• Mikroeletronikai hulladékok hasznosítása az őszi búza termesztésében

Kránicz Dániel

Révai Miklós Gimnázium és Kollégium, Győr

Konzulensek:
Bacher József
Prof. Dr. Szakál Pál

Mikroeletronikai hulladékok hasznosítása az őszi búza termesztésében

A pályázó a családi gazdaságukban búzát termeszt Győrszentiván területén. A talajvizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a különböző mélységekből (0-30, 30-60, 60-90 centiméter) vett talajminták vizsgálati adatai alapján a terület talaja esszenciális mikroelemekből, leginkább rézből, nagyon jelentős hiányt mutat. Ez nem meglepő, hiszen Magyarország talajainak 15-20%-a rézhiányos, ami általában a legjobb termőképességű, magas humusztartalmú talajoknál mutatkozik meg. Az őszi búza érzékenyen reagál a rézhiányra. A réznek szerepe van a fotoszintézis során lejátszódó elektrontranszportban/oxidatív foszforilációban (Cu+, Cu²+), a nitrogén anyagcserében, és a sejtfal bioszintézisben is. A réznek eddig több mint 200 enzimnél mutatták ki a létfontosságú szerepét. Fontos szereppel bír továbbá a pollenképződésben és a megtermékenyítésben ezáltal a hozam növekedését eredményezheti hatékony utánpótlása. A rézhiány látható tünetként a fiatal levelek torzulását és fehéredését eredményezi. A réz nemcsak a növény számára fontos hanem megfelelő mennyiségben az emberi és állati szervezet számára is nélkülözhetetlen. A felesleges réz morfológiai változásokat is létrehozhat. A rézion a fehérjék szulfidion csoportjával való reakciójával kedvező fungicid hatást biztosít elsősorban a Fusarium graminearum és a Fusarium culmorum gomba ellen (DON érték).

A rézpótlásnak több módja is van, a pályázó egy környezetkímélő, az újrahasznosításon alapuló megoldást, az országosan jelentős mennyiségben keletkező mikroelektronikai hulladékok felhasználási lehetőségét próbálta ki kutatása során. A mikroelektronikai iparban a nyáklapok/nyomtatott áramkör lemaratásakor nagy mennyiségben keletkezik savas réz-szulfát oldat, melyhez ammónium-hidroxidot hozzáadva réz-tetramin-szulfát komplex keletkezik, mely az enyhe lúgossága miatt megfelelő koncentrációban már közvetlenül kijuttatható a növényzetre.

A réz-tetramin-szulfát komplexszel végzett kisparcellás kísérleteket 2022–23-ban állította be, majd 2023–24-ben folytatta. Az őszi búzát (Triticum aestivum L.) 5 m²-es parcellákon, négy ismétlésben kezeltük 0,1; 0,3; 0,5; 1 és 2 kg/ha rézdózisokkal, bokrosodáskor, illetve bokrosodás + virágzás fenológiai fázisban. A minták betakarítása kézi kombájnnal, a minőségi vizsgálatok Infratec™ 1241 készülékkel történtek.

Az eredmények alapján a rézpótlás hatékony volt: a terméshozam, a nyersfehérje- és a sikértartalom is nőtt a kontrollhoz képest. Már 0,1 kg/ha felett hozamnövekedés jelentkezett, amely a bokrosodás + virágzáskori kezeléseknél volt a legnagyobb. A nyersfehérje-tartalom 0,5 kg/ha-tól szignifikánsan emelkedett. A sikértartalom esetében a kombinált kezelés már 0,3 kg/ha dózisnál is jelentős javulást eredményezett, míg az egyszeri, bokrosodáskori kezelésnél ez kevésbé volt kifejezett.

Dániel a DON-toxint tekintve is jelentős javulást ért el. A kontroll az Európai Uniós határérték (1250 μg/kg) felett volt, de az 1 kg/ha-os rézdózis hatására ez 515 μg/kg-ra csökkent. A kísérletekkel bizonyította. hogy a veszélyes hulladék újrahasznosításával értékes anyagot tudunk előállítani, mely felhasználható a növénytermesztésben.