Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a Szent István Egyetemen TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003 Növényi alapanyag termelés biztonsága alprogram alprogramvezető: Dr. Helyes Lajos DSc., egyetemi tanár, Programban részt vevő kutatók:
Dr. Hornok László, egyetemi tanár, akadémikus Dr. Kiss József, egyetemi tanár Dr. Posta Katalin, egyetemi docens Dr. Turóczi György, egyetemi docens Dr. Bán Rita, egyetemi docens Dr. Pék Zoltán, egyetemi docens Dr. Ombódi Attila egyetemi docens Dr. Szénási Ágnes, egyetemi adjunktus Dr. Dorner Zita, egyetemi adjunktus Dr. Neményi András egyetemi adjunktus Dr. Sasvári Zita, egyetemi tanársegéd Programban részt vevő PhD hallgatók: Ambrózy Zsuzsanna Deák Konrád János Szuvandzsiev Péter Pálinkás Zoltán Balog Emese
Kertészeti Technológiai Intézet honlapja: www.kert.szie.hu Növényvédelmi Intézet honlapja: http://mkk.szie.hu/dep/nvtt A növényi alapanyag termelés biztonsága alprogram Az alprogram általános célja olyan növénytermesztési és növényvédelmi technológiai kutatás folytatása, amely technológiai alapokat ad a megtermelt termények fizikai-, beltartalmi- és idegenanyag-mentességi paramétereinek biztosításához. Konkrét célja egyes zöldségnövények termesztés- és növényvédelmi technológiai vizsgálata, a növényi alapanyagok biztonságának növelése és ennek révén a biztonságos élelmiszer alapanyag előállítás A növényi alapanyag termelés biztonsága alprogram keretében a növényi alapanyag előállítás során a kutatások fő irányai az alábbiak. Az első a termények beltartalmi paraméterek biztosítása (kémiai és technológiai jellemzők: pl. Brix°, cukortartalom, mikroelem összetétel antioxidáns összetétel és koncentráció, stb.). A második az idegenanyag-mentesség biztosítása, ezen belül kiemelten egyes kémiai (pl. növényvédőszermaradványok) és biológiai (mikroorganizmusok, azok szaporító képletei, mikotoxinok stb.) szennyezők. A K+F tevékenység célja a fentiek alapján olyan növénytermesztési és növényvédelmi technológiák kidolgozása, amely biztosítja a felsorolt követelmény alapjait.
.A kutatás alapját egzakt szabadföldi kisparcellás kísérletek, valamint a termesztés- és növényvédelmi technológiai folyamatok folyamatos nyomon követése, végül a termés és terményminták növénytermesztési laboratóriumi feldolgozása biztosítja.
Külső megbízás TÉSZÉSZ - Kihelyezett kísérlet: • • • •
A két kísérleti helyszínen – Lajosmizsén és Hódmezővásárhelyen – a növény igényeinek megfelelően a technológiai beavatkozások megtörténtek: öntözés, tápanyag utánpótlás, biológiai növényvédelem. Sátranként és fajtánként a termések betakarítása, összes tömegének mérése, osztályozása, az adatok rögzítése megtörtént. Hiperspektrális felvételezés és a mikroklíma vizsgálata kezelésenként megtörtént. A hasznos és káros rovarok betelepülésének vizsgálata a tervezett időszak alatt elvégzésre került.
Külső megbízás OÉTI – a beszállított növényminták beltartalmi vizsgálata • Fitonutriens adatbázis szolgáltatása, • HPLC mérések elvégzése A növényi alapanyag termelés biztonsága alprogram K+F tevékenységének célcsoportja lényegében az összes mezőgazdasági termelő, amely növénytermesztési technológiákkal terményt állít elő, hatásterülete pedig a teljes tápláléklánc vertikum.
Biopeszticidek (entomopatogén és antagonista törzsek) szelekciója, laboratóriumi, (fél)szabadföldi tesztelése, mikorrhiza törzsek felhasználása Témavezető: Dr. Posta Katalin, egyetemi docens Résztvevők: Dr. Turóczi György, Dr. Sasvári Zita, Dr. Bán Rita, Dr. Kőrösi Katalin, Gódor Imréné, Csepregi Antalné, Deák Mária A világban számos kutatás témáját adják az általam is oltóanyagként felhasznált arbuszkuláris mikorrhiza (AM) gombák, melyek a legtöbb szárazföldi növényfajjal képesek mutualista szimbiotikus kapcsolatot kialakítani. Segítségükkel a terméshozam fokozása illetve műtrágya és peszticid felhasználás csökkentése lehetséges, mivel szerepet játszanak a tápelemek - elsősorban P,N - felvételének fokozásában és a patogén mikroszervezetek elleni védekezésben is. Munkánk során a Szent István Egyetem Növényvédelmi Intézetének Kísérleti terén Conavit (természetes, lassan feltáródó trágya; Symbiom Ltd.) kezeléssel és kezelés nélkül paprika növényeket oltottunk különböző mikrobiális, köztük mikorrhizagombát tartalmazó készítményekkel. Az AM gomba - növény interakció kialakulásának bizonyítását a szimbiotikus kapcsolat erősségére utaló mikorrhizáltsági százalékok becslésével, sztereo-mikroszkópos vizsgálattal végeztük. A talaj mikrobiológiai aktivitásának mérését FDA hidrolízis aktivitási teszttel végeztük, illetve szelektív táptalajra történő szélesztéses technikával meghatároztuk a rizoszféra talajok 1 grammjából kitenyészthető mikroszkopikus gombák mennyiségét. A kezelt és a kezeletlen paprika növények hajtáshosszban és termésmennyiségében, valamint a növényi gyökér- és zöldtömeg szárazanyag- és nedvességtartalmában jelentkező különbségeket is vizsgáltuk. A különböző kezelések között szemmel látható különbségek voltak megfigyelhetőek a kontroll növényekhez képest (korábbi virágzás, erősebb habitus), azonban a mért adatok elemzése során szignifikáns különbséget nem minden esetben mutattunk ki. A mikrobiális oltóanyagok Conavit-tel kombinációban alkalmazva kisebb gyökér- és hajtástömeget eredményeztek, annak ellenére, hogy e kezelés rizoszféra talajai a legmagasabb mikrobiális aktivitást mutatták. Reményeink szerint a jelen kutatás bővíti meglévő ismereteinket a különböző mikrobiális oltóanyagok – növény – talaj interakcióinak megismerésében, elősegítve ezzel elterjedésüket a növénytermesztésben, így téve hatékonyabbá, költség - és környezetkímélővé azt.
A különböző kezelésekből származó növények fotódokumentációi
Kontroll
+AS
+ACS
+AM
+AC
A termesztett növények kártevői és kórokozói elleni védekezésben egyre inkább terjednek a „hagyományos” kémiaitól eltérő módszerek. Különösen érvényes ez a talaj eredetű kórokozókra és talajban károsító kártevőkre, melyek ellen a kémiai védekezés nehezen, és akkor is csak a környezet jelentős terhelése mellett megoldható. Munkánk során különböző Bacillus thuringiensis (Bt) típustörzsek entomopatogén spóra-kristályképző és toxintermelő fermentációs tenyészeteinek és a Metharhizium anisopliae (Metsch.) SOROKIN konídiumos gomba törzseinek hatékonyságát vizsgáltuk kukoricabogár lárvák ellen. A mikrobák hatékonyságát minden esetben a kezeletlen kontrollhoz, illetve a teflutrin (Force 1,5G) és Bacillus thuringiensis var. tenebrionis (Novodor FC) készítményekkel végzett kezelésekhez hasonlítottuk. Mind a Bt készítmények, mind a M. anisopliae törzsek hatékonysága között jelentős eltérések voltak. Több baktérium készítmény és gomba törzs megközelítette a Force-szal végzett kezelés hatékonyságát, akár a lárva mortalitást, akár a gyökereken okozott lárvakártétel csökkentését tekintve Kísérleteink alapján megállapítható, hogy a vizsgált Bt törzsek toxintartalmú tenyészetei, és a M. anisopliae gombatenyészetek alkalmasak az amerikai kukoricabogár elleni biológiai védekezésre. Kártevő populáció-modell megalapozása, (populációk mintázása, növekedési ráta, terjedési elemek, tájösszetevők), adaptálása az integrált védelemben Témavezető: Dr. Kiss József, egyetemi tanár Résztvevők: Dr. Szénási Ágnes, Szalai Márk, Pálinkás Zoltán A kártevők elleni integrált védelemben felhasználható populáció modellek fejlesztése az utóbbi években egyre nagyobb teret nyert hazánkban is. Az ilyen modellek fejlesztését indokolja a fenntartható peszticidhasználat követelménye. A modellek segítségével időben és térben túlléphetünk az egy év és egy adott tábla megközelítési módján, azaz a növényvédelem megvalósítását egy tágabb rendszerben helyezzük el, amelyben prioritást kapnak az agrotechnikai megoldások és a természetes szabályozó mechanizmusok. Az amerikai kukoricabogár (Diabrotica virgifera virgifera LeConte) elleni védekezés egyik hatékony és elterjedt módja a vetésváltás. A vetésváltáson alapuló védekezés kérdése azonban nem egyszerűsíthető le a populáció felszaporodásának rendszeres megtörésére, mert a kukoricatáblák közötti távolságok rendszerint nem jelentenek izolációs távolságot a kártevő
imágóinak, azaz egy kukoricatábla kártevőnépességét a felszaporodáson kívül az imágók diszperziója is nagyban befolyásolja. Kidolgozunk egy szimulációs populációdinamikai modellt, mely a kukoricabogár populációját térség szinten képes követni, így tesztelhetők vele az integrált növényvédelemben felhasználható vetésváltási stratégiák. A modell megalapozásához két izolált kukoricatáblán meghatároztuk a kukoricabogár teljes életciklusra vonatkozó (=éves) szaporodási rátáját, mely közép-európai átlagos környezeti körülmények között érvényes a kukoricatáblákban. Emellett a kukoricabogár imágók betelepülését is vizsgáltuk az elsőéves kukoricatáblákba a velük határos, fertőzött, önmaga után vetett kukoricatáblákból, így az imágók diszperziójáról nyertünk értékes adatokat.
