A szennyvíziszap-alkalmazás EU-szintű kockázatbecslése hazai talajokon = Risk of sewage sludge applied Hungarian soils with standard European methods

A kutatási évben az élelmiszer-biztonság szempontjából kritikus 2 baktérium-faj, az Escherichia coli es a Salmonella sp. kimutatását végeztuk 16 Európai kutatócsoport bevonásával az EU-kp6 HOR-HYG projectje által kidolgozott és tanfolyamokon betanított 3-3 laboratóriumi módszer segítségével. Ennek során különböző kezelésnek alávetett, vagy a nyers, eredeti szennyvíziszap-mintákat vizsgáltuk. Az MTA TAKI-ban egy kommunális és egy ipari szennyvíziszappal dózisfüggő tenyészedény-kísérlet is folyt 4 hazai tipikus talajjal. A legvalószínűbb szám módszer (MPN) mellett a tesztmikrobák jelenléte vagy hiánya (P/A) és a biokémiai módszerekkel történő kimutatást alkalmaztuk, ahol az egyes telepeket API teszttel is azonosítottuk. A szennyvíz-iszapok mezőgazdasági alkalmazásánál az MTA TAKI feladata az erjesztett és a komposztált mintákra terjedt ki. Öt hónapon át a koordinátor intézmény által biztosított kontrollokkal hazai mintákat is vizsgáltunk heti rendszerességgel. Az eredményeket a nemzetközi partnerek eredményeivel összevetve értékelik és ennek alapján az új európai szabvány elkészítés alatt van a két mikrobacsoportra nézve. A kutatási év végén koordinációs ülésen jelölték ki a partnerek a további bevonandó mikroorganizmusokat (Clostridium perfringens és Eneterobacter sp.) és az újabb 4 összehasonlító módszert, aminek validálása 2007 márciusában indul. A projekt nemzetközi szakmai közleményei és a kialakított szabványok 2007-2008-ban várhatók. | There was a validation study by the EU-fp 6 HOR-HYG project to detect the potential pathogens of a food-safety importance in the sewage sludge products. 16 European laboratories were involved and methods for the caunting of Escherichia coli or the Salmonella sp. were demonstrated and standardised in a training course. Different samples with sewage sludge content, or the initial raw sludge were examined so as to establish the fate of those potential pathogens. Pot experiment was also developed in the RISSAC with vaious sewage sludge doses of a municipial and an industrial sludge and 4 representative Hungarian soil types. The methods involved the most probable number (MPN) counts, the siewing methods of the presence and absence (P/A)and the biochemical characterisation by using microtiter-plates and API tests. Among the sewage sludge trreatments the role of the RISSAC HAS was to study the digested and the composted samples. During a five-months activated periods, there were various Hungarian samples examined weekly, by using the controll samples provided by the coordinator institute. The results are statistically evaluated with the other partners in the consortium and new European standards regarding those two microbes are under construction. There were a coordination meeting at the end of the study, where new other microbes, such as the Clostridium perfringens and the Enterobacter sp. studies were decided with other four protocolles among the laboratories. The international publications and the european standards are due to in 2007-2008

Investigation of arbuscular mycorrhizal status and functionality by electrical impedance and capacitance measurement

Applicability of electrical impedance (EI) and electrical capacitance (EC) measurement for the investigation of root colonization of mixed arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and functional diversity of separated AMF strains were studied in two pot experiments. In the first experiment, mycorrhizal and non-mycorrhizal maize cultivars were compared for testing the sensitivity of EI and EC measurement in relation to mycorrhizal status of host plants. In the second one, root colonization, biomass production, EI and EC of Rhizophagus intraradices or Funneliformis mosseae, inoculated and non-inoculated cucumber and bean hosts were monitored. The mycorrhizal plants showed lower EI and higher EC than control plants for each species. Since fungal colonization did not produce an increase in root surface area of maize, the higher root-soil interface showed by EI and EC values was undeniably due to the increased absorption surface area caused by the growth of AMF hyphae. As for cucumber and bean, the two selected AMF strains differed significantly in infectivity and effectivity, and the measured values also vary with host plants. Measuring EI and EC proved to be well applicable for in situ investigation of functional aspects of mycorrhizae

Talaj és rhizobiológiai tulajdonságok dinamikája és befolyásolhatósága stressz-körülmények között = The dynamism and manipulation of soil and rhizobiological parameters at stress situations

A talaj-növény-mikroba-klima rendszerekben fellelhető dinamikát, az élő és az élettelen környezeti (stressz)körülmények között létrejövő törvényszerűségeket monitoroztuk. Különböző gazdanövényekkel a gyökérrendszerben (rhizoszférában) a növekedésre pozitívan ható nitrogén-kötő és a foszfor-mobilizáló szimbionták kolonizációját és/vagy aktivitását havonként, szezonálisan, és évenként is vizsgáltuk tenyészedény- és tartamhatás-kísérletekben a rövid-idejű és tartós, természetes és mesterséges, egyszeres vagy kombinált stressz-tényezők értékelése céljából. Az egyszeri fém-dózisok és a kommunális és ipari szennyvíziszapokkal való kombinációk hatását vizsgáltuk 4 egymást követő évig. Összefüggést találtunk a hatóidő és a kitettség mértéke, valamint a mikrobák adaptációjának a foka között. Az élelmiszer-minőség- és biztonság szempontjából figyelt kórokozók az évenkénti alkalmazás során nem dúsultak fel. A szerves-anyag-kiegészítés a nehézfémek káros hatását csökkentette, a talajok termékenységét növelte. A szikes területeken öt halofita növényt havonként mintázunk 2 vegetációs évben. A kolonizáció mérsékelt égövre jellemző szabályos, szezonális ritmusa gazdanövény- és talajfüggő. A többszörös környezeti stressz (szikesség, szárazság) hatására a hasznos szimbiózis fokozódik, ami javítja a környezeti stressz elviselését. A növény-mikroszimbionta kapcsolat vizsgálata a környezet- és életminőség szükséges eszközének javasolható. | Potential dynamism of soil-plant-microbial-climatic systems was regularly monitored for studying the interrelations among the biotic and abiotic environmental stress-factors. The colonization and activity of some beneficial N2-fixing- and P-mobilizing microbe was assessed by a monthly, seasonal and annual frequency. Pot-experiments and natural ecosystems served as background, where the short- and long-term-, the natural- and man-made-, the simple- and combined stress were studied. Positive correlation was found between the affecting periods of the stressors, and their rates and also between the adaptation potential of the microsymbionts, becoming sensitive or stress-tolerant. Potentially pathogen microbes of the food-quality and safety were found to be non-accumulating after the repeated sewage-sludge applications. A reduced toxicity of the heavy metals was found at the combined organic treatments, by improving also the soil fertility. Five different halophytes in four different Hungarian salinic soils were sampled monthly for the mycorrhizal (AMF) colonization rates and its functioning. There were a typical seasonal dynamism of the AMF values found in that temperate ecosystems. Among the combined environmental stress (salinity, drought) the symbiotic activity become rather strong by improving the stress-tolerant ability of the colonized halophytes. Regular monitoring of the symbiosis could be suggested, as tools of the environmental health and quality

Arsenic uptake in tomato and cabbage irrigated with arsenic-contaminated water

Arsenic uptake by tomato (Solanum lycopersicum L.) and cabbage (Brassica oleraceae L. var. capitata L.) plants was studied by cultivating the plants in different soil types and irrigating them with water containing arsenic at concentrations of 0.05 and 0.2 mg As L-1

Estimation of AM fungal colonization — Comparability and reliability of classical methods

The characterization of mycorrhizal status in hosts can be a good indicator of symbiotic associations in inoculation experiments or in ecological research. The most common microscopic-based observation methods, such as (i) the gridline intersect method, (ii) the magnified intersections method and (iii) the five-class system of Trouvelot were tested to find the most simple, easily executable, effective and objective ones and their appropriate parameters for characterization of mycorrhizal status. In a pot experiment, white clover (Trifolium repens L.) host plant was inoculated with 6 (BEG144; syn. Rhizophagus intradices) in pumice substrate to monitor the AMF colonization properties during host growth. Eleven (seven classical and four new) colonization parameters were estimated by three researchers in twelve sampling times during plant growth. Variations among methods, observers, parallels, or individual plants were determined and analysed to select the most appropriate parameters and sampling times for monitoring. The comparability of the parameters of the three methods was also tested. As a result of the experiment classical parameters were selected for hyphal colonization: colonization frequency in the first stage or colonization density in the later period, and arbuscular richness of roots. A new parameter was recommended to determine vesicule and spore content of colonized roots at later stages of symbiosis

Szárazságstressz és mikorrhiza gombák búza gyökérnövekedésére gyakorolt hatásának monitorozása elektromos kapacitás mérésével

Tenyészedény-kísérletben vizsgáltuk, hogy a szárazságstressz és az arbuszkuláris mikorrhiza gomba (AMF) oltás milyen változást okoz a búza gyökérnövekedésében, és ez hogyan követhető nyomon a gyökér–talaj rendszer elektromos kapacitásának (CR) in situ mérésével. A kísérletet randomizált blokk elrendezésben végeztük két búzafajtával (Mv. Hombár őszi és TC 33 tavaszi), kétféle öntözéssel (optimális és szárazságstressz) és kétféle oltással (oltatlan és AM-gombával oltott), 12 ismétlésben. A tenyészidőszakban monitoroztuk a CR-t, valamint mértük a sztómakonduktanciát és a levelek klorofilltartalmát (SPAD-értékben). A kísérlet végén TTC-teszttel vizsgáltuk a gyökerek életképességét, mikroszkópos vizsgálattal becsültük az AM gomba gyökérkolonizációját, valamint meghatároztuk a gyökér- és hajtástömeget. A vízhiány szignifikánsan (9–35%-kal) csökkentette a búzafajták gyökértömegét, mely a mért CR-értékekben is tükröződött. A szárazság okozta CRés biomassza-csökkenés jelentősebb volt a TC 33, mint az Mv. Hombár esetében. A CR monitorozásával kimutattuk a növények stressz utáni regenerációját és a fajták eltérő gyökérnövekedési dinamikáját. Az AMF oltás csökkentette a CR-t és a biomassza-produkciót (29–42%-kal), vélhetően az intenzív (84–87%-os) gyökérkolonizáció és a növénynevelés körülményei (erős szárazságstressz) következtében. Az oltás optimális öntözés mellett növelte a sztómakonduktanciát és a gyökér vitalitását. A vízhiány azonban csökkentette a gyökér életképességét. A klorofilltartalom leginkább a búzafajták között mutatott eltérést az Mv. Hombár nagyobb SPAD-értékével. A gyökértömeg és -kapacitás között szoros lineáris korrelációt (R2 = 0,792–0,865) találtunk. A TC 33 fajta regressziós egyenesének nagyobb meredeksége a nagyobb hajtástömegből eredő nagyobb fajlagos vízfelvételre vezethető vissza. Eredményeink alapján a CR-mérés alkalmas a gyökérnövekedési dinamika monitorozására és a környezeti hatások detektálására. A roncsolásmentes eljárás egyéb növénymorfológiai és -élettani vizsgálómódszerek hasznos kiegészítője lehet

Arsenic uptake in tomato and potato plants grown in silt and sand soil and irrigated with water containing arsenic

Arsenic uptake by tomato (Solanum lycopersicum L.) and potato (Solanum tuberosum L.) plants was studied by cultivating the plants in silt and sand soil and irrigating them with water containing arsenic at concentrations of 0.05 and 0.2 mg As L