Browse

You are looking at 31 - 40 of 155 items for :

  • Biology and Life Sciences x
  • Chemistry and Chemical Engineering x
  • Refine by Access: Content accessible to me x
Clear All

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

Agrokémia és Talajtan
Authors:
István Fekete
,
Áron Béni
,
Katalin Juhos
, and
Zsolt Kotroczó

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.

Open access
Progress in Agricultural Engineering Sciences
Authors:
Miklós Neményi
,
Attila J. Kovács
,
Judit Oláh
,
József Popp
,
Edina Erdei
,
Endre Harsányi
,
Bálint Ambrus
,
Gergely Teschner
, and
Anikó Nyéki

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.

Open access

Szántóföldi szénmérleg egy közép-magyarországi mintaterületen

Carbon balance of a cropland site in Middle-Hungary

Agrokémia és Talajtan
Authors:
János Balogh
,
Krisztina Pintér
,
Szilvia Fóti
,
Giulia De Luca
,
Ádám Mészáros
,
Meryem Bouteldja
,
Malek Insaf
,
Gábor Gajda
, and
Zoltán Nagy

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.

Open access

Koncepcióváltás a belvízgazdálkodásban: talajtani és vízminőségi kérdések

Conceptual Change in Excess Water Management: Soil and Water Quality Issues

Agrokémia és Talajtan
Authors:
Benjámin Pálffy
,
István Fekete
, and
Károly Barta

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.

Open access
Progress in Agricultural Engineering Sciences
Authors:
N. Anter
,
M. Y. Guida
,
M. Kasbaji
,
A. Chennani
,
A. Medaghri-Alaoui
,
E. M. Rakib
, and
A. Hannioui

Abstract

In this scientific paper, thermochemical conversion of redwood (RW) was studied. Using the thermogravimetric analysis' technique (TGA), the thermal behavior of RW samples was examined at four heating rates ranging from 5 to 20 K min−1 in inert atmosphere between 300 and 900 K. Two main objectives have been set for this study; the first one was the determination of the kinetic decomposition parameters of RW (Pinus sylvestris L.), and the second one was the study of the variation of characteristic parameters from the TG-DTG curves of the main RW's components, such as; cellulose, hemicellulose and lignin. The kinetic analysis was performed using three isoconversional methods (Vyazovkin (VYA), Friedman (FR) and Flynn-Wall-Ozawa (FWO)), Avrami theory method and the Integral master-plots (Z(x)/Z(0.5)) method to estimate activation energy (E a ), reaction order (n), pre-exponential factor (A) and model kinetic (f(x)) for the thermal decomposition of cellulose, hemicellulose and lignin components.

The DTG and TG curves showed that three stages identify the thermal decomposition of RW, the first stage corresponds to the decomposition of hemicellulose and the second stage corresponds to the cellulose, while the third stage corresponds to the lignin's decomposition. For the range of conversion degree (x) investigated (0.1 ≤ x ≤ 0.7), the mean values of apparent activation energies for RW biomass were 127.60–130.65 KJ mol−1, 173.74–176.48 KJ mol−1 and 197.21–200.36 KJ mol−1 for hemicellulose, cellulose and lignin, respectively. Through varied temperatures from 550 to 600 K for hemicellulose, from 600 to 650 K for cellulose and from 750 to 800 K for lignin, the corresponding mean values of reaction order (n) were 0.200 for hemicellulose, 0.209 for cellulose and 0.047 for lignin. The pre-exponential factor's average values for three components of RW ranges from 0.08 × 1012 s−1 to 2.5 × 1012 s−1 (A hemicellulose = 1.09 × 1012 s−1), 0.10 × 1014 s−1 to 0.28 × 1014 s−1 (A cellulose = 0.17 × 1014 s−1) and 3.07 × 1016 s−1 to 3.69 × 1016 s−1 (A lignin = 3.33 × 1016 s−1), respectively. The experimental data of RW had overlapped the D 4, D 2 and F 3 in the conversion degree of 10–30%, 30–55% and 55–70% for the three components, respectively.

Open access

Abstract

To overcome the problems of seasonality and geographical location in fruit production and processing, the production of aseptic semi-finished juice is an excellent solution. Even without refrigeration, aseptic pressing has a shelf life of more than a year, making it possible to produce finished products all year round. The production technology involves the addition of ascorbic acid to the pulp to fix or preserve colour. There is an increasing customer demand for ascorbic acid substitutes on the international market. In Hungary, one of the most important exports is aseptic sour cherry juice. In our work, ascorbic acid used for colour fixation was replaced by acerola concentrate. The anthocyanin content and colour coordinate values (L*, a*, b*, H, C) of aseptically filled sour cherry juice were determined and compared with the control sample during the 12 months of storage.

Open access

As a means of assisting the selection of promising soil classification systems, a set of criteria were presented and tested. Inside the studied slightly saline plot World Reference Base (WRB) and Hungarian soil classification (HU) were compared at all four levels in terms of class separability, correlation to biomass, parsimony and homogeneity of classes. WRB surpassed HU in terms of the very important homogeneity of classes only, but HU performed better in terms of class separability, correlation to biomass and parsimony of classes. With many possible classification units WRB categorized the soil into a large number of classes, but 67% and 78% of them were single-profile classes at levels 3 and 4, respectively inside the ca 0.9 km2 area.

Open access

Szarvasmarhatartó telepen alkalmazott ivarzásindukáló hormonok megjelenése a hígtrágyában

Appearance of on-farm bovine reproductive hormones in the resulting slurry

Agrokémia és Talajtan
Authors:
Eduárd Gubó
,
Tibor Molnár
,
Pál Szakál
,
Dóra Pordán-Háber
,
Ákos Bede-Fazekas
, and
Judit Plutzer

A nemzetközi irodalmat is áttekintve azt találtuk, hogy az intenzív tejelő szarvasmarhatartásban felhasznált ivarzásindukáló hormonkészítmények mennyiségét és a hígtrágyában való megjelenését még nem vizsgálták. Kutatásunkban egy Pest megyei szarvasmarhatelepen használt 5 különböző ivarzásindukáló gyógyszer (Alfaglandin, PGF, Dinolytic, Gonavet, Ovarelin) és ezen belül 3 hatóanyag (D-Phe6-gonadorelin, kloprosztenol és dinoproszt-trometamin) sorsát követtük nyomon a felhasználástól egészen a hígtrágyában való megjelenéséig, 2017-től 2020-ig. A tanulmány során áttekintettük a gyógyszerfogyást, valamint minden évben negyedéves ciklusokban, évszakonként vizsgáltuk meg a telepen keletkezett hígtrágya hormonhatását. Külön teszteltük a telepen alkalmazott hormonkészítmények hormonhatását is. Az ösztrogénhatás vizsgálatokhoz a humán ösztrogénreceptort tartalmazó élesztőtesztet alkalmaztuk az ISO 19040 szabvány alapján. Az eredmények statisztikai értékelésével (Pearson-féle korreláció és főkomponens-elemzés) az ivarzásindukálók felhasználása, a telep szaporodásbiológiája és a hígtrágya ösztrogénhatása közötti összefüggéseket tártuk fel. Megállapítottuk, hogy a hígtrágya és az iszap ösztrogénhatása erősen összefügg. Mindhárom vizsgált gyógyszerhatóanyag erős korrelációt mutatott a hígtrágya/iszap ösztrogénhatásával. Vizsgálataink alátámasztják, hogy a hígtrágya egy olyan anyag, melyet a szántóföldre történő kijuttatás előtt számos egyéb ok mellett a hormon- és gyógyszertartalma miatt is új kezelési módszerekkel kell ártalmatlanítani, nemcsak környezetegészségügyi szempontból, hanem az egészségügyi kockázatok miatt is, valamint hogy a megfelelő gyógyszerválasztással a hígtrágya hormonhatása redukálható.

Open access

Cover crops serve as an essential source of nutrients in the soil and generally improve the soil’s properties. Cover crops’ production is considered a benefit of the soil quality; by protecting the soil from erosion, reducing the weeds and the so-called soil-borne plant pathogens. Different varieties of cover crops can be cultivated such as legumes, non-legumes, brassica, and grass-type of plants with a variability of the symbiosis. A pot experiment was carried out with five cover crops, as non-symbiont (Brassica carinata B.c.), single-symbiont with arbuscular mycorrhiza fungi (AMF) (Phacelia tanacetifolia P.t., Avena strigosa A.s.) and double symbiont with AMF and nitrogen-fixing bacteria (Vicia benghalensis V.b., Vicia faba V.f.) crops; and a mixture of the five species, placed in sandy soil (arenosol) in plastic pots (5000 g soil) in 4 repetitions. One of the pots with mixed cover crops was inoculated by AM fungi industrial product. We measured soil biological activity of dehydrogenase (DHA) and fluorescein-diacetate (FDA) enzymes, the frequency of AM fungi (F%), the all protein, glomalin content and electrical conductivity (EC) of the soils. Mixture of all the cover crops resulted maximum EC and significantly enhanced the enzymatic, DHA, FDA activities in comparison with single plants. Mycorrhiza colonization frequency was high in all cover crops except the mustard (B.c.), as nonsymbiont. Vetch (V.b.), as double symbiont was responding very positively to AMF inoculation, and enhanced the performance of its growth. It was found in the pot experiment, that vetch, has the highest capacity to retain soil-protein, glomalin concentration, as well. The mixture of five cover crops could be suggested to use, due to the synergistic positive performance of the individual crops, and the better functioning of beneficial fungal / bacterial symbiosis.

Open access
Agrokémia és Talajtan
Authors:
László Simon
,
Marianna Makádi
,
Zsuzsanna Uri
,
Szabolcs Vigh
,
Katalin Irinyiné-Oláh
,
György Vincze
, and
Csilla Tóth

Open-field small plot long-term experiment was set up during 2011 with willow (Salix triandra × S. viminalis ‘Inger’), grown as a short rotation coppice energy crop in Nyíregyháza, Hungary. The sandy loam Cambisol with neutral pH was treated three times (2011, 2013, and 2016) with 15 t ha–1 municipal sewage sludge compost (MSSC) and with 600 kg ha–1 (2011, 2013) or 300 kg ha–1 (2016) wood ash (WA). In 2018 the MSSC-treated plots were amended with 7.5 t ha–1 municipal sewage sediment (MSS), and 300 kg ha–1 WA. MSSC and WA or MSS and WA were also applied to the soil in combinations during all treatments. Control plots remained untreated since 2011. Repeated application of wastewater solids (MSSC, MSS) and wood ash (WA) significantly enhanced the amounts of As (up to +287%), Ba, Cd (up to +192%), Cu, Mn, Pb, and Zn in the topsoil of willows. The combined application of MSSC+MSS+WA resulted in significantly higher Mn and Zn and lower As Ba, Cd Cr, and Pb concentrations in topsoil than MSSC+MSS treatment of soil without WA. Nitrogen concentrations in leaves of treated plants were generally slightly lower or similar to control. All soil treatments significantly enhanced the uptake or accumulation of nutrient elements (Ca, K, Mg, P) and potentially toxic elements (As, Ba, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn) in the leaves of willows during 2018, 2019, and 2020. Significantly higher Mn or Zn concentrations were measured in MSSC+MSS+WA than in MSSC+MSS treatments. Significant amounts of Cd (up to 1.11 mg kg–1) or Zn (up to 183 mg kg–1) can be translocated (phytoextracted) from a soil amended with wastewater solids or wood ash to willow leaves. In 2018 the treatments decreased the chlorophyll fluorescence values, while in 2019 and 2020 the light adapted fluorescence yield (Y) values were higher in treated than in control plants.

Open access