Talajtulajdonságok szerepe a vízoldható szerves anyag mennyiségi és minőségi változásában = The role of soil properties in changes of quality and quantity of water-extracted organic matter (WEOM)

A TIM adatbázis talajain és már meglévő adatain alapuló, egymást kiegészítő statisztikai elemzéseket végeztünk, azzal a céllal, hogy kiderítsük mely talajparaméterek okozzák az oldott szerves anyag (DOM), valamint ezen belül is az oldott szerves szén (DOC), oldott szerves nitrogén (DON) koncentráció és a DOC/DON arány változását. Megállapítható, hogy § a DOC koncentrációt a talaj humusztartalma határozza meg leginkább. A regressziós egyenleteinkben még a vízkapacitás (VKszf és VKmax), a térfogattömeg, valamint a szemcseméret frakciók is feltűnnek ? melyek a talaj vízgazdálkodását, levegőzöttségét szabályozzák. § a DOC tartalmat reguláló tényezőnek bizonyult az y1, illetve bizonyos statisztikai megközelítésben a talaj pH is. § a talaj DOC mennyisége szoros összefüggéseket mutatott a CaCl2-oldható N-formákkal. Ez egyértelműen jelzi, hogy a talaj oldott szervesanyaga fontos szerepet játszik a N-ciklusban azáltal, hogy elsődlegesen ez a szervesanyag-frakciót a mikroorganizmusok elsődleges szubsztrátja. § a DON koncentrációt befolyásoló talajtulajdonságok szemrevételénél szinte ugyanazokat a tulajdonságokat, tulajdonságcsoportokat találjuk, mint a DOC esetében. A humusztartalom, az un. aciditási paraméterek, a CaCl2-oldható N-formák határozzák meg a talaj DON koncentrációit, természetesen más súllyal, mint a DOC esetén. § az oldott szerves anyag C/N aránya (DOC/DON) ? mint fontos minőségi mutató ? legkifejezettebben azoktól a tényezőktől függött, amely a talaj szervesanyagtartalmával, a mikrobiológiai életfeltételekkel függenek össze (humusztartalom, térfogattömeg, vízkapacitás). | Statistical analysis was carried out on the soils in the Soil Protection Information and Monitoring System database to determine which soil parameters cause changes in the dissolved organic matter content (DOM), including changes in the concentrations of dissolved organic carbon and nitrogen (DOC and DON) and in the DOC/DON ratio. Based on our investigation, it can be stated that § The DOC content was determined to the greatest extent by humus content of soil. Water capacity (VKszf and VKmax), bulk density and particle-size soil fraction (clay and silt) ? which control on hydraulic properties and aeration of soil ? are also appared in regression equations. § Y1 and, in some statistical approach, the soil pH has been found as a regulating factor on DOC concentrations. § There has been a strong relationship between DOC and CaCl2-soluble N-forms, indicating that DOM plays an important role in N cycle of soils thereby being a primary substrate for microorganisms. § Looking for controlling factors on DON dynamics, almost the same soil properties have been hit than in case of DOC. DON concentrations were adjusted by humus content, so called acidity parameters (y1 and pH) and CaCl2-soluble N-forms. § Ratio of DOC to DON ? which is an important quality parameter of DOM ? was determined to the highest degree by that soil properties that are correlated with soil organic matter, microbail activity (humus, bulk density, water capacity)

Trace element content of several weed seeds

Although there is a potential contamination of cereal grains by weed seeds, an evaluation of microelement and potentially toxic element content of weed seeds concerning the potential contribution to the culture plant grains is still lacking. In our study, 30 seed samples from different weed families were analysed for some potentially toxic elements (Al, Cr, Hg, Pb) and microelements (Fe, Mn, B, Zu, Cu, Ni, Co, Se). Taking consideration the fact that even at low level of weed seed contamination of the cereal grains (1% m/n) increased significantly the toxic element concentrations of that, Al and the Sr can be ragarded as potentially harmful elements concerning to the food chain. There is a significant increase of Al concentration at 5% contamination level; the concentration was nearly two-fold companing to the ingenious concentration, while for Sr the final concentration of the grain+weed seed mixture is higher by 166.7% than the initial concentration. In case of microelements, the modifying effect of the weed seeds on it was more moderately. There was 1.9-21.2% increase for Cu, 0.2-47.9% for Mn and 0.5-7.8% for Zn

A könnyen oldható elemtartalom figyelembevétele a talajszennyezettségi határértékrendszer alkalmazásában = Consideration of readily mobilisable element fraction in application of soil quality standards

A kutatás munkatervének megfelelően a könnyen oldható elemtartalmak szerepét vizsgáltuk a tápláléklánc szennyeződése és a talajtulajdonságokkal való kapcsolatuk szempontjából. Eredményeink alapján javaslatokat tettünk a talajszennyezettségi határértékrendszer módosítására. Szennyvíziszapokkal folytatott tenyészedény kísérleteink eredményeinek ismeretében a hazai szabályozásban elfogadott talajterhelési határértékek túl szigorúnak, merevnek tűnnek, amennyiben a határértéket túllépő szennyezés ellenére esetenként a termés takarmányozási célokra, sőt humán fogyasztásra alkalmas maradt. A talajok fizikai féleségének figyelembevételével jelentősen finomítható az adott talaj veszélyeztetésének megítélése, rangsorolható szennyezett területen a beavatkozás sürgőssége stb. Megállapítottuk, hogy a növényi összetétel jó indikátora a talajszennyezésnek. A legtöbb szennyező mikroelem mennyisége általában 1-2 mg/kg koncentráció alatt található. Végül javaslatot tettünk irodalmi és saját vizsgálataink alapján a Se elemnek mint kockázatos anyagnak a talajszennyezettségi listába való felvételére és határkoncentrációira. | According to the work plan of the project the importance of the soils readily mobilisable element content was investigated with respect to the contamination of the food chain and the connections with the soil properties. Based on our results recommendations were made to the modifications of the soil quality standard system. In the knowledge of the results of the pot experiments with sewage sludges, the Hungarian limit values for sewage sludge agricultural application proved to be too stringent. In contempt of the above limit sewage sludge loads the crops were appropriate for animal or human consumption. With the consideration of soil physical properties the risk of soil exposure can be refined and the intervention urgency can be ranked in different sites, etc. It has been established that the plant element composition is a good indicator of soil contamination. The concentration of most potential toxic element is usually below 1- 2 mg/kg. Finally a proposal has been made to the take selenium into the list of the elements of soil quality standard system

Vörösiszappal szennyezett talajok kémhatása és sav-bázis pufferoló képessége barnaszéntartalmú talajjavító anyag alkalmazását követően

A 2010-es Ajkai vörösiszap-katasztrófa hatásainak csökkentésére több tudományos vizsgálat indult, beleértve azokat is, amelyekben különféle adalékanyagokkal próbálták megszüntetni a szennyezett talaj előnytelen, sőt, káros tulajdonságait. Laboratóriumi modellkísérletet állítottunk be annak tesztelésére, hogy a DUDARIT® márkanevű talajjavító anyag, mely a barnaszénből kioldódó huminsavak által éri el jótékony hatását, milyen mértékben optimalizálja a talaj pH-ját, valamint, hogy mennyiben növeli meg a talajok eredeti sav-bázis pufferoló képességét. Semleges kémhatású, kis CaCO3-tartalmú, homok–homokos vályog fizikai féleségű, közepes humusztartalmú, humuszos öntéstalaj három iszap-szennyezési szintjén (2, 5 és 10 cm-es borítottság) alkalmaztunk 5, 10 és 50 t·ha−1 DUDARIT®-ot, majd mértük a talaj pH-ját és sav-bázis pufferkapacitását. A talaj egyensúlyi pH-ja kis mértékben, tendenciaszerűen, statisztikailag nem igazolt módon csökkent a növekvő DUDARIT® adagokkal mindhárom iszap-szennyezési szinten. Az iszap-kontroll talajok kémhatása (pH (H2O)) 7,14-ről 6,89-re, a maximális, 10 cm iszap-pal szennyezett talajon 9,49-ről 9,33-ra, míg az iszap-kezelések átlagában 8,36-ról 8,14-es értékre csökkent. A talajok sav-bázis pufferoló képessége a DUDARIT®-kezelések hatására nem változott szignifikánsan; bár minden iszap-kezelésben nőtt a talajok pufferoló képessége a DUDARIT® adagokkal, csak a maximális adag (50 t·ha−1) okozott jól észlelhető növekedést. A DUDARIT® és vele együtt az igen lúgos kémhatást okozó fahamu, illetve a kioldódó huminsavak alapvetően nem változtatták meg a lúgos kémhatású talajminták kémhatásviszonyait. Ennek alapvető oka az, hogy a huminsavak gyenge savkarakterű funkciós csoportjai részben vagy teljes egészében disszociált állapotban vannak ezen a talaj és a DUDARIT® pH-n. Azokon a pH-értékeken ugyanis, amelyek megközelítőleg azonosak vagy nagyobbak, mint a gyenge sav csoport pKa értéke (pKa ≈ pH vagy pKa 2 képződés, nitrifikáció, ammonifikáció, denitrifikáció) olyan lényeges hatású H+ és OH− forrás a talajban, amely mindenképp a kémhatás módosulásának irányába hat. A DUDARIT® alkalmazása tehát nagy valószínűséggel hosszú távon fejt ki kedvező hatásokat a talaj kémhatására és más tulajdonságaira

A meszezés hatása a homoktalaj oldható szerves-szén- és szerves-nitrogén-tartalmára tenyészedény-kísérletben = Effect of Liming on the Dissolved Organic Carbon (DOC) and Dissolved Organic Nitrogen (DON) Contents of Sandy Soil in a Pot Experiment

Egy homok textúrájú barna erdőtalajjal beállított tenyészedény-kísérletben kétféle meszező anyag (mészkő és dolomit) hatását vizsgáltuk a talaj vízoldható szerves-C-(dissolved organic carbon, DOC) és szerves-N-(dissolved organic nitrogen, DON) tartalmára, zab (Avena sativa L.) jelzőnövény alkalmazásával. A tenyészidő alatt három alkalommal (a 6., 10. és a 15. héten) vettünk talajmintát. A kísérlet eredményei alapján az alábbi megállapításokat tehetjük: A DOC mennyisége statisztikailag igazolható módon növekedett a mészadagok növekedésével mindhárom mintavételi időpontban. Ennek oka a pH emelkedése, ill. a mikrobiális aktivitás fokozódása. A talaj pH-ja és a DOC közötti összefüggés legjobban az y = 0,3733e0,7893x, r = 0,903*** egyenlettel írható le. A DON esetében csak az 1. mintavételnél találtunk szignifikáns mészhatást, a tenyészidő további részében statisztikailag igazolhatóan nem növekedtek a DON-koncentrációk a mészadagokkal. Vizsgálataink arra utalnak, hogy a DOC és a DON biodegradációja eltérő sebességű az adott kísérlet körülményei között. A talaj vízoldható szerves-C-tartalma a 15 hetes tenyészidő alatt szignifikánsan nem változott, míg a DON-koncentráció szignifikáns csökkenést mutatott. A mészkőpor alkalmazásakor magasabb DOC-, ill. DON-koncentrációkat mértünk, mint a dolomitkezeléseknél, de ez statisztikailag nem volt igazolható. | The effect of two different liming materials (calcite and dolomite) on the dissolved organic carbon (DOC) and dissolved organic nitrogen (DON) contents of the soil was investigated in a pot experiment on an acidic sandy soil (Arenosol) using oats (Avena sativa L.) as indicator plant. The major physical and chemical properties of the soil were as follows: pH(H2O): 4.38; pH(KCl): 3.42; y1: 12.6; Upper limit of plasticity according to Arany (KA): 31; T (cmol+/kg): 2.7; Humusz (%): 0.66 (very poor N supply); AL-P2O5 (mg/kg): 179 (good P supply); AL-K2O (mg/kg): 87 (poor K supply). The experiment was set up in a complete factorial design with 7 treatments in 9 replications. The treatments are listed in Table 1. The same NPK doses were applied in all the treatments: 1 g N, 1 g P2O5, 1 g K2O/pot. Samples were taken three times during the growing season (in the 6th, 10th and 15th weeks). The lime rates applied were 0, 11, 22 and 33 g/pot calcite and 10.1, 20.2 and 30.3 g/pot dolomite. The DOC concentration significantly increased with increasing lime doses at all three samplings owing to increased pH and microbial activity. An exponential relationship was found between soil pH and DOC concentration: y = 0.3733e0.7893x, r = 0.903***. There was only a significant lime effect on the DON concentration at the first sampling. During the rest of the growing period there was no significant increase in the DON concentration as the lime doses increased. This can be explained by the fact that the biodegradation of DOC and DON takes place at different rates under the given experimental conditions, resulting in a decrease in the N content of the dissolved organic matter, though this latter increased with increasing pH. There were no significant changes in the dissolved organic carbon content of the soil during the 15-week growing period, while the DON concentration significantly decreased. Higher DOC and DON concentrations were measured for calcite than for dolomite, but this was not confirmed statistically

KOMPJUTORSKI MODEL OCJENJIVANJA KVALITETE ORGANSKIH GNOJIVA

Evaluation of manures, composts and growing media quality should include enough properties to enable an optimal use from productivity and environmental points of view. The aim of this paper is to describe basic structure of organic fertilizer (and growing media) evaluation model to present the model example by comparison of different manures as well as example of using plant growth experiment for calculating impact of pH and EC of growing media on lettuce plant growth. The basic structure of the model includes selection of quality indicators, interpretations of indicators value, and integration of interpreted values into new indexes. The first step includes data input and selection of available data as a basic or additional indicators depending on possible use as fertilizer or growing media. The second part of the model uses inputs for calculation of derived quality indicators. The third step integrates values into three new indexes: fertilizer, growing media, and environmental index. All three indexes are calculated on the basis of three different groups of indicators: basic value indicators, additional value indicators and limiting factors. The possible range of indexes values is 0-10, where range 0-3 means low, 3-7 medium and 7-10 high quality. Comparing fresh and composted manures, higher fertilizer and environmental indexes were determined for composted manures, and the highest fertilizer index was determined for composted pig manure (9.6) whereas the lowest for fresh cattle manure (3.2). Composted manures had high environmental index (6.0-10) for conventional agriculture, but some had no value (environmental index = 0) for organic agriculture because of too high zinc, copper or cadmium concentrations. Growing media indexes were determined according to their impact on lettuce growth. Growing media with different pH and EC resulted in very significant impacts on height, dry matter mass and leaf area of lettuce seedlings. The highest lettuce seedlings with highest mass and leaf area are produced using growing media with pH close to 6 and with EC lower than 2 dSm-1. It could be concluded that conductivity approx. 3 dSm-1 has inhibitory effect on lettuce if pH is about 7 or higher. The computer model shows that raising pH and EC resulted in decreasing growth which could be expressed as increasing stress index. The lettuce height as a function of pH and EC is incorporated into the model as stress function showing increase of lettuce height by lowering EC from 4 to 1 dSm-1or pH from 7.4 to 6. The highest growing media index (8.1) was determined for mixture of composted pig manure and peat (1:1), and lowest (2.3) for composted horse manure and peat (1:2.)Ocjena kvalitete organskih gnojiva (stajska gnojiva, komposti) i supstrata treba sadržavati dovoljno informacija da omogući izbor optimalne upotrebe s proizvodnog i ekološkog aspekta. Cilj je ovoga rada prikaz osnovne strukture modela za determinaciju indeksa ocjenjivanja kvalitete organskih gnojiva i supstrata. Osnovna struktura modela sadrži izbor i interpretaciju vrijednosti indikatora kvalitete te integraciju interpretiranih vrijednosti u nove indekse. Prvi korak uključuje unos podataka i izbor raspoloživih podataka za izračun osnovnih ili dopunskih indikatora, ovisno o indeksima i mogućim uporabama kao gnojivo ili supstrat. U drugom koraku raspoloživi podaci koriste se za izračun izvedenih indikatora kvalitete, a treći korak je integracija interpretiranih vrijednosti u tri nova indeksa: fertilizacijski indeks, indeks supstrata i ekološki indeks. Vrijednosti sva tri indeksa računaju se na temelju tri grupe indikatora: indikatori osnovne vrijednosti, indikatori dopunskih vrijednosti i limitirajući faktori. Raspon vrijednosti sva tri indeksa kreće se od 0-10, pri čemu raspon 0-3 znači nisku, 3-7 srednju, a 7-10 visoku kvalitetu. Usporedbom svježih i kompostiranih stajskih gnojiva, viši fertilizacijski i ekološki indeksi utvrđeni su za kompostirana gnojiva, najviši fertilizacijski indeks utvrđen je za kompostirani separat svinjske gnojovke (9,6), a najniži za svježi goveđi stajski gnoj (3,2). Kompostirana stajska gnojiva imaju visoki ekološki indeks (6,0-10) za konvencionalnu poljoprivredu, ali pojedini nemaju ekološku vrijednost (ekološki indeks = 0) za ekološku poljoprivredu zbog visoke koncentracije cinka, bakra ili kadmija. Indeksi supstrata utvrđeni su prema utjecaju supstrata na rast salate. Supstrati s različitim pHH2O i EC vrijednostima rezultirali su vrlo značajnim utjecajem na visinu presadnica salate, produkciju suhe tvari i površinu lista. Najveće presadnice s najvećom masom i lisnom površinom proizvedene su uporabom supstrata s pHH2O vrijednošću oko 6 i EC vrijednošću ispod 2 dSm-1. Može se zaključiti da konduktivitet oko 3 dSm-1 ima inhibitorni učinak na salatu ukoliko je pH supstrata oko 7 ili viši. Kompjutorski je model pokazao da povećanje pHH2O i EC rezultira smanjenim rastom salate, što se može izraziti kao porast stres indeksa. Visina salate kao funkcija pHH2O i EC ugrađena je u model kao stres funkcija koja pokazuje povećanje salate smanjenjem EC vrijednosti od 4 do 1 dSm-1 ili pHH2O vrijednosti od 7,4 do 6. Najveći indeks supstrata (8,1) utvrđen je za smjesu (1:1) kompostiranog separata svinjske gnojovke i treseta, a najniži (2,3) za smjesu (1:2) kompostiranog konjskog stajskog gnojiva i treseta