Effect of soil factors on sulphur changes and availability for plants

• Autorzy: Kozłowska-Strawska J. , Badora A.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2014.21(3)24

Warianty tytułu

PL

Wpływ czynników glebowych na przemiany i dostępność siarki dla roślin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents the analysis of the effect of soil factors such as oxidation, reduction, immobilization, mineralization, leaching, ion competition, and water management on sulfur metabolism in soil and its availability to the crops. Sulfur is one of the nutrients that largely affects the quantity and quality of crop yields, and is also a component of many compounds, the lack of which causes some disturbances to the development of plants and diseases in humans and animals. Despite such a great importance, it was not subject to agricultural research until the early 80s, and was not taken into consideration when determining the fertilizing needs of plants. However, the situation has changed in recent years, when problems associated with sulfur deficiency in crop production began more and more to be emphasized. The absence of this component is to be expected especially at the lighter, usually acidic mineral soils, located away from industrial centers. Therefore, the transformation of sulfur in the soil and its availability to the crop becomes an important issue.

PL

W pracy przeanalizowano wpływ czynników glebowych, takich jak utlenianie, redukcja, immobilizacja, mineralizacja, wymywanie, konkurencja jonowa oraz gospodarka wodna na przemiany siarki w glebie i jej dostępność dla roślin uprawnych. Siarka jest jednym ze składników pokarmowych, który w dużej mierze wpływa na wielkość i jakość plonów roślin uprawnych, jest również składnikiem wielu związków, których brak powoduje zakłócenia w rozwoju roślin oraz schorzenia u ludzi i zwierzą. Pomimo tak dużego znaczenia aż do początku lat 80. nie była ona przedmiotem badań rolniczych, a także nie brano jej pod uwagę przy ustalaniu potrzeb nawozowych roślin. Sytuacja jednak zmieniła się w ciągu ostatnich lat, kiedy to coraz częściej zaczęto podkreślać problemy związane z deficytem siarki w produkcji roślinnej. Braku tego składnika należy się spodziewać przede wszystkim na lżejszych, zwykle zakwaszonych glebach mineralnych, usytuowanych z daleka od ośrodków przemysłowych. Stąd ważnym zagadnieniem stają się przemiany siarki w glebie i jej dostępność dla roślin uprawnych.

Słowa kluczowe

EN

sulfur forms; sulfur conversion in soil; sulfur migration; sulfur availability

PL

formy siarki; przemiany siarki w glebie; migracja siarki; dostępność siarki

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 21, nr 3
• Strony: 303--312
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab.

Twórcy

autor

Kozłowska-Strawska J.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Life Sciences in Lublin, ul. Akademicka 13, 20–950 Lublin, Poland, phone: [phone].

autor

Badora A.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Life Sciences in Lublin, ul. Akademicka 13, 20–950 Lublin, Poland, phone: [phone].

Bibliografia

• [1] Marshner H. Mineral nutrition of higher plants (sec. edit.). Cambridge: Academic Press, M; 1995.
• [2] Klikocka H, Głowacka A, Juszczak D. Wpływ zróżnicowanych sposobów uprawy roli i nawożenia mineralnego na efekty ekonomiczne uprawy jęczmienia jarego. Fragm Agron. 2011;28(2):44-54.
• [3] Kaczor A, Zuzańska J. Znaczenie siarki w rolnictwie. Chem-Dydakt-Ekol-Metrol. 2009;14(1-2):69-78. http://tchie.uni.opole.pl/freeCDEM/CDEM09/KaczorZuzanska_CDEM09%281-2%29.pdf
• [4] Scherer HW. Sulphur in crop production – invited paper. Europ J Agronom. 2001;14:81-111. PII: S1161-0301(00)00082-4.
• [5] Saito K. Sulfur assimilatory metabolism. The long and smelling road. Plant Physiol. 2004;136:2443-2450. DOI: http://doi.org/10.1104/pp.104.046755.
• [6] Kozłowska-Strawska J, Kaczor A. Sulphur as a deficient element in agriculture – its influence on yield and on the quality of plant materials. Ecol Chem Eng A. 2009;16(1-2):9-19.
• [7] Kaczor A, Kozłowska J. Wpływ kwaśnych opadów na agroekosystemy. Fol Univ Stetin Agricul. 2000;204(81):55-68.
• [8] Malarz W, Kozak M, Kotecki A. Wpływ wiosennego nawożenia różnymi nawozami siarkowymi na wysokość i jakość plonu nasion rzepaku ozimego odmiany ES Saphir. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops. 2011;32:107-115.
• [9] Gondek K. Ocena wpływu siarki wprowadzonej do gleby z nawożeniem mineralnym oraz odpadem po produkcji siarczanu magnezu na jej zawartość w pszenicy jarej (Triticum aestivum L.). Acta Agrophys. 2010;15(2):269-280.
• [10] Barczak B, Nowak K. Oddziaływanie dawki i formy siarki na plonowanie oraz zawartość i plon białka ziarna owsa odmiany Komes. Fragm Agron. 2010;27(1):14-20.
• [11] Oleszczak W, Siebielec G. Monitoring chemizmu gleb ornych w Polsce w latach 2010–2012 (raport końcowy). Puławy: IUNG; 2012.
• [12] Motowicka-Terelak T, Terelak H. Siarka w glebach i roślinach Polski. Folia Univ Agric Stetin. 2000;81:7-16.
• [13] Gajewska J, Olejnik K, Parzydeł M, Rastawicka M, Szulc W, Borkowski A. Charakterystyka morfologiczna I fizjologiczna glebowych bakterii utleniających zwiazki siarki. Zesz Nauk Uniwer Przyrod Wrocławiu; 2006;89(546):65-70.
• [14] Szulc W, Rutkowska B, Łabętowicz J. Zawartość siarki ogólnej i siarczanowej w profile glebowym w warunkach różnych systemów uprawy gleby. Annales UMCS, Sec. E. 2004;59(1):55-62.
• [15] Pamidi J, Goh KM, McLaren RG. Comparison of three different methods of determining soil sulphur mineralization in relation to plant sulphur availability in soils. Biol Fertil Soils. 2001;34:131-139. DOI: 10.1007/s003740100378.
• [16] Siwik-Ziomek A, Lemanowicz A, Koper J. Arylsulphatase activity and the content of total sulphur and its forms under the influence of fertilisation with nitrogen and other macrślements. J Elem. 2013;18(3):437-447. DOI: 10.5601/jelem.2013.18.3.08.
• [17] Eriksen J, Mortensen JV. Soil sulphur status following long-term annual application of animal manure and mineral fertilizers. Boil Fertil Soils. 1999;28:416-421.
• [18] McGrath SP, Zhao FJ, Withers PJA. Development of sulphur deficiency in crops and its treatment. London: The Fertiliser Society; 1996.
• [19] Nziguheba G, Smolders E, Merckx R. Sulphur immobilization and availability in soil assessed using isotope dilution. Soil Biol Biochem. 2005;37:635-644. DOI: 10.1016/j.soilbio.2004.09.007.
• [20] Riley NG, Zhao FJ, McGrath SP. Availability of different forms of sulphur fertilizers to wheat and oilseed rape. Plant Soil. 2000;222:139-147.
• [21] Vong P, Nguyen Ch, Guckert A. Fertilizer sulphur uptake and transformations in soil as affected by plant species and soil type. Europ J Agronom. 2007;27:35-43. DOI: 10.1016/j.eja.2007.01.011.
• [22] Li S, Lin B, Zhou W. Soil organic sulfur mineralization in the presence of growing plants under aerobic of waterlogged conditions. Soil Biology Biochem. 2001;33:721-727. PII: S0038-0717(00)00205-4.
• [23] Król M, Kobus J. Utlenianie siarki elementarnej i organicznej (z cysteiny) przez drobnoustroje ryzosfery jęczmienia. Pam Puł. 1992; 101:109-122.
• [24] Ericoli L, Arduini I, Mariotti M, Lulli L, Masoni A. Management of sulphur fertiliser to improve durum wheat production and minimise S leaching. Europ J Agronom. 2012;38:74-82. DOI: 10.1016/j.eja.2011.12.004.
• [25] Ericksen J, Askengaard M. Sulphate leaching in an organic crop rotation on sandy soil Denmark. Agricult Ecosyst Environ. 2000;78:107-114. PII: S0167-8809(99)00117-6.
• [26] Goh KM, Pamidi J. Plant uptake of sulphur as related to changes in the HI-reducible and total sulphur fractions in soil. Plant soil. 2003;250:1-13.
• [27] Blśm EM. Schwefel-Bilanz von Agrarokosystemem unter besonderer Berucksichtigung hydrologischer undbodenphysikalischer Standorteigenschaften. LandbauforschungVolkenrode; Sonderheft. 1998;192:1-156.
• [28] Eriksen J, Olesen JE, Aksegaard M. Sulphate Leaching and sulphur balances of an organic cereal crop rotation on three Danish soils. Europ J Agronom. 2002;17:1-9. PII: S1161-0301(01)00143-5.
• [29] Guzys S, Aksomaitiene R. Migration of sulphur in limed soils differing in agricultural management. Nutrient Cycling Agrścosyst. 2005;71:191-201. DOI: 10.1007/s10705-004-3175-6.
• [30] Jakubus M, Toboła P. Wpływ nawożnia rzepaku ozimego wzrastającymi dawkami gipsu na zawartość siarki w glebie oraz roślinie. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops. 2006;27:251-263.
• [31] Klikocka H. Sulfur supply in Polish agriculture. In: Sulfur Metabolism in Plants. Sirko A, De Kok LJ, Haneklaus S, Hawkesford MJ, Rennenberg H, Saito K, et al, eds. The Netherlands, Margraf Publishers, Weikersheim, Leiden, Germany: Backhuys Publishers; 2009.