Browse
Húsz éves avarmanipulációs kísérlet hatásai barna erdőtalaj szén tartalmára és vízkapacitására: Síkfőkút DIRT Project
The effects of a twenty-year litter manipulation experiment on the carbon content and water retention capacity of the examined Luvisols: Síkfőkút DIRT Project
A talajok a szárazföldi széntároló rendszerek egyik legjelentősebb tagját jelentik, melyek szénelnyelése, illetve szénkibocsátása jelentős mértékben hat a klímára, ugyanakkor a klímaváltozás is befolyásolja a talajok szénraktározó képességét. Az avar produkció mennyiségi és minőségi változásai jelentősen befolyásolják ezeket a folyamatokat, azonban ezek mértéke, sőt időnként iránya sem ismert pontosan.
A klímaváltozás mellett a területhasználat változások is befolyásolják a talajba kerülő szerves anyagok mennyiségét és ezen keresztül számos egyéb talajfizikai, kémiai és biológiai paramétert. Ezeknek a hatásoknak a rendszerszintű vizsgálatát segítik a nemzetközi avarmanipulációs projektek, melyek azonos kezeléseket alkalmazva, de eltérő klímaviszonyok mellett vizsgálják a mesterségesen átalakított avar inputok hatását a talajrendszerekre. A Síkfőkút project területén, mely 2000-ben csatlakozott a nemzetközi DIRT projecthez, vizsgáltuk az avar input növekedésének és csökkenésének hatásait egy cseres tölgyes erdőben a talajok szén körforgalmára, illetve a vízháztartására. Ezeken a kutatásokon belül vizsgáltuk a kezelések talajaiban a talajnedvesség tartalmat, vízkapacitást és térfogatsűrűséget, valamint CNS analizátorral a talajok szerves szén tartalmát.
Eredményeink azt mutatták, hogy az avar produkció mennyiségi változása, éghajlati viszonyoktól függően, eltérően hat a talajok SOC tartalmának változásaira. A kezelésekkel modellezett avar produkció változások nemcsak közvetlen úton hatnak a talajok szerves anyag tartalmára, de közvetett módon a megváltozott mikroklimatikus viszonyok révén is befolyásolják a talajok szén és vízforgalmi viszonyait. A nagyobb avar produkció a szárazabb síkfőkúti erdőben növelte a talajok szén tartalmát (szemben a nedvesebb amerikai területeken tapasztalt visszaeséssel, vagy stagnálással) és magasabb szerves anyag tartalom társulva a vastagabb avartakaróval magasabb átlagos talajnedvességet és vízmegtartó képességet eredményezett az avar elvonásos kezelésekkel szemben. Ezek a hatások összefüggésben lehetnek azzal is, hogy az avarelvonásos kezeléseknél szignifikánsan magasabb térfogattömeg értékeket mértünk, ami a pórustérfogat csökkenését jelentheti ebben az esetben, csökkentve ezzel a talajban tárolható víz mennyiségét.
Az általunk végzett avarmanipulációs kísérletek nemzetközi kontextusában közelebb juthattunk a biogeokémiai ciklusok, ezáltal a mineralizáció és a humifikáció közötti összefüggések megértéséhez különböző erdőtípusokban és különböző klimatikus feltételek között.
Abstract
If we want to increase the efficiency of precision technologies to create sustainable agriculture, we need to put developments and their application on a new footing; moreover, a general paradigm shift is needed. There is a need to rethink close-at-hand and far-off innovation concepts to further develop precision agriculture, from both an agricultural, landscape, and natural ecosystem sustainability perspective. With this, unnecessary or misdirected developments and innovation chains can be largely avoided. The efficiency of the agrotechnology and the accuracy of yield prediction can be ensured by continuously re-planning during the growing season according to changing conditions (e.g., meteorological) and growing dataset. The aim of the paper is to develop a comprehensive, thought-provoking picture of the potential application of new technologies that can be used in agriculture, primarily in precision technology-based arable field crop production, which emphasizes the importance of continuous analysis and optimisation between the production unit and its environment. It should also be noted that the new system contributes to reconciling agricultural productivity and environmental integrity. The study also presents research results that in many respects bring fundamental changes in technical and technological development in field production. The authors believe that treating the subsystems of agriculture, landscape, and natural ecosystem (ALNE) as an integrated unit will create a new academic interdisciplinarity. ICT, emphasizing WSN (Wireless Sensor Network), remote sensing, cloud computing, AI (Artificial Intelligence), economics, sociology, ethics, and the cooperation with young students in education can play a significant role in research. This study treats these disciplines according to sustainability criteria. The goal is to help management fulfil the most important expectation of reducing the vulnerability of the natural ecosystem. The authors believe that this article may be one of the starting points for a new interdisciplinarity, ALNE.
Abstract
The aim of this study was to investigate the effect of germination on the physicochemical, structure, pasting, and morphological properties of corn. Germination improved total phenolic content (TPC) and antioxidant capacity (AC). Scanning electron micrographs (SEM) of flour showed that some starch granule was destroyed with germination. In the same way, pasting values decreased due to changes in the starch granule. FT-IR (Fourier Transform Infrared) spectra confirmed that germination leads to changes in the chemical structure. The XRD (X-ray diffractometer) analysis showed that patterns did not change with germination. In addition, raw and germinated corn flour were used in gluten-free cookie preparation. The cookie dough was evaluated for stickiness. The physical, textural, colour, TPC, and AC of cookie samples were determined. Gluten-free cookies prepared with germinated flour exhibited significantly higher AC due to increase in TPC. Germination could be used to enhance functional properties of corn.
Abstract
Hungarian pond fish production is based on grains, but in the last few years, new ideas and efforts have appeared to intensify carp production technology. The basic objective was to change grain-based feeding to nutritionally complete feeds, which ensure rapid growth and more efficient feed conversion rates. This study aimed to utilise empty ponds during the summer period for carp production. Thus, there is no need for fish producers to catch fish in large ponds at the operating water level to satisfy smaller market demands appearing during the summer.
The other aim was to compare the meat quality of fish raised on traditional and nutritionally complete feed until market size in the last year of production. Fatty acid profile and the levels of saturated, monounsaturated, and polyunsaturated fatty acids in fish fillets were specified, and their ratios were analysed. The result showed that nutritionally complete feed with different fatty acid composition affects the fatty acid composition of carp fillet during the rearing period. Quality of the fillet of carp fed with higher unsaturated fatty acid content became more favourable to the consumers due to health promoting effect of polyunsaturated fatty acids.
Abstract
Human milk (HM) of healthy, well-nourished, lactating mothers is a unique and ideal source of nutritive factors, like hormones, cytokines, chemokines, growth factors that ensures the proper growth and development of infants. Among the main components of HM, fat is an important energy source and a regulatory factor. The quality of milk fat depends on its fatty acid (FA) composition. Gas chromatography coupled with flame ionisation detection is one of the most common methods for analysis of the FA profile of HM. The aim of this study was to evaluate the FA composition of HM, collected from mothers with different health conditions (normal Body Mass Index (nBMI); overweight and obese) using GC-FID method. The results showed that saturated FAs were present in the highest amount in the HM samples, of which palmitic acid was the main representative. The major monounsaturated FA was oleic acid, while linoleic acid was the most abundant of the polyunsaturated FAs (PUFA). Overweight and obese women have lower levels of PUFA in their breast milk. The data were subjected to principal component and quadratic discriminant analysis (QDA). QDA classified nBMI and overweight and obese mother milk samples with 88.24% accuracy. Significant differences were found between normal and overweight and obese HM samples in case of C10:0 and C18:3 FAs. Higher maternal BMI was associated with a higher n-6/n-3 PUFA ratio.
Abstract
This study optimised the hydrolysis process of chicken plasma protein and explored the in vivo antioxidant activity of its hydrolysates. The results showed that alkaline protease provided the highest degree of hydrolysis (19.30%), the best antioxidant effect in vitro. The optimal hydrolysis process of alkaline protease was: temperature 50 °C, time 8 h, [E]/[S] 7000 U g−1, pH 7.5. Antioxidant studies in vivo showed that the low, medium, and high dose groups significantly reduced the serum MDA and protein carbonyl content (P < 0.05) and significantly increased the serum SOD and GSH contents (P < 0.05). The results of HE staining of the liver showed that the liver cells in the model group were severely damaged, but the chicken plasma protein hydrolysates could alleviate this pathological damage. Chicken plasma protein hydrolysis products had certain antioxidant activity.
Szántóföldi szénmérleg egy közép-magyarországi mintaterületen
Carbon balance of a cropland site in Middle-Hungary
2017. októberétől 2021. októberéig terjedő időszakban vizsgáltuk egy középmagyarországi szántóföld szénforgalmát gázcseremérések segítségével. A mért nettó ökoszisztéma gázcsere (NEE) adatokból kumulált összegeket számoltunk éves bontásban, illetve az egyes növényállományok és ugar időszakok szerint. Gazdálkodási adatok segítségével számoltuk a területre behozott (import) és onnan elvitt (export) szénmennyiségeket, valamint az NEE, az import és az export áramokat összesítve szénmérleget (NECB) számítottunk az NEE összegekhez hasonló bontásban.
Az eredmények alapján a szántóföld minden évben szénelnyelőnek bizonyult, annak ellenére, hogy a vizsgált időszak során több vízhiányos periódus is hátráltatta a növények megfelelő fejlődését és ezzel a szénfelvételt. A mért éves átlagos NEE összeg –69,6 g C m–2 év–1 volt. Ezzel szemben a teljes – laterális áramokat is tartalmazó – szénmérleg minden évben és minden növényállomány esetében veszteségesnek bizonyult, átlagosan –168 g C m–2 év–1 volt a szénveszteség mértéke. Ennek a deficitnek a jelentős része a vízhiányos időszakok alatti lecsökkent szénfelvételnek köszönhető, ezt jól mutatja a két őszi búza állomány szénmérlege közötti 66 g C m–2-es különbség, ahol az első állomány jó vízellátás mellett, a második pedig vízhiányos időszak alatt fejlődött. Nedvesebb időszakban vélhetően kevésbé jelentős a szénveszteség mértéke.
A szakirodalom alapján nincs olyan módszer, amellyel önmagában kompenzálni lehet egy ilyen mértékű veszteséget, azonban több olyan eljárás is létezik, amelyek kombinációjával jó eredményeket lehet elérni. Fontos lenne a hazánkban jól alkalmazható módszerek feltárása és azok szénmérlegben játszott szerepének számszerűsítése.
Koncepcióváltás a belvízgazdálkodásban: talajtani és vízminőségi kérdések
Conceptual Change in Excess Water Management: Soil and Water Quality Issues
Munkánk során igyekeztünk a belvízminőséggel, annak időbeli változásaival kapcsolatos kérdéseket megválaszolni.
Az eddig vizsgált nehéz agyag talajtextúrájú algyői mintaterületről származó eredmények rávilágítanak arra, hogy tápanyagok tekintetében számottevő terhelés érheti az elvezetés során a belvizet befogadó felszíni víztestet különösen a belvízelöntés kezdeti időszakában. A terhelést kiemelten a lebegőanyaghoz kötött tápanyagformák adják, míg emellett a felszíni vízborítás kialakulását követő első napokban és hetekben jelentős, környezetvédelmi határértéket is átlépő mineralizált nitrogéntartalomra is kell számítani.
A belvizes környezet reduktív jellemzőinek erősödésével a nitrát – külső utánpótlás nélkül – hamar átalakul, míg a hőmérséklet és a biológiai aktivitás emelkedésével a lebegőanyagtartalom koagulációja és flokkulációja is jelentősen csökkenti a tápanyagterhelést.
Ezen a mintaterületen képződött belvíz öntözővízként való hasznosítását az öntözőrendszer eltömődéséhez vezető magas lebegőanyagtartalom, illetve esetenként magas vas- és mangántartalom nehezítheti jellemzően szintén a tavaszi időszakban, amikor pl. kelesztő öntözéshez használhatjuk fel a vizet a magasabb térszíneken.
Általános érvényű következtetések levonásához a kutatás későbbi szakaszában két új, eltérő talajtani és hidrológiai adottságú mintaterületre is kiterjesztjük vizsgálatunkat. A helyszíni mérésekkel párhuzamosan összeállítunk egy laboratóriumi kísérletet kiemelten a talajtényező hatásának megfigyeléséhez. Ez lehetőséget fog nyújtani arra is, hogy a tápanyagformák időbeli átalakulásáról is pontosabb képet kapjunk.
Abstract
The present manuscript demonstrates the work undertaken to optimise and validate a slow-release amylase-assisted extraction of polyphenols from peach fruit peel. A careful investigation and optimisation revealed that peach peel when hydrolysed with 1.50% (w/w) of SRA containing enzyme formulation at 40 °C and 6.1 pH, for 35 min significantly (P < 0.05) increased the extraction yield, levels of polyphenol contents (242.89 ± 1.56 mg gallic acid equivalents – GAE), and coumaric, chlorogenic, ferulic acids or their conjugate esters in extracts. Moreover, the extracts produced through SRA-assisted extraction exhibited ample level of free radical scavenging capacity (DPPH IC50 2.67 ± 0.03 μg mL−1), Trolox equivalent (TE) antioxidant capacity (450.52 ± 24.58 µmol of TE g−1), inhibition of peroxides in linoleic acid (85.68 ± 0.21%), and ferric reducing power of 3.11 ± 0.20 ppm gallic acid equivalents. The results suggested that the incorporation of SRA containing enzyme formulation may enhance the recovery of peach peel polyphenols while hydrolysing the glycosidic linkages without deteriorating their antioxidant character.
