PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR NÖVÉNYTERMESZTÉSI ÉS KERTÉSZETI TUDOMÁNYOK DOKTORI ISKOLA
Doktori iskolavezető Dr. habil. Kocsis László DSc egyetemi tanár
Témavezető Horváthné Dr. Baracsi Éva PhD egyetemi docens
Exota örökzöld lomblevelű díszcserjék új télállósági zónákba sorolása hidegtűrési és ökofiziológiai vizsgálatok alapján
Doktori (Ph. D.) értekezés tézisei
Készítette: Maráczi Katalin Keszthely 2014
Tartalomjegyzék 1 2 3
4 5 6 7
1
A kutatómunka előzményei .............................................................................. 2 Célkitűzések ..................................................................................................... 3 Alkalmazott vizsgálati anyagok és módszerek ................................................. 4 3.1 A kísérleti területek bemutatása ........................................................... 4 3.2 A piackutatás és adat felvételezés módszere......................................... 4 3.3 Meteorológiai megfigyelések 2007 és 2014 között .............................. 5 3.4 Klímakamrás vizsgálat módszere ......................................................... 5 3.5 A szabadföldi télállósági megfigyelés módszere .................................. 5 3.6 A fenológiai megfigyelések módszere .................................................. 6 3.7 A klorofill-tartalom mérések módszere ................................................ 6 3.8 A fluoreszcencia mérések módszere ..................................................... 7 3.9 A levélanatómiai vizsgálatok módszere ............................................... 8 3.10 Statisztikai kiértékelés .......................................................................... 8 Eredmények és következtetések ....................................................................... 9 Új tudományos eredmények ........................................................................... 16 Irodalom jegyzék ........................................................................................... 16 Publikációs lista ............................................................................................. 18
A kutatómunka előzményei A hazai kertkultúra a rendszerváltás óta sokat változott köszönhetően annak,
hogy megnyíltak a határok az áruk és az egyének számára, valamint a gazdasági átalakulás során megjelentek a külföldön már rég jelenlévő értékesítési csatornák. Lassan eltűnnek a régi korszak kiskertjei a bungalóval, s előtérbe kerülnek az igényes és színvonalas parkosítások, mind a magánkertekben, mind pedig a közterületeken. Az a hibás szemlélet, hogy a dísznövény luxuscikk, szerencsére már idejét múlt. Sokkal inkább az életminőség-javításának egy fontos eszköze azáltal, hogy az egészséges környezet fenntartásában is szerepet játszik. A zöldfelület megköti a szén-dioxidot, oxigént bocsát ki, árnyékot ad, a fásszárúakkal beültetett területeken kedvezőbb a mikroklíma. A dísznövények fontos szerepet játszanak továbbá a víz körforgásában és megtartásában és mindezek által lakható és egészséges környezetet biztosítanak az emberek számára. A megváltozott fogyasztói szokások az elmúlt évtizedben a melegebb területekről származó fajok iránti igény növekedését eredményezték. A kereskedelmi forgalomban megjelenő lomblevelű örökzöld díszcserje fajok előtérbe kerülése szemmel látható. Hazánk természetes flórája földtörténeti okok miatt szegény örökzöld lomblevelű növényekben, a választékot csupán a borostyán (Hedera) és néhány törpecserje {babérboroszlán (Daphne laureola), csodabogyók (Ruscus)}
2
alkotják. A kertjeinkben meghonosodott exoták, mint például a közönséges mahónia (Mahonia aquifolium) Észak-Amerikában, az örökzöld madárbirsek (Cotoneaster) és az örökzöld borbolyák (Berberis) pedig csaknem kivétel nélkül Kelet-Ázsiában, főleg Kínában és Japánban őshonosak. Napjainkban a kereskedelmi forgalomban megjelenő lomblevelű örökzöld fajok a magyarországinál valamivel melegebb és főképp enyhébb telű térség növényei. Ezért a szélesebb körben való alkalmazásuk előtt szükséges megvizsgálni őket úgy fenológiai, mint ökofiziológiai szempontból annak érdekében, hogy díszítő értékük teljes mértékben kiteljesedhessen a hazai klímában is. Az új fajok megjelenése a díszfaiskolai termesztés számára is új feladatokat ad a termesztés oldaláról, de ugyanakkor új lehetőségeket is jelent a termékpalettájuk bővítésére. Így a többi kertészeti ágazathoz hasonlóan, a díszfaiskolai termesztésnek is fel kell
készülni
a
klíma
várható
módosulásaira.
Kutatásainkban
a
fentiek
figyelembevételével olyan melegigényes örökzöld lomblevelű díszcserjéket vontunk be, amelyek az elkövetkező években hazánk egyes területein egyre inkább az érdeklődés előterébe, ill. alkalmazásra kerülhetnek.
2
Célkitűzések Kutatómunkánkkal hozzá szeretnénk járulni a hazai lomblevelű örökzöld
fásszárú dísznövénykínálat bővítéséhez, amelynek érdekében a kísérletben szereplő fajokra vonatkozóan – Aucuba japonica Thunb. ’Rozzanie’, Cotoneaster franchetii Bois, Elaeagnus pungens Thunb. ’Maculata Aurea’, Ilex cornuta Lindl. and Paxt., Ligustrum sinense Lour., Ligustrum texanum Thunb., Nandina domestica Thunb., Osmanthus heterophyllus (G. Don) P.S. Green, Phillyrea angustifolia L., Photinia x fraseri Dress’Red Robin’, Prunus lusitanica L., Sarcococca hoockeriana Baill., Viburnum cinnamonifolium Redh., Viburnum tinus L. – a következők vizsgálatát tűztük ki célul: 1. A hazai gyűjteményes kertek ún. tartamkísérleteiben való előfordulásuk és télállóságuk felmérését, valamint volumenük meghatározását a hazai dísznövény forgalmazásban. 2. Fagytűrésük meghatározását klímakamrás vizsgálatok és szabadföldi viszonyok között. 3. Klímazónába sorolásuk pontosítását hazánk éghajlatára vonatkozóan.
3
4. Fenológiai jellemzőik meghatározását hazánk szubmediterrán régiójában. 5. Ökofiziológiai vizsgálatok végzését (SPAD-502, PAM-2000) eltérő élőhelyeken. 6. Hat kiválasztott faj levélanatómiai jellemzőinek meghatározását.
3 3.1
Alkalmazott vizsgálati anyagok és módszerek A kísérleti területek bemutatása Az 1-es számú kísérleti terület Keszthelyen található (46°44' 46" N 17° 14' 19"
E) a Fenékpusztai út mellett, 1750 m2 területen. A terület sík, talaja közepesen kötött barna erdőtalaj. A 2-es számú kísérleti terület Cserszegtomajon a Szőlészeti Kísérleti Területen kapott helyet 2500 m2-en. A domboldali terület talaja közepesen kötött, homokos vályog fizikai talajféleségű. A 3-as számú kísérleti területen a konténer telep került kialakításra 150 m2–en, ahol a növények igényét figyelembe véve 10-30 literes konténerekbe kerültek elültetésre Agro CS RSII Professional talajkeverékbe.
3.2
A piackutatás és adat felvételezés módszere A piackutatás nem reprezentatív megkérdezések alapján történt internetes
adatbázis és kérdőíves megkeresés segítségével. A cégeket arról kérdeztük, hogy a vizsgálatainkban szereplő taxonokat forgalmazzák-e. 2010-ben 25 céget, 2012-ben 22t, míg 2014-ben 26 céget vételeztünk fel. Adatfelvételezés során a botanikus kertekben 2010-ben arról gyűjtöttünk információt, hogy a fajok megtalálhatóak-e a gyűjteményeikben és milyen tapasztalataik vannak a télállóságukkal kapcsolatban. A vizsgálataink során a következő botanikus kerteket kérdeztük meg: a BCE Budai Arborétumot, az ELTE Botanikus Kertjét, a Kámoni Arborétumot, a PTE Botanikus Kertjét, a Soproni Botanikus Kertet, a Szarvasi Arborétumot, az SZTE Füvészkertet és a Vácrátóti Botanikus Kertet.
4
3.3
Meteorológiai megfigyelések 2007 és 2014 között A meteorológiai monitorozás a keszthelyi és a cserszegtomaji kísérleti
ültetvényen is az iMETOS (Pessl Instruments GmbH, Weiz, Austria) mini időjárás állomás használatával folyt, amely adatok a www.fieldclimate.com weboldalon bármikor közvetlenül elérhetőek.
3.4
Klímakamrás vizsgálat módszere A klímakamrás vizsgálathoz 2009. február 2-án és február 25-én a 9 faj, ill. fajta
mindegyikéből 10-10 db, a növények ízköz hosszától függően eltérő hosszúságú leveles vesszőt szedtünk, amelyeken szemmel látható fagykár nem mutatkozott. A klímakamrás kísérletet 2009. február 3-án és február 26-án a Budapesti Corvinus Egyetem, Kertészettudományi Kar, Genetika és Kertészeti Növénynemesítési Tanszék laboratóriumában SANYO Atmos Chamber MTH-4400 típusú klímakamrában állítottuk be. A leveles hajtásokat előhűtöttük, ami azt jelenti, hogy a hőmérsékletet óránként 1ºC-kal csökkentve, a természetben lejátszódó lehűlési folyamatot szimuláltuk. A mesterséges fagyasztást – előhűtés után – -21 ºC-on: „A” kezelés, -23 ºC-on: „B” kezelés és -25 ºC-on: „C” kezelés, 2-2 óra időtartamban végeztük. A hideg kezelést követően a hajtások alapi részét víz alatt visszavágtuk, s csapvízben szobahőmérsékleten tartottuk. A növényanyagot a kezelést követő 1, 2, ill. 3 hét elteltével vizsgáltuk meg. A hajtásokon felmértük a beszáradás mértékét, a levél lemezen tapasztalható elszíneződést, a levélhullás arányát, a hónalj- és csúcsrügyek életképességét.
3.5
A szabadföldi télállósági megfigyelés módszere A szabadföldi megfigyeléseinkhez a tél elmúltával a növényeket egyesével
minden évben, azaz 2007 és 2014 között megvizsgáltuk mindkét élőhelyen, amelynek keretében felmértük a hajtásokon a beszáradás mértékét, a levéllemezen tapasztalható elszíneződést, a levélhullás arányát, a hónalj- és csúcsrügyek életképességét, majd ezek alapján a növényeket egyesével bonitáltuk 1–10-ig terjedő skálán, ahol a 10-es érték a legjobb tűrőképességet jelenti, majd azt átlagoltuk.
5
3.6
A fenológiai megfigyelések módszere A kísérleti területeinken folyamatosan monitoroztuk a növényeket 2007 és 2014
között és lejegyeztük a fenológiai változásokat, különös hangsúlyt fektetve az intenzív növekedés időszakára, a bimbók megjelenésére, a virágzás idejére és a termésérés kezdetére.
3.7
A klorofill-tartalom mérések módszere A vizsgálatainkhoz SPAD-502 nevű készüléket használtuk (Minolta Camera Co.
Ltd., Osaka, Japán 1989). Ez az eszköz gyorsan és roncsolásmentesen méri a levelek N-koncentrációját (Markwell et al., 1995) és a SPAD-érték megfelel a minta levél klorofill tartalmának, ugyanis a SPAD-mérő a relatív klorofill koncentrációt becsli a levélen áteső fény mérésével. Egy kis kamrában (2 mm x 3 mm) a levél kis részét befogják, erre a műszer 2 diódából fényt bocsát ki, az egyik csúcs hullámhossza közel 650 nm (vörös), a másik a csúcs közel 940 nm (infravörös). A készülék ezeket a hullámhosszokat bocsátja át a levélen. Klorofill elnyeli a vörös fényt, de az infravöröst nem, az csak referenciaként szolgál. A mértékegység nélküli SPAD-indexet (1–100 között) a vörös és az infravörös hullámhosszok optikai sűrűségének közötti különbségéből számolja ki a műszer. Az értékeket tehát a levél szöveti fényáteresztőképessége adja meg ezeken a hullámhosszokon (Haripriya és Byju, 2008). A műszer érzékeny még számos tényezőre, mint a levélerekre, levél vastagságára és nedvességtartalmára, emiatt ugyanazon levélen több mérést szükséges elvégezni (Jongschaap és Booij, 2004; Wang et al., 2009). A
méréseket
2010-ben
6
alkalommal
végeztük
el
a
SPAD-502-es
klorofillméterrel két kísérleti területen, a szántóföldön, Keszthelyen és a domboldalon, Cserszegtomajon. A mérések a következő időpontban végeztük: 2010.05.26., 2010.06.29., 2010.07.15., 2010.09.29., 2010.11.15., 2010.12.20. 2013-ban 8 alkalommal mértük a SPAD értékeket, amik a következő időpontokban
zajlottak:
2013.02.08.,
2013.03.08.,
2013.04.15.,
2013.06.08.,
2013.08.21., 2013.09.14., 2013.10.09., 2014.11.03. A mérésekhez egészségesnek látszó leveleket választottunk és levelenként 5–5 mérést végeztünk (Andersone et al., 2011) a levél színén a fő ereket elkerülve (Jongschaap és Booij, 2004). Ennek az 5 mérésnek vettük a műszer által számolt
6
átlagát, amit a továbbiakban használtunk. Egy alkalommal egy fajnál/fajtánál 30, a gép által számolt átlagból dolgoztunk tovább. Mivel a különböző fajok/fajták az eltérő levélminőség miatt nem hasonlíthatóak össze egymással (Pinkard et al. 2006, Samsone et al. 2007, Sack et al. 2003), ezért csak ugyanazon fajt/fajtát hasonlítottuk össze a két különböző termőhelyen.
3.8
A fluoreszcencia mérések módszere A kettes fotokémiai rendszer effektív kvantumhatásfokát (nevezéktan Van
Kooten és Snel, 1990 szerint) a különböző élőhelyeken a kifejlődött, az évi levelek adaxiális felszínén, - fény adaptált állapotban mértük egy impulzus-amplitúdómoduláció fluorométerrel (PAM-2000, H. Walz, Effeltrich, Németország). A méréseket napsütéses napokon 11 és 14 óra között végeztük, amikor a legnagyobb a fotoszintetikus intenzitás a legtöbb növénynél (Pethő 1998). A DA-2000 nevű programmal dolgoztunk a mérések során, ahol a Saturation Puls módszert alkalmaztuk. A fényerősség intenzitását (Light Mess) 5-ös értékre állítottuk, 600 Hzen működött, az erősítés értékét 3-ra, a simítást 5-ös értékre állítottuk ennél a paraméternél. Az aktinikus (fotokémiai) fény erősségét 5-ös értékre állítottuk, a telítési impulzus 0,8 sec-ig tartott. A PSII aktuális kvantumhatékonyságát Genty et al. (1989) szerint számoltuk ki: ΦPSII=Y=ΔF/Fm’= (Fm’ −Fs)/Fm’, ahol Fm’a fényadaptált fotoszintetikus rendszerre jellemző maximális fluoreszcencia Fs az adott fényintenzitás hatására kiváltott fluoreszcencia egyensúlyi szintje ΔF/F m ' aktuális v effektív kvantumhatásfok. Az első méréseket 2009. július 13-15 között, a másodikat szeptember 15-18. között végeztük. A 2010 évi harmadik és negyedik mérést pedig július 20-22 és szeptember 22-23 között végeztük. 2009-ben mindhárom élőhelyen, míg 2010-ben két élőhelyen, mivel a konténeres terület már nem szerepelt a megfigyeléseink között. A nyári mérések alkalmával mindkét vizsgálati évben 29-30 °C volt, a méréseket napos időben végeztük, felhőmentes égbolttal a déli órákban, vagyis 11 és 14 óra között. A vizsgálatot megelőzően nem hullott csapadék. A szeptemberi méréseket szintén a déli órákban végeztük, 2009-ben 24-25 °C hőmérséklet mellett, míg 2010-
7
ben 21 °C volt. 2009 és 2010 szeptemberében is az éjszaka során 0,2 mm csapadék esett. A méréseket 20 ismétlésben végeztük.
3.9
A levélanatómiai vizsgálatok módszere A levélanatómiai vizsgálatokhoz a kísérleti anyag 4 faját az I. cornuta-t, a N.
domestica-t, a V. cinnamonifolium-t és a V. tinus-t választottuk ki, valamint további két olyan fajt, amelyek a vizsgálatainkban nem szerepelnek, de közismerten szárazságtűrő növények. Ez a két faj az Ilex aquifolium és a Viburnum x pragense. A fajok leveleinek szöveti szerkezetét az azokból készített keresztmetszetek segítségével tártuk fel. A növényekről begyűjtött fejlett és egészséges lombleveleket a felhasználásig a Strasburger-Flemming féle (alkohol:glicerin:víz = 1:1:1) konzerváló elegyben tároltuk. A metszetkészítéshez kb. 1 cm2-es szegmenseket vágtunk a levéllemez csúcsi, középső és válli részeiből, amelyekből 5-5 metszetet készítettünk. A levélszegmenseket felszálló alkoholsorozatban víztelenítettük, beágyazásukhoz a Technovit 7100 kitet használtuk. A rotációs mikrotommal (Anglia Scientific) készített 10 µm vastagságú metszeteket tárgylemezre helyeztük, toluidinkékkel festettük és kanadabalzsammal rögzítettük. A mikrofotókat NIKON ECLIPSE 80i típusú mikroszkóppal, SPOT BASIC 4.0 programmal készítettük, amelyeken a méréseket a GIMP 2.8 programmal végeztük el. A vizsgált fajokra jellemző sztómaszámot epidermisznyúzat készítésével tártuk fel. Fajtánként 5, egyenként1 cm² nagyságú nyúzatot készítettünk a levelek fonáki részéről, 10%-os NaOH oldatban való forralás után. A sztómaszám megállapítását Hund Wetzlar h500 Wilo-Prax mikroszkóp alatt végeztük.
3.10 Statisztikai kiértékelés Statisztikai elemzést t-próbával és varianciaanalízis segítségével végeztük. Mivel az egyes tényezők között szignifikáns a kapcsolat, ezért az egyes tényezőket külön is értékeltük. A vizsgált paraméterek kapcsolatának elemzésére a regresszió-analízist használtuk. Két átlag összehasonlítására Student-féle t-próbát alkalmaztunk. A statisztikai elemzésre az MS Office Excel 2010 programot használtuk.
8
4
Eredmények és következtetések Nem reprezentatív megkérdezés alapján a nálunk kiültetett 14 taxonból 13 fordul
elő hazai botanikus kertekben (1. táblázat), a V. cinnamonifolium egyáltalán nem szerepel a gyűjteményekben. Az A. japonica ’Rozzanie’ és a L. texanum 1–1 botanikus kertben, míg az I. cornuta 2 helyen került kiültetésre. 3–3 helyen található meg a C. franchetii, az E. pungens ’Maculata Aurea’ és a S. hookeriana. A 8 gyűjteményes kert közül 6 növényanyagában szerepel a N. domestica. 1. táblázat. A vizsgálatban szereplő taxonok előfordulása hazánk gyűjteményes kertjeiben Előfordulások Előfordulási helyük Növény neve száma * Viburnum cinnamonifolium
0
-
Aucuba japonica ’Rozzanie’
1
2
Ligustrum texanum
1
1
Ilex cornuta
2
2, 8
Cotoneaster franchetii
3
1, 2, 8
Elaeagnus pungens ’Maculata Aurea’
3
1, 2, 8
Sarcococca hookeriana
3
1, 2, 8
Ligustrum sinense
4
1, 2, 5, 6
Photinia x fraseri ’Red Robin’
4
1, 2, 3, 8
Prunus lusitanica
4
1, 2, 5, 8
Osmanthus heterophyllus
5
1, 2, 3, 4, 8
Phillyrea angustifolia
5
2, 4, 5, 7, 8
Viburnum tinus
5
1, 2, 4, 7, 8
Nandina domestica 6 1, 2, 4, 5, 7, 8 *1. BCE Budai Arborétum, 2. ELTE Botanikus Kert, 3. Kámoni Arborétum, 4. PTE Botanikus Kert, 5. Soproni Botanikus Kert, 6. Szarvasi Arborétum, 7. SZTE Füvészkert, 8. Vácrátóti Botanikus Kert
A kutatómunkánk során megállapítottuk, hogy az általunk vizsgált fajok forgalmazása (1. ábra) nem egyenletes. A L. sinense és a V. cinnamonifolium nem szerepel a hazai értékesítési csatornák kínálatában, a Ph. angustifolia pedig csak 5%ban található meg. A két legtöbbet forgalmazott taxon, a N. domestica és a Ph. fraseri ’Red Robin’ 30% felett található meg a vizsgálatunkban szereplő forgalmazóknál.
9
A vizsgált fajok % -os előfordulása a díszfaiskolák, árudák kínálatában 70
%-os megoszlás értéke
60 50 2010
40
2012 30
2014
20 10
El ae ag nu s
Au cu ba
ja po ni C c ot o n a ’R pu oz ea ng za s en te r ni e’ f s ’ M ran ch ac et ul tii at a Au Il e re Li a’ x gu co st rn ru ut Li a gu m s in st en ru m se N an O te sm xa di na nu an m do th us m es Ph het t i c er Ph i lly op a ot re hy in a ia l lu s fra ang u se s t ri ifo ’R lia Sa Pru e d R nu rc ob oc s i n’ lu Vi oc si bu ca ta rn ni um ho ca oc ci nn ke r am ian a on Vi i b u f oli um rn um ti n us
0
1. ábra. A vizsgálat fajok előfordulási aránya a hazai díszfaiskolai termékek kínálatában. Hidegtűrő képességük alapján a vizsgálataink szerint hazánk hidegebb területein termeszthető és alkalmazható a 6A télállósági zónába (-23 ºC-ig) sorolható az A. japonica 'Rozzanie', a C. franchetii, az E. pungens ’Maculata Aurea’, és a L. sinense. A 6B télállósági területekre -20 ºC-ig ültethetjük az I. cornuta-t, az O. heterophyllus-t, a P. lusitanica-t. A N. domestica alkalmazását kerüljük 7A zónánál hidegebb területen, ill. gondoskodjunk téli védelméről. A Ph. angustifolia-nál figyelembe véve a származási helyének klimatikus adottságait is, inkább csak a 7-es télállósági zónába ültessük. Úgy gondoljuk, hogy a Ph. x fraseri ’Red Robin’-t a 7A zónában biztonsággal telepíthetjük téli védelem nélkül. A S. hoockeriana-t a 7B zónánál hidegebb területre téli védelem nélkül ne ültessük. A V. cinnamonifolium talán még a 7B télállósági zónába is ültethető, de inkább a 8A zónába telepítsük, ahol nem süllyed a hőmérséklet -12 ºC alá, akárcsak a L. texanum-ot és a V. tinus-t. Ha ez nem lehetséges,
mert
gondoskodjunk
mindenképpen a
gyönyörködni téli
szeretnénk
bennük,
akkor
védelmükről.
10
2. ábra. A vizsgált taxonok fenológiai megfigyeléseinek az eredménye a két élőhely és hét év (2007-2014) átlagában A. japonica ’Rozzanie’
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C. franchetii
1
E. pungens ’ Maculata Aurea’
1 I. cornuta
1 L. sinense
1
11
L.texanum
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
N. domestica
1 O. heterophyllus
1 Ph. angustifolia
1
Ph. x fraseri ’ Red Robin’
1
2
hónapok
12
P. lusitanica
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
S. hoockeriana
1
V. cinnamonifolium
1 V. tinus
1
hónapok lombozat növekedési periódus virágrügy virágzás színes termés
13
A biotikus és az abiotikus stressz tényezők a levél fotoszintetikus pigmentjeinek a tartalmát és hatékonyságát és vagy azok kölcsönös arányát befolyásolják, ezért a roncsolásmentes ökofiziológiai vizsgálatok elvégzése arra irányult, hogy a vizsgálatokba vont lomblevelű örökzöld fajokról megállapítsuk, hogy miként reagálnak az eltérő élőhelyekre. A levél klorofill tartalma az egyik legfontosabb paraméter, amely a növény fiziológiai állapotával van kapcsolatban. A lombozat klorofill koncentrációjának a pontos ismerete pontos becslést adhat a növény vitalitásáról. Kísérleteinkben a hordozható, roncsolásmentes műszert (SPAD-502) alkalmaztunk a klorofill-tartalom mérésre. A mértékegység nélküli SPAD-index (1-100 között) tenyészidőszak előrehaladtával, a levelek öregedésével nőtt. Ez alól az E. pungens ’Maculata Aurea’ és a N. domestica volt a kivétel. Az előbbi faj tarka levelű, míg az utóbbi színes levelű. Mivel a SPAD-érték csökkenése a két élőhelyen eltérő mértékű volt, ezért úgy gondoljuk, hogy a levél klorofill tartalma függ a domborzati viszonyokból eredő besugárzás mértékétől is. A hazai éghajlaton félörökzöldként, ill. lombhullatóként viselkedő L. sinense SPAD-értékeiben az utolsó mérések alkalmával csökkenés mutatkozott, ami a levelek megöregedését jelzi, amit majd a lombhullás követ. A fotoszintetikus folyamatok közül a klorofill fluoreszcencia vizsgálat biztosítja a gyors és pontos technikát a növényi stressz-tolerancia számszerűsítésére. Ennek mérésére vizsgálatainkban a PAM-2000-es fluorométert használtuk. A klorofill fluoreszcencia vizsgálatok alapján a két élőhely összehasonlítása során azt láttuk, hogy a vizsgált taxonok adott időpontban Cserszegen összességében alacsonyabb Y értéket mutattak. Ez köszönhető talán a gyorsan lefolyó csapadéknak és a pár tized fokkal alacsonyabb hőmérsékletnek. Tisztában kell lennünk azzal is, hogy a déli, valamint a délies kitettségű lejtőkön az erősebb besugárzás hatására – nagyobb a napsugarak beesési szöge – a talaj jobban felmelegszik, gyakrabban, nagyobb mértékben kiszárad, ugyanis a jobban felmelegedő lejtőn a párolgás is nagyobb, ezért ilyen lejtőn alacsonyabb átlagos talajnedvességgel lehet számolni. A fluoreszcencia vizsgálatok alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy amíg a C. franchetii mindhárom vizsgált környezetben jól fejlődik, addig az I. cornuta és O. heterophyllus érzékenyen reagál a különböző talaj-és domborzati körülményekre. Ez a két faj a kísérletben a konténeres nevelést is kedvezően viselte. A L. sinense, a N. domestica, a Ph. angustifolia és a P. lusitanica
14
kevésbé érzékeny a különböző élőhelyekre. Megállapítottuk, hogy a vizsgált díszcserjék az eltérő termesztési kondíciók mellett jól fejlődhetnek, ha az optimális tápanyagtartalom és a megfelelő vízellátás számukra biztosított. A
levélanatómiai
vizsgálatok
segítségével
néhány kiválasztott
növény
vízigényességét ill. szárazságtűrését szerettük volna megismerni. Az I. cornuta-nál keverednek a szárazságtűrésre utaló bélyegek (vastag levéllemez, vastag kutikula) a higrofita életmódhoz szokott növények ismertetőjegyeivel (sztóma elhelyezkedés). A klorofill fluoreszcencia vizsgálatok alapján úgy láttuk, hogy a csapadékos időszak előnyösebb a számára. A V. cinnamonifolium vízigényességét a széles levél és a sztómák zárósejtjeinek a bőrszövet síkjában történő elhelyezkedése igazolja. A levélanatómiai vizsgálataink szerint a faj levele vastag, amit szintén vastag kutikula borít, a levelek színén pedig fedőszőrök találhatóak, viszont a fonákról hiányoznak a védett mikroklímát biztosító trichómák. A szabadföldi és a konténeres kiültetéseink tapasztalatai és a levélanatómiai vizsgálataink alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy a V. cinnamonifolium vízigényes faj. A V. tinus levelei kopaszok, de az epidermisz papillázott, amely főleg a főér mentén figyelhető meg. A sztómák zárósejtjei a bőrszöveti sejtekkel egy sorban helyezkednek el. Ez utóbbi, mezofita ismertetőjegytől
eltekintve,
szárazságtűrő
növényről
beszélhetünk,
amit
alátámasztanak megfigyeléseink is, miszerint inkább bírja a szárazságot, mint az előbb említett faj. Az általunk vizsgált fajok termesztési és felhasználási lehetőségeit vizsgálva megállapítottuk, hogy az I. cornuta, az O. heterophyllus, a S. hoockeriana és a V. cinnamonifolium öntözéséről feltétlenül gondoskodni kell, mivel a vízigényességüket több eredményünk is alátámasztotta. Az A. japonica 'Rozzanie' és a S. hoockeriana jobban fejlődik árnyékos, félárnyékos élőhelyen, a többi faj díszértéke árnyékmentes területen is jól érvényesül.
15
5
Új tudományos eredmények
1. Magyarországon elsőként készítettünk fenológiai felmérést a melegebb telű területekről származó lomblevelű örökzöld díszcserjék nagy egyedszámú állományában két élőhelyen. 2. A hazai éghajlatra meghatároztuk, ill. módosítottuk a vizsgálatainkban szereplő mind a 14 taxon télállósági besorolását, ezek alapján a Cotoneaster franchetii-t a 6os télállósági zónába soroltuk, ugyanis ez a taxon eddig még nem rendelkezett zónabesorolással. 3. Hazánkban elsőként használtunk hordozható ökofiziológiai mérésekre alkalmas készülékeket fásszárú dísznövények állapotfelmérésére természetes élőhelyükön. Megállapítottuk, hogy a SPAD értékek szórásadataiból a lomblevelű örökzöldek esetében
a
nagyobb
mértékű
levélváltásra
következtethetünk,
valamint
megállapítottuk, hogy a színes levelű fajták esetében az őszi SPAD-érték változás összefüggésben van a domborzati viszonyokból eredő besugárzás mértékével. 4. A klorofill-fluoreszcencia vizsgálatok során megállapítást nyert, hogy a Cotoneaster franchetii és a Prunus lusitanica kevésbé érzékeny a különböző élőhelyekre, valamint bebizonyosodott, hogy az Ilex cornuta és az Osmanthus heterophyllus konténeres növényként jól alkalmazható. 5. A levélanatómiai vizsgálatok során kiderült, hogy az Ilex cornuta lomblevelének 4 paliszád rétege van, valamint a levélanatómiai vizsgálat során kiderült a vízigényessége, amit a klorofill-fluoreszcencia mérések is alátámasztottak. 6. Az epidermisz-nyúzatok elemzése során megállapítást nyert, hogy a Viburnum cinnamonifolium sztómái
anamocitikusak
és
a
Viburnum
tinus sztómái
paracitikusak, továbbá a levélanatómiai vizsgálatok során megállapítást nyert a Viburnum cinnamonifolium vízigényessége, valamint a levelek színén erőteljes, el nem ágazó, soksejtű fedőszőrök is találhatóak.
6
Irodalom jegyzék
Andersone, U., Druva-Lūsīte, I., Ieviņa, B., Karlsons, A., Ņečajeva, J., Samsone, I., & Ievinsh, G. (2011). The use of nondestructive methods to assess a physiological status and conservation perspectives of Eryngium maritimum L. Journal of Coastal Conservation, 15(4), 509-522.
16
Genty, B., Briantais, J. M., & Baker, N. R. (1989). The relationship between the quantum yield of photosynthetic electron transport and quenching of chlorophyll fluorescence. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 990(1), 87-92. Haripriya, A. M., & Byju G., (2008). Chlorophyll meter and leaf colour chart to estimate chlorophyll content, leaf colour, and yield of cassava. Photosynthetica. 46(4), 511-516. Jongschaap, R. E., & Booij, R. (2004). Spectral measurements at different spatial scales in potato: relating leaf, plant and canopy nitrogen status. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 5(3), 205-218. Markwell, J., Osterman, J. C., & Mitchell, J. L. (1995). Calibration of the Minolta SPAD-502 leaf chlorophyll meter. Photosynthesis Research, 46(3), 467472. Pethő M. (1998). Mezőgazdasági növények élettana Mezőgazda Kiadó, Budapest Pinkard, E. A., Patel, V., & Mohammed, C. (2006). Chlorophyll and nitrogen determination for plantation-grown Eucalyptus nitens and E. globulus using a non-destructive meter. Forest Ecology and Management, 223(1), 211-217. Sack, L., Grubb, P. J., & Marañón, T. (2003). The functional morphology of juvenile plants tolerant of strong summer drought in shaded forest understories in southern Spain. Plant Ecology, 168(1), 139-163. Samsone, I., Andersone, U., Vikmane, M., Ieviņa, B., Pakarna, G., & Ievinsh, G. (2007). Nondestructive methods in plant biology: an accurate measurement of chlorophyll content by a chlorophyll meter. Acta Univ. Latv, 723, 145154. Van Kooten, O., & Snel, J. F. (1990). The use of chlorophyll fluorescence nomenclature in plant stress physiology. Photosynthesis Research, 25(3), 147-150. Wang, Y. Z., Hong, W., Wu, C. Z., Lin, H., Fan, H. L., Chen, C., & Li, J. (2009). Variation of SPAD values in uneven-aged leaves of different dominant species in Castanopsis carlessi forest in Lingshishan National Forest Park. Journal of Forestry Research, 20(4), 362-366.
17
7
Publikációs lista
A doktori (Ph. D) értekezéshez kapcsolódó publikációk Tudományos cikkek
Maráczi K., Kocsis T., H. Baracsi É. (2009): Előzetes eredmények új díszcserje fajok télállóságáról. Kertgazdaság, 2009, 41. (1) 36-43. Maráczi K., Farkas Á., H. Baracsi É. (2010): Melegigényes lomblevelű örökzöld díszcserjék levelének növényanatómiai vizsgálata. Kertgazdaság, 2010, 42. (3-4): 107112. Maráczi, K., Baracsi, É. (2010): The examination of the broadleaf evergreen ornamental shrub species in Keszthely. International Journal of Horticultural Science 2010, 16 (5): 27-30. K, Maráczi, L. Gáspár, É. H. Baracsi (2011) Preliminary photosynthesis examinations of thermofil evergreen ornamental shrubs in Hungary. Journal of Central European Agriculture, 2011, 12(4), p.578-589 K, Maráczi, L. Gáspár, É. H. Baracsi (2012): Photosynthesis examinations of thermophil evergreen ornamental shrubs in Hungary. ISHS Acta Horticulturae 937: XXVIII International Horticultural Congress on Science and Horticulture for People (IHC2010): International Symposium on Advances in Ornamentals, Landscape and Urban Horticulture S09.322 http://www.actahort.org/books/937/937_11.htm Maráczi K, Gáspár L, H Baracsi Éva (2012) Photosynthesis examinations of thermophil evergreen ornamental shrubs in Hungary ACTA HORTICULTURAE 937:(1) pp. 97-103. (2012) 28th International Horticultural Congress on Science and Horticulture for People (IHC2010). Lisboa, Portugália: 2010.08.22 -2010.08.27. (ISBN 978 90 6605 525 4) (International Society for Horticultural Science) Maráczi Kata, Baracsi É. (2013): Non-destructive eco-physiological paramaters of evergreen ornamental shrubs under temperate zone climatic conditions. Indian Journal of Horticulture 2013, 70 (3): 417-422 IF: 0.229 K. Maráczi, É. Baracsi (2011) Ungarn testet immergrüne Laubgehölze fürs Sortiment. Deutsche Baumschule. 2011/8. 22-25.
18
Tudományos előadások Maráczi K, Sunyálné Csizmadia A, H. Baracsi É.: Télállósági vizsgálatok díszcserje állományban. XV. Ifjúsági Tudományos Fórum, Keszthely, 2009. április 16. Maráczi K., Gáspár L., H. Baracsi É. (2010) Melegigényes örökzöld lomblevelű díszcserjék vizsgálata klorofill fluoriméterrel Magyarországon In: Lukács Gábor, Sűrű Béla (szerk.) "Gazdaságosság és/vagy biodiverzitás" 52. Georgikon Napok: Kivonatkötet: Az elhangzó és poszter előadások rövid kivonatainak gyűjteménye. Konferencia helye, ideje: Keszthely, Magyarország, 2010.09.30-2010.10.01. Keszthely: Pannon Egyetem, Georgikon Kar, 2010. p. 69. Maráczi K., H. Baracsi É. (2011) Roncsolásmentes ökofiziológiai vizsgálatok díszcserjéken In: Tóth Gergely (szerk.)53. Georgikon Napok nemzetközi tudományos konferencia elektronikus kiadványa (online cikkadatbázis). Konferencia helye, ideje: Keszthely, Magyarország, 2011.09.29-2011.09.30. Keszthely: Pannon Egyetem Georgikon Mezőgazdaságtudományi Kar, 2011. pp. 471-477. Maráczi K., H. Baracsi É. (2012) Melegigényes díszcserjék télállósági vizsgálatai. In: Pannon Egyetem. Georgikon Kar LIV. Georgikon Napok. A mezőgazdaságtól a vidékgazda(g)ságig. Konferencia helye, ideje: Keszthely, Magyarország, 2012.10.112012.10.12. Keszthely: PE Georgikon Kar, 2012. pp. 313-320. H. Baracsi É., Maráczi K., Kutasy B., Farkas Á. (2012) Lombhullató és örökzöld Viburnum fajok levélanatómiai vizsgálata In: Papp N (szerk.)XIV. Magyar Növényanatómiai Szimpózium. XIV Hungarian Plant Anatomy Symposium: Program és összefoglalók. Konferencia helye, ideje: Pécs, Magyarország, 2012.09.28. Pécs: pp. 29-30. Maráczi Kata, H. Baracsi Éva (2014) Exóta díszcserjék vizsgálata. In: Kis Lívia Benita, Lukács Gábor, Nagy Barbara, Tóth Gergely (szerk.) Évfordulók Trendfordulók, Festetics Imre születésének 250. évfordulója: LVI. Georgikon Napok. Konferencia helye, ideje: Keszthely, Magyarország, 2014.10.02-2014.10.03. (Pannon Egyetem
Georgikon
Kar)
Keszthely:
Pannon
Egyetem
Georgikon
Mezőgazdaságtudományi Kar, 2014. pp. 95.
Poszterek és konferenciakiadványok teljes cikkel
19
Maráczi K., Farkas Á., H. Baracsi É. (2009) Melegigényes lomblevelű örökzöld díszcserjék levelének növényanatómiai vizsgálata. Erdei Ferenc V. Tudományos Konferencia. Kecskemét 2009. szeptember 3-4. Konferenciakiadvány (ISBN 978-9637294-79-2) III. kötet p. 1327-1332 Maráczi K., H. Baracsi É.: Lomblevelű örökzöld díszcserje fajok piaci helyzetének alakulása Magyarországon. LI. Georgikon Napok Keszthely 2009. október 1–2. Konferenciakiadvány (ISBN-száma: 978-963-9639-35-5) p. 600-604. Maráczi K., Hermán R., Pedryc A., H. Baracsi É.: Lomblevelű örökzöldek fagytűrőképességének vizsgálata. “Lippay János – Ormos Imre – Vas Károly” Tudományos Ülésszak Budapest 2009. október 28–30. Konferenciakiadvány (ISBN 978–963–503– 397–3) p. 34-35. Maráczi K., Gáspár L., H. Baracsi Éva: Photosynthesis examinations of thermophil evergreen ornamental shrubs in Hungary. 28th International Horticultural Congress Lisboa. August 22-27, 2010 Abstracts Volume II S09.322, 441.
A doktori (Ph. D) értekezéshez nem kapcsolódó publikációk Taksonyi P., Maráczi K., Tarczal E.: Változó időjárási tényezők hatása a Keszthely környéki szőlőültetvények lisztharmat fertőzöttségére. 1.Szőlő és klíma konferencia, Kőszeg, 2009. április 24-25 L. Kocsis, É Baracsi Horváthné, K. Maráczi, P. Taksonyi, E. Tarczal, (2009): The impact of climate change in grape and ornimental production, Climate change: challange for training of applied plant scientists, Symposium and Training Course III: Impact of Climate Change on Corp Production, Martonvásár, 2009.09.07-11. Taksonyi P., Tarczal E., Maráczi K., Holb I., Kocsis L. (2010): Powdery mildew infection dependent on weather factors in vineyards near Keszthely in 2008. International Journal of Horticultural Science 2010, 16 (2): 55-59. Maráczi L., Maráczi K. (2011): A puszpáng-(Buxus) dugványok növényvédelme. Növényvédelem 2011. 47. (1) 3-15. Taksonyi P., Maráczi K., Kocsis L. (2011): QOI-fungicidek alkalmazásának hatása a szőlőlisztharmat-fertőzés kialakulására 2008-2009. években. Kertgazdaság 2011. 43. (2) 79-85.
20
