Browse

You are looking at 1 - 10 of 911 items for :

  • Materials and Applied Sciences x
  • Biology and Life Sciences x
  • Chemistry and Chemical Engineering x
  • Refine by Access: All Content x
Clear All

Abstract

The article evaluates how well the goals of the European Green Deal are justified, especially considering the risks to energy and food security arising from the conflict between Russia and Ukraine. We agree with the objectives of the European Green Agreement as a whole, but whether some of the objectives which feature in the EASAC study can be achieved by 2030 is questionable, and the description of the tools necessary to achieve the objectives is incomplete. Among other things, there is hardly any mention of the role played by precision farming with digitalization, which is a revolutionary change from an ecological and economic point of view, in reducing the use of synthetic inputs, in regenerating the original state of the soil, in reducing GHG emissions, thus in increasing biodiversity, and at the same time in intensifying production, and finally in expanding the application of biotechnology. We examine these areas in our analysis. Some of the objectives of the EASAC study to be achieved by 2030 are subject to debate, and the description of the information and communication conditions necessary to achieve the objectives is incomplete. The IoT (Internet of Things) responds to global and local challenges: it integrates the precision technologies, WSNs (Wireless Sensor Networks), artificial intelligence, mobile field (Smart Small Robots) and remote data loggers (UAVs: Unmanned Air Vehicles and satellites), Big Data, and cloud computing. Consequently, decision support is increasingly developing into unmanned decision making. IoT (Internet of Things) is the basis of “Farm to Fork” and “Lab to Field” monitoring approaches.

This article evaluates the implementation of European Green Agreement objectives in light of energy and food security risks arising from the Russia-Ukraine conflict. While overall support for the agreement exists, the feasibility of certain EASAC study objectives by 2030 is called into question due to insufficient tools specifications. Notably absent is the emphasis on precision farming with digitalization, which is a transformative ecological and economic practice. Our analyses look into its function in reducing synthetic inputs, soil regeneration, GHG emission reduction, biodiversity enhancement, production intensification, and biotechnology development. Debates surround EASAC study objectives for 2030, despite limited information and communication restrictions. The Internet of Things (IoT) arises as a solution, combining precision technology, WSNs (wireless sensor networks), AI (artificial intelligence), smart small robots, UAVs (unmanned aerial vehicles), satellites, big data, and cloud computing. As a result, decision support turns toward unmanned decision-making, with IoT laying the groundwork for “Farm to Fork” and “Lab to Field” monitoring systems.

Open access

The use of organic fertilization is declining in Hungary due to the sharp fall of livestock stand since the middle of the 1980s. Most farmers are forced to use solely chemical crop enhancers. A bifactorial small plot experiment was carried out between 10 May 2023 and 19 October 2023 in Keszthely, in order to examine the effects of farmyard manure (M), green manure (GM) and stem residues (SR) on the nutrient uptake and nitrogen utilization efficiencies of maize at equidistantly increasing (0–70–140–210–280 kg N ha–1) nitrogen doses. The relationship between some vegetative traits (dry biomass weight, Leaf Area Index (LAI)) and yield, furthermore leaf relative water content (RWC) was also examined. According to the results, organic fertilizer substitution significantly increased the N content both in whole plant and grain samples of NPK+M and NPK+GM+SR treatments, compared to the chemically fertilized control (NPK). In case of P and K only slight differences were observed. Whole plant K contents of NPK+M were significantly higher than in the other treatments (P = 0.045; P = 0,005), furthermore P contents in grain samples were significantly higher in NPK+M (P = 0.004) and NPK+GM+SR (P = 0.05) than in control. Harvest index (HI [%]) of NPK+M and NPK+GM+SR were 1.06 and 1.05 times higher than in NPK. Depending on the treatment, P0023 maize hybrid absorbed 58.7–74.64% of total N uptake in the grain (HIN%), and the utilization of 1 kg N fertilizer for the extra yield above the yield of the individual control was 0.39–1.38 kg (AREN). Significant positive correlations were observed between dry biomass weight and yield (NPK: r = 0.937, P = 0.019; NPK+M: r = 0.971, P = 0.006; NPK+GM+SR: r = 0.88, P = 0.049), furthermore LAI and yield (NPK: r = 0.9, P = 0.037; NPK+M: r = 0.983, P = 0.003; NPK+GM+SR: r = 0.784, P = 0.117). Highest RWC values – which may be related to better soil aggregate stability – were measured in NPK+GM+SR treatment, therefore there may be a great potential in this treatment among drought conditions. The effect of organic amendments is particularly noticeable with smaller nitrogen doses so they should be used to reduce inorganic fertilizer application and the resulting environmental risks.

Open access

The rice plant is sensitive to soil salinity. Calcium (Ca) acts as an ameliorative agent that helps plants induce salt tolerance. This study was carried out with a comparison of the ameliorative effect of calcium on salt-stressed rice seedlings, the determination of the role of salt-responsive protein groups, and the analysis of their genetic expressions in 21-day-old rice seedlings of ten locally cultivable varieties of West Bengal. For this study, 15-day-old seedlings were treated with 200 mM of sodium chloride (NaCl) solutions along with 10 mM of calcium sulfate (CaSO4) treatment. The determination of the relationship between the salt-responsive proteins and the analysis of the gene expression of those corresponding proteins were not carried out earlier on the selected ten locally cultivable rice varieties of West Bengal. The NaCl crystals were visible on the abaxial leaf surface of salt-stressed rice seedlings. The superoxide dismutase activity was increased in rice varieties, and a similar result was also expressed with calcium treatment. The fourier transform infrared spectroscopy-attenuated total reflection spectral result gave strong evidence for the presence of several salt-tolerant proteins and their genetic expression. STRING database results have suggested that the calcium treatment, coupled with the expression of the CBL4 protein, has regulated the P5CR protein of proline biosynthesis for better salt tolerance and osmotic protection. The quantitative real-time polymerase chain reaction and SDS-PAGE gel electrophoresis analysis showed that salt-tolerant varieties, Chinsurah_nona_1, and Jarava had high calcium signaling mechanisms and osmo-protection abilities.

Restricted access

Abstract

This study attempted to optimize pectin extraction from queen pineapple (Qp) peels using microwave-assisted method. A three-factor factorial experimental design was employed to test the interaction of moisture content of pineapple peel, pH of the citric acid solution and extraction time. The three-way interaction among the factors has a significant effect on pectin recovery. Two-way interaction between moisture content and pH level, as well as pH level and extraction time caused significant difference in the pectin recovery. Pectin recovery increases with lower moisture content while longer extraction time does not significantly increase pectin recovery. The optimum combination of the parameters is 12% moisture content, pH level 2 of the citric acid solution, and extraction duration of 2 min, which yielded 1.01 ± 0.01% pectin recovery. This is lower than the results from previous studies on pineapple with 3.88–13.06% pectin recovery using acid extraction method. Hence further optimization is recommended.

Restricted access

Pilóta nélküli légi járművek alkalmazása a vizes élőhelyek modern felmérésében

Application of unmanned aerial vehicles as modern tools for wetland monitoring

Agrokémia és Talajtan
Authors:
Réka Döbröntey
,
János Grósz
,
Judit Rita Keleti
,
Tamás Szegi
,
Márta Fuchs
,
Erika Michéli
, and
Ádám Csorba

A vizes élőhelyek a vízi és a szárazföldi ökoszisztémák között elhelyezkedő, igen változatos, és általában nehezen lehatárolható területek. Kiemelt jelentőségük annak köszönhető, hogy bár csak a globális szárazföldi területek mintegy 6–7%-át borítják, kulcsfontosságú szerepet játszanak az éghajlat szabályozásában, a vizes ökoszisztémák biodiverzitásának és hidrológiai viszonyainak fenntartásában, valamint számos további ökológiai és társadalmi funkciót is szolgáltatnak, beleértve az árvízvédelmi, víztisztítási, szén-dioxid-tárolási, élőhelytámogatási és kulturális, rekreációs előnyöket. A vizes élőhelyek azonban mind természetes, mind antropogén hatások következtében térben és időben is dinamikusan változnak, ezért védelmük és megfigyelésük napjainkra igen fontos kutatási területté nőtte ki magát. A műholdas távérzékelés nagyobb területek egyidejű megfigyelését teszi lehetővé, azonban érzékeny a felhőzetre és a légköri hatásokra, bizonytalanságot okozva ezzel az eredményekben. A hagyományos monitoring technológiák mellett a pilóta nélküli légi járművek térnyerése egyre kifejezettebb, köszönhetően rugalmasságának, hatékonyságának és alacsony költségének, miközben nagy térbeli és időbeli felbontású, szisztematikus adatszolgáltatásra képes. Tanulmányunk a pilóta nélküli légi járművek alkalmazási lehetőségeibe nyújt betekintést a vizes élőhelyek felmérésében, valamint áttekinti és összehasonlítja az egyéb távérzékelés technológiák alkalmazhatóságát ezen területek megfigyelésében. Célja, hogy elősegítse a dróntechnológia további terjedését és széles körű alkalmazását a vizes élőhelyek monitorozásában.

Open access

Abstract

In this work, an assessment of effective solvents and extraction methods was carried out to recover the bioactive compounds from hawthorn fruit (Crataegus monogyna Jacq.). Extractions assisted by heat, microwave, and ultrasound were carried out using various organic solvents (methanol, ethanol, and isopropanol). pH differential, Folin–Ciocalteu's, and aluminum chloride methods were used to determine total monomeric anthocyanin (TMA), total phenolic compound (TPC), and total flavonoid content (TFC), consecutively. Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP), 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl Hydrate (DPPH), and 2,2′- azino- bis (3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid) (ABTS) assays were used to measure the antioxidant activity (AA) of the extracts. The outputs revealed that extraction methods and solvents significantly affect anthocyanin concentration, TPC, TFC, AA, and color values of hawthorn fruit extracts. Due to the highest recovered TMA (0.152 ± 0.002 mg ECy3Gl/g of dry weight), TPC (49.14 ± 0.38 mg gallic acid equivalents/g of dry weight), and TFC (18.38 ± 0.19 mg quercetin equivalents/g of dry weight) contents, the ultrasonic-assisted extraction is superior to heat and microwave-assisted extractions. Accordingly, it was also observed that the methanol solvent is more profound than ethanol and isopropanol. Further, the bioactive compounds' content and the extracts' antioxidant activity are shown to be highly correlated. Thus, hawthorn extracts are considered to have antioxidant properties because of their concentrated bioactive compounds.

Open access

A hazai genetikai talajosztályozás megújításának szükségessége - 1.

A nevezéktan és a struktúra korrekcióra szoruló elemeinek azonosítása

The necessity of the renewal of the Hungarian genetic soil classification system - 1.

Identification of the elements of the nomenclature and structure to be corrected
Agrokémia és Talajtan
Authors:
Tibor József Novák
,
Tibor Tóth
,
András Makó
,
Mihály Kocsis
,
Zsófia Bakacsi
,
András Bidló
,
Károly Bartha
,
Szabolcs Czigány
,
Gergely Tóth
,
Adrienn Horváth
, and
Hilda Hernádi

A tanulmány a magyar genetikai osztályozás sok szempontból kritizált rendszerének következetlenségeit, illetve ellentmondásait elemzi azzal a szándékkal, hogy a rendszer fő jellemzőinek: a talajtaxonok elnevezésének és tartalmának megőrzése mellett szakmai párbeszédet indítson a hibák kijavításának lehetőségéről és a rendszer megújításáról.

Rámutattunk a nevében és koncepciójában genetikus, szerkezetében hierarchikus osztályozási rendszer hibrid jellegére: arra, hogy a fő genetikus szempont csak a főtípusok aggregációs szintjén érvényesül maradéktalanul, míg a típusoknál már mintegy egyharmad arányban diagnosztikus szempontok jelentik az elkülönítés alapját. Alsóbb hierarchiaszinteken (altípus, változat) pedig csaknem tisztán diagnosztikus az osztályozás. Listába rendeztük azokat a problémás típus, altípus és változati elnevezéseket, amelyek több hierarchiaszinten azonos névvel, és esetleg eltérő tartalommal fordulnak elő, illetve azonos hierarchiaszinten, de eltérő definíciókkal szerepelnek, vagy éppen szinonímnak tekinthetők, az eltérő elnevezés mögött rejlő azonos tartalom miatt. A vitacikk szándéka, hogy a kiszűrt hibák, következetlenségek széleskörű szakmai egyeztetést követően javításra kerüljenek.

Restricted access

A talajspektrális könyvtárak nemzetközi jelentősége és hazai megalapozása

The international importance and national establishment of soil spectral libraries

Agrokémia és Talajtan
Authors:
Ádám Csorba
,
Tamás Szegi
,
Gábor Várszegi
,
Gábor Nagy
, and
Erika Michéli

Napjainkban soha nem látott igény mutatkozik megfelelő mennyiségű és minőségű talajadatra és információra. Spektroszkópiai technológiák a hagyományos laboratóriumi módszerekkel együttesen, párhuzamosan alkalmazva lehetőséget kínálnak a talajfelvételezés idő- és költséghatékonyabbá, valamint környezetkímélőbbé tételére. Jelen munkában lokális, regionális és globális léptékű talajspektrális könyvtárak bemutatása mellett az első országos szintű, az Agrártechnológiai Nemzeti Laboratórium projekt keretében kidolgozásra kerülő, Magyarország talajtani változatosságát reprezentáló spektrális adatbázis létrehozásának koncepcióját mutatjuk be. A spektrális könyvtárak olyan speciális talajadatbázisoknak tekinthetőek, melyek tartalmazzák egy adott terület talajait reprezentáló talajminták hagyományos laboratóriumi módszerrel meghatározott paramétereit, valamint spektroszkópiai módszerrel rögzített spektrumait. A spektrális könyvtárakban tárolt adatok alapján elvégzett, spektroszkópiai kalibrációkra alapozott talajparaméter becslési eljárások lehetőséget kínálnak az adatbázisban szereplő talajminták fizikai-kémiai-ásványtani tulajdonságaihoz hasonló minták paramétereinek spektrális alapú megbízható megbecsléséhez. A hazai spektrális könyvtár alappillérét a Talajvédelmi Információs és Monitoring (TIM) rendszer mintavételezés kezdeti évében (1992-ben) gyűjtött, talajok genetikai szintjeiből vett talajmintákról felvett spektrumokra építjük. A spektrális adatbázist a középső-infravörös (middle-infrared, MIR), valamint a látható- és közeli infravörös (visible and near-infrared, VIS-NIR) tartományban, a Global Soil Laboratory Network (GLOSOLAN) iránymutatásai alapján rögzített spektrális adatokra építjük. A folyamatosan bővülő spektrális könyvtár, és az erre az adatbázisra épülő talajtulajdonság-becslő eljárás lehetőséget fog kínálni számos fizikai és kémiai paraméterének megbízható meghatározására, ezzel (számottevő többletköltség nélkül) nyújt lehetőséget a jelenlegi laboratóriumi kapacitás növelésére.

Open access

Abstract

Soil cultivation techniques can change the physical properties of soil and have the potential to influence the growth and productivity of crops. In the 2022 season, a research study was carried out on Gypsfreous soil in the College of Agriculture fields at Tikrit University. The purpose of the study was to investigate how the physical properties of the soil are influenced by three different plow types and varying plowing speeds. The study was planned using split plots within a Complete Randomized Blocks Design, with three types of plows (moldboard plow, disc plow, and chisel plow) and three tractor speeds (3.8, 5.8, and 7.6 km h−1) as the experimental treatments.

The experiment's findings indicated that the moldboard plow resulted in a greater reduction in bulk density compared to the disc plow. Consequently, the soil's bulk density decreased, and the percentage of porosity increased. On the other hand, the chisel plow had the lowest soil-specific resistance value and the highest soil volume disturbed value. The speed of operation above 3.8 km h−1 proved to be the most effective in reducing bulk soil density, increasing soil porosity, and reducing specific soil resistance. However, at a speed of 7.6 km h−1, the soil volume disturbed was significantly higher than at other speeds. Additionally, the experiment's findings demonstrated that the moldboard plow, operating at a speed of 3.8 km h−1, was significantly more effective than other methods in decreasing the soil's bulk density, increasing the porosity percentage, and reducing the specific soil resistance. Conversely, the chisel plow, working at a speed of 7.6 km h−1, had a significant advantage in achieving the highest value for the volume of soil disturbed.

Restricted access