A M AGYAR TUDOM ÁNYOS AK ADÉMIA

A M AGYAR TUDOM ÁNYOS AK ADÉMIA TAL AJTA NI ÉS AGROK ÉMI AI K UTATÓINTÉZET KUTATÁ S-FEJLESZTÉSI PROJEK TJEI 2001-2009 talajtani - agrokémiai - talajbiológiai - környezetinformatikai - környezetvédelmi projektek Budapest 2009

A MAGYAR TUDOMÁNYOS AK ADÉMIA TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI KUTATÓINTÉZET KUTATÁ S-FEJLESZTÉSI PROJEK TJEI 2001-2009 talajtani - agrokémiai - talajbiológiai - környezetinformatikai - környezetvédelmi projektek Budapest 2009

A MAGYAR TUDOMÁNYOS AK ADÉMIA TAL AJTA NI ÉS AGROK ÉMI AI K UTATÓINTÉZET KUTATÁ S-FEJLESZTÉSI PROJEK TJEI 2001-2009 talajtani - agrokémiai - talajbiológiai - környezetinformatikai - környezetvédelmi projektek Szerkesztette Anton Attila Hagyó Andrea Koós Sándor Szabó Lajos Grafika, tipográfia Zsivkov Anita ISBN: 978-963-88438-0-7 Felelős kiadó Anton Attila Kiadja Mag yar Tudományos Akadémia Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet 1022 Budapest, Herman Ottó u. 15. Telefon: +36 1/2243 672 Fax: +36 1/2243 671 http://www.mta-taki.hu A kiadvány megjelenését támogatta Környezetvédelmi és Vízüg yi Minisztérium, Budapest Remete 96 Kft. Bakonszeg Z-index Kft. Debrecen

Csinosítsuk értelmeinket, terjesszük tapasztalásainkat, keressük fel a tudóst, társalkodjunk az elmetehetossel, nagyobbítsuk könyvtárainkat, jutalmazzuk a tudományban fáradozókat. Széchenyi István

Tartalomjeg yzék Előszó A Talajbiológiai és -biokémiai Osztály Projektjei Dolomitnövényzet stabilitása és a regenerálódás lehetőségei Szennyezett talajok mikrobiológiai jellemzése és monitorozása foszfolipid-zsírsavak analízisével A talaj tápanyag-szint és a szimbionta kolonizáció közötti összefüggések mezőgazdasági növényeken Felhagyott alföldi homoktalajok mikrobiális közösségi összetételének, biomasszájának és aktivitásának vizsgálata A rhizoszférában lezajló folyamatok tanulmányozása. Hasznos mikroszervezetek irányított alkalmazásai, rhizotechnológia Szabványosított módszerekkel az EU-direktívák alkalmazásához talajokban, tápközegekben, szennyvíz-iszapokban, hulladékokban és talajjavító anyagokban Talaj és rhizobiológiai tulajdonságok dinamikája és befolyásolhatósága stressz-körülmények között Bányászati tevékenységből származó diffúz szennyezők kockázat-csökkentése immobilizációs integrált remediációs technológiákkal Szennyezett talajok megtisztítására alkalmas transzgenikus nyárfa klónok (Populus spp.) előállítása, vizsgálata és felhasználása Szerves juhtrágya és biohulladék komposzt-technológiák állat-egészségügyi és élelmiszerbiztonsági szempontú fejlesztése Szimbionta és vitalizáló mikroorganizmusok az integrált gyümölcs-termesztésben A gyenge termőképességű területek alternatív hasznosítása, biotechnológiai módszerekkel, vadontermő gombák termesztésbe vonásával (MIKOQUAL) Talaj mikrobiális közösség funkcionális diverzitása és szubsztrát hasznosítási hatékonysága eltérő növényzet és művelési mód mellett Komplex monitoring rendszer összeállítása talajmikroszennyezők analitikai kimutatására és biológiai értékelésére a fenntartható környezetért (MONTABIO) Soil A talajszennyeződések komplex jellemzése és hatóidő követő monitoring módszerek fejlesztése (Soil-CAM) Eltérő nedvességviszonyok és nitrogén-tápanyagellátási módok hatása a talaj NOx és CO2 produkciójára, termékenységére és mikrobiológiai aktivitására szántóföldi és modellkísérletben Biomassza tüzelésű kazánok hamujának komplex felhasználási lehetősége: veszélyes hulladékból növényi tápanyag előállítása (BIO-HAM2) Megújuló energiaforrások biotechnológiai kutatása mikorrhizálási technológiák és új fafajok bevonására hazai talajok adottságaihoz (QUTAOMEL) 11 13 14 15 16 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

A Talajtani Osztály Projektjei Agro-ökoszisztémák környezeti összefüggései és a szabályozás lehetőségei (Agroökológia) Talajnedvesség-forgalom becslésére alkalmas modell kiterjesztése időben változó fizikai tulajdonságokkal rendelkező művelt talajokra A magyar búza aszály- és fagytűrésének, valamint betegség-ellenállóságának javítása növénynemesítési, genomikai és biotechnológiai módszerekkel MARHTA: Magyarországi Részletes Talajfizikai Adatbázis a talaj-vízgazdálkodás jellemzésére zélsőséges időjárási viszonyok közöt Lokális kockázat-felmérési gyakorlat fejlesztése, kialakítása Üvegházhatású gázok (szén-dioxid, metán, dinitrogén-oxid) mérlegének becslése a mezőgazdasági területeken hazánkban MOKKA, Modern mérnöki eszköztár Kockázatalapú Környezet-menedzsment Megalapozásához A birtokrendezés jövőbeli eszközei Future Approaches to Land Development Új módszerek az alkalmazkodó vízgazdálkodásban bizonytalanság esetén New Approaches to Adaptive Water Management under Uncertainty Newater 35 36 38 39 40 41 42 43 44 45 Természetes és mesterséges ökológiai rendszerek kölcsönhatásai: a biodiverzitás, az ökoszisztéma funkciók és a tájhasználat együttes értékelése az Alföld területén Európai talajszelvény analitikai adatbázis Magyar-ukrán komplex árvízvédelmi-vízgazdálkodási-ártér-revitalizációs fejlesztési tervek kidolgozása a Bereg és a Borzsa vízgyűjtőjére Vízvisszatartáson alapuló közös táj és vízgazdálkodási koncepció kidolgozása, megvalósíthatóságának vizsgálata és egyes elemeinek tervezése a Bodrogközben Felkészülés a klímaváltozásra - környezet, hatás, társadalom (KLIMAKKT) Környezeti és erőforrás költségek és hasznok értékelésének fejlesztése és tesztelése a vízkeret irányelv támogatására Development and testing of Practical Guidelines for the Assessment of Environmental and Resource Costs and Benefits in the WFD Térinformatikai módszerek kidolgozása térképi alapú talajtani adatok információtartalmának maximális kiaknázására és aktualizálására Európa és a szomszédos országok vízjövőképei Water Scenarios for Europe and for Neighboring States SCENES Fenntartható talajhasználat különböző mezőgazdasági g yakorlatokhoz kapcsolódóan tematikus talajvédelmi stratégia R AMSOIL (Risk Assessment Methodologies for soil threats) Az Országos Környezeti Információs Rendszer (OKIR) talajdegradációs alrendszerének (TDR) kialakítása Elemzés és konfliktustérkép elkészítése a védett és fokozottan védett gerinces állatfajok közúti elütéséről és a hatásmérséklés eszközeiről (Habitatfragmentációs konfliktustérképezés). 46 48 49 50 52 53 54 55 56 57 58

A hazai talajvédelmet szolgáló korszerű felvételezési és talajinformációs rendszer alapjainak kidolgozása A hazai környezetállapot vizsgálata, különös tekintettel a klímaváltozásra Integrált tájfejlesztési program a víz- és tájgazdálkodás hatékonyságának fejlesztésére a Tisza vízgyűjtőn Integrated land development (ILD) in the frame of Tisza complex development project Szélsőséges területi vízkészlet-kockázatok hatékony, fenntartható kezelési alternatívái közép- és hosszútávra (WATERISK A minőségi termelés és termésbiztonság növelése korszerű vízgazdálkodással és öntözéssel A minőségi termelés és termésbiztonság növelése korszerű vízgazdálkodással és öntözéssel INSPIRE szabványos, európai talajadatokra vonatkozó geoadat szolgáltatás felmérése és kiépítése, econtentplus Assessment and strategic development of INSPIRE compliant Geodata-Services for European Soil Data Soil (GS Soil) 59 60 62 63 64 65 Az Agrokémiai és Növénytáplálási Osztály projektjei Az 1960 és 2000 között beállított hazai meszezési, szerves, és N-, P-, K-trágyázási tartamkísérletek adatbázisának létrehozása és értékelése Vágóhídi hulladék komposztok hatása a talajra és növényre Precíziós növénytermesztés Reaktív nyersfoszfátok alkalmazhatóságának agronómiai és környezetvédelmi értékelése Szántóföldi alkalmasság a termesztett növények választékára mintaterületeken Környezetvédelmi célú P vizsgálatok összehasonlító elemzése szabadföldi kísérletek talajain 67 68 69 70 72 73 74 Talajtulajdonságok hatásának kvantifikálása a csírázásra és a kelésre Fenntartható hazai szántóföldi tápanyagellátás szimulációs módszerekkel Hígtrágyázás nitrát-érzékeny területeken. A tilalmi és a tárolási időszakok hosszának megalapozása A korszerű talajsavanyúság meghatározási módszer kifejlesztése a hatékonyabb talajjavítás céljából Természetvédelmi gyepek hasznosítása legelő juhokkal, a fenntartható legeltetés-technológia módszereinek kidolgozása A növénytáplálás alapelveinek és módszereinek továbbfejlesztése Talajtulajdonságok szerepe a vízoldható szerves anyag mennyiségi és minőségi változásában A vizek nitrát szennyezés elleni védelmét szolgáló környezet-tudatos, versenyképes mezőgazdasági gyakorlat, technológia kialakításának megalapozása Szabadföldi műtrágyázási tartamkísérletek fenntartása 75 76 78 80 81 82 83 84 86

Agráralkalmassági- és földhasználat-vizsgálatok az Észak-mag yarországi régióban A könnyen oldható elemtartalom figyelembevétele a talajszennyezettségi határértékrendszer alkalmazásában Tápelem mérleg számítások: Az országos és a regionális nitrogén- és foszfor mérleg számításokhoz szükséges növényi fajlagos tápelemtartalmak és állati tápelem kibocsátások Foszforforgalom jellemzése és modellezése különböző talajokon repce tesztnövénnyel A talaj kémiai tulajdonságainak hatása a nehézfémek felvehetőségére és a növénybeni koncentrációjára Módszer kidolgozása Magyarország főbb talajféleségei telített és telítés közeli vízvezető képességének megadására Nehézfémek a farmtól az asztalig (Tápláléklánc védelme) Szén- és nitrogénforgalom modellezése zöldségtermesztésben A magyar mezőgazdaság OECD megközelítésű nitrogén- és foszfor mérlegének évenkénti becslése 87 88 90 91 92 94 95 96 97 A Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet műszeres mérési hátterének bővülése, mezőgazdasági és környezetvédelmi szolgáltatásai A talajinformációs hálózat és rendszer fejlesztését támogató mérések és integrált, modell alapú értékelések megalapozása Térinformatikai módszerek térképi alapú talajtani adatok információtartalmának maximális kiaknázására és aktualizálására A D-e-Meter intelligens környezeti földminősítő rendszer térségi alkalmazási lehetőségei különös tekintettel a környezetkímélő gazdálkodásra és hátrányos helyzetű területekre Földminőség, földérték és fenntartható földhasználat az európai uniós adottságok között Környezetállapot Értékelési Program. Módszertani fejlesztési koncepció kidolgozása Magyarország környezeti, természeti állapotának komplex értékeléséhez Hazai trágyázási szaktanácsadási rendszerek értékelése jellegzetes hazai talajokon és növényekkel beállított szabadföldi tesztkísérletekben Új, korszerű talaj- és talajvíz-mintavevő vizsgálati eszközrendszer Szerves talajszennyezők mérési lehetősége gázkromatográf tömegsprektrométerrel 99 100 102 103 104 106 108 109 110

A Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet 2003 és 2008 között megjelent publikációi I. Magyar nyelvű publikációk Eredeti szakcik Összefoglaló szemlecikk Ismeretterjesztő cikk Szakkönyv, könyvrészlet Kiadvány Könyv szerkesztés II. Idegen nyelvű publikációk Eredeti szakcikk Szakkönyv, könyvrészlet 113 114 114 121 122 126 131 131 133 133 145

ELŐSZÓ Az intézet a talajtan agrokémia növénytáplálás talajbiológia agroökológia agrár-környezetvédelem szakterületek központi kutatási intézménye, elismert hazai és nemzetközi tudományos központja. Az intézet elsősorban a szakterület korszerű, a hazai elvárásokat kielégítő és a nemzetközi fejlődés trendjeinek is megfelelő alapkutatásokért felelős, de jelentős számos esetben meghatározó szerepet játszik a felsorolt tudományterületek alkalmazott kutatásaiban, fejlesztési és innovációs tevékenységében. Egyre inkább előtérbe kerülnek azok a kutatások, melyek eredményei közvetlen gazdasági és társadalmi hasznot jelentenek. Szélesedik az intézet kormányszintű, országos döntéselőkészítő és nemzetközi szakmai tanácsadó tevékenysége is. Elismertségünk következménye, hogy az intézet keresett együttműködő partner hazai és nemzetközi viszonylatban. Kutatásainkat a nemzetközi gyakorlatnak megfelelően a hazai és nemzetközi pályázatokon támogatást nyert projektek keretében végezzük. Az intézet két akadémikusa, hét MTA Doktora, 21 kandidátusa illetve PhD-e, valamint 12 doktorhallgatója a források megszerzésén túl azon munkálkodik, hogy a tudományos igényességet és színvonalat továbbra is megtartsa és saját K+F+I eredményeit a benne rejlő partneri kapcsolatokat attraktívan, színvonalasan jelenítse meg a nyilvánosság előtt. E kiadvány is azt a célt szolgálja, hogy kutatási-fejlesztési témáinkat, azok eredményeit minél szélesebb körben megismertessük, közreadjuk, a g yakorlatban elterjesszük. 2001-2009 években megvalósult projektjeink támogatóit, témavezetőit, résztvevőit, (intézeti) célkitűzését, módszertanát, eredményeit, gazdasági-társadalmi hatásait, valamint a kapcsolódó publikációkat tartalmazza a kiadvány osztályok szerinti tagozódásban. A kiadvány tájékoztatást nyújt az intézet műszeres mérési hátterének bővüléséről, mezőgazdasági és környezetinformatikai szolgáltatásairól is. A 2003-2007. között megjelent publikációk listája lehetővé teszi az eredeti publikációk tanulmányozását, felhasználását. Bővebb információval örömmel szolgálnak az intézeti témavezetők, akiknek a címe, telefonszáma, e-mail elérhetősége honlapunkon megtalálható. Lapozza érdeklődéssel, olvassa nagy odafigyeléssel, hasznosítsa oktató-kutató munkájában. környezetkímélő agrártermelésben, a környezetgazdálkodásban szolgáljon az Ön és munkatársai hasznára. Tisztelettel: Dr. Anton Attila igazgató Budapest, 2009. szeptember 9

A TALAJBIOLÓGIAI ÉS BIOKÉMIAI OSZTÁLY PROJEKTJEI

Dolomitnövényzet stabilitása és a regenerálódás lehetõségei A projekt időtartama, támogató: 2002-2005, OTKA (T037732) Témavezető: Csontos Péter, MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Ökológiai Kutatócsoport Intézeti témavezető: Anton Attila Intézeti résztvevők: Halbritter András, Uzinger Nikolett Célkitűzés: A dolomitnövényzet természetes (sziklag yepek) és tájidegen (feketefenyvesek) eg ységei törvényszerűségeinek és kölcsönhatásainak komplex kutatása, különös fig yelemmel a regenerációs és talajalakító folyamatokra. Módszertan: 5 helyszín (feketefenyves, égett- és nem égett területek, nyílt- és zárt sziklagyepek); általános talajkémiai vizsgálatok: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, CO32-, HCO3-, SO42-, Cl-, szervesanyag-tartalom, ph; makrotápelemek: felvehető nitrogén- (NH4+, NO2- + NO3-), felvehető foszfor; mezo- és mikro-tápelemtartalom Lakanen-Erviö kioldást követően. A feketefenyves talajanalízise két irányban is fontos adatul szolgál. Egyrészt kiinduló állapotát mutatja a leégett területek talajának, másrészt, ha a sziklagyep talajához viszonyítjuk, jelzi azt, hogy a fenyvesítés hatására milyen jellegű változások zajlanak le a rendzinában. Eredmények: Az az elterjedt vélekedés, mely a feketefenyves-telepítést erdészeti szempontú (feltételezett) talajjavító hatása miatt javasolja, az eredmények alapján nem állja meg a helyét. Gazdasági, társadalmi eredmények, hatások: Az eredmények új megvilágításba helyezik a feketefenyvestelepítés gazdaságosságát és környezetvédelmi, társadalmi szempontú hasznát. MTA TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI KUTATÓINTÉZET Publikációk, kiadványok: Halbritter A., Csontos P., Tamás J., Anton A. 2002. Dolomitsziklagyepek és feketefenyvesek talajainak összehasonlító vizsgálata. Természetvéd. Közlemények, 10: 19-35. Halbritter A., Csontos P., Tamás J., Anton A. 2005. Van-e a feketefenyves-telepítésnek hatása a dolomitváztalajok minőségére? In.: Antal K., Michéli E., Szabóné Kele G. (Szerk.). Talajtani Vándorgyűlás, Kecskemét (a Talajvédelem különszáma). Talajvédelmi Alapítvány, Budapest. pp. 250-258. Halbritter A., Tamás J., Anton A., Uzinger N. 2005. Mikroelemtartalom-vizsgálatok dolomitsziklagyep és feketefenyves talaján. Tájökológiai Lapok, 3: 63-73. 14 A lepusztult dolomit sziklag yep regenerálódási folyamatainak kutatása

Szennyezett talajok mikrobiológiai jellemzése és monitorozása foszfolipid-zsírsavak analízisével A projekt időtartama, támogató: 2002-2006, OTKA (T038280) Témavezető: Anton Attila, MTA Talajtani és Agrokémia Kutatóintézet Résztvevők: Halbritter András, Uzinger Nikolett Célkitűzés: Az ökoszisztémák mikrobiális összetevőinek ismerete egyre nagyobb gyakorlati jelentőséggel bír, például szennyezett talajok bioremediációja során. Ehhez könnyen kimutatható adekvát indikátorokra, jól mérhető biomarkerekre van szükség. A kvantitatív biokémiai markerek közül a legtöbb információt jelenleg a foszfolipid-zsírsavak adják. Célunk a foszfolipid-zsírsavak analízisének (PLFA) bevezetése a hazai talajbiológiai kutatásokba, és hogy a talajszennyeződéseknek és remediációs technológiáknak a talajéletre g yakorolt hatása vizsgálhatóvá váljon. Módszertan: Talajszennyezéseknek a talaj mikróbaközösségeire g yakorolt hatásainak felmérése a foszfolipid-zsírsav biomarkerek gázkromatográf-tömegspektrométeres analízisével. Eredmények: Kialakult a PLFA analízist rutinszerűen is alkalmazó laboratóriumi háttér. Szennyezett (nehézfém, szerves szennyezők, műtrágyák) talajokban felmértük a szennyeződéseknek a talaj mikrobiótájára g yakorolt hatását, kijelöltük a módszer ilyen célú alkalmazhatóságát. Talajremediációs technológiák talajéletre g yakorolt hatásának elemzését végeztük el, hipotézist állítottunk fel a kezelések hatásmechanizmusának részletesebb mag yarázatára. Gazdasági, társadalmi hasznosság: A szennyezett területekre vonatkozó adatbank felhasználható a további gazdasági, szociális, társadalmi döntéseknél. A kárfelmérés és helyreállítás hozzájárul az emberi környezet, az életminőség javulásához. Publikációk: Chronáková, A., Elhottová, D., Halbritter, A., Krištufek, V., Biró, B. 2004. Analyses (box-pcr, FAME) of heterotrophic bacterial communities from different stages of primary succession process. 23rd Congress of Czechoslovak Society for Microbiolog y, Brno. 9: 6-9. Halbritter A., Csontos P., Tamás J., Anton A. 2005. Van-e a feketefenyves-telepítésnek hatása a dolomitváztalajok minőségére? In.: Antal K., Michéli E., Szabóné Kele G. (Szerk.) Talajtani Vándorg yûlés, Kecs kemét (a Talajvédelem különszáma). Talajvédelmi Alapítvány, Budapest. pp. 250-258. Halbritter A., Uzinger N. 2006. A talaj-mikrobióta vizsgálata foszfolipidek alapján (1): Szükségesség és alkalmazási lehetőségek. Agrokémia és Talajtan, 54: 517-534. Halbritter, A., Mogyoróssy, T. 2003. Rhizosphere effect in a peat soil demonstrated via phospholipid fatty acids (PLFA). In.: Szili-Kovács T. (Ed.). Proc. COST Action 831, Biotechnology of Soil: Monitoring, Conservation and Remediation Workshop, Managing Soil Quality - Using Microbial Resources. MTA TAKI, Budapest. pp. 87-91. A TALAJBIOLÓGIAI ÉS BIOKÉMIAI OSZTÁLY PROJEKTJEI A zsírsavak mintázata szennyezett talajokon jelzi a mikrobiális összetétel alakulását, rendszeres monitoringgal a bioremediáció során bekövetkező változásait is. 15

A talaj tápanyag-szint és a szimbionta kolonizáció közötti összefüggések mezõgazdasági növényeken MTA TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI KUTATÓINTÉZET 16 Projekt időtartama, támogató: 2003-2006, OTKA (F0 42543) Témavezető: Takács Tünde, MTA Talajtani és Agrokémia Kutatóintézet Intézeti résztvevők: Vörös Ibolya, Biró Ibolya Partnerek: Eötvös Loránd Tudományeg yetem Célkitűzések: A szárazföldi ökoszisztémákban általánosan elterjedt gombák és növények közti mutualista, azaz kölcsönösen előnyös szimbiózis típus az arbuszkuláris mikorrhiza (AM). Tenyészedény kísérletek talajaiban vizsgáltuk a legg yakoribb hazai mezőgazdasági haszonnövények mikorrhiza függését. Tanulmányoztuk a talaj nitrogén ellátásának hatását az AM gombák g yökérkolonizációjának és a növények mikorrhiza függésének alakulására a tenyészidő több pontjában. Vizsgáltuk továbbá a talajokból izolált és felszaporított, egy AM gombaspórából előállított ún. egyspórás AM gomba tenyészetek és lehetőleg azonos fajú külföldi tenyészetekkel történő oltások hatását a gazdanövény növekedési paramétereire, makro- és mikroelem tartalmára. Módszertan: Az arbuszkuláris mikorrhiza (AM) gombák monospórás tenyészeteinek létrehozásához új módszert fejlesztettünk ki (Takács and Vörös, 2005). Az AM gombák g yökérkolonizációs mutatóit Trouvelot és mts. (1986) módszerével vizsgáltuk. Az AM gomba oltás hatékonyságát az oltásra ill. infekcióra adott növényi válasz alapján határoztuk meg. Vizsgáltuk a növény biomassza produkcióját, makro- és mikroelem tartalmát, mikorrhiza függését. Eredmények: Kiegészítő és pontosító adatokat kaptunk a talaj nitrogén ellátásának, a növények mikorrhiza függésének és az AM gombák gyökérkolonizációjának viszonyáról, időbeni alakulásáról és a nitrogén és foszfor ellátás együttes hatásáról a szimbiózis alakulására. Megállapítottuk, hogy a szimbiotikus AM gombák apresszóriumainak száma ill. ezek alakulása egy fontos paramétere ill. indikátora lehet nemcsak a fertőzőképességének, a talaj tápanyag ellátottságának, de a szimbiózis hatékonyságára is utal. Hazai AM gombafajok egyspórás (egy spórából előállított) kultúrákat hoztunk létre. Vizsgáltuk hazai és külföldi eredetű Glomus sp. törzsek infektivitási és effektivitási tuladonságait, azok intra- és interspecifikus funkcionális diverzitását. A hazai talajokból izolált törzsek, különös tekintettel eg y Glomus mosseae törzs gombái a hazai talajhoz ill. körülményekhez jobban adaptálódtak és hatékonyabb növény-gomba szimbiózist alakítottak ki. A hazai és külföldi törzsek összehasonlító vizsgálatai alapján a gazdanövény és gomba közti kompatibilitási viszonyokról kaptunk információt. Gazdasági, társadalmi, eredmények, hatások: Az AM gombák ökológiai és gazdasági jelentőségének bizonyítása a természetes- és az agrár-ökoszisztémák anyagcsere folyamataiban, stabilitásában és fenntarthatóságában. A hazai, adaptált oltóanyagok alkalmazása környezetbarát alternatív megoldásokat kínál a mezőgazdaság számára. Publikációk: Biró, I., Takács, T. 2006. Adaptability study of different Glomus mosseae strains to soil heavy metal content. Cereal Research Communications, 34: 127-130. Osztoics, E., Csathó, P., Csillag, J., Radimszky, L., Baczó, G., Magyar, M., Rajkai-Végh, K., Karátsonyi, M., Takács, T., Lukács, A. 2006. The effect of five phosphate rocks with various solubility on red clover (Trifolium pratense L.) yield in a pot trial. Communication in Soil Science and Plant Analysis, 37: 2779-2790. Takács, T., Biró, I., Anton, A., He Chaoxing. 2005. The effect of AMF inoculation on growth and nutrient uptake of tomato. Cereal Research Communications, 33: 125-128. Takács, T., Biró, I., Anton, A. He Chaoxing. 2006. Inter- and intraspecific variability in infectivity and effectiveness of five Glomus sp. strains and growth response of tomato host. Agrokémia és Talajtan, 55: 251-260. Takács, T., Bratek, Z. 2006. Description of AM fungi species from semiarid open sandy grasslands in Hungary. Acta Botanica Hungarica, 48: 179-188. Takács, T., Osztoics, E., Csathó, P., Csillag, J., Végh, K., Magyar, M., Lukács, A. 2006. Comparative effects of rock phosphates on arbuscular mycorrhizal colonization by Trifolium pratense L. Communication in Soil Science and Plant Analysis, 37: 2713-2724. Takács, T., Vörös, I., Biró, I. 2006. Response of Arbuscular mycorrhizal fungi infectiveness to soil nitrogen supply. Cereal Research Communications, 34: 319-322.

A TALAJBIOLÓGIAI ÉS BIOKÉMIAI OSZTÁLY PROJEKTJEI Az Őrbottyáni humuszos homok-talajból előállított Glomus mosseae mikorrhiza törzs spórái. 17

Felhagyott alföldi homoktalajok mikrobiális közösségi összetételének, biomasszájának és aktivitásának vizsgálata MTA TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI KUTATÓINTÉZET A projekt időtartama, támogató: 2003-2006, OTKA (T 42930) Témavezető: Szili Kovács Tibor, MTA Talajtani és Agrokémia Kutatóintézet Résztvevők: Török Katalin, Halassy Melinda, Szabó Rebeka (MTA ÖBKI, Vácrátót) Célkitűzés: Nemzeti parkok területén elhelyezkedő felhag yott szántó területek ökológiai restaurációját támogató eljárások kidolgozása és ezek eredményességének tesztelése. A Kiskunsági Nemzeti Park területén elhelyezkedő homokbucka g yepek helyreállításának vizsgálata. Módszertan: Komplex restaurációs kezelést állítottunk be (szénforrás kezelés, kaszálás, felülvetés) frissen felszántott talajokon. A szántók felhag yását követően a megnőtt talaj nitrogén szint közvetve gátolja az őshonos vegetáció visszatelepedését. Az azonnal és tömegesen megjelenő nitrogénkedvelő egynyári gyomok visszaszorítására történő korábbi kísérletek eredményei alapján a nitrogén immobilizáció növelését szénforrás-kezeléssel (cukor, fűrészpor) és kaszálással segítettük elő. Az eredeti növényzet visszatelepülését a bennszülött növények magvaival történő felülvetéssel igyekeztünk felgyorsítani. A vegetáció természetes regenerálódását eltérő korcsoportba tartozó felhag yott szántóterületeken is vizsgáltuk. Ebben a folyamatban a talaj mikrobiális közösség dinamikájának a szerepe még tisztázásra szorul, ezért új szukcesszív megközelítést alkalmazunk, a mikrobiális biomasszából kiindulva a molekuláris módszerek alkalmazásáig. Eredmények: A szénforrás-kezelések hatására a talajok mikrobiális biomasszája megnőtt. A nitrogén hozzáférhetőségét a kezelések csökkentették, ezáltal a g yomnövények biomasszája is kisebb lett. A természetes növényzet dominánssá tudott válni azokon a területeken, ahol jelentős mennyiségű propagulum-forrás volt a talajban. A kombinált kezelések (kaszálás, szénforrás-kezelés, a természetes növényzet magjaival való felülvetés) a felvehető N tartalom csökkenése mellett növelték a természetes fajok abundanciáját. A bolygatatlan g yepterületen nag yobb volt a K-stratégista baktériumok abundanciája és a közösség struktúrájában is kisebb szezonális ingadozások adódtak, vag yis nag yobb a mikrobiális közösség stabilitása. Gazdasági, társadalmi hasznosság: A felhagyott területek gyorsított helyreállításával azok természeti és turisztikai értéke növekszik. Csökken az allergén gyomok borítottsága, javul a talaj- a környezeti- és az emberi egészség, az életminőség. Publikációk, kiadványok: Halassy, M, Török, K. 2004. Combination of Treatments to Restore Native Sand Grassland Species to Black Locust Plantations (Hungary). Ecological Restoration, 22: 217-218. Szabó, R., Török, K., Halassy, M., Szili-Kovács, T. 2003. Ecological restoration of old-fields in the sandy plains of Hungary. In.: Zajac A., Zajac M., Zemanek B. (Ed.). Phytogeographical problems of synanthro pic plants. Institute of Botany, Jagellonian University, pp. 267-274. Szili-Kovács T. 2004. Szubsztrát indukált respiráció a talajban. Agrokémia és Talajtan, 53: 195-214. Szili-Kovács T., Tóth J.A. 2006. A talaj mikrobiális biomassza meghatározása kloroform fumigációs módszerrel. Agrokémia és Talajtan, 55: 515-530. Szili-Kovács T., Török K. 2005. Szénforráskezelés hatása a talaj mikrobiális aktivitására és biomasszájára felhag yott homoki szántókon. Agrokémia és Talajtan, 54: 149-162. Szili-Kovács, T., Török, K., Tilston, EL., Hopkins, D.W. 2007. Promoting microbial immobilization of soil nitrogen during restoration of abandoned agricultural fields by organic additions. Biology and Fertility of. Soils, 43: 823-828. Török, K, Lohász, C. 2004. The effect of climate on the restoration success of sandy grassland in Hungary. In.: Proc 16th Annual Conference of the Society for Ecological Restoration. 24-26 August, 2004, Victo ria, Canada. CD-Rom. pp. 1-8. 18

A rhizoszférában lezajló folyamatok tanulmányozása. Hasznos mikroszervezetek irányított alkalmazásai, rhizotechnológia Projekt időtartama, támogató: 2003-2007, OTKA (43479) Témavezető: Simon László, Nyíreg yházi Főiskola; Rozario Azcon, CSIC, Granada Intézeti témavezető: Biró Borbála Intézeti résztvevők: Füzy Anna, Villányi Ilona, Ködöböcz László Partnerek: Nyíreg yházi Főiskola; Debreceni Eg yetem Agrártudományi Centrum; Szent István Eg yetem Célkitűzések: A növényi g yökérrendszer (a rhizoszféra, rhizoplán, endorhiza) tanulmányozása. A rhizoszférában található hasznos mikroszervezetek mennyiségi és minőségi előfordulásának a jellemzése a környezeti stressznek kitett talaj-növény rendszerekben, különös tekintettel a nehézfémekre. A hasznos, nehézfém-stresszt csökkentő mikroorganizmusok oltása. Módszertan: A rhizoszféra folyamatok tanulmányozása rövid- és tartamhatású környezeti stressz-körülmények között. Az MTA-TAKI Nag yhörcsöki Kísérleti Állomásán 1991-ben beállított nehézfémes tartamhatás-kísérlet területének mikrobiológiai monitorozása in situ (lucerna jelzőnövénnyel) és tenyészedénykísérletekben árpával, herével. Rhizobox-kísérletek a fito-stabilizáció, fito-volatilizáció tanulmányozására. Az adott talajból izolált, adaptált hasznos mikroszervezetek (N2-kötő- és növény-növekedést serkentő baktériumok; biokontrol és foszfor-mobilizáló gombák) izolálása és egyszeres vagy többszörös mikrobiális oltások megvalósítása. A nehézfém-tolerancia kialakulásának in vitro laboratóriumi tanulmányozása. Eredmények: Az adaptáció szerepe igazolódott a stresz-tolerancia megnyilvánulásánál. Az adaptáció eredményessége tartamhatásban a stressz-tényező típusától és erősségétől függ. Az egyes mikroorganizmusok ökofiziológiai tulajdonságai sokrétű mintázat szerint alakulnak, a törzs-szelekciónál ezért többféle tulajdonság egyidejű figyelembevételére van szükség. A hasznos mikroszervezeteket a rhizoszféra megvédi, a rhizoszféra-hatás nélkül a mikorrhiza sporuláció vag y a nitrogén-kötők előfordulása bizonyult a legérzékenyebb tulajdonságnak. A többszörös mikrobiális oltások szinergista módon képesek javítani a gazdanövény stressz-tűrő képességét és ezzel a fitoremediációs alkalmazások sikerét. Gazdasági, társadalmi eredmények, hatások: A fitoremediáció környezetbarát technológia. Az eljárás, a rhizotechnológiai alkalmazások gazdasági és társadalmi, szociális haszna vitathatatlan. A TALAJBIOLÓGIAI ÉS BIOKÉMIAI OSZTÁLY PROJEKTJEI Publikációk: Biró, B., Pacsuta, P., Simon, L. 2007. Sensitive or tolerant adaptation of Rhizobium bacteria as a function of the short and long-term loads of the Zn metal salt. Cereal Research Communication, 35: 261-265. Simon L., Biró B., Széles É., Balázsy S. 2007. Szelénnel szennyezett talajok fitoextrakciója, mikrobacsoportok a szennyezett talajokban. Agrokémia és Talajtan, 56: 161-172. Simon, L., Kovács, B., Biró, B. 2005. Stabilization of metals in the rhizosphere of red fescue grown in AMF inoculated mine spoil. In.: Hartmann, A. et al (Ed.). Proc. of Rhizosphere 2004, GSF Bericht, Germany. p. 225. Simon, L., Tamás, J., Kovács, E., Kovács, B., Biró, B. 2006. Stabilisation of metals in mine spoil with amendments and growth of red fescue in symbiosis with mycorrhizal fungi. Plant Soil Environment, 52: 385-391. Vivas, A., Barea, J.M., Biró, B., Azcón, R. 2006. Effectiveness of autochthonous bacterium and mycorrhizal fungus on Trifolium growth, symbiotic development and soil enzymatic activities in Zn contaminated soil. Journal of Applied Microbiology, 100: 587-598. Vivas, A., Biró, B., Németh, T., Barea, J.M., Azcón, R. 2006. Nickel-tolerant Brevibacillus brevis and arbuscular mycorrhizal fungus can reduce metal acquisition and nickel toxicity effects in plant growing in nickel supplemented soil. Soil Biology and Biochemistry, 38: 2694-2704. Vivas, A., Biró, B., Ruíz-Lozano, J.M., Barea, J.M., Azcón, R. 2006. Two bacterial strains isolated from a Zn-polluted soil enhance plant growth and mycorrhizal efficiency under Zn-toxicity. Chemosphere, 62: 1523-1533. 19