Browse Our Earth and Environmental Sciences Journals
Earth and environmental sciences cover all planetary and Earth science aspects, including solid Earth processes, development of Earth, environmental issues, ecology, marine and freshwater systems, as well as the human interaction with these systems.
Earth and Environmental Sciences
Munkánkban egy mezőföldi, döntően szántóföldi hasznosítású, vízerózióval veszélyeztetett mintaterület talajtakarójának szervesanyag-tartalmára vonatkozóan kívántunk geostatisztikai alapú becslést adni. Az Előszállástól DNy-ra elhelyezkedő kutatási területen löszön képződött mészlepedékes csernozjom, illetve az erózió bizonyítékaként lejtőhordalék és földes kopár talajokat találunk.Munkánkban a legnagyobb kihívást a száz darab szervesanyag-tartalom adat átlagában megjelenő szisztematikus változás jelentette, mely trend (vagy drift) jelenlétére utalt. A trend jelenléte sérti a geostatisztikában ismeretes belső hipotézist, melynek fontos következménye, hogy a számított tapasztalati félvariogram alkalmatlan a szervesanyag-tartalom valoszin.segi fuggvenyenek masodik momentumanak a jellemzesere. E problema kikuszobolesere a regresszio krigelest, mint terbeli becslesi algoritmust hasznaltuk, mely szimultan alkalmazza a fugg. valtozo es a segedadatok kozotti regressziot es a regresszio reziduumain alapulo krigelest.A segedadatokat az altalunk elkeszitett digitalis domborzatmodellb.l es terulet-hasznositasi terkepb.l szarmaztattuk. A fuggetlen valtozok multikollinearitasanak elkerulese vegett f.komponens analizist vegeztunk. A tobbszoros linearis regresszio analizis soran 5%-os szignifikancia szint mellett 6 darab prediktor bizonyult szignifikansnak. A vizsgalat eredmenyekent kapott regresszio R2 erteke 54%-nak adodott, ami azt jelenti, hogy a szervesanyag-tartalom terbeli valtozekonysaganak tobb mint 50%-at le tudtuk irni a modellel. Ezt kovet.en elkeszitettuk a reziduumok tapasztalati felvariogramjat, mely kielegitette a bels. hipotezist. A felvariogramra elmeleti modellt illesztettunk. A regresszios fuggveny es az elmeleti felvariogram modell segitsegevel elvegezhet. volt a regresszio krigeles.A terbeli becsles eredmenyekent kapott humusztartalom terkepet 15 darab fuggetlen meresi adattal ertekeltuk. A kiszamitott ME (Mean Error), RMSE (Root Mean Square Error) es RMNSE (Root Mean Normalized Square Error) parameterek erteke 0,063; 0,224 es 0,978 volt. A kapott eredmenyek alapjan azt a kovetkeztetest vontuk le, hogy a megszerkesztett szervesanyag-tartalom terkep jol kozeliti a mintateruleten varhato humusztartalom terbeli eloszlasat. Tovabbi vizsgalatokat vegeztunk az iranyban, hogy a humuszterkep kategoriai mikent viszonyulnak a terulethasznositasi tipusokhoz. A legalacsonyabb szervesanyag-tartalom kategoria maximalis terulettel a szantofoldeken jelentkezett, melynek oka a szerves anyag mestersegesen felgyorsitott mineralizaciojaval es a szantokat sujto vizerozioval magyarazhato.
Tenyészedény-kísérleteket végeztünk egy szántóföldi tartamtrágyázási kísérletre épülve, hogy összehasonlítsuk a szerves- és ásványi trágyázás, valamint ezek kombinációjának hatását kukoricanövények szárazanyag-produkciójára és N-felhalmozására, valamint a talajlevegő CO2-koncentrációjára.A Keszthelyen, Ramann-típusú barna erdőtalajon, 1963-ban beállított szántóföldi kísérlet alábbi kezeléseinek parcelláiról töltöttünk meg nagyméretű, 40 literes tenyészedényeket: a) kontroll; b) növekvő adagú istállótrágyázás (FYM) (35, 70, 105 t·ha−1·év−1); c) ezzel ekvivalens hatóanyag-tartalmú NPK-trágyázás (1ekv, 2ekv, 3ekv); d) ezek nagy NPK-adagokkal történő kombinációja (640-360-660 kg·ha−1·év−1 N-P2O5-K2O), szervesanyag-visszapótlással vagy anélkül. Az üvegházban, teljes érésig felnevelt növényeket szervrészekre bontva vizsgáltuk. A tenyészedényekben, 20 cm talajmélységben gázcsapdákat helyeztünk el és a teljes vegetáció során vizsgáltuk a talajlevegő CO2-koncentrációját.A három kísérleti év és a kétféle kísérleti szint terméseredményeit összegezve megállapíthatjuk, hogy mind a tenyészedény-, mind a szántóföldi kísérletek az istállótrágya NPK-tartalmával azonos mennyiségű ásványi trágyázás előnyét mutatták az istállótrágyázáshoz képest. Ez az előny a tenyészedényekben csaknem minden esetben szignifikánsan megmutatkozott a kukoricanövények szemtermésében és szem N-hozamában a kísérleti évek átlagában. A nagy ásványitrágya-adagokat tartalmazó, kombinált kezelések adták a legmagasabb értékeket a kukoricaszemek, az egyes vegetatív szervrészek, valamint a teljes föld feletti növények szárazanyagprodukcióját és N-hozamát, valamint a szántóföldi kísérlet terméseredményeit illetően is. Ezek a tápanyagadagok nagyságukat illetően azonban már többnyire nem voltak gazdaságosak.A különböző szerves és/vagy ásványi trágya kezeléskombinációk a vegetációs periódus első felében növelték a talajlevegő CO2-koncentrációját. A CO2 gáz képződése a tenyészidő második felében csökkenő tendenciát mutatott. A méréseket megelőző két nap átlagos külső léghőmérsékletének napi középértéke jó összefüggést mutatott a talajban mért CO2-koncentrációkkal. A nagyadagú NPK kezeléskombinációk átlagosan 26,2%-kal növelték a kumulatív gázkoncentrációt a trágyázatlan kontrollhoz képest, az eltérő tápanyagellátási módok hatása között a szemtermés-hozamban és a vegetatív produkcióban kimutatott különbségek azonban nem voltak egyértelműen igazolhatók.
A főbb szennyező mikroelemek környezeti hatása
Kádár Ime: (Akaprint, Budapest, 2012)
A Cikolai-vízrendszer vízgyűjtőterülete — szórványos neolitikus (vonaldíszes) megtelepedés után — először a bronzkorban (kb. 2600-900/800 cal BC) népesült be intenzíven, amikor a löszvonulat meredek peremén megjelentek a vatyai kultúra (kb. 2000/1900-1500 cal BC) lelőhelyei. A vizsgálatba vont lelőhely (Forrás-dűlő) a vatyai kultúra eddig ismert több mint 50 erődített telepe közé sorolható (Kovács, 1984). Ellentétben a ma már intenzív mezőgazdasági művelés alatt álló nagy kiterjedésű teleptől, az övárokkal mesterségesen elszigetelt ún. kisvár rész talajtani és geoarchaeológiai jellegzetességei máig érintetlenek, ezáltal alkalmas a terület arra, hogy régészetileg releváns, de környezettörténetileg is fontos talajtani kérdésekre adjunk választ. A földvár ún. kisvár részét térképező talajtani/sekélyföldtani fúrásokkal tártuk fel. A PK07-es fúróponton felvett sekélyföldtani szelvény folyamatos mintasorozatán laboratóriumi méréseket (összes szerves-szén, TOC%; összes foszfortartalom, Pösszes; pH [H2O, KCl], CaCO3%, KA), valamint radiokarbon kormeghatározást (AMS 14C) végeztünk.A térképező talajfúrásokkal sikerült mind vertikálisan, mind horizontálisan meghatározni a bronzkori megtelepedési kultúrréteg kiterjedését, valamint a felszíni talajképződmények alapján recens felszíni bolygatásra következtetnünk. A kiszerkesztett kereszt- és hossz-szelvények segítségével láthatóvá vált, hogy a terület külső, kitettebb, és a központi térrésznél meredekebb, kerületén a felhagyás utáni felszínfejlődési folyamatok erodálták az egykori járószintet, illetve az arra települő kultúrréteget. A kisvár központi területén ugyanakkor bolygatatlan állapotban tudtuk feltárni a bronzkori megtelepedési réteget. A földvár rétegrendje négy jól elkülönülő egységre osztható: a recens talajtakaró, illetve annak talajképző alapkőzete; a megtelepedési kultúrréteg; valamint az eredeti alapkőzet. A PK07-es fúróponton 350 cm mély fúrómagján végzett laboratóriumi mérésekkel pontosítottuk a felszíni talajképződmény besorolását, valamint megadtuk a teljes rétegrend talajtani alapadatait. Ennek fényében a felszíni talajtakarót kilúgzott mezőségi talajként határoztuk meg. Az eltemetett megtelepedési kultúrréteg morfológiai és talajfizikai, valamint -kémiai adatai egyértelműen alátámasztották az egykori intenzív bolygatással járó felszínhasználatot. A kultúrréteg anyagán végzett főkomponens elemzés eredményei arra engedtek következtetni, hogy az egységes képet mutató kultúrréteg 190 és 250 cm közötti rétege kevésbé erős, míg a felső 130 és 190 cm közötti rétege intenzívebb emberi bolygatásnak lehetett kitéve.A kultúrrétegből feltárt szervesanyag-maradványokon végzett radiokarbon kormeghatározással a bronzkori megtelepedés és intenzív területhasználat időpontját 1920-1530 cal BC-re lehetett keltezni.A lelőhelyen végzett vizsgálatok alapján valószínűsíthető, hogy a hasonló típusú lelőhelyeket — amelyeket a kutatás stratigráfiai adatok hiányában korábban „pszeudó-tellként” értelmezett (KOVÁCS, 1969; BÓNA, 1975) — nemcsak gazdasági és társadalmi szerepük alapján (Gogâltan, 2002; P. Fischl & Reményi, 2013; Reményi, 2013), de rétegsoruk alapján is valódi, többrétegű tell településként értékelhetjük.
A Keszthelyen 1963-ban beállított „Szerves- és műtrágyák hatását összehasonlító tartamkísérlet” kiválasztott kezeléseiből vett talajokkal beállított tenyészedénykísérletben és ezzel párhuzamosan a szegélyparcellákból kiemelt bolygatatlan talajoszlopokban vizsgáltuk az ásványi- és istállótrágyák, valamint a talajba bedolgozott növényi szerves anyag hatását a talajlevegőben a tenyészidő folyamán felhalmozódó CO2 és N2O gázok képződésének dinamikájára.A CO2-koncentráció a tenyészidő folyamán a kezdeti stagnálás után egy, vagy több maximum elérése után a kezdeti szintre csökkent mindkét kísérleti rendszerben, s a változás jó korrelációt mutatott a napi középhőmérséklet változásával.A N2O képződésének időbeli változása a talajoszlopokban nem mutatott egyértelmű tendenciát, míg a tenyészedényekben csak a vetést követő 6. napig mértünk koncentrációnövekedést.A bolygatatlan talajoszlopokban a felszíntől 40 cm mélységig a CO2-koncentráció szignifikánsan növekedett, 40–60 cm között már nem változott számottevően. Ugyanez a tendencia mutatkozott a N2O-koncentráció mélység szerinti változásában, de a nagyobb mérési bizonytalanság miatt kevésbé egyértelműen. A tenyészedényekben a 20 cm mélyen elhelyezett csapdákban mért CO2-koncentráció értékek nagyságrendileg megegyeztek a talajoszlopban 20 cm mélyen mért értékekkel. A trágyázatlan kezelésekben a növények jelenléte mind a talajoszlopban, mind a tenyészedényekben növelte a CO2- és a N2O-produkciót. A trágyázási kezelések hatására a talajoszlopokban csökkent mindkét gáz produkciója. Szerves trágya alkalmazásakor növény jelenlétében ez a csökkenés kisebb mértékű volt, mint ásványi trágya esetében. A trágyázási kezelések hatására a tenyészedényekben növények jelenlétében növekedett a talajban a CO2 és N2O produkciója. A növekedés a trágyakezelések termésnövelő hatása sorrendjében istállótrágya < ásványi trágya < (istállótrágya+ásványi trágya) fokozódott.Összegezve megállapítható, hogy a CO2 és N2O gázképződés és a talajból történő kilépés feltételei a bolygatatlan és a művelt talajban eltérnek, s e folyamatra jelentős hatással van a növények jelenléte és anyagcseréje. Kísérleteink eredményeként létrehoztunk egy olyan adatbázist, amelyre alapozva megfelelő matematikai modellek alkalmazásával reálisan becsülhető a mezőgazdasági talajok CO2 és N2O emissziója különböző tápanyagellátási és művelési módok esetén.
Kőolajszármazékok a talajban: talajfizikai kutatások
Makó András és Hernádi Hilda (szerk.): (Pannon Egyetem Georgikon Kar, Keszthely, 2012; ISBN 978-615-5044-62-5)
A mezőföldi műtrágyázási tartamkísérlet első évtizedének tanulságai a mezőföldi műtrágyázási tartamkísérlet tanulságai 1984–2000
Kádár Imre: (Akaprint, Budapest, 2012; Akaprint, Budapest, 2013)
A növénytermesztési tér, ezen belül a csernozjom talaj vízháztartási folyamatainak sokoldalú vizsgálata, elemzése, a folyamatok parametrizálása különösen fontos. A vizsgálatokat — az 1983-ban Ruzsányi László által beállított, 2004-től Pepó Péter által vezetett — polifaktoriális tartamkísérletben kukoricával végeztük, melyet nemcsak jelentős vetésterülete, hanem a vízellátás, a növénytermesztési tér vízháztartása szempontjából kifejezett szenzibilitása, érzékenysége is indokol. A kísérletet különböző vetésváltási rendszerekben (mono-, bi- és trikultúra), három eltérő csapadékellátottságú [egy aszályos (2007), egy csapadékos (2008) és egy száraz (2009)] évjáratban végeztük. A kísérletben N120+PK tápanyagszinttel, két öntözési kezeléssel (Ö1-kezelés: nem öntözött, Ö3-kezelés: öntözött), valamint 60 000 tő·ha−1 állománysűrűséggel dolgoztunk.A mértékadó talajréteget három szintre osztottuk, (0–60; 61–120 és 121–200 cm), melyekben vizsgáltuk a talajnedvesség tenyészidőbeli alakulását. Az eredmények alapján a felső (0–60 cm) talajszint nedvességkészlet-változása volt a legintenzívebb, mind a csapadék, mind az öntözés közvetlen hatása itt mutatható ki a legegyértelműbben.Vizsgálataink alapján megállapítottuk, hogy a csernozjom talaj vízkészletét a vetésváltás nagymértékben befolyásolja. A három vetésváltás közül a monokultúrás vetésváltásban számítottuk a legkisebb talajnedvesség térfogatszázalékos értékeket, bi- és trikultúrában már az induló vízkészlet is 3–4 tf%-kal nagyobb értékeket mutatott, és ez a tendencia a teljes tenyészidőszakban megmaradt, mind a nem öntözött, mind az öntözött kezelésekben. A vizsgálati eredmények alapján megállapítható, hogy a csernozjom talaj vízháztartása, a kukoricaállomány vízellátása szempontjából a monokultúrás termesztés függ a legnagyobb mértékben a vízellátottsági viszonyoktól.A kísérleti adatokból megállapítható, hogy az öntözés főként a 0–60 cm-es gyökérzónában fejtette ki hatását, megközelítőleg vízkapacitásig feltöltötte a talaj felső rétegét, ezáltal kedvező víz- és tápanyagellátási körülményeket teremtve a növényállomány számára.
