Lithium content in selected root vegetables against its content in soil

• Autorzy: Rogóż A. , Wiśniowska-Kielian B. , Tabak M.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2013.20(11)124

Warianty tytułu

PL

Zawartość litu w wybranych warzywach korzeniowych na tle jego zawartości w glebie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the first half of September 2003, 44 samples of cultivated root vegetables ie carrot, parsley, celery and beetroot at their consumption maturity, were collected from arable lands in the Miechowski county. Samples were gathered from the fields of considerable area (0.5–2.0 ha) vegetable cultivation. The collected plant material was subjected to dry mineralization, ash was dissolved in HNO₃ and obtained mineralizat was analysed. Soil samples were taken from the same locations as vegetables, from the depth of 0–25 cm. Basic physicochemical properties of the soil samples were determined by means of methods universally applied in agricultural chemistry. Total lithium content in the soils was determined after mineralization at a temperature of 450 ^oC, then digestion with a mixture of acids (HClO₄ and HNO₃) and dissolving in HCl. Content of this element soluble forms was determined after extraction with 0.1 mol·dm^–3 HCl solution. The total lithium content in the examined soils varied widely (2.79 to 12.20 mg· kg^–1), with a geometric mean of 7.78 mg· kg^–1 . The content of the soluble forms of lithium extracted with 0.1 mol · dm^–3 HCl solution varied from 0.057 to 0.251 mg · kg–1, with a geometric mean of 0.119 mgLi ·kg^–1. It was fund significant correlation between total lithium content and share of floatable fraction and colloidal clay in studied soils, as well as between content of soluble lithium forms and share of colloidal clay in soil. The lithium content in the vegetables varied depending on species and part of the plant. A geometric mean of lithium content in roots varied from 0.206 mgLi· kg^–1 (parsley) to 0.365 mgLi· kg^–1 (beetroot). Tops of vegetables contained 3–5 times more lithium than their roots. It was stated, that physicochemical properties of studied soils not uniformly affected lithium content in vegetables, what demonstrated values of simple correlation coefficients. Lithium content in roots of all vegetables and tops of beetroot and parsley depended on soluble forms of lithium content in soil.

PL

W pierwszej połowie września 2003 r. na terenie powiatu miechowskiego pobrano 44 próbki warzyw korzeniowych, tj. marchwi, pietruszki, selera oraz buraka czerwonego. Próbki pobierano z pól o znaczącym areale (0,5–2,0 ha) uprawy warzyw z przeznaczeniem na cele konsumpcyjne. Zebrane próbki warzyw poddano mineralizacji na sucho, popiół roztworzono w HNO₃, a uzyskane mineralizaty poddano analizie. Z tych samych miejsc, na których uprawiano warzywa korzeniowe, pobrano próbki glebowe z głębokości 0–25 cm. W próbach glebowych oznaczono podstawowe właściwości fizykochemiczne metodami standardowymi stosowanymi w chemii rolnej. Całkowitą zawartości litu w glebach oznaczono po ich wcześniejszej mineralizacji w temperaturze 450 oC, a następnie wytrawieniu w mieszaninie kwasów (HClO₄ i HNO₃) i roztworzeniu w HCl. Zawartość rozpuszczalnych form tego pierwiastka oznaczono po ich wyekstrahowaniu roztworem HCl (0,1 mol· dm^–3). Całkowita zawartość litu w badanych glebach wahała się w szerokim zakresie (2,79–12,20 mgLi · kg^–1), a średnia geometryczna wynosiła 7,78 mgLi· kg^–1. Natomiast zawartość rozpuszczalnych form litu wyekstrahowanych HCl o stężeniu 0,1 mol ·dm^–3 wahała się od 0,057 do 0,251 mgLi·kg^–1 (ze średnią geometryczną 0,119 mgLi ·kg^–1). Stwierdzono istotną dodatnią korelacje pomiędzy całkowitą zawartością litu a zawartością części spławianych oraz iłu koloidalnego w badanych glebach, a także pomiędzy zawartością rozpuszczalnych form litu a zawartością iłu koloidalnego. Zawartość litu w zebranych warzywach była zróżnicowania w zależności od gatunku i organu rośliny. Średnia geometryczna zawartość litu w korzeniach wynosiła od 0,206 mgLi · kg–1 (pietruszka) do 0,365 mgLi· kg–1 (burak czerwony). Części nadziemne warzyw zawierały 3–5 razy więcej litu niż korzenie. Wykazano, że właściwości fizykochemiczne badanych gleb w niejednakowym stopniu wpływały na zawartość litu w warzywach, czego dowodzą wartości współczynników korelacji prostej. O zawartość litu w korzeniach wszystkich badanych warzyw oraz naci buraka i pietruszki decydowała zawartość rozpuszczalnych form litu w glebie. Ponadto zawartość litu w korzeniach marchwi oraz korzeniach i naci pietruszki zależała od całkowitej zawartość tego pierwiastka w glebie. Natomiast odczyn gleb nie miał istotnego wpływu na zawartość litu w organach badanych warzyw korzeniowych.

Słowa kluczowe

EN

soil; root vegetables; lithium content

PL

warzywa korzeniowe; gleba; zawartość litu

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 11
• Strony: 1359--1368
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab.

Twórcy

autor

Rogóż A.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow

autor

Wiśniowska-Kielian B.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow

autor

Tabak M.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow

Bibliografia

• [1] Jurkowska H. Z badań nad litem (synteza z okresu 1990–1996). Zesz Probl Post Nauk Roln. 1997;448b:101-111.
• [2] Jurkowska H, Rogóż A, Wojciechowicz T. Dynamika pobierania litu podczas wegetacji owsa. Zesz Nauk AR w Krakowie Nr 265, Rolnictwo 1992;30:121-127.
• [3] Jurkowska H, Rogóż A, Wojciechowicz T. Porównanie toksycznego działania litu na niektóre gatunki roślin. Acta Agr Silv, ser Agr. 1997;35:45-50.
• [4] Kabata-Pendias A, Pendias H. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa: Wyd PWN; 1999.
• [5] Motowicka-Terelak T, Terelak H, Pietruch Cz. Zawartość litu w glebach. Rocz Glebozn. 1997;31(I):1-25.
• [6] Wiśniowska-Kielian B. Zawartość Cd, Ni i Li w liściach tytoniu papierosowego jasnego w zależności od formy nawożenia azotem. Zesz Probl Post Nauk Roln. 1997;448a:361-368.
• [7] Symonowicz B, Kalembasa S. Zmiany zawartości Fe, Li, i Ti w kukurydzy pod wpływem stosowania odpadowych materiałów organicznych, popiołu i nawożenia mineralnego. Zesz Probl Post Nauk Roln. 2009;538:257-265.
• [8] Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 13 lipca 2010 roku w sprawie komunalnych osadów ściekowych. DzU 2010, Nr 137, poz 924.
• [9] Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 roku o odpadach. DzU 2013, Nr 0, poz 21.
• [10] Lityński T, Jurkowska H, Gorlach E. Analiza Chemiczno-Rolnicza. Warszawa: PWN; 1976.
• [11] Ostrowska A, Gawliński S, Szczubiałka Z. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Warszawa: Instytut Ochrony Środowiska; 1991:105-107.
• [12] Rogóż A, Urbaniak A. Zawartość pierwiastków śladowych w glebie i warzywach przy zmiennym odczynie. Część I. Zawartość Cu, Zn w glebie i warzywach. Zesz Probl Post Nauk Roln. 2007;520:695-702.
• [13] Ammari TG, Al-Zu Bi Y, Abu-Baker S, Dababneh B, Gnemat W, Tahboub A. The occurrence of lithium in the environment of the Jordan Valley and its transfer into the food chain. Environ Geochem Health. 2010;33(5):427-437. DOI: 10.1007/s10653-010-9343-5.
• [14] Kośla T. Ocena zawartości biopierwiastków oraz metali toksycznych w glebie i roślinności rezerwatu Jeziorko Czerniakowskie. Ochr Środ Zas Natural. 2009;40:301-306.
• [15] Rogóż A, Tabak M. Zawartość pierwiastków śladowych w chwastach zbóż na tle ich zawartości w glebie. Część IV. Zawartość litu w glebie oraz wybranych chwastach. Zesz Nauk Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. 2012;589:189-197.
• [16] Rogóż A. Badania nad formami litu w glebie. Część I. Formy litu a właściwości fizykochemiczne gleb. J Element. 2004;9(4):717-726.
• [17] Rogóż A. Effect of soil properties on lithium phytoavilability. Part 1. Lithium content and uptake by maize and rye. Ecol Chem Eng A. 2010;17(4-5):473- 481.
• [18] Malinowska E, Kalembasa S. Wpływ dawek osadu ściekowego oraz wapnowania na zawartość Li, Ti, Ba, Si As w roślinach testowych. Inż Ekol. 2011;27:110-118.
• [19] Bibak A, Stümp S, Knudsen L, Gundersen. Concentrations of 63 elements in cabbage and sprouts in Denmark. Commun Soil Sci Plant Anal. 1999;30(17-18):2409-2418. DOI: 10.1080/00103629909370382.
• [20] Bach RO. Some Aspects of Lithium in Living Systems. In: Lithium and Cell Physiology. Bach RO, Gallicchio VS, editors. Springer-Verlag New York Inc; 1990:1-15.
• [21] Klemfuss H, Schrauzer GN. Effects of nutritional lithium deficiency on behavior in rats. Biol Trace Elem Res. 1995;48(2):131-139.
• [22] Dawson EB. The relationship of tap water and physiological levels of lithium to mental hospital admission and homicide in Texas. In: Lithium in Biology and Medicine, Schrauzer GN, Klippel KF, editors. Cambridge: VCH; 1991: 169-188.
• [23] Schrauzer GN, Shrestha KP. Lithium in drinking water and the incidences of crimes, suicides, and arrests related to drug addictions. Biol Trace Elem Res. 1990;25(2):105-113.
• [24] Anke M, Arnhold W, Groppel B, Krause U. The Biological importance of lithium. In: Lithium in Biology and Medicine. Schrauzer GN, Klippel KF, editors. Weinheim: VCH Verlag; 1991: 149-167.
• [25] Gupta SK, Arun A, Tiwari S, Sehgal S, Khan F, Khan MM, Khan MF. A study to establish co-relation between lithium levels in blood and type 2 diabetes mellitus in Northern India. J Biol Chem Res. 2013;30(2):717-723.
• [26] Długaszek M, Kłoś A, Bertrandt J. Podaż litu w całodziennych racjach pokarmowych studentów. Probl Hig Epidemiol. 2012;93(4):867-870.
• [27] Schrauzer GN. Lithium: occurrence, dietary intakes, nutritional essentiality. J Am Coll Nutr. 2002;21(1):14-21.
• [28] Van Cauwenbergh R, Hendrix P, Robberecht H, Deelstra H. Daily dietary lithium intake in Belgium using duplicate portion sampling. Lebensm Unters Forsh A. 1999;208(3): 153-155. DOI: 10.1007/s002170050393.