Browse

Összefoglalás

Dolgozatunkban Kádár Imre 1991 tavaszán meszes csernozjom talajon 13 potenciálisan toxikus mikro- / károselem (Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se, Sr és Zn) 0-90-270-810 kg ha⁻¹ szintjeivel beállított szabadföldi tartamkísérlete 1-20. évi talajvizsgálati-, illetve talaj visszanyerési százalék eredményeit értékeltük.

A LE-oldható (NH₄-acetát+EDTA) és „összes” (cc.HNO₃+cc.H₂O₂) elemtartalmak aboszlút értékeinek változásai mellett figyelemmel kísértük az elemek visszanyerési százalékainak időbeni változásait is.

A kísérlet 4. évében a legnagyobb talaj LE-oldható visszanyerési százalékokat a kationos formában kiadott elemek esetében kaptunk, míg az anionos formában kijuttatottak (Se, As, Mo, Cr) az elemsorrend második felében, illetve a végén helyezkedtek el.

A kísérlet 18. évére a legtöbb elem LE módszer szerint kimutatott oldhatósága, és így visszanyerési százaléka kisebb-nagyobb mértékben csökkent. Legnagyobb csökkenéseket a Sr, Pb, Zn, míg legkisebbeket a Mo, Cr és Cd elemek mutattak. A tápláléklánc szennyeződése szempontjából kedvezőtlen, hogy a kijuttatott karcinogén Cd jelentős hányada maradt a könnyen oldható frakcióban, és ez a frakció a 14 év alatt is csak minimálisan csökkent a meszes csernozjom talajon.

Az elemek átlagában, a LE-oldható elemtartalomban mért visszanyerési százalék 1994-ben 41%, míg 2008-ban 22% volt. A 14 év alatt tehát az átlagos, LE-oldható elemtartalomban mért visszanyerési százalék 19 abszolút %-kal csökkent, azaz gyakorlatilag megfeleződött.

Az egyes elemek „összes” elemtartalomban a kísérlet 4. évében mért visszanyerési százalékának sorrendje a LE-oldható tartalmaknál leírtakhoz hasonlóan alakult; a legkisebb visszanyerési százalékokat itt is az anionos formában kijuttatott elemeknél kaptunk. Míg a LE-oldható tartalmaknál a Hg, addig az „összes” elemtartalmaknál a Cd, mint nehézfém ékelődött be az anion formában kijuttatott elemek közé.

A kísérlet 18. évében az „összes” elemtartalomban mért visszanyerési százalékok esetében a legnagyobb csökkenéseket a Se, Sr, Pb, míg legkisebbeket a Cd, Mo és Cr elemek mutattak. Az utóbbi három elem közül humán egészségügyi szempontból a Cd tekinthető a legveszélyesebbnek.

Az elemek átlagában, az „összes” elemtartalomban mért visszanyerési százalék 1994-ben 81%, míg 2008-ban 49% volt. A 14 év alatt tehát az átlagos összes elemtartalomban mért visszanyerési százalék 32 abszolút %-kal Csökkent.

A meszes csernozjom, meszes homok, és savanyú, agyagos vályog textúrájú barna erdőtalajon beállított károselem-terheléses tartamkísérlet adatainak tanúsága szerint a LE-oldható elemtartalomban kifejezett, és az „összes” elemtartalomban kifejezett visszanyerési százalékok egymáshoz viszonyított aránya inkább elem-, mint talajtulajdonság-függő.

Úgy találtuk, hogy a három, egymástól jelentősen eltérő tulajdonságú talajon viszonylag azonos időben, azonos mennyiségben és azonos formában kijuttatott potenciálisan káros elemeknek a LE-oldható elemtartalomban mért visszanyerési százalékok és ”összes” (cc.HNO₃+cc.H₂O₂-oldható) elemtartalomban mért visszanyerési százalékok arányainak sorrendje állandó, tehát a talajtulajdonságoktól független volt.

Ezen felismerés alapján fogalmaztuk meg a Szabó-Csathó-Kádár-féle potenciálisan toxikus talaj-mikroelem kiterjeszthetőségi szekvens megnevezést. Természetesen ezen hipotézisünket még számos más talajtípuson, hasonló feltételekkel beállított tartamkísérletben is szükséges lenne bizonyítani.

Összefoglalás

Egy vegyület akkor tekinthető ösztrogén hatásúnak, ha alacsony affinitással is, de az ösztrogén receptorokhoz (ER) kötődni képes, az ösztrogén érzékeny sejtekben, szövetekben biológiai hatást képes kiváltani, melyek hasonlóak a petefészek eredetű ösztrogén hormonok által előidézett folyamatokhoz.

Irodalmi adatok alapján a hígtrágyával történő öntözés és intenzív állattartásból származó trágya termőföldre juttatása következtében a szteroid ösztrogének, beleértve az ösztron E1, ösztradiol E2, ösztriol E3, valamint a szintetikus ösztrogén EE2, mindenütt jelen vannak a termőtalajban. A növények felhalmozhatják az ösztrogéneket gyökereikben és hajtásaikban, bekerülve a táplálékláncba akár hatást fejthetnek ki a humán egészségre. A vegyületek ösztrogén potenciálját legtöbbször a 17β-ösztradiol referencia vegyülethez viszonyított relatív potenciálként fejezik ki. Meghatározó szerepe van a vegyületek minőségének, ugyanis az egyes ösztrogénhatású vegyületek különböző hatással lehetnek a receptorokra

Ahogy korábban említettük, hígtrágya csak talajtani szakvéleményre alapozott talajvédelmi hatósági engedély birtokában juttatható ki mezőgazdasági területre, melyben az is meghatározásra kerül, hogy a területre milyen mennyiségű hígtrágya helyezhető el. A különböző típusú hígtrágyák nemcsak tápanyag összetételben, hanem EDC tartalomban is különböznek egymástól. A természetes hormon kiválasztódás és a hormonhatású készítmények felhasználása tekintetében fontos az állatállomány ivararányát és korcsoportját figyelembe venni. A jövőre nézve fontos, hogy toxikológiai vizsgálatokat végezzünk, és nagyobb hangsúlyt fektessünk a mezőgazdasági melléktermékek által kijuttatott hormonhatású anyagok mennyiségére és lehetséges hatásaira.

Abstract

A long-term fertilizer experiment was set up on a calcareous chernozem soil with a wheat-maize-maize-wheat crop rotation, as part of the National Long-Term Fertilization Experiments (NLTFE) Network, set up with the same experimental pattern under different soil and agro-climatic conditions in Hungary. The effect of P fertilization on the soil, on maize yields, and on leaf P and Zn contents in the flowering stage were examined in the trials. In certain years, foliar zinc fertilizer was applied, in order to prove that yield losses due to P-induced Zn deficiency can be compensated by Zn application. Calcium-ammonium nitrate, superphosphate and 60% potassium chloride were used as NPK, and Zn-hexamine (in 1991) and Zn-sulphate (in 2006) as foliar Zn fertilizers.

In the years since 1970, averaged over 36 maize harvests, treatments N₃P₁K₁ and N₄P₁K₁, involving annual rates of 150 to 200 kg ha⁻¹ N, 100 kg ha⁻¹ K₂O and 50 kg ha⁻¹ P₂O₅, gave the highest yields (8.3 t ha⁻¹ grain on average). As the years progressed, treatments exceeding 50 kg ha⁻¹ P₂O₅ a year were found to have an increasingly unfavourable effect. Based on the yields of ten cycles (36 maize years), variants P₂, P₃ and P₄ resulted in 16–30–45 t ha⁻¹ grain yield losses in comparison to variant P₁.

Investigations carried out in 1987, 1991 and 2006 showed that the leaf Zn content on plots with more than 150 to 200 mg kg⁻¹ AL (ammonium lactate)-soluble P₂O₅ (over 30 mg kg⁻¹ Olsen-P) dropped below 15 mg kg⁻¹ and the P/Zn ratio rose to above 150 or even 250 in the flowering stage in two years. As a consequence of P-induced Zn deficiency, maize grain yields fell by 2 t ha⁻¹ in two of the years investigated and by almost 5 t ha⁻¹ in one year at the P₄ level (200 kg ha⁻¹ P₂O₅ year⁻¹), in comparison to the P₁ variant (50 kg ha⁻¹ P₂O₅ year⁻¹).

When 1.2 kg ha⁻¹ foliar Zn was applied in the form of zinc hexamine, 1.7 to 1.8 t ha⁻¹ maize grain yield surpluses were obtained on plots with higher P levels in 1991. In 2006 the P-induced Zn deficiency caused unexpectedly high (almost 5 t ha⁻¹) grain yield losses on plots with higher P levels, so the maize grain yield surpluses obtained in response to 1.2 kg ha⁻¹ foliar Zn application, in the form of zinc sulphate, were as high as 1.6 to 3.8 t ha⁻¹.

The data clearly indicate that maize yields are impeded by both poor and excessive P status. Soil and plant analysis may be useful tools for monitoring the nutritional status of plants.

Abstract

Various methods can be used for soil acidification monitoring, which can be useful towards remediation or preventing environmental degradation. It has been demonstrated that acidification can be made evident over the span of a few years, with proper monitoring. However, a reliance on pH as a main indicator can lead to detection inadequacies, especially where soils are relatively well buffered against acidity and acid deposition is negligible. A technique employing acid-neutralising capacity (ANC) derivation was applied to cultivated and uncultivated Alluvial Meadow soils to find out whether ANC data could prove effective in determining the occurrence and degree of acidification. Sampling and lab work were carried out between 2009 and 2010 on 33 sites under various land uses. Unlike pH, ANC, soil organic matter (SOM), and cation exchange capacity (CEC) decreased significantly. ANC analysis appears to be effective in detecting acidification trends over short periods and, in contrast to previous studies, under ostensibly unremarkable conditions.

Summary

During the research, we studied the soil conditions in Zala County's forests and examined the effect on the growth of beech forests on these conditions. Data of National Forest Data Base (NFDB) were analysed for investigation. Most of the forests in Zala County are situated less than 150 m above sea level, their location and topography is very diverse. In most of the forests the groundwater level is deeply beneath the surface so the forests can utilize only the amount of precipitation. In accordance with the geological and climatic conditions, Luvisols were formed predominantly, especially the clayic Luvisols and the gleyic Luvisols are the most typical. In addition, there are still Cambisols and stagnic Luvisols as well. In a small percentage, there are forest stands on rendzinic Leptosols, Vertisol, Regosol and Histosol. According to the favourable parent material, forests have got a deep or medium thickness of soil and the typical texture is loam. Based on the research, soil layer thickness and texture had significant impact on the growth of beech forest stands in terms of soil properties.

Összefoglalás

Kutatómunkánk elsődleges célja a repce és napraforgó tarlómaradvány N-tartalmának Magyarországra jellemző reprezentatív értékeinek meghatározása volt az országos statisztikai termésadatok és a növényminták N-tartalmának laboratóriumi mérése alapján. Továbbá összefüggést kerestünk a talaj és a növény N-tartalma között.

Vizsgálataink során egész Magyarországot reprezentáló mintavételt végeztünk repce és napraforgó állományokból, 126 növény- és mintegy 70 talajmintát gyűjtöttünk be, melyek N-tartalmát laboratóriumban határoztuk meg.

Kiszámoltuk a két növény országos termésátlagával keletkező tarlómaradvány mennyiségét és a mért N-tartalom értékek alapján megbecsültük a tarlómaradványok N-tartalmát. Összefüggést mutattunk ki a talaj és a növény N-tartalma között. Esettanulmány jeleggel kiszámítottuk egy olyan terület N-mérlegét, amelyre vonatkozóan rendelkezésre áltak a számításhoz szükséges adatok.

Eredményeink legfőbb gyakorlati vonatkozása, hogy a növényi maradványok felszecskázása és talajba dolgozása útján visszapótolt N mennyiségének meghatározása hosszabb távon hozzájárulhat a növénytáplálás költségeinek csökkentéséhez, illetve a természeti erőforrásokkal való takarékosabb gazdálkodáshoz.

Abstract

Water availability is one of the major physiological factors influencing plant growth and development. An assessment study has been done at the Szent István University, Gödöllő to evaluate and identify the water footprint of protein yield of field crop species. Twelve field crop species (Sugar beet Beta vulgaris, spring and winter barley Hordeum vulgare, winter wheat Triticum aestivum, maize Zea mays, sunflower Helianthus annuus, peas Pisum sativum, potato Solanum tuberosum, alfalfa Medicago sativa, oilseed rape Brassica napus, rye Secale cereale and oats Avena sativa) were involved in the study. Evapotranspiration patterns of the crops studied have been identified by the regular agroclimatology methodology and physiologically reliable protein ranges within crop yields were evaluated.

The results obtained suggest, that water footprint of cereals proved to be the lowest, however maize values were highly affected by the high variability of protein yield. Oilseed crops had considerably high protein yield with medium water efficiency. Alfalfa, potato and sugar beet water footprints were in accordance with their evapotranspiration patterns.

Protein based water footprint assessment seems to be more applicable in crop species evaluations than that of yield based methodologies.

Összefoglalás

A fitoremediációs eljárások alkalmazása költséghatékony és környezetkímélő megoldást jelent a szennyezett területek helyreállítására. Korábbi kutatások alapján a bársonyvirágok alkalmasak lehetnek nehézfémmel szennyezett területek fitoremediációjára, azonban kevés információval rendelkezünk arról, hogy a fémeknek milyen toxikus hatása van ezekre a növényekre. Kutatásunk során két különböző kísérletet (egy előkísérletet és egy tenyészedény kísérletet) állítottunk be négy kiválasztott nehézfém (Cd, Pb, Cu, Zn) növényi bioakkumulációjának és toxicitásának vizsgálatára három különböző bársonyvirág fajon.

A csíranövényes előkísérlet alapján a kisvirágú bársonyvirág (Tagetes patula) volt a legkevésbé érzékeny az alkalmazott nehézfémekre, ezért ezt a növényt alkalmaztuk a tenyészedény kísérlet során. A tenyészedény kísérletben a növényeket a magyar jogszabályokban meghatározott talaj nehézfém szennyezettségi határérték 0-, 1-, 2- és 4-szeres dózisainak tettük ki. 120 napos talaj-növény interakció után mértük a növény növekedési paramétereit (hajtáshossz és tömeg, gyökérhossz és tömeg), valamint az esztétikai paramétereit (levelek és virágok száma, virágok átmérője). A növény hajtásának és a teszttalaj nehézfémkoncentrációit HNO₃+H₂O₂ feltárás után atomabszorpciós spektrofotométerrel határoztuk meg.

Az eredményeink alapján a kisvirágú bársonyvirág képes a Cd és a Zn bioakkumulációjára a hajtásában, mivel 7-18-szor nagyobb koncentrációt mértünk a növény hajtásában, mint a teszttalajban. A Cu szintén akkumulálódott a hajtásban, azonban a növekvő Cu dózisok hatására a felhalmozódás mértéke csökkent. A növényi paraméterek (a Zn-terhelések kivételével) csak a legnagyobb dózisú nehézfém-terhelésekben csökkentek szignifikáns mértékben a kontrollhoz képest. A Zn szignifikánsan csökkentette a hajtáshosszt, a gyökér száraz tömegét, valamint a virágok átmérőjét már 400 mg kg-1 koncentráció esetén is.

Az eredményeink szerint a kisvirágú bársonyvirág alkalmas lehet kadmiummal, rézzel vagy cinkkel szennyezett talajok fitoremediációjára a vizsgált koncentráció-tartományokban. Alkalmazásuk városi területeken (pl. közparkokban, középületek és lakóházak kertjeiben, vagy utak melletti zöldfelületeken) megfelelő lehet, mivel ezek a növények a környezetet is szépítik.

Összefoglalás

A folyamatalapú hidrológiai számításoknak és az azokra épülő vízminőségi, ökológiai elemzéseknek jelentős a bemenő adatigénye, ami a jövőben várhatóan tovább növekszik. A méréstechnológia rohamos fejlődésével a hidrológiai modellek bemenő adatai közül mára a szűk keresztmetszetet lokális és vízgyűjtő léptéken is a felszín alatti viszonyok, és elsősorban a talajok szivárgáshidraulikai tulajdonságainak számszerűsítése jelenti. A helyzetet felismerve a közelmúltban különböző módszertannal több talajtani, talajhidrológiai adatbázist is kidolgoztak. Kutatásunkban azt vizsgáljuk, hogy a 100 m felbontású hazai talajadatok és európai becslő algoritmusok alapján számított talajhidrológiai paraméterek (i) megbízható bemeneti adatforrást biztosítanak-e, és (ii) a korábban rendelkezésre álló adatállományokhoz képest javítják-e a hidrológiai számítások jóságát talajszelvény szintű vízforgalmi modellben.

Az Erdészeti Tudományos Intézet (NAIK ERTI) két mintaterületén (Fiad és Szalafő) mért meteorológiai és talajnedvesség-idősorok segítségével 5-5 darab talajszelvényszintű vízforgalmi modellváltozatot állítottunk fel Hydrus-1D környezetben. Ezek kizárólag a talajtani paraméterezésükben (réteghatárok helye, telített vízvezető képesség és retenciós görbe együtthatók) tértek el: a talajrétegek jellemzésére felhasználtuk (i) a kalibráció-validáció eredményeit (“legjobbnak vélt” verzió), (ii) a helyszíni mintavételből származó laboratóriumi méréseket, (iii) a mért talajtulajdonságok alapján, az európai becslő függvényekkel (EU-PTF) számított talajhidrológiai tulajdonságokat, (iv) a hazai DOSoReMI adatbázis alapján, az EUPTF- ekkel számított talajhidrológiai tulajdonságokat, illetve (v) az EUSoilHydroGrids térképeket. A modellváltozatokat a mért és számított talajnedvesség-idősorok összevetése (NSME, RMSE, R2) alapján értékeltük. Emellett összehasonlítottuk a számított vízmérlegeket is.

Az öt-öt modellváltozat esetében lényegesen eltért a mért-számított talajnedvességi idősorok illeszkedése. Fiadon egyedül a kalibráció adott elfogadható eredményt (NSME = 0.49), a másik négy változat kifejezetten gyengének bizonyult (három esetben NSME < 0). Szalafőn minden változat pozitív NSME-re vezetett, a kalibráció kiválónak tekinthető (NSME = 0.75). A várakozással ellentétben a mért talajhidrológiai paraméterekre épülő modellváltozatok adták a legrosszabb illeszkedést, míg a hatékonysági rangsorban a kalibrált modellek után az EU-SoilHydroGrids változatok következtek. A szimulációkból levezetett vízmérlegek Fiadon csak kevéssé, míg Szalafőn nagymértékben függtek a talajparaméterezéstől. A vizsgálat fontos tapasztalata, hogy a talajszelvény feltárás gyakorlata – érthető módon – elsősorban nem a hidrológiai modellezés szempontjaihoz igazodik, így az adatbizonytalanság forrása lehet. A vizsgálat eredményei alapján folytatjuk a Balaton vízgyűjtő talajhidrológiai paramétereinek 3D térképezését.