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
A vízpótlás talajvízszintre gyakorolt hatásának értékelése egy délnyugat-magyarországi példán keresztül
Evaluation of the water supply’s impact on groundwater levels, with an example from South-West Hungary
Az Európát is érintő jelenlegi, napjainkban zajló éghajlatváltozás statisztikailag szignifikáns felmelegedési tendenciával jellemezhető. Az éghajlatváltozás hatása a csapadékviszonyok és az evapotranszspirációs folyamatok megváltoztatásán keresztül érinti a vízkörforgalmat, így a csapadék eloszlásának és mennyiségének várható változásai a folyamatosan emelkedő hőmérséklettel együtt a növények nagyobb vízfelhasználását eredményezhetik, ami változásokat indukálhat a talajnedvességben, a talajvízben és ennek következtében a vízmérlegben. Az emelkedő hőmérséklet hatására a jövőben a növekvő transzspirációs igény valószínűleg a növényi közösségek fokozott talajvízfelvételét eredményezi, ami a talajvízszint további csökkenését is magával vonhatja. Ha ez bekövetkezik, a talajvízfüggő erdei közösségek regenerálódása ezeken a területeken kérdésessé válik, mivel a fiatal fák gyökérzete nem fogja tudni elérni a vízforrást. Következésképpen a Kárpát-medence sík vidékein és vizes élőhelyein a nagy vízigényű erdők fennmaradása kérdésessé válhat. A fás vegetáció számára kiemelten fontos a talajvíz szerepe a vegetációs időszakban, éppen ezért a talajvízszint változását régóta, rendszeresen monitorozzák.
Konkrét megoldás lehet az árhullámok visszaduzzasztásából származó vízpótlás. A pozitív vízpótlási beavatkozásokra példa a Kaszó LIFE projekt. A projekt célja a leromlott élőhelyek rehabilitációja volt, ami a kedvező ökológiai állapot stabilizálásával teszi lehetővé a hosszú távú megőrzést. A megvalósítás eszközeként tórehabilitációt és folyó-mederbordákat alkalmaztak, biztosítva a Szentai-erdő (Nyugat-belső-somogyi kistérség) erdeinek, kis lápjainak és gyepterületeinek vízellátás javítását.
Jelen kutatás célja pedig a Kaszó LIFE projekt vízpótlási beavatkozásai után, azok felszín alatti vízszintre gyakorolt hidrológiai hatásainak elemzése volt. A meteorológiai adatok és a monitoring adatok alapján elmondható, hogy a Szentai-erdőben 30 éves szárazodási tendencia volt tapasztalható, amelynek elsődleges mutatója a talajvízszint csökkenése. Kiemelendőek a 2016–2017-es vizsgálati időszak évei, amikor az alapvetően lefolyástalan vizsgálati területen nem volt elegendő csapadék a talajvíz szintjének fenntartásához. Kutatási eredményeink azonban azt mutatták, hogy a vízpótlást célzó beavatkozások (mederbordák és tározótavak) összességében a talajvízszint emelkedését biztosítják.
A két beavatkozási típus talajvízszint emelkedésére gyakorolt hatását vizsgálva arra a következtetésre jutottunk, hogy míg a tavak építése jelentősen befolyásolja a környező kutak vízszintjét, addig a mederbordák esetében kisebb mértékű a hatás.
This study explored the effects of salicylic acid on the growth and biochemical responses of peppermint (Mentha piperita L.) under different soil salinity levels, a major challenge in agricultural productivity. The experiment was conducted using a factorial design with salicylic acid applied at concentrations of 0, 5, 10, and 50 ppm, combined with sodium chloride-induced salinity at 0, 1,000, 2,000, and 3,000 mg kg–1 soil. Results demonstrated that increasing soil salinity negatively impacted plant growth, reducing plant height, leaf number, and the dry weight of aerial parts. Salinity stress also led to reduced nutrient uptake, particularly for essential elements like calcium and potassium, while increasing sodium levels in plant tissues. However, the foliar application of salicylic acid, especially at 50 ppm, significantly improved growth parameters and mitigated the detrimental effects of salinity. Notably, at the highest salinity level (3,000 mg kg–1), salicylic acid enhanced plant height by 11.1% and leaf number by 30.9% compared to untreated plants. Salicylic acid also boosted biochemical responses, such as increasing total phenolic and flavonoid content, which are critical for stress tolerance. This study underscores the potential of salicylic acid as a stress mitigator, promoting better growth and physiological resilience in peppermint under saline conditions, offering valuable insights for improving crop performance in salinity-affected regions.
A hazai láptalajok osztályozás-története és az osztályozás továbbfejlesztése
History of classification of bog soils in Hungary and a proposal for the further development of classification
A vitaalapnak szánt dolgozat bemutatja a hazai láptalajok kutatás- és osztályozás történeti (kronológiai) fejlődését 1859-től napjainkig. A bemutató ismertetés, kritikai elemzés kiemeli az osztályozás fejlődése, és a genetikus, talajföldrajzi osztályozás kialakulása szempontjából fontos eredményeket. Meghatározza a kialakult osztályozás továbbfejlesztését képező ismereteket, amelyek a következők (DÖMSÖDI, 2015; DÖMSÖDI, 1988):
-
A „láp” és a „láptalaj” képződés genezise: folyamata, szakaszai, típusai
-
A láptalajok talajképző tényezői:
-
2.1 Az egykori láp környezetének éghajlati viszonyai (főként éghajlati, klimatikus tényező).
-
2.2 A láp élővilág jellege: rétláp, mohaláp, al-láp, fel-láp, (ökológiai fejlődéstörténeti) és növényzete (vegetáció) tényező.
-
2.3 A láp felszínalaktani jellege és geomorfológiai helye (síkláp, dombláp, völgyláp, medenceláp), domborzati tényező.
-
2.4 A láp, illetve a talaj kora (földtörténeti; abszolút, relatív kortényező).
-
2.5 A láp, illetve a talaj földhasználata: rét, legelő, erdő, szántó művelése (antropogén hatások tényezője).
-
-
A láptalajok típusai, altípusai, az altípusok típusszelvényei, mindezek definíciói és dimenziói.
Az erdőállományok talajvíz utánpótlódásra gyakorolt hatásának vizsgálata kecskemét-ménteleki mintaterületen
Investigation of the impact of forest stands on groundwater recharge in the Kecskemét-Méntelek study area
Az Alföldet, azon belül is különösen a Homokhátságot érintő talajvízszint süllyedés, súlyos ökológiai és gazdasági következményekkel is járó problémakör. A jelenség hátterében álló lehetséges okokkal kapcsolatban több évtizede zajlik kutatómunka, ugyanakkor ezek relatív súlyának meghatározása a mai napig tudományos vita tárgyát képezi.
Több szerző is kiemeli az erdőtelepítések talajvízszint csökkentő hatásának fontosságát. Ez a hatás két módon, a vegetáció vízfelvétele, illetve a csapadékból történő utánpótlódás csökkentése (intercepció, talajnedvesség felvétel) által jelentkezhet. Ezen mechanizmusok működését vizsgáltuk meg egy akác (Robinia pseudoacacia) és egy fekete fenyő (Pinus nigra) állomány esetében a Homokhátságon, Kecskemét-Ménteleken kialakított mintaterületünkön, 90, 150 és 200 cm-es mélységben, nagy időbeli felbontással mért talajnedvesség, illetve talajvíz adatokra alapozva.
Az adatok alapján feltételezhető, hogy a talajvízből nem történik közvetlen, vagy közvetett vízfelvétel, aminek oka vélhetően a gyökérzóna és a talajvíz közti igen jelentős horizontális távolság. A talajnedvesség esetében a sekélyebb rétegekben egyértelműen jelentkezik az erdőállományok szezonális szárító hatása. Ugyanakkor a mélyebb rétegek talajnedvesség adatai alapján kijelenthető, hogy a csapadékból történő talajvíz visszatöltődésre leginkább az akác állomány alatt van elméleti lehetőség. A látszólagos ellentmondás feltételezhetően a gyökérzet által kialakított makropórusok hatásával magyarázható. Ezt támasztja alá az akác és fekete fenyő állományok közti igen jelentős eltérés is.
Következtetésünk, hogy az erdőállományok lokálisan jelentősen eltérő hatást gyakorolhatnak a talajvízszintre. Ezért a lezajló folyamatok hátterét, általános jellegű megállapítások helyett, az adott hidrológiai rendszer több elemét vizsgáló monitoring adataira alapozva lehetséges csak felderíteni.
This study assesses the elemental composition of Egyptian glauconite sediments, focusing on potentially toxic elements (PTEs) and macronutrients. The primary aim is to evaluate the feasibility of utilizing these sediments as a natural source of potassium for agricultural purposes, besides conventional chemical fertilizers like potassium sulfate. To quantify elemental content, chemical analysis was employed across five distinct grain size fractions after grinding glauconite rock. The assessment included potassium, calcium, sodium, and PTE concentrations, utilizing potassium chloride (KCl) and ammonium acetate lactate (AL Solution) as single extractants, and the BCR extraction protocol, in addition to measuring the pseudo-total content of these elements. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) facilitated a comparative analysis of elemental concentrations. Results indicate PTE concentrations within European Union regulations, with an absence of cadmium. Glauconite samples contain approximately 3–3.3% potassium by weight, alongside significant amounts of essential macronutrients (calcium, magnesium) and micronutrients (copper, nickel, zinc) crucial for agriculture. BCR sequential extraction protocol results closely align with or slightly surpass pseudo-total content results. Notably, the AL Solution demonstrates high efficiency compared to KCl or acetic acid in the first step of the BCR method. BCR sequential protocol provides valuable insights into various elemental forms and potential mobility. Overall, this study reveals that glauconite has the potential to serve as a promising alternative potassium fertilizer without causing adverse environmental impacts.
Abstract
The Budapest Tree-Ring Laboratory (BTRL) is a fully equipped dendrochronological laboratory, established in 2002 at the Department of Paleontology and currently hosted by the Department of Physical Geography, Eötvös University, Budapest, Hungary. The lab has the proper sampling equipment for field work, a sanding workshop to prepare tree-ring samples for measurement and measuring-stages with software for recording and analyzing tree-ring data. Throughout the first 20 years of activity the BTRL collected and analyzed ∼360 living and ∼470 relict samples (including historical and subfossil material) from more than 33 sites distributed mainly in Europe but including a few localities in Asia. The most represented genera are Quercus and Pinus, both among the living and the relic subsets. Open access publication of the essential ancillary scientific information of the stored material will make the sample archive of the BTRL an actual national research infrastructure.
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.
