Browse

You are looking at 901 - 1,000 of 33,482 items

The quantitative structure-retention relationship (QSRR) study has been performed in order to investigate the retention behavior of 16 guanidine and imidazoline derivatives in the reversed-phase thin-layer chromatography (RP-TLC) system consisting of RP-8 stationary phase and the mixture of methanol, water, and ammonia as the mobile phase. Statistical results obtained in the one-parameter model with KOWWINlog P indicated that the lipophilicity of the investigated compounds could be determined based on the respective retentions. Three different modeling methodologies such as stepwise multiple linear regression (MLR), partial least squares regression (PLS), and artificial neural networks (ANN) were used in the QSRR approach and for the selection of the most important variables that describe the behavior of the investigated compounds the best. The performance of the developed stepwise MLR-QSRR, PLS-QSRR, and ANN-QSRR models was tested by cross-validation and the external test set prediction. The validated models were compared, and the optimal QSRR model (stepwise MLR-QSRR) was selected. Besides lipophilicity (KOWWINlog P), the number of secondary (aliphatic) amines (nRNHR) among the tested compounds has the strongest influence on the retention in the examined RP-TLC system. The predictive performance of the selected QSRR model suggests its applicability for a reliable prediction of the retention behavior for the congeners.

Restricted access
Authors: Agnieszka Godziek, Anna Maciejowska, Ewa Talik, Mieczysław Sajewicz and Teresa Kowalska

Spontaneous oscillatory chiral conversion and condensation of low-molecular-weight chiral carboxylic acids have been investigated by our research group for almost 10 years now. However, dynamics of these oscillatory processes substantially differ from one compound to another, moreover, spontaneous chiral conversion and condensation of sulfur-containing amino acids have not been investigated so far. To this effect, we present in this paper the results of our current investigations on spontaneous oscillatory chiral conversion and condensation of l-cysteine (l-Cys), a biologically important sulfur-containing semiessential amino acid. In our thin-layer chromatographic experiments, we employ the Mn(II) and Zn(II) cations to facilitate the enantioseparation of l-Cys from the spontaneously formed d-Cys, to prevent chiral conversion of the L form, and to highlight rapid consumption of Cys in the course of condensation. Spontaneous peptidization of Cys is confirmed with use of thin-layer chromatography-mass spectrometry (TLC-MS). Additionally, we emphasize the oscillatory nature of the investigated process with use of high-performance liquid chromatography-evaporative light scattering detection (HPLC-ELSD) and provide a complementary insight in the chemical structure of the spontaneously formed Cys-derived oligopeptides with use of HPLC-MS.

Restricted access

Recently, a growing interest has been observed in preventive and “anti-ageing” medicine, accompanied by a dynamic growth of the cosmetic industry worldwide. Different companies compete in introducing the best performing antioxidants to cosmetic preparations and to diet supplements, and in the course of recent years, great attention has been drawn by trans-resveratrol. For economic reasons, the main sources of trans-resveratrol for the cosmetic industry are plants and plant extracts, and the most popular plant is common grape vine (Vitis vinifera L.). The novelty of this study was the development of a simple thin-layer chromatographic method in the reversed-phase (RP) mode with densitometric detection in the fluorescence mode (the irradiation wavelength λ = 340 nm), enabling quantification of trans-resveratrol in selected cosmetic raw materials of natural origin. Cosmetic raw materials considered were red, white, and fruit wines (employed in “wine spas”), commercial extracts of red wines and other fruits, and commercial extracts of grape skins and seeds, making twenty different samples altogether. Prior to thin-layer chromatographic analysis, trans-resveratrol was isolated from the investigated raw materials by means of solid-phase extraction (SPE). The polyphenols fraction adsorbed on SPE cartridges was eluted, and the eluates containing trans-resveratrol (along with other stilbene derivatives) were developed by means of TLC. The chromatograms were densitometrically scanned and trans-resveratrol extracted from raw materials was quantified, based on the calibration curve obtained for the trans-resveratrol standard. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) values of the developed method were determined as equal to 1.88 and 5.69 ng, respectively. The presence of trans-resveratrol in the analyzed samples was additionally confirmed by visualizing the chromatograms with anisaldehyde as a selective visualizing reagent.

Restricted access

A 2D-separation of 16 polyaromatic hydrocarbons (PAHs) according to the Environmental Protecting Agency (EPA) standard was introduced. Separation took place on a TLC RP-18 plate (Merck, 1.05559). In the first direction, the plate was developed twice using n-pentane at −20°C as the mobile phase. The mixture acetonitrile-methanol-acetone-water (12:8:3:3, v/v) was used for developing the plate in the second direction. Both developments were carried out over a distance of 43 mm. Further on in this publication, a specific and very sensitive indication method for benzo[a]pyrene and perylene was presented. The method can detect these hazardous compounds even in complicated PAH mixtures. These compounds can be quantified by a simple chemiluminescent reaction with a limit of detection (LOD) of 48 pg per band for perylene and 95 pg per band for benzo[a]pyrene. Although these compounds were separated from all other PAHs in the standard, a separation of both compounds was not possible from one another. The method is suitable for tracing benzo[a]pyrene and/or perylene. The proposed chemiluminescence screening test on PAHs is extremely sensitive but may indicate a false positive result for benzo[a]pyrene.

Restricted access

Metal-free stereoselective additions of activated nucleophiles to β-nitrostyrenes were investigated under continuous-flow conditions in microreactors, in the presence of a chiral bifunctional catalyst. Optimization of the experimental setup gave excellent enantioselectivities (up to 85% e.e.) and higher productivities if compared to the flask syntheses. The potential of this flow chemistry approach was demonstrated by the successful synthesis of an advanced intermediate for the preparation of the GABAB receptor agonist Baclofen.

Restricted access

This paper describes the selective and reproducible debenzylation of benzyloxypyrazinones using flow chemistry to yield N-hydroxypyrazinones. Flow methodology enabled us to avoid overreduction of the compounds to pyrazin-2(1H)-ones.

Open access
Restricted access
Authors: Marek Wojnicki, Magdalena Luty-Błocho, Krzysztof Mech, Justyna Grzonka, Krzysztof Fitzner and Krzysztof Kurzydłowski

A composite material consisting of metallic platinum nanoparticles and reduced graphene oxide was successfully obtained in microflow reactor. Moreover, subnanometric platinum particles were observed. Reduced graphene oxide plays an important role as a stabilizing agent for platinum nanoparticles. Reduced graphene oxide coverage and platinum particle size as well as size distribution depend mainly on initial concentration of platinum(IV) ions. High level of reduced graphene oxide coverage by platinum nanoparticles (PtNPs) was obtained and is equal to 71%. This in turn effects significantly the mass ratio of reduced graphene oxide to PtNPs which is equal to 49% (w/w). Fourier transform infrared (FT-IR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis of the obtained materials were performed. Also, catalytic properties of the obtained composite material consisting of PtNPs at reduced graphene oxide surface, towards electrochemical glucose oxidation, were investigated. It was found that the studied materials exhibit high catalytic activity for glucose electro-oxidation process.

Restricted access
Authors: Ekambaram Sanmuga Priya, Perumal Senthamil Selvan and Krishnamoorthy Marudhupandian

Various chromatographic techniques have been designed to estimate soy isoflavones in finished products as well from Glycine max (L.) Merrill. As an attempt to develop a simple, accurate, and validated method for routine analysis of daidzein and genistein, the major isoflavones as an established standardization technique, a high-performance thin-layer chromatographic (HPTLC) method has been developed. A comparative analysis of individual isoflavone (daidzein and genistein) contents in different varieties of G. max CO-2, CO (soy) 3, and local white was also carried out. Extraction efficiency of the targeted isoflavone from the seed matrix with organic solvents using ultrasonication technique was studied. The methanolic extract of the soybean seeds was taken for method development and validation procedures by HPTLC in which separation was achieved on silica gel 60 F254 HPTLC plates using chloroform-methanol (20:1 v/v) as the mobile phase. The individual isoflavones and protein contents were estimated in three different varieties of soybean in which CO-2 variety has shown the highest content.

Restricted access

Plant bitters, traditionally used against loss of appetite and fever, owe their therapeutic efficacy to the content of iridoids such as swertiamarin. The aim of the study was to develop a simple, precise, rapid, and reliable high-performance thin-layer chromatography (HPTLC) method for the estimation of swertiamarin in traditional bitters and formulations. Aluminum-backed silica gel 60 F254 plates (20 × 10 cm) were used as stationary phase and ethyl acetate-methanol-water (80:15:5, v/v) as the mobile phase. Densitometric quantification was carried out at 246 nm. Regression analysis of the calibration plot showed good linear relationship between peak-area vs. swertiamarin concentration. Linearity was found to be in the range of 200–1200 ng per band. The method was validated as per the International Conference on Harmonization (ICH) guidelines. The limit of detection (LOD) and quantification (LOQ) for swertiamarin were found to be ~38 and ~115 ng per band, respectively. The developed method was found to be linear (r 2 = 0.9981), precise (relative standard deviation [RSD] ≤1.42% and ≤1.83% for intra-day and inter-day precision), accurate (mean recovery ranged from 97.69 ± 1.46 to 100.03 ± 0.61%), specific, and robust. The results showed good correlation with data obtained from HPLC analysis used as the reference method. The method was employed with a high degree of precision and accuracy for the estimation of swertiamarin in Enicostemma littorale, Swertia chirata, and an in-house formulation.

Restricted access

A simple and sensitive high-performance thin-layer chromatographic (HPTLC) method was developed for the evaluation of biomarker lupeol in the leaves of five different species of genus Ficus (Ficus carica, Ficus nitida, Ficus ingens, Ficus palmata, and Ficus vest) belonging to family Moraceae. Chromatography was performed on glass-backed silica gel 60 F254 precoated HPTLC plates with solvents toluene-methanol (9:1, v/v) as the mobile phase. After development, the HPTLC plate was derivatized with p-anisaldehyde reagent, scanned, and quantified at 540 nm. The system was found to give compact spot for lupeol at R F = 0.32 ± 0.01. The precisions and accuracy (n = 6) for lupeol were found to be 1.47–1.64% and 1.63–1.86%, and 99–100% and 99.4–99.7%, respectively, for inter-day and intra-day. Lupeol was found to be present in four species, i.e., F. carica (0.4%, w/w), F. nitida (1.4%, w/w), F. palmata (0.33%, w/w), and F. vest (0.59%, w/w), while it was absent in F. ingens. The statistical analysis proved that the developed method is reproducible and selective. The developed method can be used as an important tool to assure the therapeutic dose of active ingredients in herbal formulations as well as for standardization and quality control of bulk drugs and in-process formulations. This method can also be employed for the further study of degradation kinetics and determination of lupeol in plasma and other biological fluids.

Restricted access
Authors: Samiha El-Rahman Hussein, Hanaa El-Wadood, Mohamed Abou-Elwafa Abdallah and Ahmed El-Hamid Khorshed
Restricted access
Author: Bernd Spangenberg
Restricted access

Three methyl groups containing quaternary ammonium compounds have been separated and identified by thin-layer chromatography using green solvents. Silica gel G and n-butanol-40% aq. ethylene glycol-ethyl acetate (6:4:1) have been found the most favorable for the resolution of three cationic surfactants (cetrimonium chloride-benzyl trimethylammonium chloride-tetramethylammonium hydroxide). Densitographic separation pattern has been presented. The limits of detection for cetrimonium chloride, benzyl trimethylammonium chloride, and tetramethylammonium hydroxide have been determined. The mobility trend of separated surfactants was also examined by replacing n-butanol with other alcohols. Chromatographic parameters like ΔR F, separation factor (α), and resolution (R S) for the separation have been calculated. The effect of the presence of foreign substances such as metal cations, metal anions, amino acids, and vitamins as impurities on separation has been examined. The proposed method has been successfully applied for the identification of cetrimonium chloride in commercially available shampoo sample.

Restricted access
Authors: Mei Sano, Taejun Chin, Tetsuya Takahashi, Hitomi Ohara and Yuji Aso

Because acrylic acid is a volatile organic compound, the precise quantification of acrylic acid by thin-layer chromatography (TLC) analysis is difficult. Herein, we report a simple TLC–densitometric method for the quantification of acrylic acid in aqueous solutions following a labeling procedure using the Mizoroki-Heck coupling reaction. To make acrylic acid nonvolatile and highly sensitive for ultraviolet (UV) detection, acrylic acid in an aqueous solution was reacted with iodobenzene in a dimethyl sulfoxide solution using a base (potassium carbonate) and a catalyst (FibreCat 1001), affording trans-cinnamic acid. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis showed that acrylic acid could be labeled over a range of 0.01–10 mM at 60°C for 30 min and the average reaction yield was 96.0%. To quantify acrylic acid by TLC analysis, the reaction mixture was extracted using ethyl acetate and then spotted on a silica gel 60 F254 TLC plate. The spots corresponding to the labeled acrylic acid over a range of 0.1–1 mM on the TLC plate could be quantified under UV light at 254 nm. The detection limit was 0.1 nmol on the TLC plate. To evaluate the method developed, the concentrations of acrylic acid in environmental water samples after the contamination of 1 mM acrylic acid were determined by the proposed method. Compared to the results of the HPLC analysis, accuracy was estimated to be above 97.0% for all the analytes. Thus, the proposed method could be applied for the determination of acrylic acid in the environmental water samples without any interference from environmental components.

Restricted access

A simple and sensitive high-performance thin-layer chromatographic (HPTLC)-densitometric method was developed for the simultaneous quantification of two flavonoid compounds, persicogenin and homoeriodictyol, in the methanol extracts of the aerial parts of two species (Rhus retinorrhoea and Rhus tripartita) of the genus Rhus grown in the Kingdom of Saudi Arabia. Chromatography was performed on glass-backed silica gel 60 F254 HPTLC plates using toluene-ethyl acetate-methanol (8:2:0.5, v/v) as the mobile phase. Scanning and quantification were done at 293 nm. The system was found to give compact spot for homoeriodictyol and persicogenin at, R F = 0.30 ± 0.01 and 0.48 ± 0.01, respectively. The linearity ranges for homoeriodictyol and persicogenin were found to be the same (100–800 ng spot−1) with correlation coefficients (r 2 values) of 0.9989 and 0.9983, respectively. The limit of detection (LOD) for homoeriodictyol and persicogenin was found to be 26 and 31 ng band−1, respectively, while the limit of quantification (LOQ) was found to be 77 and 92 ng band−1, respectively. Homoeriodictyol (7.06%) and persicogenin (2.33%) were only found in R. retinorrhoea. The developed method was found to be accurate and precise; hence, it can be used as an important tool to assure the therapeutic dose of homoeriodictyol and persicogenin in herbal formulations as well as for the standardization and quality control of bulk drugs.

Restricted access

A simple, sensitive, and stability-indicating thin-layer chromatographic (TLC)-densitometric method was developed for the assay of biomarker bergenin in the methanol extract of aerial parts of Flueggea virosa (FVME). Chromatography was performed on glass-backed silica gel 60 F254 high-performance thin-layer chromatographic (HPTLC) plates with dichloromethane-methanol (8.5:1.5, v/v) as the mobile phase. Scanning and quantification were done at 220 nm. The system was found to give compact spot for bergenin at R F = 0.29 ± 0.01. The linear regression analysis data for the calibration plots showed good linear relationship with r 2 = 0.998 with respect to area in the concentration range of 100–800 ng. The regression equation of bergenin was found to be Y = 8.708X + 51.017. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) for bergenin were found to be 17.5 and 53 ng band−1, respectively. The percentage of bergenin was found to be 15.5% w/w in the FVME. Bergenin was subjected to acid and alkali hydrolysis, peroxide oxidation, photodegradation, dry heat, moist heat, and ultraviolet (UV) treatment for its stability studies. Treatment of bergenin with acid showed 21.25% degradation resulting in the formation of three degraded products at R F 0.01, 0.11, and 0.48, respectively. Bergenin showed 100% degradation with the formation of one degraded product appearing at R F 0.03 under alkali hydrolysis. Under hydrogen peroxide treatment, bergenin showed 17.76% degradation and the resultant degraded products appeared at R F 0.01 and 0.07. On treatment with dry heat, moist heat, photochemical, and UV (254 nm) light, bergenin showed no degradation products which suggested its stability under these conditions. The degraded products were found to be well separated from the pure drug. In this study, we report for the first time the quantification of bergenin in F. virosa by a validated HPTLC method. The stability study performed in this experiment may help in selecting or rejecting the in-process procedural conditions for making the formulation more efficacious and safe.

Restricted access

Thin-layer chromatographic (TLC) study on nine reactive dyes, seventeen fluorescent brighteners (nine of them are triazine-stilbene derivatives and eight — derivatives of 2-aminodimethylterephthalate), and their intermediates (twenty four in number), all of them containing 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine stabilizer fragment, was performed. These compounds were synthesized for simultaneously bleaching or coloration and stabilization of fabrics or polymers; some of them were able to copolymerize with appropriate monomers like acrylonitrile, methyl methacrylate, and acrylamide. The most suitable stationary and mobile phases for separation, ultraviolet (UV) light as detector, and TLC technique for detection were found. The TLC method was suitable and reliable for monitoring both the synthesis and the purity of the compounds.

Restricted access

The purpose of this paper was to assess the suitability of thin-layer chromatography (TLC) as a pilot method for high-performance liquid chromatography (HPLC). The new 1,2,4-triazole and thiosemicarbazide derivatives were analyzed by use of reversed-phase (RP)-TLC and RP-HPLC techniques, applying octadecyl silica adsorbents and aqueous-organic mobile phases. Organic modifiers: methanol and acetonitrile were used at appropriate concentrations providing optimal retention factors. For both techniques, retention coefficient k in column chromatography and the retardation factor R F expressing retention in TLC were determined. The experimentally measured parameters were presented in a logarithmic scale as log k and R M, respectively. The constructed relationships between log k and R M allowed determining the possibility of TLC for anticipating HPLC retention behavior.

Restricted access

A simple validated high-performance thin-layer chromatographic (HPTLC) method was developed for the determination of two binary mixtures containing omeprazole with ketoprofen (mixture 1) and esomeprazole with naproxen (mixture 2). The separation was carried out on Merck HPTLC aluminum plates precoated with silica gel 60 F254 (20 × 10 cm) with 250-μm thickness using chloroform-ethyl acetate (3:7, v/v) as the mobile phase. HPTLC separation of the four drugs in the two binary mixtures, followed by densitometric measurement, was carried out in the absorbance mode at 302 nm. The linear regression analysis data for the calibration plots showed good linear relationship with r > 0.999 in the concentration ranges of 0.03–0.3 μg band−1 for omeprazole (OME) and esomeprazole (ESO), 0.2–2 μg band−1 for ketoprofen (KETO), and 0.5–6 μg band−1 for naproxen (NAP). The proposed method was validated and successfully applied for the analysis of pharmaceutical formulations and synthetic mixtures containing the two combinations. The method was validated and showed good performances in terms of linearity, range, limits of detection and quantitation, accuracy, precision, specificity, and robustness.

Restricted access

Piperine (PIN), a bioenhancer, is co-formulated with rifampicin (RFN) and isoniazid (INZ) to enhance the bioavailability of RFN. RFN and INZ are the drugs of first choice for the treatment of tuberculosis and recommended by the World Health Organization (WHO). A new high-performance thin-layer chromatographic (HPTLC) method was optimized for the separation and determination of RFN, INZ, and PIN in the bioenhanced pharmaceutical formulation. Separation was performed on a precoated silica gel 60 F254 plate, and an acceptable separation was achieved using a mobile phase comprising toluene-ethyl acetate-methanol (7:3:3, v/v); detection was performed at 300 nm. The proposed method was validated for specificity, accuracy, repeatability, limit of detection, limit of quantification, stability, and robustness. The correlation coefficient (R 2) values for RFN, INZ, and PIN were 0.9997, 0.9995, and 0.9987, respectively. The spots were identified by matching with the R F values and absorbance spectrum with authentic compounds. The mean recovery (%) values for RFN, INZ, and PIN were 99.3, 99.8, and 99.2%, respectively. The results obtained with the proposed method have been compared with those previously reported for high-performance liquid chromatographic (HPLC) methods. The major degradation products of RFN: 3-formyl rifamycin, isonicotinyl hydrazone (INH), and rifampicin quinone did not interfere with the determination of active pharmaceutical ingredients (APIs). The proposed method is also suitable for the detection of some major RFN-related impurities in pharmaceutical dosage form.

Restricted access
Authors: Viktor Misuk, Andreas Mai, Konstantinos Giannopoulos, Dominik Karl, Julian Heinrich, Daniel Rauber and Holger Löwe

The method of combining the concept of fluorous biphasic catalysis (FCB) with micro multiple emulsions benefits from the advantages of homogeneous as well as from heterogeneous catalysis in continuous micro flow. In this particular case, three immiscible fluid phases in continuous micro segmented flow were used to perform palladium-catalyzed Heck cross-coupling reactions of styrene with aryl halides. A capillary tube-in-tube coaxial flow setup in combination with a glass micro reactor was used to produce monodisperse aqueous phase/organic phase/perfluorinated phase double emulsions. The resulting emulsions had a core–shell droplet structure composed of a perfluorcarbon fluid in which a palladium catalyst with fluorinated phosphine ligands was dissolved, an organic phase consisting of a solvent and two reagents, and an alkaline aqueous solution. The fluorous and organic phases of the double emulsion form a thermomorphous system which can be converted into one phase by an increase of temperature above 150 °C, and the catalytic reaction is performed temporarily. By decreasing the temperature, a phase separation takes place; after that, the organic phase contains the product and the catalyst is located in the fluorous phase. The separated catalyst solution was reused several times without a noticeable loss of activity. The main advantage of this method is to use temporarily very high catalyst concentrations in each droplet, while employing only small amounts of the catalyst for the overall reaction volume.

Restricted access
Authors: Rajesh Munirathinam, Andrea Leoncini, Jurriaan Huskens, Herbert Wormeester and Willem Verboom

Cinchona alkaloid and proline derivatives as enantioselective catalysts were covalently attached onto the inner walls of a microreactor using glycidyl methacrylate polymer brushes. The successful formation of the organocatalyst-functionalized brush layers on flat silicon oxide surfaces was confirmed by several techniques such as Fourier transform infrared (FT-IR), ellipsometry, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The applicability of the cinchona alkaloid (cinchonidine or quinidine)- and proline-containing polymer brushes in a microreactor was demonstrated for the Diels–Alder reaction between anthrone and N-substituted maleimides, and the aldol reaction between 4-nitrobenzaldehyde and cyclohexanone, respectively, which showed moderate conversions (up to 55% and 23%, respectively) and moderate to good enantioselectivities (up to 55% and 93%, respectively). The pristine catalytic activity of the microreactor was intact even after 1 month.

Restricted access
Authors: Alfonso Gañán-Calvo, Elena Castro-Hernández, María Flores-Mosquera and Lucía Martín-Banderas

Massive, nearly monodisperse, true microencapsulation of a wide variety of active ingredients within biocompatible shells can be achieved using flow focusing at moderate-high Reynolds numbers, a paradigmatic tool for highly controlled flow chemistry processes whose flexibility and physical aspects are briefly illustrated here. We show that the natural, regular capillary breakup of a laminar high-speed microjet produced by gentle mechanical means alone allows the production of true microcapsules with controlled dimensions. The process versatility is shown in a variety of examples including encapsulation of different materials as proteins and/or microorganisms in biocompatible polymers as poly-l-glutamic acid (PLGA). Microcapsules produced show nearly homogeneous size, well-centered core, and their size and structure are well predicted by simple theoretical models.

Restricted access

Grapevine (Vitis vinifera L.) shows morphological plasticity influenced by environmental factors such as radiation and temperature. The effect of row orientation, exposition of leaves and orchard altitude on leaf morphological traits was evaluated. Grapevine cultivar ‘Furmint’ was investigated in this study with the new version of the GRA.LE.D. raster graphic software. The standard OIV (International Organization of Vine and Wine) descriptors were used with additional size parameters. High morphological variability was observed among the leaves collected from 4 different row orientations and 5 levels of expositions. Exposition levels were assigned according to the estimated total radiation collected by leaves at their position. Selected parameters also responded sensitively to changing elevation in the range of 110–289 m. According to the results, traditional leaf morphological investigations performed with machine vision systems may be recommended to reveal significant ecological factors on ampelometric traits.

Restricted access

Concerns about climate change and fossil fuel shortages are encouraging interest in stumps, as alternative energy sources. Stumps are an almost unused resource in the context of bio fuels. Stump harvesting signifies an intensification of forest management compared with conventional stem-only or above-ground biomass-only harvesting. There are many benefits of stump harvesting. These include: the production of wood fuel, fossil fuel substitution, and improved soil preparation.Removing tree trunks in Hungary has been going on according to the principle of stump extraction, which means stumps are removed by grabbing technology. Experiments have been carried out to reduce the extraction force. In the Great Hungarian Lowland, where large areas require the operation implementation, stump extraction is done by special, hydraulic driven baggers equipped with a special bucket. During operation of the equipment, we carried out measurements of the extraction force and the time requirement. The experiments are designed to carry out the measurements with different soils and different tree species. According to our proposal the suitable force and torque required to remove stumps can be significantly reduced if before the lifting the soil — root connection is loosened. One of the possible ways to implement this task is the use of vibration. Since relatively great vibration power and wide domain of frequency are necessary, therefore we prepared the loosening machinery elements of alternating-current hydraulics system. Based on constructions variants we created a tractor-mounted experimental alternating-current hydraulic stump-loosening machine. It was designed with the ability to produce horizontal vibration in order to loosen stumps.

Restricted access
Authors: Evi Habraken, Pieter Haspeslagh, Maarten Vliegen and Timothy Noël

Deuterated compounds are important in drug discovery and development, e.g., to prepare the so-called stable isotopically labeled internal standards. However, their preparation can be challenging, and its scalability could be difficult with regard to safety aspects. Herein, we report the first continuous-flow iridium(I)-catalyzed ortho-directed hydrogen–deuterium exchange reaction in microreactors. An immobilized iridium(I) catalyst was loaded in continuous-flow microreactors, such as continuous stirred tank reactors and packed-bed reactors. Best results were obtained in a packed-bed reactor allowing deuterium labeling up to M +7.

Restricted access

The possible effect of shaker harvest on root damage of 10-year-old cherry trees was studied on a simple tree structure model. The model was composed of elastic trunk and rigid main roots, the ends of which were connected to the surrounding soil via springs and dumping elements. Equations were set up to be able to calculate the relation between shaking height on the trunk and strain in the roots. To get the data for root break and their elongation at different shaking heights on the trunk, laboratory and field experiments were carried out on cherry trees and on their roots. Having evaluated the measured and calculated data it could be concluded that root damage is to be expected even at 3.6% strain and the risk of it increases with increased trunk amplitudes, i.e.

  1. with the decrease of shaking height
  2. at smaller stem diameters (i.e. in younger plantation), and
  3. if the unbalanced mass of the shaker machine is too large for the given tree size.

Restricted access

In this study, the influences of various pre-treatments and combined drying (CD) on the drying kinetics and quality parameters of sour cherry were investigated. Prior to freeze drying (FD), sour cherry was pre-treated by blanching in boiling water (100 °C, 3 and 6 min), immersion in sugar solution (20% w/w, 10 and 20 min) and blanching (100 °C) in sugar solution (20% w/w, 3 and 6 min). Freeze-drying of raw samples was taken as a control. Combined drying (CD) can be accomplished in two distinct ways: freeze drying assisted with hot-air drying application (FD-HAD) and hot-air drying followed by freeze drying (HAD-FD). The quality of the dried sour cherry was evaluated in terms of water activity, color, texture and rehydration. Our research results have shown that all of the pre-treatments can effectively reduce the freeze drying time, the best treatment methods are FD-HAD, HAD-FD and blanching in boiling water (6 min). CD involves much less drying time and energy consumption than conventional freeze drying methods. The highest values of hardness and rehydration were found in blanching in sugar solution with water at 100 °C for 6 min. The better color retention was observed for samples pre-treated with blanching in boiling water (6 min).

Restricted access

In this section of the journal, the continuous-flow chemistry literature of the preceding months is presented. Included are articles published in the period July–December 2014. Some key examples are highlighted in the form of graphical abstracts. The remaining publications in the field are then listed ordered by journal name, with review articles grouped at the end. This will be the final part in this series.

Restricted access

In this paper, we present detailed experimental and modeling studies of a recently developed triphasic segmented flow millireactors for rapid nanoparticle-catalyzed gas–liquid reactions. We first present detailed observations of the hydrodynamics and flow regimes in a pseudo-biphasic mode of operation, which enable the design and selection of optimal operating conditions for the triphasic millireactor. We particularly focus on and analyze the presence of wetting films of the organic phase on the reactor walls at high flow speeds, a consequence of the phenomenon of forced wetting, which is a key ingredient for optimal reactor performance. Next, we describe the development of a simple phenomenological model, incorporating the key mass transport steps that accurately captures the observed experimental trends for the rhodium nanoparticle (RhNP) catalyzed hydrogenation of a model substrate (1-hexene). We further discuss and analyze the consequences of this model.

Restricted access

A 2014. évi Talajtani Vándorgyűlés

Keszthely, 2014. szeptember 4–6

Author: István Sisák
Restricted access
Authors: Nikolett Uzinger and Tibor Szili-Kovács
Restricted access
Authors: Marianna Papp, János Balogh, Krisztina Pintér, Szilvia Fóti, Péter Koncz, Marian Pavelka, Eva Darenova and Zoltán Nagy

Az utóbbi évtizedben zajló kutatások kimutatták, hogy a talajok CO2-kibocsátása jelentős napi és szezonális változékonyságot mutat. A manuális mérőrendszerekkel azonban ez nehezen követhető nyomon. Éppen ezért megjelent az igény a nagyobb időbeli felbontású automata mérőrendszerekre, több gyártó készítette el saját fejlesztésű műszerét. Ezeknek a rendszereknek a hátránya, hogy drágák és többnyire zárt rendszerben működnek, ahol a bonyolult kamranyitó-záró mechanika csökkentheti a működésbiztonságot. További hátrányt jelent a kamrák meglehetősen nagy mérete, ami miatt gyepállományokban nehezen alkalmazhatók.Az általunk kifejlesztett nyílt rendszerű mérőeszköz alkalmasnak bizonyult ezen problémák kiküszöbölésére: a kisméretű kamrák (d = 5 cm) könnyen elhelyezhetők a növények között, nyílt rendszerben nem szükséges kamranyitó-záró mechanikát építeni, és a rendszer olcsón kivitelezhető.A kifejlesztett 10 kamrás mérőrendszer kalibrálását laboratóriumi körülmények között végeztük el, valamint összehasonlítottuk terepi mérések segítségével egy nemzetközileg is hitelesnek számító mérőrendszerrel. A kapott eredmények szerint a kifejlesztett mérőrendszer alkalmas hosszú időtartamú automata-mérésekre, segítségével nagy mennyiségű adat nyerhető.

Restricted access

Tanulmányunk megírásával az volt a célunk, hogy bemutassuk miként fejlődött a hazai földminősítés tudománya a 19. század végének közgazdasági alapjaira épülő és földadóztatási célokat szolgáló hozadéki (aranykoronás) földértékeléstől napjainkig.Ismertettük, hogy a ’Sigmond Elek által megfogalmazott (a dokucsajevi talajgenetikát ismerő és felhasználó) földminősítési elvektől kezdődően, Kreybig Lajos és Géczy Gábor, majd Máté Ferenc és munkatársai kutatásain keresztül, a legújabb, mért terméshozam adatsorok statisztikai elemzésén alapuló földminősítési rendszerig milyen hazai eredmények születtek a talajtermékenység vizsgálata és a földminősítés tárgykörében.A 2000-es évek elején megalkotott D-e-Meter intelligens környezeti földminősítő rendszert — a korábbi rendszerekhez hasonlóan — nemzetközi viszonylatban is az egyik legkorszerűbb értékelési módszernek lehet tekinteni. A D-e-Meter minősítés tartalmazza mindazt a koncepciót, amelyet elsőként világosan ’Sigmond fogalmazott meg, majd a talajtudósok későbbi nemzedékei többször is hangoztatottak, hogy a földminősítési eljárás kisléptékű — legalább 10.000 méretarányú — talajtérképi információkon és idősoros terméshozam adatok statisztikai elemzésén alapulva minősítse a földterületeket.

Restricted access
Authors: Kitti Balog, Zoltán Gribovszki, András Szabó, Esteban Jobbágy, Marcelo Nosetto, László Kuti, László Pásztor and Tibor Tóth

Az alföldi üledékes síkságon, szubhumid klímán a füves területek és szántók helyén telepített erdők erőteljes hatást gyakorolnak a talajtani közegre, a talajvíztükör szintjére és mozgására. A fák mély gyökerezése és a korábbi vegetációnál jelentősen nagyobb vízfelvétele elősegíti a sótartalom-növekedést az altalajban, illetve a talajvízszint-csökkenést. Az erdőtelepítés globális szinten ugrásszerűen megnövekedett, Magyarországon az erdők területének növekedése elérte az évi 15.000 ha-os rátát. A telepítések főleg az Alföldet érintették, ahol az erdők részben sekély talajvizű területek gyepeit és szántóit váltották fel.Kutatásunk során alföldszerte 31 erdő-kontroll furatpár esetében talajtani, hidrológiai és biológiai terepi megfigyeléseket végeztünk, beleértve a megütött talajvízszint észlelést, a talajvíz sótartalom vizsgálatát, a földtani közeg rétegződésének leírását és a fafaj, valamint az állomány korának rögzítését. Ezen kívül talajvízszint megfigyelő kúthálózatot telepítettünk és laboratóriumban vizsgáltuk a talaj és talajvíz kémiai sajátosságait.A telepített erdők esetében a biomassza pozitív összefüggést mutatott a talaj sófelhalmozódásának mértékével, amit a fafaj (nyár > tölgy > akác) és az állománykor befolyásolt. A három vizsgált fafaj között megmutatkozó különbségek a fák eltérő növekedési erélyével és párologtatásával mutatnak összefüggést.Hazánkban a téli időszakban megfigyelhető, lefelé irányuló mély csapadékbeszivárgás a sók kimosódását eredményezi, így a sófelhalmozódás mértéke kisebb volt a talajban, mint a vizsgált, hasonló környezeti feltételekkel, de melegebb klímával rendelkező argentin pampa területeken.

Restricted access

Ökológiai termesztésű almaültetvényben eltérő komposztadagok (0, 10, 25 és 50 kg N·ha−1) hatását vizsgáltuk a talaj tápelemtartalmának változására (0–30 és 30–60 cm-es mélységben). Mértük az egyes almafajták (Golden Delicious és Pinova) levelének szárazanyag- és Ca-tartalmát, továbbá vizsgáltuk e paraméterek alakulásának egymáshoz való viszonyát.A szabadföldi kísérletet a Debreceni Egyetem Kertészettudományi Intézetének Pallagi Kísérleti Telepén, a talaj- és növényminták analízisét az Agrokémiai és Talajtani Intézet laboratóriumaiban végeztük.A 2011. és 2012. évi eredményeket összevetve lényeges csökkenés mutatkozott a talaj AL-oldható P-tartalmában. Az évek múlásával jelentősen nőtt azonban a talajban a nitrát-, ammónia-, szerves-N és CaCl2-Mg tartalom a kijuttatott komposztadagok hatására. Az AL-K, -Ca, -Mg, a CaCl2-P, -K mennyisége és a pH közel azonosnak mondható.Az első kísérleti évben (2010-ben) még nem volt hatása a komposztnak. 2011-ben már észleltünk hatást, de a fagykár miatt nem volt termés a fákon. 2012-ben a nagy termésterhelés mellett is növekedést tapasztaltunk a szárazanyag-tartalom alakulásában mind a Golden Delicious, mind a Pinova fajták esetében. Adott kezeléseken belül az eltérő termésmennyiségekkel, továbbá az évjárattal összefüggő tendenciákat fedeztünk fel. A rendkívül csapadékos évben (2010) alacsony, míg az aszályos évben (2012) nagy szárazanyag-tartalom értékeket mértünk a levélben. A Golden Delicious és a Pinova esetében kapott tendencia fajtától, kezelés- és termesztés-technológiától függetlenül hasonló.A komposzt hatására 2010-ben a Golden Delicious leveleiben kismértékű, a Pinova leveleiben szignifikáns Ca-tartalombeli növekedést mértünk. Az évjárat hatásáról elmondható, hogy csapadékos évben a szakirodalmi adatoknál magasabb, míg száraz, terméshiányos évben alacsonyabb Ca-tartalommal számolhattunk. Bár a Ca-szintek alakulása tendenciájában megegyezett a két almafajta esetében, mégis megállapítható, hogy a Pinova leveleinek elemtartalma nagyobb volt, mint a Golden Delicious fáké.A levelek szárazanyag-tartalma és Ca-tartalma között fordított arányosságot bizonyítottunk.

Restricted access
Authors: Miklós Gulyás, Márta Fuchs, Gabriella Rétháti, Annamária Holes, Zsolt Varga, István Kocsis and György Füleky

Csontszénnel és növényi eredetű bioszénnel tenyészedényes modellkísérletet állítottunk be, hogy feltárjuk a kiválasztott magyarországi talaj fizikai és kémiai tulajdonságaira gyakorolt hatásokat. A tenyészedényes modellkísérletben a kezeléseknek megfelelően (0, 1, 2,5, 5 és 10%) 500 cm3-es műanyag edényekbe 200 g talajkeveréket tettünk. Vizsgáltuk a minták AL-oldható P- és K-tartalmát, vízoldható összes sótartalmát, desztillált vizes pH-ját, kötöttségét és szerves-C-tartalmát (Tyurin módszerével).A kísérlet eredményeképpen megállapítható, hogy a csontszén (ABC) bekeverés hatására jelentősen megnőtt az AL-oldható P2O5-tartalom a talajkeverékekben, köszönhetően a csontszén eredendően nagy P-tartalmának.A pH és az összes sótartalom jelentősen nőtt a csontszén (ABC) kezeléseket követően, elsősorban a csontszén nagy ásványianyag-tartalma miatt. A növényi eredetű bioszén (BC) kezelések esetében azonban pH-növekedés csak a nagyobb koncentrációnál volt tapasztalható, az összes sótartalomban pedig nem tapasztaltunk változást. A sótartalom- és pH-növekedés egyik kezelés során sem okozott túlzott sófelhalmozódást. A sótartalom 0,07% körül alakult a legnagyobb dózis esetében is, azonban hosszú távon érdemes figyelmi a sótartalom változását.A növényi eredetű bioszén (BC) bekeverése növelte a kezelt talaj víztartó képességét, kálium- és szerves-szén-tartalmát, míg a csontszén esetében nem tapasztaltunk hasonló hatást. További kutatások szükségesek, hogy újabb információkat kapjunk a bioszenek mezőgazdasági felhasználásáról. Fokozottan igaz ez a csontszénre, mivel a jövőben a foszforutánpótlás alternatívája lehet.

Restricted access

Felkért hozzászólás

Dobos Endre, Vadnai Péter, Bertóti Réka Diána, Kovács Károly, Michéli Erika, Szegi Tamás, Fullajtar Emil, Penizek Vit és Switoniak Marcin: „Új WRB alapú validációs adatbázis és validációs módszertan Közép-Európára, ValiDat.DSM” című cikkéhez (Agrokémia és Talajtan 63. (2) 393–408)

Author: Gábor Illés
Restricted access

Felkért hozzászólás

Dobos Endre, Vadnai Péter, Bertóti Réka Diána, Kovács Károly, Michéli Erika, Szegi Tamás, Fullajtar Emil, Penizek Vit és Switoniak Marcin: „Új WRB alapú validációs adatbázis és validációs módszertan Közép- Európára, ValiDat.DSM” című cikkéhez (Agrokémia és Talajtan 63. (2) 393–408)

Author: Tibor Tóth
Restricted access

Az MTA ATK TAKI Őrbottyáni Kísérleti Telepén karbonátos homoktalajon beállított NPK műtrágyázási tartamkísérlet 36–43. évében, 2006 és 2013 között vizsgáltuk a műtrágyázás hatását a tritikále fejlődésére, termésére és elemfelvételére. A termőhely talaja a főbb tápelemekben (N, P, K) gyengén ellátott, a szántott réteg 1% körüli CaCO3-ot és 1% humuszt tartalmaz. Az altalaj erősen karbonátos, az agyagos rész 5–10%. A talajvíz 8–10 m mélyen található, a terület aszályérzékeny. Évente a P- (0, 60, 120 kg P2O5·ha−1) és K-műtrágyákat (0, 100, 200, 300, 400 kg K2O·ha−1) ősszel szántás előtt, valamint a N (0, 80, 160 kg N·ha−1) felét ősszel, a másik felét tavasszal szórtuk ki 25%-os pétisó, 18%-os szuperfoszfát és 50%-os kálisó formájában. A kísérletből levonható főbb tanulságok:

  1. Talajgazdagító PK-műtrágyázás eredményeképpen a kontrolltalaj igen gyenge PK-ellátottsága a kielégítő 150–200 mg·kg−1 NH4-acetát+EDTA-oldható tartományba emelkedett a kísérlet 41. évében (2011-ben). A szuperfoszfáttal végzett trágyázás eredményeképpen igazolhatóan nőtt a feltalaj oldható S- és Sr-tartalma, mely az alkalmazott hazai Kóla-alapú/nyersanyagú eredetre vezethető vissza. A hazai szuperfoszfátok 18–22% körüli elemi Ca-, 13% S-, 7–8% P-, 1–2% Srkészlettel rendelkeztek.
  2. Nemcsak a homoktalaj rendkívül heterogén, hanem a rajta fejlődő termés mennyisége is extrém szórásokat mutatott. Az évek és kezelések között egy nagyságrendet elérő különbségek adódtak. Az évek átlagait tekintve ötszörös eltéréseket tapasztaltunk. Az „évhatások” kifejezettek voltak. Termésdepresszió léphet fel egyaránt az aszály/vízhiány és a túlbő csapadék fennállása esetén.
  3. A P-kínálattal nőtt a növényi részek P-, Mn- és Sr-készlete, míg a beépült Znmennyiség visszaesett. Fellépett a P-Mn szinergizmus, illetve a P-Zn antagonizmus. A Mo-koncentráció a növekvő NPK-műtrágyázással a szalmában 1/3-ára, a szemtermésben a felére zuhant.
  4. A vizsgált nyolc év alapján még nem ítélhető meg, hogy a tritikále mennyire alkalmas a monokultúrás termesztésre, de összevetve a telepen 52 éves ún. „örökrozs” kísérletünkkel, ez lehetővé válhat a jövőben.

Restricted access

Manures and fertilizers

XIII. Alpok-Adria Tudományos Tanácskozás, Villach, Ausztria, 2014. április 28.–május 3

Authors: Márton Jolánkai, Barnabás Pósa and Ákos Tarnawa
Restricted access

A komposztált szennyvíziszap alkalmas talajjavításra, mivel nagy a szervesanyag- tartalma. A rendszeres komposztkezelés javítja a homoktalaj fizikai tulajdonságait, melyek nagymértékben befolyásolják a talajban lejátszódó kémiai és biológiai folyamatokat (az adszorpciós jelenségeket, az oxidáció-redukció feltételeit, az anyagtranszport lehetőségeit, a biológiai aktivitást, a tápanyagforgalmat), s ezeken keresztül a talaj termékenységét.A Debreceni Egyetem Nyíregyházi Kutatóintézetében 2003-tól vizsgáljuk a szennyvíziszap-komposzt tartamhatását kisparcellás kísérletben, melyben talajfizikai méréseket is végzünk a komposztkezelés hatásainak megállapítására. A komposzt 0, 9, 18 és 27 t·ha−1 dózisban, és a következő összetételben került bedolgozásra a talajba: szennyvíziszap 40%, szalma 25%, riolit 30%, bentonit 5%. A kísérlet vetésforgóban vetett tesztnövényei a tritikále (× Triticosecale Wittmack), kukorica (Zea mays L.) és a zöldborsó (Pisum sativum L.). A talaj térfogattömegének, víztartóképesség-görbéjének és légáteresztő képességének meghatározására bolygatatlan talajmintákat vettünk az 5–10 és 20–25 cm-es talajmélységekből hat ismétlésben. A talajok víztartó képességét homokágy-, homok/kaolinágy-, valamint nyomás membrános készülékkel mértük. A talaj légáteresztő képességének meghatározására Eijkelkamp M1-08.65 típusú készüléket használtunk.A kísérleti parcellák talajainak térfogattömeg-értékeinél tapasztalt nagyfokú heterogenitás megmutatkozik a mért víztartóképesség- és légáteresztőképességértékek — kezelésektől kevésbé függő — nagy szórásában. A térfogattömeg és a légáteresztés között közepesen szoros kapcsolatot (R2 = 0,38) tapasztaltunk. Megállapítottuk, hogy a vizsgált homoktalaj 1,6 g·cm−3 térfogattömeg mellett is — szántóföldi vízkapacitásnak megfelelő nedvességtartalom esetén — „nagyon nagy” légáteresztő képességgel rendelkezik.A kapott terméseredmények alapján, a komposztkezelés hatására a talaj fizikai tulajdonságaiban végbemenő változások kedvezően hatnak a növények fejlődésére, ezáltal a terméshozamra.

Restricted access
Authors: András Makó, Attila Anton, Gábor Csitári, Márk Rékási, Nikolett Uzinger, Gyöngyi Barna, Gábor Széplábi and Hilda Hernádi

Vizsgálatsorozatunkban a vörösiszap-elöntés hosszabb távú talajtani hatásait vizsgáltuk a szennyezett terület mellől kontrollként vett talajmintákból készített talajoszlopokon. Két különböző szcenáriót modelleztünk. Az elsőben a vörösiszaptározóból közvetlenül kiömlő, nagy víztartalmú, erősen lúgos (∼ pH 13) vörösiszapszuszpenzió talajtani hatását tanulmányoztuk, míg a második esetben a „vörösiszapár” levonulása után a talajfelszínen kiülepedett vörösiszap-öntésanyag hosszabb távú talajfizikai, -kémiai és -biológiai hatásait vizsgáltuk (30, 60 és 120 napos vörösiszap-borítás mellett). Az oszlopkísérlethez használt talajminták egy vörösiszappal nem szennyezett szántóföldi területen feltárt humuszos öntéstalaj különböző genetikus szintjeiből származtak.Közleményünkben a vörösiszap-elöntés talajtani hatásait vizsgáló modell oszlopkísérleteink talajfizikai vonatkozású eredményeit foglaltuk össze. Megállapítottuk, hogy a lúgos kémhatású, nagy Na+-tartalmú iszapból a talajba szivárgó oldatok jelentősen átalakították a vizsgált talaj szerkezetét: a felső talajrétegekben szerkezetleromlást (aggregátumstabilitás-csökkenést) okoztak, míg az alsóbb szintekben (feltételezhetően a bemosódott vagy helyben keletkezett nátrium-szilikát ásványok ragasztó hatása miatt) ideiglenesen aggregátumstabilitás-növekedést tapasztaltunk.Vizsgálati eredményeink alapján megállapítható, hogy a vörösiszap-borítás hatására a talajok elemi szemcséinek méret szerinti megoszlásában mérhető arányeltolódások — a vörösiszap-szemcsék felszíni rétegekbe történő bemosódásán túl — a fenti talajszerkezet-változási folyamatokkal függhetnek össze.

Restricted access

Közleményünkben az — eddig csak kevesek által ismert — AIIR (Agrokémiai Irányítási és Információs Rendszer) adatbázist mutattuk be, illetve összegeztük az adatbázis által nyújtott talajtani információkat.Vizsgáltuk az adatbázis talajtani adatainak reprezentativitását az egyéb talajtani adatbázisokkal történő összehasonlítás módszerével. Az adatbázis talajosztályozási egységek szerinti besorolását térinformatikai eszközökkel összevetettük más térképi adatbázisokkal (AGROTOPO, MÉM NAK, földminősítési talajtérképek) Csongrád megyei mintaterületeken. A Csongrád megyei mintaterületeken végzett reprezentativitás- vizsgálatok szerint az adatbázis talaj főtípus és típus szinten megbízható (vagy a többi adatállománynál nem kevésbé megbízható) talajtani besorolásokat tartalmaz, míg az altípus szintű klasszifikáció megbízhatósága ezen az adatcsoporton jóval kisebb.Továbbá az AIIR taxonómiai egységein a legfontosabb talajparamétereket főtípus szinten összehasonlítottuk a MARTHA adatbázis hasonló taxonómiai egységeinek hasonló talajparamétereivel. Az AIIR adatbázis talajainak művelt (legfelső) rétegének tulajdonságai (kötöttség, pH, humusz- és CaCO3-tartalom) több esetben jelentős mértékben eltérnek a MARTHA adatbázisban szereplő adatoktól, illetve a hazai talajtani irodalmi forrásokban ismertetett talajjellemzőktől.Eredményeink megerősítik korábbi tapasztalatainkat, miszerint az AIIR értékes adatokat szolgáltat termőterületeink talajviszonyairól, de az adatbázis talajtaxonómiai adatainak — termőhelyi megfontolások alapján történő — felülvizsgálata és összehasonlító elemzése szükséges a további alkalmazást megelőzően.

Restricted access

A felszíni földtani képződmények talajképződési szempontból történő értékelése gyakorlati célú közelítés, amely a területen legvalószínűbben előforduló talajképző kőzet leírását szolgálja. A talajtani felvételezések hazai adatbázisokban elérhető, talajképző kőzet adatai a sík- és dombvidéki mezőgazdasági területeken sűrűsödnek, azonban tematikusan nem részletesek és kevés osztályt jelenítenek meg. A Magyar Állami Földtani Intézet 1:100.000-es méretarányú földtani térképének (FDT100) adatai jól hasznosíthatók a talajképző kőzet (talajképző üledék) jellemzésére, ha az arra utaló tartalmi elemeit a FAO-rendszer nevezéktanának alkalmazásával egységesen kezeljük. A földtani térképen jelölt képződmények litológia és fácies szerinti leírása, több-kevesebb egyszerűsítéssel lehetővé teszi a talajképző kőzetekre alkalmazott FAO-féle hierarchikus rendszerbe illesztést. A korreláltatott FDT100 képződményeket középtájanként áttekintve megállapítható, hogy azok elterjedése az eddigi ismereteinknek nem mond ellent, sőt esetenként a tájegységek specifikumait jobban kiemelő részleteket hangsúlyoznak. A tematikai felbontás növelése lehetőséget ad a talajképző kőzetnek az AGROTOPO Adatbázisban foglaltnál részletesebb leírására.Az AGROTOPO térkép poligonjai geometriailag sok helyen erősebben generalizáltak, mint a FDT100-ban feltüntetett képződményhatárok. Ennek viszonylag könnyű és gyors feloldását jelentheti a nagyobb poligonok felbontása (lásd Pásztor et al., 2013), de leginkább a megfeleltetett talajképző kőzet tematikát is magába foglaló, digitális térképezési alapokon megújított „agrotopográfiai” jellegű térkép létrehozása mutat a megoldás felé. A jelenleg is tőzegesként számon tartott, de valójában már átalakult területeken új térképi adatforrások bevonása is szükséges.

Restricted access
Authors: László Pásztor and Katalin Takács

A távérzékeléses eljárásokkal gyűjtött információk számos módon hasznosultak, hasznosulnak a talajtérképezésben. A légi fotók és műholdképek megfelelő alaptérképet és térbeli keretet nyújtanak a talajtérképezéshez. A távérzékelt adatok közvetlen, illetve közvetett információt szolgáltatnak az egyes talajtulajdonságokról. Ezáltal mindkét módon támogatni tudják a talajok térbeli változékonyságát leíró két alapvető koncepciót: az objektum alapút, illetve a talajtulajdonságok folytonos térbeli változását hangsúlyozót. Cikkünkben ezen kategorizálás mentén, többé-kevésbé időrendi sorrendet is megtartva, tekintettük át röviden és példákkal illusztrálva, hogy konkrétan milyen formában képes a távérzékelés segítséget nyújtani a talajtérképezés kérdéseinek megoldásában, illetve kivitelezésének gyakorlatában. A távérzékelés által szolgáltatott térben folytonos és kvantitatív adatok megfelelő támogatást nyújtanak a pontszerűnek tekinthető talajtani mérések térbeli kiterjesztéséhez. A távérzékelés sokrétű lehetőséget biztosít a talaj-táj kapcsolatának modellezésére, illetve az ezen alapuló térképezési koncepció számára. A távérzékelésből származó több időpontú spektrális, illetve egyes speciális kiértékelések során előállított felszínborítási, földhasználati térképek, valamint domborzati modellek a digitális talajtérképezés számára a legalapvetőbb környezeti segédváltozókat szolgáltatják. Mindezeken túl a távérzékelt képek hatékonyan támogatják a térképezéseket megelőző mintavétel tervezést és megújították a digitális formában publikált térképek alaptérképi környezetét is. A távérzékelés a közeljövőben is dinamikusan növekvő mennyiségű adatot fog szolgáltatni a földfelszínről. Az ebben rejlő lehetőséget semmiképpen sem szabad elszalasztani a talajtérképezésben érdekelteknek, főképpen a távérzékeléssel nyert adatmennyiséggel összehasonlítva igen csak szűkösen keletkező és elérhető talajtani információ tükrében. A támogatás tehát adott, annak kihasználása azonban már rajtunk múlik.

Restricted access

Rural ecology

Hamid Čustović, Zlatan Kovačević, Mirza Tvica: (University of Sarajevo, Sarajevo, 2013)

Authors: Márton Jolánkai and Katalin Kassai
Restricted access
Author: Tamás Németh
Restricted access

Talajvédelem — Környezet (táj)védelem

Szabó Lajos és Remenyik Bulcsú (szerk.): (Szent István Egyetemi Kiadó Nonprofit Kft., Gödöllő, 2014)

Author: György Várallyay
Restricted access

Löszön képződött vályog mechanikai összetételű karbonátos csernozjom talajon, az MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet Nagyhörcsöki Kísérleti Telepén szabadföldi kisparcellás mikroelem-terhelési kísérletet állítottunk be 1991 tavaszán. A termőhely talajának szántott rétege mintegy 5% CaCO3-ot és 3% humuszt tartalmazott, oldható tápelemekkel való ellátottsága az alábbi volt: Ca és Mn igen jó, Mg és Cu kielégítő, N és K közepes, P és Zn gyenge. A talajvíz 15 m mélyen helyezkedik el, a terület vízmérlege negatív, aszályra hajló.A 13 vizsgált mikroelem sóit 4-4 szinten alkalmaztuk 1991 tavaszán, a kukorica vetése előtt. A 13×4 = 52 kezelést 2 ismétlésben állítottuk be összesen 104 parcellán splitplot elrendezésben. A kísérlet terhelési szintjei 0, 90, 270, illetve 810 kg·ha−1 mennyiséget jelentettek elemenként AlCl3, As2O3/NaAsO2, BaCl2, CdSO4, K2CrO4, CuSO4, HgCl2, (NH4)6Mo7O24, NiSO4, Pb(NO3)2, Na2SeO3, SrSO4 és ZnSO4 formájában.A kísérlet 14–18. éveiben lucernát termesztettünk. A lucerna telepítése előtt 2003 őszén 400 kg P2O5·ha−1 és 800 kg K2O·ha−1 adaggal feltöltő trágyázást végeztünk szuperfoszfát és kálisó formájában.A kísérleti eredmények alapján levonható főbb tanulságok a következők:

  1. Extrém aszályos év 2004 és 2008 között nem volt. Részben ezért, valamint a talaj kielégítő tápanyagkészlete miatt a lucerna képes volt öt éven át fennmaradni és kielégítő termést adni. Általában évente 4-4 kaszálásra került sor május és szeptember eleje között. A legnagyobb szénahozamokat az 1. kaszálás adta. A kontrolltalajon az öt év alatt 62,5 t·ha−1 széna termett. A 90 kg·ha−1 Se-terhelésnél kereken 10 t·ha−1 többlet jelentkezett míg az extrém Se-túlsúlyos talajon 8 t·ha−1 terméscsökkenést kaptunk. A változások statisztikailag igazolhatók voltak.
  2. A széna elemösszetétele szennyezett talajon drasztikusan változott a kontrollhoz képest. Az egyes évek és a kaszálások átlagában a Cu és Zn mintegy a kétszeresére, a Sr a háromszorosára dúsult. Az As, Ba, Cd, Cr és Ni elemek koncentrációi minimum egy, míg a Mo és Se elemek koncentrációi 2–3 nagyságrenddel emelkedtek. A nagyságrendbeli akkumuláció takarmányozásra alkalmatlan szénát eredményezett.
  3. A 19 kaszálással, illetve az öt év alatt szennyezetlen talajon a lucerna 2 t·ha−1 nitrogént épített be a föld feletti termésébe, mely döntően a levegőből származott. Az öt év alatt felvett Ca átlagosan 1546, K 1232, P 200, Mg 200, S 189 és Na 22 kg·ha−1 mennyiséget tett ki. A Fe-felvétel mintegy 7, az Al, Mn és B elemeké 3 kg·ha−1 volt, míg a felvett Co 2–3 g·ha−1 volt.
  4. A szennyezett talajon a maximális elemhozamok öt év alatt az alábbiak voltak (hara vetítve): Mo 29 kg, Sr 20 kg, Se 19 kg, Ba és Zn 2-2 kg; Cu 600 g, Ni és Cd 200 g, Cr 150 g, As 130 g, Pb 16 g.
  5. Megállapítható összefoglalóan, hogy a lucerna a Mo, Sr és Se elemekkel mérsékelten szennyezett talajok tisztítására,/remediációjára alkalmas lehet hazai viszonyaink között. Előnyt jelenthet a növény nagy föld feletti biomasszája, valamint a mélyen lenyúló gyökérzete. A Se és a Mo ugyanis szelenát/molibdenát, valamint a Cr kromátion formájában az altalajt szennyezheti. A termett széna azonban takarmányozási célokra nem használható.

Restricted access
Authors: Endre Dobos, Péter Vadnai, Réka Bertóti, Károly Kovács, Erika Michéli, Tamás Szegi, Emil Fullajtar, Vit Penizek and Marcin Switoniak

A pixel alapú kategorikus adatok, különösen a talajosztályozási kategóriák validálása több okból is nehéz. A pixelek szinte sohasem jellemeznek homogén területet, jelentős szintű heterogenitás rejlik mögöttük. Ennek a heterogenitásnak a jellemzésére, illetve az ilyen minőségi változókat, osztályokat tartalmazó adatbázisok jellemzésére nem állnak rendelkezésre validációs adatbázisok. Mennyiségre utaló kvantitatív adatok validálása talán könnyebb, mert ezek jelentős része már önmagában terület alapú adat. A mintákat gyakran nagyobb területről vett részminták összekeverésével gyűjtik, így az ezekből mért adatok már a mintavételi módszertanból adódóan is átlagminták. Talajtípusokra, osztályokra nem lehet „átlagmintázni”, itt minden részmintát külön kell osztályozni és feldolgozni, ezért az ilyen validációs célú adatbázis rendkívül ritka. A ValiDat.DSM erre a célra jött létre. Minden validálni kívánt pixel területére öt szelvény adatait adja meg, melyekből már megjelenési százalék, illetve az osztályok pixelen belüli dominancia viszonyai is meghatározhatók. Ezeket az információkat használtuk fel az osztályváltozókat tartalmazó talajtani adatbázisok validációs módszertanának továbbfejlesztésére.A módszer lényege az osztályváltozók közötti hasonlósági viszonyok számszerűsítése, és területarányú súlyozása. A hasonlóságot egy négy értéket felvevő hasonlósági faktorral jellemeztük. A területi részarányt a ValidDat.DSM-ből származtattuk 20 százalékos kerekítéssel. Ezek alapján számítottunk a validációs helyszínekre taxonómiai alapú becsült pontosság (TAP) értékeket, melyek az adott helyszín egy számértékkel kifejezett pontosság értékei. A hagyományos kategorikus osztályozási pontosság mérésnél csak 0 és 1 értékeket vehettek fel ezek a változók, aszerint, hogy a becsült és a valós osztály kategória megegyezett-e vagy nem. Az általunk javasolt módszer sokkal érzékenyebb, képes egy 0 és 1 közötti skálán bármely értéket felvevő pontosságértékkel jellemezni a becsült és a valós osztályok közötti hasonlóság mértékét.A ValiDat.DSM a validáción kívül számos kutatásnak képezheti kiinduló adatbázisát. Jól alkalmazható eltérő környezeti adottságú területeken belüli talajtani heterogenitás jellemzésére, melyre mintaként a magyarországi pontokat használtuk fel. Az eredmény azt bizonyítja, hogy a referencia csoportok tekintetében a pixelek közel 80%-a viszonylag homogén, ami már önmagában egy értékes és továbbgondolásra érdemes adat. További vizsgálatok lehetségesek az egyéb vizsgált jellemzők térbeli heterogenitására, illetve azok megjelenési összefüggéseinek vizsgálatára is. Az eredmények természetesen erősen függenek a talajképződési környezettől, így értékelésük csak egy komplex természetföldrajzi értelmezés mellett történhet meg.Jelen munkánkban elsősorban a ValiDat.DSM adatbázis és módszertan, valamint a potenciális felhasználási lehetőségek bemutatása volt a cél. A taxonómiai távolságokon alapuló validáció gyakorlatba történő átültetéséhez természetesen még számos részletet ki kell dolgozni. A hasonlósági tényezők önkényesen lettek meghatározva, egy jobban és részletesebben kidolgozott taxonómiai távolság számítási módszer segítségével lényegesen pontosabbá tehetjük a módszert. A helyi viszonyok és jellemzők alapján módosított taxonómiai távolság táblázat valószínűleg tovább javíthatja a módszer megbízhatóságát.A ValiDat.DSM adatbázis a Miskolci Egyetem Földrajz-Geoinformatikai Intézetének honlapján érhető el ( http://www.uni-miskolc.hu/~soil/index.html ).

Restricted access
Authors: Krystyna Tyrpień-Golder, Cezary Dobosz, Aleksandra Damasiewicz-Bodzek, Beata Łabuz-Roszak and Krystyna Pierzchała

Multiple sclerosis (MS) is a serious, one of the most common disorders of the nervous system and is still uncharted course and etiology. Modern medicine characterized MS as a disease of multifactorial, complex pathogenesis. The studies were designed to test some new dependencies and determine exposure to selected environmental factors, including passive and active smoking using separation techniques in biological materials sampled noninvasively. The aim of this research was to determine by high-performance thin-layer chromatography (HPTLC) with densito metry major nicotine metabolites in urine samples taken from people with multiple sclerosis in earlier described conditions, but using new version of sandwich chamber, allowing to achieve better separation results. Urine samples (28) were collected noninvasively from patients with multiple sclerosis living in the region of Upper Silesia, Poland. The control samples (21) came from healthy people — family and friends of people with MS. Including active and passive smoking, 42.86% of the respondents were exposed to ingredients of tobacco smoke. The concentration of cotinine in the urine samples analyzed by HPTLC-densitometry ranged from 16.1 ng mL−1 to 453.15 ng mL−1, while the concentration of trans-3′-hydroxycotinine was relatively higher, 25.5–1011 ng mL−1. There were no significant changes in the excretion of the main nicotine metabolites concentrations in both tested group, but the average concentration of trans-3′-hydroxycotinine determined in urine was higher in the urine of MS smokers and various profiles of urinary main nicotine metabolites were observed.

Restricted access

Gold nanoparticles (AuNPs) and l-cysteine (l-cys), in order, as first and second layer were coated on the surface of a commercial thin-layer chromatography (TLC) plate. This assemble has been used as a new substrate for direct resolution of propranolol enantiomers based on the ordinary TLC technique. The effect of concentrations of the involved chemicals, time periods of the required processes, pH of the sample solutions, as well as the effects of different coating protocols on the resolution of the enantiomers, were investigated in order to find the optimized separation conditions. The results showed that 10.0 mM copper(II) acetate, in 70% ethanol-water adjusted at pH = 6.3, was suitable for being used as the mobile phase. The AuNPs with the average size of 15 nm and l-cys solution with a concentration of 10.0 mM and pH = 8.1 had been chosen for impregnating TLC plates.

Restricted access
Authors: Kit-leong Cheong, Ding-tao Wu, De-jun Hu, Jing Zhao, Kai-yue Cao, Chun-feng Qiao, Bang-xing Han and Shao-ping Li

Multiple species of ginseng are well-known Chinese medicinal herbs. The glycome of Panax species has various beneficial effects; however, studies related to their systematic profiling are very limited. Therefore, the systematic profiling of the glycome of Panax species was investigated in this study. The sugars from different locations and different species of Panax (Panax ginseng, Panax quinquefolium, and Panax notoginseng) were prepared by microwave-assisted extraction. Free mono- and oligo-saccharides were identified by high-performance thin-layer chromatography (HPTLC). Furthermore, polysaccharides were compared and characterized by using saccharide mapping based on HPTLC analysis. The results showed that the mono- and oligo-saccharide in Panax species were similar, including the glucan and pectin type of polysaccharides in different locations and different species of Panax, respectively. The data are helpful to better understand the glycome of different species of Panax and may contribute to rational usage of polysaccharides from Panax species.

Restricted access

Satyrium nepalense D. Don (Orchidaceae) is a reservoir of numerous chemical compounds such as flavonoids, glycosides, and unsaturated sterols/triterpenes. Thin-layer chromatography (TLC) and qualitative tests confirm the presence of quercetin in S. nepalense tubers — this is why we must pay attention to its chemistry. A simple, sensitive, and accurate method developed with a normal-phase high-performance thin-layer chromatography (HPTLC) has been optimised for the separation, identification, and quantitative estimation of quercetin in the methanol extract of S. nepalense tubers. Chromatography was performed by using aluminum TLC plates precoated with silica gel 60 F254 using toluene-ethyl acetate-formic acid (7:5:1, v/v) as the solvent system at 25 ± 2°C. Linear ascending development was carried out in a saturated twin-trough glass chamber. Densitometric determinations were performed in reflectance-absorbance mode by using a deuterium lamp (D2) for excitation at 366 nm and a K400 filter in order to measure the emitted light by using a CAMAG TLC Scanner 3. S. nepalense (tuber) contained 40.28 mg/100 g extract DW of quercetin. The detector response was linear for concentrations with a range of 2–12 μg band−1 through a correlation coefficient (r) of 0.97874 with respect to peak area. The method has a significant precision (0.71%) and repeatability (0.74%), as far as the percentage value; the standard deviation was found to be less than 2. The accuracy of this method was checked by doing some recovery experiment at three different levels, by using the standard addition method; in fact, values were discovered to be 99.50–100.24%. There are no reports concerning the quantitative assessment of quercetin in the S. nepalense. Hence, an efficient HPTLC method has been developed and validated. It is simple, fast, reliable, specific, precise, and useful for routine assays of S. nepalense extracts containing quercetin.

Restricted access