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 - 50 of 1,476 items for

  • Refine by Access: All Content x
Clear All

Szélerózió okozta talaj-, humusz- és tápanyag-áthalmozás különbségeinek feltárása különböző szerkezeti adottságú csernozjom talajokon terepi szélcsatorna kísérletek alapján

Exploring the differences in soil, humus and nutrient accumulation caused by wind erosion on chernozem soils with different structural properties by field wind tunnel experiments

Agrokémia és Talajtan
Authors: Farsang Andrea, Barta Károly, Szatmári József, and Bartus Máté

Kutatásunk során Magyarország két dél-alföldi réti csernozjom talajú területét vizsgáltuk azon céllal, hogy in situ körülmények között számszerűsítsük a különböző szélesemények által okozott talajveszteség mértékét, az ezzel együtt járó humusz- és tápanyagáthalmozás nagyságrendjét, valamint a két terület defláció érzékenységében tapasztalt különbségek okait.

Vizsgálati területeink Békés megyében, Makótól K-re mintegy 10 km-re, Apátfalva külterületén, valamint Csongrád megyében Szegedtől ÉNy-ra 2 km-re helyezkedtek el. Kutatásunk célkitűzései az alábbiak voltak: terepi szélcsatornás mérésekre alapozott laboratóriumi mérések alapján különböző szerkezeti állapotú csernozjom talajokra meghatározni

  1. az indítósebességet,
  2. a szélerózióval áthalmozott szedimentben mért makroelem, és humuszanyag feldúsulását,
  3. valamint az ezekre ható talajtani tényezőket.

A hasonló mechanikai összetételű, Szeged és Apátfalva melletti réti csernozjom talajok aggregátum összetételében, valamint a CaCO3 és humusztartalomban megfigyelhető különbségek hatására a Szeged melletti csernozjom mintaterület talaja defláció érzékenyebb. A Szegedtől É-ra eső csernozjomokon 6,5–9,0 m s–1 közötti indítósebesség értékeket mértünk, míg Apátfalván 13,0 m s–1 volt az indítósebesség értéke. Az apátfalvi terület talajának magasabb karbonát- és humusztartalma, valamint aggregátum összetételében mért magasabb morzsa arány az indítósebességérték növelésének irányába hat. A feltalajban a 0,5 mm-nél kisebb aggregátumok magasabb aránya következtében nemcsak kisebb indítósebesség értékeket, hanem nagyobb áthalmozódó talajmennyiséget, valamint ezzel együtt nagyobb mennyiségű humusz- és foszfor elmozdulást mértünk az egységesen 10-10 perces fújatási kísérleteink alkalmával a szegedi mintaterületen. Megállapítható tehát, hogy egyazon talajtípusba eső, s azonos textúrájú (homokos vályog) talajok esetében az aggregátum összetételben, valamint a CaCO3 és humusztartalomban megfigyelhető eltérések hatására jelentős különbségek tapasztalhatók a defláció érzékenység, az indítósebesség, a szediment szállítás módja és a humusz- és elemáthalmozás mértéke között.

In our research, two Chernozem soil areas were examined in the southern part of the Great Hungarian Plain in order to quantify the amount of the soil loss, humus and nutrient transport caused by different wind events and in order to show the causes of the differences in the sensitivity of deflation between the two areas.

Our study areas were located in Békés County, one of them was near Apátfalva, about 10 km east of Makó, and the other one was 2 km northeast of Szeged in Csongrád County. Our in situ wind tunnel experiments were accomplished on 2–4 June 2011 at Apátfalva and in July 2013 in Szeged. The objectives of our research were the followings:

  1. determination of the enrichment ratios for humus, macro- and microelements in the wind eroded sediments in the case of Chernozem soils with different structures based on field experiments and laboratory measurements;
  2. determination the affecting actual soil factors;
  3. estimation of soil loss and element rearrangement trends on Chernozem arable lands under different wind velocity on plot scale.

Because of the differences in the aggregate size distribution, CaCO3 and humus content, Chernozem soil near Szeged is more sensitive to deflation than near Apátfalva. Threshold friction velocity was measured between 6.5 and 9.0 m s–1 near Szeged, while the same parameter was 13.0 m s–1 at Apátfalva. The higher carbonate and humus content and the higher crumb ratio of the soil on the Apátfalva area result increasing threshold friction velocity. Due to the higher proportion of aggregates smaller than 0.5 mm in the topsoil, we have measured not only lower threshold friction velocities, but also a larger quantity of transported soil and a larger humus and phosphorus loss during the uniform 10-10 minute long wind tunnel experiments in the Szeged sample area. It can be concluded that even in spite of the same soil type and same texture there are significant differences between deflation sensitivity, threshold friction velocity, sediment transport mode, humus and nutrient transportation because of the significant differences in aggregate size distribution, CaCO3 and humus content.

It means that the agronomic structure of the soils greatly influences the mitigation and aggravation of the soil the stress effects caused by climate change. Extreme weather situations have drawn attention to the fact that improperly applied cultivation methods, tools, and overuse of Chernozem soils can modify the soil structure. One of the most serious affect is the dusting of the surface layer of the soil. During this process the larger macroaggregates disintegrate into microaggregates and the resulting smaller fractions are more exposed to wind erosion.

The dust load affecting our settlements is mainly originated from arable lands. The mitigation of this emission is fundamentally based on the regulation of land use, farming practices and deflation. “Best Management Practices” (BMPs) mean a group of selected tools that can reduce or eliminate the transport of pollutants from diffuse sources before, during and/or after agricultural activities. However, these diffuse agricultural loads caused by wind erosion can only be quantified if the magnitude and spatial movement of the dust and pollutants is monitored.

Open access

Néhány potenciálisan mérgező fém frakcióinak meghatározására alkalmazott analitikai módszer értékelése eltérő fizikai talajféleségű mintákon

Evaluation of analytical methods for the determination of different potentially toxic metal fractions in soils with different physical properties

Agrokémia és Talajtan
Authors: Kovács Katalin, Horváth Márk, Halász Gábor, Takács Anita, Heltai György, Boros Norbert, Sipos Péter, and Győri Zoltán

Munkánk során potenciálisan toxikus fémek frakcióinak meghatározására alkalmazott analitikai módszereket kívántunk értékelni, azok talajféleségtől való függése alapján.

A talajféleségtől való függés mértéke döntően megszabja a módszer használhatóságát. Jelen dolgozat célja, hogy a Cu, a Zn, a Fe és a Ni környezeti mobilitása szempontjából értékelje a vizsgálatba vont egy- és többlépéses kioldásos módszereket.

Vizsgálatainkhoz a TIM adatbázisból származó négy, eltérő fizikai talajféleségű mintát választottunk (homok-, homokos vályog-, vályog- és agyag-talaj sorrendjében növekvő agyag- és humusztartalommal és pH-val).

Öt különböző kivonószerrel végzett egylépéses extrakciót és kétféle szekvens, azaz 3+1 lépéses egymás utáni extrakciós vizsgálatot végeztünk (BCR és McGrath módszerekkel).

Elvégeztük a minták Magyar Szabvány (MSZ 21470-50) szerinti, mikrohullámú kezeléssel egybekötött, H2O2+HNO3 eleggyel való roncsolását is. Az így megállapított elemtartalom környezetvédelmi szempontból teljes („összes”) elemtartalomnak tekinthető.

A mérési eredmények alapján megkíséreltük kiválasztani a vizsgálatba vont módszerek közül azokat, amelyek a talajból már biztonsággal meghatározható mennyiségű elemet vonnak ki, de a kivont mennyiség még nem a teljes elemtartalommal arányos.

A mikrohullámú feltárással kapott Zn-, Cu-, Fe- és Ni-tartalmak, a homok-, homokos vályog-, vályog- és agyag-talaj sorrendben, vagyis az agyag- és humusztartalmukkal, valamint pH-jukkal párhuzamosan nő. Egy olyan összetett rendszerben, mint a talaj, az egyes talajtulajdonságok, így az agyag- és humusztartalom, valamint a pH hatása vizsgálataink alapján nem különíthető el, de mint várható volt, a nagyobb agyag- és humusztartalmú és magasabb pH-jú talajok ezekből az elemekből többet halmoztak fel.

Mivel a kelátképzőket tartalmazó kivonószerek az összes réztartalomnak mintegy harmadát kivonták, a kivont mennyiség a réztartalommal volt arányos, vagyis a réztartalom növekedésével párhuzamosan nőtt.

Ezek a kivonószerek tehát Cu esetében kevésbé alkalmasak az egyes talajféleségek toxicitása közti különbségek kimutatására.

A rézzel ellentétben, a másik három elemnél az egyes talajféleségeknél kivont kis elemmennyiségek esetenként nagyságrendileg is különböztek, így az elméleti meggondolásunknak megfelelően feltételezhető, hogy az egyes talajféleségek toxicitása közti különbséget mutatják.

A két szekvens módszernél a vasnál kapott mérési eredményeket azok szórása miatt nem lehetett értékelni.

Megállapítható, hogy a BCR agresszívebb kivonószereket használ, mint a McGrath módszer, ennek megfelelően a BCR módszerrel a talajok átlagában az elemek 36, a McGrath módszerrel pedig csak 9%-át vontuk ki.

A BCR módszernél nincs vízszerű gyenge kivonószer, amiből a különböző talajok összes elemtartalmából felszabaduló ionok mennyiségére lehetne következtetni. Az ecetsav, a leggyengébb kivonószer, de a kicserélhető elemtartalom mellett kivonja a karbonátokhoz kötött, vagyis biztosan nem szabad ionos elemtartalmat is.

Mivel a BCR módszer minden kivonószerével sok elemet vonunk ki, nincs érdemi különbség az elemek egyes talajoknál mért kivonási százaléka között, ami figyelembe véve, hogy a talajok elemtartalma a homoktól az agyagtalajig nő, azt jelenti, hogy a kivont mennyiség az összes elemtartalommal arányos.

Lényegében ugyanezt mondhatjuk a McGrath módszer két agresszívebb kivonószeréről is, annak ellenére, hogy lényegesen kevesebb elemet vonnak ki. Ezzel szemben a módszer leírása szerint, a 0,1 mólos kalcium-kloridos kivonatból a vízoldható és kicserélhető elemtartalomra lehet következtetni, így minden bizonnyal a talajok toxicitását mutatja.

In this study, we aimed to evaluate some analytical methods used to determine the fractions of potentially toxic metals, based on their dependence on soil type.

The degree of dependence on soil type determines the applicability of the method. The aim of the present paper is to evaluate the single- and multi-step extraction methods included in the study in terms of the environmental mobility of Cu, Zn, Fe and Ni.

For the studies, we selected four samples with different physical soil types from the Soil Information and Monitoring System database.

In order to establish trends, soil samples were selected so that their clay and humus content, i.e., their adsorption capacity as well as their pH increased in the order of sand, sandy loam, loam and clay soils.

One-step extractions with five different extractants and two sequential extraction analyses including 3+1 steps were performed (BCR and McGrath methods).

We also performed the digestion of the samples with H2O2 + HNO3 solvent combined with microwave treatment according to the Hungarian Standard (MSZ 21470-50). The element content determined in this way can be considered as the "total" element content from the environmental point of view.

Based on the results of the analyses, we tried to select from the methods included in the study those that already extract a safe amount of elements from the soil, but the extracted amount is not yet proportional to the total element content.

The Zn, Cu, Fe and Ni contents resulting from microwave digestion increased in the order of sand, sandy loam, loam and clay soils, i.e. in parallel with the clay and humus content and pH of the soils.

As the extractants containing chelating agents extracted about one-third of the total copper content, the amount extracted was proportional to the copper content, i.e. it increased in parallel with the increase in copper content. Thus, in the case of copper, these extractants are less suitable for detecting differences in the toxicity of different soil types.

In contrast to copper, in the case of the other three elements, the small amounts extracted from each soil type also differed in order of magnitude, so according to our theoretical consideration, it can be assumed that they show a difference between the toxicity of each soil type.

The results obtained with iron using the two sequential methods could not be evaluated due to their standard deviation.

It can be stated that BCR uses more aggressive extractants than the McGrath method, accordingly, the BCR method extracted 36%, whereas the McGrath method only 9% of the elements on average of the soils.

The BCR method does not have an aqueous weak extractant, which would indicate the amount of ions released from the total element content of the different soils. Acetic acid is the weakest extractant, but in addition to the exchangeable element content, it also extracts the ionic element content bound to carbonates, which is certainly not free.

Because a large amount of elements is extracted with each extractant in the BCR method, there is no significant difference in the percentage of elements extracted for each soil, which, given that soil element content increases from sand to clay soil, means that the extracted amount is proportional to total element content.

Basically, the same can be said for the two more aggressive extractants of the McGrath method, despite the fact that they extract significantly less amount of elements. In contrast, as described in the method, the water-soluble and exchangeable element content can be inferred from the 0.1 M calcium chloride extract, thus it certainly indicates soil toxicity.

Open access

ERRATUM: MÚLT-JELEN-JÖVŐ a hazai mezőgazdasági talajvizsgálatokban

PAST-PRESENT-FUTURE in Hungarian soil analyses

Agrokémia és Talajtan
Authors: Vona Viktória, Bakos István Attila, Giczi Zsolt, Kalocsai Renátó, Vona Márton, Kulmány István Mihály, and Centeri Csaba
Full access

Fourier-transzformációs közép-infravörös spektroszkópia alapú szervesanyag-tartalom becslés tábla szintű reprezentativitás-vizsgálata kemometriai módszerekkel

Representativity analysis of middle-infrared spectroscopy-based Organic Carbon assessment on field-scale by chemometric methods

Agrokémia és Talajtan
Authors: Tóth József Attila, Döbröntey Réka, Szegi Tamás, Michéli Erika, and Csorba Ádám

Szervesszén térképezést segítő módszertani kutatásként vizsgáltuk egy szántóföldi művelés alatt álló terület, 3 mélységből származó mintáinak MIR reflektanciáját, illetve szervesszén tartalmát (Walkley-Black). Ezt követően a spektroszkópia mérések eredményeit használtuk a talaj szervesszén-mennyiségének (TOC %) becslésére. Tettük ezt 3 mintakijelölési módszer (Kennard-Stone Sampling - KSS, K-means Sampling - KMS, Latin Hypercube Sampling - LHS) bevonásával, az így kijelölt kalibrációs mintákkal a PLSR modell segítségével becslést végeztünk az adathalmaz további értékeire. Annak érdekében, hogy tábla szintű szervesszén meghatározás során teszteljük becslési pontosságukat, a modellek reprezentativitását – különböző validációs/kalibrációs arány esetén – statisztikai mutatókkal (R2, RMSE) ellenőriztük.

Az eredményekben részleteiben vizsgáltuk a különböző becslési modellek reakcióját eltérő arányú kalibráció és validáció esetén. A modellek R2 és RMSE értékei alapján kijelöltük, hogy mely modellek működtek pontosan még alacsony kalibráció esetén is, illetve abszolút értelemben véve melyik modell volt leghatékonyabb.

Az összehasonlítás eredményeként kijelenthető, hogy az általunk vizsgált talajkörülmények között a 30% alatti, valamint a 70% feletti mintaszámú kalibráció a mintakijelölési módszerek megbízhatóságának ingadozását eredményezte. Az összes minta 30%-val történő kalibráció esetén legjobb eredményt a KSS adta, így ez tekinthető a leggazdaságosabb módszernek. Az abszolút értékben vett legkisebb hibát a K-means sampling eredményezte, a minták 90%-val történő kalibrációt követően.

Kijelenthető, hogy az alkalmazott módszertan esetünkben alkalmas volt – a reprezentativitás megtartása mellett – a szükséges minták számának, ergo a táblaszintű szervesszén-felmérés költségeinek csökkentésére. Továbbá a mintakijelölési módszerek becslési hatékonyságának összehasonlítására is megfelelt az általunk alkalmazott statisztikai vizsgálat. A módszertan a jövőben kiinduló alapja lehet hasonló jellegű kutatásoknak, valamint tábla szintű szervesszéntérképek elkészítésének. A szélesebb körű alkalmazást megelőzően a modelleket nagyobb varianciájú adathalmazok esetén is tesztelni szükséges.

Within the framework of the present research, we mapped the organic carbon content of an arable area, during which we measured the MIR reflectance and organic carbon content (Walkley-Black) of the soil samples collected from the area at three different depths. Subsequently, the results of spectroscopic measurements were used to improve the estimation of the soil organic carbon content (TOC %). Three sample selection models were involved (KSS, KMS, LHS), and with the selected calibration samples, we estimated the additional values of the data set using the PLSR model. In order to test the accuracy of estimation for a table-level organic carbon determination, the representativeness level of the models was checked with statistical indicators (R2, RMSE) at different validation / calibration ratios.

In the results, we thoroughly examined the response of different estimation models with different ratios of calibration and validation. Based on the R2 and RMSE values of the models, we determined which models worked precisely even at low calibration, and in absolute terms, which model was the most efficient.

As a result of the comparison, it can be stated that under the soil conditions we examined, calibration with a sample number below 30% and above 70% caused significant fluctuations in the reliability of the sampling methods. Kennard-Stone sampling (KSS) gave the most precise results for calibration with 30% of all samples, thus it is considered the most economical method. The smallest error overall was given by K-means sampling after calibration of 90% of the samples.

It can be stated that the methodology used in this study was suitable to reduce the samples required for analysis - while maintaining representativeness - therefore reducing the costs of the field-level organic carbon survey.

Furthermore, the statistical analysis we used to compare the estimation efficiency of the sampling methods was also appropriate. The methodology we use may be the basis for similar research in the future, as well as for the production of table-level organic carbon maps. Prior to wider application, models also need to be tested for higher variance datasets.

Open access
Restricted access

Szennyvíziszap kihelyezés rövidtávú következményeinek értékelési lehetősége Sentinel-2 alapú szántóföldi vegetációmonitoring alapján

Evaluate the short-term effects of sewage sludge disposal based on Sentinel-2 vegetation monitoring

Agrokémia és Talajtan
Authors: Kovács Ferenc and Ladányi Zsuzsanna

Az iszapkihelyezések rövidtávú hatásainak megfigyelésére és igazolására több évre kiterjedő, nagy időfelbontású monitoringot terveztünk dél-alföldi, csernozjom talajokon folyamatosan művelt, gyakran évről-évre különböző növényzettel fedett szántóföldi parcellákon. A 14 db 50 m x 50 m-es kvadráton, a Sentinel-2 műholdfelvételezés alapú adatgyűjtést a legnagyobb idő- és térbeli felbontásban alkalmaztuk. Atmoszférikus korrekcióval előfeldolgozott, közel 100 db felhőmentes képből álló adatbázist LANDSAT OLI (Operational Land Imager) felvételekkel kiegészítve, vegetációs indexekkel (EVI, NDVI) értékeltük a nyári félév fotoszintetikus aktivitását és biomassza-produkció változásait térben és időben.

A spektrális index alapú vegetációs ciklus különbségek alapján meghatározhatók a területen termelt változatos növényfajok, a felszínfedettség különbségek és a területhasználati változások. A vizsgálatainkkal párhuzamosan, LADÁNYI et al., (2020) szerint értékelt talajtani eredményekhez hasonlóan az iszapkihelyezés által érintett, illetve nem érintett területek között kimutatható, EVI és NDVI-vel mért statisztikai és térbeli különbségek rövidtávon általánosan nem szignifikánsak. A vizsgált négy termény közül a napraforgó, kukorica biomassza produktuma esetén láthatók index különbségek, amelyek az iszapkihelyezés 1–3 éven belül tapasztalható hatásaként értékelhetők, de ennek igazolására folyamatos monitoring vizsgálat szükséges. A repce és az őszi búza esetén a rendelkezésre álló adatok alapján nem tapasztaltunk hasonlót, sőt esetenként a kihelyezés előtti VI értékek magasabbak. A parcellákat jellemző térbeli heterogenitáson – melyet a kvadrátok jól mintáznak – a szennyvíziszap kihelyezések a vizsgált időszakban nem változtattak.

A két különböző vegetációs index együttes alkalmazása hasznos. Az EVI általános előnyei mellett kiemelhető a dús vegetációs időszak értékelésének pontossága, az összehasonlító elemzésben tapasztalható alkalmazhatósága, míg az NDVI a csekélyebb vegetáció dinamikájában, a vegetációtípusok megkülönböztetésében, vagy a dús vegetációt jellemző változékonyság megfigyelésében lehet érzékenyebb. Érdekes, hogy az NDVI és EVI közötti különbség a szennyvíziszappal kezelt területeken kisebb. A várakozásnak megfelelően, a nagy felbontást igénylő vizsgálatban a LANDSAT adatok, a Sentinel alapú indexértékekkel általánosan szoros statisztikai kapcsolatban vannak és igazolják az értékelés eredményeit, de a parcellákon, adott időkben tapasztalt jelentős eltérések miatt önmagukban nem tudják kiegészíteni a vizsgálatot.

A gazdálkodásváltás ellenére kitűzött cél, a szignifikáns különbségek kimutatása indokolja az aktuális évek adatainak további vizsgálatba való bevonását, amely segít az adathiányos időszakok leszűkítésében is; 2020. év megfigyelése folyamatban van.

The agricultural use of sewage sludge is one of the means of refilling the soil nutrients and an effective tool for sustainable environmental management. In order to monitor and verify the short-term effects of sludge disposal (in parallel with other soil observations) we planned a multi-year, high-resolution data collection for monitoring the effects of disposal in some arable land parcels on 14 pieces of 50 m x 50 m quadrates in southeastern Hungary. Using free Sentinel-2, pre-processed satellite imagery, data acquisition was applied at the highest temporal and spatial resolution supplemented with LANDSAT-8 recordings, evaluating the vegetation period from 2016 to 2019 (almost 100 images). We evaluated the photosynthetic activity of the summer season and the changes in biomass production in space and time based on vegetation index (EVI, NDVI).

The difference in the vegetation cycle of the plants on the arable land and the difference in the land use and land cover (LU/LC) are clearly visible in the values of EVI and NDVI. The statistical and spatial index differences between the affected and non-affected areas of sludge disposal are generally not significant in the short term. It can be seen differences in the case of the sunflower and maize biomass products. These can be assessed as the effect of sludge disposal within 1–3 years, but continuous monitoring is required to verify this. In the case of colza and winter wheat (based on the available data) we did not find similar effects, and in some cases the pre-placement EVI/NDVI values were higher.

Vegetation indices heterogeneity among the parcels is also well patterned spatially in the quadrates. The spatial heterogeneity characteristic of the quadrates was not changed by the sewage sludge disposal over the study period. Geometric resolution and monitoring can be used to map a former alluvial form, which is an important factor in understanding parcel yield changes.

We can emphasize the accuracy of EVI evaluation in the dense vegetation period and its applicability in a comparative analysis. NDVI may be more sensitive in the dynamics of smaller or sparse vegetation, or sometimes in the observation of variability characteristic of rich vegetation. It is interesting, that the difference between NDVI and EVI is smaller in areas treated with sewage sludge. LANDSAT data are generally closely related to the Sentinel-based indices values and confirm the results of their evaluation, but they cannot supplement the study on their own due to the significant differences on the parcels at certain times.

In addition to the change of agricultural management, in the detection of significant differences, it is appropriate to measure the data for the following years, that can help to narrow down the data deficient periods; monitoring for 2020 is in progress.

Open access

A talaj elektromos vezetőképessége és a termőhelyi zónák talajtulajdonságai közötti összefüggések

Correlations between soil conductivity and soil properties of crop management zones

Agrokémia és Talajtan
Authors: Kocsis Mihály, Menyhárt László, Benő András És, and hermann Tamás

Vizsgálatunk célja az volt, hogy egy Somogyban elhelyezkedő, dombvidéki mintaterület szántóin elemezzük a mért talaj-vezetőképesség (EC) értékek és lehatárolt termőhelyi (művelési) zónák talajtulajdonságai közötti összefüggéseket. A vizsgált szántóterületek löszön kialakult, típusos Ramann-féle barna erdőtalajon és karbonátos csernozjom barna erdőtalajon helyezkednek el. Feltalajuk döntően vályog és agyagos vályog fizikai féleségű. A talaj vezetőképességét 50 és 100 cm-es talajmélységben mértük.

A mintaterület talajadatait térinformatikai állományba foglaltuk, az adatok rendezését és azok összekapcsolását az ESRI ArcGIS 10.0 programmal végeztük el. A táblák heterogenitását mutató laboratóriumi talajvizsgálatok eredményeit a mért EC értékekkel összevetettük, amelyhez az IBM SPSS Statistics 20 szoftver segítségével stepwise-típusú lineáris regressziót alkalmaztunk. A regressziókat a talajvizsgálatok csoportosításával megegyezően: alap („a” eset), bővített („b” eset) és teljeskörű („c”eset) alapján futtattuk le. A számításoknál az „a” eset a talajtulajdonságokat meghatározó fontosabb talajparaméterek (kötöttség, humusz- és mésztartalom, kémhatás), a „b” eset az alap talajparamétereket és a makro tápanyagok (NPK ellátottságot), valamint a „c” eset az előző kettőt és mikro tápanyagok (Mg2+, Na+, Zn2+, Cu2+, Mn2+, SO42–, Fe2+ + Fe3+) körét jelenti.

A különböző csoportosításban elvégzett elemzések során arra voltunk kíváncsiak, hogy a vizsgálati talajparaméterek körének változtatásával szorosabb kapcsolatokat találunk-e a mért átlagos EC értékek és a talajtulajdonságok között. Az eredményeink által kaphatunk-e olyan kellő pontosságú és megbízhatóságú becslőmodellt, amely a talajok térbeli heterogenitását megmutatja az EC értékek alapján, így a módszer nagyban meggyorsíthatja és leegyszerűsítheti a „hagyományos” talajvizsgálatokhoz képest a termőhelyi zónák elkülönítését.

A vizsgálati eredményeink alapján elmondható, hogy mindhárom regressziós csoportosítás esetén a tengerszint feletti magasság csökkenésével arányosan nő a talaj-vezetőképesség, illetve az EC értékek növekedésével nő a talajok kötöttsége, amellyel együtt növekszik az agyagtartalom is. Ez a folyamat 100 cm-es talajmélységben a nagyobb víztartalom miatt erőteljesebben jelentkezik, mint az 50 cm-es talajmélységben. A termőhelyi zónák termékenységi viszonyait az elsődleges talajtulajdonságokon, illetve a makro és a mikro tápanyag-ellátottságokon kívül a domborzati viszonyok is módosíthatják. A talajellenállás mérése bárki számára elérhető, gyors és egyszerű módszer. A laboratóriumi talajvizsgálatokat kiegészítve alkalmas arra, hogy a precíziós növénytermesztésben segítséget nyújtson a termőhelyi zónák lehatárolásában.

Our aim was to analyse the relationships between the measured soil electrical conductivity (EC) and the soil properties of different delimited production (tillage) zones in a hillside sample area situated in Somogy county. The examined arable lands are situated in typical Ramann-type brown forest soil and chernozem-brown forest soil mostly with loam and clay loam formed on loess. For the investigations, two soil resistance values (measured at 50 cm and 100 cm depth) were used.

Soil data of the sample area were incorporated into a GIS file, the ordering and connection of the data was performed by ESRI ArcGIS 10.0 program. The results of the soil laboratory tests (which show soil heterogeneity) were correlated to the measured EC-values with stepwise linear regression using IBM SPSS Statistics 20 software. The regression were run in line with the alignment of soil investigations: basic (case „a”), extended (case „b”) and completed (case „c”). By the calculations, case „a” means the group of the most important soil parameters which are determinative soil characteristics (upper limit of plasticity or KA, humus-, lime content, pH), case „b” means the previous one plus the group of macronutrients (NPK-content), while case „c” means case „b” plus the group of micronutrients (Mg2+, Na+, Zn2+, Cu2+, Mn2+, SO42–, Fe2+ + Fe3+).

With the analyses made in different alignments our aim was to determine whether with the changing of examined soil parameters there will be tighter relationships between the measured EC-values and soil properties. Further aim was to examine whether it is possible to make a properly accurate and reliable estimation model, which can show the real soil circumstances (spatial heterogeneity of soils) based on EC-values, since this method can accelerate and simplify the separation of productivity zones compared to the conventional soil examinations.

Based on the results it can be concluded that in case of all the three regression groups the electrical conductivity increases proportionally with the decreasing of elevation. Besides, with the increasing of EC-values the KA – and with it, the clay content also – increases. This process develops in a more significant way in the depth of 100 cm than in 50 cm because of the higher water content. Besides the primary soil characteristics and the amount of macro- and micronutrients, the fertility conditions of the production zones can be affected by the geographical circumstances as well. The measurement of soil resistance is a fast, easy and generally available method, which is suitable – with the completion of laboratory examinations – for giving assistance to delineate the production zones in the precision crop production.

Open access

A talajok aggregátum-stabilitásának vizsgálati lehetőségei I. Makroaggregátum-stabilitás

Determination of soil aggregate stability I. Macro-aggregate stability

Agrokémia és Talajtan
Authors: Labancz Viktória, Barna Gyöngyi, Szegi Tamás, and Makó András

A makroaggregátumok stabilitásának meghatározására számos mérési módszer és értékelési lehetőség létezik. Ezek önállóan eredményesen alkalmazhatók az aggregátumok stabilitásának vizsgálatára (valamilyen romboló hatást megpróbálnak szimulálni, valamilyen körülményt megpróbálnak standardizálni stb.), ám ezek a módszerek egymással nehezen összevethetők. Az évek során jogosan merült fel a szabványosítás igénye, ám a kialakult nemzetközi szabvány módszertana igen bonyolult, éppen ezért csak kevesen kívánják azt alkalmazni. Hasonló a helyzet a különféle stabilitási mutatók esetében is: sokféle mutató használatos, ezek különkülön jól jellemezhetik a talajok aggregátum-stabilitását, de a mutatók párhuzamos használata több esetben eltérő stabilitási sorrendet eredményez a különféle talajoknál. Megfelelő megoldás lehetne, ha definiálni tudnánk, hogy mely módszer és mely mutató pontosan mit is fejez ki és mikor, milyen probléma vizsgálatakor, mely mutatót és mely módszert kívánatos alkalmazni. Kutatásainkat a továbbiakban ilyen irányban is folytatni kívánjuk.

There are several measurement and evaluation methods for determining the stability of macro-aggregates. These can be used effectively independently to test the stability of aggregates (attempting to simulate some destructive effect, attempting to standardise some condition, etc.), but they are difficult to compare to each other. Over the years, the need for standardization has rightly arisen, but the standard method developed is very complicated, which is why few people want to apply it.

Similarly, many different indicators are used, each of which can give a good characterisation of the aggregate stability of soils, but the parallel use of indicators often results in different stability rankings for different soils. An appropriate solution should be defined which method and which indicator expresses what exactly and when, and which indicator and which method should be used for which problem. We intend to continue our research in this direction.

In this manuscript we summarized the main macro-aggregate stability measurements and indices, reviewed the international and Hungarian scientific literature.

Open access

Abstract

The paper presents a study of a Lower Carboniferous (Visean) clastic sequence commonly called Bobrikovsky Formation, deposited in the Volga-Ural Petroleum Province, Orenburg Region. Our investigation included sedimentological description of core samples from hydrocarbon wells and well log correlations. Facies were identified by well log patterns and calibrated by core sedimentology. The Bobrikovsky Formation is proposed to be interpreted as an overall transgressive-regressive succession in a nearshore-tidal environment. Transgressive lagoon-estuary and barrier island facies became regressional lagoon fill-type settings.

Open access

Abstract

The Algyő High (AH) is an elevated crystalline block in southeastern Hungary covered by thick Neogene sediments. Although productive hydrocarbon reservoirs are found in these Neogene sequences, numerous fractured reservoirs also occur in the pre-Neogene basement of the Pannonian Basin. Based on these analogies, the rock body of the AH might also play a key role in fluid storage and migration; however, its structure and therefore the reservoir potential is little known. Based on a comprehensive petrologic study in conjunction with analysis of the spatial position of the major lithologies, the AH is considered to have been assembled from blocks with different petrographic features and metamorphic history. The most common lithologies of garnet-kyanite gneiss and mica schist associated with garnetiferous amphibolite are dominant in the northwestern and southeastern parts of the AH. The first regional amphibolite facies metamorphism of the gneiss and mica schist was overprinted by a contact metamorphic (metasomatic) event during decompression in the stability field of kyanite. Garnet-bearing amphibolite experienced amphibolite facies peak conditions comparable with the host gneiss. Regarding the similarities in petrologic features, the northwestern and southeastern parts of the area represent disaggregated blocks of the same rock body. The central part of the AH area is characterized by an epidote gneiss-dominated block metamorphosed along with a greenschist-facies retrograde pathway as well as a chlorite schist-dominated block formed by greenschist-facies progressive metamorphism. The independent evolution of these two blocks is further confirmed by the presence of a propylitic overprint in the chlorite schists. The different metamorphic blocks of the northwestern, southeastern and central parts of the AH probably became juxtaposed along post-metamorphic normal faults developed due to extensional processes. The supposed brittle structural boundaries between the blocks could have provided hydrocarbon migration pathways from the adjacent over-pressured sub-basins, or could even represent suitable reservoirs.

Open access

Abstract

Three distinct paragenetic and compositional types of tourmaline were described from the Velence Granite and the surrounding contact slate. Rare, pitch-black, disseminated tourmaline I (intragranitic tourmaline) occurs in granite, pegmatite, and aplite; very rare, black to greenish-gray, euhedral tourmaline II (miarolitic tourmaline) occurs in miarolitic cavities of the pegmatites; abundant, black to gray, brown to yellow or even colorless, acicular tourmaline III (metasomatic tourmaline) occurs in the contact slate and its quartz-tourmaline veins. Tourmaline from a variety of environments exhibits considerable variation in composition, which is controlled by the nature of the host rock and the formation processes. However, in similar geologic situations, the composition of tourmaline can be rather uniform, even between relatively distant localities. Tourmaline I is represented by an Al-deficient, Fe3+-bearing schorl, which crystallized in a closed melt-aqueous fluid system. Tourmaline II is a schorl-elbaite mixed crystal, which precipitated from Li- and F-enriched solutions in the cavities of pegmatites. Tourmaline III shows an oscillatory zoning; its composition corresponds to schorl, dravite, and foitite species. It formed from metasomatizing fluids derived from the granite. This is the most abundant tourmaline type, which can be found in the contact slate around the granite.

Open access

Land use change may modify key soil attributes, influencing the capacity of soil to maintain ecological functions. Understanding the effects of land use types (LUTs) on soil properties is, therefore, crucial for the sustainable utilization of soil resources. This study aims to investigate the impact of LUT on primary soil properties. Composite soil samples from eight sampling points per LUT (forest, grassland, and arable land) were taken from the top 25 cm of the soil in October 2019. The following soil physicochemical parameters were investigated according to standard protocols: soil organic matter (SOM), pH, soil moisture, NH4 +–N, NO3 –N, AL-K2O, AL-P2O5, CaCO3, E4/E6, cation exchange capacity (CEC), base saturation (BS), and exchangeable bases (Ca2+, Mg2+, K+, and Na+). Furthermore, soil microbial respiration (SMR) was determined based on basal respiration method. The results indicated that most of the investigated soil properties showed significant difference across LUTs, among which NO3 –N, total N, and K2O were profoundly affected by LUT (p ≤ 0.001). On the other hand, CEC, soil moisture, and Na+ did not greatly change among the LUTs (p ≥ 0.05). Arable soils showed the lowest SOM content and available nitrogen but the highest content of P2O5 and CaCO3. SMR was considerably higher in grassland compared to arable land and forest, respectively. The study found a positive correlation between soil moisture (r = 0.67; p < 0.01), Mg2+ (r = 0.61; p < 0.01), and K2O (r = 0.58; p < 0.05) with SMR. Overall, the study highlighted that agricultural practices in the study area induced SOM and available nitrogen reduction. Grassland soils were more favorable for microbial activity.

Open access

Abstract

Due to the global oil price crisis in 2014, one of the MOL's preventive/reactive measures was to identify geologically or commercially risky elements within their portfolio. This involved reevaluation of all geologic data from Field A in the Volga-Urals Basin. In re-evaluating Field A, several unexpected challenges, problems and pitfalls were faced by the interdisciplinary team performing the task of building a new database, quality checking, and interpreting data dating back to 1947. To overcome these challenges related to this mature field, new approaches and fit-for-purpose methods were required in order to achieve the overall goal of obtaining a reliable estimation of remaining hydrocarbon potential. In the first phase a first-pass 3D geologic model was constructed, along with wrangling, cleaning and interpreting 70 years of subsurface data. This paper focuses on the main challenges involved in evaluating or reevaluating reservoir aspects of a mature field.

The primary challenges were related to the estimation of remaining in-place hydrocarbon volumes, the optimization of infill well placement, the identification of primary and secondary well targets, the identification of critical data gaps, and the planning of new data acquisitions. The hands-on experience gained during the development of the geologic model provided invaluable information for the next steps needed in the redevelopment of the field.

Open access
Central European Geology
Authors: Elemér Pál-Molnár, Luca Kiri, Réka Lukács, István Dunkl, Anikó Batki, Máté Szemerédi, Enikő Eszter Almási, Edina Sogrik, and Szabolcs Harangi

Abstract

The timing of Triassic magmatism of the Ditrău Alkaline Massif (Eastern Carpathians, Romania) is important for constraining the tectonic framework and emplacement context of this igneous suite during the closure of Paleotethys and coeval continental rifting, as well as formation of back-arc basins.

Our latest geochronological data refine the previously reported ages ranging between 237.4 ± 9.1 and 81.3 ± 3.1 Ma. New K/Ar and U–Pb age data combined with all recently (post-1990) published ages indicate a relatively short magmatic span (between 238.6 ± 8.9 Ma and 225.3 ± 2.7 Ma; adding that the most relevant U–Pb ages scatter around ∼230 Ma) of the Ditrău Alkaline Massif. The age data complemented by corresponding palinspastic reconstructions shed light on the paleogeographic environment wherein the investigated igneous suite was formed.

The magmatism of the Ditrău Alkaline Massif could be associated with an intra-plate, rift-related extensional tectonic setting at the southwestern margin of the East European Craton during the Middle–Late Triassic (Ladinian–Norian) period.

Open access
Central European Geology
Authors: Máté Zsigmond Leskó, Richárd Zoltán Papp, Ferenc Kristály, József Pálfy, and Norbert Zajzon

Abstract

Although the Mesozoic rocks of the Transdanubian Range have been the subject of a multitude of different studies, mineralogical research is largely underrepresented. The clay mineralogy of Lower Jurassic (especially the Pliensbachian and Toarcian) strata was broadly investigated earlier; however, systematic high-resolution clay mineralogical studies remain scarce. Here we present a mineralogical study focusing on the Upper Pliensbachian strata of the Lókút-Hosszúárok section, located near the Eplény Manganese Ore Field. We identified dioctahedral smectite, randomly interstratified illite/smectite, illite as 10 Å phyllosilicate, quartz and cristobalite. Based on our new results we propose that the smectite was formed by aging of Mg or Fe hydroxide-silica precipitates. The smectite and cristobalite were presumably formed from the siliceous tests of radiolarians, whose abundance was controlled by a local upwelling system. The occurrence of Pliensbachian smectite in the Lókút outcrop shows similarities with the Úrkút smectites known from both Pliensbachian and Toarcian strata, which implies that similar processes controlled the sedimentation during the Pliensbachian as well as during the black (gray) shale-hosted ore accumulation in the Eplény and Úrkút basins.

Open access

Abstract

In this paper we review five cancellariid assemblages from the Hungarian part of the Pannonian Basin (Börzsöny, Bakony, and Mecsek Mts regions) which yielded 26 species. Ten species are recorded for the first time in Hungary. One species, Scalptia nemethi n. sp. is described as new. A revision of the Hungarian museum collections and historical Hungarian literature is also provided. Sveltia salbriacensis Peyrot 1928 is considered a junior subjective synonym of Petitina inermis (Pusch 1837).

Open access

Plant nutrition significantly influences yield and fruit quality in fruit orchards. In this three-year study (2016–2018), different fertilizer treatments were compared in an intensive sweet cherry orchard. Trees of cultivar ‘Carmen’ were grafted on Prunus mahaleb ‘Cema’ rootstock, and were trained to free spindle. For NP, NPK and NPKMg treatments, yield ranged between 11.8 and 16.6 kg/tree in the three years, while the yield was 9.1 kg/tree on the control trees. Crop load (fruit amount calculated to the trunk thickness) was 151–166 g cm-2 for fertilized trees, while it was 120 g cm-2 on the untreated trees. Fruit sizes of fertilized trees reached 30 mm in 2018, while the fruit sizes of control trees were smaller with 2.5 mm. Water-soluble dry matter content (%) of the fertilized trees was lower in 2016 and 2017, but higher in 2018 compared to the control plots. In 2017 and 2018, fertilizer treatments resulted in an increase of the content of phosphorus (16–70%), potassium (4–22%) and magnesium (12–43%) in the fruits compared to control plots.

Open access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Kelemen Bettina, Füzy Anna, Cseresnyés Imre, Parádi István, Kovács Ramóna, Rajkai Kálmán, and Takács Tünde

The effects of cadmium (Cd) stress and arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) inoculation were investigated in wheat [Triticum aestivum L. cv. TC-33] under controlled conditions. The experiments aimed to reveal what stress responses belong to the different levels of Cd load in the growth medium (0; 1; 2,5 and 5 mg Cd kg- 1 substrate). To detect the effect of Cd stress, we compared plant physiological and growth indicators measured with both in situ and destructive methods. Electrical capacitance (CR) was evaluated during the experiments as a method to indicate stress responses through of Cd-induced root system changes.

During the growth period, the photosynthetic activity (Fv/Fm), the chlorophyll content index (CCI) of the leaves, and the CR of the root-soil system were monitored in situ. After harvest, the membrane stability index (MSI), the cadmium and phosphorus concentrations of the plants, the root dry mass (RDM), the shoot dry mass (SDM) and the leaf area (LA) were measured. The root colonization of AM fungi was estimated by microscopic examination. Data matrices were evaluated with principal component analysis (PCA) which had been proved to be a good statistical method to the sensitivity between measurement methods.

Taking all parameters into account in the PCA, a complete separation was found between the contaminated and non-contaminated variants along the main component PC1. The measured values of the Cd1 treatment sometimes overlapped with that of control plants, but differed from that of the Cd2 and Cd3 doses. The parameters well reflected that AMF inoculation alleviated the stress caused by Cd. PCA shows a visible effect of AM, but the separation between mycorrhizal and non-mycorrhizal plants is weaker than that between Cd contaminated and non-treated ones. The Cd stress significantly decreased the Fv/Fm, CCI, CR, SDM, RDM and LA. The CR and growth parameters proved to be the best indicators to characterize the Cd phytotoxicity in the TC-33 wheat cultivar.

Open access
Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Vona Viktória, Bakos István Attila, Giczi Zsolt, Kalocsai Renátó, Vona Márton, Kulmány István Mihály, and Centeri Csaba

The purpose of the present paper is Authors aim was to deliver a compilation of to summarize the Hungarian soil analysies methods and theas well as to present the advisory system for nutrient management advisory system. Both of them are based on several decades of work. We need to should learn from these past experiences of reasonable and good agricultural practices. We can only apply the present and future results of soil science and find out what direction should we develop, if we were aware of the results of the past and we calculate with their governing effects. The majority of our recent methods are based on historical researches and the present current statesituation of our field of scientific fieldce can only be judged and developed further if we knew the former history of the methodological findings. The recent Hungarian soil analysis system provides useful results that can be used very well today, however, the adaptation of the new international methods , learned from the follow-up of the international trends can might provide open new perspectives in for the Hungarian laboratory analyses methodology. TThe subject is extremely timely because there are hea never- met demand for cost and time effective, environmentally friendly soil analysis methods underpin how actual and hot the topic is. nowadays.

Open access
Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Bakacsi Zsófia, Koós Sándor, and Pásztor László
Restricted access

Growing NH4 + content of groundwater results in increasing exchangeable and fixed ammonium ion content of the soil. NH4 + bond in the soil may go again into solution parallel with the dilution of the soil solution but at a slower rate than fixing. This process influences significantly the NH4 + content of the soil. In settlements with no sewerage system the high NH4 + content of sewage flowing out of uninsulated septic tanks may increase the fixed NH4-N content of the soil that could have a significant effect on the quality of groundwater even after the potential disappearance of pollution sources.

In this study the effects of the fixed NH4-N content of the soil around an uninsulated residential septic tank on the purification processes of the groundwater were investigated. The septic tank in the study area was dismantled in 2014 after 27 years of operation as a sewerage system was constructed. When the tank was still in operation in 2012 and 2013, very high, 55–75 mg l-1 NH4 + content was measured in the water of the monitoring well 1 metre from the tank in the course of seasonal sampling. When sewage outflow was terminated in 2014 concentrations decreased right away but even 5 years after pollutant supply was stopped, concentrations (35–57 mg l-1) highly exceeding the pollution limit (0.5 mg l-1) were measured. Considering this very high concentration, it can be assumed that great amount of NH4 + is still released into the groundwater.

In order to prove this, the exchangeable and fixed NH4-N and NO3-N contents of the soil were determined by 20 cm down to a depth of 4 metres (2019). The measurements indicated the significant accumulation of exchangeable and fixed NH4-N in the zone between 220 and 400 cm. Highest fixed NH4-N concentrations of 457 mg l-1 were found between 220 and 240 cm suggesting that sewage outflow was most intense at this depth. Slow decrease in concentrations can be observed in deeper zones but concentrations higher than 350 mg l-1 were measured between 220 and 380 cm. Based on correlation analyses, the quantity of fixed NH4-N shows no correlation with the soil texture thus it can be stated that the vertical pattern of NH4-N content is determined dominantly by sewage outflow and its depth. In the unsaturated zone of the borehole a significant accumulation of NO3-N was also identified. The maximum of NO3-N was found in the zone between 100 and 140 cm. The peak nitrate calculated for NO3 - ion with a value >1300 mg kg-1 is 2.5 times the limit set for the nitrate content of the geological medium.

Based on the results, exchangeable and fixed NH4-N contents in the soil are still very high, 5 years after sewage outflow was stopped. The continuous solution of this component still contributes to the high NH4 + content of the groundwater. As a result, the contaminated soil in the immediate environment of the septic tank is still a pollution source.

Open access

Abstract

The laboratory micro X-ray diffraction (μ-XRD) technique is a suitable method to study minerals in-situ in whole-rock specimens without any sample preparation or in polished thin sections, and even in small amounts in powdered form. The micro X-ray diffraction method uses the conventional, closed-tube X-ray generator, but modifications were needed in the diffraction column, sample holder and detector in order to achieve μ-XRD capability.

In this paper, we present a case study of the capillary method used in µ-XRD on hydrothermal clay mineral assemblages that formed in the Velence Mts (Hungary). The capillary method in µ-XRD has many advantages in the investigation of small amounts of clay minerals: (1) easy and rapid preparation of randomly oriented, powdered samples; (2) rapid measurements; (3) accurate diffraction patterns. By using the capillary method, the formation of preferred orientation can be eliminated; thus the (hkl) reflection of the clay minerals can be precisely measured. Illite polytype quantification and the investigation of (060) reflection of clay minerals can be used satisfactorily in µ-XRD.

Hydrothermal clay mineral assemblages are indicative of temperature and pH. Their examination can determine the physicochemical parameters of the hydrothermal fluids that interacted with the host granite in the Velence Mts. The analyzed hydrothermal clay minerals from the western part of the mountains suggest lower temperatures (150–200 °C) and intermediate pH conditions. In contrast, the clay mineral assemblages' characteristics for the eastern part of the mountains indicate more intense argillization and higher temperatures (∼220 °C) and intermediate pH conditions.

Open access

Abstract

Permian felsic volcanic rocks were encountered in petroleum exploration boreholes in SE Hungary (eastern Pannonian Basin, Tisza Mega-unit, Békés–Codru Unit) during the second half of the 20th century. They were considered to be predominantly lavas (the so-called “Battonya quartz-porphyry”) and were genetically connected to the underlying “Battonya granite.” New petrographic observations, however, showed that the presumed lavas are crystal-poor (8–20 vol%) rhyolitic ignimbrites near Battonya and resedimented pyroclastic or volcanogenic sedimentary rocks in the Tótkomlós and the Biharugra areas, respectively. The studied ignimbrites are usually massive, matrix-supported, fiamme-bearing lapilli tuffs with eutaxitic texture as a result of welding processes. Some samples lack vitroclastic matrix and show low crystal breakage, but consist of oriented, devitrified fiammes as well. Textural features suggest that the latter are high-grade rheomorphic ignimbrites.

Felsic volcanic rocks in SE Hungary belong to the Permian volcanic system of the Tisza Mega-unit; however, they show remarkable petrographic differences as compared to the other Permian felsic volcanic rocks of the mega-unit. In contrast to the crystal-poor rhyolitic ignimbrites of SE Hungary with rare biotite, the predominantly rhyodacitic–dacitic pyroclastic rocks of the Tisza Mega-unit are crystal-rich (40–45 vol%) and often contain biotite, pyroxene, and garnet. Additionally, some geochemical and geochronological differences between them were also observed by previous studies. Therefore, the Permian felsic volcanic rocks in SE Hungary might represent the most evolved, crystal-poor rhyolitic melt of a large-volume felsic (rhyodacitic–dacitic) volcanic system.

The Permian volcanic rocks of the studied area do not show any evident correlations with either the Permian felsic ignimbrites in the Finiş Nappe (Apuseni Mts, Romania), as was supposed so far, or the similar rocks in any nappe of the Codru Nappe System. Moreover, no relevant plutonic–volcanic connection was found between the studied samples and the underlying “Battonya granite.”

Open access

Abstract

The fuzzy clustering technique is one of the ways of organizing data that presents special patterns using algorithms and based on the similarity level of data. In this study, in order to cluster the resulting data from the Babakoohi Anticline joints, located north of Shiraz, K-means and genetic algorithms are applied. The K-means algorithm is one of the clustering algorithms easily implemented and of fast performance; however, sometimes this algorithm is located in the local optimal trap and cannot respond with an optimal answer, due to the sensitivity of this algorithm to the centers of the primary cluster. In addition, it has some basic disadvantages, such as its inappropriateness for complicated forms and also the dependency of the final result upon the primary cluster. Therefore, in order to perform the study more accurately and to obtain more reliable results, the genetic algorithm is used for categorizing the data of joints of the studied area. Applying this algorithm for leaving the local optimal points is an effective way. The results of clustering of the aforementioned data using the two above techniques represent two clusters in the Babakoohi Anticline. Furthermore, for validity and surveying of the results of the suggested techniques, various mathematical and statistical techniques, including ICC, Vw, VMPC, and VPMBF, are applied, which supports the similarity of the obtained results and the data clustering process in two algorithms.

Open access

Abstract

In June 2017 a new sauropod trackway locality was discovered in the central part of the Adriatic–Dinaric Carbonate Platform (ADCP), on the island of Hvar (Croatia). The track site is situated on the northern shore of the western edge (Pelegrin) of the island in the upper Turonian – lower Coniacian limestone series. The track site contains altogether 13 footprints arranged in four possible trackways. The largest footprints have a diameter up to 80 cm. In some places the limestone surface is strongly karstified and the tracks are partly eroded, which has certainly modified the original shape and size of the footprints. Microfossil assemblage from the track-bearing beds suggest an early Coniacian age for the tracks. The new trackways on Hvar Island further strengthen the earlier hypothesis that sauropods were present in the western Tethyan archipelago during the late Cenomanian–late Campanian period. In addition, the new tracks, together with those from the Žukova Cove of Hvar, represent two, possibly slightly different stratigraphic horizons close to the Turonian–Coniacian boundary, and suggest that the occurrence of sauropods on the ADCP and possibly also on other parts of the Apulian microplate was not accidental, but rather periodical and more frequent than previously thought.

Open access

Abstract

With the introduction of the Water Framework Directive, the relative importance of smaller waterways increased. This statement is particularly true for Hungary, where water-quality monitoring of most smaller rivers only began 12 years ago. Due to their large number, and the lack of historical data concerning their state, systematic monitoring is a challenge.

In the current study, 101 creeks are characterized on the one hand by 13 physico-chemical quality parameters (pH, electric conductivity, chloride ion concentration, dissolved oxygen, oxygen saturation, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, total organic carbon, ammonium nitrogen, total inorganic nitrogen, total nitrogen, orthophosphate and total phosphorus), on the other hand by their watershed's relief, land use, and point sources' pollution indicators. Euclidean distance between water bodies (henceforth WBs) is calculated according to normalized physico-chemical monitoring values. They are grouped into clusters using the hierarchical clustering method. Watershed characteristics are used to explain the clustering via linear discriminant analysis.

The investigation revealed that the main driver of cluster group creation is related to human impact: diffuse agricultural and point-source pollution. The first of the three clusters involved water bodies with low or no human impact; the second cluster contained those with medium-level anthropogenic disturbance, while waters with high pollution values formed the third cluster. Mean distance between heavily polluted waters was 1.5 times higher than that between those showing no or low disturbance, meaning that pristine waters are more similar to one another than polluted ones. The current number of samples per river is twice as high in cluster 1 as in cluster 3, revealing that there is room for optimization of the monitoring system. This contribution uses Hungary as a case study.

Open access

Összefoglalás

A klímaváltozásnak köszönhetően a következő évtizedekben a talajok defláció veszélyezettségének mértéke emelkedni fog hazánkban (CSORBA et al. 2012). A kutatásunk során arra kerestünk választ, hogy a talajtani alaptulajdonságok miként befolyásolják a kritikus indítósebességet és jelenleg mennyire defláció veszélyeztetettek a Dél-Alföld talajai.

Mintaterületként a Szeged környéki talajokat választottuk. A vizsgálataink során megállapítottuk, hogy az összes vizsgált talajparaméter közül az agronómiai szerkezet, azon belül is a rögfrakció az, ami leginkább befolyásolja a kritikus indítósebességet. Ez felhívja a figyelmet az ember szerepére, aki megfelelő agrotechnikával képes lenne a széleróziós kockázat csökkentésére (BODOLAY 1966; SHAHABINEJAD et al. 2019). A szélcsatornás kritikus indítósebesség vizsgálatok eredményeit összevetettük az időjárási adatokkal, és ezek eredményeit kivetítettük Csongrád megye területére. Kutatásunk során meghatároztuk a széleróziós események jellemző éves előfordulását (homok: 16,8 esemény; homokos vályog és vályog 1,6 esemény; agyagos vályog: 0,4 esemény), ezen események átlagos hosszát (homok: 3,0 óra; homokos vályog és vályog 1,4 óra; agyagos vályog: 1,0 óra) és a deflációnak kitett területetek aránya Csongrád-megyében (homok: 8,4%; homokos vályog és vályog 29,1%; agyagos vályog: 20,0%).

Kutatásunkkal képet kaptunk arról, hogy a defláció mekkora területet érint és mennyire jelentős talajvédelmi probléma Csongrád megyében. Korábbi kutatásaink bizonyítják, hogy egy párperces széleróziós esemény is súlyos veszteséget okozhat a talajok tápanyagtartalmából (FARSANG et al. 2011; FARSANG 2016), mely csupán csak egy aspektusa a szélerózió negatív hatásainak.

Open access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Boglárka Keller, Judit Szabó, Csaba Centeri, Gergely Jakab, and Zoltán Szalai

Summary

Adaptation is the most important strategy to reduce the effect of climate change and soil erosion. During this process adequate, rational land use is necessary to ensure climate resilience. Therefore, the main objective in this study was to evaluate the susceptibility of different land use intensities (arable land and grassland) to soil erosion. The rainfall simulation method is a good tool to measure and estimate soil erosion in situ. The comparative measurements were carried out in the field with a Shower Power-02 simulator on 6 m2 plots in Gerézdpuszta, where the slope angles were ~8% and the simulated rainfall events had high intensities (~70-96 mm h−1). The runoff and soil loss were significantly higher from arable land. The runoff-infiltration ratio and runoff coefficient showed lower infiltration capacity in the case of arable land. On average, the suspended sediment loads were tenfold higher under intensive land use. In the case of grassland a moderate increase in infiltration was observed due to higher rainfall intensity, as also reported in the literature. The rainfall simulation method provides good data for soil loss estimations.

Restricted access

Összefoglalva

A hazai talajosztályozás diagnosztikus szemléletű megújítását minden erőmmel és képességemmel támogatom, ám a Vitaanyagban ismertetett módon történő leváltását jó szívvel nem tudom javasolni. Javaslom ugyanakkor az egyes részletkérdések (akár munkacsoportokban történő) megvitatását, a terepi és laboratóriumi módszertan fejlesztését, a módszerek konvertálhatóságának megteremtését, illetve a Vitaanyag módszertanának – mint 1. verziójú javaslatnak – a meglévő módszertannal párhuzamosan történő tesztelését szelvényfeltárások és a talajtérképezési munka során.

Open access
Open access
Restricted access

Összefoglalás

A gyümölcstermesztésben a megfelelő termésbiztonság elérésében és fenntartásában kulcsszerepe van a rendszeres és szakszerű tápanyag-utánpótlásnak. Munkánk során nitrogén, foszfor, kálium és magnézium műtrágyakészítmények (Kontrol, NP, NPK, NPKMg) hatását vizsgáltuk a fák vegetatív és generatív teljesítményére intenzív almaültetvényben ’Golden Reinders’ fajtán hároméves kísérletben (2016-2018). Eredményeink alapján a vizsgált időszakban a legnagyobb mértékű (80%) törzsgyarapodást a NPKMg kezelésben rögzítettük. 2016-ban és 2018-ban a fák optimális termésmennyiséget produkáltak (0,83-1,25 kg cm−2, valamint 0,78-1,15 kg cm−2) míg 2017-ben a kisugárzási fagyok miatt alacsonyabb hozamokat kaptunk (0,21-0,60 kg cm−2). Valamennyi évben és kezelésben a gyümölcsök mérete elérte az étkezési piac által támasztott követelményeket (75 mm átmérő), de azok alakulásában tendenciózus kezeléshatást nem tapasztaltunk. A levelek méretében ugyanakkor 6-10% körüli gyarapodás jelentkezett és azok relatív klorofill-tartalma, azaz a SPAD értéke, 2-5% körüli mértékben növekedett a vizsgálatok 2. és 3. évében az alkalmazott műtrágya kezelésekben.

Open access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Anita Szabó, Klára Pokovai, Péter Ragályi, Márk Rékási, Renáta Sándor, Botond Bernhardt, József Koncz, Rita Kremper, and Péter Csathó

Összefoglalás

Dolgozatunkban a Kádár Imre által 1991 tavaszán meszes csernozjom talajon 13 potenciálisan toxikus mikro-/károselem (Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se, Sr és Zn) 0-90-270-810 kg ha−1 szintjeivel beállított szabadföldi tartamkísérlet 1-20. évi főtermés veszteség eredményeit értékeljük.

Első megközelítésben, a főtermések relatív termésben kifejezett százalékos terméscsökkenéseit az egyes elemek átlagos fitoxicitása sorrendjében mutattuk be. A 90-270-810 kg ha−1 kezelések átlagában az egyes elemek fitotoxicitása az alábbi sorrendben csökkent: Se > Cr > Cd > Al > Pb > As > Mo > Hg > Cu > Ni > Zn > Ba > Sr. A legkisebb – a kontroll %-ában kifejezett - relatív terméseket, azaz a legnagyobb fitotoxikus hatást a Se, a Cr és a Cd mutattak, míg legkevésbé fitotoxikusnak a Ni, a Zn, a Ba és a Sr bizonyultak.

A fitotoxikus évek számát illetően az elemek sorrendje az alábbiak szerint alakult: Se = As > Cr > Cd > Hg > Cu = Zn > Al = Mo > Ni = Pb > Ba = Sr. Legtöbb évben a Se, az As, a Cr és a Cd, míg legkevesebb évben a Ni, a Pb, a Ba és a Sr voltak fitotoxikusak.

Átlagos terméscsökkentő hatásukat tekintve a Se, a Cr és a Cd már a 90 kg ha−1 adagtól, a Pb és a Hg a 270 kg ha−1 adagtól, míg az As és a Mo a legnagyobb, 810 kg ha−1 adagtól/adagnál mutatott 10%-nál nagyobb terméscsökkenést a fitotoxikus évek átlagában.

Mind a fitotoxikusság mértéke, mind a fitotoxikus évek száma tekintetében, általában, a legnagyobb növényi károsodások az anionos formában kijuttatott elemekhez voltak köthetők, ezen belül is, főleg a nem esszenciális mikroelemekhez.

Második megközelítésben, a fitotoxicitás mértékét a kísérleti növények, ill a kísérlet beállítása óta eltelt idő függvényében is nyomon követtük.

A kísérleti növények közül legnagyobb terméscsökkenéseket a napraforgó, a spenót és az őszi árpa, míg legkisebbeket a harmadik, a második és az első éves lucerna növényekben kaptunk.

Az idő múlásával egyre kisebb terméscsökkenéseket tapasztaltunk, a kísérlet 13. évétől kezdve az átlagos fitotoxicitás mértéke még a 10%-ot sem érte el.

Megkülönböztetett figyelemmel kell nyomon kísérni a kadmiumot, amely az idő múlásával egyre kevésbé volt fitotoxikus, viszont még a kísérlet 18. évében is igen nagy könnyen oldható elemtartalmakat mutatott a talaj szántott rétegében.

Open access