Kerpely Kálmán Doktori Iskola

Állandó link (URI) ehhez a gyűjteményhez

https://hdl.handle.net/2437/2300

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

Megjelenítve 1 - 20 (Összesen 192)

Szabadon hozzáférhető
Role of plant protective agents in the alleviation of various abiotic stresses in crop plants
(2025) Batool Zargar, Tahoora; Veres, Szilvia; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Abstract With the rapid progression of climate change, we are witnessing an increase in both the frequency and intensity of abiotic stresses, which present considerable obstacles to global agricultural output and food security. The challenges of water scarcity, exacerbated by erratic weather patterns, have a significant impact on plant growth and productivity, particularly during critical developmental stages. Given the urgent need to enhance crop resilience under stress conditions, this study evaluated the efficacy of protective agents, acetic acid, melatonin, and spermine in enhancing water deficit tolerance in sweet corn genotypes under hydroponic conditions in vegetative stages and assessed the influence of light quality on spinach growth under water deprivation. Three separate experiments on sweet corn assessed the effects of foliar applications of acetic acid, melatonin, and spermine on morphophysiological and biochemical traits under water deficit conditions induced by polyethylene glycol (PEG). Spinach trials focused on germination parameters under PEG-induced water deprivation and the effects of different light spectra on plant traits. Under water deficit conditions, the effects of acetic acid foliar application were examined on three sweet corn genotypes (Messenger, Tyson, and GSS 8529). The results indicated that acetic acid could mitigate the adverse impacts of water deprivation by enhancing key physiological and biochemical traits. The treatment led to genotype and concentration dependent improvements with Tyson recording the most pronounced response, with notable enhancements in growth and physiological traits at 10 mM concentration of acetic acid. To assess the effect of melatonin foliar treatment under two PEG concentrations, four sweet corn genotypes (Dessert, Messenger, Tyson, and Royalty) were evaluated. The findings suggest that applying 100 μM melatonin effectively alleviates the negative effects of water deficit by enhancing morphophysiological and biochemical traits. Similarly, spermine treatment exhibited ameliorative effects under PEG-induced water deficit in the four sweet corn genotypes, showing comparable improvements to those observed with melatonin. Significant increases in growth and biomass were recorded in the Dessert and Tyson genotypes, while the Messenger and Royalty genotypes displayed moderate improvements. Water is crucial for seed germination, and its absence significantly impacted spinach seed performance. Results for germination parameters under water deprivation emphasized the critical role of adequate water availability in seed germination and early growth stages. In experiments involving different light qualities, spinach demonstrated varied responses depending on the wavelength of light exposure. Blue light promoted growth and photosynthetic traits, while red light had a lesser effect. However, exposure to UV-C radiation, especially in combination with water deficit conditions, led to severe physiological damage and reduced growth. Overall, this study highlights the effectiveness of acetic acid, melatonin, and spermine in enhancing water deficit tolerance by improving growth, photosynthetic efficiency, and oxidative stress mitigation in sweet corn. The results indicate genotype-specific responses, suggesting that targeted applications of these protective agents can be an effective strategy for increasing crop resilience. Moreover, optimizing light conditions can further enhance plant development under stress, providing valuable insights for practical crop management strategies aimed at improving productivity in the face of climate-induced water scarcity. Key words: Water deprivation; Sweet corn; Genotypes; Vegetative stage; Melatonin; Spermine; Acetic Acid Absztrakt A klímaváltozás gyors ütemű előre haladtával egyre gyakrabban és intenzívebben jelentkeznek abiotikus stresszhatások, amelyek komoly akadályokat jelentenek a globális mezőgazdasági termelés és az élelmiszerbiztonság szempontjából. A vízhiány, amelyet az egyre kiszámíthatatlanabb időjárási minták tovább súlyosbítanak, különösen a növények fejlődésének kritikus szakaszaiban gyakorol jelentős hatást a növekedésre és a terméshozamra. A stresszállóság növelésének sürgető szükségessége miatt a jelen kutatás célja az volt, hogy értékelje három védőanyag – ecetsav, melatonin és spermin – hatékonyságát a vízhiányos körülmények között termesztett csemegekukorica genotípusok stressztűrésének fokozásában, valamint vizsgálja a fényminőség hatását a spenót növekedésére vízhiány esetén. A kutatás három különálló kísérletben vizsgálta az ecetsav, a melatonin és a spermin lombtrágyaként való alkalmazását és ezek hatását a csemegekukorica morfofiziológiai és biokémiai tulajdonságaira PEG (polietilén-glikol) által kiváltott vízhiányos körülmények között. A spenót esetében a csírázási paramétereket vizsgáltuk vízhiány hatására, valamint a különböző fényminőségek hatását a növényi jellemzőkre. Az ecetsav hatását három csemegekukorica genotípuson (Messenger, Tyson és GSS 8529) vizsgáltuk vízhiányos környezetben. Az eredmények azt mutatták, hogy az ecetsav enyhítheti a vízhiány káros hatásait, elősegítve a növények fiziológiai és biokémiai jellemzőinek javulását. A kezelések hatása genotípus- és koncentrációfüggő volt, és a Tyson genotípus mutatta a legkiemelkedőbb válaszokat, különösen a 10 mM ecetsav-koncentráció mellett. A melatonin lombtrágyaként való alkalmazását négy csemegekukorica genotípuson (Dessert, Messenger, Tyson és Royalty) teszteltük két különböző PEG-koncentráció mellett. Az eredmények azt mutatták, hogy a 100 μM melatonin hatékonyan csökkentette a vízhiány káros hatásait, javítva a morfofiziológiai és biokémiai jellemzőket. A spermin kezelés szintén kedvező hatásokat mutatott PEG-indukálta vízhiány esetén, hasonló eredményekkel, mint a melatonin alkalmazásánál. Különösen a Dessert és Tyson genotípusoknál figyeltünk meg jelentős növekedést és biomassza-gyarapodást, míg a Messenger és Royalty genotípusoknál mérsékelt javulást tapasztaltunk. A víz létfontosságú a magok csírázásához, és annak visszatartása jelentősen rontotta a spenót csírázási teljesítményét. A vízhiány alatti csírázási paraméterek eredményei kiemelik a megfelelő vízellátás fontosságát a korai növekedési szakaszokban. A különböző fényminőségeket vizsgáló kísérletek során a spenót eltérő válaszokat mutatott a különböző fényhullámhosszok hatására. A kék fény elősegítette a növekedést és a fotoszintézist, míg a vörös fény kevésbé volt hatékony. Az UV-C sugárzásnak való kitettség – különösen vízhiányos körülmények között – súlyos fiziológiai károsodást és növekedéscsökkenést okozott. Összességében a kutatás rávilágított arra, hogy az ecetsav, a melatonin és a spermin hatékonyan fokozhatják a növények vízhiánnyal szembeni toleranciáját, javítva növekedésüket, fotoszintézisük hatékonyságát és az oxidatív stressz elleni védekezésüket. Az eredmények genotípus-specifikus válaszokat mutattak, ami arra utal, hogy e védőanyagok célzott alkalmazása hatékony stratégia lehet a növényi stressztűrés fokozására. Emellett a fényviszonyok optimalizálása tovább fokozhatja a növények alkalmazkodását a kedvezőtlen körülményekhez, ami hasznos útmutatást nyújt a klímaváltozás okozta vízhiány kezelésére irányuló gyakorlati növénytermesztési stratégiákhoz. Kulcsszavak: Vízhiány; Csemegekukorica; Genotípusok; Vegetatív szakasz; Melatonin; Spermin; Ecetsav
Szabadon hozzáférhető
Zöldítésben alkalmazott növények produkcióbiológiájának és talajra gyakorolt hatásának vizsgálata
(2025) Pál, Vivien; Zsombik, László; Pál, Vivien; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Absztrakt A környezeti potenciál megóvása érdekében a fenntarthatóság fogalma jelentősebbé vált, a regeneratív gazdálkodási módszerek elterjedése egyre széleskörűbb mind nemzetközi, mind hazai szinten. A fenntartható gazdálkodás egyik alappillére a talaj környezetközpontú kezelése, mely magában foglalja a víz- és tápanyagkészlet ésszerű használatát, valamint a szervesanyag készlet megőrzését, lehetőség szerinti gyarapítását. Ez utóbbi szempontot szolgálják a különböző zöldtrágyázási módszerek. Az Európai Unió agrártámogatási rendszere is nagymértékben épít a másodvetésű zöldtrágya növények, illetve a talajtakarás gyakorlatának beépítésére a gazdálkodási rendszerbe. Kutatómunkánk során a zöldítésben alkalmazható növényfajok közül a csillagfürt, tavaszi bükköny, olajretek és pohánka zöldtrágya növények esetében vizsgáltuk vetésforgó rendszerben azok biomassza hozamát, illetve a talajra, annak tápanyagtartalmára és az utóveteményre gyakorolt hatását tritikálé, zab és kukorica esetében. Összehasonlítási alapként csak műtrágyázott és kontroll kezeléseket alkalmaztunk. Tekintettel a zöldtrágyanövények vetőmagtermesztéséhez kapcsolódó szakirodalmi és termesztéstechnológiai adatbázis korlátolt mivoltára, a kísérlet vetőmagtermesztési moduljában az említett növényfajok vetőmagtermesztési paramétereit (mennyiségi és minőségi) vizsgáltuk különböző agrotechnikai elemek alkalmazásával és azok változtatásával, továbbá vizsgáltuk elővetemény értéküket a kukorica szemtermése tekintetében. Kísérleteinket a DE AKIT Nyíregyházi Kutatóintézet területén, szántóföldi körülmények között állítottuk be humuszos homoktalajon 2019-ben. Eredményeink alapján a zöldtrágyázás szignifikáns hatást gyakorolt a talaj nedvesség tartalmára a következő növénykultúra tenyészidőszakában. A tritikálé, zab és kukorica növényfajok esetében eltérő hatásmechanizmust tapasztaltunk a zöldtrágyázás szemtermésre gyakorolt hatásának tekintetében. Tritikálé esetében a zöldtrágya kezelések hatása a második évtől szignifikánsan elmaradt a műtrágyakezelés (80 kg ha-1 N) hatásától a szemtermés tekintetében, kukorica esetében átlagos csapadékellátottságú évjáratokban egyenértékűnek bizonyult, aszályos évjáratban meghaladta azt. A talaj szervesanyag tartalma tekintetében kezeléstől függetlenül egyaránt növekedést állapítottunk meg a vizsgált vetésforgó rendszerekben. A talaj felvehető P és K tartalmában növekedést mutattunk ki a zöldtrágyanövények alkalmazása következtében a talaj 25-50 cm-es rétegében, mellyel ellentétben a műtrágyázott és kontroll területeken csökkenés volt tapasztalható. Vetőmagtermesztés szempontjából eredményeink alapján a különböző műtrágyaszintek nem voltak szignifikáns hatással a hüvelyes növényfajok és a pohánka szemtermésére, a maghozam alakulását a hőmérsékleti és csapadékviszonyok befolyásolták, azonban olajretek esetén szignifikáns műtrágyahatást tapasztaltunk. A kukorica számára kiváló előveteménynek bizonyult a csillagfürt, tavaszi bükköny, illetve az olajretek. Ezen elővetemények esetén nem tapasztaltunk szignifikáns különbséget a kukorica maghozamában az eltérő tápanyagellátási szintek hatására. Kulcsszavak: zöldtrágyázás, vetésforgó, tápanyagellátás, szervesanyag tartalom, hozam Abstract In order to preserve environmental potential, the concept of sustainability has become more important, and regenerative farming methods are becoming more widespread both internationally and at the national level. One of the pillars of sustainable farming is the environment-oriented management of soil, which includes the rational use of water and nutrient resources, as well as the conservation and, where possible, the enhancement of organic matter stocks. This latter aspect is served by the various methods of green manuring. The European Union's agricultural support system also relies on the incorporation of green manuring and cover cropping practices into the farming system. In our research, we investigated the biomass yields of lupin, common vetch, oil radish and buckwheat green manure crops in a crop rotation system and their effects on soil, soil nutrient content and their forecrop effect on triticale, oats and corn seed yield. Only fertilized and control treatments were applied for comparison. Considering the limited literature and cultivation technology database related to seed production of green manure crops, the seed production module of the experiment investigated the seed production parameters (quantitative and qualitative) of these crop species using different agrotechnical elements, and their forecrop value in terms of corn grain yield. The experiments were set up at the University of Debrecen Institutes for Agricultural Research and Educational Farm Research Institute of Nyíregyháza under field conditions on humic sandy soil in 2019. According to our results, application of green manures had a significant effect on soil moisture content during the growing season of the subsequent crop. Different mechanisms of action were observed for the effect of green manure on the seed yield of triticale, oat and corn. In the case of triticale, the effect of the green manure treatments was significantly lower than that of the fertiliser treatment (80 kg ha-1 N) from the second year onwards in terms of grain yield. In the case of corn, the effect of green manure application was equivalent with the fertilization in years with average rainfall and exceeded it in years with drought. An increase in soil organic matter content was observed in the rotation systems studied, independently of the treatments. An increase in soil P and K content was observed in the 25-50 cm layer of the soil due to the application of green manures, whereas a decrease was observed in the fertilised and control plots. In terms of seed production, our results showed that different fertiliser levels had no significant effect on grain yield of legume species and buckwheat, seed yield was influenced by temperature and rainfall, but a significant fertiliser effect was observed for oil radish seed yield. In terms of corn seed yield, lupin, common vetch and oil radish were found to be excellent forecrops. Following these crops, no significant differences in corn seed yield were observed due to different nutrient supply levels. Keywords: green manure application, crop rotation, nutrient supply, organic matter content, yield
Szabadon hozzáférhető
A köles termesztés technológiájának fejlesztése, adaptálása eltérő ökológiai viszonyokra
(2024) Seres, Emese; Sárvári, Mihály; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Összefoglalás A köles termesztéstechnológiája sok esetben sematikussá vált, illetve a növény adaptív képessége sok esetben elsődleges volt a technológiai hatékonysággal szemben. A köles e tulajdonsága lehetővé tette a késői vetést, a kedvezőtlen talaj- illetve ökológiai adottságok közötti termesztést, így a növényt gyakran az „igénytelen” kategóriába soroltuk. A vizsgálatokban célunk volt hazai köles (Panicum miliaceum) genotípusok agrotechnikai reakcióinak összehasonlítása eltérő agroökológiai körülmények között. A vizsgált változók közül nagy hatást gyakorol a köles termésére és agronómiai paramétereire a vetésidő, a tápanyagellátás, illetve az alkalmazott vetéstechnológia. A kísérletek beállítására 2014–2016 között a DE AKIT Nyíregyházi Kutatóintézetében került sor, négy genotípust vizsgáltunk. A vizsgálatok során a négy köles fajtát négy eltérő tápanyagellátási szinten (műtrágyázás nélküli kontroll, N40P48K48, N80P72K72, illetve N120P96K96 kg ha-1), három vetésidőben (május közepe, június eleje, június közepe), illetve három eltérő sortávolság (12, 24, illetve 36 cm) alkalmazásával teszteltünk. A kísérleteket blokkelrendezésben randomizálva, 4 ismétlésben állítottuk be. A terméseredmények statisztikai értékelését SPSS for Windows ver. 23 statisztikai program segítségével értékeltük Tukey teszt, egy- és többtényezős varianciaanalízis, illetve Pearson-féle korreláció alkalmazásával. A vizsgált évjáratok nagy eltéréseket mutattak az időjárási paraméterek tekintetében. A hazai szántóföldi növénytermesztésben a növények számára rendelkezésre álló víz mennyisége a limitáló tényező, ami nem elsősorban a csapadék mennyiségének radikális változásának, hanem a levegő hőmérsékletének, illetve az evapotranszspiráció mértékének növekedésének köszönhető. A csapadék mennyiségének változása is hasonló tendenciát mutat, ugyanakkor a változás féléves vagy éves alakulása kisebb mértékben változik, viszont a tenyészidőszakon belüli eloszlás hektikus képet mutat. A tápanyagellátás NDVI értékre gyakorolt hatása nagymértékű évjárathatást mutatott, a genotípus módosító hatását nem tapasztaltunk, minden vizsgált fajta hasonlóan reagált. A szárazabb évjáratban a reakció kevésbé volt szignifikáns, de a legalacsonyabb értéket a legnagyobb tápanyagszinten tapasztaltuk, a kedvezőbb évjáratban a tápanyagszint növelésével az NDVI értékek nőttek. A 2014–2016 között végzett vizsgálatok eredményei alapján a vizsgált köles genotípusok közül a Maxi fajta termése volt szignifikánsan nagyobb (2,57 t ha-1) a többi vizsgált fajtához viszonyítva a kezelések és az évek átlagában. A Rumenka (2,06 t ha-1), Biserka (2,00 t ha-1), illetve Lovászpatonai (2,08 t ha-1) fajták esetén a termés hasonló volt, a közöttük lévő különbség nem volt szignifikáns a kezelések, illetve évek átlagában. Az évjárat mellett a vetésidő is egyértelmű, statisztikailag igazolt hatást gyakorolt a köles fajták termésére. Sem az eltérő sortávolság, sem az eltérő tápanyagellátás nem eredményezett statisztikailag igazolt eltéréseket a köles termésében. A változó sortávolságok esetén a termések nagyon szűk intervallumban mozogtak (2,17–2,19 t ha-1) csakúgy, mint a tápanyagellátás esetén (2,14–2,25 t ha-1). Kulcsszavak: köles, klímaváltozás, sortávolság, tápanyagellátás, vetésidő ABSTRACT In many cases, the cultivation technology of millet became uniform, and the adaptability of the plant was primary over plant production technological efficiency. This property of millet made it possible for late sowing, to grow in unfavorable soil and ecological conditions, so the plant was often classified as a plant that can be grown on a low-input level. Our aim was in the tests to compare the agrotechnical reactions of proso millet (Panicum miliaceum) genotypes under different agroecological conditions. Among the investigated variables, the sowing time, nutrient supply, and the applied sowing technology have a great effect on the yield and other agronomic parameters of millet. The experiments were set up between 2014-2016 at the University of Debrecen Institutes for Agricultural Research and Educational Farm Nyíregyháza Research Institute four genotypes were examined. During the tests, the four millet varieties were grown at four different nutrient supply levels (control without fertilization, N40P48K48, N80P72K72 and N120P96K96 kg ha-1), in three sowing times (end of May, beginning of June, mid-June) and three different row spacings (12, 24 and 36 cm) were tested. The experiments were set up in 4 repetitions in a randomized block system. The statistical analyses were carried out using SPSS for Windows ver. 23. We evaluated it with the help of statistical programs using Tukey's test, one - and multiple-factor analysis of variance, Pearson's correlation, and analysis of distribution of variance components. The change in the amount of precipitation also shows a similar trend, but at the same time, the periodic (winter and summer period) or annual change is to a lesser extent, while the distribution within the growing season shows a hectic change. The effect of the nutrient supply on the NDVI value showed a large cropyear effect, we did not notice a modifying effect of the genotype, and all tested varieties responded similarly. In the drier cropyear, the reaction was less, but the lowest value was observed at the highest nutrient level, in the more favorable cropyear, the NDVI values increased with the increasing of nutrient levels. Based on the results of the examinations between 2014-2016, among all the four tested millet genotypes, the yield of the Maxi variety was significantly higher (2.57 t ha-1) compared to the other tested varieties in the average of all treatments and years. In the case of the Rumenka (2.06 t ha-1), Biserka (2.00 t ha-1), and Lovászpatonai (2.08 t ha-1) varieties, the yield was similar, the difference between them was not significant for the treatments and years on average. In addition to the cropyear, the sowing time also had a clear, statistically proven effect on the yield of the four proso millet varieties. Neither the different row spacing nor the different nutrient supply resulted in statistically proven differences in millet yield. In the case of variable row spacings, the yields moved in a very narrow interval (2.17-2.19 t ha-1), just as in the case of the different nutrient supply levels (2.14-2.25 t ha-1).
Szabadon hozzáférhető
Precíziós növénytermesztés műszaki és termesztéstechnológiai kutatása, fejlesztése
(2024) Sojnóczki, István; Nagy, János; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Absztrakt Az eredményes kukoricatermesztés meghatározó faktora a víz, annak a növény számára történő rendelkezésre állása a vetési időszaktól a tenyészidőszak végéig. A hazai klíma viszonyai között ez jelentős elvárás. A víz megőrzésének fontos gyakorlati befolyásolója a talajművelési rendszer megválasztása és használata. Kutatásomban 4 féle talajművelési rendszer hatását vizsgáltam a talaj szerkezetére és víztároló képességére. Munkámban bemutattam a különböző talajművelési rendszerek előnyös és hátrányos tulajdonságait, mért eredményeim alapján összehasonlítottam az egyes rendszereket a növénytermesztés számára fontos tényezők szempontjából. A talajművelési rendszerek kukorica termesztésre hátrányos hatásainak tompításában agronómiai, műszaki megoldások komplex alkalmazása szükséges. Vizsgálatom ezt a szempontrendszer figyelembe véve a kukoricatermesztés egyik legfontosabb technológiai elemével a vetéssel és annak megvalósításával foglakozott. A precíziós vetéstechnológia területén az elmúlt időszakban a vetés során használt inputanyagok pontos, helyspecifikus kijuttatásának színvonalát növelő műszaki megoldások terjedtek el a gyakorlatban. A vetőmag lehelyezésének precíziós rendszerei kevesebb hangsúlyt kaptak. Kutatásom során ezzel a témakörrel foglalkoztam. Vizsgálatom alapja volt, hogy kidolgoztam egy olyan hazai vetőgépeken alkalmazható műszaki specifikációt, mely segítségével a vetés során a vetőgépen működő, a vetőmag lehelyezéséért és az optimális csírázási állapot megvalósításáért felelős elemek a talaj állapotát figyelembe véve, mért adatok alapján automatikusan kerülnek beállításra. A vetőgép a terület heterogenitására reagálva végzi a vetést. Kutatásomban megvizsgáltam különböző vetéstechnológiai megoldások hatását a kukorica állomány kelésére, fejlődésére és a termésére. Eredményeim bizonyították, hogy a precíziós mért adatokra támaszkodó vetéstechnológiai megoldások eredményesebbé tehetik a kukorica termesztést. Mérési eredményeim alapján a precíziós vetéstechnológiai rendszerek alkalmazása gyorsabb, egyöntetűbb kukorica állomány kelést, nagyobb egyedi termést eredményeztek, használatuk különösen a talajkímélő talajművelési módok esetében indokolt. Abstract The availability of water to the plant from sowing to the end of the growing season is a key factor in successful maize production. This is a high requirement in the Hungarian climate. The choice and use of a tillage system is important. A healthy soil structure is developed, which is conserved over the long term, at least throughout the growing season, and is able to store rainfall and provide suitable habitat for plant roots and soil biological communities. In my research I analyze the effects of 4 different tillage technologies. I present the advantages and disadvantages of the tillage systems based on my measured results. In crop production, technological solutions should be chosen that reduce the negative effects of the disadvantages while preserving the advantages. Precision planting is a key technological element in maize production. In the case of precision planting technology, there are technical solutions for the precise, site-specific distribution of inputs. Less focus has been given to precision seed placement systems. This is the subject of my research. The basis of my research is that I have developed a technical specification for use on domestic seed drills. It allows the elements responsible for the placement of the seed and the optimum germination condition to be automatically adjusted during planting, based on the soil condition (measured data). The planter performs the sowing in response to the heterogeneity of the area. In my research, I will study the effects of different planting technologies on the germination, development and yield of maize stands. My results demonstrate that precision-measured planting solutions can make maize production more efficient. Their use can lead to faster, more uniform stand emergence and higher individual yields, especially in low-tillage systems.
Szabadon hozzáférhető
Szelektált akácfajták ökológiai és termesztési technológiai értékelése
(2024) Ábri, Tamás; Csajbók, József; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Absztrakt Az akác termesztési technológiájának fejlesztésével, valamint szelektált akácfajták előállításával kapcsolatos kutatómunka évtizedek óta zajlik hazánkban. Az Erdészeti Tudományos Intézet kutatói az akác nemesítése során a kedvező alaki tulajdonságokra (jó törzsminőségre), a gyors fiatalkori növekedésre, a fatermés és nektártermelés fokozására, a szárazságtűrő képesség javítására, illetve meghatározott termesztési célra (iparifa, tűzifa-energetika, méhlegelő) fókuszáltak, fókuszálnak ma is. Ennek a kutatómunkának köszönhetően ma számos akácfajtával, fajtajelölt klónnal rendelkezünk, melyek a termesztési kísérletek alapján mind fatermés, mind törzsminőség szempontjából ígéretesnek tűnnek. Kutatómunkám során a fatermesztési szempontból meghatározó, fűrészrönk előállítására alkalmas ’Jászkiséri’, ’Nyírségi’, valamint ’Üllői’ akácfajtákkal létesített kísérleti ültetvények, illetve a ’Homoki’, a ’Bácska’, a ’Vacsi’ és az ’Oszlopos’ nevű fajtajelöltek, továbbá újonnan előállított akácklónok (’Laposi’, ’Napkori’, ’Püspökladányi’ és ’Farkasszigeti’) faállomány-szerkezeti tényezőit (magasság, mellmagassági törzsátmérő, körlap, növőtér, fatermés, koronaszerkezet) és növekedését vizsgálom. Ez utóbbi, új akácklónok esetében az erdészeti gyakorlatban használt metodikával végzett magassági és vastagsági növekedésre, valamint növényegészségi állapotra irányuló felvételezéseken túlmenően UAV-alapú méréseket, továbbá fitofiziológiai (nettó asszimiláció, transzspiráció, vízhasznosítás) vizsgálatokat – kevésbé alkalmazott in situ módon – is végeztem. Megállapítottam, hogy az 5-35 éves ’Jászkiséri’, ’Nyírségi’ és ’Üllői’ akácállományok döntő többsége a II. és IV. fatermési között helyezkednek el, ami azt jelenti, hogy a számukra kedvező termőhelyeken viszonylag magas, illetve közepes fatermést érhetnek el. Továbbá a faállomány-szerkezeti tényezők között szoros összefüggést figyeltem meg. Ennek az ültetvénytervezésben (törzsszám-beállítás), valamint a fatermés modellezésében van jelentősége. A 15 éves ’Homoki’ és ’Vacsi’ fajtajelölt klónok fatermését és törzsminőségét a közönséges akácéval, a 14 éves ’Bácska’ és ’Oszlopos’ esetében a ’Jászkiséri’ akác fajtáéval vetettem össze (marginális termőhelyen). Az eredmények szignifikáns különbséget mutattak a klónok és a kontroll között: A ’Homoki’ és ’Bácska’ fatermés, a ’Vacsi’ törzsminőségben haladta meg a kontroll vonatkozó értékét. Ugyanakkor az is megállapítást nyert, hogy a klónok közül csak a ’Homoki’ és ’Bácska’ éri el a rentábilis ültetvényszerű fatermesztés alsó határának számító IV. fatermési osztályt, vagyis ilyen szélsőségesen száraz termőhelyi körülmények között gyenge-közepes fatermés várható. Az újonnan szelektált ’Laposi’, ’Napkori’, ’Püspökladányi’ és ’Farkasszigeti’ fajtajelölt klónokat egy tipikus akáctermőhelyen, nyírségi humuszos homoktalajon vizsgáltam, összevetve egy államilag elismert fajtával, az ’Üllői’ akáccal. A Napkor település közelében lévő kísérleti ültetvényben magasság és vastagsági (tő- és törzsátmérő) növekedés szempontjából, 2-3 éves korban a ’Napkori’ és ’Püspökladányi’ klónok produkálták a legjobb eredményt, mindkét klón szignifikánsan jobb eredményt mutatott a kontroll ’Üllői’ akácnál. A ’Napkori’ asszimiláció és vízhasznosítás szempontjából is a legjobbnak bizonyult. Az UAV-alapú állományfelvétel alapján a magasság és a növények vitalitása (NDVI és GNDVI érték) jól jellemezhető. A mérés időpontjában (2023. augusztus) a legjobb NDVI értékkel a ’Püspökladányi’ fajtajelölt rendelkezett. Magasság tekintetében a terepi felvételezések eredményeivel közel azonos tendencia mutatkozott: a mérés időpontjában a ’Napkori’ és ’Püspökladányi’ klónok bizonyultak a legmagasabbnak, az ’Üllői’ a legalacsonyabbnak.
Nem ismert
Az agrár-tájszerkezet és a zöldítés hatása egyenesszárnyú (orthoptera) és poszméh (bombus spp.) együttesek összetételére
(2024) Arnóczkyné Jakab, Dóra; Nagy, Antal; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Absztrakt Napjainkban Magyarországon a biológiai sokféleség megőrzése a mezőgazdasági tájakon nem csak természetvédelmi, de gazdasági szempontból is kiemelkedő fontosságú, hiszen a terméshozamok nagyban függenek a biológiai sokféleség által közvetített ökoszisztéma-szolgáltatásoktól. A kutatáshoz olyan fajcsoportok vizsgálatára van szükség, amelyek a tájhasználat biodiverzitásra gyakorolt hatásainak indikátoraiként szolgálhatnak. Ezért választottam kutatásom alapjául két jelentősen eltérő ökológiájú indikátor csoportot: az egyenesszárnyúakat (Orthoptera) és a poszméheket (Bombus spp.). A terepi vizsgálatokkal és az adatok elemzésével célom volt a jellegzetes alföldi agrár tájak egyenesszárnyú és poszméh együtteseinek vizsgálata, és annak megállapítása, hogy az agrár élőhelyek (köztük a zöldítésben szereplő lucerna és vöröshere állományok) és művelésük milyen szerepet játszanak a tájra jellemző együttesek kialakításában és természetességük megőrzésében. Az eredmények alapján a mezőgazdasági tájelemek szerepe nagyobb, mint azt korábban feltételezték. A vizsgált mezőgazdasági élőhelyeknek saját, jellegzetes egyenesszárnyú együttesei vannak, amelyek több évtizedes élőhelyhasználat során alakultak ki, és eltérnek ugyanazon régió féltermészetes élőhelyeinek együtteseitől. Az egyenesszárnyúak és egyben a teljes gyeplakó rovarközösség egyedszámának és diverzitásának növelésére hatékony eszköz lehet az állandó (pl. útszegélyek) és a változó (különböző kultúrák) tájelemek térbeli eloszlásának megfelelő megtervezése, a kevésbé intenzív (3-4 éves) kultúrák arányának növelése és a lineáris ruderális élőhelyek fenntartása. Az eredmények szerint ez a stratégia hatékony lehet a hagyományosan intenzíven használt területeken is, mint az Alföld, ahol az elmúlt évtizedekben a fajgazdagság és természetvédelmi értékek nagy része megőrizhető volt. Érdemes továbbá az olasz sáskára újból jelentős potenciális kártevőként tekinteni. A veszélyeztetett területeken a fajt figyelemmel kell kísérni, és ki kell használni a talajművelés és az öntözés adta megelőzési lehetőségeket. A poszméhekre vonatkozó eredmények alapján a zöldítési programban szereplő lucerna, az ökológiai jelentőségű másodvetés kategóriába tartozó vöröshere, és az agrár-környezetgazdálkodási támogatásokban füves mezsgyeként szereplő lucernás szegély – bár különböző mértékben, de – segíthetik a poszméh fauna megóvását. Az éghajlatváltozás, a felmelegedő telek és a tájszerkezet változásai jelentősen befolyásolhatják a magyarországi poszméhfajok elterjedését, ezért a Bombus együttesek folyamatos monitorozása javasolt. Az új elterjedési térképek jó alapot adnak ennek hatékony tervezésére: szükséges a korábban feltáratlan területek mintavétele és a már vizsgált, de csak régi adatokkal rendelkező cellák felülvizsgálata, valamint a kevés és régi adattal rendelkező fajok adatainak megerősítése. Abstract Nowadays in Hungary, the preservation of biodiversity in agricultural landscapes is especially important considering both environmental protection and economic point of view since yields greatly depend on ecosystem services provided by this biodiversity. Research requires such taxonomic groups that are sensitive indicators of changing environment e.g., climate change, vegetation structure and intensity of land use. Thus, I have chosen two indicator groups (Orthoptera (grasshoppers and crickets) and bumblebees (Bombus spp.)) with significantly different biology and ecology to make studies in agricultural landscapes. During the field sampling and analysis of data collected on assemblages living in agricultural landscapes I tried to understand the importance of different agricultural habitats (including alfalfa and clover crops belonging to greening programs) and the intensity of their cultivation in preserving original natural value and diversity. According to the results, the role of agricultural landscape elements is more significant than previously assumed. In the course of several decades of habitat use, the studied agricultural habitat types have developed unique Orthoptera assemblages that differ from semi-natural habitats within the same region. A well-designed composition (both spatial and temporal) of constant (e.g., roadside edges) and variable (involved in crop rotation) landscape elements, increasing ratio of less intensive (3-4 years) crops, and maintenance of linear ruderal habitats may be a useful tool for increasing both abundance and diversity of orthopterans. Our results proved that this strategy can be effective in traditionally intensively used areas, like the Carpathian Lowland, where a significant part of the original diversity and conservation value of Orthoptera assemblages has been preserved over the decades. Furthermore, in the changed environment we should see Calliptamus italicus as a dangerous pest again, and it should be monitored in habitats with high risk of outbreaks and should take in consideration such prevention methods as tillage and irrigation. Based on the results for bumble bees, lucerne fields involved in greening programs, and red clover belonging to the “crops of ecological importance” category, and the grassy edges of lucerne fields considering as grassy edges in agri-environmental subsidies can help the preservation of the bumblebee fauna. The ongoing climate change and changes in landscape structure can significantly affect the distribution of bumblebees, thus their monitoring is recommended. The actualised distribution maps serve an efficient tool for setting priorities of further activities: sampling of understudied areas, as well as reviewing archaic data and distribution of species with scarce or dubious data.
Szabadon hozzáférhető
Foliar plant nutrition and plant health status interactions
(2024) Mohunnad, Massimi; Radócz, László; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Abstract Foliar nutrition may influence seed germination, vigor, seedling establishment, vegetative growth, and health of tomatoes and bell peppers. Few trials are available about the influence of organic foliar nutrition on seedling establishment and growth in open gardens and protected cultures. Three-year simulation models were conducted to study the effect of leaf feeding on seedling establishment, growth, vigor, and health of tomatoes and bell peppers. Three breeds of both crops were used in these experiments. For each crop, seeds were separated into two categories: dryness-tolerant breeds (Mobil, and Korall) in tomatoes, (Carma, and Fokusz) in bell peppers, and non-dryness tolerant breeds: (Tyking) into tomatoes and (Bobita) in bell peppers. Seedlings' vigor for different breeds was evaluated in the laboratory by measuring seedlings' fresh weight, growth rate, seedlings vigor, and tissue water content under abiotic stresses simulation models. For each category, seedlings were treated with several organic foliar nutrition sprays under optimum conditions of the growing chambers in two separate case studies at the Doctoral School of Horticultural Sciences, University of Debrecen. Emergence percentage, chlorophyll content, plant sap concentration of calcium, potassium, nitrates, disease incidence, and severity index of early blight (Alternaria alternata) were measured in the growing chambers studies. Results indicated that foliar nutrition of acetylsalicylic acid (50 ppm) had a positive effect on chlorophyll amount and chemical composition in tomato (Korall), and bell pepper (Carma) before seedlings transfer to open-air gardens. In protected cultures, preventive foliar nutrition of acetylsalicylic acid (100 ppm) was positively associated with a reduction of early blight disease incidence and severity in tomatoes (Tyking) and bell peppers (Carma). Tomato (Mobil) had significantly higher seedling vigor under abiotic stresses than (Korall, and Tyking) breeds. The impact of acetylsalicylic acid may be because of the increased calcium content. In conclusion, growing tomatoes (Mobil) in open-air gardens without acetylsalicylic acid foliar nutrition or growing tomatoes (Korall in open-air gardens, or Tyking in protected ones) and growing bell peppers (Carma either in open-air gardens or protected culture) with a recommended supportive dosage of acetylsalicylic acid foliar spray, would improve early plant health as well as would have a high economic value to the gardeners of Hungary. Absztrakt A tápanyagok befolyásolhatják a magok csírázását, életerejét, palántanevelését, vegetatív növekedését, valamint a paradicsom és a paprika egészségét. Kevés kísérleti adat áll rendelkezésre a lombtrágyák hatásáról a palánták növekedésére szabadföldön és zárt termesztésben. Hároméves, szimulációs kísérleteket végeztünk a levélen keresztül történő táplálás hatásának tanulmányozására a palánták megtelepedésére, növekedésére, életereje és egészségi állapotára a paradicsom és a paprika esetében. Mindkét növényből három-három fajtát használtunk ezekben a kísérletekben. A vetőmagokat két kategóriába soroltuk: paradicsomban szárazságtűrő fajták (Mobil és Korall), kaliforniai paprika (Carma és Fokusz), valamint nem szárazságtűrő fajták: (Tyking) paradicsomban és (Bobita) kaliforniai paprikában. A különböző fajták palántáinak életképességét laboratóriumi körülmények között a palánták friss tömegének, növekedési ütemének, a palánták vigorának és a szövetek víztartalmának mérésével, abiotikus stressz szimulációs modellekkel értékeltük. A Debreceni Egyetem Kertészettudományi Doktori Iskolájában két külön esettanulmányban a palántákat kategóriánként több szerves lombtápláló permetezéssel kezeltük a termesztőkamrák optimális körülményei között. A termesztőkamra vizsgálatok során mértük a kelési százalékot, a klorofill-tartalmat, a növénynedv kalcium-, kálium-, nitrát-koncentrációját, a betegségek előfordulását és a korai elhalás (Alternaria alternata) fertőzési indexét. Az eredmények azt mutatták, hogy az acetil-szalicilsav (50 ppm) levélen keresztüli alkalmazása pozitív hatással volt a paradicsom (Korall) és a kaliforniai paprika (Carma) klorofill mennyiségére és kémiai összetételére a palánták szabadföldre kiültetése előtt. Védett kultúrákban az acetil-szalicilsav (100 ppm) megelőző lombtáplálása pozitív összefüggést mutatott a paradicsom (Tyking) és a kaliforniai paprika (Carma) korai fertőzési gyakoriságának és súlyosságának csökkenésével. A paradicsom (Mobil) szignifikánsan magasabb vigort mutatott abiotikus stressz alatt, mint a (Korall és Tyking) fajták. Az acetil-szalicilsav hatását a megnövekedett kalciumtartalom okozhatja. Összefoglalva: paradicsomtermesztés (Mobil) szabadföldön acetil-szalicilsavas lombtáplálás nélkül vagy paradicsom termesztése (szabadtéri kertben Korall, vagy zárt térben Tyking) és paprika termesztése (Carma akár szabadtéren, akár zárt térben) az acetil-szalicilsavas lombpermet javasolt. Adagolásával javítaná a korai növényegészségügyi állapotot, valamint jelentős gazdasági értékkel bírna a magyarországi kertészek számára.
Szabadon hozzáférhető
Különböző kukorica hibridek egyes biológiai jellemzőinek, produktivitásának és termésminőségének vizsgálata eltérő állománysűrűség és vízellátottság mellett
(2024) Virág, István Csaba; Kutasy, Erika Tünde; Vad, Attila Miklós; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Absztrakt A fenntartható kukoricatermesztésben kiváló minőségű, az élelmiszer- és takarmánybiztonsági követelményeknek megfelelő termékeket állítunk elő, miközben a környezetet kíméljük, de emellett agronómiailag és ökonómiailag hatékony termesztéstechnológiát alkalmazunk, amelynek alapja a korszerű, nagy termőképességű, kiváló alkalmazkodóképességű, szárazságtűrő hibridek alkalmazása. A gyors genetikai előrehaladás, az állandóan változó hibridportfólió elengedhetetlenül szükségessé teszi a termesztéstechnológiai vizsgálatokat többek között az optimális állománysűrűség meghatározása érdekében. Vizsgáltuk a kukorica hibridek agronómiai tulajdonságait, stressz érzékenységüket, öntözési reakcióját, továbbá a termésképző elemek változását. Célkitűzésünk volt a vizsgált évek, évjáratok elemzése, a vízellátottság termésmennyiségre, minőségre gyakorolt hatásainak értékelése, az állománysűrűség termésmennyiségre gyakorolt hatásainak vizsgálata, valamint a tényezők közötti kölcsönhatások feltárása. A kísérletet a DE AKIT DTTI Látóképi Növénytermesztési Kísérleti Telepén állítottuk be mészlepedékes csernozjom talajon. A kísérletben vizsgált kukorica hibridek a Kamária, KWS Kamparis, P9903 és a DKC4351 voltak. Az eltérő állománysűrűségtől (65-75-85-95 ezer tő ha-1) eltekintve egységes agrotechnikát alkalmaztunk. A parcellák felénél (öntözött kezelés) címerhányás körüli időszakban két alkalommal 25-25 mm öntözővizet juttatunk ki. A gyakorlat számára hasznosítható eredményünk, hogy a vizsgált három év alapján a FAO 350-400 érésidejű hibridek számára csernozjom talajon a 75 ezres állománysűrűség ajánlott, mivel mindkét vízellátási változatban szignifikánsan nagyobb termést értünk el ennél a tőszámnál, mint a legkisebb, 65 ezres állománysűrűségnél. Az állománysűrűség további növelése egyetlen esetben sem jelentett szignifikáns termésnövekedést még öntözött állományban sem, viszont a szárazabb évjáratban termésdepressziót is okozott. Kamária és a Kamparis hibrid számára a 75 ezres tőszám feletti állománysűrűség még öntözött állományban sem javasolt, mivel nem jelent termésnövekedést, sőt az esetek többségében – különösen öntözés nélküli állományokban – termésdepressziót okoz. A P9903 és a DKC4351 hibrid több évjáratban a 85 ezres állományban hozta a legnagyobb termést, azonban ez a termésnövekedés általában nem volt statisztikailag igazolható, ezért öntözés nélküli termesztésnél nem javasoljuk a 75 ezresnél nagyobb állománysűrűséget. Öntözéses termesztésnél a tőszám 85 ezer tő ha-1-ig növelhető. A P9903 hibrid szignifikánsan nagyobb termést hozott, mint a többi hibrid, bár a három év átlagában a terméstöbblete a DKC 4351 hibridét statisztikailag igazolhatóan nem haladta meg. A P9903 hibrid jó termőképessége több év átlagában a szemtermés kedvező fehérjetartalmával párosul, így hektáronként nagyobb fehérjehozam elérésére van lehetőség. A kísérleti évek átlagában a Kamparis hibrid szemtermésének keményítőtartalma szignifikánsan alacsonyabb volt a többi hibridnél, ezért bioetanol előállításra kevésbé javasoljuk. A hároméves kutatási kísérletsorozat végén elért tudományos eredményeink hozzájárulhatnak a hibridspecifikus technológiák kialakításához. Abstract In sustainable maize production, we produce high quality products that meet food and feed safety requirements, while respecting the environment and using agronomically and economically efficient cultivation techniques based on modern, high-yielding, highly adaptable, drought-tolerant hybrids. Rapid genetic progress and an ever-changing portfolio of hybrids make it essential to carry out trials of cultivation techniques, inter alia, to determine the optimum plant density. We studied agronomic traits, stress sensitivity, irrigation response and variation in yield components of maize hybrids. Our objectives were to analyse the years and vintages studied, to evaluate the effects of water availability on yield and quality, to investigate the effects of stand density on yield and to explore the interactions between factors. The experiment was set up at the DE AKIT DTTI Látókép Plant Production Experimental Station on chernozem soil with calcareous limestone. The maize hybrids tested in the experiment were Kamaria, KWS Kamparis, P9903 and DKC4351. Apart from the different plant densities (65-75-85-85-95 thousand hectares ha-1), a uniform agro-technique was used. In half of the plots (irrigated treatment), 25-25 mm of irrigation water was applied twice around the cresting period. Our practical result is that, based on the three years studied, a stocking density of 75,000 is recommended for FAO hybrids with 350-400 maturity years on chernozem soils, as both water supply variants yielded significantly higher yields at this number of plants than at the lowest stocking density of 65,000. In none of the cases did further increases in stocking density result in significant yield increases even in irrigated stands, but they did cause yield depression in the drier years. For Kamaria and the hybrid Kamparis, a stocking density above 75,000 plants is not recommended, even in irrigated stands, as it does not increase yields and in most cases, especially in unirrigated stands, causes yield depression. The hybrids P9903 and DKC4351 have yielded the highest yields in several vintages at 85 thousand stands, but this yield increase has generally not been statistically verified, and therefore a stand density higher than 75 thousand stands is not recommended for non-irrigated production. With irrigation, the number of plants can be increased up to 85 thousand plants ha-1. Hybrid P9903 yielded significantly higher than the other hybrids, although its yield surplus over the three years averaged was not statistically superior to that of DKC 4351. The good yield potential of hybrid P9903 is combined with a favourable protein content in the grain over a number of years, allowing a higher protein yield per hectare. The average starch content of the grain yield of the Kamparis hybrid was significantly lower than the other hybrids in the experimental years and is therefore less recommended for bioethanol production. The scientific results obtained at the end of the three-year research experiment series could contribute to the development of hybrid-specific technologies.
Szabadon hozzáférhető
A csemegekukorica (Zea mays convar. saccharata Koern.) hibridek beltartalmi értékelése
(2024) Demeter, Cintia; Nagy, János; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Absztrakt Világszerte elismert a magyar csemegekukorica, mint értékes élelmiszer, melynek jelentősége évről évre növekszik. Népességünket becslések szerint napjainkban körülbelül 7 milliárd, 2050-re pedig 10 - 11 milliárdra teszik az előrejelzések alapján. A föld klímája változik, a globális felmelegedés a mezőgazdaságot is sújtja. Ezért különösen fontos a felhasználási célhoz megfelelő csemegekukorica hibridek kiválasztása, termesztése. A termesztés sikerességének kulcsa mindenekelőtt a megfelelő csemegekukorica hibridek kiválasztása, melyek a legsikeresebben állnak ellen és adaptálódnak a környezeti anomáliáknak vagy az olyan elkerülhetetlen súlyos stressznek, mint az aszály vagy a hőstressz, másrészt a hibridekhez adaptált termesztéstechnológia alkalmazása. Kutatásaink során az elmúlt 3 (2020-2022) évben vizsgáltuk a csemegekukorica termésmennyiségére és minőségére ható tényezőket az évjárat, hibrid, évjárat és hibrid kölcsönhatásának befolyását a termésmennyiségre, ásványi anyag tartalomra. Az eredményeinket három eltérő évjárat függvényében elemeztük. Ásványi anyag tartalom összehasonlításában a MES csemegekukorica a vasat és kálciumot leszámítva több mennyiségű ásványi anyagot tartalmazott. Gu et al. (2015) állításaival egyezően megállapítottuk, hogy a kukoricaszemekben található makro- és mikroelemek tartalma szignifikáns összefüggést mutat a környezettel, a talaj típusával, a csapadék mennyiségével, valamint a hőmérséklettel. Igazoltuk, hogy a csemegekukorica Ca, Fe, K, P, Mg tartalmára hatással volt hibrid, az évjárat, valamint a hibrid x évjárat kölcsönhatás. A legnagyobb különbséget a két hibrid között a csemegekukorica hibridek kálium tartalmában mértük 2020- ban (9858-13875 mg/kg). A MES-hez képest a GSS csemegekukorica kálium tartalma 2020-ban 29 %-kal kevesebb volt. Vizsgálataink bizonyították, hogy betakarításkor a csemegekukorica hibridek cukor koncentrációit kis mértékben befolyásolta az évjárat és a hektáronkénti cukorhozam elsősorban a termésmennyiség függvénye. 2020-ban a csemegekukorica hibridek fruktóz tartalma 1,13 – 2,78 g/ 100g, 2021-ben 2,6 és 9,5 g/100g volt. Bizonyítottuk, hogy a csemegekukorica lutein tartalma (2020-ban 3,84-9,57 mg/kg és 2021-ben 2-13,9 mg/kg volt) elsősorban genetikailag meghatározott és nem csökkent a terméseredmények növekedésével. Új eredmény, hogy a lutein mellett, zeaxantin, β-cryptoxanthin, β-karotin koncentrációja sem csökkent a termés növekedésével, ami megerősíti a csemegekukorica hibridek kiválasztásának fontosságát, az egészséges táplálkozás szempontjából. Abstract Hungarian sweet corn is world famous as a valuable food, the importance of which is increasing every year. According to estimates, our population today is approximately 7 billion, and by 2050 it will be 10 - 11 billion, based on the forecasts. The earth's climate is changing, and global warming is also affecting agriculture. Therefore, it is particularly important to select and grow sweet corn hybrids suitable for the purpose of use. The key to the success of cultivation is, above all, the selection of suitable sweet corn hybrids, which are the most successful in resisting and adapting to environmental anomalies or unavoidable severe stress such as drought or heat stress, and on the other hand, the application of cultivation technology adapted to hybrids. In the aim of our research, for the past 3 years (2020-2022), we examined the factors affecting the yield and quality of sweet corn, the influence of vintage, hybrid, vintage and hybrid on yield and mineral content. We analyzed our results based on three different vintages. In a comparison of mineral content, MES sweet corn contained more minerals, excluding iron and calcium. Gu et al. (2015), we found that the content of macro- and microelements in corn kernels shows a significant correlation with the environment, the type of soil, the amount of precipitation, and the temperature. We proved that the Ca, Fe, K, P, Mg content of the sweet corn was affected by the hybrid, the year, and the hybrid x year interaction. The biggest difference between the two hybrids was measured in the potassium content of sweet corn hybrids in 2020 (9858-13875 mg/kg). Compared to MES, the potassium content of GSS sweet corn was 29% less in 2020. Our tests proved that the sugar concentrations of the sweet corn hybrids at harvest were slightly influenced by the vintage and that the sugar yield per hectare was primarily a function of the yield. In 2020, the fructose content of sweet corn hybrids was 1.13 - 2.78 g/100g, in 2021 it was 2.6 and 9.5 g/100g. We proved that the lutein content of sweet corn (in 2020 it was 3.84-9.57 mg/kg and in 2021 it was 2-13.9 mg/kg) was primarily genetically determined and did not decrease with the increase in yield. A new result is that, in addition to lutein, the concentration of zeaxanthin, β-cryptoxanthin, and β-carotene did not decrease with the growth of the crop, which confirms the importance of selecting sweet corn hybrids from the point of view of healthy nutrition.
Szabadon hozzáférhető
A szőlő fertőző tőkeelhalás előfordulására ható biotikus és abiotikus tényezők vizsgálata és szőlőből izolált mikroorganizmusok alkalmazásának lehetőségei
(2024) Csótó, András; Karaffa, Erzsébet Mónika; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
Összefoglalás A fertőző tőkepusztulás a szőlő növényvédelmének egyik legégetőbb problémája, nem rendelkezünk ugyanis megfelelő hatékonyságú védekezési eljárással ellene, holott jelentős gazdasági károkat okoz világszerte. A tőkék korai pusztulása (grapevine trunk diseases – GTD) ernyőfogalom, több betegség és betegségkomplexum tartozik alá, mint az esca, a fekete kordonkar-elhalás (black dead arm – BDA), vagy az eutypás betegség. Dolgozatomban felmértem a GTD tünetmegjelenés arányát országszerte, 8 borvidéken, 16 ültevényben, több, mint 26000 tőke vizsgálatával. A környezeti körülmények figyelembe vételével végzett felmérések, tartamkísérletek alapján vizsgáltam egyes külső tényezők hatását a tünetmegjelenésre. Továbbá szőlőből izolált endofita Trichoderma törzsek, mint védekezési és növényápolási lehetőségek laboratóriumi és terepi értékelésének eredményeit tárgyalom. A dolgozat célkitűzései: 1. A szőlő fertőző tőkeelhalás előfordulásának felmérése Magyarország több borvidéki területén; 2. A környezeti tényezők hatásainak vizsgálata a betegségkomplexum tünetmegjelenési gyakoriságára; 3. A fajták érzékenységi sorrendjének felülvizsgálata, a kárpát-medencei jelentőségű fajták érzékenységének meghatározása, ellenállóbb vonalak feltárása; 4. Szőlőből izolált Trichoderma fajok biokontroll és biostimulátor hatásának vizsgálata laboratóriumi és üzemi körülmények között Újabb adatokat szolgáltattunk a GTD magyarországi elterjedtségéről. A 2022-ben végzett felmérés alapján a vizsgált területek 24 %-a fertőzött. A legnagyobb arányú tünetmegjelenést az Egri Borvidék Nagy-Eged dűlőjében mértük. Megállapítottuk, hogy a GTD okozta növénypusztulás aránya magasabb az ültetvények lejtőalji részein. Szintén megállapítást nyert, hogy az ültetvényekben a tünetmegjelenés arányos az ültetvényt körülvevő területek erdősültségének mértékével. A fajtafogékonyság felmérése során megállapítottuk, hogy hazai körülmények között a GTD tünetei legnagyobb mértékben ’Sauvignon Blanc’ fajtán, legkevésbé a ’Syrah’ és ’Merlot’ fajtákon jelentek meg. A ’Merlot’ a felvételezések során tünetmentesnek bizonyult. A tünetmegjelenés gyakorisága a hazai nemesítésű ’Juhfark’ fajtában alacsony-közepes, a ’Furmint’ fajtában közepes szintűnek mutatkozott. Bizonyítottuk, hogy a monofiletikus V. vinifera eredetű fajták fogékonyabbak a GTD kórokozóira, mint az interspecifikus hibridek. A mortalitásvizsgálat alapján kiemelkedően ellenállóknak találtuk a V. amurensis eredetű fajtákat. Molekuláris módszerekkel elvégeztük az Debreceni Egyetemen korábban szőlőről származó Trichoderma izolátumok pontos azonosítását, amelynek során megállapítottuk, hogy a törzsek a T. afroharzianum, a T. atrobrunneum, a T. gamsii, a T. harzianum és a T. simmonsii fajhoz tartoznak. Megálapítottuk a TR04-es T. afroharzia num és a TR05-ös T. simmonsii szőlő izolátum in vitro fungicid toleranciáját 5 gombaölő szer hatóanyag vizsgálatával. Az izolátumok mérgezett táptalajon teljes mértékben tolerálták az ametoktradin, dimetomorf és fluxapiroxad jelenlétét az engedélyokiratban megadott dózisokban. A fenhexamid kismértékben gátolta a TR05 izolátum növekedését. Megfigyeltük, hogy a telepítés előtti Trichodermával végzett áztatásos kezelés szignifikánsan javítja a szőlő kihajtásának arányát és annak erélyét. Megállapítottuk, hogy a telepítés előtti áztatással kijuttatott Trichoderma törzsek hosszú ideig képesek fennmaradni a szőlő különböző részeiben. Kulcsszavak: GTD, szőlő tőkeelhalás, Trichoderma, fogékonyság, tünetmegjelenés, biostimulátor, biológiai védekezés Summary Grapevine trunk diseases (GTD) are one of the most important challenges for grapevine plant protection, since there is no adequate control method, and it causes significant economic damage. GTD is an umbrella term and includes several diseases and disease complexes, such as esca, black dead arm (BDA), or eutypa dieback. In the thesis, it was analyzed the symptoms rates of GTDs throughout the country, in eight wine regions, in 16 plantations, by examining more than 26,000 plants, based on data of surveys and long-term experiments, and taking into account the environmental conditions. I also discuss the results of the laboratory and field evaluation of endophytic Trichoderma strains isolated from grapes as the means of plant protection and biostimulation. Thus the objectives of the thesis are: 1. Assessment of the incidence of grapevine trunk diseases in several wine regions of Hungary 2. Examination of the effects of environmental factors on the disease incidence of the disease complex 3. Revision of the order of sensitivity of the varieties, determination of the sensitivity of the varieties of importance in the Carpathian Basin, exploration of more resistant lines 4. Investigation of the biocontrol and biostimulator effect of Trichoderma species isolated from grapes in laboratory and field conditions New data was provided on the prevalence of GTD in Hungary. Based on the survey conducted in 2022, 24% of the examined areas were infected. The highest disease incidence was measured in the Nagy-Eged vineyard of the Egri Borvidék. We found that the rate of plant death caused by GTD is higher in the lower parts of the plantations. It was also established that the disease incidence in plantations is proportional to the degree of forest cover in the areas surrounding the plantation. During the cultivar susceptibility assessment, we found that, the symptoms of GTD appeared to the greatest extent on the 'Sauvignon Blanc' cultivar, and the least on the 'Syrah' and 'Merlot' cultivars. 'Merlot' proved to be symptom-free during the survey. The frequency of symptoms was low-medium in the domestically bred 'Juhfark' cultivar, and medium in the 'Furmint' cultivar. We proved that monophyletic V. vinifera cultivars are more susceptible to GTD pathogens than interspecific hybrids. Based on the mortality test, we found the varieties of V. amurensis origin to be highly resistant. Using molecular methods, we carried out the exact identification of Trichoderma isolates previously isolated from grapes at the University of Debrecen, during which we found that the isolates belong to the species T. afroharzianum, T. atrobrunneum, T. gamsii, T. harzianum and T. simmonsii. We tested the in vitro fungicide tolerance of the TR04 T. afroharzianum and the TR05 T. simmonsii isolates by testing 5 active fungicides. The isolates fully tolerated the presence of ametoctradin, dimethomorph and fluxapiroxad in the doses specified in the license document on the poisoned culture medium. Fenhexamide slightly inhibited the growth of isolate TR05. We have observed that the soaking treatment with Trichoderma before planting significantly improves the percentage and speed of sprouting. We found that Trichoderma strains applied by soaking before planting are able to survive in different parts of the vine for a long time. Keywords: GTD, grapevine trunk diseases, Trichoderma, susceptibility, biocontorol, biostimulant
Szabadon hozzáférhető
A dió termésrothadásának kialakításában résztvevő gombapopulációk vizsgálata és a fajok identifikálása hagyományos mikrobiológiai és molekuláris genetikai módszerrel
(2024) Zabiák, Andrea; Karaffa, Erzsébet Mónika; Kerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskola; Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar
A Botryosphaeriaceae és Diaporthaceae családok tagjait gyakran azonosítják kórokozóként számos fás szárú növényben, a diófában is. Hazánkban a termesztők a 2010-es évek közepén szembesültek a súlyos növényvédelmi kihívással a diótermések feketedése és aszalódása következtében. A Botryosphaeriaceae fajok által kiváltott betegségek kitörésének kockázata a bő csapadékkal járó időszakokban tetőzik, mivel a fertőzés főként a víz által szállított konídiumokkal terjed. A kórokozó gombák elterjedését tovább súlyosbíthatja a klímaváltozás felgyorsulása, ami komoly veszélyeket tartogathat a diókereskedelem számára. A diófa különböző részeinek fertőzöttségének vizsgálata elengedhetetlen a betegség megismeréséhez. Ennek egyik eszköze a BUDMON (Bud monitoring), mely során a rügyek mikrobiológiai állapotát tanulmányozzuk, ezzel segítve a gazdálkodókat a megfelelő növényvédelmi intézkedésekkel kapcsolatos döntésekben. A zöld dió vizsgálatához alkalmazható technika az ONFIT (Over Night Freezing Incubation Technique), mely során a felderíthetővé válnak az esetleges látens kórokozók, ezáltal képet kapunk a betakarításkor várható fertőzöttségről és az ültetvény állapotáról. Ezen módszerek továbbá hozzásegíthetnek a fertőzési utak meghatározásához. A kutatómunka során végzett kísérletek célja volt (1) a diófa különböző részeiben jelen lévő gombák kitenyésztése és a kórokozók meghatározása, (2) a kórokozó gombák optimális növekedési hőmérsékletének, (3) valamint patogenitásának tanulmányozása. Az új gazdanövény-kórokozó kapcsolatok feltárására (4) vizsgáltuk a patogén fajok fertőzőképességét almaágakon. Továbbá célul tűztik ki (5) a törzsekkel szembeni kémiai és biológiai védekezési lehetőségek vizsgálatát és (6) a gombatörzsek populációgenetikai tanulmányozását. Az eredmények alapján elmondható, hogy a hazai dióültetvényekben jelen vannak a Diplodia seriata, Diaporthe eres és Botryosphaeria dothidea fajok, a B. dothidea és a D. eres elsőként került kitenyésztésre Magyarországon kórokozóként diótermésekben. A betakarított termésekben a Botryosphaeria és a Diaporthe nemzetségekbe tartozó gombák okozták a legsúlyosabb károsodást. A rügyekben és az éretlen termésekben is jelen voltak a terméskárosító Diaporthe és Botryosphaeria fajok. A patogenitás vizsgálat eredményei szerint a D. eres és D. seriata kiválthatja a termések késői fertőződését és károsodását, melyek a fertőzött ágból, rügyből és termésből sebzéseken keresztül bejutva a zöld burok rothadását, a dióbél elváltozását okozzák. A dióból származó B. dothidea, D. eres és D. seriata fajba sorolt izolátumok képesek voltak kolonizálni és elváltozásokat okozni az alma fás szöveteiben. Kémiai védekezésként tebukonazol hatúanyagú készítmények alkalmazása javasolt. A Trichoderma gamsii TR08-as törzse hatékony antagonistája a diópatogén B. dothidea, D. eres és D. seriata törzseknek, így biológiai megoldások is kidolgozhatók a betegség ellen. Species of the Botryosphaeriaceae and Diaporthaceae families are often detected as pathogens in many woody plants, including nut trees. In the mid-2010s, Hungarian growers faced a serious plant protection challenge due to dark, shrivelled and moldy kernels. The spread of pathogen fungi may be further aggravated by the acceleration of climate change, which may be a serious threat to the nut trade, as there is no effective plant protection agent approved for walnut trees against these fungi. Infections occurring in autumn and winter usually remain asymptomatic until next summer. During this period inoculum can accumulate significantly. The risk of disease outbreaks caused by Botryosphaeriaceae species peaks in seasons with abundant rainfall, as the infection is mainly spread by water-borne conidia. Examining the infection of different parts of the walnut tree is essential for understanding the disease and determining the timing for treatments. The microbiological state of the buds (BUDMON) can be studied at the end of the dormancy period, thus farmers get information to make decisions about plant protection management. ONFIT is a technique that can be used on green walnuts. Possible latent pathogens can be detected, thus giving an idea of the expected infection at harvest and the condition of the orchard. These methods can also help to determine the routes of infection. The purposes of my research work were (1) to culture the fungi present in different parts of the walnut tree and the determination of the pathogens, (2) identify the optimal growth temperature of the pathogenic fungi, (3) and the study of the pathogenicity. In order to explore new host plant-pathogen relationships, (4) we investigated the virulence of pathogenic species on apple branches. We aim to (5) investigate chemical and biological plant protection options against the strains belonging to the genera involved in the disease and (6) to study the population genetics of the isolated fungal strains. Based on our restulst, Diplodia seriata, Diaporthe eres, and Botryosphaeria dothidea species were present in walnut orchards, and were isolated from walnuts as pathogens first time. The genera Botryosphaeria and Diaporthe caused the most serious damage in the harvested walnuts.They were present in the buds and in immature symptomatic fruits as well. B. dothidea strains isolated from walnuts are heat-loving, grow even at 35 °C, and are characterized by rapid mycelial growth at 30 °C. The species D. eres and D. seriata caused damage to the nuts at the end of summer, which, entering through wounds from the infected branch, bud and fruit, cause rotting of the green husk and symptoms in the nut. Isolates classified as B. dothidea, D. eres and D. seriata from walnuts are able to colonize and cause lesions in the woody tissues of apple trees. Tebuconazole is recommended to use against the pathogens. The TR08 strain of Trichoderma gamsii is an effective antagonist of the walnut pathogenic B. dothidea, D. eres and D. seriata strains.
Szabadon hozzáférhető
Búza-és rozslisztek felhasználásával készült fűszerekkel és zöldséglevekkel dúsított kenyerek, és alapanyagainak minőségvizsgálata
(2023) 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.
Szabadon hozzáférhető
Szárított fűszernövényekkel és liofilizált gyümölcsökkel dúsított fajtamézek vizsgálata
(2023) 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
Szabadon hozzáférhető
Az ázsiai gyapjúfű (Eriochloa villosa (Thunb.) Kunth) biotikus reakciói és terjedési vizsgálata a Tiszántúl régióban
(2023) 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.
Szabadon hozzáférhető
A napraforgó hamuszürke hervadását okozó kórokozó (Macrophomina phaseolina) biológiájának és kártételének vizsgálata a Kárpát-medencében
(2023) 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.
Szabadon hozzáférhető
A csonthéjasok európai sárgaságának (european stone fruit yellows, ESFY) valamint terjedésének vizsgálata
(2023) 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.
Szabadon hozzáférhető
A szöszös bükköny (vicia villosa roth.) jelentősége a fenntartható homoki gazdálkodásban
(2023) 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
Szabadon hozzáférhető
Biotikus stressz tényező hatása a kukorica antioxidáns enzimeinek aktivitására, fehérjetartalmára és fiziológiai paramétereire
(2023) 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.
Szabadon hozzáférhető
Nitrogén stabilizátor és lombtrágya kezelések hatásainak vizsgálata kukoricában (Zea Mays L.)
(2023) 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.
Szabadon hozzáférhető
Mitigation of the effect of secondary salinization by 'micro soil conditioning'
(2023) 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.

Böngészés

legfrissebb feltöltések