Search Results

You are looking at 1 - 9 of 9 items for

  • Author or Editor: Gabriella Máthéné Gáspár x
Clear All Modify Search

A talaj- és vízszennyezettség csökkentésének új és ígéretes módja a fitoremediáció. A fitoremediáció, más néven zöld- vagy botanikai remediáció, azoknak az eljárásoknak az összefoglaló elnevezése, melyek növényekkel (és társult mikrobákkal) csökkentik a környezet szennyező anyagait egy elfogadható kockázatú szintre. A fitoremediáció legfőbb előnye a környezetkímélés és a viszonylagos olcsóság, legfőbb hátránya a korlátozott alkalmazhatóság és a nagy időigény. A fitoremediáció gyorsan fejlődő, üzemszerűen még nem alkalmazott technológia. Alapja a növények szennyező anyagokat felvevő, akkumuláló, átalakító vagy lebontó képessége. Attól függően, hogy melyik folyamat a döntő, a fitoremediáción belül többféle eljárást különböztetünk meg. A nehézfém-szennyezéseknél alkalmazható fitoremediációs eljárásokat két csoportra oszthatjuk aszerint, hogy a szennyező anyagok oldhatóságát, felvételét és transzportját elősegíteni (kivonás: fitoextrakció, filtráció, volatilizáció) vagy éppen akadályozni (helyben tartás: fitostabilizáció) célszerű.  A fitostabilizáció lényege a nehézfémek immobilizálása, az oldható, mozgékony frakciók csökkentése növények segítségével. A módszer alkalmazása során a nehézfémek oldhatóságát különböző adalékanyagokkal csökkentik, majd a még „felvehető” frakciót dús gyökérzetű, évelő növényekkel, fémtoleráns fű- vagy fafajokkal megkötik. A módszer különösen alkalmas lehet a „nehézkes” ólom ártalmatlanítására. A legismertebb fitoremediációs eljárások során a nehézfémet a növények kivonják a szennyezett közegből. A vízben levő szennyezések kivonása történhet vízi növényekkel (fitofiltráció), növényi gyökerekkel (rizofiltráció), csíranövényekkel (blastofiltráció). Nagy tömegű, viszonylag alacsony szennyezettségű vizek tisztítására alkalmazható eljárásegyüttes. A módszerre jellemző a vízben oldott szennyező anyagok többnyire gyors koncentrációcsökkenése. A fitoextrakciós módszer során a szennyezőket növényekkel vonják ki a talajból. A legvitatottabb módszer alapjául a hiperakkumuláló, vagy az akkumuláló növények szolgálnak. A jövőben megoldást jelenthetnek a transzgénikus növények is.   A kivonással ártalmatlanító eljárások során a szennyező nehézfém a növények föld feletti részébe (hajtásába) kerül. A szennyezett biomasszát letermelik, ellenőrzött körülmények mellett feldolgozzák (komposztálják, hamvasztják). A fitoremediáció hatékonysága a talaj, a szennyező fém és a növényi tulajdonságoktól egyaránt függ, vagyis valamennyi fémoldékonyságot, növényi felvételt és akkumulációt alakító tényezőtől. A bonyolult környezeti rendszer kezelése, a megfelelő módszer kiválasztása és helyi adaptálása mindenkor gondos és részletes elővizsgálatokat igényel. A jelenleg rendelkezésünkre álló adatok birtokában a környezeti veszélyek csökkentésére legáltalánosabban a fitostabilizáció, illetve a talaj (közeg) alkalmassága esetén a fitoextrakció látszik a leginkább járható útnak.

Restricted access

N-trágyázási tartamkísérlet kontrollparcellájának foszfatázaktivitását vizsgáltuk két talajtípuson: karbonátos homoktalajon (Őrbottyán) és mészlepedékes csernozjom talajon (Nagyhörcsök). A talajmintákat egy, 1985-ben indított N-trágyázási tartamkísérlet kontrollparcelláinak (0 kg N·ha -1 és évente 100 kg P 2 O 5 ·ha -1 ) 0–20 cm-es rétegéből vettük. Jelen közleményünkben a novemberi és májusi minták eredményeit tárgyaljuk. A kísérletben választ kerestünk a savas és lúgos foszfomonoeszteráz aktivitás alakulására, a talajtípus, a mintavételi időpont, illetve a repce rizoszféra hatására. A tartamkísérlet P-műtrágyázásának következményeként mindkét talaj jó foszforellátottságú volt. A homoktalaj AL-oldható foszfortartalma – a talaj kisebb PO 4 -ion megkötő képessége miatt – minden esetben meghaladta a csernozjom talajét. A gyökérzet pH-értéket csökkentő, és AL-oldható foszfortartalmat növelő hatása csupán a csernozjom talajon volt kimutatható. Ezen a talajon a rizoszféra foszfát-tartalma mintegy másfélszeresére emelkedett a növénymentes talajhoz viszonyítva. A foszfatázaktivitás a talajok jelentős különbségét mutatta, a csernozjom talaj enzimaktivitása mintegy háromszorosa volt a homoktalajénak. A foszfatázaktivitás átlagos értéke az őrbottyáni homoktalajon a savas foszfatáznál 23,6; a lúgosnál 90,7 μg pNP·g -1 ·óra -1 volt, míg Nagyhörcsökön a csernozjom talajban az értékek 64,2 és 278,7 μg pNP·g -1 ·óra -1 voltak. Mindkét talajra jellemző volt a lúgos foszfatáz aktivitás dominanciája a savassal szemben. A csernozjom talaj enzimaktivitása mind a savas, mind a lúgos foszfatázok esetében ősszel nagyobb (savasnál 2,9-szeres, lúgosnál 3,2-szeres), tavasszal némileg kisebb fölényt mutatott a homoktalajhoz viszonyítva (savasnál 2,6-szeres, lúgosnál 3-szoros). A szezonális változás mindkét talajon megmutatkozott. A rizoszféra pozitív hatása a foszfatázaktivitásban csupán a májusi mintavételkor jelentkezett, mégpedig mindkét talajon a megemelkedett savas foszfatáz aktivitásban. Az őszi és tavaszi foszfatázaktivitás alakításában a talaj AL-oldható foszfáttartalma és nedvességtartalma egyaránt fontos szerepet játszhat, azonban a rizoszféra változásaiban előbbieken túl a növény szerepe tűnik meghatározónak.

Restricted access

A foszfor a növények nélkülözhetetlen tápeleme, strukturális elem, és nélkülözhetetlen az energiatranszformációban. A foszfatáz enzimek szerepe a P-anyagcseréhez köthetően az élettani folyamatokban széleskörű. A növények foszfátfelvételében kiemelkedő jelentőségű a növényi gyökér felületén kiválasztott foszfatáz enzim, melynek aktivitása számos tényezőtől függ, így a növény környezeti tényezőkre adott válaszreakcióitól, a növény fajától, fajtájától, korától. A repce P-tartalmának alakulását és a gyökérfelszíni foszfatáz-aktivitását vizsgáltuk Nagyhöcsökön, mészlepedékes csernozjom talajon beállított kísérletben, melyben a kontrollal együtt hat trágyakezelést alkalmaztunk. A vizsgált N- és P-adagok a következők voltak: N: 0 és 100 kg·ha-1, P2O5: 0, 100 és 200 kg·ha-1. A mintázást a virágzás kezdetén végeztük, a gyökér és a hajtás nedvesség- és P-tartalmának meghatározásán túl mértük a gyökérfelszín savas foszfatáz-aktivitását, valamint a talaj AL-P2O5-tartalmát. Az eredmények egyértelműen igazolták a hajtások gyökérnél nagyobb P-tartalmát, a P-trágyák növényi P-tartalmat, elsődlegesen a gyökér P-tartalmát növelő hatását. A N-trágyázás minden esetben a hajtás P-tartalom csökkenését eredményezte, a 0 és 100 kg·ha-1 P2O5-adagnál megbízható különbséggel. Vizsgálataink alapján kimutattuk, hogy a gyökér nedvességtartalma a foszfatáz-aktivitással szoros pozitív lineáris korrelációt mutat, s az összefüggés nemcsak a száraz, hanem a friss gyökértömegre vetített foszfatáz-aktivitásnál is megállapítható. A foszfatáz-aktivitás a trágyázás hatására másodfokú polinommal közelíthetően a 250–260 mg P2O5·kg-1 szintig nőtt, azaz a növények jobb foszfátfelvételi lehető-sége stimuláló hatású volt, s csak a legnagyobb P-adag járt enyhe enzimaktivitáscsökkenéssel. Eredményeink alapján tehát, az irodalmi adatokkal ellentétesen, a foszforadagolás gyökérfoszfatáz-aktivitást serkentő hatását tudtuk kimutatni. A N-adagolás növelte a repcegyökér foszfatáz-aktivitását, azonban hatása egymagában nem volt szignifikáns, s ugyancsak korlátozottan, csak egyetlen kezelésben okozott a gyökérvastagság megbízható enzimaktivitás-külöbséget. Vizsgálataink alapján a hajtástömeg P-mennyisége egyértelműen pozitív korrelációt mutatott a gyökér foszfatáz-aktivitásával, tehát a foszfatáz-aktivitás a virágzás kezdetén levő repce foszforfelvételét jól jellemezte. Eredményünk cáfolni látszik azt a feltételezést, mely szerint jó P-ellátásnál a gyökér foszfatáz-aktivitása és a növényi P-felvétel kapcsolata a szerves foszforformák jelentőségének csökkenése miatt nem igazolható.

Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Gabriella Máthéné Gáspár, Péter Máthé and Attila Anton

A talaj foszforforgalmában meghatározó szerepet játszó foszfatázenzimek forrásai az élő szervezetek, ezért az enzimaktivitás a külszíni meddőhányók felszínén az élő szervezetek megtelepedésének és aktivitásának, végső soron a talajfejlődésnek a jellemzője. Észak-Magyarország legnagyobb lignitbányáinak (Bükkábrány, Ecséd, Visonta) meddőhányóin vizsgáltuk a talajban végbemenő változások és fejlődés jelzőjeként a különböző korú és rekultivációs hasznosítású fedőrétegek foszfatázaktivitását. Célunk annak megállapítása volt, hogy a meddőhányók talajfejlődése a foszfatáz-aktivitáson keresztül mennyiben követhető. Vizsgálatunk a fedőréteg tulajdonságainak, a kor, a rétegmélység, a művelés és egyes talajtulajdonságok foszfatázaktivitásra gyakorolt hatásának megismerésére, elkülönítésére irányult. A meddőhányót 20 cm mélységig mintáztuk 3 rétegben (0–2, 2–7 és 7–20 cm). A meddőhányók igen nagy heterogenitását mind a mintázás, mind az értékelés során figyelembe vettük. A meddőhányó foszfatázaktivitása a környező bolygatatlan területekénél jóval alacsonyabb volt. A foszfatázaktivitás a meddőhányó korával nőtt, míg a rétegmélységgel általánosságban csökkent. A rétegmélységgel csökkenő foszfatáz-aktivitás a régi (≥ 5 év) hányófelszínek általános jellemzője, azonban a szántó művelésbe vont részeken jóval kisebb volt a csökkenés mértéke, mint a mechanikai művelés nélküli területeken. Az általános tendencia nem érvényesült valamennyi, új építésű (0–4 éves) meddőrészen, ahol esetenként a mélyebb réteg foszfatáz-aktivitása magasabb volt, mint a felszíni rétegé, jelezve a hányóépítés során felszínről elkerült réteg „megőrzött” foszfatázaktivitását. Az enzimaktivitást alakító talajtulajdonságok hatását a kor és rétegmélység és mintavételi idő szerint csoportosított adatokon vizsgáltuk. A humusztartalom valamennyi vizsgálati helyen és rétegben pozitív kapcsolatot mutatott a foszfatáz-aktivitással. Az Arany-féle kötöttség hatása elsősorban a régi meddőhányó részeken volt jelentős és pozitív. A CaCO3-tartalom magas szintje néhány esetben az enzimaktivitást gátolta. A tápanyagtartalmak összefüggését a foszfatázaktivitással nem tudtuk kimutatni, ugyanakkor a gombaszám pozitív hatása a foszfatázaktivitásra a szántott talajban egyértelműen megállapítható volt. Vizsgálatsorozatunk igazolta, hogy a fedőréteg foszfatázaktivitása jelzi a talajfejlődést, azonban megmutatta azt is, hogy az egyéb, enzimaktivitást alakító tényezők ismerete az elemzésekhez nélkülözhetetlen.

Restricted access

Termesztett növényeink tápanyagigény szerinti csoportosításában az őszi káposztarepce (Brassica napus L. subsp. napus) a nagy tápanyagigényű növényfajok közé sorolandó. A tápanyagok közül a nitrogéntrágya termést meghatározó szerepe mellett jelentős a repce P-igénye is. A nitrogén és a foszfor a növények esszenciális tápelemei, melyeknek egyedi koncentrációján túl arányuk is külön jelentőséggel bír. Tükrözi a termés kémiai összetevőinek (fehérje, szénhidrát, zsír) arányát, s így alkalmas a termesztett növények csoportosítására, továbbá az optimális tápanyag-ellátás jelzésére. Vizsgálatainkat 2007–2008-ban az MTA TAKI Nagyhörcsöki (mészlepedékes csernozjom talajon) és Őrbottyáni (humuszos, karbonátos homoktalajon) Kísérleti Telepén végeztük egy N-trágyázási tartamkísérlet részeként. Arra kerestünk választ, hogy hogyan alakul a két eltérő talajon a repcemag N/P aránya, s ez milyen összefüggést mutat a N-ellátással, a termés mennyiségével és olajtartalmával. Főbb eredményeink: – A N-adag növelésével a repcemag N-tartalma és N/P aránya nőtt, a P- és olajtartalma csökkent mindkét talajon. A két tápelem egyedi szintje a homoktalajon volt magasabb, arányuk (N/P) átlaga viszont a csernozjom talajon. – A két talajon termett repcemag N/P aránya hasonló tartományban mozgott (4,1–4,2 és 5,3–5,4 között). N-trágyázás nélkül azonos N/P arányt mutatott (4,4), és az arány növekedése mindkét talajon a mag olajtartalmának csökkenését eredményezte. Jellemző különbség volt viszont a termés- és olajhozamokban, a N/P arány és a termésmennyiség összefüggésében, továbbá a termésmaximumnál a mag N/P arányában. Az N/P arány növekedésével az őrbottyáni homoktalajon a magtermés mennyisége nőtt, a nagyhörcsöki csernozjom talajon csökkent. Ugyancsak különbözött az optimális tápanyag-ellátottságot jelző termésmaximumra jellemző N/P arány, amely Nagyhörcsökön 4,5–4,7, Őrbottyánban pedig 4,8–5,3 között volt. A csernozjom talajon tehát a termésmaximum alacsonyabb N/P aránynál volt, mint a homoktalajon. – Eredményeink alapján megállapítottuk, hogy a repcemag nitrogén- és foszfortartalma és N/P aránya a különböző talajokon nagyban hasonlít ugyan, azonban a tápanyagfelvételi lehetőségek különbözősége miatt a tápelemek „optimális szintjében és arányában” jellegzetes eltérésekkel kell számolnunk.

Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Nándor Fodor, Gabriella Máthéné Gáspár and Géza J. Kovács

A 4M tápanyagmodell adatellátásával és gyakorlati alkalmazásaival foglalkozunk e cikk keretében. A modell futásához napi időjárási, növényi,valamint talajtani adatok szükségesek. Országos és regionális időjárási adatbázist építettünk fel 169 magyarorszá__

Restricted access

A szimulációs növénytermesztési modellek közvetlen célja, hogy a nagyon bonyolult légkör–talaj–növény rendszer folyamatait, beleértve az emberi tevékenységet is, matematikai eszközökkel leírják, és számítógép segítségével szimulálják. A végső cél azonban az, hogy ezen modellek felhasználásával olyan kérdésekre kapjunk válas__

Restricted access

Az őszi káposztarepce (Brassica napusL. subsp. napus ) nagy N- és S-igénye számos hazai és külföldi tanulmányból ismert. Ezért a repce okszerű tápanyagellátását célzó N-trágyázási tartamkísérlet vizsgálatait kiterjesztettük a S-tartalom, a N/S arány, s előzőeken túl a N-trágyázás növényi C-tartalomra gyakorolt hatásának, a C/N arány változásának jellemzésére. A kísérletet Nagyhörcsökön mészlepedékes csernozjom talajon végeztük 2003-2004-ben, egy N-trágyázási tartamkísérlet részeként. Az őszi N-adagok a kísérlet főparcelláin (jelölésük 1-4.): 0, 75, 150 és 225 kg N/ha, a tavasziak pedig a főparcellán kialakított alparcellákon (jelölésük 1-5.): 0, 50, 100, 150 és 200 kg N/ha voltak. Az egyes főparcellák NO 3 -N-tartalma a kísérlet kezdetekor a tartamkísérlet hatásaként már jelentősen különbözött. A főparcella hatásában így a talaj kezdeti NO 3 -N-tartalma és az őszi N-adag együttesen érvényesült, s határozta meg a tavaszi fejtrágya hatásosságát. A maximális (2 t/ha) termést a talaj növekvő NO 3 -tartalmának megfelelően, egyre kisebb újabb műtrágyaadag kijuttatásával értük el. A N-adagok megbízhatóan csak az 1. és 2. főparcellán változtatták meg a termés mennyiségét, továbbá annak N-, S- és C-tartalmát. Kísérletünk valamennyi mutatóra, a virágzáskori levél és a mag N- és S-tartalmára, a levél N/S arányára vonatkozóan kedvező S-ellátást jelzett. A levél átlagosan 0,97%-os és a mag 0,43%-os S-tartalma magasabb, a levél átlagosan 4,5-es N/S aránya pedig az ismert határértéknél jóval alacsonyabb volt. Az eredmények alapján megállapítható volt, hogy a repce jó S-ellátását a mészlepedékes csernozjom talaj biztosította. Eredményeink megerősítették a N-trágyázás termés mennyiséget meghatározó szerepét, s jelezték -adott ökológiai feltételek között -a repcetermés további növekedésében a vízellátás fontosságát.

Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Gabriella Máthéné Gáspár, Lajos Szabó, Attila Anton, Péter Máthé and Balázs Orgoványi

Kadmium-szennyezés (270 kg/ha CdSO4) utóhatását vizsgáltuk a talaj Cd-tartalmára, humuszfrakcióira, a talajlégzés intenzitására, tenyészedényben nevelt hat növényfaj növekedésére és a hajtások elemtartalmára. A méréseink alapjául szolgáló barna erdotalajt szabadföldi nehézfém-szennyezéses tartamkísérlet Cd-terhelt és kontrollparcelláinak felso 20 cm-es rétegébol vettük, a terhelés utáni nyolcadik évben a Gyöngyös melletti Taspusztán (Károly Róbert Foiskola kísérleti tere). A kiszárított, kezelésenként homogenizált talajmintákból meghatároztuk a királyvízzel és ammónium-acetát + EDTA-val kioldott elemtartalmat (23 elemre). A légzésintenzitást elektronikus manométerrel 20 másodpercenként rögzített nyomásadatok alapján állapítottuk meg a 70%-ra nedvesített és 30 napig inkubált talajból. A talaj szerves anyagainak meghatározását az ún. két oldószeres eljárással (NaOH és NaF) végeztük.  A Cd-szennyezett és kontrolltalajon hat növényfajjal (retek, repcsény, sárga viola, sóska, laboda, oroszlánszáj) tenyészedény-kísérletet végeztünk. A 60 napig nevelt növények hajtásfejlodését, növekedését és elemtartalmát (salétromsavas roncsolás után) vizsgáltuk. Az elemanalízist minden esetben ICP-vel végeztük. Eredményeinkbol a következo megállapításokat tehetjük.  - A talaj Cd-szennyezése a nyolcadik évben is kimutatható volt a talaj felso rétegében, értéke (2,3 mg/kg) meghaladta az ún. “B-határértéket” (1,0 mg/kg).  - A talaj-mikroorganizmusok légzésintenzitása a szennyezett talajban magasabb volt a kontrollénál. A kadmium légzést serkento hatása visszavezetheto a Cd-kezelt talaj labilis humusztartalmának növekedésére, azaz egy korábbi, magasabb Cd-szintnél valószínusítheto gátlásra.  - A vizsgált hat növényfaj kelése, fejlodése és növekedése a szennyezést nem jelezte. A növényfajok hajtásának különbözo mértékben, de kivétel nélkül szignifikánsan nott a Cd-tartalma, s kisebb-nagyobb mértékben változott az egyéb elemtartalma is. Csökkent a Zn-tartalom (három fajnál megbízhatóan), többnyire nott a Ni-koncentráció, egy fajnál nott, egynél pedig csökkent a Mn-tartalom. A vizsgált növényfajok Cd-tartalma pozitív összefüggést mutatott S- és P-tartalmuk összegével.  - Megállapítható volt, hogy a Cd-szennyezés utóhatása még a szennyezés utáni nyolcadik évben is jelentos, s mind a talaj-mikroorganizmusok muködésében, mind a növények elemfelvételében megmutatkozik.

Restricted access