Possibilites of Cadmium Uptake Lowering by Seeds of Legumes with the Application of Zn2+ into the Soil

• Autorzy: Bystrická J. , Musilová J. , Toth T.

Warianty tytułu

PL

Możliwość zmieszenia pobrania kadmu przez nasiona roślin strąkowych dzięki aplikacji jonów Zn2+ do gleby

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Cadmium is toxic, carcinogenic element naturally occurring in soil in concentration of about l mg - kg-1. High concentrations of cadmium increase its uptake by the plants and lower the yields. One of the ways how to manage with the phytotoxicity of cadmium could be the antagonistic system of cadmium with cations Zn2+, Ni2+ and Mn2+. The system Cd2+ and Zn2+ was created and added into the soil. We observed the ability of Zn2+ cation to eliminate the negative affecting of cadmium in plant nutrition and to lower the cadmium in the dry matter. The gained results show that the addition of single Cd2+ ions into the soil (B variant) had negative effect also on the yield amount as well as on observed qualitative parameters of soya and faba beans. In C variant, when both Cd2+ and Zn2+ cations were added, there was slight yield increasing in both crops observed. By the assessing of Cd content in dry matter of soya and faba beans by the application of both elements (C variant) there was awaited effect of content lowering in the case of cadmium in both crops. While the single Cd2+ addition enhanced the content of this metal in soya beans on the value 3.41 mg o kg-1, by common application of Cd2+ and Zn24" ions this value presented 0.2 mg o kg-1. In the case of faba in B variant the value 2.45 mg Cd kg-1 was determined, but by the application of both Cd2+ and Zn2+ ions the content was lowered on 1.33 mg Cd kg-1.

PL

Kadm jest toksycznym i rakotwórczym pierwiastkiem występującym w glebie w stężeniu wynoszącym około l mg o kg-1. Kadm jest łatwo wychwytywany przez rośliny, co prowadzi do obniżenia plonów. Jednym ze sposobów zmniejszenia wychwytu kadmu przez rośliny może być wykorzystanie antagonizmu między jonami Cd2+ a jonami Zn2+, Ni2+ i Mn2+. W prezentowanych badaniach obserwowaliśmy zdolność jonów Zn2+ do obniżenia kumulacji jonów Cd2+ przez rośliny strączkowe oraz zmniejszenia szkodliwego wpływu Cd2+ na odżywianie badanych roślin. Uzyskane wyniki wykazują, że dodanie jonów kadmu do gleby (wariant B) miało negatywny wpływ na ilość plonów oraz badane parametry jakościowe soi oraz bobu. Dodanie do gleby jonów Zn2* oraz Cd2+ (wariant C) spowodowało niewielki wzrost plonów w obu obserwowanych uprawach. Dodanie jonów Zn2+ do gleby spowodowało zmniejszenie zawartości Cd2+ u obydwóch badanych gatunków roślin. Ziarn soi rosnące w glebie z dodatkiem kadmu zawierały w suchej masie kadm w stężeniu 3,41 mg o kg-1. Obecność w glebie jonów Zn2+ spowodowało obniżenie zawartości Cd w suchej masie nasion soi do 0.2 mg o kg-1. W przypadku bobu rosnącego w glebie zawierającej kadm (wariant B) zawartość Cd2+ w suchej masie nasion wynosiła 2,45 mg - kg-1. Jony Zn2+ dodane do gleby zmniejszały zawartość Cd2+ w suchej masie nasion bobu do 1,33 mg o kg-1.

Słowa kluczowe

EN

soya bean; faba bean; cadmium; zinc; accumulation

PL

nasiona soi; nasiona bobu; kadm; cynk; kumulacja

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 16, nr 12
• Strony: 1547--1553
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Bystrická J.

autor

Musilová J.

autor

Toth T.

Bibliografia

• [1] Lahucky L., Vollmannova A., Kulich J. and Tomas J.: Mobility of cadmium in various soil types/subtypes, J. Centr. Eur. Agricult. 2001, 2(3-4), 235-240.
• [2] Tomas J.: The contamination of haplic luvisols by heavy metals in chosen agricultural enterprise, Foreign Substances in the Enyironment. 4th Int. Sci. Conf. SPU, Nitra 2002, 205-209.
• [3] Sharma S., Schat H. and Vooijs R.: Combination toxicology of copper, zinc and cadmium in binary mixtures: concentration-dependent antagonistic, non-additive and synergistic effects on root growth in Silene vulgaris. Environ. Toxicol. Chem. 1999, 18(2), 348-355.
• [4] Cibulka J., Domazlicka E. and Kozak J.: The lead, cadmium and mercury mobility in biosphere, Academia, Prague 1991, 432 pp.
• [5] Reese R.N. and Roberts L.W.: Effect of cadmium on whole cell and mitochondria respiration in tobacco cell suspension cultures. J. Plant Physiol. 1989, 120, 123-130.
• [6] Stanović R., Arvay J., Melichacova S. and Trebichalsky P.: Porovnanie ucinku siry a organickej hmoty prizniźovani fytotoxicity kadmia a arzenu,. Chem. listy (Olomouc) 2008, 102(8), 666-667.
• [7] Vollmannova A., TomaS J., Lahucky L. and Harangozo L.: Prijem Cd minoritnymi plodinami pouźivanych na vyrobu funkćnych potravin vo vzt'ahu k obsahu celkovych polyfenolov, XXXVIII. Sympozium o novych smśrech vyroby a hodnoteni potravin. Skalsky Dvur, Praha, 2007, 136-166.
• [8] Cery J., Arvay J. and Bajcan D.: Stanovenie obsahu vybranych taźkych kovov v pode v oblasti Vranov nad TopTou, IX. Vedecka konferencja doktorandov a mladych vedeckych pracovnikov, UKF, Nitra 2008, 297-302.
• [9] Angelova V., Ivanov K. and Ivanova R.: Effect of chemical forms of lead, cadmium and zinc in polluted soils on their uptake by tobacco. ). Environ. Protect. Ecol. 2003, 4(2), 316-327.
• [10] Adiloglu A.: The effect of zinc application on uptake of cadmium in some cereal species. Agric. Forest Sci. 2002, 48(6), 553-556.
• [11] Poongothai S., Mathan K. and Krishnaswamy R.: Effect of zinc and cadmium on the dry mater yield and nutrient uptake of Sorghum. Madras Agricult. J. 1997, 84(5), 290-293.
• [12] Lombi E., Zhao F.J. and Dunham S.J.: Cadmium accumulation in populations of Thlapsi caerulscen and Thaspi geosingense. New Phytologist 2000, 145(1), 11-21.
• [13] Arvay J., Cery J., Harangozo L., Trebichalsky P. and Jobbagy J.: Sucasna situacia pol'nohospodarsky vyuźivanych pod taźkymi kovmi v rozne environmentalne zat’azenych oblastiach Slovenska, [in:] Bioclimatology and Natural Hazards 2007.