Veres, SzilviaSimkó, Attila2023-01-112023-01-112022https://hdl.handle.net/2437/343328A növényi tápanyagellátás a napjainkban alkalmazott agronómiai beavatkozások egyik legkritikusabb pontja. A N és Zn több növényfiziológiai folyamatban is részt vesz, azonban a növényen belüli hasznosulásuk jelentős mértékben függ az adott növény genetikai adottságaitól, a környezeti faktoroktól, vagy éppen az egymáshoz viszonyított arányuktól. A kutatásunk során célul tűztük ki több, eltérő kukorica (Zea mays L.) genotípus N és Zn hasznosítási hatékonyságának vizsgálatát, illetve a kísérleti kezeléseink hatását, a növényfiziológiai folyamtokra. További célunk volt olyan paraméterek azonosítása, melyek segítségével azonosíthatjuk a növényi stresszhatásokat, még azok szemmel látható tüneteinek megjelenése előtt. Vizsgálatainkat kontrollált és szabadföldi kísérletekben végeztük el több N és Zn adag alkalmazásával. A kísérletek első szakaszába 22 darab genotípust vontunk be, melyekből a kapott eredmények alapján kiválasztottuk az Armagnac, Fornad, Loupiac és P9903 genotípusokat, melyeket további kontrollált és szabadföldi kísérletekben vizsgáltunk. A laboratóriumi kísérletünkből jól használható paraméterek segítségével megfelelően tudtuk jellemezni a vizsgált genotípusokat N hasznosítási szempontból. A statisztikai elemzéshez használt Cluster analízis alapján az érzékeny csoportba soroltuk a Neffel, P9537, P9415, DK 440, P9074, DKC 4590, P9903, Occitan, NK Columbia, MV Olek, P0023 hibrideket. Míg a hatékony N hasznosítással jellemezhető csoportba került a Sushi, P0216, DKC 4490, NK Thermo, MV Margitta, Loupiac, Fornad, Renfor, MV Danietta, Armagnac és MV Illango. A csoportosítás alapját képző vizsgálatok eredményeit alátámasztották a további kísérleteink, mivel a különböző csoportba sorolt genotípusok eltérő módon reagáltak a kezeléseinkre, a paraméterek többségének tekintetében. A Zn adagolása nem befolyásolta a N felvételét, ellenben optimális N adag mellett több Zn felvételére voltak képesek a vizsgált növények. Optimális N szinten a hajtás és a gyökér összes cinktartalma 40,8 mg-mal magasabb volt, mint a csökkentett N szinten. Az optimálishoz képest eltérő Zn adagok, valamint az eltérő Zn adagolási módok jelentős növényélettani hatást nem váltottak ki, azonban az elemtartalom vizsgálat azt mutatta, hogy a növények képesek voltak még az ötszörösére emelt Zn adagot is felvenni, így az később termésminőség javító hatással bírhat. A 80 és 160 kg ha-1 N adagoknál 11,9%, és 8,13% terméskiesés alakult ki a 0 kg ha-1 adagokhoz képest. A N műtrágyázás elhagyása szignifikáns csökkenést eredményezett a legtöbb vizsgált paraméterben, ezért a N kijuttatás teljese mértékű elhagyása nem indokolt. Azonban az általunk vizsgált genotípusoknál már nem találtunk statisztikailag igazolható különbséget a 80 és 160 kg ha-1 N hatóanyag hatása között a termés mennyiség tekintetében. A kísérleteink eredményei alapján egyértelműen látszott, hogy alacsonyabb N szint mellett kevesebb klorofill-a és klorofill-b molekula volt megtalálható a mintákban. Ezzel párhuzamosan a klorofill-a/klorofill-b arány növekedett az alacsonyabb N szint hatására, ami arra a következtetésre ad okot, hogy a klorofill-b érzékenyebben reagált a N megvonásra, mint a klorofill-a. A klorofill-a és -b molekulák precíziós technológiák használatával történő megkülönböztetése, hasznos információt szolgáltathat a növények N utánpótlásának tervezésében és gyakorlatában is. Eredményeinket összefoglalva egyértelműen alátámasztottuk a genotípus, mint tényező jelentőségét a növénytermesztési rendszerekben. A kedvező N hasznosítással rendelkező kukorica genotípusok a jövőben fontos szerepet tölthetnek be az intenzív és extenzív szántóföldi növénytermesztésben is. Kulcsszavak: kukorica, klorofill, klorofill fluoreszcencia, nitrogén, cink Nutrient supply is one of the most critical points in agronomic interventions nowadays. N and Zn are take a part in several plant physiological processes, but their utilization in a crop depends significantly on the genetic characteristics of plant species, subspecies, environmental factors or their relative proportions to each other. In our research, we aimed to investigate the N and Zn utilization efficiency of several different maize (Zea mays L.) genotypes, and the effect of our treatments on plant physiological processes. Our further goal was to identify parameters that can be used to identify plant stress, before their visible symptoms are appeared. Our experimetns were performed with fully regulated and field conditions using multiple levels of N and Zn. At the first phase of our experiments, 22 genotypes were investigated. From them we selected Armagnac, Fornad, Loupiac and P9903 genotypes, which were examined in further controlled and field experiments. We were able to properly characterize the examined genotypes in terms of N utilization with the parameters from laboratory experiment. Based on the Cluster analysis, Neffel, P9537, P9415, DK 440, P9074, DKC 4590, P9903, Occitan, NK Columbia, MV Olek, P0023 hybrids were classified as sensitive. While Sushi, P0216, DKC 4490, NK Thermo, MV Margitta, Loupiac, Fornad, Renfor, MV Danietta, Armagnac and MV Illango were included in efficient N utilization group. These results were supported by our further experiments, because genotypes from different groups were responded differently to our treatments. Application of Zn did not affect the uptake of N, however, at optimal N level plants were able to absorb more Zn. At optimal N level, the total zinc content of the shoot and root was 40.8 mg higher than at the reduced N level. Zn levels differed from optimal level, as well as different Zn application methods did not cause significant physiological effects, however Zn content analysis showed that plants were able to absorb even a fivefold Zn dose, so it may have a positive effect on grain yield quality. At this time for the effect of 0 kg ha-1 11.9% and 8.13% yield loss was occured compared to the 80 and 160 kg ha-1 N levels. The omission of N fertilization resulted in a significant decrease in most of the studied parameters, therefore the complete omission of N application is not recommended. However, statistically significant difference between the effect of 80 and 160 kg ha-1 N in terms of grain yield was not found in case of examined genotypes. Based on the results it was clear that fewer chlorophyll-a and chlorophyll-b molecules were present in the samples from lower N levels. In parallel, the chlorophyll-a / chlorophyll-b ratio increased with N deprivation, suggesting that chlorophyll-b was more sensitive to N deprivation than chlorophyll-a. Distinguishing chlorophyll-a and -b molecules using precision technologies may also provide useful information in planing and practice of N supply during crop management. Summarizing our results, we clearly supported the importance of genotype as a factor in crop production systems. Maize genotypes with favourable N utilization may play an important role in intensive and extensive field crop production in the future. Keywords: maize, chlorophyll, chlorophyll fluorescence, nitrogen, zinc151hukukoricaklorofillfluoreszcencianitrogéncinkmaizechlorophyll fluorescencenitrogenzincNövénytermesztési és kertészeti tudományokAgrártudományok