OPPONENSI VÉLEMÉNY Hüvely Attila: Növekvő arzén adagokkal kezelt öntözővíz hatása a paradicsom és a saláta növényi részenkénti arzén tartalmára és eloszlására c. egyetemi doktori (Ph.D.) értekezéséről A környezet, ezen belül az agrár környezet terhelésért számos szektor (ipar, közlekedés, nedves és száraz ülepedés, maga a mezőgazdasági termelés /szerves- ill. műtrágyázás, peszticid használat, öntözés, stb./) felelős. A környezet állapotával összefüggő, a környezetterheléssel kapcsolatos újabb ismeretek szerzése, rendszerezése, az ok- okozati összefüggések feltárása mind-mind napjaink preferált fontosságú feladata egyfelől egészségünk védelme, másrészt, pl. Európai Uniós (EU) jogszabályi kötelezettségeink oldaláról is. Hazánkban – az EU országok között talán egyedüli országként –, főképpen a dél-alföldi régióban, az átlagosnál nagyobb (50-170 μg l-1) artézi kútvíz, ill. 30-70 m-es mélységben elhelyezkedő rétegvíz arzén (As) koncentrációk fordulnak elő. Más EU országokban (NagyBritannia, Franciaország, Görögország) a geotermikus vizek nagyobb As tartalma, ill. a bányászatból fakadó As szennyezés jelenthet környezeti, ill. humán egészségügyi problémát. Az EU jogharmonizációs kötelezettségeinknek megfelelően, Hazánk, EU csatlakozását követően, köteles volt átvenni a vonatkozó EU jogszabályokat, így az ivóvíz, az öntözővíz, ill. a friss zöldségfélék maximálisan megengedhető As tartalmára vonatkozóakat is. Ezen határértékek – az ivóvízre 10 μg l-1, az öntözővízre 200 μg l-1, ill. a friss zöldségfélékre 0,2 mg kg-1 As –, első olvasatra, meglehetősen szigorú határértékeknek tűnnek. Az öntözővíz vonatkozásában ez a határérték 100 mm öntözővíz kijuttatásával, számításaim szerint, mindössze 0,2 kg ha-1 évenkénti As, és még 200 mm öntözés mellett is csak 0,4 kg/ha évenkénti As terhelést jelent. Mivel öntözött kultúráink jelentős részét – többféle öntözési módot is használva – a zöldségnövények teszik ki, és a dél-alföldi régió, ezen belül is főképpen Bács-Kiskun megye, amellett, hogy az ország meghatározó zöldségtermesztő övezete, egyúttal abba a régióba is tartozik, ahol az átlagosnál nagyobb az öntözővíz As tartalma. Az agrár környezetvédelmi, ill. a humán egészségügyi kockázatot mérsékelni kívánó EU és hazai jogszabályok a talaj/víz/légkör – növény – állat – ember tápláléklánc nehézfémforgalmát, terhelését szabatos, exakt kísérletekben történő tesztelése során kapott eredményeken kell(ene), hogy alapuljanak. A fentiek fényében jelölt témaválasztása fontos, és nagyon időszerű, kutatási célkitűzései, feladatai komplexek és jól körülhatároltak. Az értekezés alapjául szolgáló kutatómunka a Kecskeméti Főiskola Kertészeti Főiskolai Karának Bemutatókertjében humuszos homoktalajon beállított mikroparcellás, ill. hidrokuktúrás kísérletek szolgáltak. Szabályozott körülmények között vizsgálja a térségre jellemző, a jogszabályok szerint maximálisan megengedhető, ill. azt 2-, és 4-szeresen
1
meghaladó öntözővíz, ill. tápoldat As koncentrációinak a paradicsom és a saláta eltérő növényi részeinek As tartalmára, ill. termésére gyakorolt hatását. Tudományos oldalról mindenképpen újszerű Jelölt megközelítése, hisz az öntözés környezetvédelmi és élelmezésbiztonsági kérdéseit vizsgálja, nagyfokú szakmai igényességgel, és, ezen túl, körültekintően, a környezetkárosítás kizárása céljából, zárt rendszerben. Mindezeken túl, a térség meghatározó agrár, ill. humán egészségügyi környezeti problémáját vizsgálja, tehát kutatásai valós, és komoly társadalmi jelentőséggel bírnak. A disszertáció logikus, arányos felépítésű, tetszetős kivitelű, igényes munka, 97 oldal terjedelemben, 20 táblázatot és 46 ábrát tartalmaz. A dolgozatban 133 forrásmunkára történik utalás. Gépelési hibára csak elvétve akadtam. A Disszertáció a Pannon Egyetem Georgikon Kara Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Doktori Iskolájának formai és tartalmi követelményrendszere szerint készült el. Az Igazoló lapot és a Tartalomjegyzéket az 1-1 oldalas magyar, angol és német nyelvű Kivonat követi, melyben Jelölt tömören összefoglalja a Disszertációban szereplő kísérletek beállításának körülményeit, a kapott eredményeket. A 2 oldal „Bevezetés és Célkitűzés” fejezetben Jelölt vázolja a témaválasztás időszerű voltát, fontosságát, a problémafelvetést, az elvégzendő feladatokat. A 20 oldalt kitevő „Irodalmi áttekintésben” Jelölt – mivel kutatásait a tápláléklánc As forgalmának a talaj-növény rendszerben történő részén végzi –, nagyon helyesen, az As természetes előfordulását, a környezetben való feldúsulását, és az egész talaj-növény-állat ember táplálékláncban való viselkedését taglalja. Ebben a részben az As problematikáját mind időbeni, történeti, mind térbeli, egész Földünkre kiterjedő módon ismerteti. A humán, a tiroli és stájer pásztorok és zergevadászok „arzénevésének”, ill. igavonó állataik arzénetetésének ismertetése a problémakörnek a vártnál is összetettebb voltára hívja fel a figyelmet. Az Irodalmi áttekintés a paradicsom és saláta tesztnövények bemutatásával ér véget. Az „Anyag és módszer” fejezetben 19 oldalon Jelölt kellő részletességgel ismerteti a kísérletek beállításának, folytatásának, betakarításának körülményeit, a 2011-ben és 2012-ben végzett mikroparcellás/konténeres, ill. a 2010-ben és 2011-ben beállított hidrokultúrás kísérletek kezeléseit és elrendezését, az alkalmazott fajtát, a talajadottságokat, a mintavételezés, a minta előkészítés, az analízisek metodikáját, a statisztikai értékelés módszerét. A fejezetben szereplő minőségi fotók és ábrák nagyban elősegítik a kísérlet körülményeinek megértését, egyúttal mintegy azok dokumentációját is adva. Az alkalmazott metodika segítségével a dolgozat elején megfogalmazott célkitűzések megvalósíthatók, a feltett kérdések megválaszolhatók. Itt jegyzem meg, hogy – annak ellenére, hogy valóban nagyon alapos, és részletes az „Anyag és módszer” fejezet –, talán még érdemes lett volna a 2011., és 2012. évi időjárási viszonyokat ismertetni, arra való tekintettel is, hogy mind a paradicsom, mind a saláta jelentős évjárathatásokat mutattak. A Jelölt a kísérleti eredmények értékeléséhez a szükséges, és korszerű matematikaistatisztikai eljárásokat alkalmazza.
2
A Jelölt az „Eredmények és értékelés” fejezetben 34 oldalon ismerteti eredményeit. Itt jegyzem meg, hogy Jelölt igen komplexen, közelíti meg a zöldségnövények arzéntartalmú öntözővízzel való öntözése problémakörét. Hiszen paradicsom és saláta zöldségnövénnyel, kétféle öntözési móddal, két-két évig, a térségre jellemző humuszos homoktalajon beállított mikroparcellás, valamint szintén két évig, hidrokultúrás saláta kísérletben végezte vizsgálatait. Egy olyan pályázati környezetben, amikor rendszer a társadalmi hasznosságot célzó, Hungarikum tudományterületbe tartozó klasszikus agronómiai, agrár növénytáplálási kutatások kárára a nagy impakt faktorral, csupán egyfajta virtuális mutatóval kecsegtető ún. nemzetközi, molekuláris kutatásokat preferálja, különösen is dicséretes a Jelölt által alkalmazott átgondolt, a lehető legnagyobb lefedettségre törekvő megközelítés és annak kivitelezése. Jelölt óriási munkát végzett. Ráadásul a talajban, ill. a különböző növényi részekben történő arzén analízisek is igen tetemes összegre rúghattak. Az opponens számára csodaszámba megy, hogy a 2010-es években, ekkora szembeszélben, ilyen komoly klasszikus növénytáplálási, klasszikus agrár környezetvédelmi kutatások is folyhatnak hazánkban. Kísérletei jól illeszkednek a Főiskolán egyéb zöldségnövényekkel (fejeskáposzta, karalábé, retek, sárgarépa, petrezselyem és paprika) beállított, az arzénnel szennyezett öntözővíz hatását vizsgáló kísérletek sorába. Kísérleteiben Jelölt megnyugtató módon igazolta, hogy a jogszabályokban engedélyezett maximum 200 μg l-1 öntözővíz használatával sem a paradicsom bogyótermés, sem a saláta levél As tartalma nem érte el, sőt, meg sem közelítette a(z egyébként szigorú) jogszabályban rögzített 0,2 mg kg -1, friss tömegre vonatkoztatott értéket. Hasonlóan, a jogszabályokban engedélyezett 200 μg l-1 öntözővízzel hidrokultúrában termesztett saláta levél sem érte el a friss tömegre vonatkoztatott maximálisan megengedett As értéket. Ebben a fejezetben Jelölt törekedett arra, hogy a célkitűzésben megfogalmazott kérdésekre választ adjon. Megállapításai helytállóak, adatokkal igazoltak, a szöveges értékelés, és a táblázatokban, ábrákban közölt adagok összhangban vannak. A 4 oldal terjedelmű „Következtetések, javaslatok” fejezetben Jelölt eredményeit összeveti a kapcsolódó hazai és nemzetközi eredményekkel. Megállapításai helytállóak. Az összefoglalásban 3 oldalon sommázza eredményeit. Az Értekezés téziseit, az új tudományos eredményeit 7 pontban, magyar és angol nyelven, másfél – másfél oldalon ismerteti. A jelölt új és újszerű tudományos eredményei közül az alábbiakat emelném ki: -
Arzénnel kezelt öntözővíz hatásra igazolt mértékben növekedett az egyes növényi részek As koncentrációja.
-
A tenyészidő előrehaladtával egyre nagyobb As koncentrációkat kaptak a paradicsomlevélben.
3
-
A kontakt arzénszennyezéssel járó esőztető öntözés mellett jelentősen nagyobbak voltak a levél As koncentrációk, mint csepegtető öntözéssel.
-
Hidrokultúrás termesztéssel jóval nagyobb gyökér As koncentrációkat mértek, mint szabadföldi termesztéssel. A talajban a gyökér As koncentráció mintegy 6-10-szeresen haladta meg a levélét, míg oldatkultúrában 80-szorosan.
-
Mindenképpen örvendetes, hogy az oldatkultúrában nevekedett saláta levél As tartalma nem haladta meg pl. a csepegető öntözéssel, szabadföldi körülmények között nevekedettét.
-
Kísérleteiben Jelölt megnyugtató módon igazolta, hogy a jogszabályokban engedélyezett maximum 200 μg l-1 öntözővíz használatával sem a paradicsom bogyótermés, sem a saláta levél As tartalma nem érte el, sőt, meg sem közelítette a(z egyébként szigorú) jogszabályban rögzített 0,2 mg kg -1, friss tömegre vonatkoztatott értéket.
A disszertáció érdemeinek méltatásán túl néhány észrevételt teszek, melyek a disszertáció értékét természetesen nem befolyásolják. 1) Jelölt is említette, hogy a szabadföldi mikroparcellás/konténeres kísérletek talajában igen magas volt az AL-P2O5 tartalom. Meglepő módon, ugyanakkor, a talajok kiinduláskori AL-K2O tartalma kicsi volt, igen gyenge-gyenge ellátottságot mutatva. Az EDTA oldható Zn és Cu tartalmak is jóval átlag feletti értékeket mutattak. A tápoldat kijuttatásokkal a megfelelő, kiegyensúlyozott NPK táplálást ugyanakkor biztosították a növények számára. Az opponens számára úgy tűnik, hogy – a káliumot kivéve –, inkább az intenzívebb kertészeti, mint a szántóföldi növénytermesztés során várható oldható tápelem tartalmakkal volt jellemezhető a kísérleti talaj. Ami, természetesen, teljesen elfogadható. 2) 2012-ben a saláta betakarítás dátumául május 22., a paradicsom palántázás dátumául május 18. szerepel. Amennyiben ez a két kultúra egymás után következik, akkor a betakarítás és a palántázás dátuma is egymás után kell, hogy következzen. 3) Vannak olyan vélemények is, amelyek szerint nem indokolt a 100-150 m2-es kisparcellás kísérletekben kapott terméseredményeket t ha-1-ra átszámítani. A magam részéről, nem osztom ezt a véleményt, hiszen a parcellák talajművelése, vetése, stb. legtöbbször nagyüzemi módszerekkel történik. Még merészebbnek tűnik a 0,57 m2-es alapterületű mikroparcella kezeléseit kg ha-1-ban kifejezni. Jelölt ugyanakkor, helyesen, pl. a paradicsom alá kijuttatott N-P2O5-K2O mennyiségeket g/m2-ben is kifejezte. Ebből a kg/ha mennyiségekre is következtetni lehet. Hasonlóan, az egyes kultúrák alá kijutatott öntözővíz mennyiségeket, mm-ben is, talán ki lehetett volna fejezni. Számításaim szerint, paradicsom alá 2011-ben 146 mm, 2012-ben 128 mm, saláta alá 2011-ben 90 mm, 2012-ben 84 mm öntözővíz kijuttatás történt. 4) Hasonlóan, talán meg lehetett volna adni az egyes kultúrákban, években, ill. a 2 év összegében megadni a kg/ha-ban kifejezett As terheléseket. Jelölt ugyanakkor, „Következtetések, javaslatok” fejezetben mindig megemlíti, amikor az összehasonlításba vont hazai, ill. nemzetközi kísérletekben kijuttatott As mennyiségek többszörös terheléseket jelentettek. 5) Az értékelés során, talán részben az évjárat hatás magyarázatául is, talán érdemes lett volna megemlíteni, hogy, mivel a kísérletekben egy-egy konténerben mindig azonos Se kezelések voltak – amennyiben így volt – a saláta után a paradicsom mindig 4
kumuláltan kapta a Se terhelést, és, hasonlóan, a 2011. évhez képest, a 2012-es évi növények is. A hidrokultúrás kísérletben ez a kumulált hatás természetesen nem jelentkezett. 6) Az oly gazdag, és szerteágazó kísérleti eredményekből megítélésem szerint még számos további hazai és nemzetközi tudományos cikk készülhet. Jelölt felé kérdésem az alábbi: 1) Különböző lehetett-e az arzenát – arzenit arány Jelölt véleménye szerint a szabadföldi, talajjal beállított, ill. a hidrokultúrás kísérletekben? Mivel a humuszos homoktalaj meszes, a hidrokultúrás kísérletben az oldat pH-ja savas, 5,5 körüli volt, Jelölt megítélése szerint a szabadföldi, talajjal beállított, ill. a hidrokultúrás kísérletekben eltérő As vegyületek alakulhattak-e ki? Opponensi véleményemet összefoglalva megjegyzem, hogy a Jelölt disszertációja igényes, értékes, és sok tekintetben hézagpótló munka, a kecskeméti és a keszthelyi növénytáplálási, agrár környezetvédelmi iskola hírnevét tovább öregbíthette, annak méltó képviselője. Az ezekben az iskolákban megszokott magas szintű kutatómunkát takar, és messzemenően megfelel a doktori (Ph.D.) értekezésekkel szemben támasztott formai és tartalmi követelményeknek. Itt emelném ki a Jelölt példamutató, a problémakör komplex megközelítését célzó kísérleti stratégiáját. Fentiek alapján, javaslom Hüvely Attila értekezésének nyilvános védésre bocsátását, és sikeres védése esetén számára a doktori (Ph.D.) cím odaítélését. Budapest, 2014. április 26.
Dr. Csathó Péter Az MTA Doktora sk.
5
Dr. KOCSIS LÁSZLÓ Egyetemi tanár Doktori Iskolavezető Pannon Egyetem Georgikon Kar Keszthely Növénytermesztési- és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola 8360 Keszthely Deák F. u. 16.
Kedves Doktori Iskola Vezető Úr!
Mellékelten tisztelettel küldöm Hüvely Attila: „Növekvő arzén adagokkal kezelt öntözővíz hatása a paradicsom és a saláta növényi részenkénti arzén tartalmára és eloszlására” c. doktori (Ph.D.) értekezésének a nyilvános védésre elkészített opponensi véleményét. A dolgozat értékes, igényes munka, és messzemenően megfelel a doktori (Ph.D.) értekezésekkel szemben támasztott formai és tartalmi követelményeknek. Budapest, 2014. április 26. Üdvözlettel:
Dr. Csathó Péter Az MTA Doktora
6
