FOSZFORFORGALOM JELLEMZÉSE ÉS MODELLEZÉSE KÜLÖNBÖZŐ TALAJOKON REPCE TESZTNÖVÉNNYEL  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
68884
típus K
Vezető kutató Máthéné dr. Gáspár Gabriella
magyar cím FOSZFORFORGALOM JELLEMZÉSE ÉS MODELLEZÉSE KÜLÖNBÖZŐ TALAJOKON REPCE TESZTNÖVÉNNYEL
Angol cím Charachterisation and modelling of phosphorus cycle of different soils using winter rape
magyar kulcsszavak foszfor, forgalom, modellezés, talaj, foszfatáz, repce
angol kulcsszavak phosphorus, cycle, modelling, soil, phosphatase, winter rape
megadott besorolás
Talajtan (Agrár-, Környezet-, Ökológiai és Földtudományi)100 %
zsűri Agrártudomány 3
Kutatóhely Talajtani és Agrokémiai Intézet (MTA Agrártudományi Kutatóközpont)
résztvevők Csathó Péter
Fodor Nándor
Kovács Géza János
projekt kezdete 2007-07-01
projekt vége 2012-06-30
aktuális összeg (MFt) 3.269
FTE (kutatóév egyenérték) 3.83
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A növény P-ellátásában a talaj raktározó szerepe kiemelkedő fontosságú. A könnyen oldható és a növények számára felvehető PO4–tartalom dinamikájának ismerete – a talajoldat igen alacsony koncentrációja miatt – különleges jelentőséggel bír.
A pályázat két, P-forgalmat érintő részből áll. Az egyik a P-forgalom modellezése az általunk használatos determinisztikus időjárás-talaj-növény szimulációs rendszermodell tovább-fejlesztésével. E kutatási rész fő célkitűzései egy új repcemodell kiépítése, melyben szimuláljuk a tápanyagellátottságtól és vízellátástól függő tőszámot, a növényi fejlődést, növekedést, így becsülhetővé válik a termés mennyisége és összetétele alapján energiatartalma.
A kutatás másik iránya, a talaj szerves P-tartalmát felvehető PO4-tá átalakító foszfatáz enzimek működésének jellemzése és modellezése repce rhizoszférában. A vizsgált ökológiai rendszert (talajt) a foszfatáz-aktivitás különböző eredete (talajorganizmusok, növények), szintjei (reziduális, alap és rhizoszféra aktivitás), és természete (pH-optimum, inaktiválás hőmérsékleti határértéke, amplitúdó) alapján jellemezzük. A kutatásnak ez a része a talajok új, biokémiai jellemzési lehetőségét nyújtja.
A foszforforgalom tervezett jellemzése és modellezése elméleti és gyakorlati szempontból is jelentős. A kutatás eredményeként egy új repcemodellt fejlesztünk ki, pontosabb képet adunk a talaj-növény rendszer P-forgalmáról, s megalapozzuk a talajok új, biokémiai jellemzési lehetőségét, s a vizsgált rendszerek összekapcsolását célzó további kutatásokat.
angol összefoglaló
The storage role of soils is key to P-supply of plants. There is a special significance of the dynamics of the labile PO4-pool of soils since the water soluble-P concentration is very low.
The proposal consists of two parts, both are related to P-cycle. One is the improvement of simulation modeling of P-cycle by the deterministic soil-plant-climate systems model that has been developed at our department. The main goal of this part of the proposal is to produce a new winter rape model. The nutrient and water supply are to be the main factors. The main estimated results will be the plant density, plant phasic development, plant growth, yield and bound energy content calculated from its composition.
The other direction of the planed research activity will be the characterization and modeling of phosphatase enzyme activity in the rhizosphere of rape crop. Phosphatase enzyme is responsible for the transformation of organic P into available PO4 form for plant uptake. The studied soils – as ecological systems – will be characterized according to the level of phosphatase activity (residual, base, and rhizosphere activity) and the origin of phosphatase (soil organisms, plant roots) and its nature (pH-optimum, threshold temperature of inactivation, amplitude). This part of the research will give an opportunity for a new characterization of soils according to their biochemical nature.
The planned characterization and modeling of P-cycle is significant from theoretical and practical point of views, as well. As a result of the research a new Winter Rape model will be developed, a more advanced picture will be reached about the P-cycle of soil-plant systems, a foundation of a new biochemical characterization of soils will be put down, and an approach will be made to connect the studied parts by modeling.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
Foszforforgalom jellemzése és modellezése különböző talajokon repce tesztnövénnyel 1. Modellfejlesztések a 4M talaj-növény-időjárás rendszer-modellhez: 1.1. repcemodell, 1.2. P-ciklus modellezése 1.1.Vizsgálataink alapján kidolgoztuk a modellezett növény „optimális” termesztési feltételek közti paramétereit és a víz-és tápanyagellátástól függő stressz tényezőit. A validálás eredménye szerint az új modell jól követi a repce fejlődését (virágzás és érés) és növekedését (magtermés, biomassza), továbbá a növényi foszfor felvételt és a mag olajtartalmát. 1.2.Két jellegzetes magyarországi talaj foszfor mérlegét vizsgáltuk trágyázási tartamkísérletekben. A modell kalibrálásának eredményeként a két talaj mélységi rétegeire, azok jellemző eltéréseit tükröző, különböző P-forgalmi paramétereket alakítottunk ki. A validálás során megállapítottuk, hogy a modell becsült értékei mind a tényleges növényi P-felvételt, mind a talajrétegek foszfátakkumulációját jól követik. 2. Talajok jellemzése biokémiai jellemzése foszfatáz aktivitásuk alapján A vizsgált talajok mészlepedékes csernozjom, karbonátos homoktalaj, barna erdőtalaj) foszfatáz aktivitása jelentősen különbözött. A foszfatázok pH optimuma a repce rizoszférában csökkent. A lúgos és savas foszfatáz aktivitás aránya és összegzett értéke a talajokra jellemző volt és jelezte azok fiziko-kémiai tulajdonságait (pl. pH-érték, humusztartalom).
kutatási eredmények (angolul)
Characterization and modelling of phosphorus cycles in different soil types with rape as test plant 1. Developing of the 4M soil-plant-atmosphere model: 1.1. rape model, 1.2. P-cycle module 1.1. Based on our studies the parameters of the modeled plant in “optimum” as well as in water and nutrient related stresses were determined. According to the validation results the new model satisfactorily describes the plant development (flowering and ripening) and growth (grain yield, biomass), as well as the plant phosphorus uptake and oil content of rape. 1.2. Phosphorus balance of two characteristic Hungarian soils was studied in long-term fertilizer experiments. Based on the model calibration two different parameter sets were established for the two soils that well-indicate the characteristic differences between the two soils. According to the validation results the model satisfactorily simulates the plant P-uptake as well as the P-accumulations in different soil layers. 2. Biochemical characterization of soils by phosphatase activity Considerable differences were found in the phosphatase activity of the investigated soils (pseudomyceliar chernozem, calcareous sandy and brown forest soil). The pH-optima of phosphatases declined in the rizosphere of rape. The observed rates as well as the cumulative values of the alkaline and acid phosphatase activity were identical with the characteristic values of these soil types, and well-indicated their physico-chemical characters.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=68884
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Fodor N, Máthéné-Gáspár G, Németh T. .: Modeling the Nutrient Balance of the Soil-Plant System using the 4M Simulation Model, Communications in Soil Science and Plant Analysis 43, 60-70, 2012
Máthéné, G. G., Fodor, N.: Modeling the phosphorus balance of different soils using the 4M crop model., Plant, Soil and Environment (PSE), közlésre elfogadva, 2012
Máthé-Gáspár G, Máthé P, Németh T: Changes in phosphomonoesterase activity in response to nitrogen fertilization on a calcareous sandy soil., MMT 2008 évi Nagygyűlése, Keszthely, 2008. okt. 15-17. Absztraktfüzet, 53-54., 2008
Máthé-Gáspár, G, Radimszky L, Máthé P.: Changes in growth parameters and water content of young canola in response to N fertilization on two sites.,, Cereal Res. Commun. 36. 1927-1930, 2008
Németh T, Máthé-Gáspár G: Element content of young canola grown on different nitrogen supply levels, Cereal Res. Commun. 36. 1495-1498., 2008
Máthé-Gáspár G, Máthé P, Szili-Kovács T, Anton A: Heavy metal contamination effects on soil pollution and some microbiological parameters, IV. Kárpát-medencei Környezetttudományi KonferenKonferencia (Szerk.: Orosz Zoltán, Szabó V., Molnár G., Fazekas I.), Debrecen, Márc. 28-29. 2008. Vol.1. 205-211., 2008
Máthé-Gáspár, G., Máthé, P.: Influence of nitrogen deficiency stress on the phosphatase activity of a calcareous sandy soil., Cereal Research Communications, 37 Suppl., 407-410., 2009
Máthéné G G, Máthé P.: Foszfatázaktivitás foszforral jól ellátott ellátott karbonátos homok- és mészlepedékes csernozjom talajon, Agrokémia és Talajtan, 58 (2), 281-296, 2009
Máthéné G.G., Radimszky L., Németh T.: Talaj és N-adag hatása a repcemag nitrogén és foszfor arányára, termésére és olajtartalmára, Agrokémia és Talajtan, 59 (2): 345-256., 2010
Fodor N, Kovács GJ, Máthéné Gáspár G, Csathó P, Németh T.: Foszforforgalom modellezése két talajon., Talajtani Vándorgyűlés „Talajaink a változó természeti és társadalmi hatások között” 2010. szept. (2) 3-4. Szeged. Absztraktfüzet, 28., 2010
Máthéné G.G., Máthé P., Anton A.: Lignitbánya meddőhányók foszfatáz aktivitása., Agrokémia és Talajtan, 59 (2): 357-368., 2010
Máthé-Gáspár, G, Máthé, P.: Changes of phosphate content and phosphatase activity in the soil., A Magyar Mikrobiológiai Társaság 2010. évi Nagygyűlése: 2010. október 13-15., Keszthely. Absztraktfüzet, 2010;60., 2010
Máthé-Gáspár, G., Fodor, N., Csathó, P.: Modelling of seed yield and phosphorus content of canola, International Conference on Soil Fertility and Soil Productivity, March 17 – 20, 2010, Humboldt University, Berlin, Germany, Book of Abstracts (Ed. W. Burghardt), 197, 2010
Fodor, N., Máthéné-Gáspár G., Árendás T., Csathó P.: To ban or not to ban february fertilization in Hungary?, Applied Ecology and Environmental Research 9(3): 245-252., 2011
Máthéné G. G. és Máthé P,: Repce gyökérfelszíni foszfatáz-aktivitásának és foszfortartalmának alakulása a talaj foszfáttartalom változásával., Agrokémia és Talajtan, 61 (1): 183-194., 2012




vissza »