Kerpely Kálmán Doktori Iskola

Állandó link (URI) ehhez a gyűjteményhez

Mezőgazdaságtudományi Kar

Kerpely Kálmán Doktori Iskola
(vezető: Dr. Holb Imre)

Agrártudományi doktori tanács

D53

tudományág:
- növénytermesztési- és kertészeti tudományok

Doktori programok:

  • Kertészeti tudományok
    (programvezető: Dr. Holb Imre)
  • Növénytermesztési tudományok
    (programvezető: Dr. Pepó Péter)
  • Növényi termékek élelmiszerbiztonsági és -minőségi értékelése
    (programvezető: Dr. Kovács Béla)

Böngészés

legfrissebb feltöltések

Megjelenítve 1 - 20 (Összesen 181)
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Búza-és rozslisztek felhasználásával készült fűszerekkel és zöldséglevekkel dúsított kenyerek, és alapanyagainak minőségvizsgálata
    Varga-Kántor, Andrea; Czipa, Nikolett; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    A kenyér az egyik fő táplálékunk. Számos formája és fajtája létezik a világon, köszönhetően az eltérő kultúráknak és a jelenkor eltérő trendjeinek. Kutatásom alapja a növényi eredetű anyagok hozzáadása a kenyerekhez, melyet magas antioxidáns hatású vegyületeket, élelmi rosttartalmat és makro-, valamint mikroelemeket is nagy koncentrációban tartalmazó fűszerekkel (bazsalikom, kapor, oregánó, fűszerkömény, metélőhagyma, rozmaring és fokhagyma granulátum) és zöldséglevekkel (lilakáposzta, cékla, bébispenót, sárgarépa) végeztem, melyet méréseim is alátámasztottak. A különböző mennyiségű fűszerek és zöldséglevek alkalmazása, az elkészült termékek vizsgálata, valamint érzékszervi bírálata után a legmegfelelőbb termékeket újból elkészítettem, azonban nem csak búza-, hanem rozsliszt felhasználásával is. Kutatásom alapján az ízesítéshez használt fűszerek jelentős hatással lehetnek a kenyerek antioxidáns hatású vegyülettartalmára, élelmi rost tartalmára, illetve makroelem tartalmára. A zöldséglevek hatása a polifenol és flavonoid tartalom esetében igazolható volt, azonban a makro- és mikroelem tartalmat nem emelték meg számottevően, ahogyan a nyersfehérje-, nyerszsír-, szénhidrát- és élelmi rost tartalom esetében sem tudtam kimutatni igazolható emelkedést. A lisztek típusa is jelentős befolyásoló tényező volt a mért paraméterek esetében, hiszen eltérő eredményeket kaptam a rozslisztből- és a búzalisztből készült termékeknél. A vizsgálataim alapján elmondható, hogy olyan termékeket sikerült fejleszteni, melyek magasabb élelmi rost-, makro- és mikorelem-, valamint antioxidáns hatású vegyülettartalommal rendelkeznek a kontrol (tehát hagyományosnak mondható) termékekkel szemben. Bread is one of our main foods. There are many forms and varieties in the world, thanks to the different cultures and the different trends of the present. My research is based on the addition of plant-based substances to breads, using spices and vegetable juices with high concentrations of antioxidant compounds, dietary fibre and macro- and micro-nutrients, which have been confirmed by my measurements. After using different amounts of spices (basil, dill, oregano, caraway, chives, rosemary, garlic granules) and vegetable juices (beetroot, baby spinach, red cabbage, carrots), testing the products and organoleptic evaluation, I have re-prepared the most suitable products, using not only wheat but also rye flour. Based on my research, the spices used for flavoring can have a significant effect on the antioxidant compound content, dietary fiber content, and macroelement content of breads. The effect of vegetable juices on the polyphenol and flavonoid content could be verified, however, they did not increase the concentration of macro and micro elements significantly, just like I could not detect verified increase in the protein, crude fat, carbohydrate and dietary fibre content either. It is important to point out, that the type of flour is also a great influencing factor in case of the measured parameters, since there were mentionable differences between the parameters of breads prepared from rye and wheat flour. Based on my analysis, I could develop a product which has higher dietary fibre, macro and micro element and antioxidant content compared to the control (considered traditional) products.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Szárított fűszernövényekkel és liofilizált gyümölcsökkel dúsított fajtamézek vizsgálata
    Topa, Emőke Anita; Kovács, Béla; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Absztrakt Napjainkban egyre inkább előtérbe kerül a fogyasztói tudatosság, mely fontos szerepet játszik a mézfogyasztásban is. Bár egyelőre kevés tanulmány számol be olyan vizsgálatokról, melyek növényi anyagok hozzáadásával fokozzák a mézek élvezeti értékeit és egészségügyi hatásait, azonban már ez a néhány vizsgálat is bizonyítja, hogy ilyen termékek előállítása segíthet megőrizni egészségünket, de étkezési szokásainkat is megváltoztathatja. ElőzeteConsumer awareness is becoming more and more important nowadays, which has a remarkable effect on honey consumption too. There are only a few research papers about studies which aim the improvement of the organoleptic characteristics and nutritional value of honeys by the addition of plant origin products, but those already verify that the production and consumption of these products might help to protect our health, besides diversifying our nutritional patterns. During my research, I have analysed the quality parameters of honeys prepared by several beekeepers, out of which I have chosen four monofloral honeys, namely canola, sunflower, acacia and linden honeys. Canola and sunflower honeys were enriched with lyophilized fruits (strawberry, raspberry, sour cherry, blackberry, blueberry), while acacia and linden honeys were enriched with herbs and spices (basil, marjoram, lovage, sage, rosemary, garlic, aniseed, peppermint, balm). The honeys: rapehoney, sunflower honey, acacia honey and linden honey. Prior to the enrichment, I have measured polyphenol, flavonoid and element content of the fruits freshly and after lyophilisation. The same parameters were determined in case of the herbs and spices too. The analysis of honeys included the determination of total polyphenol content, flavonoid content, moisture, sugar and proline content, diastase activity, electrical conductivity and element content. Furthermore, I have carried out the statistical analysis of the results, including one-way ANOVA and linear discriminant analysis (LDA).s kutatásom során több méhészet által előállított méz minőségi paramétereit vizsgáltam, melyekből kiválasztottam 4 fajtamézet. Ezek a repce-, napraforgó-, akác- és hársméz voltak. A repce- és napraforgómézet liofilizált gyümölcsökkel (szamóca, málna, meggy, szeder, áfonya), az akác- és hársmézet különböző kereskedelemben kapható szárított fűszer- és gyógynövényekkel dúsítottam (bazsalikom, majoranna, lestyán, zsálya, rozmaring, fokhagyma, ánizs, borsmenta, citromfű, gyömbér). A mézek: repceméz, napraforgóméz, akácméz és hársméz. Vizsgáltam a dúsítást megelőzően a gyümölcsök összes fenolos vegyülettartalmát, a flavonoid- és ásványianyag-tartalmát mind frissen, mind liofilizálást követően. Ugyanezen paraméterek vizsgálatát elvégeztem a fűszer- és gyógynövényekben is. A mézek vizsgálata kiterjedt az összes fenolos vegyülettartalom, flavonoid-tartalom, nedvesség- és cukortartalom, prolin-tartalom, diasztáz-aktivitás, elektromos vezetőképesség és ásványianyag-tartalom meghatározására. Emellett az eredmények statisztikai elemzését is elvégeztem, melyek az egytényezős varianciaanalízis, a korrelációelemzés, valamint a lineáris diszkriminancia analízis (LDA) voltak. kulcsszavak: liofilizálás, gyümölcs, fűszer, méz, dúsítás, lyophilization, fruit, spice, honey, enrichment
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Az ázsiai gyapjúfű (Eriochloa villosa (Thunb.) Kunth) biotikus reakciói és terjedési vizsgálata a Tiszántúl régióban
    Szilágyi, Arnold; Radócz, László; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Abstract A változatos biodiverzitást leginkább veszélyeztető tényezők között említhetjük meg a nem őshonos növényfajok, azaz invazív növények terjedését. E növények jelentős természetvédelmi-, erdészeti-, mezőgazdasági-, humán egészségügyi- és gazdasági kárt képesek okozni (Csiszár, 2012). Az egyik ilyen inváziós növényfaj a Poaceae családba, illetve az Eriochloa nemzetséghez tartozó ázsiai gyapjúfű (Eriochloa villosa (Thunb.) Kunth) is. Ez a növény kelet-ázsiai származású, amelyet a világ több pontján is megtalálták már, és amely a mezőgazdasági kultúrákban (főleg kapásnövényekben) okoz jelentős terméskiesést (Virók et al., 2020). Magyarországi viszonyok között a 2008-as, első észlelését követően kissé kiesett a kutatók látóköréből (Partosfalvi et al., 2008). Ebből adódóan részletesebb kutatás nem folyt hazánkban annak ellenére, hogy egy terjedőben levő, invazív növényről van szó. Debrecen-Szepes határában egy herbicid fogékonysági vizsgálatot végeztek az ázsiai gyapjúfüvön és publikálták ennek eredményeit (Somogyi et al., 2011). Külföldi tanulmányok a herbicid vizsgálatok mellett a növény élettani paramétereit vizsgálták (csírázási-, fejlődési-, szaporodásbiológiai, morfológiai stb. paraméterek). Az ázsiai gyapjúfű magyarországi terjedése következtében hasznos lehet a faj terjedésdinamikai vizsgálata, melyekről azonban meglehetősen kevés adat állt rendelkezésre. A terjedési vizsgálat mellett szintén viszonylag kevésbé kutatott terület az ázsiai gyapjúfű növényi interferencia, „speciális” eszközének, az allelopátiának a vizsgálata, amelynek szerepe a faj versenyképességében még nem kellően tisztázott. Az allelopátia-kutatás egyik fontos pillér lehet a bio-herbicidek fejlesztésében, amely még nagyobb jelentőséggel bír. A dolgozat tárgya az ázsiai gyapjúfű, amelynek vizsgáltam a terjedésdinamikaját, terjedési lehetőségeit, valamint a versenyképességének egyik fontos tényezőjét az allelopátiát. Abstract Among the factors most likely to threaten biodiversity, the spread of non-native plant species, i.e. invasive plants, should be noted. These plants can cause significant nature conservation, forestry, agricultural, human health damage and economic damage (Csiszár, 2012). One of these invasive species is the Woolly cupgrass (Eriochloa villosa (Thunb.) Kunth), which belongs to the family Poaceae, as also genus Eriochloa. This plant is of East Asian origin, which has already been found in several parts of the world, and which causes significant yield loss in agricultural crops (mainly in row crops) (Virók et al., 2020). Under Hungarian conditions, following its first detection in 2008, has somewhat fallen out of the researchers' view (Partosfalvi et al., 2008). Therefore no detailed research was carried out in Hungary, despite it is a spreading, invasive plant. Near Debrecen-Szepes, a herbicide susceptibility test was accomplished on Woolly cupgrass, and its results were published (Somogyi et al., 2011). Foreign studies, besides herbicide tests, also investigated physiological parameters of the plant (germination, developmental, reproduction biology, morphological parameters, etc.). Because of the spread of the Woolly cupgrass in Hungary, propagation dynamics study of the species, would be useful, however, very little data were available on this. Besides the propagation study, another relatively less researched area is the investigation of the “special” feature of the Woolly cupgrass plant interference, namely allelopathy, which has a not sufficiently clarified role in the competitiveness of the species. Allelopathy research can be an important pillar in the development of bio-herbicides, which is even more important. The subject of the thesis is the Woolly cupgrass. I investigated its propagation dynamics, spread possibilities, and an important factor of its competitiveness, the allelopathy.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    A napraforgó hamuszürke hervadását okozó kórokozó (Macrophomina phaseolina) biológiájának és kártételének vizsgálata a Kárpát-medencében
    Csüllög, Kitti; Tarcali, Gábor; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Absztrakt A Macrophomina phaseolina rendkívül polifág, több száz gazdanövénnyel rendelkező, genetikailag variábilis, hatalmas gazdasági károkat okozó kórokozó. Minden növénytermesztő kontinensen megtalálható. A Kárpát-medencében összesen 66 területet vizsgáltunk, ebből 58 terület volt Macrophomina sp. gombával fertőzött. Vizsgáltuk a tünetek megjelenését is napraforgó növény esetében. A jellegzetes tünetek közé tartozott az augusztusban a fertőzött növény szárának alsó egyharmadáról leváló az epidermisz réteg. Augusztus elején és közepén a fertőzött táblában nagy kiterjedésű hervadó növényekből álló foltokat tapasztaltunk. A tünetek gyakran keverhetőek más károsítók által okozott tünetekkel, ezért a kórokozó azonosítására a legmegbízhatóbb módszer a mikroszkleróciumok tömeges jelenlétének vizsgálata a száron belül a gyökérnyaktól egészen 40-50 cm magasságig. 2019-ben és 2020-ban 6 település mellett 12 terület fertőzöttségét mértük fel. A kórokozó mindkét vizsgált évben valamennyi területen megtalálható volt. Megállapítottuk, hogy a vetésváltásban szereplő gazdanövények nagymértékben befolyásolhatják a vizsgált kórokozó fertőző anyagának mennyiségét a talajban. A M. phaseolina fertőzés jelentős termésveszteséget okozott a vizsgált növények tányérátmérőjének, összkaszattömegének és ezer-kaszattömegének csökkenése miatt. Vizsgáltuk az általunk gyűjtött izolátumok közötti micéliális kompatibilitást. Az összes párosítási lehetőségből (1711) mindösszesen 42 esetben nem tapasztaltunk anasztomózis képződést. Az összes párosítási lehetőség közül 97,55%-ban anasztomózis képződött a két izolátum között. Az eredmények alapján az általunk vizsgált izolátumok ugyanabba a kompatibilitási csoportba tartoznak. A Macrophomina faj szintű azonosításához szükséges az EF728/EF2 primerpár használata. A patogén elleni védekezés a gyakorlatban rendkívül nehéz feladat, ezért a hatodik célkitűzésem szerint teszteltünk a kórokozó ellen számos Trichoderma fajt in vitro. Valamennyi általunk tesztelt Trichoderma faj (T. afroharzianum, T. asperellum T1-es törzse, T. asperellum T34-es törzse, T. harzianum T22-es törzse, T. gamsii, T. harzianum, T. simmonsii) kiváló (100 %-os) biokontroll hatással volt a patogénre, kivéve T. orientale (57%). Vizsgáltuk 8 fungicid a gombára gyakorolt hatékonyságát in vitro. Megállapítottuk, hogy a DMI csoportba tartozó hatóanyagok már a legkisebb dózisok tesztelésekor is totálisan gátolták a kórokozó micéliális növekedését. Vizsgáltuk a proklorázt nagyparcellás körülmények között, mint csávázó szer és mint állománykezelő szer. Vizsgáltuk a hatékonyságát a fertőzöttség mértékére, a napraforgó értékmérő paramétereire (tányérátmérő, összkaszattömeg, ezerkaszattömeg, olajszázalék) egyaránt. Megállapítottuk, hogy a csávázás megvédte a növényeket a fertőzéstől. A kontroll parcellák esetében a fertőzöttség mértéke szignifikánsan nagyobb volt, de a két kezelés között szignifikáns eltérést nem tapasztaltunk. Megállapítottuk, hogy az állománykezelés nem volt hatással a fertőzöttség mértékére kontroll és csávázott körülmények között sem. A fertőzés hatására szignifikáns olajtartalom növekedés volt tapasztalható, azonban az érték mindösszesen 2% volt. Ez a csekély mértékű növekedés nem ellensúlyozza a mennyiségi veszteségeket. Abstract Macrophomina phaseolina is a remarkably polyphagous fungus with hundreds of host plants and large genetic variability, causing enormous economic damage. This fungus can be found in every plant producing continent. A total of 66 areas were studied in the Carpathian Basin, 58 of which were infested with Macrophomina sp.. Disease symptoms in sunflowers were also investigated. Characteristic symptoms included the separation of the epidermal layer from the lower third of the stem of the infected plant in August. The symptoms can often be confused with those caused by other pests, so the most reliable method to identify the pathogen is to examine the presence of microsclerotia in large number in the stem from the root collar up to 40-50 cm in height. In 2019 and 2020, 12 areas were examined close to 6 municipalities. The pathogen was present in all areas in both years studied. It was determined that host plants in the crop rotation have a great influence on the inoculum of the pathogen in the soil. The results suggest that less rainfall and more hot days led to a higher disease incidence. M. phaseolina infection caused significant yield loss due to a reduction in head diameter, seed weight, and thousand seed weight of the examined plants. the mycelial compatibility between the collected isolates was investigated. Of the total number of possible pairings (1711), no anastomosis was observed in 42 cases. Of the total number of possible pairings, 97.55% showed anastomosis formation between two isolates. The results show that the studied isolates belong to the same compatibility group. To identify Macrophomina at the species level, it is necessary to use the primer pair EF728/EF2. Control of the pathogen is a difficult task in practice, so the sixth objective involved testing several Trichoderma species against the pathogen in vitro. All the tested Trichoderma species (T. afroharzianum, T. asperellum T1 strain, T. asperellum T34 strain, T. harzianum T22 strain, T. gamsii, T. harzianum, T. simmonsii) exhibited excellent (100%) biocontrol activity against the pathogen with the exception of T. orientale (57%). 8 fungicide active substances were tested in vitro. It was found that the DMI group of active substances completely inhibited mycelial growth of the pathogen even at the lowest doses. Subsequently, prochloraz was tested under large parcel conditions as a seed treatment agent and as crop treatment. It was found that seed treatment protected the plants from infection. Infection rates were significantly higher in control parcels, but no significant difference was observed between the two treatments. It was found that crop treatment had no effect on infection rates in either control or seed treated conditions. There was a significant increase in oil content as a result of infection, but this value was only 2%. This small increase does not compensate for the quantitative losses.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    A csonthéjasok európai sárgaságának (european stone fruit yellows, ESFY) valamint terjedésének vizsgálata
    Bodnár, Dominika; Tarcali, Gábor; Mergenthaler, Emese; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Absztrakt A csonthéjasok európai sárgulását (European stone fruit yellows, ESFY) okozó ’Candidatus Phytoplasma prunorum’ kórokozónak terjedése, a klímaváltozás hatására felgyorsulhat, mivel a felmelegedés kedvez a melegkedvelő fitoplazma vektorok számára. A betegség ellen még nincs gyógyító hatású kezelés. A terjedés elleni védekezés kulcsa a megelőzésben rejlik. Munkánk során, a vektor, a szilva levélbolha (Cacopsylla pruni) és a kórokozó mélyebb megismerését tűztük ki célul. Vizsgáltuk két Boldogkőváralja térségében lévő kajszi ültetvény fertőzöttségét tüneti felmérés alapján. Vizsgáltuk az egyik ültetvényben fertőzött kajszifában jelen lévő kórokozó törzsét, hogy megtudjuk pontosan melyik törzs van jelen a térségben, és az ott fellelhető törzs virulens-e. Vizsgáltuk a vektor telelésre alkalmas helyeit, más levélbolha fajokkal együtt, valamint figyelemmel követtük a vektort Prunus fajokon rajzásának időszakában. Vizsgáltuk a szilva levélbolha rajzás alatt gyűjtött egyedeinek fertőzöttségi arányát, illetve biotípusát. Továbbá a vektor vonzásában szerepet játszó színeket is vizsgáltuk csapdázási módszer fejlesztéséhez. Munkánk során megállapítottuk, hogy a vizsgált ültetvényekben a fák magas arányban mutatnak fertőzöttségi tüneteket (68,60 % az 1-es számú ültetvényben és 62,6 % a 2-es számú ültetvény esetén). Az 1-es számú ültetvényben az ESFY-G2-es virulens törzséhez nagyon nagy mértékben hasonló izolátumot találtunk a fertőzött kajszibában. A vektort megtaláltuk luc és Douglas fenyőkön az ország különböző területein, továbbá másik 19 levélbolha fajt is azonosítottunk a téli időszakban különböző fenyőfélékről. Prunus fajokon történő megfigyelések során fontos dátumokat jegyeztünk fel, melyek a vektor életciklusához köthetőek. A vektor rajzása során gyűjtött egyedek fertőzöttségének vizsgálatakor, megállapítottuk, hogy a gyűjtött egyedek 67,4 %-a volt a kórokozóval fertőzött Boldogkőváralja térségében, míg a Bekecs térségében gyűjtött egyedek 46,67 %-a bizonyult fertőzöttnek). A biotípus során mindegyik gyűjtött és vizsgált egyed a B biotípushoz tartozónak bizonyult. A csapdázási módszerhez kapcsolódóan pedig megállapítottuk, hogy a fehér színű ragacslap több szilva levélbolha egyedet fog, különösen a rajzás korai időszakában, mint a többi vizsgált szín (sárga, piros, fluoreszcens sárga, átlátszó). Ezekkel az új információkkal hozzájárulunk a későbbi hatékonyabb védekezési módszerek kidolgozásának megalapozásához. Spreading of the European stone fruit yellows (ESFY) diseases caused by the pathogen ’Candidatus Phytoplasma prunorum’ could accelerated as an outcome of climate change as the warming up is favour for the warm-liking phytoplasma vector species. There is no known curable method for the infected trees yet. Thus, to avoid the spread of the disease, the prevention of the pathogen reaching the plantation is a key element. During our work, we aspired to a deeper understanding of the biology and behavior of the vector (Cacopsylla pruni) and the pathogen. Two apricot orchards in the region of Boldogkőváralja were examined to measure the ratio of trees that showed phytoplasma infection symptoms. We examined an infected apricot tree in the experimental area, to find out the exact strain identity of the pathogen, and whether it’s a virulent or an avirulent one. We collected the vector and other jumping plant-lice species on different firs during the winter period, at different parts of the country. The vector was also collected and monitored in the period of its migration to the orchards on Prunus species. The biotype and the infection range of collected vector individuals were also examined. Moreover, the colors that play a role in the attraction of the vector were also examined to develop a trapping method. As a result, for the examination of the infected trees ratio of the two orchards, we found that this ratio was high in them (it was 68.60 % in the No.1, and 62.6 % in the No.2 plantation). As a result of the strain examination (in No.1 plantation), we identified that our isolate showed the highest similarity to the ESFY-G2 strain, which has virulent nature. The vector was collected on spruce and Douglas fir in the winter period, and also an additional 19 different species of jumping plant-louse on different fir trees. During our examination of Prunus species, we recorded dates as the main points of the life cycle of the vector. The collected individuals of C. pruni in the period of their migration to the orchards were also checked for their biotype and infection range. All examined individuals belonged to biotype B. Their infection ratio was high (46.67 % of the collected specimens were infected with the pathogen at the region of Bekecs, and 67.4% of the specimens which were collected near Boldogkőváralja proved to be infected). Based on our results regarding to the attraction of the colors, white color cached more specimens of the vector than the other examined colour (red, yellow, fluorescent yellow and transparent), especially in the early period of migration to the plantation. These results and information contribute to the establishment of working out a better and more effective protection method against the spreading of the disease and its vector.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    A szöszös bükköny (vicia villosa roth.) jelentősége a fenntartható homoki gazdálkodásban
    Kosztyuné Krajnyák, Edit; Pepó, Péter; Krajnyák, Edit; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Absztrakt A savanyú homoktalajokon termeszthető növények, ezen belül is a hüvelyesek korlátolt száma miatt leszűkül azoknak a növényeknek a köre, melyek képesek tápanyagban gazdagítani a talajt. Ezek közül is kiemelkedik a szöszös bükköny (Vicia villosa Roth.), mely faji adottságai révén biztosíthatja a talaj védelmét, nitrogéntartalmának növelését és zöldtrágyaként, zöld- és szemestakarmányként, valamint magjáért termesztve hasznos pillangósvirágú növény. A dolgozatomban célom volt megvizsgálni szabadföldi tenyészedényes kísérletben tiszta és kevert vetésben a vetésidő hatását a szöszös bükköny morfológia paramétereire, a Rhizobium gümő növekedés dinamikájára és a generatív terméselemeire. Célom volt továbbá meghatározni szántóföldi nagyparcellás kísérletben az eltérő vetésmódban vetett magtermő szöszös bükköny össztermés mennyiségét és a magarányokat (tritikálé, szöszös bükköny). Kisparcellás kísérleteink vizsgálatai a kevert vetésben termesztett magtermő szöszös bükköny nitrogéntartalmának mérésére irányultak. Kísérleteinket a Nyíregyházi Egyetem Bemutatókertjében és Tangazdaságában végeztük el a 2017-2021. termesztési években. A kísérletben szereplő szöszös bükköny fajta a Kisvárdán nemesített Hungvillosa volt. Támasztónövényként és kontrollként a Titán nevű tritikálé fajtát használtuk. Munkánk során szabadföldi tenyészedényes kísérletet, nagy- és kisparcellás szántóföldi kísérletet állítottunk be. A szabadföldi tenyészedényes kísérlet során megvizsgáltuk a szöszös bükköny morfológiai jellemzőit, vegetatív és generatív biomassza képződésnek legfontosabb fenofázisait, a vele szimbiózisban élő gyökérgümők számát, fejlődésének dinamikáját. Modellezve a termesztés gyakorlatát 3 őszi vetési idővel (szeptember 20., október 10., október 30.) és két vetési móddal (tiszta, kevert). Szántóföldi nagyparcellás kísérleteinkben kétféle vetésmódot alkalmaztunk (kevert, sávos) az össztermés mennyiségének vizsgálatára és a magarányok meghatározására. A szántóföldi kisparcellás kísérletünk kevert vetésben a nitrogén gyűjtésre irányult. Az elemzésekhez a matematikai-statisztika módszertanából a várható értékre vonatkozó kétmintás t-próbát, a korreláció- és regresszió analízist és a statisztikai becslést használtuk. Az áttelelő egyéves növények közül a szöszös bükkönynek kitűnő a vetésidő reakciója. A korai vetés esetén már ősszel jelentős mennyiségű zöldtömeg képződik és intenzív a Rhizobium gümő képződés is. A vetésidő hatással van a terméselemekre, a késői vetésekből generatív típusú növényállomány fejlődik. A vetési módok befolyásolják az össztermés mennyiségét és a magarányokat. A kevert vetésben vetett szöszös bükköny jelentősen gazdagítja a talaj nitrogén készletét. Kísérleti eredményeink igazolták, hogy a szöszös bükköny kiválóan alkalmas a gyenge termőképességű savanyú homoktalajok fenntartható hasznosítására. Kulcsszavak: szöszös bükköny, savanyú homoktalaj, fenntartható talajhasználat, vetési idő, N-gyűjtés Abstract The limited number of crops that can be grown on acidic sandy soils, including legumes, means that there is a limited range of crops that can enrich the soil with nutrients. One of these is hairy vetch (Vicia villosa Roth.), an useful leguminous plant that protects the soil and increases its nitrogen content due to the species' characteristics. It can be used as green manure, green fodder, forage, and for its seeds. In my thesis, I aimed to investigate the effect of sowing time on the morphological parameters of the hairy vetch, the growth dynamics of Rhizobium nodules, and the generative fruit elements in field pot experiments with pure and mixed seeding. Furthermore, my aim was to determine the total yield and seed ratios (triticale, hairy vetch) of productive vetch sown under different seeding treatments in a large field experiment. The aim of our small plot experiments was to measure the nitrogen content of mixed-seeded, productive vetches. During the years 2017-2021, we conducted experiments in the University of Nyíregyháza's Demonstration Garden and Study Farm. Hungvillosa, a hairy vetch cultivar bred in Kisvárda, Hungary, was used in the experiments. Titan, a triticale cultivar, was used as a support and control plant. We set up an open field pot experiment as well as a large and small parcel field experiment in our work. We investigated the morphological characteristics, the most important phenophases of vegetative and generative biomass formation, the number of symbiotic root nodules, and the dynamics of their development in the field experiment. Modelling the cultivation practice, we set up the experiment with 3 autumn sowing dates (20 September, 10 October, 30 October) and two sowing modes (pure, mixed). In our large plot experiments, we investigated total yield and seed rates using two different sowing methods (mixed and banded). The goal of our small plot experiment in mixed sowing was to determine nitrogen accumulation. For the analyses, we used the two-sample t-test for expected value, correlation and regression analysis and statistical estimation from the methodology of mathematical statistics. Of the overwintering annuals, the hairy vetch has an excellent response to sowing time. When sown early, it produces a significant amount of green mass already in autumn, and Rhizobium nodule formation is intense. The crop elements are affected by the sowing date, with late sowings developing into a generative type of crop. Sowing patterns have an impact on overall yield and seed rates. Mixed-sown vetch significantly increases the nitrogen supply in the soil. Our findings indicate that vetch is an excellent long-term crop for low-productivity acidic sandy soils. Keywords: hairy vetch, sandy soil, sustainable land use, sowing time, N-fixation
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Biotikus stressz tényező hatása a kukorica antioxidáns enzimeinek aktivitására, fehérjetartalmára és fiziológiai paramétereire
    Szőke, Lóránt; Tóth, Brigitta; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Doktori értekezésemben a golyvásüszög fertőzés hatását vizsgáltam a kukorica hibridek növényfiziológiai, morfológiai és minőségi paramétereire. A kísérleteket üvegházi és szántóföldi körülmények között állítottam be, két takarmány- (Armagnac és P9025) és két csemegekukorica (Desszert 73 és Noa) hibriddel. Üvegházi körülmények között vizsgáltam a golyvásüszög fertőzés hatását a kukorica hibridek relatív klorofill-tartalmára, a fotoszintetikus pigmentek mennyiségére, malondialdehid-tartalomra, prolin koncentrációra, a növénymagasságra, a szárátmérőre, a száraz tömegre, valamint az aszkorbát-peroxidáz, a gvajakol-peroxidáz és a szuperoxid-dizmutáz változásokra. A kitűzött célom, hogy a különböző növényi hormonokkal (citokinin, gibberellin, auxin és etilén), a fertőzés intenzitását, hogyan lehet mérsékelni. A szántóföldi kísérlet során a különböző koncentrációjú (2 500, 5 000 és 10 000 sporidiumszám/ml) fertőző anyagok hatásait tanulmányoztam az kukorica hibridek relatív klorofill-tartalmára, a fotoszintetikus pigmentek mennyiségére, malondialdehid-tartalomra, prolin koncentrációra, a növénymagasságra, a szárátmérőre, a száraz tömegre, valamint az aszkorbát-peroxidáz, a gvajakol-peroxidáz és a szuperoxid-dizmutáz aktivitás változására, illetve a generatív szakaszban a csőhosszra, a csőátmérőre, a szemtömegére, a 100 szem friss és száraz tömegére, a minőségi paraméterekre (a szárazanyag, a nyersrost, a nyerszsír, a nyershamu, a nyersfehérje és a nitrogén), valamint a csövek elemtartalmára (Al, Br, Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, Pb, S, és Zn). Az üvegházi kísérlet célja az volt, hogy újabb, hatékony védekezési módszert találjanak a kórokozó ellen. A szántóföldi kísérlettel pedig, az eltérő koncentrációjú fertőzések hatásait elemeztem. Ezekkel a vizsgálatokkal átfogóbb összképet kaphatunk a kórfolyamat során végbemenő növényfiziológiai változásokról, különös tekintettel a reaktív szabadgyökök (ROS) keletkezése után létrejövő növényi stresszválaszokról, amit az enzimaktivitás változásokkal (aszkorbát-oxidáz, gvajakol-peroxidáz és szuperoxid-dizmutáz) a malondialdehid tartalom és a prolin koncentráció változás segítségével jellemeztem. A kísérlet során használt fertőző anyagot a szántóföldről izolált csőgolyvából hoztam létre, laboratóriumi körülmények között. A koncentrációt Bürker kamrában állítottam be 10 000 sporidiumszám/ml-re. Az üvegházi kísérletben 10.000 sporidiumszám/ml a szántóföldi kísérletben 2 500, 5 000 és 10 000 sporidiumszám/ml-t alkalmaztam. A mesterséges fertőzést az 1x7 és a 7x12-es golyvásüszög törzsekkel végeztem az üvegházi, és a 7x12-es golyvásüszög törzs a szántóföldi kísérletben a növények 4-5 leveles (V4-5) állapotában. A fertőző anyagot a 2. és 3. nódusz közötti szárrészbe injektáltam, mind a két kísérletben. Az üvegházi kísérletben a fertőzéssel egy időben növényi hormonokat is injektáltam a növényekbe. A szántóföldi kísérletben, a generatív szakaszban, a csőhozás kezdetén (V7-8) hajtottam végre a fertőzést, a hibridek ellenállóságát tanulmányozva, mivel a csőfertőzés okozza a legnagyobb gazdasági kárt. Az üvegházi kísérletben a fertőzést követő 7. és 11. napon (NFU), a szántóföldi kísérletben, a vegetatív fázisban a fertőzést követő 7. és 14. napon (NFU), a generatív fázisban a fertőzést követő 21. napon (NFU) mértük a paramétereket. Az üvegházi kísérletben a golyvásüszög fertőzés és a növényi hormonok (a citokinin, a gibberellin, az auxin és az etilén) hatását vizsgáltam. A 7x12-es golyvásüszög törzs fertőzése erőteljesebben befolyásolták a növényfiziológiai paramétereket az 1x7 golyvásüszög törzs fertőzéséhez viszonyítva a takarmánykukorica hibridek esetén. A csemegekukorica hibridek egyformán reagáltak a golyvásüszög törzskeresztezések hatásaira, amelyek a növényfiziológiai paramétereket kedvezőtlenül befolyásolták. A klorofill-tartalom csökkent, a malondialdehid-tartalom, az antioxidáns enzimek (APX, POD, és SOD) aktivitása növekedett. A növénymagasságot szintén csökkentette a 7x12-es golyvásüszög törzs fertőzése. A szárvastagságot az Armagnac és Desszert 73 hibridnél befolyásolta a szignifikánsan a 7x12-es golyvásüszög törzsfertőzése. A citokinin, a gibberellin és az auxin hormonok az 1x7 és 7x12-es golyvásüszög törzsekkel fertőzött növények esetén szignifikánsan növelték a klorofill-tartalmat, csökkentették az MDA-tartalmat és az antioxidáns enzimek (APX, POD, SOD) aktivitását, a fertőzött növényekben, a hormon-kezeletlen fertőzött növényekhez viszonyítva. Az etilén hormon ezzel szemben fokozta a fertőzések intenzitását a takarmánykukorica hibridek esetén, a csemegekukorica hibridek esetén nem redukálta a fertőzések hatásait, mivel azok golyvásüszög fogékonyságuk miatt erőteljesebben reagáltak a fertőzésekre. A morfológiai paraméterek vizsgálatakor a gibberellin kezelés hatására magasabb, az etilén kezelés hatására alacsonyabb növénymagasságot mértem a hormon-kezeletlen fertőzött növényekhez viszonyítva. Az etilén kezelés növelte a szárvastagságot. A szántóföldi kísérletben igazoltam a 7x12-es golyvásüszög törzs hatását, a növényfiziológiai paramétereken, minden hibrid esetén. Kimutattam, hogy a sporidium koncentráció emelkedésével a klorofill-tartalom jobban csökkent, az MDA-tartalom és az enzimaktivitások (APX, POD, és SOD) pedig erőteljesebben növekedtek, a kontroll növényekhez viszonyítva. A fertőzés hatását a morfológiai paraméterekre (növénymagasság, szárátmérő) a takarmánykukorica hibrideknél főleg a 10 000-es sporidiumszám/ml koncentráció hatását bizonyítottam, az alacsonyabb koncentrációkat (2 500 és 5 000) jobban tolerálták a takarmánykukorica hibridek, mivel a legmagasabb sporidium koncentráció fertőzésénél mértem alacsonyabb növénymagasságot és vastagabb szárátmérőt, a kontroll növényekhez viszonyítva. A csemegekukorica hibrideket a golyvásüszög fertőzés összes koncentrációja erőteljesen károsította, mivel alacsonyabb növénymagasságot és vastagabb szárátmérőt mértem a kontroll növényekhez viszonyítva mindegyik sporidium koncentráció fertőzésénél. A generatív szakaszban végzett mesterséges csőfertőzést követően a 10 000 sporidiumszám/ml koncentrációjú fertőző anyag hatására a csemegekukorica hibridek fertőződtek meg. A golyvásüszög fertőzés az elemtartalmakat (Mg, Mn, Al, Ca, S, B, P, Zn, K), a csőhosszt, a csőátmérőt, a cső és szemsúlyt, a 100 friss és száraz szemtömeget, a szárazanyagot, a nyerszsírt, és a nyersfehérje tartalmat befolyásolta. A prolin koncentráció mindkét kísérletben csökkent, vagy nem változott. A kísérletemben bizonyítottam, a golyvásüszög fertőzés negatív hatását. Kutatásom hozzájárul a patogenezis során bekövetkező növényi válaszreakciók megismeréséhez, különös tekintettel a védekezésben elsődlegesen résztvevő antioxidáns enzimek szerepének tisztázására. Jelenleg kevés publikáció áll rendelkezésre a biotikus stressz faktorok, köztük a golyvásüszög hatásairól, a növényfiziológiai folyamatokra. Kimutattam a citokinin, a gibberellin és az auxin befolyását a kórfolyamatra. Ezek a növényi hormonok csökkentették a fertőzés negatív hatását azáltal, hogy csökkent az MDA-tartalom, és az antioxidáns enzimek (APX, POD, és a SOD) aktivitása, valamint nőtt a klorofill-tartalom. A morfológiai paramétereknél a gibberellin növelte a növénymagasságot. A növényi hormonok felhasználása a kórokozók elleni védekezésben, új lehetőséget teremt a biológiai növényvédelemben. A megfelelő gyakorlati kijuttatási módszerrel sikeresen védekezhetünk a golyvásüszög ellen, mivel jelenleg nincs hatékony fungicid ellene. A szántóföldi kísérletben bizonyítottam, hogy az alacsonyabb koncentrációjú fertőzéseket az ellenállóbb hibridek jobban tolerálják. Ha sikerül redukálni a fertőző anyag mennyiségét, kiválasztani a megfelelő fajtát, hibridet, úgy a védekezés a golyvásüszög ellen sikeres lehet, akár növényvédőszer felhasználása nélkül. In my Ph.D. thesis, I investigated the effects of corn smut infection on the plant's physiological and morphological (plant height, stem diameter, and biomass production) parameters of maize hybrids as well as the element content of maize cobs. Experiments were conducted under greenhouse and field conditions with two fodder corn (Armagnac and P9025) and two sweet corn hybrids (Desszert 73 and Noa). Under greenhouse conditions, I investigated the effects of infection on the relative chlorophyll content, amount of photosynthetic pigments, malondialdehyde content, proline concentration, plant height, stem diameter, dry weight, the ascorbate, and guaiacol peroxidase and superoxide dismutase activities. The other aim of the greenhouse experiment is the investigate how the intensity of infection can be reduced by the different plant hormones (cytokinin, gibberellin, auxin, and ethylene). In the field experiment, I studied the effects of different infection concentrations on the relative chlorophyll content, amount of photosynthetic pigments, malondialdehyde content, proline concentration, plant height, stem diameter, dry weight, the ascorbate, and guaiacol peroxidase and superoxide dismutase activities, rather in the generative stage the cob diameter, cob length, cob and kernel weights, 100 grains of fresh and dry weights, and some quality parameters (such as dry matter, fiber, fat, ash, nitrogen, and protein) and the nutrients contents (Al, Br, Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, Pb, S, and Zn). The goal of the greenhouse experiment was to develop a new, effective method of protection against the pathogen, and with the field experiment, I analyzed the effects of infections with different concentrations. With these studies, we can get a more comprehensive view of the plant physiological changes that take place during the disease process, especially the plant immune responses that occur after the formation of reactive free radicals (ROS), which can be measured with enzyme activities (ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, and superoxide dismutase), malondialdehyde content and proline concentration. Infectious material was prepared from infected corn cobs (from fields) under laboratory conditions. The concentration was adjusted in a Buerker chamber to 10 000 sporidia/ml for the greenhouse experiment and to 2 500, 5 000, and 10 000 sporidium number/ml for the field experiment. Artificial infection was carried out by the 1x7 and 7x12 crosses in the greenhouse experiment and the 7x12 crossing in the field experiment at the 4-5 leaf stage of the host plant, with the inoculum injected into the stem portion between the second and third nodes in both experiments. In the greenhouse experiment, plant hormones were injected into the plants simultaneously with the artificial infection. In the field experiment, we also performed the infection at the beginning of cob formation in the generative stage (V7-8) to study the resistance of the hybrids, since cob infection causes the most economic damage. In the greenhouse trial, parameters were measured on the 7th and 11th day after infection; in the field trial, parameters were measured on the 7th and 14th day after infection in the vegetative stage and the 21st day after infection. In the greenhouse trial, the effect of the corn smut infection and the effect of plant hormones was determined. The 7x12 corn smut strain had a stronger effect on plant physiological parameters than the 1x7 corn smut strain in the forage corn hybrids. The sweet corn hybrids responded equally to the effects of the strain crosses, which had a negative effect on plant physiological parameters. Chlorophyll contents and proline concentration were decreased, and malondialdehyde (MDA) content and antioxidant enzyme activities (APX, POD, and SOD) were increased. Plant height was also diminished by infection with 7x12 corn smut strain. The stem thickness of Armagnac and Desszert 73 hybrids was significantly affected by 7x12 corn smut strain infection. In addition, the positive effects of the hormones cytokinin, gibberellin, and auxin were demonstrated, as they significantly increased the chlorophyll content in the plants infected with the 1x7 and 7x12 corn smut strains and decreased the MDA content and the activities of antioxidant enzymes (APX, POD, and SOD) in the infected plants compared to the infected plants not treated with hormones. The hormone ethylene, on the other hand, increased the intensity of infections in forage corn hybrids but did not reduce the effects of infections in sweet corn hybrids, which were more sensitive to infections due to their susceptibility to corn smut. When morphological parameters were examined, plant height was higher with gibberellin treatment and lower with ethylene treatment compared to infected plants not treated with hormones. Ethylene treatment also increased stem thickness. In the field trial, the effects of the 7x12 corn smut strain on plant physiological parameters were also checked for all hybrids. This showed that with increasing concentration, chlorophyll content decreased more, and MDA concentration and enzyme activities (APX, POD, and SOD) were increased more compared to control plants. The effect of infection on morphological parameters (plant height, stem diameter) in forage corn hybrids were detected at a concentration of 10,000 sporidia/ml; lower concentrations (2 500, 5 000) were better tolerated by the hybrids. Sweet corn hybrids were severely damaged by all concentrations of infection. In the generative stage, only the 10 000 sporidium number/ml influenced some mineral contents (Al, B, Ca, K, Mg, Mn, Na, P, S, and Zn) the cob length, cob diameter, cob, and kernel weights, 100 grains fresh and dry weights, dry matter, crude fat, and protein contents of the hybrids. Proline concentration was decreased or remained unchanged in the field experiment. My research may contribute to the understanding of plant responses during pathogenesis, especially to clarifying the role of antioxidant enzymes primarily involved in defense. Currently, there are few publications on the effects of biotic stresses on plant physiological processes. In addition, the positive effects of cytokinin, gibberellin, and auxin on the disease process have been found to attenuate the negative effects of infection. The MDA content, and activities of antioxidant enzymes (APX, POD, and SOD) were decreased, and the chlorophyll content was increased due to the effect of cytokinin, gibberellin, and auxin hormones. The gibberellin treatment increased the plant's height. The use of plant hormones for protection against pathogens represents a new possibility in biological plant protection. After the invention of a suitable practical application method, we can successfully protect against corn smut, because currently there is no effective fungicide against this pathogen. In the field trial, it was found that the lower concentrations were better tolerated by the more resistant hybrids. If the amount of infectious material can be reduced and the right cultivar or hybrid selected, protection against the corn smut can be successful without the use of pesticides.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Nitrogén stabilizátor és lombtrágya kezelések hatásainak vizsgálata kukoricában (Zea Mays L.)
    Gila-Rácz, Dalma Emese; Kakuszi-Széles, Adrienn; Rácz, Dalma Emese; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    NITROGÉN STABILIZÁTOR ÉS LOMBTRÁGYA KEZELÉSEK HATÁSAINAK VIZSGÁLATA KUKORICÁBAN (ZEA MAYS L.) ABSZTRAKT Kutatásunk során a nitrogén eredetű veszteségek csökkentését célzó nitrapyrin hatóanyagtartalmú nitrifikációs inhibitor, illetve lombtrágya kezelések hatékonyságát vizsgáltuk kukoricában a 2019-2021. évjáratokban. Kísérleteinket több helyszínen állítottuk be egyidejűleg, azonban a területek mindegyike Debrecen térségében és ahhoz közel helyezkedett el, így lehetőségünk volt eltérő talajadottságok mellett is vizsgálni a két technológiát. A kezelések hatékonyságát, illetve a kukorica egészségi állapotára gyakorolt hatását az alábbi paramétereken keresztül vizsgáltuk: a nitrapyrin kezelés hatására a talaj nitráttartalmának változása, a kukorica levelek relatív klorofilltartalma, levélszövetek tápelemellátottsága, a szárvastagság, a gyökértömeg, az ezermagtömeg, a csővastagság, a csőhossz, a termés fehérje, keményítő- és olajtartalma. Ezen felül célzott kísérletekben vizsgáltuk a kukorica specifikus kórokozói, az Aspergillus flavus és a Fusarium verticillioides mikotoxinokat termelő gombafajok mesterséges csőfertőzésével szembeni toleranciát, valamint az oxidatív stressz hatására felhalmozódó SOD, prolin, malondialdehid indikátorok és a növény fotoszintetikus pigment tartalmának változását az egyes kezelések függvényében. További fontos célkitűzésünk volt a nitrapyrin kijuttatásának optimális időzítésére irányuló laboratóriumi és szabadföldi vizsgálatok összevetése, mely szintén a sok esetben ellentmondásos eredményeket közlő szakirodalmak tisztázásához járultak hozzá. Eredményeim alapján a nitrogén stabilizátor alkalmazása elsősorban a laza szerkezetű homoktalajokon, illetve csapadékosabb időszakokban (így öntözött területeken is) javasolt, ahol a nitrátkimosódásból adódó nitrogénveszteség jelentősebb lehet. A kukorica speciális tápelemigényeinek és érzékenységeit figyelembevéve érdemes az erre célzott tápelemösszetételű lombtrágyákat alkalmazni, különös tekintettel a Mg és Zn tartalomra. Összességében a két technológiának az intenzív növénytermesztési gyakorlatba történő beépítése indokolt a kukorica kedvezőbb fiziológiai állapotának elérése érdekében, azonban egy kedvezőtlen időjárási időszakban ezek hatékonysága nem kielégítő. Éppen ezért a javasolt a jövőben további, az időjárási extremitások okozta stresszhatásokkal szembeni tolerancia, illetve a kijuttatott tápanyagok még hatékonyabb hasznosítását célzó kutatások folytatása. EXAMINATION OFTHE EFFECTS OF NITROGEN STABILIZER AND FOLIAR FERTILIZER TREATMENTS IN MAIZE (ZEA MAYS L.) ABSTRACT In our study, we examined the effect of nitrification inhibitor and foliar fertilizer treatments containing the active ingredient nitrapyrin to reduce nitrogen losses in maize in the 2019-2021 years. Our experiments were set up in several locations simultaneously, but all of the sites were located in and near Debrecen, thus, we had the opportunity to test the two technologies in different soil conditions. The efficiency of the treatments and their effect on maize health were investigated through the following parameters: changes in soil nitrate content, relative chlorophyll content of maize leaves, nutrient supply of leaf tissues, stem thickness, weight of root mass, kernel weight per thousand kernels, the length and diameter of the maize ear, protein, starch and oil content of the crop. In addition, tolerance to artificial ear infections by the specific maize pathogens Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides, and changes in SOD, proline, malondialdehyde indicators and photosynthetic pigment content of the crop under oxidative stress were investigated in targeted experiments as a function of treatments. Another important objective was to compare laboratory and field studies on the optimal timing of nitrapyrin application, which also contributed to clarify the literature, which often reported contradictory results. Based on the results, the use of nitrogen stabilisers is recommended mainly on sandy soils with loose structure and in periods of higher precipitation (including irrigated areas), where nitrogen losses due to nitrate leaching may be more significant. Taking into account the specific nutrient requirements and sensitivities of maize, it is advisable to use foliar fertilisers with a specific nutrient composition, in particular Mg and Zn. Overall, the incorporation of these two technologies into intensive crop production practices is justified to achieve an advanced physiological status of maize, but their efficiency is not satisfactory in a period of adverse weather. It is therefore recommended that further research on tolerance to stress effects caused by weather extremes and on more efficient use of applied nutrients should be pursued in the future.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Mitigation of the effect of secondary salinization by 'micro soil conditioning'
    Rivera Garcia, Arzu; Zsembeli, József; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Abstract The aim of my research project conducted at the Research Institute of Karcag was to mitigate the impact of secondary salinization (which is a serious problem in Hungary) and to develop innovative tillage techniques that can be useful in agriculture, including vegetable production in semi-arid regions of Hungary. During my research work, I investigated the effect of different quality irrigation waters in lysimeters and small-plot experiments to quantify the salinization process. I analysed the combined effect of irrigation and different soil conditioners on the different properties of the soil and the leaching process. The main goal of my research was to understand the dynamics of secondary salinization in order to develop mitigation techniques for the long-term sustainability of vegetable production. I conducted an irrigation experiment in which soil sensitive to salinity was treated with soil conditioners. I used three vegetable plants as indicators in order to find a method that could indicate the effect of soil conditioners in addition to irrigation with high salt water. As the main conclusion of my studies, I found that the harmful effect of soil salinity in the upper layer can be treated by the combined use of plants less sensitive to salt stress and soil conditioning or compost. I differentiated the soil conditioners depending on their application dose, applying them in full or microdoses. I have found that microdoses of biosynthetic conditioners can be just as effective as full doses, but their significant advantage is the much lower application cost. Absztrakt A Karcagi Kutatóintézetben lefolytatott kutatási projektem célja a másodlagos szikesedés hatásának mérséklése (amely Magyarországon komoly probléma) és olyan innovatív talajművelési technikák kidolgozása volt, amelyek hasznosak lehetnek a mezőgazdaságban, beleértve a zöldségtermesztést Magyarország félszáraz vidékein. Kutatómunkám során a szikesedési folyamat számszerűsítésére különböző minőségű öntözővizek hatását vizsgáltam liziméterekben és kisparcellás kísérletekben. Az öntözés és különböző talajjavító szerek a talaj különböző tulajdonságaira és a kilúgzási folyamatra gyakorolt együttes hatását elemeztem. Vizsgálataim fő célja a másodlagos szikesedés dinamikájának megértése volt, annak érdekében, hogy az azt mérséklő technikákat dolgozzak ki a zöldségtermesztés hosszú távú fenntarthatósága érdekében. Olyan öntözési kísérletet végeztem, amelyben a szikesedésre érzékeny talajt kezeltünk talajjavító szerekkel. Három zöldségnövényt használtam indikátorként annak érdekében, hogy olyan módszert találjak, amely a nagy sótartalmú vízzel történő öntözés mellett jelezheti a talajjavító szerek hatását. Vizsgálataim fő következtetéseként megállapítottam, hogy a talaj sótartalmának káros hatása a felső rétegben kezelhető a sóterhelésre kevésbé érzékeny növények és a talajkondicionálás vagy komposzt együttes alkalmazásával. A talajkondicionáló szereket kijuttatási dózisuk függvényében különböztettem meg, teljes vagy mikrodózisban adagolva azokat. Megállapítottam, hogy a bioszintetikus kondicionálók mikrodózisai ugyanolyan hatásosak lehetnek, mint a teljes dózisok, de jelentős előnyük az alkalmazásuk jóval alacsonyabb költsége.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    A kénforgalom egyes elemeinek változása eltérő adagú trágyázás és vízellátás hatására búza (Triticum aestivum L.) kultúrában
    Juhász, Evelin Kármen; Balláné Kovács, Andrea; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    MAGYAR NYELVŰ ABSZTRAKT A kénellátás hatásait a kénforgalom egyes elemeinek változására talaj-növény rendszerben egy műtrágyázási tartamkísérletben őszi búzán és tenyészedényes kísérletekben tavaszi búzán tanulmányoztam. A kutatásom során célom volt, hogy a Debreceni Egyetem látóképi kísérleti telepén, 1983 óta fenntartott NPK műtrágyázási kisparcellás tartamkísérletben az őszi búza termesztése során elemezzem az NPK műtrágyázás és az öntözés hatásait a kénforgalom bizonyos elemeinek változására, figyelembe véve, hogy a tartamkísérletben 1983-2009 között a foszfor pótlása szuperfoszfáttal történt, így az emelkedő foszforadagok a gipsztartalom miatt egyúttal növekvő dózisú kénpótlást is jelentettek. 2010-2018 közötti időszakban a foszfor monoammónium-dihidrogénfoszfáttal lett kijuttatva, így a terület kénutánpótlása ekkor szünetelt. Ennek ismeretében 2017 és 2018 években az emelkedő NPK műtrágyázás és az öntözés hatásait vizsgáltam a S-pótlás nélkül termesztett őszi búza N- és S-tartalmára, az N/S változására és a talaj növény által felvehető S-tartalmának alakulására. 2019-ben a foszfor ismét szuperfoszfátként került kijuttatásra, így lehetőségem volt azt is elemezni, hogy a melléktermékként jelenlévő CaSO4, mint kénforrás milyen mértékben hasznosul a kijuttatás évében és hogyan módosulnak ennek hatására a vizsgált növény- és talajparaméterek. A látóképi tartamkísérletben a 2010-2016 közötti kénpótlás nélküli időszakot követően, 2017 és 2018 években a kontroll és a NPK kezelésű parcellákon is kénhiányt igazoltam a búzaszem S-tartalma és N:S aránya alapján. Méréseimmel bizonyítottam, hogy a növény által felvett S jelentős része szulfát formájában halmozódott fel a növényi szövetekben. A szuperfoszfát gipsztartalmának hatására szignifikáns növekedés volt igazolható a talaj 1M KCl; 0,01M CaCl2 és 0,016M KH2PO4 oldható szulfát-S tartalmában is. A legnagyobb szulfáttartalmat a 0,016M KH2PO4 talajkivonatban mértem, ami az adszorbeált szulfát nagyobb mértékű jelenlétét igazolja a mészlepedékes csernozjom talajon. Eredményeim alapján megállapítottam, hogy a növény által felvehető szulfát-S tartalmat mészlepedékes csernozjom talajon a 0,016M KH2PO4 kivonószer jellemzi a legjobban, amit szorosan követ a KCl-SO42−-S és a növény kénfelvétele közötti kapcsolat. A tartamkísérlet talajszelvényeiben, a 0-100 cm-es mélységet elemezve több esetben szulfátfelhalmozódási zónát állapítottam meg a 40-70 cm közötti mélységben, amelyet mind az 1M KCl talajkivonat, mind a 0,016M KH2PO4 talajkivonat szulfáteredményei igazoltak. A szulfát koncentrációjának mélységi növekedése a nagyobb műtrágyaadagú, N200P140K160 kezelésben volt nagyobb mértékű. Megállapítottam, hogy a talaj szerves S-tartalmának mobilizálásában nagy szerepet játszó aril-szulfatáz aktivitása 2018 és 2019 években a búza tenyészidőszakát követve áprilistól júniusig fokozatosan csökken és az aktivitás fordítottan arányos volt a növekvő adagú NPK műtrágya kezelésekkel. Tenyészedényes kísérletben mészlepedékes csernozjom talajon tavaszi búza jelzőnövényt alkalmazva vizsgáltam az eltérő adagú és eltérő N:S arányú (N:S=1:0,2; 1:0,25; 1:0,5) N- és S-tartalmú műtrágyák hatásait kedvező és kedvezőtlen vízellátás mellett. A kísérlet eredményei alapján megállapítható volt, hogy kedvezőtlen vízellátás mellett termesztett búza a szárazságstressz hatására már virágzás idején visszamaradt a növekedésben, aminek következtében jelentősen, akár 70%-al csökkenhet a termés mennyisége. Ekkor a növekvő kénellátás hatására a növény által felvett S mennyisége többnyire csökkent, a felvett kén kisebb része épült be a szerves vegyületekbe és inkább a szulfát mennyiségének a növekedése volt a jellemző. A növekvő N, S arányú kezelések közül a legnagyobb szemtermést az adott kísérleti körülmények között a legnagyobb kénarányú (N/S=1:0,5) kezelés alkalmazása mellett kaptam. Tenyészedényes kísérletben mészlepedékes csernozjom és humuszos homoktalajon elemeztem, hogy a szulfát (SO42−-S) és tioszulfát (S2O32−-S) tartalmú műtrágyák, és az eltérő N:S arányban (N:S=1:0,2; 1:0,5; 1:1) alkalmazott nitrogén- és kéntartalmú kezelések hogyan befolyásolják a tavaszi búza növekedését, termését, tápanyagfelvételét. Bizonyítottam, hogy a vizsgált humuszos homok és mészlepedékes csernozjom talajokon termesztett tavaszi búza termésmennyisége a szulfát és tioszulfát formájú kénkezelésekben nem különbözött. Humuszos homoktalajon a tavaszi búza fejlődése során és a szemtermésben is a szulfát kénforma alkalmazása mellett igazoltam nagyobb S-tartalmat, ami bizonyítja, hogy a tioszulfát kénszolgáltató képessége a homokon kisebb intenzitású. A mészlepedékes csernozjom talajon termesztett tavaszi búza kéntartalma a kezdeti növekedési fázisban és virágzáskor is a szulfát kénformájú kezelésekben volt nagyobb, azonban a szemtermés S-tartalma már nem különbözött az eltérő kénformájú kezelésekben. Kulcsszavak: kénellátottság, talaj-növény rendszer, tartamkísérlet, tenyészedényes kísérlet Abstract Our research aimed to evaluate the effect of NPK fertilization and irrigation on the variation of certain elements of sulphur turnover in winter wheat production in a longterm fertilization experiment established in 1983 at the University of Debrecen, Hungary, taking into account that between 1983 and 2009, phosphorus was supplemented with superphosphate, so increasing phosphorus rates also meant increasing doses of sulphur supplementation. From 2010 to 2018, phosphorus was supplemented with monoammonium dihydrogen phosphate, so the sulphur supply of the experimental area was discontinued. With this information, in 2017-2018 the effect of increasing doses of NPK fertilization and irrigation was studied on the growing parameters, nutrient content and soil sulphur forms in a wheat production system without sulphur supply. In 2019, phosphorus was again applied as superphosphate, so we could analyse how the applied CaSO4 is utilised in the year of application and how the studied parameters are modified as a result of this. In the long-term fertilization experiment, after the 2010-2016 period without sulphur supply, in 2017-2018 sulphur deficiency was confirmed in control and the treatments with NPK fertilization, based on the S-content and N/S ratio of wheat grain. It was also established that a significant part of the absorbed S was not incorporated into organic compounds but accumulated as sulphate in plant tissues. In 2019, in the year of superphosphate application, the S content of wheat was verifiably increased, the N/S ratio and the ratio of organic and sulfate-S fractions were improved and the 1M KCl; 0.01M CaCl2 and 0.016M KH2PO4 soluble sulfate-S content of the soil was significantly increased. The plant-available sulphate-S content in calcareous chernozem soils was best characterized by the 0.016M KH2PO4 extractant. Based on our experiments, at depths of 0-100 cm a sulphate accumulation zone was found between 40 and 70 cm in the case of 1 M KCl and 0,016 M KH2PO4 soluble sulfate-S content. The activity of the aryl-sulphatase enzyme, which plays a major role in the release of sulphur from the organic bond gradually decreased from April to June. An inversely proportional correlation was observed between the activity of the enzyme and increasing fertilizer application rates. The effect of N and S fertilizers at different rates and different N:S ratios (N:S = 1:0.2; 1:0.25; 1:0.5) under favourable and unfavourable water supply conditions were investigated in a pot experiment with spring wheat on calcareous chernozem soil. Under pot experiment conditions drought stress caused a significant biomass depression at the flowering stage of spring wheat, which can reduce yields by up to 70%. The adverse effect is confirmed by the significant reduction in harvest index and by the accumulation of absorbed S as sulphate instead of incorporation into organic compounds. On calcareous chernozem soil, the best grain yield was obtained using the N/S=1:0.5 ratio. The effect of sulphate and thiosulphate fertilizers and nitrogen and sulphur treatments applied in different N:S ratios (N:S=1:0.2; 1:0.5; 1:1) on the growth, yield and nutrient uptake of spring wheat was analysed in a pot experiment on calcareous chernozem and humus sandy soils. There was no difference in yield between the effect of the two S-forms. In chernozem soil, the S-content of wheat grain also did not differ under the effect of different sulphur forms. On sandy soil, significantly higher S-content was found during spring wheat development and in grain when sulphate form was applied, which proves that the sulphur supply capacity of thiosulphate is less intense on sandy soil. Keywords: Sulphur supply, soil-plant system, long-term field experiment, greenhouse pot experiment
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Degradálódott szikes gyepek rekultivációs lehetőségeinek és zsombékmező jellemzőinek feltárása Karcag környékén
    Varga, Krisztina; Csízi, István; Kerpely Kálmán Növénytermesztési- és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    DEGRADÁLÓDOTT SZIKES GYEPEK REKULTIVÁCIÓS LEHETŐSÉGEINEK ÉS ZSOMBÉKMEZŐ JELLEMZŐINEK FELTÁRÁSA KARCAG KÖRNYÉKÉN Készítette: Varga Krisztina ÖSSZEFOGLALÁS (MAGYAR NYELVEN) 2017 és 2020 között végeztem a vizsgálataimat a Debreceni Egyetem, Agrár Kutatóintézetek és Tangazdaság, Karcagi Kutatóintézet kezelésében lévő, extenzíven művelt, szolonyec talajadottságú gyepen: egy túllegeltetett, egy alulhasznosított, valamint egy zsombékos területen. Célkitűzéseim a vizsgálattal kapcsolatban az alábbiak voltak: - Túllegeltetett, szolonyec talajadottságú ősgyep rekultivációs lehetőségeinek pontosítása és a növényállomány szerkezet fluktuációjának vizsgálata. - Alulhasznosított szolonyec talajadottságú ősgyepen különböző használati módok hatásának vizsgálata, továbbá a szén-dioxid-emissziónak és a talajnedvesség változásainak műszeres nyomon követése. - A mikrorelief viszonyok és az alulhasznosítás következtében több, mint három évtized óta fejlődő zsombékmező morfometriai adatainak pontosítása, adatbázis létrehozása. Az 1. kísérletemben, a túllegeltetett cickafarkos-füves szikes puszta gyeptársulásban, különböző tápanyagszintek (0 t/ha, 20 t/ha, 40 t/ha) és vetőmag dózisok (0 kg/ha, 20 kg/ha, 40 kg/ha) segítségével terveztem rekultiválni a leromlott gyepterületet. Továbbá évi egyszeri kaszálással hasznosítottam a kerítéssel elzárt területeket. Felmértem Balázs-féle kvadrátmódszerrel a növények borítását, megmértem a növények magasságát. A felmért növényeket csoportosítottam és elemeztem Barcsák-féle takarmányozási szempontok alapján, valamint a Borhidi-féle Szociális Magatartási Típusok (SBT) ökológiai mutató alapján. Megállapítottam a kísérletben a degradáció mértékét. A Karcagi Kutatóintézet akkreditált laboratóriumában növényvizsgálatok történtek a szárazanyaghozam, valamint a nyersfehérje hozam tekintetében. A túllegeltetett gyeptársulásnál, a 4 éves legeltetés kizárás, s kaszáló hasznosításra való áttérés következtében rekultivációs eredményként megállapítottam, hogy szignifikánsan nőtt az értékes gyepalkotók részaránya a növényállomány szerkezetben, s jelentősen csökkent a degradációs fok. A továbbra is túllegeltetett gyepterületeken a degradációs fok kritikus értékeket ért el, s az állatok egészségét veszélyeztető feltétlen gyomok tömegesen jelentek meg. Eredményeim alapján sikeres rekultivációs megoldás a degradáció csökkentésére a drasztikus használati mód megváltoztatása lehet, azaz kaszálásra váltás, mely csökkenti a felszaporodó feltétlen gyomok borítását is. A 2. kísérletemben, az alulhasznosított ecsetpázsitos szikes rét gyeptársulásban, zéró, mulcs, kaszáló és rét hasznosítási módok összehasonlítását végeztem. Felmértem Balázs-féle kvadrátmódszerrel a növények borítását, megmértem a növények magasságát. A felmért növényeket csoportosítottam és elemeztem Barcsák-féle takarmányozási szempontok alapján, valamint a Borhidi-féle Szociális Magatartási Típusok (SBT), vízigény (WB), továbbá nitrogénigény (NB) ökológiai mutatók alapján. Megállapítottam a kísérletben a degradáció mértékét. A területen megvizsgáltam a szén-dioxid-kibocsátás mértékét, továbbá a talajhőmérsékletet, és a talajnedvességet is vizsgáltam. A 11. éve alulhasznosított gyeptársulás vizsgálata során, a zéró hasznosítási mód esetén mértem a pázsitfüvek borításának a szignifikánsan legmagasabb értékeit. A réthasznosítási mód esetén viszont a feltételes gyomok, köztük számos gyógyhatású növény, legnagyobb borítása volt statisztikailag kimutatható. A szén-dioxid-emisszió értékei minden mérési időpontban a zéró hasznosítás esetén voltak igazolhatóan a legmagasabbak, jelezve a parlagon hagyott gyepek potenciális veszélyforrását a klímaváltozás elleni küzdelemben. A szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére a réthasználat kezelés javasolható. Az alulhasznosítás és a zsombékgiliszta tevékenysége következményeképpen, három évtizede fejlődő, ecsetpázsitos szikes rét gyeptársulású, zsombékmezőn vizsgáltam a zsombékok magasságát, valamint övméretét. Továbbá megállapítottam egy hektár zsombékmezőn található zsombékok számát. Mivel a környezetvédelmi előírások miatt óvni kell a gyepeken található, gazdálkodást akadályozó zsombékmezőket, hiánypótló adatokat szolgáltattam vizsgálataimmal ezen témakörben. Kulcsszavak: degradálódott gyep, cönológiai vizsgálatok, degradáció, szén-dioxid-emisszió, zsombék, méretbeli vizsgálatok ÖSSZEFOGLALÁS (ANGOL NYELVEN) Between 2017 and 2020, I conducted my studies on an extensively cultivated grassland with Solonyec soil conditions: an overgrazed, an underutilized and a shrubby area, managed by the University of Debrecen, Institutes for Agricultural Research and Educational Farm, Karcag Research Institute. My objectives were for the study: - To clarify the possibilities of recultivation of overgrazed grassland with saline soil conditions and to investigate the fluctuation of the vegetation structure. - To investigate the impact of different land-use types on underutilised grassland and to monitor instrumentally carbon-dioxide-emissions and soil moisture changes. - The result of microrelief conditions and underutilization is the clarification and creation of a database of the morphometric data of the tussock, which has been developing for more than three decades. In my 1st experiment, I planned to recultivate the degraded grassland in an overgrazed grassland using different nutrient levels (0 t/ha, 20 t/ha, 40 t/ha) and seed doses (0 kg/ha, 20 kg/ha, 40 kg/ha). Furthermore, I used the fenced-off areas by mowing once a year. I measured plant cover with the Balázs quadrat method and measured plant height. I grouped and analysed the surveyed plants according to Barcsák's forage criteria and Borhidi's Social Behaviour Types (SBT) ecological index. I determined the degree of degradation in the experiment. Plant tests were carried out at the accredited laboratory of the Karcag Research Institute for dry matter yield and crude protein yield. The recultivation results of the overgrazed grassland community, the exclusion of 4 years of grazing and the change to mowing, showed a significant increase in the proportion of valuable grassland components in the plant stand structure and a significant decrease in the degree of degradation. The degree of degradation reached critical values in the still overgrazed grassland areas, and uncontrolled weeds, which are a threat to animal health, appeared in abundance. Based on my results, a successful recultivation solution to reduce degradation may be a drastic change of use, i.e. a change to mowing, which also reduces the cover of the overgrowing uncontrolled weeds. In my 2nd experiment, I compared zero, mulch, mowing and meadow utilization in an underutilized grassland. I assessed plant cover using the Balázs quadrat method and measured plant height. The surveyed plants were grouped and analysed according to Barcsák's forage criteria and Borhidi's Social Behaviour Types (SBT), water demand (WB) and nitrogen demand (NB) ecological indicators. I determined the extent of degradation in the experiment. I also investigated the rate of carbon-dioxide-emission in the field, soil temperature and soil moisture. I measured the significantly highest values of the graminaceous plant cover in the 11th year underutilized grassland under the zero utilization mode. In contrast, the highest cover of conditional weeds, including several medicinal plants, was statistically detectable in the meadow utilization mode. Carbon-dioxide-emission values were demonstrably highest for zero tillage at all measurement times, indicating the potential threat of underutilized grassland in the fight against climate change. Meadow management is proposed to reduce carbon-dioxide-emissions. As a consequence of under-utilization and tussock worm activity, I investigated the height and belt size of sedges in a three-decade-old tussock meadow. Furthermore, I determined the number of tussockss per hectare of tussock meadow. Due to environmental protection regulations, tussocks on grasslands that hinder farming must be protected, I have provided missing data on this topic. Keywords: degraded grassland, coenological studies, degradation, carbon dioxide emission, tussocks, dimensional tests
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Növényi alapanyagok beltartalmi paramétereinek hatása a sörök minőségi jellemzőire
    Alexa, Loránd; Czipa, Nikolett; Kerpely Kálmán Növénytermesztési- és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Növényi alapanyagok beltartalmi paramétereinek hatása a sörök minőségi jellemzőire - absztrakt Az elmúlt évtizedben Magyarországon is fellendült a kisüzemi sörfőzés, mely tulajdonképpen az Egyesült Államokban az 1960-as években elindult sörforradalomhoz hasonló változásokat hozott, mely végül az említett kisüzemek mellett a nagy söripari konszerneknél is a termékfejlesztés intenzitásának növelését követelte meg, mely a piacon elérhető termékpaletta nagymértékű bővülésében nyilvánul meg. A sörkészítéshez felhasználható anyagok sokfélesége a változatos érzékszervi jellemzők mellett a sörök beltartalmi értékére is hatással van, többek között olyan egészségvédő komponensek koncentrációjára, mint az antioxidáns hatású vegyületek, vitaminok és ásványi anyagok. Kutatásom során 74 db kereskedelmi forgalomból származó, összesen 9 típusba sorolható sör, valamint 71 db saját készítésű, tízféle gyümölcslével ízesített ale típusú sör, 8 db saját készítésű, zabmaláta alapú sör, és 5 db csokoládéval és kávéval ízesített stout sör polifenol- és flavonoid-tartalmát, C-vitamin tartalmát, ásványianyag-tartalmát, színét, keserűségét és savasságát vizsgáltam. Az eredmények alapján megállapítható, hogy a különböző alapanyagok és ízesítő anyagok alkalmazásával jelentősen növelhető a sörök táplálkozás-élettani értéke. A barna söröket általánosan magasabb polifenol- és flavonoid-tartalom jellemzi, mint a világos söröket, mely elsődlegesen a malátagyártás során alkalmazott hőkezelésnek köszönhető. A gyümölcslevek hozzáadása is növelte az ale típusú sörök polifenol- és flavonoid-tartalmát, azonban az étcsokoládé, illetve a kávé hatása a stout sörökben fellelhető antioxidánsok koncentrációjára kiemelkedő. A zabmaláta, mint alternatív alapanyag alkalmazása jelentősen megnövelte a minták ásványianyag-tartalmát, különös tekintettel a mangán és a cink koncentrációjára. A kereskedelmi söröket a vizsgált paraméterek alapján 85,1%-ban sikerült helyesen sörtípusokba sorolni lineáris diszkriminancia analízis segítségével, mely arra enged következtetni, hogy a vizsgált paraméterek bővítésével a módszer alkalmas lehet az egyes sörtípusok elkülönítésére. Emellett a korreláció analízis eredményei alapján megállapítható, hogy a sörökben fellelhető makroelemek koncentrációja egymással pozitívan korrelál. Kulcsszavak: Sör; növényi alapanyag; beltartalom; antioxidáns; ásványi anyag Effect of different materials of plant origin on the quality parameters of beer – abstract The production of craft beers has grown remarkably, causing changes similar to the ongoing Craft Beer Campaign in the USA since the 1960s. Besides these small facilities mentioned before, this tendency has demanded the increase in the product development of the biggest international breweries too, which ended up in an extended product range on the market. Besides the various organoleptic characteristics, the diversity of the applicable raw materials has an effect on beers’ nutritional parameters too, such as the concentration of compounds with potential health benefits, for instance antioxidant compounds, vitamins and minerals. In the present study, I have analysed total polyphenol content, flavonoid content, vitamin C content, mineral content, colour, bitterness and acidity of 74 commercial beer samples which could be classified into 9 types, 71 homemade ale beers flavoured by the juices of 10 fruit species, 8 homemade oat-based beers, and 5 stout beers flavoured by chocolate and coffee. Based on the results, the application of different raw materials and flavouring agents can increase the nutritional value of beers significantly. Dark beers show higher polyphenol and flavonoid content than the pale beers due to the heat treatment applied during the malting process. The addition of fruit juices also increased the polyphenol and flavonoid content of ale beers, but the addition of dark chocolate and coffee to stout beers caused an extremely remarkable increase in the concentration of antioxidants found in the samples. The application of oat malt as an alternative primary ingredient increased the mineral content of the samples significantly, especially their manganese and zinc content. Based on the linear discriminant analysis carried out on the results of the commercial beers, 85.1% of the samples could be correctly classified into the 9 beer types on the basis of the analysed parameters, which allows us to conclude that the analysis of more compounds could develop this method to classify the beer samples properly. Moreover, there is a positive correlation between the macro elements found in beer samples based on the correlation analysis. Keywords: Beer; materials of plant origin; nutritional parameters; antioxidants; minerals
  • TételSzabadon hozzáférhető
    A kukorica hibridek főbb értékmérő tulajdonságainak vizsgálata és értékelése szántóföldi tartamkísérletben
    Illés, Árpád; Nagy, János; Kerpely Kálmán Növénytermesztési- és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar::Földhasznosítási, Műszaki és Precíziós Technológiai Intézet
    Absztrakt Napjainkban a növénytermesztés eredményességének növelése elengedhetetlen a növekvő népesség élelmezésének biztosítása érdekében. A termőterület növelésének lehetősége korlátozott. Egyre kisebb rendelkezésre álló területen kell megtermelnünk a megnövekedett népesség számára szükséges élelmiszert, takarmányt és ipari alapanyagot. A mezőgazdasági kutatások során a szántóföldi tartamkísérletek lehetőséget biztosítanak a termesztés során alkalmazott agrotechnikai műveletek, és az általuk kifejtett hatások hosszútávú elemzésére és összehasonlítására. A vizsgálatomnak helyet adó tartamkísérletet 1983-ban hozta létre Prof. Dr. Nagy János, és 40 éve változatlan paraméterekkel, azonos tápanyagutánpótlási rendszerrel, helyszínnel, talajműveléssel és agrotechnikával folytatódik. A kukorica esetében öt fontos fenológiai fázist használtam a vizsgálathoz - négy levél (V4), hat levél (V6), nyolc levél (V8), tizennegyedik levél (V14) és nővirágzást (R1). A hőösszegek a mintavétel időpontjában eltérőek voltak. Vizsgálataim során meghatároztam a Lipidperoxidáció (LP) mértékét, az Aszkorbát-peroxidáz (APX) aktivitását az abszorbancia csökkenésének mértékével, továbbá a szuperoxid-dizmutáz (SOD) aktivitását is meghatároztam. Kutatásomban elemeztem a különböző termés paramétereket (fehérje, olaj, keményítő, szemnedvesség) NIR készülékkel. Kutatásom során megállapítottam, hogy az évjárat hatás elemzés eredményei alapján a hibridek és tápanyagszintek átlagában 2020-es tenyészévben az APX aktivitása V4 és R1 fenológiai fázis között 2,01 egységet csökkent. Ezzel ellentétesen 2019-es tenyészévben 4,56 egységgel nőtt, V4 és R1 fenológiai fázis között. Vizsgálataim során megállapítottam, hogy a lipidperoxidáció és SOD aktivitása csökkent a fenológiai fázisokban. Az APX aktivitása V4 fenológiai fázisról V6 fenológiai fázisra kismértékben (0,5) növekedett, majd V8 fenológiai fázisra jelentősen 3,1 egységgel csökkent. A tenyészidőszakon belül, a fontos fenológiai fázisokban így a V14 fenológiai fázisban, az egyes markerfolyamatok vizsgálata, mint például az APX és LP mértékének elemzése adhatja a legpontosabb képet a kukoricanövényeket érő fiziológiai folyamatokról, ezen keresztül egészségi állapotáról. A tartamkísérletek adatait értékelve megállapítottam, hogy a legkisebb APX aktivitást a kontroll parcella átlagértékei mutattak, legnagyobb értéket NPK 5 tápanyaszinten 9,14 egységgel mértem. A nitrogén műtrágya szinteken alapuló korrelációsanalízis kimutatta, hogy a szemtermés szignifikánsan korrelált az APX aktivitásával és a lipidperoxidáció mértékével, azonban nem korrelált a SOD aktivitással. N-dózis tartamkísérletben végzett vizsgálataim alapján megállapítottam, hogy a FAO 490 hibrid esetében az APX aktivitása kontroll és provokatív magas 300 kg/ha nitrogén tápanyagszinten (N5) magasabb volt, mint az N2 tápanyagszinten. Az eltérés kontrollhoz képest 13 %-kal magasabb, N5-höz képest pedig 11 %-kal. Az eredmények bizonyítják a 120 kg/ha nitrogén dózis kedvező hatását. Abstract Nowadays, increasing the of productivity crop production is indispensable in order to provide food for the increasing global population. Production area can be extended to a limited extent. The food, feed and industrial base materials needed by the increased population must be produced on a constantly shrinking area. Agricultural research and long-term field experiments provide an opportunity to perform long-term analyis and comparison of agrotechnical operations carried out during crop production, as well as their impacts. The long-term experiment that my analyses are based on was established by Prof. Dr. János Nagy in 1983. Since then, the experiment has been active for 40 years with unchanged parameters, the same nutrient replenishment system, location, tillage and agrotechnics. I used five main phenological phases of maize for my analysis: four-leaf (V4), six-leaf (V6), eight-leaf (V8), fourteen-leaf (V14) and silking (R1) phase. The measured heat sum values were different at the time of sampling. During my analyses, I determined the extent of lipid peroxidation (LP), and the ascorbate peroxidase (APX) activity with the extent of absorbance reduction, as well as the superoxide-dismutase (SOD) activity. In my research, I analysed various yield parameters (protein, oil, starch content and grain moisture) using a NIR instrument. Based on the results of the crop year effect analysis, I concluded that APX activity decreased by 2.01 units between the phenological phases V4 and R1 in the 2020 cropping year, averaged over the examined hynrods and nutrient levels. In contrast, it increased by 4.56 units between the phenological phases V4 and R1 in the 2019 cropping year. During my analyses, I found that lipid peroxidation and SOD activity decreased during the phenological phases. The APX activity increased slightly (0.5) from phenological phase V4 to V6 and decreased significantly by 3.1 units by phenological phase V8. Within the growing season, in important phenological phases such as the V14 phenological phase, the analysis of marker processes such as APX and LP can give the most accurate picture of the physiological processes affecting maize plants and thus their health. Evaluating the data of the long-term experiments, I found that the lowest APX activity was shown by the average values of the control plot, with the highest value at the NPK 5 nutrient level of 9.14 units. Correlation analysis based on nitrogen fertiliser levels showed that grain yield was in a significant correlation with APX activity and lipid peroxidation rate, but not with SOD activity. Based on my examinations in the N-dose long-term experiment, I found that the APX activity of the FAO 490 hybrid was higher at control and the provocative high 300 kg/ha nitrogen nutrient levels (N5) than at N2 nutrient levels. The difference was 13 % higher compared to control and 11 % higher compared to N5. The obtained results demonstrate the beneficial effect of the 120 kg/ha nitrogen dose.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    A kukorica hibridek növényfiziológiai változásainak hatása a növényi egészségre
    Bojtor, Csaba; Marton L., Csaba; Kerpely Kálmán Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    A kukorica hibridek növényfiziológiai változásainak hatása a növényi egészségre A kukorica (Zea mays L.) napjaink egyik elsődleges termesztett növénykultúrája, amelynek a termés mennyiségi és minőségi növelése kiemelt fókuszterület a világon. A növénytermesztési gyakorlatban a klímaváltozékonyság fokozódásával előtérbe kerül a precíziós gazdálkodás, amely az okszerű tápanyagutánpótláson keresztül képes biztosítani a magas és kiváló minőségű terméshozamokat. Ezáltal pedig az esszenciális tápelemek megfelelő mértékű növényi hozzáférhetősége segíti elő a növényi egészség kialakulását és fenntartását, közvetve és közvetlenül is hozzájárulva a termés mennyiségi és minőségi maximalizálásához. A kukorica szárazanyagbeépülésének és tápelemfelvételének komplex értékeléséhez a főbb fenológiai fázisokban (V4, V8, VT, R6) vizsgáltam a különböző vegetatív és generatív növényi részek jellemzőit a Debreceni Egyetem Látóképi Növénytermesztési Kísérleti Telepén beállított multifaktoriális nitrogéntrágyázási tartamkísérletben. Kutatási eredményeim alapján igazoltam a növekvő N-trágyázás káliumfelvételt növelő hatását. A legnagyobb mértékben az N4 (240 kg*ha-1 N) kezelés növelte 45 %-kal (12392 mg/kg K) a kontrollhoz képest a vizsgált évek átlagában, azonban mindegyik kezelés legalább 20 %-os koncentrációnövekedést eredményezett. A növekedés a 2019-es, jobb csapadékellátottságú évjáratban volt nagyobb mértékű, +4082 mg/kg többlet felvett káliumot eredményezve. Megállapítottam a növekvő N-trágyázásnak a kén akkumulációt fokozó hatását a vegetatív növényi részekben és a termésben egyaránt. A szár és a levél kéntartalmának változásában a növekvő nitrogénellátottság átlagosan 20 – 27 %, valamint 38 – 54 % közötti növekedést eredményezett, a legnagyobb mértékben az N4 kezelés esetében (+328 mg/kg és +800 mg/kg). A szemtermés kéntartalmára kiemelten pozitív hatást a magas nitrogéndózisok (N3 és N5 kezelések) gyakoroltak, 18 % és 15 %, vagyis 157,8 és 125,7 mg/kg felvett többlet kéntartalmat eredményezve. Az eredményeim alapján a növekvő nitrogéntrágyázás makro-, mezo- és mikroelem akkumulációra gyakorolt hatásai segítséget nyújtanak a termelőknek a nitrogéntrágyázás melletti kiegészítő műtrágyakezelések mértékének és szükségességének, valamint a műtrágya összetételének meghatározásában. A növény fejlődése szempontjából meghatározó fejlődési stádiumokban végzett mintavételezés, valamint az abból nyert adatok az értékelést követően a kukorica üzemi tápanyagellátását segítő döntéstámogató rendszerek alapadatbázisaként hasznosíthatók, hozzájárulva a precíziós tápanyagutánpótlás hatékony, rendszerszintű fejlesztéséhez és kivitelezéséhez. Plant health effects of the crop physiological changes of maize hybrids Maize (Zea mays L.) is one of the most important crops grown around the world and increasing the quantity and quality of its yield is a major focus in crop production. Precision farming, which can ensure high yields and high-quality yields through precision nutrient replenishment, is coming to the fore in crop production practices, as climate variability increases. The adequate availability of these essential nutrients for plants promotes the establishment and maintenance of plant health, contributing directly and indirectly to maximizing yield quantity and quality. For the complex evaluation of dry matter accumulation and nutrient uptake of maize, vegetative and generative parts of the plant were analysed in the main phenopases (V4, V8, VT, R6) in a multifactorial nitrogen fertilization experiment at the Látókép Crop Production Experimental Site of the University of Debrecen. Based on my results I confirmed the potassium uptake enhancing effect of increasing nitrogen fertilisation. The N4 (240 kg*ha-1 N) treatment increased potassium the most (45% - 12392 mg/kg K) compared to the control, each treatment resulting in at least a 20 % increase in concentration. The increase was higher in 2019, a year with more favourable rainfall characteristics, resulting in +4082 mg/kg of additional potassium uptake. I have demonstrated the effect of increasing nitrogen fertilisation on enhancing sulphur accumulation in both the vegetative parts of the plant and in the yield. On average, increasing nitrogen supply resulted in an increase in stem and leaf sulphur content of between 20 and 27 % and between 38 and 54 %, respectively, with the highest increases observed in the case of the N4 treatment (+ 328 mg/kg and + 800 mg/kg). High nitrogen doses (N3 and N5 treatments) had a particularly positive effect on grain sulphur content, with an increase of 18 and 15 %, or 157.8 and 125.7 mg/kg, respectively, of additional sulphur uptake. My results suggest that the effects of increasing nitrogen fertilisation on macro-, secondary- and micro-nutrient accumulation will assist producers in determining the need for additional fertiliser treatments in addition to nitrogen fertilisation and fertiliser composition. Sampling at development stages crucial for plant development and the resulting data, once evaluated, can be used as a baseline database for decision support systems for on-farm nutrient supply in maize, contributing to the efficient, system-wide development and implementation of precision nutrient supply.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Csicsóka (Helianthus tuberosus L.) fajták és ökotípusok vizsgálata zöld biomassza hasznosítás céljából
    Kaszás, László; Hodossi, Sándor; Domokos-Szabolcsy, Éva; Kerpely Kálmán Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Csicsóka (Helianthus tuberosus L.) fajták és ökotípusok vizsgálata zöld biomassza hasznosítás céljából A csicsóka (Helianthus tuberosus L.) szakirodalmi leírásait összevetve gyakorlati alkalmazásával ellentmondások láthatóak. A hazai és nemzetközi szakirodalom egyaránt dicséri a növényt és vetésforgóba illesztését határozottan javasolja, azonban termesztése nem terjedt el. A szakirodalom kettős hasznosíthatóságát a tenyészidőszak végi nagy termőképességű gumóival, valamint elszáradt hajtásainak hőenergia nyerési célra történő égetésével magyarázza. A biofinomításon belül a zöld biofinomítás a friss növényi biomasszára alapoz. Az integráló szemléleten alapuló rendszer az eddigi ismereteinkre épít szem előtt tartva a gazdaságosság, a környezettudatos- és körforgásos gazdálkodás irányelveit. Ezen gondolaton tovább haladva kutatásom és dolgozatom a csicsóka, mint ipari növény, a zöld biofinomítás koncepciójába való beillesztését veti fel lehetőségként. Munkánk során hét, különböző földrajzi helyről származó csicsóka fajtát/ökotípust vizsgáltunk extenzív körülmények között. Megállapítottuk, hogy a hazai extenzív körülmények között, öntözés nélkül, a csicsóka regenerációs képességét figyelembe véve, két alkalommal biztonsággal lehet zöld biomasszát betakarítani nedves frakcionálási célokra. A csicsóka zöld biomassza zöld biofinomításban történő hasznosítása kapcsán elsőként alkalmaztunk mikrohullámú koagulálást, a termális koagulálás lehetőségeként, levélfehérje koncentrátum (LFK) előállítás céljából. Legalább 20 m/m% és legfeljebb 35 m/m% nyersfehérje tartalmú LFK-t állítottunk elő a vizsgált fajták/ökotípusok figyelembevételével. Összesen 84 db fitokémiai komponenst azonosítottunk a csicsóka zöld biomassza frakcióiban. A vizsgálatba bevont csicsóka fajták/ökotípusok rost, LFK és barnalé frakcióinak fitokémiai összetétel minőségében elhanyagolható különbséget tapasztaltunk a fajtákra/ökotípusokra nézve. Ezzel együtt elsőként mutattunk ki a flavonoidokon belül nagy számban metoxi-hidroxiflavonokat, valamint izorhamnetin és izokvercetin glükuronid-származékot frakcionált csicsóka zöld biomasszából, melyeket korábban még nem írtak le a növény zöld biomassza eredetű frakcióiból. Kulcsszó: csicsóka, zöld biofinomítás, levélfehérje koncentrátum Study of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) cultivars and ecotypes for green biomass utilization A comparison of the descriptions of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) in the literature reveals inconsistencies in its practical application. Both national and international literature praises the crop and strongly recommends its incorporation into crop rotation, but its cultivation has not been widespread. The literature attributes its dual use to its high yielding tubers at the end of the growing season and the burning of its dead shoots for heat energy. Within biorefining, green biorefining relies on fresh plant biomass. The system is based on an integrative approach, building on what we know so far, while keeping in mind the guidelines of economy, environmental and circular farming. Taking this idea further, my research and thesis consider the possibility of integrating Jerusalem artichoke as an industrial crop into the concept of green biorefinery. In our work, we studied seven varieties/ecotypes of Jerusalem artichokes from different geographical locations under extensive conditions. We found that under domestic extensive conditions, without irrigation, and considering the regeneration capacity of Jerusalem artichokes, it is safe to harvest green biomass for wet fractionation on two occasions. For the utilization of green biomass from Jerusalem artichokes in green biorefinery, microwave coagulation was used for the first time as an alternative to thermal coagulation to produce leaf protein concentrate (LPC). LPC with a minimum crude protein content of 20 m/m% and a maximum crude protein content of 35 m/m% was produced considering the varieties/ecotypes studied. A total of 84 phytochemical components were identified in the green biomass fractions of Jerusalem artichokes. Negligible differences in the phytochemical composition quality of the fiber, LPC and brown juice fractions of the studied Jerusalem artichoke cultivars/ecotypes were observed. Together with this, we were the first to detect a high number of methoxy-hydroxy flavonoids within flavonoids and isorhamnetin and isocvercetin glucuronide derivatives from fractionated green biomass of Jerusalem artichoke, which have not been previously described from green biomass-derived fractions of the plant. Key words: Jerusalem artichoke, green biorefinery, leaf protein concentrate
  • TételSzabadon hozzáférhető
    A növényi tápanyagellátás értékelhetősége a precíziós mezőgazdaságban, különös tekintettel a nitrogénre
    Simkó, Attila; Veres, Szilvia; Kerpely Kálmán Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    A növényi tápanyagellátás a napjainkban alkalmazott agronómiai beavatkozások egyik legkritikusabb pontja. A N és Zn több növényfiziológiai folyamatban is részt vesz, azonban a növényen belüli hasznosulásuk jelentős mértékben függ az adott növény genetikai adottságaitól, a környezeti faktoroktól, vagy éppen az egymáshoz viszonyított arányuktól. A kutatásunk során célul tűztük ki több, eltérő kukorica (Zea mays L.) genotípus N és Zn hasznosítási hatékonyságának vizsgálatát, illetve a kísérleti kezeléseink hatását, a növényfiziológiai folyamtokra. További célunk volt olyan paraméterek azonosítása, melyek segítségével azonosíthatjuk a növényi stresszhatásokat, még azok szemmel látható tüneteinek megjelenése előtt. Vizsgálatainkat kontrollált és szabadföldi kísérletekben végeztük el több N és Zn adag alkalmazásával. A kísérletek első szakaszába 22 darab genotípust vontunk be, melyekből a kapott eredmények alapján kiválasztottuk az Armagnac, Fornad, Loupiac és P9903 genotípusokat, melyeket további kontrollált és szabadföldi kísérletekben vizsgáltunk. A laboratóriumi kísérletünkből jól használható paraméterek segítségével megfelelően tudtuk jellemezni a vizsgált genotípusokat N hasznosítási szempontból. A statisztikai elemzéshez használt Cluster analízis alapján az érzékeny csoportba soroltuk a Neffel, P9537, P9415, DK 440, P9074, DKC 4590, P9903, Occitan, NK Columbia, MV Olek, P0023 hibrideket. Míg a hatékony N hasznosítással jellemezhető csoportba került a Sushi, P0216, DKC 4490, NK Thermo, MV Margitta, Loupiac, Fornad, Renfor, MV Danietta, Armagnac és MV Illango. A csoportosítás alapját képző vizsgálatok eredményeit alátámasztották a további kísérleteink, mivel a különböző csoportba sorolt genotípusok eltérő módon reagáltak a kezeléseinkre, a paraméterek többségének tekintetében. A Zn adagolása nem befolyásolta a N felvételét, ellenben optimális N adag mellett több Zn felvételére voltak képesek a vizsgált növények. Optimális N szinten a hajtás és a gyökér összes cinktartalma 40,8 mg-mal magasabb volt, mint a csökkentett N szinten. Az optimálishoz képest eltérő Zn adagok, valamint az eltérő Zn adagolási módok jelentős növényélettani hatást nem váltottak ki, azonban az elemtartalom vizsgálat azt mutatta, hogy a növények képesek voltak még az ötszörösére emelt Zn adagot is felvenni, így az később termésminőség javító hatással bírhat. A 80 és 160 kg ha-1 N adagoknál 11,9%, és 8,13% terméskiesés alakult ki a 0 kg ha-1 adagokhoz képest. A N műtrágyázás elhagyása szignifikáns csökkenést eredményezett a legtöbb vizsgált paraméterben, ezért a N kijuttatás teljese mértékű elhagyása nem indokolt. Azonban az általunk vizsgált genotípusoknál már nem találtunk statisztikailag igazolható különbséget a 80 és 160 kg ha-1 N hatóanyag hatása között a termés mennyiség tekintetében. A kísérleteink eredményei alapján egyértelműen látszott, hogy alacsonyabb N szint mellett kevesebb klorofill-a és klorofill-b molekula volt megtalálható a mintákban. Ezzel párhuzamosan a klorofill-a/klorofill-b arány növekedett az alacsonyabb N szint hatására, ami arra a következtetésre ad okot, hogy a klorofill-b érzékenyebben reagált a N megvonásra, mint a klorofill-a. A klorofill-a és -b molekulák precíziós technológiák használatával történő megkülönböztetése, hasznos információt szolgáltathat a növények N utánpótlásának tervezésében és gyakorlatában is. Eredményeinket összefoglalva egyértelműen alátámasztottuk a genotípus, mint tényező jelentőségét a növénytermesztési rendszerekben. A kedvező N hasznosítással rendelkező kukorica genotípusok a jövőben fontos szerepet tölthetnek be az intenzív és extenzív szántóföldi növénytermesztésben is. Kulcsszavak: kukorica, klorofill, klorofill fluoreszcencia, nitrogén, cink Nutrient supply is one of the most critical points in agronomic interventions nowadays. N and Zn are take a part in several plant physiological processes, but their utilization in a crop depends significantly on the genetic characteristics of plant species, subspecies, environmental factors or their relative proportions to each other. In our research, we aimed to investigate the N and Zn utilization efficiency of several different maize (Zea mays L.) genotypes, and the effect of our treatments on plant physiological processes. Our further goal was to identify parameters that can be used to identify plant stress, before their visible symptoms are appeared. Our experimetns were performed with fully regulated and field conditions using multiple levels of N and Zn. At the first phase of our experiments, 22 genotypes were investigated. From them we selected Armagnac, Fornad, Loupiac and P9903 genotypes, which were examined in further controlled and field experiments. We were able to properly characterize the examined genotypes in terms of N utilization with the parameters from laboratory experiment. Based on the Cluster analysis, Neffel, P9537, P9415, DK 440, P9074, DKC 4590, P9903, Occitan, NK Columbia, MV Olek, P0023 hybrids were classified as sensitive. While Sushi, P0216, DKC 4490, NK Thermo, MV Margitta, Loupiac, Fornad, Renfor, MV Danietta, Armagnac and MV Illango were included in efficient N utilization group. These results were supported by our further experiments, because genotypes from different groups were responded differently to our treatments. Application of Zn did not affect the uptake of N, however, at optimal N level plants were able to absorb more Zn. At optimal N level, the total zinc content of the shoot and root was 40.8 mg higher than at the reduced N level. Zn levels differed from optimal level, as well as different Zn application methods did not cause significant physiological effects, however Zn content analysis showed that plants were able to absorb even a fivefold Zn dose, so it may have a positive effect on grain yield quality. At this time for the effect of 0 kg ha-1 11.9% and 8.13% yield loss was occured compared to the 80 and 160 kg ha-1 N levels. The omission of N fertilization resulted in a significant decrease in most of the studied parameters, therefore the complete omission of N application is not recommended. However, statistically significant difference between the effect of 80 and 160 kg ha-1 N in terms of grain yield was not found in case of examined genotypes. Based on the results it was clear that fewer chlorophyll-a and chlorophyll-b molecules were present in the samples from lower N levels. In parallel, the chlorophyll-a / chlorophyll-b ratio increased with N deprivation, suggesting that chlorophyll-b was more sensitive to N deprivation than chlorophyll-a. Distinguishing chlorophyll-a and -b molecules using precision technologies may also provide useful information in planing and practice of N supply during crop management. Summarizing our results, we clearly supported the importance of genotype as a factor in crop production systems. Maize genotypes with favourable N utilization may play an important role in intensive and extensive field crop production in the future. Keywords: maize, chlorophyll, chlorophyll fluorescence, nitrogen, zinc
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Különböző növényi vetőmagvak genetikai homogenitás vizsgálata tömegspektroszkópiai technológiával
    Bojté, Csilla; Tóth, Szilárd; Micsinai, Adrienn; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
    Gazdasági szempontból az első 4 legfontosabb kultúrnövényeink a kukorica, szója napraforgó és a búza termesztési szempontjából nélkülözhetetlen a kiváló minőségű vetőmag. A kutatás során mindegyik fajból 10 mintát elemeztünk, amelyek képi anyagai a dolgozatban megtekinthetők. A vetőmag minősítés feltételeit és minősítési paramétereket törvények, rendeletek írják elő, ezért a termelőknek és a vetőmag előállítóknak nagyon fontos a kétes eredetű vagy gyenge minőségű vetőmagok kiszűrése. A kutatás célja az volt, hogy kidolgozzunk egy új vizsgálati módszert (tömegspektrometriás módszer) a készülékek segítségével (MALDI-TOF és MALDI-TOF-TOF) kukorica, szója, napraforgó, búza vetőmagok genetikai homogentiás vizsgálatára, illetve, hogy mérésekkel igazoljuk a módszer alkalmazhatóságát. Ez a módszer egy speciális mátrixszal segített lézer deszorpciós/ionizációs módszer, amelynek segítségével a 4 növényifaj magjainak tartalékfehérjéit vizsgáltuk. A tömegspektrumokban megjelenő, különböző tömegszámú csúcsok (fehérjék) lehetővé teszik a marker fehérjék kiválasztását, illetve ezek nyomon követését, vizsgálatát a hibridekben. A MALDI-TOF és MALDI-TOF-TOF tömegspektrometriás módszer, nemcsak gyorsaságával, érzékenységével és eredményeivel bizonyult megfelelő módszernek, de az adatok elektronikusan is bármikor elérhetők, évekre visszatekinthetők és hordozhatok is. A mintákat különböző nemesítőházaktól kaptuk, eltérő, általuk elnevezett kódolással, melyeket megtartottunk és méréseknél is alkalmaztunk. A fajta nevet nem használhatjuk. A spektrumok a mérések útján nem átnevezhetők, így pár tételnél felismerhető a fajta neve, ezt jeleztük a fajta tulajdonosnak, aki engedélyezte az ilyen mérések publikálását. Kulcsszavak: MALDI-TOF, fehérjék, kukorica, búza, napraforgó, szója From an economic point of view, high-quality seeds are essential for the cultivation of our first 4 most important crops: maize, soybeans, sunflowers and wheat. In the course of the research, we analyzed 10 pieces of each species, the pictorial materials of which can be viewed in the dissertation. The conditions and certification parameters of seed certification are prescribed by laws and regulations, therefore it is very important for growers and seed producers to filter out seeds of dubious or poor quality. The aim of the research was to develop a new test method (mass spectrometric method) for the genetic homogeneity of maize, soybean, sunflower and wheat seeds using the devices (MALDI-TOF and MALDI-TOF-TOF) and to verify the applicability of the method. This method a special matrix-assisted laser desorption / ionization method, were used to study the reserve proteins of the seeds of 4 plant species. The peaks (proteins) with different mass numbers appearing in the mass spectra allow the selection of the marker proteins, as well as their monitoring and examination in the hybrids. The MALDI-TOF and MALDI-TOF-TOF mass spectrometry methods have proven to be a suitable method not only with their speed, sensitivity and results, but also the data can be accessed electronically at any time, and can be viewed and carried for years. The samples were obtained from different breeding houses, with different codings named after them, which were preserved and used for measurements. The variety name cannot be used. The spectra cannot be renamed through the measurements, so the name of the variety can be recognized for a few items, this has been indicated to the owner of the variety, who has authorized the publication of such measurements. Keyworlds: MALDI-TOF, proteins, soybean, maize, sunflowers, wheat
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Effect of some natural extracts on different quality parameters of lettuce (Lactuca sativa L.) varieties
    Abdulkhalq Yaseen, Arshad; Takács-Hájos, Mária; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem::Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar::Földhasznosítási, Műszaki és Precíziós Technológiai Intézet
    Abstract Improving plant quality and increasing the yield, using environmentally friendly products is essential for the human health and protect the environment. Our studies aimed to assess the possible role of some home-made plant extracts (Moringa leaf extract (MLE), Willow bark extract (W)) comparing to a manufactured extract (Bistep (B)) and combination of (W+B) in improving some quality parameters of lettuce (Lactuca sativa L.) grown under plastic tunnel in spring and glasshouse in autumn seasons. The used plant biostimulants {Willow (W), Bistep (B), Willow+ Bistep (B) and moringa leaf extract (MLE)} could help improving quality parameters as morphological parameters (head structure, head closing), mineral content (Calcium, Sodium, Sulphur, Iron and Manganese) and bioactive compounds (total polyphenols and vitamin C). Moringa leaf extract (6% MLE) was applied as a plant biostimulant which it could reduce nitrate content in lettuce cultivars grown under glasshouse in the autumn season by 20%, 15%, and 25%, depending on the lettuce cultivar. But this impact was less seen in spring season. This could be because moringa leaf extract has a stronger influence in cooler climates than in warmer climates. Bistep (B) plant biostimulant could also reduce nitrate levels in lettuce grown under plastic house in the spring season by 13%. However, using Willow bark extract (W) in the spring season increased the nitrate content by around 20%. Willow bark extract (W) can be used not only as a biofungicide, as many researchers recommend, but also as plant biostimulants to improve some physical quality parameters (head structure and head closing and head weight) in “Great Lakes” variety, vitamin C and magnesium content. Combining plant biostimulants could give better results in terms of improving some nutritional value in lettuce without affecting nitrate content than single applications. For example, Willow + Bistep (W+B) could increase the nutritional value of lettuce in terms of macronutrient content (calcium, phosphorus, magnesium, sodium, sulphur), micronutrient content (iron, manganese, and copper), and total polyphenols by about 10%. Lettuce grown in the spring produced higher physical and nutritional value than lettuce grown in the autumn. This was due primarily to environmental factors. Light intensity and duration were higher in the spring than in the autumn, and lettuce is a light-sensitive vegetable. Our recorded metrological data showed that the daily light duration in the spring season was approximately (11 to 15 hours), but in the autumn season was at about (9 to 11 hours). There was also a large variation among the lettuce cultivars. The "Great Lakes" variety produces larger head weight, greater mineral content (potassium, calcium, magnesium, sulphur, copper, manganese and iron) and chlorophyll content. In contrast, greater number of leaves, phosphorus content was found in "May King" and "Kobak" lettuce cultivars in spring and autumn seasons. The interaction of the factors mentioned (genetic, climate, and growing seasons) had a greater impact on physical parameters than bioactive compounds and mineral content. The interaction of Willow bark extract (W) and Willow + Bistep (W+ B) with the "Great Lakes" variety resulted in a significant improvement in head weight. The interaction of moringa leaf extract (MLE) with the "May King" variety led to a significant larger head diameter. The "Kobak" variety, when treated with moringa leaf extract (MLE), had better head closure than the other varieties. Keywords lettuce varieties (Lactuca sativa LINN), plant biostimulants, Moringa Leaf Extract (MLE), Willow bark extract (W), Bistep (B), quality parameters, growing seasons, growing area, bioactive compounds Absztrakt A növények minőségének javítása és a terméshozam növelése, környezetbarát termékek használata alapvető fontosságú az emberi egészség és a környezet védelme szempontjából. Vizsgálataink célja az volt, hogy felmérjük néhány házilag előállított növényi kivonat (Moringa levélkivonat (MLE), fűzfakéreg kivonat (W)) lehetséges szerepét egy előállított kivonattal (Bistep (B)) és a (W+B) kombinációjával összehasonlítva a tavasszal műanyag csőben, ősszel pedig üvegházban termesztett saláta (Lactuca sativa L.) egyes minőségi paramétereinek javításában. Az alkalmazott növényi biostimulátorok {Willow (W), Bistep (B), Willow+ Bistep (B) és moringa levélkivonat (MLE)} hozzájárulhattak a minőségi paraméterek, mint például a morfológiai paraméterek (fejszerkezet, fejzáródás), ásványi anyag tartalom (kalcium, nátrium, kén, vas és mangán) és bioaktív vegyületek (összes polifenol és C-vitamin) javításához. A Moringa levélkivonatot (6% MLE) növényi biostimulátorként alkalmaztuk, amely az őszi szezonban üvegházban termesztett salátafajták nitráttartalmát a salátafajtától függően 20%-kal, 15%-kal és 25%-kal tudta csökkenteni. Ez a hatás azonban a tavaszi szezonban kevésbé volt megfigyelhető. Ennek oka az lehet, hogy a moringa levélkivonat a hűvösebb éghajlaton erősebb hatást fejt ki, mint a melegebb éghajlaton. A Bistep (B) növényi biostimuláns szintén 13%-kal tudta csökkenteni a nitráttartalmat a tavaszi szezonban műanyagházban termesztett salátában. A fűzfakéreg-kivonat (W) használata a tavaszi szezonban azonban mintegy 20%-kal növelte a nitráttartalmat. A fűzfakéreg-kivonat (W) nemcsak biofungicidként használható, ahogyan azt számos kutató javasolja, hanem növényi biostimulátorként is, hogy javítsa a "Great Lakes" fajtában egyes fizikai minőségi paramétereket (fejszerkezet és fejzáródás, fejtömeg), a C-vitamin- és magnéziumtartalmat. A növényi biostimulátorok kombinálása jobb eredményeket hozhat a saláta bizonyos tápértékének javításában anélkül, hogy befolyásolná a nitráttartalmat, mint az egyedi alkalmazások. A Willow + Bistep (W+B) például mintegy 10%-kal növelheti a saláta tápértékét a makrotápanyagok (kalcium, foszfor, magnézium, nátrium, kén), a mikrotápanyagok (vas, mangán és réz) és az összes polifenol tekintetében. A tavasszal termesztett saláta magasabb fizikai és tápértékkel rendelkezett, mint az ősszel termesztett saláta. Ez elsősorban a környezeti tényezőknek volt köszönhető. A fény intenzitása és időtartama tavasszal magasabb volt, mint ősszel, és a fejes saláta fényérzékeny zöldségféle. Az általunk rögzített mérési adatok azt mutatták, hogy a napi fénytartam a tavaszi szezonban körülbelül (11-15 óra), az őszi szezonban viszont (9-11 óra) volt. A salátafajták között is nagy eltérések voltak. A "Great Lakes" fajta nagyobb fejtömeget, nagyobb ásványianyag-tartalmat (kálium, kalcium, magnézium, kén, réz, mangán és vas) és klorofilltartalmat produkál. Ezzel szemben a "May King" és a "Kobak" salátafajtáknál nagyobb levélszámot, foszfortartalmat találtak a tavaszi és az őszi szezonban. Az említett tényezők (genetikai, éghajlati és termesztési évszakok) kölcsönhatása nagyobb hatással volt a fizikai paraméterekre, mint a bioaktív vegyületek és az ásványi anyag tartalom. A fűzfakéreg-kivonat (W) és a fűzfa + Bistep (W+ B) kölcsönhatása a "Great Lakes" fajtával a fejtömeg jelentős javulását eredményezte. A moringa levélkivonat (MLE) kölcsönhatása a "May King" fajtával szignifikánsan nagyobb fejátmérőt eredményezett. A "Kobak" fajta moringa levélkivonattal (MLE) kezelve jobb fejzáródást mutatott, mint a többi fajta.
  • TételSzabadon hozzáférhető
    A kukorica precíziós tápanyag és vízellátásának hatása egyes élettani folyamatokra
    Horváth, Éva; Kakuszi-Széles, Adrienn; Kerpely Kálmán Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola; Debreceni Egyetem:: Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar: Földhasznosítási, Műszaki és Precíziós Technológiai Intézet
    A KUKORICA PRECÍZIÓS TÁPANYAG ÉS VÍZELLÁTÁSÁNAK HATÁSA EGYES ÉLETTANI FOLYAMATOKRA Absztrakt Vizsgálatokat a Debreceni Egyetem Látóképi Kísérleti Telepén végeztük, 2018 és 2020 között öntözött és nem öntözött körülmények között a Sushi (FAO 340), a Fornad (FAO 420) és Armagnac (FAO 490) hibrid bevonásával. A kísérletben műtrágyázás nélküli (kontroll) kezelés mellett a N-műtrágyaadagok alap- és fejtrágyaként megosztva kerültek kijuttatásra. A tavaszi alaptrágyaként kijuttatott 60 és 120 kg N/ha dózist kétszeri fejtrágyázás követte V6 és V12 fenofázisban, mennyisége +30 és +30 kg N/ha volt. Jelen dolgozatban a került elemzésre. Kutatási eredményeinkkel igazoltuk, hogy a helyspecifikus SPAD értékek alapján becsülhető a kukoricahibridek N ellátottsága, amely alapját képezi az optimális N, mennyiségi és időbeli kijuttatásának megtervezésére. V10 és R1 fenológiai stádium között mért SPAD értékek alapján, megbízhatóan becsülhető a várható terméshozam. Eredményeinkkel alátámasztottuk, hogy a növények fenológiai fázisnak előrehaladtával (V6-R1), csökkent a sztomatikus vezetőképességük, azonban a N-műtrágya alkalmazásával növelhető a sztómakonduktancia értéke. Eredményeinkkel bizonyítottuk, hogy a sztomatikus vezetőképesség nyomon követésével, a növényi tünetek megjelenése előtt kimutatható az aszály által okozott növényi stressz, így megelőzhető a stressz kialakulása és elkerülhető a terméskiesés. A legnagyobb termés akkor érhető el, ha az átlagos sztómakonduktancia 250 mmol m-2 s-1 körül mozog a tenyészidőszak alatt. A vizsgált évek (2018, 2019, 2020) mindegyikében, mindhárom hibrid, a Sushi (FAO 340), a Fornad (FAO 420) és az Armagnac (FAO 490) esetében a fejtrágyakezelésekben jelentősebb volt az öntözés fehérjetartalom csökkentő hatása. A legnagyobb csökkenést –a hibridek átlagában- (0,45 g/100g sza.) a V690 kezelésben mutattuk ki az A0 kezeléshez viszonyítva. Kutatásunk során kimutattuk, hogy a legmagasabb (4,74 g/100g sza.) olajtartalmat a korai érésidejű Sushi (FAO 340) hibrid érte el. A tavaszi alaptrágya kijuttatása igazoltan növelte az olajtartalmat (p<0,05). Csapadékos évjáratban szükség lehet a magasabb N-dózis alkalmazására a kukoricaszem olajtartalmának növelése érdekében. Kulcsszavak: kukorica, SPAD, sztómakonduktancia, termés, beltartalom IMPACT OF PRECISION NUTRIENT AND WATER SUPPLY OF MAIZE ON CERTAIN PHYSIOLOGICAL PROCESSES Abstract Studies were carried out at the University of Debrecen Látókép Experimental Station, under irrigated and non-irrigated conditions between 2018 and 2020. In the present study, the hybrids Sushi (FAO 340), Fornad (FAO 420) and Armagnac (FAO 490) were analysed. In the experiment, N fertiliser was applied as basal and top dressing in a split application with no fertiliser (control) treatment. The spring application of 60 and 120 kg N/ha as base fertiliser was followed by two top dressings at V6 and V12 phenophases at +30 and +30 kg N/ha. In the scope of the research it has been shown that, the site-specific SPAD values provide an estimate of the N supply of maize hybrids, which forms the basis for planning the optimal N application in terms of quantity and timing. Based on this information, the expected yield can be estimated. It was confirmed that stomatal conductance decreased with plant development, but stomatal conductance could be increased by the application of N fertiliser. With these results, it has been demonstrated that by monitoring stomatal conductance before the onset of plant symptoms, drought-induced plant stress can be detected, thus preventing the onset of stress and avoiding yield loss. The highest yield is obtained when the average stomatal conductance is around 250 mmol m-2 s-1 during the growing crop year. In all three hybrids, Sushi (FAO 340), Fornad (FAO 420) and Armagnac (FAO 490), the effect of irrigation in reducing protein content was more significant in the top-dressing treatments in every examined year (2018, 2019, 2020). The largest reduction, in the average of hybrids, (0.45 g/100 g dm.) was observed in the V690 treatment compared to the A0 treatment. In the scope of the research it has been shown that the highest oil content (4.74 g/100 g dm.) was obtained in the early-maturity hybrid Sushi (FAO 340). The application of spring basal fertilizer was confirmed to increase the oil content (p<0.05). In years with high precipitation, it may be necessary to apply higher N dose (top-dressing applied at 12-leaf stage) to increase the oil content of maize grain. Keeywords: maize, SPAD, stomatal conductance, yield, maize quality
  • TételSzabadon hozzáférhető
    Szójafajták termesztéstechnológiai vizsgálata és termőhely - specifikus fejlesztése
    Nagy, Nikoletta Edit; Pepó, Péter; Kerpely Kálmán Növénytermesztési, Kertészeti és Regionális Tudományok Doktori Iskola; DE--Mezőgazdaság- Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar -- Növénytermesztéstani, Tájökológiai és Növénynemesítési Tanszék
    Ph.D. (doktori) értekezésem a Lajtamag Kft. és a Hédervári FMG Nonprofit Kft. munkatársaként 2016-2018 között végzett szójakísérletek alapján készült, melyek két megyében és több helyszínen kerültek beállításra. A hazai általános szója termesztéstechnológia egyes elemeit és azok fejlesztési lehetőségeit vizsgáltuk, úgymint: az eltérő sortávolságok, csávázó- és oltóanyagok alkalmazása, két eltérő időpontban kijutatott lombtrágya befolyását három eltérő szójafajtára (ES Mentor, Sy Eliot – igen korai-, Steara -középérésű éréscsoport), illetve egyes kiemelt agrotechnikai elemeket: a talajoltás és öntözés hatását, párhuzamosan két mintaterületen (Mosonudvar és Bóly) két eltérő fajtával (ES Mentor - igen korai- és Steara középérésű éréscsoport), mely vizsgálatok és eredményeinek kiértékelése eddig nem történt meg a hazai kutatásban és ilyen módon leírásra a hazai szakirodalomban.