerek figyelembevétele nélkül. A mezőgazdaság számára kiemelkedő fontosságú, hogy a telítetlen közeg vízforgalmi és vízraktározási viszonyait még pontosabban meg tudjuk határozni.” (p1190)

A „felszín alatti vízrendszerek figyelembevétele” helyett azok FELTÖLTÉSÉVEL kellene foglalkozni. Ami pedig éppenséggel nem kutatás tárgya, hanem elkötelezett hozzáállással megvalósítandó teendő. [Erre mutató célzattal született meg a Terv-javaslat is – a VGT3-at megelőző JVK anyag hibáira is rámutatva.] – Ami, ha megvalósul, azután invariábilisan adja a mezőgazdaság szempontjából meghatározó „vízforgalmi és vízraktározási viszonyokat” – megintcsak a kutatás díszes palástja méltóságteli mutogatása nélkül.

4.) „a túlságosan sok, szennyvíztisztító nélküli kistelepülés miatt ún. szennyvíz-hidrogeológiai kérdésekkel is egyre többet kell foglalkozniuk a szakembereknek.” (p1192)

Jellemző a mai állapotokra, hogy ha egy szakma valami alapvetőt a kutya-úristennek sem ért meg (képesség és szándék ötvözetéből eredően), arra mégis nagy léleknyugalommal alapozza önálló építményeit egy másik szakma. A szakma-hierarchia eme tornyos kártyavárát egyedül az tartja meg, ha oda külső információ fuvallata beérkezése is tiltott. Így építhet a szennyvíz-szakma hamis téziseire a szennyvíz-hidrogeológia – s borítékolható hogy a sor itt sem fog megállni…[Korábbi intésem efelől: nyomul a Balneonumizmatika.[8]]

5.) „a publikációs tevékenység és ezáltal a sok esetben nemzetközi együttműködésben megvalósuló hazai hidrogeológiai kutatások nemzetközi láthatósága és ismertsége egyre növekszik.” [2001-5 évek alatt 529, míg 2011-15 között már 1237 publikáció] (p1194)

És akkor mi van? Nothing begets nothing.

A Mindent a kosárba csak hogy többnek látsszon mozgatórugója észlelhető ott, ahol a „tájszemléletű vízgazdálkodás” sűrű emlegetése mellett kilométer-hosszúságú jogi-hadova minősül tudományos szakcikké.[9] Kell-e mondanom, hogy az egésznek semmi köze ahhoz, hogyan is gazdálkodna a táj a vízzel? Az ellopott szóhasználat[10] olyannyira visszaélés-szerű, mintha csak Haynau Szeretet-otthonról beszélnénk.

IV.) Eredmények (ha úgy vesszük):

Ha most – célirányosan – eltekintünk a meddő, haszontalan, öncélú publikációktól, és az eredmények felé tapogatózunk, akkor két kapaszkodón kellene minél jobb fogást találnunk:

·     a talaj ásványi-alkotói verzatilitása megismerésén,

·     és az azokhoz kötődő szervesanyag-tartalom sajátosságain.

Ugyanis a talaj további két vitális komponense jelenlevő-arányai ezek függvényében már determináltak, egyébként pedig adottak. Merthogy:

·     az oxigén, nitrogén, és CO₂ korlátlanul rendelkezésre áll a talajjal érintkező levegőből,

·     a vízhez pedig primer-módon a helyes/okszerű vízgazdálkodás hivatott a hozzáférést biztosítani.

Mindezeket (mennyiségi-szempontból) igen tömören érzékelteti az 1. ábra:

1. ábra:   Felszíni iszapos-vályog (barna-talaj) hozzávetőleges összetétele:
A) a teljes talaj (térfogat%); B) a szilárd fázis (tömeg%). [forrás: ref.24 p46]

Külön figyelmet érdemel a mennyiségileg súlytalannak mutatkozó szervesanyag-tartalom (organic matter+biota), amely a 97%-nyi ásványi-anyag (minerals) hányad [mint elfekvő forrás] számára a voltaképpeni „kapu” [hogy ezen át, onnan a táp- és nyom-elemek forgalomba kerülhessenek], és egyben fáradhatatlan „napszámos” [hogy helyes-irányba közlekedjen az éppen-kívánatos ásványi-komponens]. Amelynek a szimpla léte a biztosíték arra, hogy a (növényi) élővilág a különféle (nyom)elemeket felvehesse.

A.) Ásványi-alkotók, nyomelem-ellátottság

A talaj ásványi-alkotói verzatilitása tekintetében egy hatalmas monográfia[11] ezekkel az útmutatásokkal lát el: „Manapság egyre nagyobb figyelem fordul az ipari tevékenység folytán a környezetben „szennyezésként” megjelenő nyomelemek elterjedésének módjára. A vizsgálatokat egyes nyomelemek toxikus jellege is indokolja, de jelentős nehézséget okoz, hogy a vizsgált régióban hiányoznak az elemek természetes elterjedésére, mint viszonyítási alapra vonatkozó adatok. Az elemek lokális koncentrációja az uralkodó kőzetektől függ, a diszperzió pedig a mállás és szállítás függvénye. Minden kőzet jellemző nyomelemeloszlást alakít ki a talajokban, üledékekben, növényekben, a felszíni és talajvizekben.” (p142)

Nem kardoskodom ugyan amellett hogy ennyit már az ókori-görögök is tudhattak, de annyi bizonyos: ez rendkívül felszínes információ. Amit a legcsekélyebb mértékben sem komplettál a 142. oldali folytatás kitérője [ahol néhány-soros felszínes példázat mögött ez olvasható: „A felsorolt kőzetek és a nyomelemek kapcsolata a természetes körülményekre vonatkozik, de ezek nehezen kvantifikálhatók és ezért némelykor a természetes eloszlás és antropogén szennyezés közötti különbség határát nehéz megvonni.”], hacsak nem a teljes-bizonytalanság növekedése tekintetében.

Kicsit sarkosabban összefoglalva tehát:

·     Hiányoznak az alap-adatok,

·     Pedig jellemző-voltuk rendkívüli egyértelműsítésekhez vezethetne,

·     Csakhát, [kapcsolatok is, alap-adatok is] nehezen kvantifikálhatók.

Emiatt, a széles-nyomtávú geológiai-sallangoktól minél jobban lecsupaszítva, olyan adatbázisokat kerestünk amelyek konkrét-bepillantást engednek az adott-lokációk minél teljeskörűbb nyomelem-ellátottságába – lehetőség szerint a jelenkorhoz köthetően.

1.) Egy feltárás tanulságai

Ebben a tekintetben kitűnőnek ígérkezik egy hazai szakdolgozat[12] célkitűzése, amely 3 alapvetően-eltérő talajtípust vizsgál, a fő-alkotók mellett 17 db nyomelem tekintetében, mind mélységi mind frakciók szerinti tartalmi-meghatározást kísérelve meg. A vizsgált talajok alap-jellemzőit a 2. Táblázat mutatja:

2. Táblázat:   a három vizsgált helyszín és talajtípusai

A Nagyalázsonyra vonatkozó eredményeket a 3. Táblázatba gyűjtöttem:

3. Táblázat:   Nagyalázsony: mélységi (cm) és porozitás-szerinti (mikron) nyomelem-tartalom (mg/kg)
[a 2. oszlop „5” értéke a 0-5 μ, a „10” jelzés az 5-10 μ, stb. közötti frakciót jelenti]

Az elemzések un. Röntgen-fluoreszcenciás (XRF) módszerrel lettek végezve, ahol az egyes elemeknek a dolgozatban megadott kimutathatósági-határait (LLD) a táblázat 1. sora jelzi. Ennek birtokában, a táblázatban előrébb-ugrasztott (piros-betűs sárga-háttérrel jelzett) értékek nem tekinthetők hitelesnek. Ami önmagában is komoly következetlenséget jelez. Ha azonban ezekhez hozzávesszük a dolgozatban fellelt 4. Táblázatbeli tételeket is, akkor a kételyek nemcsak mélyülnek, de diverzifikálódnak is:

1.	A 65-110 cm réteg sósavval nem reagál (p47) Dacára hogy az 41%-ban CaCO3 tartalmú (8. táblázat p49)	Ha valaki ennyit nem képes összeegyeztetni, annak mit jelenthet a többi kémiai-fogalom?
2.	Csak a 2 mm alatti frakcióval foglalkozott (p50)	(Ennyivel csorbul a komplettség mint célkitűzés.)
3.	Ugyan miből és mennyit vihetett el a szitálást megelőző desztillált-vizes mosás (p50)? [A hibaforrást a dolgozat Szerzője maga is elismeri.]	a) mód lenne száraz-szitálásra is. b) de meg lehetett volna elemezni a (vizsgálat-nélkül elöntött) oldatot is (miheztartás végett).
4.	Referenciák: a) nem a vezetéknevek ábécéje szerint halad a sorrend; b) Sztrókay [Kámán] prof. neve k-nélkül	[Mindez a Tanárainál is átment.]

4. Táblázat:   Néhány alapvető melléfogás a dolgozatban

Mindezek arra intenek, hogy a dolgozat mérési-eredményei interpretálásánál nem árt az óvatosság. Mivel azonban az efféle feltárások meglehetősen ritkák, élni kényszerülünk az adottakkal. Joggal feltételezhető hogy (helyes mérés-levezetés esetén) a legkisebb hibával a legkisebb frakció [ami 0-5μ] terhelt, hiszen ott az inhomogenitásból eredő bizonytalanság fellépte szinte kizárt. (Ez a frakció  a csernozjom-talajban 35-40%, az erdőtalajban 20-25%, az öntéstalajon 5-10%-nak mondott. [54-56pp]) Ezzel az adat-szűréssel készült az alábbi 5. és 6. Táblázat. Későbbi céljainkat is szem-előtt tartva, a vizsgált nyomelemeket 3 csoportra bontottam: az első 6 db
(Cr–V) a biológiai aktivitásokhoz szükséges „esszenciális” elemek; a következő 5 elem együttesére (Rb–Zr) [2 alkálifém, 2 alkáli-földfém, 1 átmeneti-fém] mint egyfajta geológiai-markerre tekintek; az utolsó 4 elem (Y–Th) [ritkaföldfémek – rendkívül hasonló kristályos-struktúrával és kémiai reaktivitással] pedig mint az előfordulási-esetlegességet pufferáló indikáló-tényező szerepel.

5. Táblázat:   Mélységi nyomelem-eloszlás (mg/kg):
3 talajtípus legfinomabb (0-5μ) frakciójában

6. Táblázat:   A felszíni talajrétegek (0-5μ frakciójában mért) nyomelem-ellátottsága (mg/kg):

összevetés 3 talajtípuson

Láthatóan e szűrés által jelentősen csökkentek az LLD miatt figyelembe nem-vehető cellák, azonban még a felszínes-áttekintés is túlzottan erős irregularitásokat mutat. Mielőtt tehát bármilyen kijelentésre ragadtatnánk magunkat, a fentiek mellé tesszük egy másik vizsgálat[13] hasonló adatait [7. Táblázat], abban a reményben hogy azok segítenek az eligazodásban. A helyszín itt egy szubtropikus Dél-Kínai sziget, ahol a bazaltkőzet eróziója volt a vizsgálat tárgya. A nyomelemek HNO₃ + HF feltárást követően ICP-MS módszerrel lettek meghatározva.

A felszíni termőréteg itt nem volt a vizsgálat tárgya; az alatta-levő kőzetben (500 cm mélységig) nem volt észlelhető durvább szakadás: fokozatos volt az erózió-keltette átmenet.

7. Táblázat:   Nyomelemek mélységi (cm) koncentrációi (ppm) bazaltkőzet természetes eróziójakor

A Dél-Kínai adatsorok két következtetést engednek meg:

                                i)       Homogén kőzet (mint kiindulási-anyag) az erózió előrehaladtával is folytonosságot mutat vertikálisan a nyomelemek eloszlása tekintetében.

                              ii)       A bazalt (és a belőle képződő talajformák) minden tekintetben jól/elégségesen ellátottak a mikroelemek mindhárom csoportjával.

Ha most ezek fényében tekintünk a 3 hazai talajféleség vertikális nyomelem-eloszlására [5 Táblázat], akkor némiképp bizonytalanabb állítások fogalmazhatók csak meg. A bizonytalanságok okai szétkülönböztetése ugyan nem egyértelmű, de kizárt hogy ne lenne köztük metodológiai és méréstechnikai eredetű is. (Erre nemcsak a már feltárt elemi hibák utalhatnak [ld. 4. Táblázat], de az is hogy a minta előkészítéséről a dolgozat nem ad információt, pedig azon rengeteg dolog múlik [ld. alább, 2.) alatt].)

a) Az esszenciális nyomelemek közül háromról (Ni, Cu, Zn), a markerek közül pedig négyről (Rb, Sr, Ba, Zr) elmondható hogy vertikális jelenlétük megszakítatlan, kvázi-homogén.

i) Szigorúan ez sem áll, hiszen a csernozjom-talaj 50-70 cm szintjén a Zr értéke hihetetlenül alacsony [~100 helyett 2 mg/kg], míg az erdőtalajon a Ni mutat 40-65 cm között értelmezhetetlenül-alacsony [<LLD] értéket.

ii) De a csernozjom-talajon a Ni és Cu értékei is egyfajta szakadást mutatnak 70 cm alatt. Míg a Zr előbbi alacsony-értéke szinte bizonyosan félremérés, addig a Ni és Cu 70 cm alatti alacsony értékei a csernozjom-talajban interpretálhatók jóhiszeműen akár talaj-rétegzettségi eredetűnek is. Ezt azonban

·     kevéssé erősíti meg hogy ugyanott a Zn értékében hasonló törés egy réteggel lejjebb mutatkozik,

·     de az sem hogy Co esetén a törés már 25 cm alatt előállna,

·     az értékek sugallta éles réteg-elválásokat pedig végképp nem erősítik meg a pufferáló csoport tagjai: míg a Th szintje csernozjom-talaj esetén végig kiegyensúlyozott, addig a Ce értéke „hármas-szakadás” szerint ugrál, a La pedig erősebb szakadást mutat 25 cm alatt mint a Co.

b) Ha ezek-után – az eredmény-centrikusságot is szem előtt tartva – a kiugróan alacsony és magyarázhatatlan értékeket falsnak tekintjük, akkor ugyan lényegesen kevésbé stabil alapokon állva de elmondhatjuk: mindhárom hazai talajtípus nyomelem-ellátottsága kielégítő mélységi-tekintetben.

Azzal a kiegészítéssel hogy pl. az öntéstalajon a Cr és Co jelenléte moderált lehet a többi talajhoz képest.

De ezt is kissé elbizonytalanítja a 3. Táblázat, amely szerint a 0-15 cm réteg 10-20 μ frakciója és a 42-150 cm réteg 45-80 μ frakciója kifejezetten magas Cr tartalmú.

c) Ha pedig csupán a felső-talajrétegre koncentrálunk (nem feledve hogy a 6. Táblázat adatai mindössze a 0-5μ frakció nyomelem-koncentrációit mutatják), akkor a kielégítő nyomelem-ellátottság képe az esszenciális elemek tekintetében szinte makulátlan.

A Cr ellátottság adataira már kitértem; a V látszólagos hiányát hasonlóképp modulálja a 3. Táblázat 42-150 cm rétege két frakciója (41 ill 102 mg/kg tartalommal); a Co alacsonyabb értékei valósága az erdőtalajban pedig a dolgozat megfelelő részének a megtapogatásával latolgatható.

2.) Elemzés: metodikák és feltárás

Nem söpörve a szőnyeg alá hogy a talált dolgozatból levonható következtetések mennyire esetlegesek, rá kell mutassak azokra a nehézségekre is amelyek a legjobb szándék és eltökéltség mellett is megnehezítik a valós-helyzet felmérését.

a) A jelenleg alkalmazásba vonható műszeres elemzési-technikák jobbára csak egymással vállvetve lennének képesek megválaszolni minden feltett kérdést. A gyakorlatban ez viszont ritkán valósul meg; így mindig figyelni kell arra hogy a kapott/közölt mérési-adat mit is jelent, hol is vannak a kijelentések érvényeségi-határai.

Az alkalmazásba-vonható elemzési-technikák:

8. Táblázat   Műszeres-módszerek: minta-igény és a nyert információ jellege

Durva megközelítésben ezek a metodikák két csoportra bonthatók.

i) Az egyik a minta teljessége oldatba-vitelét követően szolgáltat az oldással homogenizált mintára vonatkozó átlag-koncentráció értékeket – kvali/kvanti tekintetben is igen megbízható pontossággal/precizitással.

ii) A másik a minta oldatba-vitele nélkül, a minta-felületről (vagy annak [kiszemelt/szkennelt] lokációjáról) képes pontos kvalitatív-információt adni, némileg kevésbé precíz kvantifikációval. Ezek közül kiemelkedően más a NAA módszer (mint ami a felszínin túli, mélységi-információt is kínál), viszont a sugárzó-izotópok létrejötte [és elhelyezése] miatt az alkalmazás elterjedtsége visszaszorulóban van.

b) Az elemzendő kőzet/talaj-minta oldatos-vizsgálatakor nagyon nem mindegy, hogyan is értelmezi és állítja elő az oldatot az elemzést koordináló/végrehajtó személyzet. Ennek erős lenyomata észlelhető még a „IUPAC Technical Report”-ban[14] is. Ahol még a probléma érzékeltetése után is visszasodródnak a csak részleges-eredményeket adható félmegoldások felé. Illusztrációképp:

A „Report” szövegéből:

magyarázat:

„A talajokhoz és az üledékfrakciókhoz kötött nyomelemek meghatározása” „A szilárd mintákban a nyomelemek specifikációjának megértése még mindig nem kielégítő, mert a megfelelő technikákat csak operatívan határozzák meg.” „Maradék frakció: Ez a frakció főleg kristályhoz kötött nyomelemeket tartalmaz, és leggyakrabban magas koncentrációjú savakkal és speciális emésztési eljárásokkal oldják fel.”

A cikk címe is felemás: nem a teljes, csupán a kötött elemekről szól. Magyarul: egyik labor így, másik labor úgy érti a tennivalót. (Felső-törzskari operatív-döntés alapján: mindenki hozza a maga kémiai-tudását.) Rendben van, legyen részekre/frakciókra bontás is. Csakhogy a VÉGSŐ „maradék” már teljesen oldásba kellene menjen – máskülönben az is maradékot ad. Erre pedig alkalmatlan a „magas koncentrációjú savakkal” történő oldás (még a királyvizes is).

9. Táblázat   A minta-előkészítés jellegzetes (megválaszolatlan) problémái

Le kell szögezzük: A teljes oldatba-viteli eljárások a képzett vegyész számára nem ismeretlenek. A „szabványok” merev receptúrái kényszerpályáján mozgó laboratóriumok azonban lassanként már tudomást sem vesznek ezek létezéséről; pedig egyedül az ezekhez történő visszatérés a garancia a valósággal paritásban levő eredményekre.[15]

Ezekből a feltárási-módszerekből ad ízelítőt az a kompendium, amelynek az anyagára alább támaszkodni fogunk. Ezek pedig[16]:

·     olvadék-ömlesztési technikák: lúgos vagy savas, oxidatív vagy reduktív ágenssel, ha kell 1000^oC fölötti hőmérsékleten;

·     HF feltárás (különösen szilikátok esetén);

·     kombinatív technikák (utólagos frakció-egyesítéssel; vagy külön elemezve azokat, melyet algebrai vég-összesítés követ).

3.) Az alakító-tényezők

Pontosítanunk érdemes hát a ref.11-ből fentebb már idézett „Minden kőzet jellemző nyomelemeloszlást alakít ki” szentenciát egy másik forrás[17] kissé alaposabb körbejárásával:

„Az elsőrendű meghatározó tényező: a geokémiai háttér.

Bármely éghajlat esetén messze a legalapvetőbb tényező amely a kezdetektől fogva meghatározza a talajok nyomelem-tartalmát, maga a kiindulási geológiai-anyag. Legyen az a helybeli alapkőzet, vagy az üledékként a helyszínre kerülő hordalék. Ezeket legfeljebb módosítani képesek a lassanként lezajló eróziós és mineralizációs folyamatok.

Kapcsolódóan, ismételten ki kell emeljük: Ezen ismeretek partikuláris feltárásaira csakis azok a módszerek vehetők számításba amelyek valóban a talaj/kőzet TELJES-anyagáról képesek számot adni – ami tehát megköveteli a minta teljes oldatba-vitelét, legyen az eljárás a szilikátok folysavas oldása vagy ömledékes feltárási-módszer.”

Mindezt definitív-elemekkel támogatja meg a 2. ábra, amely a 4.) alatt bemutatásra-kerülő nyomelem-térkép szemelvények mélyebb értelmezéséhez nélkülözhetetlen segédlet:

2. ábra:   A talaj (és nyomelem-összetétele) formálódása/alakulása
(sárga-háttérrel az emberi-beavatkozás tényezői)

4.) Térképek és tanulságok

Ezek után megtekintésre kínálom a szabadon böngészhető Geokémiai ATLASZ-ból[18] merített alábbi térképeket, amelyek Európa nyomelem-ellátottságát illusztrálják. A 10 db bemutatásra-kiválasztott kémiai-elem közt vannak az élőszervezet létéhez/működéséhez vitálisak (Cu, Zn, V, Mo, Co), közömbösek (Y, Zr), potenciálisan kedvezőtlen (Ba), és mérgezők (Pb, Cd). Az össz-európai térkép alatt kinagyítottan mutatom hazánk és környezete-régióját is, a bennünket közelebbről érdekelhető regionalitások pontosabb követése érdekében. Az össz-európai eloszlás-diagrammot szintúgy mellékeltem; mindezeket felszíni [Topsoil: baloldalon] és altalaj [Subsoil: jobboldalon] vonatkozásban; az egyes térképek felett indikálva az alkalmazott vizsgálati-módszert és a medián-értékeket is.

A térképekről részletező-elemzés nélkül is megállapíthatók:

i) Hazánk teljes nyomelem-ellátottsága az össz-európai medián-érték körül mozog; lokálisan a Duna-Tisza köze alsó/középső-régióira jellemző a csökkentebb nyomelem-ellátottság.

ii) Mérgezési-lehetőségekkel bíró talajaink nincsenek; vitális-nyomelem hiány mindössze Mo és Co esetén jöhet szóba.

·     Molibdén tekintetében hazánk jelentős területe feltalajában mutat alacsony-szintet a térkép, ami a színkódoláshoz társuló alacsony-koncentrációval együtt már figyelmeztető.

·     Kobalt tekintetében a hiányosan ellátott hazai talajterület kiterjedésre ugyan szűkebb de számottevő.

iii) A hiány-helyzet (valódi) súlyosságát megítélendő, érdemes megfigyelni hogy Lengyelország szinte teljes területe [valamint az egykori NDK-állam domináns része] legalább ilyen súllyal érintett a Mo és Co hiányokkal (a feltalajok tekintetében is!), ám egyelőre termelőképesnek mutatkoznak ezek a régiók is.

iv) Amennyiben effektív-pótlásban kellene gondolkodni, úgy két lehetőség jöhet szóba: Magasabb Mo+Co ellátottságú talajok behozatala és szétterítése; és a magas-hatóanyagtartalmú vegyszer-importra épülő.

·     Talaj-behozatal esetén a tranzit+szállítási költségek adják a ráfordítás döntő-hányadát. Emiatt csakis közeli forrás-helyekben lehet gondolkodni. A fenti térképek tanusága szerint viszonylag-közeli Horvátországi régiók feltalajai kiválóan alkalmasak e célra: Amennyiben más, összehangolt ösztönzők is elfogadhatóvá teszik az efféle talajmozgatást, úgy racionalizált teherfuvar/vagonírozás mellett előnye, hogy a talajba geológiai-erőkkel beágyazott nyomelemek rögzülése stabil, azaz majdani kimosódási-veszteségektől kevésbé kell tartani – bár kétségtelen hogy az így behozott nyomelem-mennyiség relatíve csekély.

·     Vegyszer-import esetén a befektetés költsége pontosabban meghatározható:

o  A Mo-hiányos hazai területeink talajai az EU-mediális érték közelébe hozhatók 0,1-0,2 mg/kg Mo feljavítással. Az érintett területek (~60 ezer km²) harmada tekinthető termelő-jellegű mezőgazdasági-művelésben érintettnek. Ha a talaj felső 10 cm rétege megfelelő Mo ellátását vesszük célul, akkor ez (~2,5 kg/dm³ talaj-sűrűség esetén) négyzetméterenként 0,15*100*2,5=37,5 mg Mo kijuttatást igényel. 20 ezer km² területre ez 750 tonna molibdént igényel. Mivel a legkönnyebben elérhető molibdén-forrás, az ammónium-molibdát-heptahidrát [((NH₄)₆Mo₇O₂₄*7(H₂O)] Mo-tartalma ~50% és piaci-ára[19] (jelenleg, 1000 kg rendelés fölött) $3,90, így a hazai feltalajaink Mo-szintje szükségesnek bizonyulható megemelése vegyszer-költsége (300Ft=1$US árfolyammal számolva) 1,755 Milliárd Ft.

Ha már értelmes célokat keresünk a Vidék-fejlesztési befektetésekhez…

o  Ekkor a kihelyezési-gyakorlatot kell összhangba hozni az egyéb agrotechnikai gépjárásokkal: a rituálisan ismételgetett oldatos-spray kijuttatásával viszonylag egyenletes terítés érhető el a kívánt/művelt agrárterületeken. Innentől viszont ténylegesen kerülni kell az amúgyis helytelen direkt-öntözési technikát, összhangban a TMMG kínálta sokkalta kíméletesebb, racionálisabb és fenntarthatóbb módszerével. S ugyancsak nem elhanyagolandó szempont az elvitt (termény) részek beltartalma ásványi-komponenseinek a vissza-hozatala a földekre. Ezt pedig a Vízgazdai Alomszék/Alomátitató-telepi ürülék-feldolgozási metodikák kínálják és teszik lehetővé.

v) Kimerülés ill. mérgezési-lehetőség jövőbeni potenciális tüneteivel ott lehetséges számolni, ahol a feltalaj és az altalaj nyomelem-koncentrációja drasztikusan eltérő. Ilyen állapotok hazánk területén – a térképek tanusága szerint – nincsenek. A jelzésértékű, finomabb-különbségeket az alábbi 10. Táblázat foglalja össze.

10. Táblázat:   Viszonyított többlet(+)/hiány(–)/azonosság(~) al- és fel-talajaink közt,
a teljes-területen (Feltalaj) ill. számottevő eltérések regionálisan (Altalaj)
[Rövidítések: ÉK=északkeleti-régió, DTK=Duna-Tisza köze alsó-régió]

5.) Összevetések

Tágabb képbe helyezni hazánk talajai nyomelem-ellátottságát segít a 11. Táblázat – melynek 2. oszlopbeli „Földkéreg %” adatai a 3. ábráról becsült értékek. A táblázat utolsó (5.) oszlopában feltüntettük az 1.) alatt tárgyalt dolgozat (ref.12) eredményeit is. A táblázat 2. oszlopa cellái végén elhelyezett markerek (Ì/É/~/▬) a 3. oszlop „EU-medián” értékeihez viszonyítottan mutatják a teljes-földkéreg készleteit; míg az 5. oszlopban alkalmazott hasonló markerek a 4. oszlop (1.–10. Térképekről vett) értékeivel való kívánatos-összhang hiányának a jellegére utalnak.

11. Táblázat   Adat-összevetések: fölösleg/hiány; összhang/disszonancia

3. ábra: Elemek előfordulási-gyakorisága a Földkéregben

6.) Denudáció: avagy a valós-helyzet virtualitása

Fenti nyomelem-ellátottság mellett nehezen tűnik tarthatónak id. Béres József[20] alap-kiindulási pontja – hacsak-nem figyelembe vesszük azt a lényegi-tényezőt, amelyet (mint fentebb már többször is jelezetem) igyekezettel elegyes feledékenységgel söpör a szőnyeg alá még a szakavatottabbja is. Nevezetesen: egy-dolog a (közvetlenül/azonnal) felvehető nyomelem-mennyiség, és egészen más a talaj összes nyomelem-tartalma.

Béres József – hogy ne tékozolja el a Neki amúgyis megpróbáltatások közt megadatott kísérletes éveket – a sürgető beavatkozások elsődlegességét tartva szem előtt, eltekintett a talajszerkezeti-kölcsönhatások mélyebb feltárásától, s helyette az azonnal-megléphető értelemszerű kerülőutat választotta, egyebekben helyes felismeréssel. A fogyasztásra-kerülő élelmiszerekben mérhetően megmutatkozó, a talaj „denudációjából” [szó-szerint: lecsupaszítás] fakadó csökkent-mennyiségű vitális-mikroelem tartalomra visszavezetett malfunkciókat az emberi-szervezet működésében „étrend-kiegészítőnek” is tekinthető mikroelem-koncentrátumok adagolásával kompenzálta, sikeresen.

A talaj-kimerülés eme speciális válfajára, a növényvilág közvetítésével a talajból felvehető mikroelem-mennyiség fokozódó beszűkülése (szakszóval: talaj-denudáció) észlelése/kezelése megkerülhetetlen fontosságára Béres már kutatása korai-éveiben rámutatott: „A termőtalaj – geológiai értelemben vett – evolúcióját, illetve az élővilág szempontjából kedvezőtlen denudációját a tudomány nem kezeli súlyának megfelelően.”[21] Mi több, az ehhez vezető, egyéb-tekintetben az agrár-körökben általánosan-elfogadottan talajjavító szándékú ill. célzatú, egyoldalú N+P+K (mű)trágyázási-gyakorlat közvetlen-felelősségére is rámutatott, ha csak érintőlegesen is, lehetőségeihez képest: „a makroelemek túlzott pótlása, illetve a talajban való halmozódása a termőtalaj állapotának visszafordíthatatlan változását okozza” [ref.21, uott.].

Sem a hivatalos-tudomány sem a köz figyelme, sajnos, azóta se tért vissza ezen rendkívüli-súlyú, jövőt s fenntarthatóságot alapvetően befolyásoló tényezők átgondolásához; dacára hogy egy másik elhivatott tudós egy ideje már lényegi-pontosításokat tett ezek táján, kidolgozva s kínálva egyben a megvalósítás kivitelezhető gyakorlatát is.

Ez pedig nem más, mint Országh József vegyész-professzornak a „semmiből” 30 év alatt kerekre megalkotott Vízgazda -rendszere. Amely olyannyira közérthető, hogy a vértelen publikációkkal „kvalifikáltak” (védvonalaik mögötti lefüggönyözött zárkáikból, céhbeli alapállásukhoz kérkedően igazodva, azaz: hozzá sem nyúlva) eleve tudománytalannak tekintik. Kétségtelen, a Vízgazda eredeti előadásmódja – Szerzője célzatos választásával összhangban – valóban redukáltabb magyarázatokkal bír tudományos-vonatkozásban, ám minden kijelentése mögött már megállapodott tudás aranyfedezete áll. Amit azért azzal kell kiegészítsek, hogy esetenként az aranyfedezet adott (mázsás) tömbje nehezen váltható aprópénzre. Megvilágítom: Ahol pl. a hitetlen kérdőre-vonó „adatokat” követel*, ott emlékezetbe illik idézni: a Vízgazda egésze úgy érte el eredményeit, hogy eddig SOHA nem élvezte semmilyen formában a kutatási-támogatást. Szemben a folyamatos finanszírozást élvező kitalációs-témákkal és egyedül a publikáció-szám növelésre pedálozó szerzőikkel, akik ezzel együtt is képtelenek a téma körül félreértésekkel-teli zöldségeknél és pitiáner-érdektelenségeknél többet összehozni és felmutatni – miközben az irreleváns adattengereikre mutogatnak.

* Természetesen léteznek a Vízgazda főbb vonatkozásait messzemenően alátámasztó adatok is – amelyeket az őszinte kíváncsiságtól hajtottak rendre fellelhetnek. Például a Szürkevizet illetően (TREND[22]); vagy amely helyére teszi a xenobiotikumok komposztálás-általi effektív-lebomlása bizonyítását (Drogok: ártalmatlanítás).

De idevehető akár a jelen-dolgozat is, amely a mágikus-körbe tartozónak tekintett publikációk elméleti hibáit, hiányosságait, sekélyességeit sem rest nemcsak feltárni, de egyben kiegészítéseket is tesz azok lukait befoltozandó – bár éppúgy nem vállalja fel a mind-ragályosabb degeneráltságban tobzódó és betegesen burjánzó folyóiratokban megjelenés (illetve elsüllyedés) kétes-dicsőségét, mint az imént hivatkozott írásaim.

Ha most visszatérünk a térképek mutatta tanulságra (miszerint talajaink összes nyomelem-mennyisége elegendő tartalékokkal bír), s ehhez hozzávesszük az agrártermékeink beltartalma vizsgálataiból visszaköszönő felvett nyomelem-mennyiség 1960 óta tartó folyamatos csökkenését[23], akkor a talaj-kimerülési szimptóma (talaj-denudáció) megtapasztalt valóságát tágabb-értelemben látszólagosnak kell megjelöljük. Aminek a hátterében áll az igazi, a nagy kérdés: Hogyan s miként érhető el, hogy a talajban „elfekvő” (geológiailag masszívan kötött) nyomelem-hányad is forrása lehessen a felvehető-mennyiségnek?

Azt fentebbről már tudjuk, hogy akadályozóként ott van a műtrágyázás hamis-barát tényezője; alább pedig megkíséreljük bemutatni: Milyen szerepe van/lehet a kívánatos feltárási/felszívódási folyamatokban a talajok különféle szervesanyag-tartalmának.

B.) Szervesanyag-tartalom, funkcióik

A dolgok megismerése és feltárása menetében, alább szeretnénk annyira támaszkodni a korábban már megtett eredményekre és felfedezésekre amennyire azok módot kínálnak erre. Így az elemzést azzal kezdem hogy egy 2001-es, azóta is több kiadást megélt átfogó műből* merítem az érvényesnek tekintett megállapításokat.

* A könyv[24] tartalmai mögött álló többezres referencia-arzenál részleteiből ezúttal nem citálok; minden elmélyedni vágyó ill. hitetlenkedő elmerülhet kutatgatni az eredeti-források tartalmaiban maga is. Teszem ezt amiatt is mert feltételezem: amennyiben a forrásmunka pontosabb ill. mélyebb megállapítást tartalmazna, akkor a kompendium összeállítója sem lett volna rest a mélyebben-szántó következtetés említésével élni.

Minden egyes idézett tényrögzítéshez megjegyzést fogok fűzni – akár értékelésül, akár továbbgondolkodásra serkentőül. Amint ezen túl leszünk – értsd: a Mű kínálta bölcsességek témánkhoz-tartozó zsákja kiürül – lépünk tovább (a megszerzett ismeretekkel felvértezetten) arra a talajra, amelyen a járás biztonságát már máshonnan merítjük: térgeometria és konformáció-analízis lesznek az ottani jövés-menésben a „sétapálcáink”.

1.) Átnézeti TABLÓ

Megállapítások a Műből [I=idézett szöveg; F=fordítása; H=hozzáfűzéseim]

i) Diszkrepanciák: a Kémiai-történések matematikai-kiszámíthatósága körül:

I: Chemical equilibria of various soils have been studied and comprehensive mathematical models for the particular soil conditions are presented by Bolt and Bruggenwert. Although many papers have been published on the behavior of trace elements in soils, their chemistry is insufficiently known (p51)

F: Szerteágazó talajok kémiai egyensúlyait tanulmányozták, és az adott talajviszonyokhoz átfogó matematikai modelleket társított Bolt és Bruggenwert. Bár számos tanulmány jelent meg a nyomelemek viselkedéséről a talajban, kémiájuk ELÉGTELENÜL ismert.

H: És ez így lesz, (feltehetően még) nagyon-nagyon sokáig…

ii) Hatalmas diverzitás – ömlesztett lehetőségek:

I: The diversity of ionic species of trace elements and their various affinities to complex with inorganic and organic ligands make possible the dissolution of each element over a relatively wide range of pH and Eh (p51)

F: A nyomelemek ionos fajainak sokfélesége, valamint ezek különféle affinitási-hajlamai által szervetlen és szerves ligandumokkal képződő változatos-komplexeik, lehetővé teszik az egyes elemek oldódását meglehetősen széles pH és Eh tartományában.

H: Úgy van. És éppenséggel a humusz-anyag az, amely kismillió szerves-ligandummal bír.
[Bizonyos részletekért: Takarás II., Szörny a Tisztítás .]

iii) Minden megtörténhet – akár nüansznyi változásra is:

I: Each element can also be quite readily precipitated and/or adsorbed, even under a small change of the equilibrated conditions. (p51)

F: Bármely (nyom)elem simán kicsapódhat ill. adszorbeálódhat az egyensúlyi-helyzet legkisebb változásakor.

H: Ismétlés-e vagy sem: megerősített pofon a kiszámíthatóság vágyálmának. Ez tehát az a bizonytalanság, ami sem a papír sem a “lombik” felől közelítve soha nem uralható – viszont a kiegyensúlyozott/beállt egészséges talaj (alkalom-adtán) megtalálja a kényes egyensúlyt. – Nekünk „mindössze” az alkalmat kell biztosítanunk (akár odaadással is).

iv) A lokalitás egyedisége:

I: In soils, solubility equilibria may change significantly within a few centimeters (even millimeters) at both horizontal and vertical soil gradients. (p52)

F: A talajban az egyensúlyi-körülmények kis távolságokon belül is (cm, de akár mm) JELENTŐSEN változhatnak, mind horizontális mind vertikális irányban.

H: A ii) és iii) által biztosítható finomhangolás a térbeli-lehatárolódásokkal tehát tovább-finomodik. Biztosítva ezáltal [pl. a növény tápelem-felszívó gyökerei számára] az „erőlködés-mentes” működést: nem szükséges mérhetetlen áldozatokkal mindenütt általánosan kedvezőre hangolni a talaj egyensúlyi-folyamatait. Elegendő azt abban a szűk lokalitásban előidézni ill. beállítani, ahol erre a nyomelem felvétel ill. csere szempontjából szükség van.

N.B.: Az erőltetetten megvalósított, általánosan-ható „kedvező körülmény” kiváltotta nivellálódás vezet ama szelektivitás eltűnéséhez, amelyet a mikro-környezetben fellépő finomhangolás biztosítana a más- és más-féleképpen beálló, eltérő-egyensúlyok által. Talán éppen ez áll a műtrágyákkal mesterségesen bevitt makrokomponens-bőség kedvezőtlen hatása mögött.

v) Szerepet kér a folyamatok dinamikája is:

I: Thus, these equilibria are local and may often be quite different in various sites of the soil. Since the dynamic nature of soil components causes dissolution and precipitation, many of the minerals and amorphic solids may not be in equilibrium under soil conditions.” (p52)

F: A (szóbajöhető) egyensúlyok tehát lokálisak, s [iv) szerint] rendkívül eltérőek lehetnek a talajban egymáshoz igen közel is. A talaj-komponensek [többek között: víz, O₂] dinamikus-viselkedése, oldódások és kicsapódások szinkron egyvelege, viszont azt jelenti, hogy az eddig egyensúlyinak tekintett állapotok közel sem beállottak.

H: Tömörebben: a talajban valójában tranziens folyamatok zajlanak egy-egy időleges-egyensúly tájékán. Ez már lényegesen erősebb fogódzót kínál ahhoz hogy az i) alatt már bekopogó (matematikai) kiszámíthatatlanságot komolyabban vegyük.

S nem negligálható e figyelmeztetés arra vonatkozólag sem, hogy méricskélhet, árkusokra vethet, publikálhat tarkát és barkát a belenyugodni képtelen tudálékosság: tengernyi szüleménye nem oszt-szoroz sehol; jeltelen koporsója a tudományos-igényű folyóiratokat biznisz-szemlélettel az olcsójános-gigaüzlet posványává züllesztő publikáció-temető lesz.

Amit viszont érdemes „kőbevésni” (de inkább a mérlegelő agyban elraktározni), az a Megengedő-Lehetőség tágabb formulája: Dacára hogy az általános termodinamikai-egyensúly valamire szinte biztosan mindig kedvezőtlen, a dinamikus változások a mikro-regionalitás szintjén mindig képesek időlegesen kedvezőre alakulni.

vi) A sokféle forma (együttes) jelenlétéből adódó (további) bonyodalom/kuszaság:

I: As soils consist of heterogeneous mixtures of different organic and organo-mineral substances, clay minerals, oxides of Fe, Al, and Mn, and other solid components as well as a variety of soluble substances, the binding mechanisms for trace metals in soils are manifold and vary with the composition of soils and their physical properties. Thus, a metal may form different species according to whether it is bound to various soil compounds, reacting surfaces, and external or internal binding sites with different bonding energy. In order to assess the speciation or binding forms of trace metals in solid materials, different analytical procedures involving successive extractions have been developed. Considerable controversy has developed over selective extraction methods to determine the amounts of trace metals associated with various soil phases. Despite all the limitations of these methods, some of them have been broadly used. (p62)

F: Minthogy a talaj heterogén elegye a különféle szerves-anyagok (ásványokkal-kombinálódottakat is ideértve), agyag-ásványok, fémoxidok (Fe, Al, Mn) és egyéb alkotók, valamint elágazó-természetű oldott-anyagoknak, a nyomelemek kötődési-mechanizmusa a talajban rendkívül sokrétű, és a talaj összetételével ill. fizikai-tulajdonságaival együtt változik. Ekként, egy adott fém rendszerint több különböző formában van jelen, aszerint hogy valamely talajalkotóhoz kötött, reaktív-felülettel van kölcsönhatásban, különböző kötési-energiájú külső vagy belső pozícióban. Az adott fém eltérő jelenléti-formái megkülönböztető meghatározásaira a talajban a legkülönfélébb analitikai-eljárások lettek bevezetve, beleértve a lépésenkénti (szukcesszív) extrakciókat. Mindezen egyértelműsítési-indíttatású igyekezetek eredményei meglehetős ellentmondásokkal és kontroverziákkal terheltek. Ennek ellenére, számos metódusuk széleskörűen használatos.

H: Amit itt elsősorban észlelnünk kell, az 1.) sokféle jelenléti-állapot, 2.) különböző kötési/kötődési formák – 3.) minden egyes kémiai-elem esetében. Ezt meglehetős szemléletességgel tálalja néhány nyomelemre a 4. ábra.

4. ábra:   Nyomelemek jelenléti-formái a talajban [ref.24 p63, 1350. hivatkozása alapján]

A szemléltetettek tudatosabbá konvertálásához segíthetnek még a következők: Az egyes elemek „mezei” elérhetőségén túl [easily soluble=könnyen/azonnal oldódó; exchangeable=kicserélhető] a lehetséges forgalom bonyolításában központi-szerepük van a szervesen-kötött [bound OM] formáknak. Ezek a formák leginkább a humusz-anyagok kínálta mérhetetlenül variábilis kelát-struktúrák megvalósulásával jönnek létre, s tartják vezérlésük alatt mindazokat a cseréket, megkötéseket, feltárásokat, amelyek által az élettelen ásványi-tartalom (ideértve a nyomelemeket is) az élőlények szöveteivel kommunikál. Mégpedig abból a készenléti- ill. tartalék-rezervoárból dolgozva, amelyet az ábra alkalmasint maradék [residual] ill. oxidos [associated with oxides] frakciókként jelöl. Természetesen nem automatikusan ill. mindenkor. Csakis akkor, ha a talajbeli-állapotok a zavartalan-Természet maximális diverzifikáltságához közelítenek. Ekkor viszont azzal a szerfelett „ügyes” (és utánozhatatlan) technikával, amely minimális-erőfeszítéssel ám mégis rendkívüli-hatékonysággal dolgozik: ld. iv).

A szukcesszív-extrakciós és egyéb analitikai-módszerek újratermelődő kontroverziáihoz [IV.)A.)2.)b) alatt már megvillantott észrevételeken túl] csupán annyi lenne a hozzáfűznivalóm, hogy bárminő eredményt is adjanak, azok információ-tartalmai vajmi kevés korrelációs-átfedéssel bírnak a talajban-zajló feltárási-átadási forgalmak valóságáról.

vii) Konfúzió & korrekció. De inkább flexibilitás és alkalmazkodó-készség.

I: Humic substances are known to have both beneficial and deleterious effects on biota caused by binding or mobilization of metals. It was observed that increased trace element levels have an adverse effect on the natural regulation of the soil biota. (p74)

F: Humusz-anyagok kapcsán megfogalmazódott, hogy azok fém-ion megkötési ill. mobilizálási képességei előnyösen és hátrányosan is befolyásolhatják a talaj mikroorganizmus-szintű élővilágát. Megfigyelést nyert, hogy emelt-színtű nyomelem-jelenlét káros hatással bír a talaj-biota önszabályzó folyamataira.

I: Microorganisms are very important ecologically because they are the producing, consuming, and transporting members of the soil ecosystem and therefore are involved in the flow of energy and in the cycling of chemical elements. Thus, the microbiota is responsible for many different processes, from mobilization to accumulation of chemical elements, in soils. Although microorganisms are sensitive to both deficiencies and excesses of trace elements, they can adapt to high concentrations of these elements in their environment. (p74)

F: A mikroorganizmusok ökológiai-szerepe rendkívül fontos; ezen parányi lények léte, táplálkozása, munkálkodása eredményeképpen jön létre a talaj dinamikusan-változó ökoszisztémája, beleértve a kémiai-elemek forgalmát is. E lilliputi-sokaság felelős tehát végsősoron a talajbeli kémiai-elemek mobilizálásáért, felhalmozásáért. S bár a mikroorganizmusok érzékenynek mondottak mind a hiányra mind a fölöslegre, képesek alkalmazkodni a környezetükben előforduló magas nyomelem-koncentrációhoz.

H: Fentiekből pontosítást nyerhetünk arra vonatkozóan, hogy a talajbeli humusz-anyagok [élet-anyag] szerkezet-gazdagsága által lehetővé váló kismilliónyi különféle-energiaszintű kelát-formába komplexált fémionok nagybani-mozgatását a magasabban-rendezett forma, a talaj mikroorganizmus-közössége [élő-anyag] intézi.

Egyben arról is képet kapunk, hogy egymástól mindössze néhány-sornyira is képes ellentmondó-kijelentésekre egy respektált tudományos-munka: A kár-okozásban vétkesnek lefestett ágenshez végsősoron képes idomulni a „kárt-szenvedett”.
A negatívumot sugalló szövegrögzítés pozitív-párja ez lehetne: Elképesztően nagy a flexibilitása és az alkalmazkodóképessége eme mikrobiális csodavilágnak.

viii) Szélesebb összefüggések:

I: Organic substances play a prominent role in biochemical weathering and thus in geochemical cycling of trace elements… It seems more likely that humic and fulvic acids exhibit an activity of the same order as simple organic compounds in metal ion mobilization from soil minerals... Organic matter of soils consists of a mixture of plant and animal products in various stages of decomposition and of substances that were synthesized chemically and biologically… The amount of organic carbon in the earth as humus (50*10¹¹ t) has been calculated to exceed that which occurs in living organisms (7*10¹¹ t). The major portion of the organic matter in most soils results from biological decay of the biota residues. The end products of this degradation are humic substances, organic acids of low-molecular and high-molecular weights, carbohydrates, proteins, peptides, amino acids, lipids, waxes, polycyclic aromatic hydrocarbons, and lignin fragments. In addition, the excretion products of roots, composed of a wide variety of simple organic acids, are present in soils. (p81)

F: A talaj szerves-anyagai prominens szerepet visznek az ásványok/kőzetek biokémiai-eróziójában, előmozdítva ekként a nyomelemek geokémiai körforgalmát...Mindinkább úgy tűnik, hogy a huminsav és a fulvinsav éppúgy képes mobilizálni az ásványokba-kötött fémionokat miként azt az egyszerűbb szerves-molekulák teszik...A talajok szerves-anyaga a bomlás különböző-fázisaiban levő növényi és állati eredetű anyagok elegye, valamint olyan anyagok amelyek ezekből szintetizálódtak, kémiai-utakon és/vagy biológiai-segédlettel...Becsült adatok szerint, a Földi humusz mennyisége (50*10¹¹ t) magasan felülmúlja a Föld összes élőlényeinek a tömegét (7*10¹¹ t). A talajok szerves-anyag tartalmának túlnyomó hányada az egykor élő alkotók biológiai lebomlásából származik. A degradáció végtermékei közt a talajban egyaránt jelen vannak a humusz-anyagok, kis- és nagy-molekulájú karbonsavak, szénhidrátok, proteinek és aminosavak, lipidek és viaszok, policiklusos aromás szénhidrogének (PAH), lignin-fragmensek. Továbbá jelen vannak a talajban a növények gyökerei által termelt váladékok, melyek [közt jelentős szerepet visznek a] szimpla szerves savak egzotikus keverékei.

H: Fenti apróságokkal – ha jól odafigyelünk – igen-sok alapvető ismerethez juthatunk:

·     Megtudtuk hogy az élővilág rendszere a talpán áll (egyelőre): Kb. hétszeres humusz-feleslegből [élet-anyag] építkezik az élő-világ.

Ezt borítja az eszeveszett-iramú műtrágyázási-gyakorlat, valamint a talajforgatásos (szántásos) agrotechnikák.

·     Megtudtuk hogy ez nem véletlenszerű: minden élő visszatér (békés degradációval) a humusz-állapotba.

Ez ellen dolgozik: a Szennyvízipar, a Biogáz-termelés, az Iszap-égetés, az „energia-ültetvények”. – És a visszatérést mozdítaná elő a komposztálás minden fajtája, beletéve „apait-anyait”.

·     Megtudtuk hogy az élő- és élet-anyagok nem-akadályozott visszatérése a talajba mérhetetlen vegyület-gazdagságot produkál.

EZ adja a peremfeltételét annak, hogy kismillióféle fajtájú és energia-átmenetű kelációs-komplexek létesülhessenek, a fémionok hatékony ám mégis kontrollált forgalmához. [Ennek az alapjait taglalja majd ezen fejezet 4.) és 5.) pontja.]

·     Megtudtuk végül azt is, hogy ez a forgalom (a már forgalmazottak körbejáratásán túl) kiterjed friss nyomelem-állomány bevonására is: a humin-anyagok + növényi-váladékok képesek az ásványok valódi feltárására is. [Részletesebben IV.)B.)3.) alatt.]

EZ az a pont amely világossá teszi: az egészséges-állapotban tartott talajban nem lép fel „denudációs” jellegű nyomelem-hiány; amennyiben a talajkőzetben van az adott elemből, azt képes feltárni a talaj élet-anyagára épülő magas-diverzifikáltsággal működő rendszer.

Mindezekkel együtt, vegyük végre komolyan: SOHA nem ismerhetjük meg* sorozatos-mozzanataiban azt hogy mi is történik pontosan a talajban, még olyan aprócska-részlet esetében sem mint a mikro-elemek felvétele.

* És ez nem szégyen, vagy a tudatlanság beismerése, ellenkezőleg.

Miként a Heisenberg-féle határozatlansági-elv felismerése, vagy bármiféle negációra-konkludáló fajsúlyos tétel beigazolódása sem az:

·     NEM a vízzel-tovaúsztatott ürülék megsemmisítési-igyekezete hozza el a higiéniát, világítja meg a tiszta ész logikájával alapvető kémiai-ismeretekre mutatva a Vízgazda-rendszer[25] – sőt, ez az elvetélt iparkodás csőstül von maga után annyi további problémát, hogy a menekülő-utat sem látjuk tőle.

·     Éppen így, NEM a légköri CO₂ a felelős a „névadó-ünnepségen” Klímaváltozás-címkét kapott történések esetlegességeiért, nyert megállapítást 60 év mérési-adatai precíz feldolgozása nyomán[26] – de a hamis-vádakkal bűnösnek-kikiáltott légköri CO₂ elleni hajsza során tett elkötelező-erejű lépések olyan károkat okozhatnak, amit még elképzelni is nehéz.

Tovább megyek: e két, negációs-vonatkozásban említett tétel mélységesen összefügg.

Túl azon hogy mindkettő megalkotója „fittyet-hány” az elvárásokra (nem elrettenve a személyes áldozatvállalástól, sorsuk kedvezőtlen alakulásától sem) abban a küzdelemben, amelyben ragaszkodnak a tudomány-megkívánta valósággal-egyezés igényéhez.

Az összefüggés meglátása ma különösen aktuális: Amit a Klímaváltozás retteneteként zúdítanak mindenünnen a nyakukba [s aminek a hamis-voltát leplezi le Miskolczi eredménye], annak eredői sokkalta inkább kötődnek a Vizeink és a Talajaink általunk előidézett rombolásai visszahatásaihoz [amikre a gyógyító ellenszert az Országh-féle Vízgazda-koncepció kínálja]. Ebben a (leleplező vagy feltáró?) összefüggésben világosodhat meg a két, egymástól igencsak távolálló „renitens” eredmény messzire-gyűrűző jelentősége.[27]

ix) Légbeszéd:

I: Humic substances are of a coiled polymer chain structure and contain a relatively large number of functional groups (CO₂, OH, C=C, COOH, SH, CO₂H) having a great affinity for interacting with metal ions. (p82)

F: A humusz-anyagok csavart/tekeredett polimerlánc-struktúrához hasonlatosak, és meglehetősen gazdagok funkciós-csoportokban (CO₂, OH, C=C, COOH, SH, CO₂H), amelyek nagy affinitással viseltetnek a fémionokkal kölcsönhatásban.

H: Maga az állítás részint nyilvánvaló, részint többször elhangzott már. A zárójelben felbukkanó „újdonságról” pedig a [középiskolás is elmondhatná a] következőket:

·     A CO₂ egyszerű (gáz-)molekula, nem pedig funkciós-csoport. [Ami egy nagyobb-molekula része, s annak az adott helyen speciális-reaktivitást kölcsönöz.]
Jóindulattal legfeljebb helytelenül írt karboxilát-anionnak [-COO^–] vehetjük, ami a -COOH funkcióból képződik proton-vesztéssel.

·     A „COOH” és a „CO₂H” egy és ugyanaz: a karbonsavakra jellemző karboxil-csoport. (Ami – az előbbivel – a 6 tételes felsorlásban, immár háromszor nyert említést.)

Efféle a rendkívül-elemi botlásokon egy tudományos-kézikönyvben csak úgy léphetünk tovább, ha soha nem feledjük: a józan kritikát mindig párosítsuk a könyvbe-rögzített szöveg kijelentéseivel. E botlások meggyőzően bizonyítják hogy a kompiláló szerzőnek nem otthona a kémia tájéka; emiatt a legnemesebb igyekezete is félresikolhat: az általa közölt adatok/részletek gondosabb és értőbb utóinterpretálást igényelhetnek.

[Éppen erre irányul az én igyekezetem is… „Ó, Világmindenség, ki a titkárod vagyok” (Swift)]

x) A rögzült esetlegesség:

I: It should be emphasized that the existence of a particular site for each cation is not easy to prove because the metal may be bound to two or more ligands from different molecules. (p82)

F: Ki kell emelni, hogy bármely adott kation kötődési-lokációja helyileg igen nehezen (ha egyáltalán) pontosítható, ugyanis nem ritka az eset amikor a fématom két (vagy több) [véletlenszerű szomszédságú] különböző-molekula* funkciós-csoportjaival mint komplexáló-ligandumokkal tart kapcsolatot.

* Rögzítve ezáltal (a kötődés átmeneti-időtartamára) a makro-komponensek esetleges egymás-közelségébe sodródottságát.

H: Újabb lényeges adalék ez: mind a „lehetőségek-tárháza” növelésére, mindpedig a történések és állapotok „matematikai-kiszámíthatatlansága” mint alapvető ill. áthidalhatatlan bizonytalanság tovább-fokozásához.

[A 38.ábra képies-formában is segít a megértéshez közelebb hozni ezt az elrendeződést.]

xi) Felvételi hókusz-pókusz:

I: The evaluation of several experiments, however, elucidates that organic matter in soils has a relatively low influence on the uptake of trace metals by plants. (p82)

F: Néhány kísérlet kiértékelése mindamellett arra utal, hogy a talaj szerves-anyag tartalma csekély hatással bír a nyomelemek növények általi [közvetlen] felvételére.

I: Much evidence indicates that roots exhibit great activity in the mobilization of trace elements that are bound by various soil constituents. Roots and associated microorganisms are known to produce various organic compounds which are very effective in releasing the trace elements from firmly fixed species in soil. (p91)

F: Evidenciák sora mutat abba az irányba, miszerint a növények gyökerei rendkívüli képességekkel rendelkeznek a különféle talaj-alkotókba kötött nyomelemek mobilizálására. A gyökerek, a velük társult mikroorganizmusokkal, a leg-különfélébb szerves-anyagok váladékát termelik, amelyek azután rendkívül hatékonyan szabadítják fel a nyomelemeket a talajban kötött formáikból.

H: A két, egymásnak látszólag ellentmondó idézet-részlet ekként békíthető össze: Vegyük igaznak hogy a talaj humusz-anyagai közvetlenül nem képesek nyomelemeket juttatni a növénybe, míg a gyökerek (váladékaik segítségével) igen. A gyökerek azonban a nyomelemeket a „talajban kötött formákból” merítik – amelyek közt ott sorakoznak a humusz-anyagok által már feltárt (és általuk/bennük ligandumaikkal megkötött) nyomelemek is.

xii) Szabályozás és stabilizálás, forrás-képzéssel:

I: Cottenie et al. calculated that the humic acid of a soil containing 4% humus may bind 4500 kg Pb, 17,929 kg Fe, 1517 kg Cu, 1015 kg Zn, and 913 kg Mn per hectare. The ability of humic acid to complex with metals was also calculated by Ovcharenko et al. and expressed in grams per kilogram of humic acid, as follows: Cu, 3.3; Zn, 3.3; Co, 3.2; Fe, 3.0, and Mn, 2.6.     All of these values were determined under laboratory conditions; in a natural soil system, these proportions would be appreciably smaller.   Owing to the relatively insoluble complexes of humic acids with heavy metals, especially in an acid medium, these complexes can be considered to be organic storage for heavy metals in soils. The organic matter may act as an important regulator of the mobility of trace elements in soils; however, in the majority of mineral soils, organic matter does not exceed 2% of total soil weight; therefore, it cannot be of the greatest importance in overall controls of trace element behavior in soils.*

The environmental role of humic substances has been summarized by the Dahlem Group of Experts as follows: “Humic substances appear to exert a stabilizing effect on environmental processes, for example by assimilation and subsequent slow release of chemical compounds, they act as a reservoir of trace nutrients and contaminants. Chemical partition of chemicals into humic substances results in a ‘buffering’ of the environmental mobility of chemicals. Their function, however, as scavengers of pollutants is limited and can be overtaxed. Care should be taken not to overload the system and to prevent long-term damage which may not be apparent until remedial action becomes difficult and perhaps impossible.” (p85)

F: Cottenie és társai számítása szerint a 4% humusz-tartalmú talajban levő huminsav hektáronként 4500 kg Pb, 17,929 kg Fe, 1517 kg Cu, 1015 kg Zn, and 913 kg Mn fém-mennyiséget képes [kelát-formában] kötésben tartani. A huminsav fém-komplexáló képességét Ovcharenko és társai is számszerűsítették, kilogramm huminsavra vetítve a megköthető fém-mennyiség grammban kifejezve: Cu 3,3; Zn 3,3; Co 3,2; Fe 3,0, and Mn 2,6.   Mindezen számértékek laboratóriumi-körülményekre vonatkoznak; valós talaj-körülmények mellett az értékek a fentieknél lényegesen kisebbek.      A nehézfémek humusz-komplexeinek a meglehetősen csekély víz-oldékonysága miatt (amely a közeg savasságával tovább csökken), ezekre az ásványokból már feltárt nyomelemeket ligandumaikkal effektíve-rögzített fém-komplexekre úgy is tekinthetünk, mint szerves-anyag segédlettel tárolt nehézfém-FORRÁSokra. A szerves-anyag tehát voltaképpen fontos SZABÁLYOZÓ-funkcióval bír a nyomelemek talajbeli mobilitását tekintve. Megfontolandó ugyanakkor, hogy az ásványi-talajok zömében a szerves-anyag tartalom 2 súly% alatti*; emiatt kétségbe-vonható hogy meghatározó-szerepe lenne a talajok nyomelem-tulajdonságai kontrollálásában.

A humusz-anyagok környezeti-szerepét a Dahlem-csoport szakértői ekként foglalják össze:

·     A humusz stabilizáló hatást fejt ki a környezet folyamataira: feltárással [az ásványokból], majd lassú elengedéssel [talaj-oldatba; más szerves-anyagok (köztük pl. a gyökér-váladékok) fogadó-ligandumaik „karjaiba”] voltaképp tározók és adagolók egyszerre.
Ilyen szerepkörben a „környezetvédelmi” arculatuk kettős: nyomelem-ellátók [az élővilág egésze felé], és egyben „nehézfém” gyűjtőhelyek.

·     A felhalmozás és a lassú elengedés hányadosa által jellemzett kémiai-megoszlás az egyes-vegyületekre [azok mozgása korlátozásával] puffer-tározóként hat.

·     Ennek a puffer-tározó képességnek azonban Természet-szabta korlátai/határai vannak, emiatt a túlzott szennyezések teljes kiiktatására értelemszerűen limitációkkal bír.

·     Általában is óvakodni kell a rendszer túlterhelésétől, elkerülendő a hosszútávon előálló sérülését, amely mire észlelhetővé válik, a korrekciója nehézkes vagy éppen lehetetlen lesz.

H: Számszerű értékek meglobogtatása mellett, megtudtuk hogy azok nincsenek köszönőviszonyban a valósággal. Lehetne ez egy általánosabb-érvényű figyelmeztetés is: A laborasztal-melletti együgyű-játék és a komolykodó számolósdi felsőbbrendűnek képzelt tojakodását ki-ki hajlama és vérmérséklete szerint vegye komolyan. A lényeg ugyanis egészen másutt van: A humusz TÁROZÓ szereppel bír, és egyszersmind SZABÁLYOZÓ funkciót tölt be a talajban, többek között a mikroelemek forgalma tekintetében is. Ami a létfontosságú nutriensnek számító nyomelemek tekintetében a kellő szintű/intenzitású adagolás automatizmusát adja, a mérgezőnek számító „nehézfémek” esetében pedig azok pufferálás-általi lassú ill. csökkentett-mértékű forgalomba-jutását intézi. Mindezekkel a működés és stabilitás olyan széles/sokrétű feltételeit teremti meg, amely a talaj elenyésző-hányadú (2-8%) komponensétől elképesztő teljesítmény.

Emiatt kiemelten fontos a humusz jelenlétére, annak egészségére fokozottan ügyelni. Drasztikus hatásoknak kitéve és túlterhelten a mennyisége lecsökken, minősége, ellenálló-képessége, funkciói pedig romlanak. Amennyiben a talaj-humusz – figyelmetlenségből, vagy melléfogások sorozata miatt – jelentékenyen sérül, a megkésett korrekciós-beavatkozás rendkívüli erőfeszítéseket ill. áldozatokat kívánhat.

* Egy alapvető butaságra a fent-idézett szövegben azért rá kell mutassak. Pusztán az hogy a talaj-humusz szintje 2% körüli, nem alapvető akadály amely korlátozná pl. a mikroelem-forgalmat.

Mint ahogyan nem akadálya a ki/bemenő forgalomnak sem az, hogy a fallal körülvett erődítménynek csupán 1-2 kapuja van (s ebből adódóan a fal/nyílás arány még 2%-nál is kisebb). Továbbá a házunkba sem javallott a tetőbontás általi bejutás, pusztán attól az indíttatástól vezérelve, hogy a kalkulus szerint a bejárati-ajtó tágassága a házfalhoz viszonyított arányát tekintve a bűvös 2% alatt marad.

Sokkal inkább meghatározó a forgalom összetettségére/változatosságára nézve (még jóval magasabb humusz % esetén is) az, hogy a jelenlevő humusz vajon milyen diverzifikáltságú.

S itt jönne a képbe az, amiről az eddig köztudatba-emelt források nem adnak számot, de ami a Vízgazda elveiből és gyakorlatából fakad: növényi ÉS állati eredetű biomassza EGYÜTTES jelenléte és dinamikus KÖLCSÖNHATÁSA esetén áll csupán elő az a teljesség, amelyet minden más elrendezés nélkülöz, a legkörmönfontabb mesterséges beavatkozások és erőfeszítések ellenére is.

S ennek a kémiai-háttere is rendkívül plauzibilis: Koncentrációját tekintve az állati-eredetű szerves-anyagban [ürülék] sokkal több a nitrogén, kén és foszfor, mint a pusztán növényi-anyagokból származóban. Ebből fakad, hogy az állati ürítményekből és azok bomlástermékekből kialakuló humin-anyagok szerkezet-gazdagabbak, kelációra-képes szerkezeti-részletekben jóval változatosabbak. Az elektron-donor oxigén atomok mellett [hidroxil, karboxil, keto, éter, észter, lakton funkciók bírnak ezzel] a P/S/N donor-atomokkal bíró változatos funkciós-csoportok olyan finom-hangolású sztérikus és energia-szintű átmenetek lehetőségeit képesek generálni, amelyek nélkülük megvalósíthatatlanok.

xiii) Eloszlás, toxicitás, tolerancia.

I: The distribution and accumulation patterns of trace elements vary considerably for each element, kind of plant, and growth season.    A relatively common phenomenon, however, is the accumulation and immobilization of trace metals in roots, especially when their metal supply is sufficient. (p94)

F: A nyomelemek eloszlása és felhalmozódása rendkívüli változatosságot mutat az elemek, a növényfajták, de még azok fejlődési-stádiumai tekintetében is.     Meglehetősen gyakori az az elrendeződés, amely által a nyomelemek a gyökerekben halmozódnak fel immobilizált-formában, kiváltképp az adott fémion bősége esetén.

I: Metabolic disorders of plants are affected not only by micronutrient deficiencies, but also by their excesses. In general, plants are much more resistant to an increased concentration than to an insufficient content of a given element. (p102)

F:          Metabolikus rendellenességeket nemcsak a mikro-tápanyagok hiánya, de azok túlzott bősége is előidéz a növényekben. Általánosságban igaz, hogy míg a növények a többlethez valamiként alkalmazkodnak, a szükséges nyomelem hiányát jobban megszenvedik.

I: Microorganisms can very rapidly develop mechanisms of tolerance to excesses of trace metals. Fungi are usually more resistant than bacteria.      Toxicity of trace metals to microorganisms and microbial processes in agricultural soils has been extensively reviewed by Giller et al. The authors emphasized that the results of numerous laboratory ecotoxicological studies are the most difficult to meaningfully extrapolate to evaluate data on toxic effects that are likely to occur in the field. (p108)

F: A mikroorganizmusok [viszont] rendkívül gyorsan fejlesztik ki a saját alkalmazkodó-mechanizmusukat a feleslegben levő nyomelemek tolerálására. A gombák e tekintetben ellenállóbbak a baktériumoknál.
A nyomelemek toxicitása kimerítő áttekintését adták Giller és társai mikroorganizmusokra és mikrobiológiai-folyamatokra mezőgazdasági-talajokon. Kiemelték, hogy számos laboratóriumi ökotoxikológiai vizsgálat értelmezhetetlen és átvihetetlen abban az értelemben, hogy vajon milyen/mekkora lenne a terepen megvalósuló toxicitás.

H: Az ijesztő-mértékű variabilitás mellett is, láthatjuk, van rendező-elv: Felveszi ugyan az életfolyamataihoz nem-szükséges (alkalmasint „mérgező”) nyomelemeket is a növény, de rendszerint a gyökereibe építi.

Ahonnan, a majdani lebomlás által, visszatérnek a talaj mikro-faunájába (amelyek, fenti megállapítás szerint is, jóval kevésbé érzékenyek a túladagolási ill. mérgezési tünetekre), immár feltárt nyomelem-formákkal gazdagítva azok jövőbeni forrásait.

Ahonnan tehát nem jutnak a magasabban-szervezett élőlények táplálékláncába: virtuálissá téve ezzel megannyi hipotetikus „ökotoxikológiai” fenyegetést. (Szülessenek azok akár Petri-csészében, akár kontrollálatlan agy-impulzusokból kávés-csésze mellett)

Valóságos korlátozó-tényező lényegében csak [tényleges] nyomelem-hiány esetében áll elő. Efféle azonban – mint azt IV.)A.)4.) alatt láthattuk – hazánk művelés alatt álló területein nem áll fenn.

·     A megtapasztalt hiány eredete [ld. „denudáció”: IV.)A.)6.) alatt] feltárási-nehézségekre vezethető vissza. Amit részben a humusz mennyisége csökkenése, állaga szimplifikálódása, valamint az ezekhez vezető műtrágya-túlhasználat idéz elő. S melynek egyedüli hatékony orvoslása a teljes-értékű alomkomposzt-használat, a műtrágya-kihelyezések elhagyása mellett.

·     Virtuális denudáció állhat elő helytelen talajművelési gyakorlattal is: A szántás és a mesterséges-öntözés a talajok felső-rétegére korlátozza a hatóanyag-felvételt, miáltal azok kiürülése fokozottá válik.

Kiváltképp azzal a bevett gyakorlattal, hogy az onnan elszállított termények anyagai (benne a nyomelemekkel) az élelmiszer-stádiumot követően a közcsatornákon összegyűjtve (bizonyos eufemizált, ám nemcsak felesleges de hihetetlenül káros folyamatok erőltetését követően, a Szennyvíz-ipar által) az élővizekben végzik: jelenlétükkel szennyezési-kárt okozva ott, kimerülési hiány-kárt pedig az eredeti talajokban.

Az egésznek elejét veheti a nagybani mezőgazdaságot új, fenntartható alapokra helyező TMMG eljárás, amely kellően megválasztott köztes-termékeivel a talaj mélyebb rétegeiből hozza fel a tápanyagokat és nyomelemeket, amik a köztes-növény lebomlásával immár a feltalajt gazdagítják.

2.) Próbakő

A fentebbi i)-xiii) alatt sorolt szakirodalmi „szentenciák” – kellő érlelés nélkül – tűnhetnek „nesze semmi fogd meg jól” típusú eligazításoknak, a variabilitások mérhetetlen-sokaságú választéka fedezéke mögül. Hasznos lehet hát, ha a fenti műből kölcsönzött 5. ábrához, mint példához, értelmező sorokat fűzök:

5. ábra:   Árpa [barley] és zab [oats] nyomelem-felvétele,

a szemes-terménybe [grain] ill. a szalmába [straw].

Függően attól hogy a fém az (eredeti) talaj része [pedogenic (p)], avagy antropogén-származású (a).

(forrás: ref.24 p22, 1255 és 1018 hivatkozások)

a) Mind a 4 fém esetében az eredetileg talajalkotó-nyomelem felvétele a jobban-szabályozott: a mindenhol meredekebb egyenessel reprezentált mint p.

Tanulság: Hagyatkozzunk a talaj forrásaira (arra építsünk), hogy a növény
[külső-segítség nélkül] elkerülhesse a „túllépéseket”.

b) Minden vitális nyomelemhez rendelhető egy a növénybe-épülő minimális-koncentráció.*
Itt ez az ordináta tengely-metszetéről leolvasható: Cu~7 ppm, Zn~40 ppm, Ni~4 ppm. Amihez akkor is tartja magát a növény, ha a talaj abból hatalmas fölösleget kínál. Azaz, rendkívül erős beépített-szabályozással bír a növény azon specifikumokra amiktől a léte függ**.

* Természetesen, ehhez szükséges hogy a talaj is rendelkezzen valamennyivel.
[Amit az ábrázolás éppenséggel elnagyol.]

** Ez nyilvánvalóan hosszú evolúciós-fejlődéssel állt elő. – Csoda-e, ha (nagy-hirtelen) nem vagyunk képesek (szilánkokra „szakosított” szemüvegeken át) követni a hogyan és miért távolba-nyúló kacskaringóit?

c) A nem-esszenciális Cd esetén b) nem áll: a felvétel a szemtermésben is emelkedő. A felvétel tompítása ugyan jelentős, ám az emelkedő-linearitás azt sugallja hogy itt hiányzik néhány fék a leszabályozásból. Ennek oka feltehetően az, hogy erre a kémiai-elemre nem-rendelkezik kiforrott kezelési-mechanizmussal a növény, két okból is: számára az elem nem-szükséges; az elem előfordulása pedig meglehetősen esetleges.

d) Minden esetben megfigyelhető, hogy ha a növény nyomás alatt áll [nagy a nyomelem-készlete ill. kínálata a talajnak] akkor a raktározásban hangsúlyosabb szerepet kap a növényi szalma.*

* Ami (okszerű műveléssel) visszakerül a talajba: lebomolva beépül a feltalaj humusz-tartalmába, a beleépített nyomelemekkel együtt – kiiktatódva ekként a szemes-terményre épülő táplálékláncból.

Hasonló puffer-tározóként viselkedik a gyökérzet is – amelynek további sorsa ugyanaz mint a helyben-maradó és lebomló növényi szalmáé.

Vegyük ugyanakkor figyelembe, hogy a növényi-változatosság sok egyéb érdekességet produkál.* Így valószínű, hogy bizonyos itt észlelt szabályozások kevésbé igazak más esetben; de az sem kizárt hogy az itteni kivétel szélesebb-viszonylatban kevésbé általános.

* Léteznek olyan növényi fajok, amelyekre nemcsak hogy nem hatnak mérgezően a szélesebb élővilágban általában mérgező nyomelemek [és emiatt az előzőekben leírt szabályozások szerint ezen „mérgeket” úgy veszik magukhoz mint a kommerszebbek a vitális mikro-tápelemeket], de egyenesen felhalmozzák azokat (nemritkán a föld-feletti) szöveteikben. Ezekre a növényekre és tulajdonságaira alapozható az a talajtisztítás, amely más módszerekkel szinte keresztülvihetetlen: A kultúrnövények termesztésére veszélyeket rejthető, magas-koncentrációban jelenlevő nehézfémek a talajból velük távolíthatók eredményesen el; a tágabb módszer neve: fito-remediáció.[28]

3.) További mankók

a) Gyökérváladékok

Esett már szó arról, hogy a növények gyökerei alkalmasint igen sokféle, eltérő természetű, nemritkán egzotikus-felépítésű vegyületeket bocsátanak ki a talajba. Egy tankönyvvé kristályosodott hazai forrás[29] ezekről így szól: „A gyökerekben SZÁMOS anyag képződik és adódik le, amely befolyásolja a tápanyagok oldhatóságát és felvételét. Ilyenek… a szerves savak, foszfatázok, aminosavak, cukrok, fenolok és nyálkaanyagok.   A kibocsátott szerves savak közül kiváltképp a citromsav szerepe fontos, ugyanis különösen hatékonyan szabadítja fel a foszfort meszes talajokban*”

* Felületesség [vagy kémiai-diszlexiára utaló jel] megint. A citromsav nem „szabadítja fel” a foszfort. A citromsav [anionja, a talajt savanyító proton-leadás után] kelációs-komplexének kötésébe vonva elragadja a vas-kationt a (vízoldhatatlan, emiatt a növény számára közvetlenül hozzáférhetetlen) vas(III)foszfátból [azáltal mert nagyobb a vas-citrát un. „stabilitási-állandója”]. Ennek következtében, a hátramaradt foszfát-anion [az egyszerűsítés kedvéért párosítsuk most a citromsav által előbb leadott protonnal], mint vízoldékony foszforsav, is azonnal felvehető állapotba kerül.

De, persze, újra meg is kötődhet – ha éppen a talaj-régió mikrokozmosza dúskál vas(III)oxid ásványokban.

„A tápanyagok hiánya általában serkenti a különböző anyagok leadását a gyökérből.*”

* Ez, megrágatlanul, önellentmondás. Értelmet csakis azáltal nyer, ha mellétesszük: önszabályozó-képességű rendszerről van szó.

Amire csak „élő” ill. magasan-szervezett felépítmény képes. Ezek működését kell tehát segíteni, zökkenő-mentessé tenni [hogy ne csak „általában” legyen igaz].

Éspedig Vízgazda-elvű gyakorlati-kiegészítésekkel: alom-trágyaként visszaforgatni a talajból kivett-elemeket, [a bélflóra mikro-biomjával feldúsított] rendkívüli-változatosságú biomasszába-építetten.

b) A kőzetek biológiai eróziója

Szót kell ejtenünk egy eddig explicite még nem tárgyalt tényezőről. Nevezetesen arról, hogy az ásványi-kőzetek feltárására – másnéven: eróziójára; amelyet követően annak nyomelem-tartalma bizonyos-részletei a felvehető-formák közelségébe kerülhetnek – a szélesebben ismert fiziko-kémiai tényezőkön túl a növényvilág kevésbé-ismert erői is képesek.

Tudvalevő, hogy a hőmérséklet ismétlődő (nappali/éjjeli ill. téli/nyári) ingadozásai hatására a kőzetek kitágulva/összehúzódva repedéseket szenvednek. Az ezekbe behatoló víz (megfagyása általi térfogat-növekedése repesztő-hatásaként) a kezdeti-repedéseket tágítja/mélyíti, ami előbb-utóbb a kőzet bizonyos-mértékű aprózódásához vezet. Ezekhez a fizikai-folyamatokhoz járul a levegő és a víz közvetítette O₂ és H₂CO₃ oxidáló ill. savi oldó-hatása az aprózódó-kőzet megnagyobbodott-felületén, mely kémiai-változások továbbviszik az eróziót: elérhetőbb állapotúra alakítják az eredeti-kőzet egyes kémiai-elemeit.

A biológiai-erők – ha rejtettebben is – hasonló tettekre képesek; néha többre is.

Kétségtelen, hogy a közgondolkodásban nagyobb súlyt kapó növények többsége kívánja a kész talajt [melyet tehát az előbb leírt fizikai és kémiai erők alakítottak ki, évmilliók alatt], ám ma is léteznek olyanok amelyek képesek „a jég hátán is megélni”. Ezeket szokás pionír-fajoknak nevezni. Közülük, a tudomány világában a zuzmók vizsgálata került előtérbe; alább az ottani megállapításokból idézünk[30] [I: idézet; F: fordítás; H: magyarázat ill. hozzáfűzés]:

i) Miért éppen a zuzmók?

I: „Unlike the situation in soil, where there are more complicating and interacting factors, the zone of contact between saxicolous lichens and their rock substrate provides an ideal environment for studying the biological weathering of minerals.”

F: A talajoktól eltérően – aholis számos komplikáló és kölcsönható folyamat bonyolítaná a biológiai-erózió felismerését és nyomon-követését – a kövi-zuzmók és a nyers szikla-felület érintkezési-zónája ideális környezet a folyamat tanulmányozására.

ii) Mi is történik?

I: „intimate adhesion of lichen thalli to the rock surface and the hyphal penetration in less coherent areas of the rock cause a physical disaggregation and fragmentation of the mineral surface. Chemical weathering is essentially due to the excretion of organic acids.”

F: A zuzmó intenzíven megtapad a nyers kőzet-felületen, majd ezt követően [„gyökér-jellegű”] gombafonalai behatolnak a kőzetbe annak sérültebb-tájékain, ami [végül] a tömör-kőzet felületének a fizikai dezintegrálódásához vezet. A zajló kémiai-erózió elsőrendű kiváltói a váladékként előálló szerves savak.

iii) Mik erre a bizonyítékok?

I: „The presence of calcium, magnesium, manganese and copper oxalate crystals at the rock–lichen interface and in the lichen thalli suggests that oxalic acid, secreted by the mycobiont, is one of the most active agents of chemical alteration.   The involvement of the so-called ‘lichen acids’, a group of mainly polyphenolic compounds, as bioweathering agents has been only recently well documented.”

F: Kristályos Ca, Mg, Mn, Cu oxalátok, mind a zuzmó-kőzet határfelületén mind a zuzmó anyagában, arra utalnak hogy a gombaszövet által termelődő oxálsav egyike az eróziós-folyamatban legaktívabban ható kémiai-ágenseknek. Ugyanakkor, az un. „zuzmó-savak” (zömmel poli-fenolos vegyületek) biológiai-eróziós ágensekként való közreműködése is kezd mindjobban dokumentálttá válni.

H: Az oxálsav a Természetben előforduló legerősebb karbonsav, erőssége megközelíti az un. ásványi-savakét. Savas feltáró-képessége mellett anionja erős ligandum is. Eróziós hatékonyságában azonban így sem nélkülözheti egyéb kelátképzők [polifenolok] asszisztenciáját.

iv) Mechanizmus és további részletek:

I: „fungal hyphae penetration and thallus expansion and contraction (a consequence of the wetting and drying of its gelatinous or mucilaginous substances) are the most important mechanisms involved in physical weathering. The excretion by the mycobiont of low molecular weight organic carboxylic acids, such as oxalic, citric, gluconic, lactic acids, with combined chelating and acidic properties, and the production of slightly watersoluble polyphenolic compounds called ‘lichen acids’, able to form complexes with the metal cations present in the rock-forming minerals…”

F: A gombafonalak kőzetbe-hatolása, majd azok duzzadása és összehúzódása (ahogyan a környezet változó vízellátottsága következtében annak zselatinszerű anyaga viselkedik) a legfontosabb tényező a fizikai-erózió előidézésében.  A gombaszövet által termelt és váladékként kibocsátott egyszerűbb karbonsavak, mint oxálsav, citromsav, glükonsav, tejsav, mely savak mindegyike egyben komplexáló-tulajdonságokkal is bír, valamint a vízben kevéssé oldódó polifenolos vegyületek („zuzmó-savak”), egyaránt képesek a kőzetalkotó fém-ionokat [a kőzet anyagából kiszakítva] fém-kelátokként kötéseikbe vonni. [Ez utóbbi folyamat tehát a biológiai-erők által kezdeményezett kémiai-erózió.]

H: A zuzmók általi fizikai-erózió mechanizmusa alapjaiban más, mint a víz fagyása-olvadása által előidézett.

·     Egyrészről, az erózió általuk intenzifikálódik:

1) A régió nedvességtartalma egy év alatt lényegesen többször változik mint ahány fagyás-olvadással számolni lehet;

2) A kőzetbe-hatolt gombafonal duzzadása-kiszáradása általi térfogatváltozás
[a tulajdonképpeni repesztő-effektus] nagyobb-mérvű a víz/jég fázisváltással bekövetkezőnél.

·     Másrészről, ott is működőképes ahol nincs az év folyamán fagy.

A zuzmók általi biológiai-erózióban szereppel bíró, sorolt vegyületek közt több olyan is található amely szerepel a kommerszebb növények gyökérváladékaiban is. Így nem kizárt, hogy az i) alatt jelzett észlelési-nehézségek ellenére, a biológiai-kőzetfeltárás sokkalta általánosabb jelenség mint eddig hittük.

4.) Értelmezési-segédletek

Az eddigi szöveges-előadásmód jó-esetben hagyott maradandót a figyelmes olvasóban, de meglehet hogy a java úgy ment át rajta mint nyári-napokon a sör. A tartósabb megértéshez és rögzüléshez – vélekedésem szerint – szükséges a képies-rögzülés. A következőkben azon leszek hogy effélékkel szolgálhassak.

A felhozott ismeretek többsége az egyetemi szerveskémia-oktatás alapkurzusai része, illetve ezekből levezethető/felépíthető. Emiatt a szakirányú-vegyészek számára a felvonultatott alap-ismeretekben nincs újszerű elem, azonban a belőlük deriválható, és a talajban végbemehető folyamatokra vonatkozó következtetések mindenféleképpen azok. A nem-vegyész érdeklődők, valamint a kémiával csupán „ipi-apacs” érintkezésben levő, más területeken szakértősködők számára azonban elengedhetetlenül fontos a mutatott részletek mentén a betekintés a konformáció-analízisbe, hiszen csakis ezek által lehet megfogható azon ismeretek töredéke, amelyek valóban igazgatják a talajokban a kémiai-elemek forgalmát és felvehetőségét, beleértve a nyomelemekét is.

Ez lenne tehát a kívánatos multi-diszciplinaritás. Amely [jelen esetben] a Kémia már meglevő ismeretanyagai értelmező-bevonásával derít fényt a Talajtani meggondolások számára. – Szemben a fellengzősen és gyakorta szajkózott inter-diszciplináris kutatások definiálatlan megfogalmazásaival és ködbevesző vágyálmaival, amelyek eredmény-hozadékára sokkal inkább jellemző (a lá „inter”) a két szék között a pad alá esés.

a) Keláció és következményei:

Azonos elektron-donor képességű atomok ill. funkciós-csoportok esetén a többfogú-ligandum mindig stabilabb komplexet képez az adott fématommal mint az egyfogú: ld. 6. ábra. Ebben áll a kelát-képződés erőssége. Ezáltal képes a szervetlen sókból (és ásványi-kőzetekből) magához ragadni a fémiont a kelátképző-adottságokkal felruházott (azaz: több-ligandummal bíró, poli-funkciós) molekula. Egyfogú ligandumokként hatnak a szervetlen anionok [L= OH^–, Cl^–, CN^–, NO₃^– stb.], a többfogúak pedig a poli-funkciós szerves-molekulák végtelen sokaságából kerülnek ki.

6. ábra:   Stabilabb kelát-komplex képződés, 2-fogú ligandummal

(oktaéderes tér-geometriájú ML₆ anorganikumból)

A kelát-struktúra tehát mindig „gyűrű” kialakulásával jár, ahol a gyűrűt alkotó atomok a ligandum karjaiban levők, megtoldva az általuk komplexált M fématommal. Szerkezetileg legstabilabbak az 5 ill. 6 atom lánc-kapcsolatából álló gyűrűk. Az ezekből adódó komplexálási-lehetőségek áttekintéséhez és vizsgálatához ismernünk kell az ilyen gyűrűket reprezentáló ciklopentán és ciklohexán térszerkezeti-megvalósulásaira [konformereire] vonatkozó alapismereteket.

b) Hibridizáció és kötés-elrendeződés:

A papír mindent kibír „igazsága” vonatkozik a kémiai szerkezeti-képletek ábrázolására is. A papírlap síkján visszaadni – ha lehet, minél érzékletesebben – a térben-megvalósuló elrendeződését a molekula egészének, de akár csak egy kiemelt részletének is, nem egyszerű feladat; a legtalálékonyabb ábrázolás-módok mellett is igényel bizonyos térlátást. Ezek szem előtt tartásával invitálom az idetévedteket az alanti ábrákhoz, a belőlük-fakadó kényszerűségek és következmények felismeréséhez és nyomon-követéséhez.

A 6 C-atomos gyűrű téralkatára nézve meghatározó, hogy a gyűrűt-alkotó szénatomok közt milyen kötés létesült:

·     Ha az atomok közt ez szimpla kovalens-kötés [azaz: a legfelső elektronhéj gömb-szimmetrikus s pályáján és 3 db egymásra-merőleges henger-szimmetrikus p pályáján levő elektronok pálya-kombinációjából létrejövő sp³ hibrid-állapotú C-atomok un. s kötése], akkor a téralkat nem lehet sík. Ugyanis az ilyen-állapotú C-atom 4 kötés létesítésére képes, amelyek [a kölcsönös-taszítások energia-minimumra törekvése következtében] egy tetraéder csúcsai felé mutatnak, azaz egymással ~109,5^o-os szöget zárnak be: ld. a 7. ábrán. Ez a kötés és irányultság valósul meg az etán, a víz, az ammónia molekulákban, és a ciklohexán alkatában is: ld. a 8. ábrát.

·     Ha viszont mind a hat gyűrűt-alkotó C-atom un. sp² hibridizációjú [azaz: s, p_x, p_y pálya-összetevőkből jön létre], akkor az egyes szénatomok csupán 3 db kovalens (s  típusú) „vegyértékkel” bírnak. Az ezek által létrejövő kötések egymással 120^o-os szöget zárnak be, és egyazon-síkban helyezkednek el: ld. a 7. ábrán, alul. [Ez is a fentebbi energia-minimumra törekvésből adódik.]

Erre a síkra merőleges a harmadik, az előbbiekben nem-hibridizált p_z pályából kialakuló, „kettős-kötéshez” vezető, un. p kötés.

Ennek megfelelően alakul az etilén, a karboxil-csoport (-COOH), vagy éppen a benzol sík-alkata [ahol a szomszédos p kötések 6 db elektronja további delokalizációjával jön létre a rendkívül-stabil un. aromás-gyűrű]: 8. ábra.

7. ábra: pálya-hibridizációkból kialakuló geometriák

Gyűrűs elrendeződésben tehát 6 db sp³ szénatom a ciklohexán cikkcakkos struktúrájához vezet, míg 6 db sp² szénatom a sík-alkatú benzol molekulát adja: ld 8. ábra. Érdemes még észben-tartani (a továbbiak alaposabb megértéséhez), hogy sp³ szerinti térszerkezetű a H₂O és NH₃ nyomán a hidroxil- (-OH) és az amin- (-NH_2, -NR₂) funkció [a donor-atomok magános-elektronpárja(i) révén], míg sp² szerinti sík-alkattal bír az etilén-alkat, a karbonil (>C=O) és a karboxil- (-COOH) funkció.

8. ábra:   sp³ és sp² típusú  szerkezeti-elemek

c) A Ciklohexán konformációi, alap-effektusok:

i) Szék/kád-forma; axiális/ekvatoriális-pozíciók

A molekula dominánsabb szék-formája ~6,5 kcal/mól értékkel stabilabb a kád-formánál: ld. 9. ábra. [Az átalakulásnak vannak köztes-formái („fél-szék”, „csavart-kád”) amelyek itt érdektelenek.]

9. ábra:   szék°(kád)°szék konformerek egymásba-alakulása

A szék°kád kisenergiájú átmenet így utat biztosít a két (egymással tükörképi) szék-forma közt megvalósulható átalakuláshoz. A szék-formánál megfigyelhető, hogy a gyűrűhöz kapcsolódó atomok/atom-csoportosulások [szubsztituensek] térállása jellegzetesen kétféle lehet: a 6-tagú gyűrű képzeletbeli-síkjára merőleges (axiális), vagy éppenséggel a síkhoz közelálló (ekvatoriális). A szék°(kád)°szék (kevéssé-gátolt) átmenettel így az eredetileg axiális szubsztituensek ekvatoriális pozíciókba mennek át, és viszont: ld. 10. ábra.

10. ábra:   a) axiális/ekvatoriális pozíciók;   b) és átalakulásuk

ii) A sztérikus effektus

1 db metil [-CH₃] szubsztituens esetén a szék°szék átmenetből előálló két konformer között lényeges stabilitási-különbség van. A dinamikus-átalakulás egyensúlyában az ekvatoriális-pozíciójú metil-csoporttal bíró konformer van túlsúlyban, az az energetikailag kedvezményezettebb (1,8 kcal/mól-lal): ld. 11. ábra.

11. ábra:   Az ekvatoriális -CH₃ kedvezményezettsége

Az ok az axiális-helyzetű metil-csoport (egyik) hidrogénatomjának a túlzott térbeli közelsége a szék-alkat ugyanazon térfelén levő két db axiális H-szubsztituenshez. Az egymással kémiai-kötésben nem-álló, ám a térben túlzott-közelségbe kerülő atomok kölcsönhatásából adódó taszító-hatás [szakszóval: non-bonded interaction] miatt az ilyen állapot/konformer kevésbé stabil. Számos más elrendeződés (és természetesen minden egyéb szubsztituens) esetén is felléphet ilyen taszításból eredő destabilizáló sztérikus hatás.

iii) Az anomer effektus

A sztérikus-hatásokat megbonyolíthatja, ha mellette elektronikus-effektusok is fellépnek. Ilyen helyzet áll elő, ha a 6-tagú gyűrű magános-elektronpárral rendelkező hetero-atomot is tartalmaz [N, O, vagy S], s ugyanekkor a gyűrű hetero-atomjával szomszédos C-atomhoz pl. -OMe (de akár a szimplább -OH) szubsztituens csatlakozik. Az ekkor fellépő anomer-effektus, az 12. ábrán mutatottak szerint [ahol a hetero-atom oxigén – miáltal a 6-tagú gyűrű neve pirán-váz], túlkompenzálja a pusztán sztérikus-effektus alapján várt kedvezményezettséget: általa az axiális -OMe szubsztituenst tartalmazó konformer kerül túlsúlyba.

12. ábra:   Az anomer-effektus a térigényesebb -OMe csoportot

 axiális-pozícióba igazítja.

A jelenség atom/molekula-pálya kölcsönhatásain alapuló magyarázatát a 13. ábra szemlélteti. A gyűrűbe-kötött (s emiatt rögzítettebb) O-atom körüli magános-elektronpárok [melyek a környezet legmagasabb energia-szintű (tehát legaktívabb) betöltött pályáját adják: „HOMO” = Highest Occupied Molecular Orbital] mélyebb energia-állapotba kerülhetnek, amennyiben mozgásukhoz nagyobb tér-szegmens biztosíttatik. Az ehhez szükséges, két-atomra kiterjedő pálya akkor állhat elő, ha az -OH szubsztituens axiális-pozíciót foglal el. Ekkor ugyanis kínálkozik az ábrán ]‑val megjelölt C-O kötés legalacsonyabb betöltetlen pályája (s*) kötésre-alkalmas nagyobbik-nódusza [„LUMO” = Lowest Unoccupied Molecular Orbital] az átlapolásra. [Ami tehát értelmezhető egyfajta intra-molekuláris HOMO–LUMO kölcsönhatásként.] Hasonló (kiterjedtebb pályát eredményező) átlapolás [az O-atomhoz lokalizált nem-kötő magános-elektronpár (n) pályája és az üres (tehát rendelkezésre-álló) s* molekula-pálya között] ekvatoriális -OH pozíció esetén nem jöhet létre a kedvezőtlen térállások következtében, a gyűrűbe-kötött O-atom semelyik magános-elektronpárjával sem. [Melyek irányultsága – miként az jelen alfejezet b) pontja alatt elmondottakból következik – tetraéderes].

13. ábra:   Az anomer-effektus mögötti hiperkonjugáció

Az ilyen jellegű nªs* részleges-kötésből adódó stabilitás-növekedés neve hiperkonjugáció; maga a több-atomra kiterjedő elektron-eloszlás általi mélyebb energia-állapot felé törekedés folyamata pedig a delokalizáció.

Mivel a kvantumkémiai ab initio számításokkal nyerhető „valódi” molekulapályák felől a fenti-típusú indoklások gyakran kapnak kritikát (miközben maguk előrelépést nemigen hoznak), helye lehet az anomer-effektus más-alapú magyarázatának. Igen kézenfekvő ezek közt a molekulán-belüli dipólusok összevetésén alapuló: ld. 14. ábra.

14. ábra:   Az anomer-effektus mögötti dipól-dipól taszítás elkerülése

Fenti molekula két dipólus-centruma [a 2 db O-atom – lokalizált, nem-kötő (n) elektronpárjai révén] ekvatoriális -OH esetén egymást taszítja, míg axiális -OH esetén nem. Az axiális -OH pozíciójú konformer tehát stabilabb; amit makro-viszonylatban az jellemez hogy a molekula eredő dipólus-momentuma is minimalizált.

iv) Egy élő példa

Lássuk, mire lesznek alkalmazhatók a fenti tudás-részletek.

A Természetben igen sok helyen (és jelentős tömegben/gyakorisággal) fordul elő a D‑glükóz molekulája. Leszámítva az élettani-funkcióit, valamint azt hogy a táplálékainkat adó fő szénhidrát (keményítő) és a rostos növényi-anyagok jelentős része (cellulóz) belőle mint monomerből épül fel, a megelőzőekből már azt is tudjuk hogy a nyomelemek felvételéért felelős gyökérváladékok között is megtalálható. A nyomelem-felvevő ill. közvetítő képessége tehát a molekula kelátképzési adottságain és a konformerei által támogatott lehetőségeken múlnak. Ezekről képet alkotandó szükséges a betekintés a valódi térszerkezetébe. A 15. ábra szemléltet egy rakás szerkezet-ábrázolást ugyanazon molekulára [figyelemmel arra is, hogy un. belső fél-acetál képződéssel a valóságban (pirán-vázas) gyűrűs-állapot alakul ki]:

15. ábra.   D-Glükóz: szerkezet-ábrázolások

Nem kétséges, hogy a rögzített-konvenciók helyes értelmezésével és következetes alkalmazásával – folyamatról-folyamatra – bármelyik felírás alkalmas egyértelmű állapot rögzítésére; mégis, a ciklohexán szék-alkatát a középpontba helyező ábrázolás az amely láttat is. Pl. általa könnyűszerrel észrevehető, hogy az anomer-kedvezményezett 1C-axOH- konformer nem válthat át szék°szék átalakulással a sztérikusan-kedvezményezett 1C-eqOH- konformerbe, mert ezáltal a nála nagyobb térigényű és sztérikusan éppen kedvezményezett 5C-eq6CH₂OH- szubsztituens axiális-pozícióba kényszerülne. A glükóz molekula sajátossága, hogy a 1C-axOH- ° 1C-eqOH- váltás mégis lehetséges. A folyamat a cukor-molekula un. fél-acetálja gyűrű-felnyílása, a szabaddá-vált aldehid-csoport (‑CH=O) 2C-1C s kötés tengely-körüli nem-gátolt elfordulása, majd ismételt fél-acetálba záródás lépéseken át zajlik. Az egyensúlyi-reakció elnevezése mutarotáció, s a 16. ábrával szemléltetett. Az anomer-effektus léte nyilvánul meg a glüko-piranóz végállapotok 36:64 arányaiból – amely (számítások szerint) 11:89 lenne ha csupán a sztérikus-faktor nyomna a latban.

16. ábra.   D-Glükóz mutarotációja

De hogy ne legyen ennyire egyszerű a helyzet, arról gondoskodik a molekula-szerkezetből eredő flexibilitás. A glükóz 1C centrumon levő aldehid-csoportja nem kizárólag az 5C atomhoz kapcsolódó -OH funkcióval képes 6-tagú gyűrűs fél-acetált (pirán-vázat) képezni, de alkalmas erre a 4C pozícióhoz kapcsolódó -OH csoport is. Ekkor viszont 5-tagú a létesülő fél-acetál gyűrűje (a kialakult szerkezet pedig glüko-furanóz: ld. 17. ábra), mely szerkezet visszaterel bennünket az 5-tagú alifás gyűrűs-szerkezetet reprezentáló ciklopentán struktúrái megismeréséhez.

17. ábra.   D-Glükóz gyűrűs alkatai:

5-tagú furanóz és 6-tagú piranóz

d) A Ciklopentán-struktúra:

A ciklopentán molekulájáról a geométer azt vélné hogy az sík-alkatú kell legyen, hiszen a szabályos ötszög szomszédos-oldalai egymással 108^o-os szöget zárnak be – ami csaknem azonos az sp³ állapotú C-atom s kötései 109,5^o-os irányultságával; tehát a szög-torzulásból adódható molekulán-belüli feszültség minimálisnak tűnik. A téralkat alakulásába azonban beleszólnak a gyűrű C-atomjaihoz kapcsolódó H-atomok is, amelyek viszont sík-alkatú gyűrű esetén egymással mind un. „fedő-állásba” kerülnek – aminél létezik energetikailag kedvezőbb elrendeződés is.

A térlátás elősegítését nagyban elősegíti az un. Newman-projekciós ábrázolás, melyre a továbbiakban is támaszkodni fogunk egy-egy mikro-környezet pontosabb térszerkezete megítélésekor. Két szomszédos (egymással s kötésben álló) sp³ állapotú atomhoz kapcsolódó 3-3 szubsztituens elrendeződése végleteit szemlélteti [az etán molekula példáján keresztül] a 18. ábra:

18. ábra.   A térbeli-elrendeződések sík-ábrázolású láttatásai

A non-bonded interaction taszító-erői nyilvánvalóan a fedett-állásban a legnagyobbak. Ez a kötő-atomok s 1C-2C kötés-tengelye körüli elforgásával csökken, s a legkisebb molekulán-belüli taszítás a nyitott-állásban lesz.

Ha mind a 6 szubsztituens H-atom, akkor a fedett-állás 2,9 kcal/mól értékkel instabilabb a nyitottnál. A fedett vs. nyitott állások közti energetikai-különbség a szubsztituensek méretével természetesen nő.

Azt hogy mennyire hasznos ez az ábrázolásmód, példázza a 19. ábra a fentebb már diszkutált ciklohexán kád és szék alkata Newman-projekciós szemléltetése, mely alapján a fentebb-tárgyalt sztérikus-effektus [azaz: az axiális-pozíciójú nagyobb-térigényű szubsztituens kedvezőtlen irányultsága] sem kíván bővebb magyarázatot.

19. ábra.   A ciklohexán 2 fő konformere [a) kád, c) szék]:
 Newman-projekció szerint [b), d)]

A ciklopentán-váz sík-alkattal szembeni kedvezőbb energetikai megvalósulásait a 20. ábra foglalja össze. A mindenütt fedett H-atom állású sík-alkat helyett a valóságban a boríték ill. a csavart konformerrel kell számolni. Ezek által nemcsak a H-atomok fedett-állású helyzetei nyernek enyhülést, de a sík-alkatból adódó 108^o is szétnyílhat a legkedvezőbb 109,5^o-ra.

20. ábra.   Ciklopentán alkatok

A boríték-konformer szubsztituens-irányulásai pontosabb érzékeltetését a 21. ábra adja, Newman-projekcióval.

21. ábra.   5-tagú gyűrű, feszültség-mentes nyitott-állású H-atomokkal:

boríték alkat Newman-projekció szerint

e) Keláció és anelláció

Fentiek birtokában már nekifeküdhetünk összerakni a képet.

Tudjuk hogy a kelátképzéshez (legalább) 2-fogú ligandum szükséges; valamint észleltük (a D-glükóz példáján keresztül) azt is, hogy a Természet-játékaként a többfogú-ligandum a szimpla sugallat ellenére ciklikus-formában van jelen – s hozzá kell tegyem: ez távolról sem megy ritkaság-számba. Ez viszont azt jelenti, hogy a keláció megvalósulásával a kialakuló 2 db gyűrű rendelkezik közös atomokkal: ezt a jelenséget anellációnak ill. áthidalásnak nevezzük [2 db ill. több közös atom esetén]. Néhány ilyen struktúrát mutat a 22. ábra, amelyekhez a következőket fűzzük:

22. ábra: Néhány anellált kelá-tgyűrű, ciklohexán-vázhoz [M=fém-atom]

A 6-tagú gyűrű változatlannak-tekintett szék-alkata mellett, viszonylag könnyen észlelhető hogy

·     I) esetében az anellált 5-tagú gyűrű alkata boríték [a 2C-1C-O atomok szekvenciája adja a boríték „fülét”],

·     III) esetében az anellált 6-tagú gyűrű alkata a már ismert stabil szék-forma,

·     IV) esetében szintén szék-formák állnak elő az anellációk eredményeként, ezúttal 3 db: az általuk megvalósuló nagyfokú-szimmetria egyben különleges stabilitást kölcsönöz a szerkezetnek (adamantán-struktúra).

Egyedül II) 5-tagú gyűrűje esetén marad a kérdés: vajon ez fantomkép, avagy az 1a,2e irányultságú fogakkal bíró ligandum képes-e a fentebb bemutatott feszültség-mentes 5-tagú gyűrűk valamelyikébe kötni az M fém-iont?

Vegyük észre, hogy a ciklopentán boríték-alkata Newman-projekciós ábrázolása [ld.: 21. ábra] kétféleképpen is kiegészíthető, ahogyan azt a 23. ábra mutatja:

23. ábra: A ciklohexán-anelláció lehetőségei

Mindkét kiegészítésben felfedezhető a ciklopentán-vázhoz anellált szék-alkatú ciklohexán-váz: elég a bekeretezett molekula-részleteket összevetni 19. d) ábrájával. A 23. b) ábra alapján viszont egyértelmű, hogy a ciklohexán-vázhoz 1a,2e állásban anellálódik az 5-tagú ciklopentán-gyűrű, ami viszont azt jelenti hogy a 22. ábra  II) képe létképes konformert takar.[30]

Néhány kiegészítést szükséges még tennem.

Kegyes csalásnak tűnhet, hogy a ciklopentán 21. ábrabeli Newman-projekciójában a [hátulsó] fölső H-atom pozícióját szigorúan axiálisnak vettem, midőn azt a 23. ábrán kiegészítettem szék-alkatú ciklohexán-vázzá. A kérdéses szubsztituens irányultságának a minimális-deviációja a tökéletes axiális-pozíciótól vihet ugyan némi feszültséget a ciklohexán szék-alkatába, de attól az még létezik. De nézhetjük a dolgot a másik végéről is: Ha az anellált ciklohexán szék-alkata kevésbé tűri a szerkezete torzulását, akkor a kérdéses szubsztituens pozíciója a valódi axiális irány felé tolódik. Ez a hozzá anellált ciklopentán-vázra nézve mindössze annyit jelent, hogy annak boríték-alkata átkényszerül a csavart-alkatba. Arra hogy ez életszerű, demonstratív [az e,e anelláció esetére] a ciklopentán csavart-alkatát szemléltető 20. ábra értelemszerű kiegészítése az alábbi 24. ábra szerint. [Az a,e anelláció átlátása maradjon „házi-feladat”.]

24. ábra. Ciklohexán–ciklopentán (e,e) anelláció:
szék-alkathoz csavart-alkat

Nem lehet az sem érdektelen, hogy az 5-tagú gyűrű a kád-alkatú 6-tagú gyűrűvel is sikeresen anellálódhat, amint azt a ciklopentán boríték-konformere [21. ábra] kiegészítése szemlélteti a 25. ábrán:

25. ábra:

Ha ehhez azt is hozzávesszük, hogy a boríték-alkat csavart-formába enyhülése egyben a 6‑tagú gyűrű kád-alkatát is némileg csavartabb állapotba kell hozza, akkor már csak azt a részletet kell hozzávegyük aminek a tálalása korábban [4.)c)i) alatt] még idő-előtti volt. A ciklohexán konformer-átalakulásai teljes-képe [26. ábra] mutatja, hogy a csavart-kád [B1, B2] konformer energetikailag kedvezőbb alkat a (szimmetrikus) kád-alkatnál [C].

26. ábra.   Ciklohexán: szék – fél-szék – csavart-kád – kád   konformerei

Azaz: A kád–boríték anellált szerkezet [ld.: 25. ábra] valóban tovább stabilizálódhat a csavart-kád–csavart anellációba. S hogy vajon kell-e, és mikor, a kedvezőtlenebb kád-alkat előfordulásával a valóságban valaha is számolnunk, az bizony a kelációra módot-adó ligandumok összességétől, és egymáshoz-viszonyított helyzetétől, ténylegesen függhet.

5.) Keláció égre-földre

a) Citromsavas kínálat

A sikeres kelációt eredményező több-fogú ligandum alap-vegyülete nem feltétlenül kell ciklusos legyen A gyökérváladékok által termelt citromsav [27. a) ábra] például nem az, mégis igen-hatékony koordináló-képességgel bír. A Fe(III)-ionnal alkotott dimer kelát-szerkezetét a 27. b) ábra illusztrálja[31]:

27. ábra:   a) Citromsav; b) vas-citrát dimer

A két-molekula citromsavval létrejött struktúrában viszont már csőstől van anelláció. A 2 db kelációba-fogott ferri-ion oktaéderes-elrendezésű koordinációja [az alap-struktúrát ld. a 6. ábrán] mindkét citrát-anionot 2-db anellált 6-tagú gyűrűbe kényszeríti, amihez járul még a citromsav középső C-atomjáról induló karboxil-funkció által kialakított 2 db 5-tagú gyűrű – amely ugyanazon komplexált citromsav-molekula egyik 6-tagú kelát-gyűrűjéhez 1,3 áthidalással, míg a másikhoz anellációval kapcsolódik. A dimer-komplex középső, 4-tagú gyűrűje viszont szög-feszültségekkel terhelt. A Fe(III) oktaéderes koordinációja O-Fe-O kötésére ugyanis 90^o az optimális [ld: 6. ábra]; a citromsav középső C-atomjáról induló -OH csoport deprotonált anionja viszont – legalábbis a 27. b) ábra sugallata alapján – sp² hibridállapotúnak tűnik. [Ekkor a C-O kötés valamint az O-atom 2 db magános-elektronpárja adná a síkot, amelyre merőleges a hibridizációból kimaradó p_z pálya – ez járulhatna hozzá (kvázi delokalizációt kínálva) a további stabilizálódáshoz.] Ez viszont 120^o-os Fe-O-Fe szög-elrendeződést kívánna. E két tényező együttesen a FeOFeO sík-négyszög kötéseire jelentős szög-torzulást ró [2*90^o+2*120^o=420^o  360^o] – még akkor is, ha joggal tesszük fel hogy a szóbanforgó O-atom sp² hibridizációja távolról sem szimmetrikus-szerkezetű, miáltal a kérdéses Fe-O-Fe szög értéke jelentősen képlékenyebb. A hiba ugyanis a képletben van.

A valódi térszerkezetet[32] a 28. a) ábra mutatja. A szóbanforgó 4-tagú gyűrűben [mely tehát a papírlap síkjában van] ugyanis mindkét O-atom sp³ hibridállapotú. [Emiatt az O3 atom kötése a C3 atom felé a papír síkja fölé mutat, míg az O3* atomé a C3* atom felé lefele – s aminek a vonzataként a két citromsav-molekula a FeOFeO 4-tagú gyűrű síkja ellentétes-térfeleire szorul.] Így az alap-kívánalmak mellett (O-Fe-O szög oktaéder-diktálta 90^o-os, és az O-atom sp³ állapota miatti 109^o-os kötés-szöge) már kisebb a sík-négyszögben a szögtorzulási-kényszer. A valóságban a O-Fe-O kötésszög [a vegyület kristályos állapotában, röntgen-diffrakciós meghatározás által] 78^o; így a sík-alkatú  4-tagú gyűrű esetén a Fe-O-Fe szög 109^o-ról csupán 102^o-ra kell torzuljon.

N.B.: Ez a szerkezet abban is különbözik a 27. ábrán sugallttól, hogy itt a hatodik ligandumként koordinált H₂O molekula O-atomja [O1w] a 4-tagú gyűrű síkjában van, míg a megtévesztő 27. ábra azt a síkra merőlegesen helyezi el [felfelé ill. lefelé]. – A tényleges helyzet e dimert illetően egy parányit cizelláltabb, amint azt 7 évvel későbbi, precízebben megismételt kötés-szög mérések rögzítik, 2001-ből.[33]

a)

b)

28. ábra: A valódi   a) Vas-citrát dimer   b) vas-citrát trimer

Van azonban egy nagyobb bibi is: a citromsav a vassal nem csupán a fenti dimert képes alkotni. A 28. b) ábra a kristályosan-izolált molekula (trimer-)anionját [Fe₂(Hcitrát)₃]^3– szemlélteti. De vajon miért „szórakozik” így velünk a Természet? Miért nem elég neki a dimer? Vessünk egy pillantás ide: Hogyan is valósul meg a citrát-trimer esetén a taglalt 4-tagú gyűrű? A Fe1-O33-Fe2-O23 atom-szekvenciáknak még a síkbeli ábrázolása is jelzi, hogy a négyszög nem sík-alkatú: azaz, szög-torzulási kényszer itt nem áll fenn, így a szerkezet [ezen részlete] energetikailag kedvezőbb-stabilitású.

Pontosabban: NEM sík-alkalú semelyik 4-tagú gyűrű amely a két Fe-atom és az O13, O23, O33 atomok részvételével létrejött. Az 5 atom által meghatározott ál trigonális-bipiramis alakzatban mindegyik O-atom felveheti az sp³ hibridállapotára jellemző 109^o-os kötésszöget amellett, hogy a szembenálló két gúla Fe-atom csúcsaiból induló, a gúlák lapjait alkotó háromszögek rendre mind nemcsak egyenlőszárúak, de egyben derékszögűek is – a Fe-atomok körüli oktaéderes-elrendeződés kívánalmainak.

Tehát, a trimerben nem kell előálljon a dimerre jellemző szögtorzulás. Meglehet, hogy ez a dolgok előidézője. Egyszerű „regulák” mentén masíroz a Természet, csupán nekünk okoz nehézségeket a mutatkozó (végtelenül-változatos) alakzat.

Úgy vélem, ez a citromsavas-kitérő, bemutatásképp, elég lehetett némi impressziót nyerni ahhoz hogy megítélhessük: 1) a tudásunk korlátait; 2) a talajtani felkent „magyarázatok” részlet-hiányos (netán blöff-szerű – ahogy tetszik) voltát. Amelyek semmitmondó tirádákkal altatgatva próbálják katedrákról okítani a tudomány mindenhatóságába [vagy annak félművelt mitugrász bitorlóiba] vetett hitűeket, ilyesfélékkel komolykodva: „majd pedig a gyökér által termelt citromsav, magához kötvén a föld vasát, beviszi azt a sejtfalon át a növénybe…” (A kép, persze, valami-módon igaz; de HOL van ez a dolgok molekuláris-szintű megértésétől?)

Emiatt is, meg a még megtehető ám feleslegesen szószaporító okoskodások elkerülése végett, mostantól nagyobb-léptékben haladunk. Persze, mindenki szabadon alkalmazhatja elemzéseihez a bemutatott eszközöket, előremutató vagy korlátozó-értelmű tanulságokat vonhat le, míg eljut annak közelségébe hogy megértse: milyen tevékenység lehet hasznos, és melyek azok amelyek nem vezetnek sehova – károkozásokon túl.

b) Egyszerű és aprócska cukor-alkoholok[34]

A keláció-kínálta Krőzus-gazdagságot tehát már a viszonylag kicsi, nem-ciklusos szerkezetű poli-funkciós molekulák is kínálják. A hihetetlen érzékenységet a molekulán-belüli parányi szerkezet-változásra, s azon belül a kelát-kialakulás lehetőségeinek a kavalkádját szemlélteti a 29. ábra, 2 db 4 C-atomos cukor-alkohol molekula szerkezeti-izomerjei esetére:

29. ábra:   ref.35   p1082 és p1085

N.B.: az hogy a 29. ábrán (valamint a következőkben) éppen mi a koordinációval-kötött atom, csupán annyiban fontos, hogy azokra lett [alapos módszerességgel] meghatározva a bemutatott [kristályos] szerkezet. Arra vonatkozólag, hogy ugyanezen molekulákkal egyéb atomok milyen/melyik kelát-struktúrát adják, a képzelet szárnyaira vagyunk utalva. Arra pedig, hogy az eltérő atomokat befogó kelátok képződési-hajlama ill. egymáshoz viszonyított stabilitása mekkora, nemsokára teszek néhány útbaigazító megállapítást.

Az eritritol molekulánál maradva, érdemes szemügyre venni az 30. ábrán a molekula kelációs-képességeinek a „találékonyságát”, ezúttal a bór és a molibdén befogásain keresztül:

30. ábra:   ref.35   p1082

A szemléletesség kedvéért a cukor-alkohol 4 db C-atomból álló vázát vastagítással kiemeltem (és számozással láttam el), a kelát-képzésben részes O-atomokat koncentrikus (zöld) körökkel jeleztem, a kelatizált atomokra pedig a vegyjelükkel utaltam. A sík-alkatú fenil-szubsztituens [ld. a benzol térszerkezetét a 8. ábrán] p-felhője rezonancia-kölcsönhatásaként planárissá tett bór-koordinációt szintén képes kiszolgálni a ligandum, miközben a rezonancia-stabilizáció rovására mindkét 6-tagú kelát-gyűrű félszék alkatra deformálódik (s egymással e,e pozícióban anellál): 30. a) ábra. A molibdén befogására az aprócska molekula más trükköt alkalmaz: 2 db Mo-atomot rögzít [a hozott O-atomjaival együtt; a Mo által megkövetelt oktaéderes-térszerkezet tartása mellett] igencsak egzotikus kristályformába: 30. b) ábra. Ahol 3 db 5-tagú kelát-gyűrű [alapjai rendre a C1-C2, C2-C3, C3-C4 kötések] létrejöttével egyben kialakul egy 7‑atomos gyűrű [C1-C2-C3-C4 alappal] valamint egy szék-alkatú 6-tagú gyűrű [C1-C2-C3 alappal] is, míg a 3 db 4-tagú MoOMoO gyűrűk összefűződése és téralkata szinte másolata a vas-citrát trimer hasonló, nem-síkalkatú négyszögeinek.

Érdemes még egy pillanatot szentelni, hogy lássuk: egyetlen parányi szerkezet-izomériai változás a ligandum-molekulában mi különbséget von maga után. A 31. ábra ezúttal a threitol Mo komplexét szemlélteti – azzal a különbséggel, hogy a láncvégi 1,4 pozíciók -OH ligandumai -SH csoportra lettek cserélve.[35] A 31. a) ábra szerint kelátba-fogott 2 db Mo-centrum szerkezeti-hasonlósága az 30. b) ábráéval kísérteties (kivéve hogy az ábrázolás fejtetőn áll) [nem csoda: az oktaéderes kívánalom diktál]; viszont itt 4 db 5-tagú gyűrű alakul ki [C1-C2 és C3‑C4 alapokkal 2 db csavart-forma, középütt pedig C2-C3 alappal (és 4 közös atommal 2 db boríték-forma (a csúcsokban a Mo atomokkal)]. Figyelemreméltó ugyanakkor, hogy előáll a 31. b) szerkezet is (ahol a molekula a 2 db Mo atom és a C2-C3 kötés felező-pontja által kijelölt síkra nézve szimmetrikus).

31. ábra: 

Azt hogy léteznek-e további szerkezetek a fentiek mellett, sem nem vizsgáljuk sem nem érdeklődünk felőlük tovább. Amit láttatni kívántam e játszadozással, nem más mint emlékeztetni: a Természet szimpla sakktáblája végtelen-sok felállást kínál; ha valami nem megy így, van rá mód hogy mehessen úgy.

c) Mono-ciklusos 6 C-atomos poli-alkohol reprezentáns: inositol

Ha most visszatérünk a gyűrűs kelátképző vegyületek körébe, ott a következő érdekességekre érdemes felfigyelni:

i) A sztérikusan-kedvezményezett epi-inositol konformer [2 db axiális -OH és 4 db ekvatoriális -OH szubsztituens (a mutatott sorrendben) a ciklohexán-gyűrű szék-alkatán] átalakul [szék°szék alkat-váltással] a más-körülmények közt instabilabb konformerbe, hogy rögzíthesse a B‑atomot a tetraéderes-téralkatú bórsav-észterbe: ld. 32. ábra.[36]

32. ábra:

ii) De ugyanez a poli-alkohol marad változatlanul a sztérikusan-kedvezményezett formájában, midőn akár a Ca²⁺ kationt akár a HIO₃^2– aniont komplexálja³⁶: ld. 33. ábra.

Ezek térszerkezete feltehetően amiatt különböző a 32. ábra bórsav-észtertől, mert a Ca és I atomok nagyobb ion-rádiuszai mellett az 1a,3a,5a irányultságú 3-fogú kapcsolódás már túlzsúfoltságot eredményezne.

33. ábra:

Megbújik itt egy másik fontos tanulság is. Nemcsak fémeket képes (magához-kötve) „mozgatni” a ligandum-molekula, de flexibilisen alkalmas a [vitális] nemfémes-elemek hasonló kezelésére is: a fémeket kationként, a nem-fémeket [itt: B, I] anionként viszi magával.

iii) A myo-inositol pedig képes a (fenil-konjugáció révén sp² hibridállapotú) B-atommal tri-bór származékot alkotni [34. a) ábra], míg a scyllo-inositol [mely a myo- izomertől mindössze egyetlen -OH csoport irányultságában különbözik] dupla adamantán-szerkezetet alkotva 2 db B-atomot képes bórsav-észterén keresztül rögzíteni [34. b) ábra].

34. ábra:   ref.35   p1110 és p1109

iv) Az hogy a myo- variáns foszfátot is képes észterként 3-foggal rögzíteni [34. c) ábra] már alig meglepetés. Mint ahogyan az sem, hogy szükség esetén [miként a 34. d) ábrán, az ekvatoriális –OCOC₆H₅ csoport térigénye miatt] a pusztán 2-foggal rögzített foszfát által kialakult 6-tagú gyűrű a más-esetekben energetikailag kedvezőtlenebb kád-alkatot veszi fel.

v) Abban pedig végképp nincs semmi meglepő, hogy 1e,2a állásban Mg-atomot kelatál 5-tagú gyűrűbe – miközben a további 4 db szabad -OH csoport még nyitott hasonló-akciókra: ld. 35. ábra. És képes is, lévén a szomszédos -OH csoportok rendre e,e állásúak [melyek – mint IV.)B.)4.)e) alatt megmutattuk – kelát-gyűrűk kialakítására alkalmasak].

35. ábra:   ref.35   p1108

vi) A teljes történethez tartozik, hogy az inositol-nak 9 db szerkezeti-izomere létezik…

d) Stabilitás és egyebek

A helyzet rendkívüli bonyolultsága ellenére megfogalmazható egy ökölszabály: A ciklusos ligandum-vegyületek a befogandó ionra nézve szelektívebbek, a nem-ciklusosak viszont flexibilisebbek a kelátképzés során.

Adódik ez a ciklusos-vegyületek funkciós-csoportjainak a rögzítettebb térállásaiból – melyek miatt a szerkezet rendezetlenebből-rendezettebb struktúrába állása (un. entrópia-faktor) minimális-kényszert ró a kelátképző reakcióra; s ha ekkor a befogandó-ion rádiusza is precízen klappol a kelát-gyűrű geometriájával, akkor a reakció az adott ionra nézve meglehetősen specifikus lesz.

Ezzel szemben, a nem-ciklusos ligandum-vegyületeknek (szabad belső rotációik mentén) addig-addig kell „találgatniuk” a szükséges/kedvező állapothoz a beállást, amíg ligandumai a fix-struktúrájú kelát-gyűrű kialakításához megfelelő szerkezetbe nem kerülnek. Ez ugyan alkalmasint nem-csekély entrópia-gát a reakció előtt, viszont ezáltal a „találékony” molekula többféle-kínálattal is előállhat a környezete felé: melyek más-más stabilitást kínálnak, és más-más iont preferálhatnak.

A (mono-)ciklusos ligandum-vegyületek kínálatában a kialakuló kelát-szerkezetek viszonylagos stabilitására a 36. ábrán mutatott sorrend a mérvadó ill. elfogadott[37]:

36. ábra:

Az effektív stabilitási-állandó lenne az útbaigazító arra nézve, hogy melyik vegyület milyen erősen köti magához az adott iont; ami irányadással szolgálhatna arra, hogy egy már kelátba-kötött iont egy másik-fajta ion kiszorít-e onnan (miközben maga megkötődik) avagy sem – legalábbis termodinamikai-alapon. Csakhogy, ez a [fenti, kristályos] szerkezet-meghatározásoknál lényegesen-kevésbé műszer-igényes kérdés elméleti-egzaktsággal nem válaszolható meg. A vonatkozó képletek alkalmazhatóságának erős határokat szab az, hogy a Természet-kínálta sokféle ám relatíve gyenge kölcsönhatások kísérletes, labor-tanulmányozása töményebb koncentrációkat kíván. Ekkor viszont az idevonatkozó képletek a speciesek koncentráció-értékei helyett azok un. aktivitási-értékeit kívánnák – amelyek viszont praktikusan ismeretlenek[38] [illetve, rendkívüli-módon, esetről-esetre, változnak az egyéb paraméterek változásaival]. Ekként, nem nagyon tudunk mit előrejelezni arra vonatkozólag, hogy pl. a 37. ábrán sorolt izomer-kelátokban vajon melyik fém-ion mekkora hatékonysággal lenne képes kicserélni a bennük kötött Pd-atomot – akár az egyiket, akár mindkettőt.

37. ábra:   ref.35   p1129

Talajokra extrapolálni ezt a tudást pedig végképp reménytelen:

·     Ott nem vizes oldatok vannak, hanem határfelületek [persze, sok-sok H₂O molekulával].

·     A talajban levő kelát-képző molekulák lényegesen bonyolultabbak a már bemutatottaknál.

Mielőtt azonban ezen a talajra-irányuló kulcslukon bepillantunk, kettő példával illusztrálnám miféle további bonyodalmakkal szembesülünk ott.

i) Azonos kelát-képző molekula esetén is tetézheti a dolgok kibogozhatatlanságát az inter-molekuláris (makro-alakzatba) szerveződés [vö: IV.)B.)1.)x) alatt jelzettekkel]: a 38. a) ábrán a Cu‑atomok megkötődése (s így viselkedésük, további sorsuk) eltérő.

ii) A lehetséges ligandumok donor-molekulái is jóval-nagyobb változatossággal bírnak az élő-Természetben, mint azt az eddig tárgyalt példák bemutatták. Egy ilyen (egyszerű de valós) kelátot szemléltet a 38. b) ábra.

38. ábra: ref.35   p1131 és 1111

f) Aromás szerkezeti-részletek

Gyakorta előforduló molekula-szerkezeti elem a természetes-vegyületek kémiájában a benzol-gyűrű, emiatt némely ismeretre ekörül is szükség lesz a humusz-anyagok „szerkezetének” a megértéséhez. A 8. ábra alól már tudjuk, hogy a 6 db sp² hibrid-állapotú C‑atomot tartalmazó gyűrű síkalkatú.

Ezt a sík-alkatot igen jelentős mértékben tovább-stabilizálja az a minden gyűrű-atomra kiterjedő elektron-delokalizáció, amely által az egyes atomok hibridizálatlan p_z pályái összeolvadásából létrejön az un. aromás-struktúra [ábrázoláskor ezt a gyűrűbe rajzolt kör jelzi].

Az aromás-szerkezetek önmagukkal is anellálódhatnak [kiterjedtebb síkalkatot hozva létre: pl. a „rettegett” PAH vegyületek], valamint lehet az aromás-gyűrűben egyéb atom is [ha az képes (magános-elektronjai révén) biztosítani az aromaticitást: pl. O (furán), N (piridin), S (tiofén)].

A gyűrű C-atomjainak sp² hibridállapota vonzataként a gyűrűhöz közvetlenül-kapcsolódó atom is ugyanebben a síkban van, bármely szubsztituens esetén. Ami erősen kihat az aromás-gyűrűhöz anellálódó kelát-szerkezet vagy H-híd által létrejövő 5 vagy 6 tagú gyűrűk térszerkezetére. Ld. 39. ábra: a megvastagított-kötések atomjai egysíkúak.

39. ábra: Anellálódás aromás-gyűrűhöz

X=H (hidrogén-híd), X=fém-atom (kelát)

Ezekben 4 db atom mindig szigorúan azonos-síkban van, s csupán a fennmaradóknak marad a választás: vagy az előbbiek síkjába illeszkednek, vagy abból kitérnek. Síkban-maradás esetén megvalósulhat egy, az anellált-gyűrű egészére is kiterjedő elektron-delokalizáció, ami növeli a struktúra stabilitását. A síkból való kitérés pedig módot ad a kelatált fém-ion koordinációs-állapotának elkerülni a jelentősebb szög-feszültségeket.

Aromás-szerkezetekkel a talajban többek között a fás-jellegű növényi-szöveteket felépítő lignin humifikálódásakor kell számolni, de a már említett zuzmó-savak poli-fenolos vegyületei is azok.

C.) A bőségszaru (áttekinthetetlen) kínálata: a HUMUSZ

Fenti tény-anyag, eszközök és elemzések birtokában kell elinduljon az, aki „felgombolyítani” szeretné a humusz-anyagok működését és egyéb titkait: az ottani csodát [az őszinte ámulóknak] vagy misztériumot [sokak használják ezt a működő-megismerhetetlenség szinonimájaként] számokba, egyenletekbe, fix-képletekbe rögzíteni.

Ha ezen vállalkozás kivihetetlensége érzékeléséhez nem volt elegendő a IV.)B.)1.) alatti Átnézeti-TABLÓ számos pontja alatt elejtett indikáció, akkor az alábbi-részletek ismerete segíteni fog a képzelgések oszlatásában.

1.) Belépés a Humusz birodalmába

a) Definíció

Kiinduláshoz, a humusz precízebb definíciójához a következőt találtam[39]:

„Humic substances comprise an extraordinarily complex, amorphous mixture of highly heterogeneous, chemically reactive yet refractory molecules, produced during early diagenesis in the decay of biomatter, and formed ubiquitously in the environment via processes involving chemical reaction of species randomly chosen from a pool of diverse molecules and through random chemical alteration of precursor molecules.” (p19)

Magyarul: „A humusz-anyagok kémiailag-reaktív ám behatásoknak mégis [viszonylag] ellenálló molekulák különlegesen-bonyolult és rendkívül-heterogén amorf-elegye, amely az élő-anyagok lebomlásának a korai-szakaszából állnak elő, és a környezetben mindenütt képződnek, a bomlásokkal előállt legkülönfélébb-molekulák hatalmas-választékából kémiai-reakciók által, valamint a prekuzor-molekulák random kémiai-változásaival.”

b) Lényeg-kiemelés

A fenti definíciót tényezőkre bontva az értekezés-szerzője a lényeget 5 pontba igyekszik sűríteni. Ezek:

A) A humusz-anyagokra jellemző, hogy azok mentesek a nagyobb, azonos-vázszerkezettel bíró elemek ismétlődő összekapcsolódásaitól.
[Nem „bio-polimerek”.]

B) A humusz-anyagok nem tisztíthatóak a [kémiai] tisztítás bevett értelmében.
[Ugyanezért nem-bonthatók (változások előidézése nélkül) a komponenseikre sem.]

C) A humuszanyagok lényege rendkívüli molekuláris-heterogenitásuk és kifejezett kémiai-reaktivitásuk kombinációjában rejlik.

D) A különböző-forrásokból származó humuszanyagok bruttó-tulajdonságaikban figyelemre méltó egységességet mutatnak.

E) Nem lehet olyan molekulaszerkezetet vagy struktúracsomagot írni, amely teljes mértékben leírja a humuszanyag molekulákon belüli kapcsolódását.

c) Primer elemzés

i) Könnyű észrevenni, hogy a balga-hittel célul-kitűzött hipotetikus totál-felderítés reménye azonnal szilánkjaira törik E) szikláján. Ha ugyanis nincs felírható kémiai-szerkezet, akkor nincs mit elemezni: se konformációs, se kelációs, se egyéb-reaktivitási szempontokból. [A) pedig szűkebb-vonatkozásban E) előhírnöke.]

ii) A „tisztíthatatlanság” B) alatt megfogalmazott szűkszavú állítása mögött a következő áll:

Azon törekvés, amely a humusz-anyagok kémiai szerkezet-azonosítását eredményezhetné, humusz-vegyületek izolációját kívánja meg előzetesen – mégpedig meglehetős egyértelműséggel: tiszta-állapotban, azaz egyéb-vegyületektől mentesen. A tisztítás, azaz a más komponensektől mentesítés szétválasztást jelent, az pedig [ha nem Hamupipőke lencse-válogatási metodikájáról van szó] csakis a komponensek [fiziko-kémiai] eltérő-viselkedése ill. mozgékonysága kihasználásán alapulhat – ami itt, ahol nagy-molekulájú és [a számos funkciós-csoport miatt] poláros vegyületekről van szó [amelyek emiatt (praktikusan) nem illékonyak], csakis folyékony-fázisban, oldékonysági (és adszorpciós) különbség lehet. Ha az ilyen alapokon végzett elválasztás ad egyedi izolált vegyületeket, indulhat a szerkezet-azonosításuk. Humusz esetén így lettek meghatározva a huminsav és a fulvinsav – bár azóta kiderült: mindegyik mögött több, variáns-vegyület áll. Az igazi probléma a humusz esetén a visszamaradt-anyag, ami tehát teljességgel oldhatatlan. Ha ez a maradék egyetlen óriásméretű-molekula lenne, akkor ugyan nincs mitől szeparálni – viszont a szerkezete felderítése keresztülvihetetlen. Ha viszont komponensek elegye (amelyek mind oldhatatlanok), akkor a szeparálhatóság érdekében erősebb-behatásoknak kell alávetni az oldhatatlan ám elegyes-anyagot. Efféle behatások azonban óhatatlanul mellékhatásokat okozhatnak, az elemzendő-anyag kémiai-változásokat szenved: hasadhatnak meglevő kémiai-kötések, kialakulhatnak újak is (nem-tudni mifélék és hány). Amit tehát ezt követően kapunk, az már nem az amire kíváncsiak voltunk. Ezzel együtt, az így-kapott izolált fragmensek sokmindenről árulkodhatnak, de a humusz összességét semmiképp nem reprezentálják. Egyéb szempontokat vizsgálandó, efféle fragmensekből bemutatunk néhányat IV.)C.)5.)d) alatt.

iii) A „lényeg” C) alatti megfogalmazása konkrét a sokféleség kiemelésében: mind a szerkezeti mind a reaktivitási oldal elképesztő változatossággal bír. Semmitmondó viszont abban a vonatkozásban, hogy ez vajon mi-mindenre elég, mihez is vezet. Jelen vállalkozásban magam ezt az űrt csupán részben töltöm fel: a „nyomelemek” tározását biztosító és forgalmát bonyolító kelációs-képesség verzatilitásának az érzékeltetésével.

iv) D) utó-értelmezésekor [„D) provides the basis for considering humic substances as a unique class of materials”] a szerző viszont „méreten-aluli” halat fog: „D) megalapozza, hogy a humuszanyagokra úgy tekintsünk mint az anyagok egy unikális fajtájára.” Pedig D) mögött egy rendkívüli-fontosságú kulcs-elem bújik meg. Hogy ezt kibányászhassuk, célszerű betekintést nyernünk a humusz képződésének a folyamatába. Jön tehát néhány erre-vonatkozó részlet az eredeti-szövegből [fordításomban].

d) A humusz-képződés körülményei

i) Az egyik, széleskörűen elterjedt megközelítés szerint, a kezdeti-lépés az elhalt szerves-anyag lebontása kisebb molekulákra a talajlakó-mikroorganizmusok (mikrobiom) által. Ezt követően, ezen kisebb-molekulák random fogyasztásával éli életét ugyanezen mikroorganizmus-közösség – részint energiát merítve belőlük, részint C [és egyéb szükséges] atomokat testük szaporításához – miközben újabb, eltérő-szerkezetű kis-molekulákat bocsátanak ki anyagcsere-végtermékeikként.

N.B.: Ez az ő „szaruk”. Ami mellett jól megférnek. Egyik szarja, másik eszi – veszteség nincs, s önfertőzés se. – A „nagyobb-világ” makro-kozmosza ugyanilyen elrendezéssel éldegél – kivéve a renitens, a saját szabadsága fokozásáért a Természetet is rabigába hajtani vágyó, a józan-ösztöneitől megfosztott embert.

Ezekre alapít a soron-következő építő-lépés: A kezdeti-degradációval keletkezett vegyületek és a mikrobiom táplálkozásával képződött és kibocsátott vegyületek közt, e hatalmas választékból (véletlenszerű párosítások kezdeményezéseként) kondenzációs [és egyéb] reakciókkal olyan összetettebb-anyagok képződnek, amelyek (ellentétben a kezdetben degradációra került szerves-anyaggal) a mikrobiom  által praktikusan emészthetetlenek. [Ez a biztosítéka a képződött humusz huzamosabb létének.]

ii) Más megközelítés a fentieket kiegészíti azzal, hogy a humusz-képződés folyamatában része van annak, hogy a polimer-jellegű bio-molekulák [mint lignin, (hemi)cellulóz] szerkezetei különféle reakciók hatására megváltoznak. A változás a polimer-jellegű lánc aktív szerkezeti-pontjain [funkciós-csoportok] kezdődik, amelyek az előbb leírtak szerint keletkezett kismillió változatos-vegyület közelségében azokkal random-módon különféle primer és szekunder reakciókba lépnek. A láncban így létrejövő változatosság a bio-polimer ismétlődő jellegét megtöri, akár felismerhetetlenné is teheti, miáltal az eredeti helyett egy kiszámíthatatlanul változatos makro-struktúra áll elő. Ez – együtt az előzővel – jelentősen növeli a rendszeren belüli [kívánatos] heterogenitást.

iii) Összegzés a végállapotra tekintettel: Óriási molekuláris változatosságra ad lehetőséget egy olyan rendszer, amely a növényi és állati szövetek mikrobiális bomlásából származó változékony reaktív komponensek hatalmas választékából áll elő.

Megtoldva a különleges-elem kiemelésével: Orlov (1974) megfogalmazásában: "Források sokaságával a háttérben, a köztük végbemenő változatos reakciók alakulásával, valamint a humusz-összetevő komponensek [előbbiekből fakadó] szakadatlan cseréjével, a humusz voltaképpen véletlenszerű-faktorok hatására képződik a különféle-módokon termelődő vegyületekből. Ez az alapvető különbség a humusz-anyagok [random reakció-partner találkozások mentén zajló] szintézise, és az élő-szervezetek által képződő szerves-vegyületek [szigorúan irányított] szintézise között. [Élesebb megfogalmazásban: A humuszanyagok képződése felfogható a biológiai-szintézis antitéziseként]

2.) Állandóság (és irányítottság) a random-változások birodalmában [D) mélyebb értelme]

Ha most a képződés vázolt folyamatai tükrében vesszük újfent szemügyre a D) alatti eredeti-állítást és vetjük azt össze azt szerzője bemutatott utóértelmezésével, akkor a „különböző-forrásokból származó humuszanyagok” kapcsán kiemelendő igazán-meglepő tény az, hogy a történések randomitásai megfoghatatlan multiplicitása ellenére a végső-fázisban előálló anyag praktikusan azonos viselkedésű – bárhonnan is származzék. Másképp fogalmazom, hogy a dolog különlegessége jobb megvilágítást kapjon: Mintha a random-folyamatok is egyfajta irányítottság alatt állnának.

A joggal felmerülő kérdések: a) Hogyan is lehetséges ez? b) Van-e ezzel célja a Természetnek, és ha igen mi az? A válaszokért gondoljuk végig a következőket:

a) A „hogyan lehetséges” hátterét vizsgáljuk először.

i) Egy növényi-élettel borított adott talaj-részleten képződött humuszt tekintsünk etalonnak.

ii) Menjünk most kissé-odébb. Akkora távolságra, ahova az előző helyszín talajlakó mikroorganizmusai (Set:biom) életciklusuk alatt nem képesek eljutni, de ahol a vegetációs-állomány (Set:élő) és az éghajlati-tényezők (Set:enviro) még nagyjából azonosak az előző helyszínével. Nyilvánvalóan, ezen a helyszínen a képződő bomlási-anyagok (Set:bomló) akkor lesznek hasonlóak az előző-helyszín Set:bomló vegyület-halmazához, ha az ezeket képző Set:biom is hasonlatos az előbbiéhez. De, mitől is lenne különböző? A mikrobiomot alkotó parányok kialakulása időben messze-megelőzte a magasabb-szerveződésű élőlények kialakulását, aminek két következményére érdemes itt összpontosítanunk: a) Az élet evolúciója hajnalától tartóan, adódott e parányoknak idejük és módjuk a globális szétterjedésre. b) Már adott létük, és működésük-utcái nyilvánvalóan erős alakító-faktorai voltak az élet-fejlődés további-folyamatainak (miközben maguk is változtak: adaptálódtak e szimbiózisban az új meg újabb körülményekhez). Ezek miatt, semmi meglepő nincs abban, hogy [Természetes-körülmények között] a magasabb-rendű vegetáció (Set:élő) és a talajban munkáló mikrokozmosz (Set:biom) kölcsönhatásai (és szerkezet-anyagai) között igen szoros a kapcsolat. Fogalmazhatunk úgy is hogy:

Tétel: (Természetes-viszonyok közt) Hasonló Set:élő alatt hasonló Set:biom munkál;
 a működő-kapcsolat közöttük elválaszthatatlan és determinált.

Ez eredményezi azt, hogy ezen a helyszínen is – az azonos kiindulási-anyag (Set:élő) mellett szorgoskodó, teljességgel-hasonló Set:biom által – a képződő primer-bomlástermékek (Set:bomló) és a szekunder-folyamatok anyagcsere-végtermékei (Set:avt) féleségre-fajtaságra (de még arányaikra nézve is) meglehetősen azonos vegyület-kínálatot hoznak létre a talajban. Amikből következik a humusz-képződés többrendbeli építő-folyamatai nagymértékű azonossága, melynek következménye az általuk előálló végtermék (humusz) csaknem változatlan makro-tulajdonsága.

Hasonlatosan ahhoz, mint amikor két azonos-képzés birtokában levő pékmester azonos-hozzávalók garmadájából kever/dagaszt/süt püspökkenyeret. A végeredmény rendkívül hasonló, mégha a mikro-bogarásznak sikerül is felmutatnia, hogy ahol az egyik sütijében mazsola szomszédos dióval, ugyanott a másikéban a mazsola közvetlen-szomszédja aszaltmeggy.

iii) Ha most jóval-odább megyünk – ahol már a vegetáció is meg az éghajlati-tényezők is szignifikánsan eltérőek az előző-helyszínekétől – akkor vajon mi a helyzet a humusz-képződést primer-módon irányító Set:élő és Set:biom körül? Borít-e valamit is a helyszín-váltás okozta szemre-nyilvánvaló élővilág-különbség?

Ezt a kérdést a Set:élő oldaláról indulóan fejthetjük fel. (Annál is inkább, mert a Set:biom oldalán az ismeretlenség homálya mérhetetlen: alig tudunk a rendkívül népes közösség néhány tagjáról valamit is.) Ezek után pedig, a vázlatosan megfogalmazott evolúciós-determinizmusból adódó összefüggés alapján lehetséges a következtetés az itteni Set:biom állagára, a „Hasonló Set:élő alatt hasonló Set:biom munkál” tétel által.

Ha a tundra zuzmóit és csökött növényeit vetjük össze akár a bükkössel akár a füves-pusztákon honos fajokkal, nem tűnik szembe a Set:élő anyagában semmi érdemi hasonlóság, azonosság pedig pláne nem. Ahhoz hogy ilyeneket észlelhessünk, le kell ereszkedni molekuláris-szintre. Ahol azután nyomban szembetűnik: a szénhidrát-állomány nagyfokú hasonlósága [a 90% fölötti tömeg-hányadot adó cellulóz és keményítő egyazon monomerből épül fel mindenütt: D-glükózból], a fehérjék építő-köveinek [aminosavak] az azonossága, az egyedről-egyedre különböző örökítő-anyagok építőköveinek [nukleotidok] a totál-azonossága. Szóval: hol is a különbség? A magasabb szerkezeti-felépítésben. Ami viszont múlandó: híre-hamva sincs, amint megtörténik az élet-anyag szerkezeti-lebontása. Amikor viszont a humusz-építéshez előálló „készlet” hasonlósága félreérthetetlen. Ezzel átláttuk, hogy Set:élő [molekuláris-anyaga és alapvető szerveződése] szerte a bolygón azonos, ami a már megállapított tétel szigorú relációjával hozza a Set:biom azonosságát is.*

* A hely-függő klíma-tényező (Set:enviro) Set:biom-ot annyiban befolyásolhatja, hogy az azonosság a mikrobiom populáció diszkrét fajaira nézve nem, de a közösségük által kifejtett (bontó, táplálkozási, emésztő) hatások összessége eredőjére feltétlenül áll.

Marad még tisztázásra az új-helyszínen számottevően különböző Set:enviro tényező. Tudott, hogy a hőmérsékletbeli különbségek reakció-sebességbeli különbségekben manifesztálódnak: hidegben minden reakció (jelentékenyen) lelassul. Ez a lassulás némiképp különböző-erélyű más-más reakciónál. Emiatt borulhat helyszínenként kicsinyt az előálló Set:bomló és Set:avt állaga, ami vezethet némi differenciához a végtermék esetén is: ez azonban nem több mint amennyit megkívánnak tőle az ottani működési-feltételek. A különbség semmiképp nem ordító, és nem áthághatatlan ha változással kell szembesüljön: a tundrákról elhozott tőzegbe ültetett muskátli nem fog „elfogyni mint a gyertyaszál”.

b) Ami pedig a Természet célját illeti: Az azonos-felépítés imént-bemutatott biztosítása mindenféleképp célirányos. Éspedig abban, hogy a képződött humusz képes legyen (szerkezete sokféleségére támaszkodva) mindenfajta szituáció kezelésére: A változékony geológiai háttér-adottságok ellenére úgy szolgálja ki táp- és nyom-elemekkel, átmeneti-raktára ügyes mozgósításával és átszervezésével [a kismillió-féle kelát-elrendeződéseken keresztül], a vele a mikrobiom szimbiózisával összekötött növényeket, ahogyan azt azok egyedi fejlődési-kívánalmai meghatározzák.* Messzebbre (a jelen keretek közt) nem is mennék.

* Felveszi a vitális nyomelemet, ha van elegendő mennyiség a talajban. De mellőzni igyekszik a felépítéséhez szükségteleneket, mégha azokból bőséges is a kínálat alant. Ha ez másképp nem megy, oda helyezi, ahol az a legkevesebb gondot okoz a saját jövőjére nézve: Nem a genetikai-anyagába, nem az ezt hordozó termésbe, hanem [normál ill. kívánatos esetben] a talajra-visszakerülő növényi-szalmába, vagy méginkább a talaj mélyében majdan elkorhadó gyökereibe. [Ld.: 5. ábra és elemzése IV.)B.)2.) alatt.]

Ha pedig ezt a nagyon is célirányos feladatot a látszólag random-módon képződő humusz képes ellátni, akkor nem tekinthető (a képződése látványos összevisszasága félrevezető szabályozatlansága mellett) a működése sem véletlenszerűnek. Azaz, mindkét randomnak-tűnő folyamat valamilyen szinten igenis irányított.

c) De honnan származhat ez az irányítás, és milyen mechanizmuson keresztül valósul meg?

A gyökereket az élet evolúciójában kell keresnünk. Ami egyrészről kifejlesztette az irányítást az egyedi-szabályozás szintjén: Precíz reakciók és folyamatok meghatározott-sorrendiségű lépései egymásutánjaként épül fel az örökítő-anyagból [a közelségébe csomagolt „elemózsiás-kosár” anyagaiból merítve az építő-köveket] az egyed; amelynek minden további lényeges belső funkciója (emésztés, egyed-fejlődés) is szigorúan szervezett. De kifejlesztette az irányítást a tömegek viselkedése szintjén is.

·     Ez utóbbira példa a magasabban-szervezett létformák közt a nyáj- és falka-szellem: random a vezér-kiválasztás, random minden eseti-történés, és mégis: a közösség élete és túlélése nem esetleges.

·     De hasonlóképp példa az irányítottság megvalósulására az alacsonyabban-szervezett létformák körében a Set:élő és Set:biom között fennálló [Tételként fentebb bemutatott] kapcsolat; szabályozó-elemek hiányában efféle nem létezhetne.

·     Az élő-élettelen határmezsgyéjére tehető humusz esetén a képződés irányított-voltát jelző szabályozó-tényezőket viszonylag kimerítően érintettük; a működésre-vonatkozóan pedig [legalábbis az önkényesen kiszemelt táp- és nyom-elem ellátási funkciót illetően] a mindennapi tapasztalatok zárják ki hogy ne állna a dolgok keretek-közé szorított szabályozottsága mögött valamiféle irányítás.

Visszatekintve, fogalmazhatunk úgy is, hogy a tömegek-viselkedését szabályozó irányítottságból emelkedett ki (mint „csúcstermék”) a tömeg egyedei működését szabályozó még-precízebb irányítás. Ezáltal egységbe olvadhat az, ami fentebb talányosan egymás antitéziseként lett említve.

S bár alapos elkalandozásnak tűnhet, egy további gondolatot még megér:

Ha például azt vesszük, hogy egy adott térfogatba zárt gázmolekula-halmaz [magára hagyottan, azaz „természetes-állapotban”] mindig úgy viselkedik hogy a sűrűsége minden-térrészletben azonos legyen, ugyanakkor az egyedi-sebességeik eloszlása is időben-állandó (dacára hogy azok széles-tartományban különböző-értékűek), akkor [a fentiek kiterjesztéseként] akár azt is mondhatnánk ezekre az ismert törvényszerűségekre, hogy azok úgyszintén az evolúció megnyilvánulásai a szabályozás még-alsóbb szintjén. Ám a teljes-vertikum szabályozott-irányítása közti rokonság megemésztése könnyebb lehet ha így tekintünk a fentiekre:
Az evolúciónak nevezett valami is éppoly törvényszerűség, mint a korábbról már megismertek.

3.) A humusz „állandósága”

Van a humuszképződést magyarázó elméletben egy bújtatott, és semmivel nem magyarázott részlet. Így fogalmaz: „unlike the initial biological matter, [humusz] resist breakdown by the organisms themselves. That is, refractory materials are produced.” Magyarul: Eltérően a kiindulási [lebontható] élet-anyagoktól, a humusz ellenáll a mikrobiom általi lebontásnak. Azaz: „állandó” anyagok képződnek.

Ezen a képen finomítanunk szükséges:

a) A humusz, mikrobiom általi, szigorúan-vett „lebonthatatlansága” elvezetne a humusz-anyagok fokozatos felhalmozódásához; illetve talán mégsem: hiszen a más-jelleggel megvalósuló humusz-bontó mechanizmusok létéről és azok egyensúlyozó-szerepéről (a háborítatlan Természetben) vajmi kevés az ismeretanyag. Viszont az élőanyag-bontással szakadatlanul-képződő humusz mennyiségének az állandó-növekedése mellett, annak totális-lebonthatatlansága a (vele tömegben lépést-tartani akaró) mikrobiom-populáció táplálkozási-forrásai hasonló-ütemű beszűkülését hozná. Ami a mikrobiom-populáció ritkulásához, meggyöngüléséhez, lassú elenyészéséhez is vezetne – hacsak nem a lebontandó élet-anyag mennyisége lépést-tartana a megkívánt növekedéssel; ami viszont nem áll, mert az évről-évre hozzávetőlegesen azonos mennyiség.

Következtetés: A humusz igenis lebontható kell legyen a mikrobiom által – csakhogy az nem teszi ezt, ha csak mód van rá.

b) Részletezném kissé, mi is lehet emögött: „ha csak mód van rá”.

Mivel rögzített, tudományosnak-kikiáltott magyarázat erre a tájékra még nem merészkedett, mindennemű megfelelési-kényszer nélkül, a legközérthetőbb hasonlatokkal igyekszem a képet lefesteni.

A mikrobiom étvágyát (a naponta szükséges kalória-bevitel biztosításához) két tényező hajtja: az ízletesség és a szükség. Az ízletesség mint motiváció esetükben azt eredményezi, hogy addig rágják és fogyasztják újra az általuk lebontott és kiürített termékeket, amíg azok elveszítik számukra az ízletességi-vonzerejüket [„minden hús lejött a mócsingról”]. Ekkor, a maradék mintegy „ellenálló” lesz a mikrobiom további [reguláris] étkezési-fogyasztásával szemben. A szükség, mint motiváció, azonban ismét előtérbe tolhatja ezen kevéssé-ízletes elfekvő-anyagokat is amennyiben éhezés állna elő, akár a primer élet-anyag forrásainak a beszűkülése, akár egyéb tényezők fellépése miatt. (Olyan ez, mint amikor Levin-mester a Szahara kellős-közepén éhező kompániának felajánlja, hogy a katonai-bakancsaik talpából alkalmasint tűrhető ragut tud készíteni.)

Következtetés: A humusz tehát nem tabu a mikrobiomnak, hanem biztosíték a létezésükhöz.

c) A humusz azonban mesze több a mikrobiom számára mint az elfekvő-ízetlenségek raktára. Nélküle az életterük sivár és élhetetlen lenne. Ha csupán azt vesszük, hogy a talaj parányai is érzékenyek a testük kiszáradására, és hogy a humusz tartósan képes raktározni a hosszabb szárazság idején is a vizet [kismilliárdnyi funkciós-csoportja által biztosított H-hidakon keresztül], máris világos a mikrobiom létének a humusz-függősége. A „ha csak mód van rá” jellegű mértékletes-tartózkodás tehát egyben ezt is jelenti: a mikrobiom nem akkora marha hogy magát kövérre-hízva felzabálja mindenestől a környezetét, csak hogy röviddel azután jóhúsban-levő aszalt-hullává váljék.

Következtetés: Ez az ösztönökkel sem bizonyítottan bíró parányok közössége nemcsak megteremti [elemi funkcióival] maga-körül a számára (is) szükséges komfortos életteret, de mintha tudatos lenne annak megőrzése terén is. (Nem úgy, mint a termő-talajokat büszkén mezítelen-felületűre szántó, az erdők tarvágásait tudatos profit-orientáltsággal intéző, önmagát klímatizált-kockák ideiglenességébe szorító, bolygó-idegenné vált faj.)

4.) Borító és stabilizáló tényezők

Távol álljon tőlem hogy ezen alapvető aspektusokra a jelen ismeretterjesztői-célzatú írás szőttesében alapos és kimerítő válaszokat adjak – miközben a hivatalos-tudomány még az áttekintő kérdés-felvetést is mellőzi* – de a fentebbi összefüggések és terminológia megengedi és kínálja is, hogy a kardinális-kérdések egy részét új köntösben, kissé alaposabb megokolással láttassam.

* Bár néha hosszas, részletekbe-bocsátkozó pepecseléssel kihámozhatatlan (vagy arra sem érdemes) eredmények garmadáját ömleszti a zagyvaságoknak-fenntartott rekeszekbe.

Hogy ne maradjon alátámasztatlan az imént közbevetett kardinális vád, három példával kívánom illusztrálni a legnemesebb indíttatással kezdeményezett agrokémiai-kutatások hiábavalóságát [amelyeket eleve erre predesztinált a talaj-folyamatok alapvető meg-nemértéséből fakadó hibás kísérlet-tervezés], azok totális kudarcát, valamint azokat az értelmezési-nehézségeket amelyek szövevényében botladozva minden lépés bizonytalanná (vagy éppen bukássá) válik.

Mindhárom munka fémjelző alakja Kádár Imre, aki tiszteletre-méltó elszánással friss-vért és lendületet igyekezett injektálni az agrár-tudományokba a kémiából kölcsönözhető tudás bevonásával, ám vonatkozó-munkássága torzóként és értelmezhetetlenül maradt távozta után hátra, ugyanis sietős igyekezetében nem hatolt le megérteni azokat a tényezőket amelyek alább a)-d) alatt rögzítettek.

i) „A Főbb Szennyező Mikroelemek Környezeti Hatása” cím alatt dokumentált eredményei[40] – ha kihüvelyezne abból bármit is valaki – amiatt irrelevánsak, mert az elvégzett agro-kísérletek per-definíció NPK műtrágyázás mellett zajlottak [vö b) pont alant], és (a kor gyakorlatával egyezésben) szántott talaj-művelés mellett [vö. a) pont alant].

·     Kiemelném azért, hogy a végzett munka gondossága messze felülmúlja és megelőzi a nálunk fejlettebb régiók hasonló kutatásai gyakorlatát. Kádár ugyanis többévre-rúgó un. tartam-kísérletekkel célozta meg az ismeretlent, valamint azok valóságos talaj-kísérletek voltak (azok minden nehézségei és esetlegességei bevállalásával) – szemben a ma is dúló, cserepekbe-miniatürizált, és a vizsgálati-növények embrionális-fázison alig valamivel túli növekedése lefuttatásával [rendszerint szándékolt-irányba, az un. ökotoxikológiai-fenyegetettség kiemelésére].

·     Nagy kérdés, hogy vajon vezethetett volna-e többre a ma abortáltan elheverő hatalmas anyag, ha a szintúgy agrármérnök Nagy Bálint erős oppozíciója a műtrágyázást illetően és a talaj-edafon megkerülhetetlen szerepének a nyomatékosítása megfelelő súlyozással figyelembe vétetik.[41]

·     További nagy kérdés az, hogy mindkettejük távoztával akad-e ma valaki, aki hasonló elszánással „megújrázná” a szükséges agrár-kísérleteket: gondosan elkerülve mindazokat a hibákat amiket a) és b) mellőzése von maga után, és arra összpontosítva amit d) bevetése adhat. Feltehető, hogy az így kapható eredmények akkor is hordoznak hasznos és útbaigazító információkat, ha általuk nem mozdul sem a humusz szerkezet-felderítése [ami amúgyis lehetetlenségre kárhoztatott: ld. IV.)C.)5.) alatt], sem a megannyi egyedi kelációs-egyensúly és a rajtuk-keresztül zajló nyomelem-forgalom [szintén keresztülvihetetlen] pontosítása.

E helyt muszáj visszatérnem a ma is negligált ám meghatározó-fontosságú, a fenti-célzatú kutatásokat is alapvetően gátló tényezőkre, amelyek d) bevethetőségét ad abszurdum ellehetetlenítik.

α) A Szennyvízipar léte, valamint az ennek igénybevételére bazírozó vízhasználati-elrendezés alapvetően determinálja hogy a d) szerinti kísérletek lefolytatásához szükséges alapanyag még csak ne is képződhessen. Mivel a Szennyvízipar károkozásai igen sokrétűek, célzatos és erőteljes intézkedésekre lenne szükség az egész vertikumot probléma-mentességgel helyettesítő Vízgazdai-elvű elrendezésekre történő áttérésre.

Amit az is diktál, hogy enélkül veszélyeztetetté válik a hazai-vízgazdálkodás nagybani-átalakítása[42]: hiszen a szélesebb árterűre hagyott és szakaszolásokkal lelassított vízáramú folyók víztereiben felgyorsuló eutreofizációhoz vezetne a szennyvíztisztító-telepek végvizeinek az élővizekbe-bocsátási gyakorlata.

ω) Kívánatos továbbá a kárhozatos-következményeken túl csupán pénz- és energia-faló Szennyvízipart monopol-helyzetben tartó Törvényi-háttér (és apparátus) felszámolása. Ezek gúzsba kötnek a területen minden megújulási-kezdeményezést, s szavuk se szabadna hogy legyen ott, ahol előírásaik homlokegyenest szemben-állnak mind a tapasztalati-tényekkel, mind a tudományosan-megalapozott ismeretekkel.[43]

ii) Az 5-éves tartamkísérlet[44] savanyú-homoktalaj alginit-adagolásos termékenység-javítására pedig a totális-kudarcnak is elsőrangú szemléltetője lehet.

Már amennyiben valaki veszi a fáradságot ahhoz, hogy a dolgozatban széttagoltan-elhelyezett adatokat egymás közelségébe hozva tegye nyilvánvalóvá azt, amin különben átsiklana a felületes-szemlélő (a lektort is beleértve).

A tritikálé terméshozam-alakulását, N-fejtrágyázással kombináltan szemlélteti az adat-összetereléssel képzett 12. Táblázat.

[N.B.: A szokásos „normális” termésátlag, hazánk megfelelő-talajain: 3-4 t/ha.]

12. Táblázat:   Alginit „termés-növelő” hatása (kontroll-kísérlet mellett)

Aki lát benne vagy kihámoz belőle bármi értéket – túl azon hogy akár áfonya-termesztésre is alkalmas savanyú [mész-szegény] talajt tettek hatalmas-költségekkel erre alkalmatlanná – az jelezze ezt.

iii) A talaj folyamataiban való elementáris tájékozatlanságra bizonyítékul szolgálhatnak ezek a sorok: „Vannak, akik visszafordítanák a történelem kerekét a középkorba, dogmatikus, műtrágyaellenes „biológiai” irányzatot képviselve. Elutasítva a műtrágyát, annak minden formáját. A szerves trágyák azonban nem csodaszerek, a növény ásványi elemekkel táplálkozik. Az istállótrágya is ásványi összetevőkre bomlik a talajban, hogy a növény hasznosíthassa”, amelyek a Magyar Tudomány 2013. évi számát ékesítik.[45]

S hogy e közlés nem véletlenszerű elszólás, annak lenyomata az ugyanekkorról származó többszáz-oldalas mű[46], amelynek tétova-összevisszaságát másutt már aprólékosabban bemutattam.[47]

a) Mi történik szántáskor?

i) A talajforgatással járó, hosszasan-kialakított otthonossági-állapotok borulásával a talaj-mikrobiom életfeltételei kedvezőtlenebbre fordulnak: emiatt populációjuk csökken. A fogyatkozó mikrobiom kevesebb élet-anyagot képes lebontani (Set:bomló mennyisége csökken), miáltal a humusz-épülés induló-folyamatai lelassulnak. Kevesebb mikrobiom kevesebbet is fogyaszt (Set:avt mennyisége is csökken), tovább korlátozva ezzel a humusz-építés intenzitását.

ii) A talaj-mikrobiom fogyásához hozzájárul a szántást követő mezítelen és levegős talaj-réteg erőteljes vízvesztése, miáltal az ottani parányok „megaszalódnak” [ld. IV.)C.)3.)c) alatt].

iii) A stagnáló humusz-anyag mennyiségének a csökkenésével, és az értéktelenedésével is lehet számolni. A strukturált szénvázas-molekulák időbeli-stabilitása ugyanis véges. Azok nem csupán a mikroorganizmusok által bomlanak, de anorganikus-behatások is képesek bennük bontó/leépítő-folyamatokat előidézni. Egyike ezeknek a dekarboxileződés, amelyet ásványi-konglomerátumok és a talajfelszín-közeli időjárási-tényezők együttese siettethetnek. A dekarboxileződés hatása kétrétű: általa a humusz C-atomot veszít (CO₂ formájában), valamint funkcionálisan szegényebbé válik (eltűnik egy kelációra/egyébre alkalmas karboxil-funkció [-COOH csoport]).

b) Mi történik műtrágyázáskor?

i) A humusz struktúrája „összeesik”. A talaj víztartalmának laza de még biztonságos megkötéséért felelős H-hidak nem-csekély hányada eltűnik amikor a lokációban lezajlik a H⁺/M⁺ csere, amiatt mert a műtrágya anorganikus kationjai erősebben kötődnek ugyanazokhoz a lokációkhoz. Ezáltal, a víz zömét már csak a H-hídnál lényegesen gyengébb Van der Waals erők tartják (ideig-óráig) a humuszban: elpárolgásuk alig akadályozott, miáltal a humusz „ropogós kétszersült” állapotúvá válik. A víz távozása azonban nemcsak a humusz kiszáradását eredményezi. A víz (H-O-H) két-irányba szolgáló H-atomjai révén egyben struktúrát is rögzített. Ami pedig hatalmas változásokat szenved a H-hidak nagymértékű megbontásával, midőn a (monstre-molekula részeit összekapcsoló) híd helyett a humusz-ligandum felé egy-foggal rögzülő kation ott „végállomást” hoz létre. A híd-szerkezetek megszűnésével az immár összekötetlen molekula-részletek szabad-rotációs lehetőségei megnövekednek, a H-hidakkal fixált szerkezet üregei [pl. víz és oxigén tárolására] eltűnnek. Röviden: a humusz szerkezete összeomlik.

ii) Az összeomlott-szerkezetű humusz már nem képes a táp- és nyom-elemek forgalmának a feladatát ellátni: az üregek eltűnésével lecsökken az átjárhatósága, a potenciális kelációs-helyek zöme emiatt elérhetetlenné válik.

iii) A „kétszersültté” váló humusz a mikrobiom számára már nem komfortos élettér. Nem temperál, és nem olt szomjat – mert víz szinte sehol. (Olyasmi ez számukra, mintha nekünk tengervíz-sűrítmény pasztilla adná az ital egyedüli kínálatát.) Nem csoda, ha emiatt a számuk erősen megcsappan. A talaj-mikrobiom mennyiségi és vitalitásbeli csökkenése következménye a humusz-építés felszámolódására ill. erodálódására pedig már ismert.

c) Mi történik trágya-kihordáskor?

Az állati-szervezetek emésztési végtermékeit képező anyagok javarészt organikus-természetűek. Ezen salakanyagok egyik része szénvázas-vegyületek változatos molekuláinak a halmaza, amely azonnali tápanyag-forrás lehet a talaj-mikrobiom számára. A salakanyag másik, nem-jelentéktelen hányadát az állatok belsejében, velük szimbiózisban munkáló mikroorganizmusok (szervezeti-mikrobiom) adják. Ezek, a talajra kerülve, részint (áldozatként) táplálékul szolgálnak a talaj-mikrobiomnak, részint megfrissítik a talaj-mikrobiom közösséget.*

* Az élő mikro-kozmosz eme átjárhatósága adja a fedezetet ahhoz, hogy az életformák magasabbra szerveződhettek. Ha nem így lenne, a „semmiből-megkonstruált” bonyolultabb létformáknak [így nekünk, embereknek is] egyedi véd-rendszert kellene kifejleszteniük, külön-külön minden már-létező mikro-élőlény támadásaival szemben. Éppen ezt a feladatot látják el (immunrendszerünkként) azok a mikrobiomok, amelyek kívülről épültek a szervezeteinkbe, s azzal együttműködve védik azt, már meglevő tulajdonságaik és képességeik által.

Ekként, mindkét ürülék-alkotó – az említett funkcióikon keresztül – nagyban előmozdítólag hat mind a talajéletre mind a humusz-képződésre. Fontos kiemelni még: Káros hatások nélkül.

d) Mi történik alom-komposzt kihordásakor?

Mivel az alomkomposzt előállításából adódik, hogy az alkalmazott vegyes növényi-alom mellett abban fajlagosan kevesebb a trágya, így a felszínes-megítélés azt sugallja hogy a c) alatti tényezők súly-szerinti eltolódásán túl egyébbel nem kell számolni – azok pedig a 100%-os trágya esetén kedvezőbbek.

A valóság azonban ennél jóval bonyolultabb:

i) A mezítelen trágya értékes-részeinek nem-jelentéktelen hányada viszonylag könnyen és spontán mineralizálódhat. Például a vizelet karbamidja (a vizeletben-levő enzim által) a szabadba kerülve rövidesen ammóniává alakul, ami több úton is gyors nitrogén-vesztéshez vezet. Mert az NH₃:

·     illékony,

·     viszonylag mobilis a talajban (vízzel lefele mosódik),

·     bizonyos feltételek mellett nitráttá oxidálódik (ami még-gyorsabban mosódik lefele),

·     vagy éppen denitrifikációs baktériumok által inert N₂ gázként a légkörbe távozik.

Hasonlóképp, a hasznosulást csökkentő, jelentékeny foszfor-veszteségek is előállnak. Az alomkomposzthoz vezető úton azonban a fenti folyamatoknak riválisai akadnak: a vizelet karbamidja pl. azelőtt kötődik meg kémiailag a növényi-alom molekulái aktív-helyein, mielőtt NH₃-vá alakulna. Ez nem csupán a N-veszteséget szorítja jóval kisebbre, de ez egyben komoly előrevivő lépés a humusz-építésben is.

A humusz ilyetén kezdeti-kiépülése az alomkomposztálódáskor felületes-értelmezésben azt jelenthetné, hogy ezáltal kevesebb közvetlenül-emészthető tápanyaghoz fog jutni a talaj-mikrobiom. A hevenyészett kalkulus azonban elhibázott, ugyanis az alomkomposzt össztömege többszöröse az ürülék tömegének: a szokványosan alkalmazott arány 2:1 és 5:1 közé tehető, a növényi-alom javára. Így a humuszképződés előrehaladása mellett is több primer emészthető-anyag kerül az alomkomposzttal a talajba, mint a 100%-os trágyával.

ii) Mind a tápértéket mind a kialakuló humuszt előnyösen befolyásolja ha az ürülék emberi-eredetű. A mindenevő-élőlény salakanyaga ugyanis gazdagabb a N és P tartalmú összetevőkben mint a kizárólag zöld-táplálékot fogyasztó élőlényeké.

iii) A még félérett alomkomposzt is jóval szellősebb-szerkezetű a friss trágya-ürüléknél. Így sokkalta jobban szolgálja a talaj víz- és oxigén-tározási szükségleteit – addig is, amíg a humufikálódása zajlik.

iv) Az alomkomposzt képződésekor uralkodó feltételek különlegesek. Sokszorta intenzívebb és erőteljesebb a komposzt-dombban az élet; ami azt eredményezi hogy a belekerülő nemkívánatos [Természet-idegen] molekulák még ott helyben lebomlanak.[48]

v) Az alomkomposzt erőteljesebben frissíti a talaj-mikrobiomot. A komposztálódás közben ugyanis a szervezeti-mikrobiom szabadban is létképesebb alanyai könnyedén és jelentősen felszaporodhatnak a szabadban gyengébben-boldoguló társaik rovására. [Ekként „fertőtlenítődik” pl. a kaka E.Coli-ja az alomkomposztban.] Az alomkomposzt talajra-kerülésekor ez a felszaporodott ellenállóbb (két-szerepkörben is aktív) mikrobiom-közösség jelentékeny-tényező és egyenrangú-partner a talajban végzendő munkához.

5.) A dolgok (végletes) kiszámíthatatlansága

Az Átnézeti Tabló-ban [IV.)B.)1.)] már felbukkantak félreérthetetlen jelzések arra nézve, mintha a talaj-folyamatok kiismerhetőségének lennének korlátai. Nem csupán arról van szó, hogy a tudás-felhalmozás elején tart a terület kutatása [ld. ott, i)], de a hatalmas potenciális diverzitás [ld. ii)] kifejezetten elnapolólag hat a felzárkózásra. Bonyolítja a helyzetet a parányi-változásokra bekövetkező jelentős-felfordulás [ld. iii)], amit megtalpalnak a közeli-lokalitásokban könnyűszerrel előálló óriási pH ill. egyensúlyi-különbségek [ld. iv)], tetézve mindezt dinamikus-változásokkal [ld. v)] – hogy ne soroljam tovább a már tárgyaltakat.

Ezen tényezők közül egyet is óriási bravúr lenne nyakoncsípni, s pőrén, minden-oldaláról bemutatni – nemhogy a kapcsolatok totális-összefonódottságát analitikusan feltárni. Hogy ez valóban így áll, érzékeltetni fogom a kelációs-viszonyok tisztázása előtt tornyosuló akadályokkal.

a) Számoljuk előszöris össze, vajon hányféle különböző szerkezeti-részlettel kellene foglalkozni, amennyiben csupán 20-féle kémiai-elem jelenlétével számolunk és 3 db kelációs-hely (A, B, C) kínálja magát?

Mivel a 3 db lokáció értelemszerűen különböző, mono-keláció mindhárom pozícióban 20-féle alakulhat ki, ami összesen 3*20 db. Di-kelatált szerkezet (ahol tehát 2 db kelát-struktúra alakul ki a lehetséges háromból) 3-féleképpen állhat elő (A&B, A&C, B&C), mindegyik esetben mindkét-pozícióban egymástól-függetlenül 20-féle iont rögzítve, ami 3*20*20 db különböző esetet tesz ki. Tri-kelatált szerkezetből pedig 20*20*20 féle képződhet, annak megfelelően hogy mindhárom-pozícióba kötődhet bármelyik a 20-féle elemből. Olyan szerkezet esetében ahol n db kelációs-kötődésre adódik mód, a lehetséges szerkezetek száma (L ):

Ez n=2 esetre 440, n=3-ra 9260, n=4-re közel 200 ezer, n=5-re pedig több mint 4 millió lehetséges fém-kelatált szerkezetet jelent.

b) A lehetőség persze nem azonos a megvalósulással, így az n=5 kelációs-helyre kalkulálható 4 millió fölötti lehetőség mögött meglehet hogy csupán 100 ezer megvalósuló szerkezet áll. De hogy éppen melyek azok, azt bizony a 4 millió lehetőség közül kell igencsak fáintos analitikai-vizsgálatokkal kideríteni – s ez nem teszi csöppet sem egyszerűbbé a szembesülést a 4 millió esettel.

Hogy legyen a szenvtelen kombinatorikán túl némi kémia is a dolog mögött, választottam egy közepes-méretű molekulát abból a kínálatból, ami reprezentánsként humusz-tárgykörben az interneten előásható: ld. 40. a) ábra.

40. ábra

A vegyületet 13 db funkciós-csoport teszi mozgalmassá. E reaktív hekyek közül 7 db savi-jellegű (-COOH), 4 db [szintén könnyebben-disszociáló protonnal bíró] fenolos-OH, 1 db alkoholos-OH, 1 db  pedig oxo (>C=O). A könnyűszerrel kialakulható 5 db kelációs-helyet az 1-5 számozott nyilak jelzik a 40. b) ábrán; ezek mindegyike 6-tagú gyűrűben tartja fogva az adott fém-iont, mely gyűrűk javarészben inkább planáris-alkatúak.

Ha elidőzünk kissé a szerkezetet szemlélve, megállapíthatjuk hogy mind az öt kelációs-pozíció nemcsak a sztérikus-faktorban különbözik egymástól, de a kelátba-fogott fém-ionokra ható elektronikus-környezet is rendre eltérő.

i) Az 1 és 2 helyzetet alakító elektron-eloszlás amiatt más, mert 1 -COOH ligandumát a benzolgyűrű átellenes C-atomján levő fenolos-OH elektron-donor O-atomja (a benzolgyűrű p elektron-szextettjén keresztül) a delokalizáció kiterjesztésével energetikailag befolyásolja, míg 2 -COOH liganduma hasonló támogatást nem kap: a benzolgyűrűn vele-átellenes -CH₃ csoport ugyanis nem elektron-donor.

ii) A 3 és 4 pozíciók egymáshoz rendkívül hasonlónak tűnnek, amennyiben a kelát-gyűrűket kialakító két ligandum teljességgel szimmetrikus a s1 kötés tengelyére, amely körüli szabad-rotáció a tükörképi 3 és 4 kelát-gyűrűket 180^o-os elfordulás esetén felcserélt-helyzetbe is hozza. Amennyiben ehhez társulna a molekula kisebbik részének a 90^o-os elfordulása a s1 kötéssel átellenes s2 kötés körül, úgy akár ténylegesen szimmetrikus-helyzetűvé válhat a 3 és a 4 pozíció, a s1 kötés körüli 90^o-os elfordulással. Ennél a konformernél azonban létezik stabilabb, éspedig az amelyikben kialakul a 7 pozícióban egy H-híd. Ezzel viszont nemcsak a szerkezet rögzül (bizonyos-fokig), de a 4 pozíció immár energetikailag is különbözni fog 3-tól.

iii) Az 5 pozíció pedig teljességgel más mint az összes előző. Nemcsak annyiban hogy az itteni savi-funkció aromás helyett alifás, hanem abban is hogy a kelát-gyűrű egyik-fogát adó oxo-ligandum b-helyzetű a másik-fogat adó -COOH csoporthoz képest, ami az a-pozíciójú H-atom könnyített enolizációját vonja maga után. Ez pedig – a savi proton-vesztést követő enolát képződéssel kialakuló mono- ill. di-anion révén módot kínálhat akár 3-féle oxidációs-állapotú fém-ion befogására is: ld. 40. ábra b), c), d).

Az hogy a 6 pozíció létrejön-e, és ott vajon H-atom rögzíti a szerkezetet H-hidak által (amivel az 1 és 2 kelatált-helyzetek különböző volta fokozódik), avagy egy újabb fém-ion számára alakul ki a hatodik kelát-csapda, már csak jelzésértékű figyelmeztetés arra nézve, hogy a molekula teljes konformációs-analízise még bőven feltárhat a helyzetet tovább-bonyolító elrendeződéseket.

c) Ha egy hangyányival nagyobb molekulát választunk a humusz részleteit bemutató reprezentáns képletek sorából (41.ábra), akkor további felderítési-nehézségekkel számolhatunk, már a konformációs-elemzés során is.

41. ábra

A középen álló hexóz-lánc, mint tudjuk, a valóságban ciklusos fél-acetálként van jelen, amely akár piranóz akár furanóz alkatban a legkülönfélébb kelációs-elrendeződésekre kínál módot az egymással-szomszédos -OH szubsztituensei révén, akár mutarotációt követően is. Ehhez járulhatnak még azok a bonyodalmak, amelyek a rotációra-alkalmas s kötések körüli elforgásokkal a molekula aromás-részletein levő funkciós-csoportokat a ciklusos fél-acetál funkciós-csoportjainak a térbeli-közelségébe hozzák. Az ily módon kínálkozó esetleges/bonyolultabb kelációs-struktúráknak már a papíron-történő hipotetikus-elemzései is jószerivel áttekinthetetlenek. Ezeket kellene azután nagy-műgonddal egyedileg követni a valós-vizsgálatok során, figyelemmel a történések dinamizmusára, a szubtilis-kölcsönhatások módosító/borító képességeivel egyetemben.

d) S ha mindez megvan, jöhetnek a fogósabb feladványok. Mint ugyanezeket végrehajtani, szőrszálhasogató precizitással, mind a kvadribilliót ugyanennyiszer felülmúló számú esetre, az alábbi képletekre vonatkozóan:

a)

b)

42. ábra:
a) Ahol a szerkezet túlnyomó-hányadát lebontott és modifikált lignin-részletek képezik;
b): Ahol színesítésképpen különféle-állapotú S és N donor-atomok is szolgálnak.

43. ábra: Ahol szénhidrát-polimerek fragmensei teszik változatosabbá az összképet.

44. ábra: Ahol kacifántos összevisszasággal ereszti szabadjára a képzeletét a „képlet” kiötlője.
Jelezve hogy a humusz összetétele nem-feltétlenül molekulába-szervezett:

·     ahol 3 db nagyobb összetevő mindössze H-hidas kapcsolódások esetlegességével rögzül egymás közelségében;

·     amely zárványokként tartalmaz

o  kisebb molekulákat: kovasavat [Si(OH)₄], aminosavat [glicin-aniont: NH₂CH₂COO^–], vizet [H₂O], vashidroxidot [Fe(OH)₂],

o  és (mobil ill. kelatált) ionokat: Fe²⁺, K⁺, hidratált alumínium [Al(OH)₂⁺]

·     miközben (itt jobbára) elektrosztatikus-erőkkel kapaszkodik bele az ásványi-hordozó felületének az alumínium-szilikát szerkezetébe.

Csoda-e a fentiek fényében, ha a tudóskodás felsőbb-szintjén a humusz-felderítés avatott zsonglőrei az összetettségek mélységeinek a megvilágítására az 45. ábrához hasonlókat szülnek?

45. ábra:   forrás[49]

Ha szabad összegeznem: Na, ezzel a tudománnyal baromira kint vagyunk a vízből.

V.) Megoldások:

Láttuk: a Föld 4,5 milliárd éves léte óta szakadatlanul-zajló különféle geológiai-folyamatok mára biztosították a kémiai-elemek nagyfokú szétterjedését.

·     Igen-ritka az a terület amely pl. a vitális nyomelemekben abszolút-hiányt szenvedne.[50]

·     És ma is hatnak erők amelyek a kimerülés ellen, az elemek szétszóratásán dolgoznak[51]: tűzhányók messze-terjedő hamuja; sivatagi porviharok amelyek átjutnak az óceánon is.

Láttuk: akár a kőzetek erodálatlan anyagaiból is képes az élővilág direkt-módon feltárni a számára szükséges kémiai-elemeket.

Láttuk: a tápelem-ellátás szélesebb-biztosításában a humusznak óriási a szerepe.

Láttuk: a humuszképzésben meghatározó-szerepe van a talajlakó mikroorganizmusoknak.

Megértethettük: ha a fentiek mind a helyükön vannak, akkor működik a talaj: szolgálja és élteti az élővilágot; nincs talaj-pusztulás és velejáró vízháztartási-gondok, nincs humusz-degradáció és talajélet-csökkenés, nincs nyomelem-denudáció.

Érzékeltetni próbáltam, mely közbeavatkozásaink azok amelyek a leginkább borítólag hatnak a működésre: szántás, műtrágyázás.

Több ízben utaltam közbevetésekkel arra is, hogy a humusz–mikrobiom–ürülék összefonódottsága nem véletlenszerű; s hogy ennek megértése nélkül bárminő beavatkozás mely ezek sorsára kihat, irdatlan felelősséggel jár.

Emiatt, a dolgoknak erre a szűkebb-metszetére, alább egy összegző-ismétléssel nyomatékosan kell felhívjam a figyelmet: Ebben rejlik ugyanis nemcsak a vágyott fenntarthatóság, de az elrontott-dolgok korrigálásának a lehetősége is. Röviden: ennek betartása és követő gyakorlata A Megoldás. Ennek megértése nélkül „elúszik a hajó”, akármi jót is akar, és akárhány-diplomás is a kapitánya.

F A vándorló [szabadon kószáló] állatok és a nomád-közösségek által elpotyogtatott ürülék gardírozásának az elmaradása összeegyeztethető a Természet járásával:
jut idő bőven az „összeszart-terület” automatikus biológiai feldolgozására.

F A helyhez-kötött életmód azonban diktálja a teendőket: nem élhetünk a szarunk kellős közepén, valamit tenni kell vele.

F A jelen gyakorlata (a mega-poliszokba zsúfolódottsággal tetézve) a legrosszabb, mert [minden porcikájában] totálisan Természet-idegen.

F A Szennyvíztisztításnak eufemizált szar-megsemmisítés egyrészről károk nem-várt sorozatát indította be [többek között: a vizeink elszennyeződését[52]], másrészről pótolhatatlan hiányt generál [a talajok tápanyagokban elszegényednek; a raktár-szereppel bíró és a forgalmakat-koordináló humusz-tartalmuk csökken].

F Lenézett és lebecsült szarunk a Természetbe azzal a mesterfogással illeszthető habkönnyűen vissza, amit a célzatos-elrendezésű komposztálás közbeiktatása nyújt.

Tehát: Az emberiség, ha maradni szeretne a helyhez-kötött életmód mellett, köteles gondoskodni az ürüléke ÉSSZERŰ utó-kezeléséről.

Ennek azonban mintáznia kell a Természet bevált útjait.

Amihez a legközelebb esik az Alomszék[53] és az Alomátitató-telep gyakorlata, amelyek a Természetben-zajló hasonló-történésekhez képest az alom-komposztálás folyamatát a többszörösére felgyorsítják. Ezek az egyedüli-módszerek a rombolás-mentes – tehát a fenntarthatóság ígéretét nem szépelegve hamukáló, hanem azt valóban biztosító – ürülék-kezelésre. Ahol nem az elsőrendű diktátum a túlzásokba-eső higiénia téveszméje [a szükséges (és elegendő) higiéniát az említett elrendezések vitán felül magukban hordozzák], hanem az ürülékben megtestesülő hihetetlen diverzifikáltságú (emiatt rendkívül értékes) biomassza [mint ingyen erőforrás] talajba történő visszavezetése, hogy életerős egészségben tartsa folyamatosan azt a talajt, amely (a rajta burjánzó növényi és állati létformákkal) létünk alapjait biztosítja: élelmet és oxigént.

Mindezt meg kellene érteni végre azoknak is, akiknek lövésük sincs ahhoz, hogyan is intézi a talaj összessége molekula-szinten a dolgait [bár szeretnek innen is onnan is belepofázni; nagyképűen konferenciázgatni róla; vagy katedrákról tudományként leadni azt a zavaros-csekélységet amit gyorstalpalókon nagy-nehezen agyukba felszippantottak].

S a Természet fentebbi lekövetéséhez akkor is ragaszkodnunk kell, ha ténylegesen és véglegesen le kell mondanunk arról, hogy a kismilliárdnyi-vonalakon egymással összefüggő mikro-történéseket valaha is megismerhessük tudományos-részletességgel. A Természet hosszas evolúciós-fejlődésével kialakított rendszer és közössége működőképes: bizonyította ezt az utóbbi 50 előtti több-száz millió év.

2021. május 24.          Fuggerth Endre

 Vissza a Tartalomra…

[1] A „szakadás” fogalmával és jelenségével – a föld-alatti vízbázisokból felhozott vízzel történő öntözési-elképzelés helytelen koncepciója elemzése keretében – a CO₂ Bújócska III.)D.)3.)iv) része részletesebben foglalkozik.

[2] Sorozatos megkereséseim egyikére váratlanul válasz érkezett az MTA felől [2018-02-05]. Igaz, többrendbeli átirányítással. A címzett az MTA Elnöke volt, az érdemi-válasz pedig a Földtudományok Osztályán keresztül a Hidrológiai Osztályközi Állandó Bizottság Elnökétől érkezett.

Részlet a levelemből:

1) Tudvalevő hogy 2016-ban meghirdetésre került az Országos Vízprogram.

2) Nyílt titok hogy e program nem önmagáért való, hanem súlyos problémák nyomására indult, melyek kihívása előtt jelenleg eléggé pucéran áll.

3) E szembesülés során nem tudhatni mikor, mire, milyen válasz lesz általa kapható. S hogy hoz-e egyáltalán bármire is gyógyírt, felmutat-e valamilyen kívánatos, várva-várt eredményt.

4) E bizonytalanság okán minden felelős tényező lelkiismereti kérdésnek kell tekintse a közös sikerhez való hozzájárulást.

5) Mint egyike ezeknek – ráadásul prominens helyzetben – nyitóbeszédében (3:26-3:31 között) Ön is megfogalmazta, e szavakkal: „Természetes hogy céljaink eléréséhez mások támogatására is számítunk.”

E két utóbbi argumentummal összhangban, kérem, tekintsen bele abba az anyagba, mely számos perspektívából, fókuszáltan világít rá mind az elkerülendő tévutakra, mind a potenciális megoldásra, több (ma problematikus) területet érintően. Mindezt nemcsak a célzott hatékonyság érdekében, de az eseményekkel versenyt-futó időfaktor fontosságát is szem előtt tartva.

Részlet a kapott levélből:

Köszönettel vettük 2017. december 31. napján kelt elektronikus levelét, melyben az Országos Vízprogram céljainak elérése érdekében, a közös sikerhez való hozzájárulásként, a Magyar Tudományos Akadémia Elnökének figyelmébe ajánlja saját, szennyvízkezeléssel foglalkozó internetes blogját.

Az érintett területre tekintettel a Hidrológiai Osztályközi Állandó Bizottság áttekintette és megvizsgálta a blogban foglalt írásokat, és azok tartalmát – kétségtelenül „közérthető”, a tudományos életben szokatlan stílusban megfogalmazott formája ellenére – figyelemre méltónak találta.

Az Országos Vízprogram feladatainak megvalósítása során az Ön által szerkesztett blog tartalmát figyelemmel kísérjük…

Függő dolgok:

1.) A 2017-es levelemben is nevesített 2016-os indítású Országos Vízprogram eredménylistája ma (2021-ben) is üres. Viszont elindult (konkurensként?) az országos vízgazdálkodást formálni kívánó újabb terv (VGT3), ám a hozzá hivatalosan benyújtott elemzésemre (Terv-javaslat) eddig semmiféle reakció nem érkezett.

A „vizi-szakik” tehát komótos nyugiban szövögetik az 5-éves terveiket, hiszen az effélék gyakorlatának van már dokumentált múltja. De vajon miért kérnek hozzá véleményezéseket, ha azokat el sem olvassák?

2.) Országos Talajtani-program ugyan éppen nincs, ez igaz. Probléma a TALAJOK körül viszont legalább akkora van, mint a VÍZ körül. Hát itt áll ez a kéretlen dolgozat – ötéves-terv ide vagy oda. Lessük az érdeklődés barométerét.

[3] http://doktori.bibl.u-szeged.hu/id/eprint/4792/ 

[4] Magyar Tudomány 2020/05 (https://mersz.hu/dokumentum/matud__824 )

[5] Szűcs Péter: Felszín alatti vizek – A hidrológiai ciklus láthatatlan része Magyar Tudomány 178. évfolyam 10. szám 2017. október (http://www.matud.iif.hu/Ma-Tud-2017-10.pdf ) 

[6] Esővíz hasznosítás a „TELESŐ” rendszer szerint: http://www.eautarcie.org/hu/03a.html 

[7] S ezt is túllépik. A „megfizetnek érte” viszont rendkívül félrevezető lenne. A részletek: Egyen-Jogot (https://utazasokavizgazdakorul.blogspot.com/p/egyen-jogot.html )

[8] Könyv-kézirat a fiókban – elévülésre, vagy kataklizma-szerű érdeklődési-változásra várva.

[9] Szilágyi János Ede–Dobos Endre–Szűcs Péter*Az öntözéses gazdálkodásról szóló törvény a tájszemléletű vízgazdálkodás tükrében, PRO FUTURO - A JÖVŐ NEMZEDÉKEK JOGA 10 1-22pp (2020)
DOI 10.26521/Profuturo/2020/1/7556 (https://ojs.lib.unideb.hu/profuturo/article/view/7556/7266 )

[10] Az eredeti – de legalábbis a helyes tartalommal feltöltött – tájszemléletű vízgazdálkodás egy gazdálkodó-geográfus, Balogh Péter elemzéseihez és írásaihoz köthető: http://emberestisza.blogspot.com/

[11] Nemetz Ernő: Nyomelemek szerepe a geológiában (Magyar Földtani és Geofizikai Intézet Budapest 2012)
 [ISBN 978-963-671-290-7] (http://mek.oszk.hu/20200/20219/20219.pdf )

[12] Talajok nyomelem és ásványos összetételének vizsgálata röntgenanalitikai módszerekkel, Horváth Tímea
(Veszprémi egyetem 2015) (https://konyvtar.uni-pannon.hu/doktori/2005/Horvath_Timea_dissertation.pdf)

[13] Wei et al. Mobilization and re-distribution of major and trace elements during extreme weathering of basalt in Hainan Island, South China, Geochimica et Cosmochimica Acta 71 (2007) 3223–3237pp (http://rmag.soil.msu.ru/articles/574.pdf)

[14] József Hlavay et al. Determination of trace elements bound to soils and sediment fractions , Pure Appl. Chem. 76, No. 2, 415–442pp, 2004. (https://app.ingemmet.gob.pe/biblioteca/pdf/Geoq-2.pdf)

[15] A diszparitás egy sokkoló esetét figyelmeztetéskémt ide kell idézzem.

Éveken át megbízható és stabil-jellemzőkkel bíró elmenő Szürkevizem összegyűjtött eredményei után
[ld. pl. TREND], kíváncsi lettem volna annak az iszapnak az összetételére is, amelyből évente egy kevés felgyülemlik a használtvízkezelő-rendszerem fogadó-medencéje alján. Hogy minél több konkrét megállapítást tehessek, ezúttal SOK komponensre voltam kíváncsi. A sok-komponens együttese ugyanakkor belső kényszer-összefüggésekkel is bír. A (jóhírű) szolgáltatótól befutott eredmények ezen belső-összefüggésekre a következő nonszenszeket adták:

1.) Az izzítási-maradék 100% – holott  a mintában előzőleg 8,3% organikus széntartalmat [TOC] állapítottak meg (ami, a hozzá-kapcsolódó O és H atomokkal izzításkor „elfüstöl”).

2.) Zéró [<0,1%] anorganikus széntartalmat [TIC] állapítottak meg arra a mintára amelyben előzőleg ~38 gram K+Ca+Mg lett mérve. Minthogy ezen kationok karbonát-formában lehetnek jelen, ez minimum 1% TIC értéket kellene adjon.

3.) A Ca/Si arány 0,9-nek adódott 26,200 mg Ca/289 g szárazanyag tartalom mellett. Ilyen magas Ca tartalom viszont csakis a talajból eredhet [földes-munka utáni kézmosások]; a talajban viszont  a Si messze dominánsabb komponens.

Ez adódik indirekt a 3. ábrából; de a jóval korábbi talajelemzési adataimból is, amely szerint a telkem feltalaja Ca tartalma ~2%, (vö. Magyarország talajtérképei dél-Fejérre vonatkozó adataival is: http://airterkep.nebih.gov.hu/gis_portal/talajvedelem/pdf/LB-NA-27539-HU-N_online.pdf  p47 15. ábra).

Effajta lehetetlenségek után nehéz lenne eldönteni, melyik adat a helytálló és melyik a téves. Alá kell tehát húzzam: A kutatás nem váltható ki szolgáltatások megfizetésével: előbbihez kutatói-hozzáállás és kritikus szellem kell – utóbbihoz pedig (vállalkozás lévén) kuncsaft és szabványok.

Futó megjegyzés: Ha a Vízgazda-rendszertől (a kétségbevonhatatlan működésén túl)
„adatokat” várnak, rendeljék hozzá a (szakszerű, célirányos) kutatás kellékeit is.

[16] Példák ezekre itt: http://weppi.gtk.fi/publ/foregsatlas/articles/Analysis.pdf 

[17] Concentrations of trace elements in soils: The three keys, Denis Baize, INRA, UR2072 Science du Sol, Centre de recherche d’Orléans, France p3 (https://www.iuss.org/19th%20WCSS/Symposium/pdf/0466.pdf)

[18] http://weppi.gtk.fi/publ/foregsatlas/index.php

[19] https://www.alibaba.com/showroom/ammonium-molybdate.html (ld. ott Jinan Huijinchuan Chemical Co., Ltd.)

[20] Emlékezetére: https://hu.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9res_J%C3%B3zsef_(tud%C3%B3s) ;
polémia/értékelés+korrajz: https://qubit.hu/2020/02/07/100-eve-szuletett-a-beres-csepp-atyja-aki-ugyan-a-rak-ellenszeret-nem-fedezte-fel-de-alaposan-felkavarta-a-szocializmus-allovizet

[21] Béres József: A malignus daganatok biológiai, biokémiai okai (Budapest, 2000) p43 (http://www.beres.ro/userfiles/files/malignus.pdf )

[22] TREND : 20 db szennyvíztisztító-telep elfolyó végvizei főbb kémiai-paraméterei kerülnek benne összevetésre a (részint talajba-szivárogtatott, részint víz-pótlási/öntözési-célra raktározott) háztartási Szürkevíz hasonló paramétereivel – akkreditált elemzések eredményei alapján.

[23] Erre vonatkozóan léteznek hazai kutatási-eredmények is; ld. TMMG III.)C.)2.) alatt.

Egy szélesebb felmérés adatait foglalja össze az alábbi ábra:

(forrás: https://nlc.hu/szurd_ki_cikkek/cikk/vitaminhiany-gyumolcsok-zoldsegek-kutatasok/)

Az ásványi-anyag tartalom drasztikus-csökkenése elgondolkodtathatja a paradicsom-evőket. Plauzibilisnek tűnik az is, hogy a kevesebb felvett ásványi-anyag kihatással bír a növény átlagos életfunkcióira is, aminek egyenes következménye az általa előállított vitamin-jellegű bio-aktív anyagok hasonló-mértékű csökkenése az étrendi beltartalomban.

Az adatok merev értelmezésekor azonban figyelemmel kell lenni arra is, hogy azokban több hatás-tényező is összemosódhatott. A „talaj-kimerülés” mellett szerepet kaphattak a beltartalmi elértéktelenedésben a mesterségesen dizájnozott újabb fajták, de nem-kizárt a hidropóniás termesztéssel [azaz: mindennemű talaj nélkül, tápsók vizes-oldatában] piacra-dobott hányad növekedése sem.

A degeneráció egy újabb és csiklandósabb változatát igyekszik sugallni az a nemrégen felröppent nézet*, miszerint a megnövekedett légköri CO₂ is elindítója a növények kontraszelektált ásványi-anyag felvételének.

* Vállalnom kell a megvetést és az ujjal-mutogatást, de nem idézem ide a mögöttes „tudományos” publikációk hivatkozásait.

[24] Alina Kabata-Pendias and Henryk Pendias: Trace Elements in Soils and Plants (3rd edition, 2001 CRC Press) http://base.dnsgb.com.ua/files/book/Agriculture/Soil/Trace-Elements-in-Soils-and-Plants.pdf

[25] Eautarcie  Országh József: A Víz és Gazdája (2019, Ekvilibrium) [https://www.omikk.bme.hu/ 388.420]

[26] Ld. Miskolczi Ferenc alapcikkét: The Greenhouse Effect and the Infrared Radiative Structure of the Earth's Atmosphere Development in Earth Science Vol.2, 2014 31-52pp

[27] Miskolczitól Országhig

[28] A módszer alkalmasint megnyugtatóan rendezhetné a tétova, kísérleti-stádiumú próbálkozások közt vergődő táj-rehabilitációs erőfeszítéseket, mind a nehézfém mind a táj-idegen szerves-eredetű szennyezők tekintetében. Ld.: HOLT-Tisza IX.)9.) alatt.

[29] A növényi anyagcsere élettana, A növények ásványi táplálkozása (https://regi.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2011-0073_novenyi_anyagcsere/ch02s03.html )

[30] Idézett-forrás: P. Adamo and P. Violante: Weathering of rock and neogenesis of minerals associated with lichen activity May 2000 Applied Clay Science 16(5):229-256 DOI:10.1016/S0169-1317(99)00056-3 (http://www.geo.mtu.edu/KeweenawGeoheritage/BlackLavas/Hunters_Point_files/AdamoViolanteAppClaySci.pdf ) Továbbiak: https://pages.mtu.edu/~raman/papers2/ChenetalCatena.pdf

[31] Talán nem haszontalan rámutatnom, hogy a Newman-projekcióra építő, félig-meddig gyerekjátéknak tűnő elemzések mennyire élők és hatékonyak más kutatási-területeken is.

Egy friss cikk a sztereokémiai-szelektivitás magyarázatát éppen erre alapozza, bemutatva hogy a reakció útját megszabó un. átmeneti-állapot geometriája messzemenően preferálja az egyik-oldali beépülést egy olyan 5-tagú gyűrűbe, amely alkatát az átmeneti-állapot enol-formájából előálló (részlegesen) sík-szerkezeti elem torzítja (Figure 3. a cikkben): Conformationally Locked Pyramidality Explains the Diastereoselectivity in the Methylation of trans-Fused Butyrolactones, D. Csókás, J. H. Siitonen, P. M. Pihko*, and I. Pápai*, Org. Lett. 2020, 22, pp4597–4601 (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.0c01008 , https://doi.org/10.1021/acs.orglett.0c01008 )

[32] https://en.wikipedia.org/wiki/Iron(III)_citrate#cite_note-silva-7 

[33] I. Shweky, A. Bino, D. P. Goldberg, and S. J. Lippard: Syntheses, Structures, and Magnetic Properties of Two Dinuclear Iron(III) Citrate Complexes, Inorg. Chem. 1994, 33, 5161–5162pp (https://doi.org/10.1021/ic00101a001 ) (https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic00101a001# )

[34] Hao, X., Wei, Y. & Zhang, S. Synthesis, crystal structure and magnetic property of a binuclear iron(III) citrate complex. Transition Metal Chemistry 26, 384–387pp (2001). (https://doi.org/10.1023/A:1011055306645 ) (https://link.springer.com/article/10.1023/A:1011055306645 )

[35] Carbohydrate-Metal Complexes: Structural Chemistry of Stable Solution Species, Thorsten Allscher, Peter Klüfers*, Peter Mayer (http://www.chemie.uni-muenchen.de/ac/kluefers/homepage/publ_pdf/2008_review_glycoscience.pdf )

[36] S. J. N. Burgmayer and E. I. Stiefel, Reactions of molybdate with dithiothreitol. Structure of [TEA]2[Mo2O5dtt], Inorg. Chem. 1988, 27, 2518–2521pp (https://doi.org/10.1021/ic00287a029 ) (https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic00287a029 )

[37] Angyal, S. J. (1973). Complex Formation Between Sugars And Metal Ions. Carbohydrate Chemistry–VI, 131–146pp. (https://doi.org/10.1016/B978-0-408-70525-7.50005-7 , ill. https://doi.org/10.1351/pac197335020131 , https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780408705257500057 )

[38] Carbohydrates and Related Compounds as Ligands: Complexes and Applications, Karen M. Koczaja Literature Seminar October 14, 1993 (https://chemistry.illinois.edu/system/files/inline-files/Koczaja.pdf )

[39] Angyal, S. J. (1989). Complexes of Metal Cations with Carbohydrates in Solution. Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry Vol. 47, 1–43.  (https://doi.org/10.1016/S0065-2318(08)60411-4  , https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0065231808604114 )

A stabilitási-konstansról:

„The determination of the stability constants of cation - sugar complexes has not been wholly satisfactory. The constants being comparatively small, their accurate determination is difficult. The activities of the ions cannot be neglected at the high concentrations required for complex-formation, but the activities of the complex cations are not known and, therefore, concentrations, rather than activities, have been used in calculating the “stability constants.” There is also the question of the stoichiometry of the complexes.”

Szóval, még a sztöchiometriai-viszonyok is kérdésesek… Van még (egyéb) kérdés [a dolgok kiismerhetősége körül]?

[40] The Principles of Humic Substances, MacCarthy, Patrick, Soil Science: 2001 – Vol. 166 738-751pp (https://doi.org/10.1039/9781847551085-00019)

[41] Kádár Imre: A Főbb Szennyező Mikroelemek Környezeti Hatása (MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet, Budapest, 2012) (https://www.mta-taki.hu/sites/all/files/dokumentumok/17_ki_szennyezo_mikroelemek.pdf )

„évente alaptrágyázást végeztünk 100–100–100 kg/ha N, P2O5 és K2O hatóanyag adagolásával ammónium-nitrát, szuperfoszfát és kálisó formájában. A P- és K-műtrágyákat, valamint a N-műtrágya felét ősszel szántás előtt   ” (p15)

[42] Nagyobb helyet is kaphatnának az illető ma is aktuális intései.
Ide csupán néhány megállapítását idézem, amelyek szegről-végről kapcsosak az itteni felvetésekkel:
[Forrás: Nagy Bálint írásai]

Talajról és tápanyag-forgalomról:

·     „A tápanyag-felvétel pontos talaj- és növényfiziológiai összefüggéseit, a foto- és szerves szintézis önkormányzását nem ismerjük.”

·     „A Keszthelyi Georgikon Napokon elhangzott megállapítás – amely szerint a talajtermékenységet kizárólag műtrágyára alapozva, szervestrágya nélkül is fokozhatjuk…– csak abban a vonatkozásban helytálló, hogy tényleg meg lehet tenni.”

·     „A talajt elemezhető minerális közegként kezeljük. Vagyis krematóriumi hamun mérünk, pl. magnéziumszintet. (Nem vagyok benne biztos, hogy az akadémiai agrárgazdaságtan és talajtan minden fontos tényezője a mai napig elért e felismerésekig.)”

·     „A talaj szerves anyag tartalma, mint talaj pH egyensúlyi tényező, valamint a talaj vízháztartásában, tápanyag tároló és tápanyag leadó képességének fokozásában alapvető szerepet játszó fő agrokémiai tényezőnek a jelentősége, messze nagyobb a benne levő tápanyagok értékénél, és jelentős szerepet játszhat a talaj potenciális termőképességének fokozásában.”

A talajéletet biztosító VÍZ szerepéről:

·     „a vízgazdálkodás megoldatlanságából származó klímahatás a magyar mezőgazdaság leginkább kockázatnövelő tényezője.   Ezért agrárstratégiai tekintetben minden más feladatot megelőz.”

·     „Elemzéseink egyik perdöntő megállapítása az volt, hogy a csapadékingadozásból származó terméskiesések jelentősen meghaladják az öntözött területek által biztosított pozitív eredményeket.

A „biomassza” szerepéről, elkótyavetyélése veszélyeiről:

·     „A biológiai körforgása folytatólagosságának áthidalhatatlan megszakadása a biotóp egész rendszerének kiszámíthatatlan deformációját, a rendszer összeomlását, kaotikus részfolyamatokra való szétesését okozhatja. Ilyen következményekkel járhat az elsődleges (növényi) tápanyagformák nagy tömegének a körforgásból való kivonása, de különösen a hőenergiává történő közvetlen visszaalakítása.”

[43] Terv-javaslat

[44] S az említettek mellett az idevonazkozó törvények messzemenően disszonánsak társadalmi alapértékekkel, de a jog-szerkezet több szintjén is kibékíthetetlen belső-ellenmodást generálnak, miközben a logikai-felépítésük olyannyira megbízható mint a víztározó-képessége annak a vödörnek amelynek hiányzik az alja. Ld.: T/Örvény

[45] Ragályi Péter, Kádár Imre†, Csathó Péter, Murányi Attila, Radimszky László, Gajdó Anna: Gércei Alginit Ötéves Tartamhatása Savanyú Homoktalaj Termékenységére (MTA Agrártudományi Kutatóközpont, Martonvásár Alginit Kft., Budapest 2019 ISBN 978-963-8351-46-3) (http://real.mtak.hu/101661/1/Alginitk%C3%B6nyv-2012_2016.pdf )

[46] Kádár Imre Justus Von Liebig (200. évforulós) méltatása kapcsán: Magyar Tudomány 2013. 11. szám 1369-1379pp (http://www.matud.iif.hu/2013/11/13.htm )

[47] Kádár Imre: Szennyvizek, Iszapok, Komposztok, Szervestrágyák a Talajtermékenység Szolgálatában
(MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet Budapest, 2013. ISBN 978-963-89041-9-5)
(online: https://www.mta-taki.hu/sites/all/files/dokumentumok/szervestragyak.pdf )

[48] Siralomkönyv  

[49] Drogok: ártalmatlanítás

[50]  Study of the structural organization of humic nanocolloids, by Abdul Amir Chaaban (2017 Doctorat de L’université de Toulouse) (https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01532223/document )

[51] Ritka kivételek persze akadnak.

Az egyik kellően regisztrált/dokumentált eset (https://www.britannica.com/science/chemical-element/Soils )

 „On a large area in the North Island of New Zealand, for example, although it grew satisfactory pasture, sheep and cattle failed to thrive and eventually died if not removed. As a result, much of this area was given over to afforestation. It was eventually discovered that cobalt, in the amount of a few parts per million, would completely eliminate the disease when applied in fertilizer or administered directly to the animals.

The ultimate explanation is the need of animals (but not plants) for vitamin B12, which contains an atom of cobalt in its structure.”

Röviden: ÚjZéland északi-szigetének nagy területe Co hiányos. Ez ugyan nem gátja az üde zöldellő legelőknek, de a rajta legelésző állatok (juh, tehén) mind megsínylik. Ugyanis Co nélkül nem épülhet fel a B12 vitamin – ami nélkül a fű ugyan megél, de az állatok elpusztulnak. Néhány ppm Co adagolása (akár a talajra, akár a takarmányba) azonnal megoldotta a problémát.

Magára a hiány-jelenségre magyarázat lehet ÚjZéland viszonylagos izoláltsága – hozzávéve azt is, hogy relatíve új szárazulat.

[52] Mi több, a szétszóratás igen-régóta [százmillió évek] tart, és folyamatos.

Ezekből adódik, hogy a mikro-elemek széthordása igencsak alapos lehet mára.

Ezt igazolja nagyjából az a tény is, hogy szinte bármilyen évelő faj (ha nagyjából azonos klimatikus-viszonyokat biztosítva) a legtávolabbi helyre is transzplantáljuk, ott életképesen fejlődik. Azaz: az eredeti termőhelyéhez evolúciósan igazodott enzimatikus-struktúrája megtalálja az új helyén is a felépítéséhez/működéséhez szükséges mikroelemeket is. Ld.: kopasz-kivi fajták Kína/Mandzsúria különböző tájairól; „Szibériai-mézbogyó” Kamcsatkáról; „Virginiai-szilva” és „Paw-paw” Észak-Amerika régióiból – s mind-mind megél/terem a hazai kertemben is.

N.B.: Próbakőként azért bátorkodtam korlátozni az érv alátámasztását az évelőkre szorítkozva, mert (az egynyári veteményekhez képest) ezeknél az egyedfejlődés lassúbb, az évek hatásai kiegyenlítettebbek, valamint a gyökér feltáró-mechanizmusainak van módjuk javítani ezalatt az eredetileg esetleg elégtelen ásvány-feltáró szimbióta-állapotokon.

[53] Fuggerth Endre: Szenny és Víz (2018, ISBN 978-615-00-3258-0 [https://www.omikk.bme.hu/ 425.015])

[54] Az Alomszék bemutatása (videó, Országh prof. hang-alámondásával): https://www.youtube.com/watch?v=JWlibBkaA-I 

Szövegbe (és a VÍZGAZDA-renszerbe) ágyazottan: http://www.eautarcie.org/hu/05a.html