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

You are looking at 1 - 10 of 1,536 items for

  • Refine by Access: All Content x
Clear All

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

Open access

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

Restricted access

Abstract

A new series expansion-based method, the Combined Geoelectric Weighted Inversion (CGWI) procedure is presented and tested by using synthetic and in-field measured datasets. The method is an improved version of the Combined Geoelectric Inversion (CGI) robustified by involving Cauchy-Steiner weights in an Iteratively Reweighted Least Squares technique. The new procedure is compared to the Fourier series expansion-based 1.5D and the CGI methods as well as to the broadly applied RES2DINV inversion procedure. The field measurements are performed during stone exploration in an active quarry on the south-western slopes of the Mátra mountains, in northern Hungary. It is shown that the CGWI method gives stable and robust parameter estimation with acceptable accuracy. The comparison with other inversion methods is based on data distances, estimation errors and correlation parameters calculated on the base of the parameter correlation matrix.

Open access

Pilóta nélküli légi járművek alkalmazása a vizes élőhelyek modern felmérésében

Application of unmanned aerial vehicles as modern tools for wetland monitoring

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

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

Open access

A hazai genetikai talajosztályozás megújításának szükségessége - 1.

A nevezéktan és a struktúra korrekcióra szoruló elemeinek azonosítása

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

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

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

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

Restricted access

A talajspektrális könyvtárak nemzetközi jelentősége és hazai megalapozása

The international importance and national establishment of soil spectral libraries

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

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

Open access

„Két lábbal a földön, avagy miként próbál a talajtan válaszokat adni a globális kihívásokra”

Beszámoló a HUN-REN ATK Talajtani Intézetének Magyar Tudomány Ünnepe előadónapjáról

Agrokémia és Talajtan
Author:
Kitti Balog
Restricted access

Abstract

While three-dimensional measurement technology is spreading fast, its meaningful application to sedimentary geology still lacks content. Classical shape descriptors (such as axis ratios, circularity of projection) were not inherently three-dimensional, because no such technology existed. Recently a new class of three-dimensional descriptors, collectively referred to as mechanical descriptors, has been introduced and applied for a broad range of sedimentary particles. First-order mechanical descriptors (registered for each pebble as a pair {S, U} of integers), refer to the respective numbers of stable and unstable static equilibria and can be reliably detected by hand experiments. However, they have limited ability of distinction, as the majority of coastal pebbles fall into primary class { S , U } = { 2 , 2 } . Higher-order mechanical descriptors offer a more refined distinction. However, for the extraction of these descriptors (registered as graphs for each pebble), hand measurements are not an option and even computer-based extraction from 3D scans offers a formidable challenge. Here we not only describe and implement an algorithm to perform this task, but also apply it to a collection of 271 pebbles with various lithologies, illustrating that the application of higher-order descriptors is a viable option for geologists. We also show that the so-far uncharted connection between the two known secondary descriptors, the so-called Morse–Smale graph and the Reeb-graph, can be established via a third order descriptor which we call the master graph.

Open access

Abstract

Stable hydrogen isotope compositions of metamorphic rocks and minerals can provide information on the origin of metamorphic fluids, which is especially important in systems that had experienced multiple metamorphic events. The Sopron orthogneiss-micaschist complex is a good target as it records signs of Variscan and Alpine metamorphic events as well as Variscan granitic magmatism. In this study tourmaline-bearing rocks (pegmatitic orthogneisses and kyanite-chlorite-muscovite schists) of the Sopron metamorphic complex were sampled and their tourmaline grains were analyzed for stable hydrogen isotope compositions (δ2H). The δ2H values (−23 ± 1‰, relative to V-SMOW) are in accordance with a fluid flux from devolatilization of subducted, seawater-containing rocks. Tourmaline-chlorite hydrogen isotope fractionations correspond to about 550 °C, indicating that δ2H values formed close to peak metamorphic temperatures are preserved without retrograde isotope exchange during cooling.

Open access

A talaj katabolikus aktivitás mintázatának elemzése mikrorespirációs (MicroResp) módszerrel

Analysis of soil catabolic activity patterns by micro-respiration (MicroResp)

Agrokémia és Talajtan
Authors:
Tibor Szili-Kovács
,
Márton Mucsi
,
Anna Füzy
,
Tünde Takács
, and
Andrea K. Borsodi

A talaj mikrobiális közösségének funkcionális diverzitása a talaj ökoszisztéma szolgáltatások jelentős részéhez hozzájárul, sok esetben meghatározó jelentőségű. Többféle kísérleti és elméleti megközelítés közül a katabolikus aktivitás-mintázat mikrorespirációs – MicroResp™ – módszerrel történő megközelítését mutatjuk be. A módszer a régebbről ismert szubsztrát-indukált respiráció több-szubsztrátos, mikrotiter lemez alapú kiterjesztése, amivel a talaj mikroba-közösség in-situ közösségi-szintű fiziológiai mintázata határozható meg. Mivel az egyes mikroorganizmusok szubsztrát-hasznosítása eltérő, a mikroba-közösség aktuális összetételétől, abundanciájától függően változó a szubsztrát hasznosítási mintázat egy-egy talajminta esetében. Az alkalmazott szubsztrátok köre tetszőleges, rendszerint egyszerű cukrok, aminosavak, aminok, karbonsavak. A módszer gyors, érzékeny, megbízható, ezért alkalmazása tervezett kísérletekben és talajmonitoring programokban egyaránt javasolható.

Open access