Effect of Nitrogen Fertilization on Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr and Zn Availability for Commercially Grown White Cabbage (Brassica oleracea var. capitata alba)

• Autorzy: Domagała-Świątkiewicz I. , Sady W. , Smoleń S.

Warianty tytułu

PL

Wpływ nawożenia azotem na przyswajalność Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr i Zn przez kapustę głowiastą białą (Brassica oleracea var. capitata alba) uprawianą w warunkach produkcyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of three year investigations with 'Galaxy' F1 cabbage grown commercially in important agricultural region of the southern Poland are prescnted. The effect of ammonium sulphate and RSM (solution of ammonium nitrate + urea), the method of application (placement and broadcast technique and foliar fertilization) on Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr and Zn concentrations in edible parts of cabbage were surveyed. In present work all metals concentration in cabbage were below the lower range of content reported for cabbage grown in non-contaminated areas. The low concentration of micro/trace elements were related to soil parent material, with generally low total and extractable levels of metals. Consistently greater concentrations of Cd, Cu, Fe, Mn and Ni were measured in cabbage grown on the site with lower pH compared with concentrations in plants sampled at other soil sites with higher pH. Ammonium sulphate significantly increased Mn and Fe concentrations in cabbage heads. However environmental factors considerably influenced this tendency. The similar trend for Zn was observed. The method of application affected Mn content in 2007 and Ni in 2007 in cabbage. Slightly higher manganese and nickel concentration for placement fertilization was noted. The results obtained would suggest that in commercial cabbage production on over-limed soils using nitrogen ammonium fertilizers may improve Mn, Fe and Zn uptake by plants.

PL

Doświadczenie z kapustą głowiastą białą odm. Galaxy F1 prowadzono w latach 2005-2007 w Zagorzycach koło Miechowa. Badano wpływ rodzaju nawozu azotowego (siarczan amonu, RSM - roztwór saletrzano-mocznikowy) oraz sposobu nawożenia (rzutowo, zlokalizowanie) oraz dokarmiania pozakorzeniowego (mocznik i Supervit K) na dostępność dla roślin Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Sr i Zn. Zawartość wszystkich badanych metali w główkach kapusty była poniżej poziomu przyjętego za normalny w warunkach gleb nieskażonych. Mała zawartość metali była skorelowana z małą ogólną i przyswajalną zawartością badanych metali w glebach. Rodzaj zastosowanego nawozu azotowego wpływał znacznie na zawartość Fe i Mn w kapuście. Więcej Mn i Fe zawierały rośliny nawożone siarczanem amonu w porównaniu do RSM. Jednak tendencje te były silnie uzależnione od warunków środowiskowych panujących w kolejnych latach prowadzenia badań. Podobne zależności obserwowano także dla Zn, chociaż nie były one statystycznie udowodnione. Sposób stosowania nawozów azotowych wpływał na zawartość Mn i Ni w kapuście. Lokalizowanie depozytów azotowych w pobliżu roślin podnosiło zawartość Mn i Ni w roślinach w porównaniu do rzutowego stosowania siarczanu amonu i RSM. Zależność ta nie była jednak obserwowana we wszystkich latach. Otrzymane wyniki mogą wskazywać, że w warunkach gleb nadmiernie wapnowanych wykorzystanie do nawożenia azotem siarczanu amonowego może poprawić zaopatrzenie roślin w Mn, Zn i Fe.

Słowa kluczowe

EN

white cabbage; micro/trace elements; nitrogen fertilization; bioavailability

PL

kapusta głowiasta biała; pierwiastki śladowe; mikroelementy; nawożenie azotem; bioprzyswajalność

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 16, nr 12
• Strony: 1555--1565
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., tab.

Twórcy

autor

Domagała-Świątkiewicz I.

autor

Sady W.

autor

Smoleń S.

Bibliografia

• [1] Marchner H.: Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, London 1995.
• [2] Kabata-Pendias A. and Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa 1999.
• [3] Cances B., Ponthieu M., Castrec-Rouelle M., Aubry E. and Benedetti M.F.: Metal ions speciation in a soil and its solution: experimental data and model results. Geoderma 2002, 113, 341-355.
• [4] Basta N.T., Ryan J.A. and Chaney R.L.: Trace element Chemistry in Residual-Treated Soil: Key Concepts and Metal Bioavailability. J. Environ. Qual. 2005, 34, 49-63.
• [5] Tyler G. and Olsson T.: Concentration of 60 elements in the soil solution as related to the soil acidity. Eur. J. Soil Sci. 2001, 52, 151-165.
• [6] Bolan N.S., Naidu R., Syers J.K. and Tillman R.W.: Surface charge and solute interactions in soils. Adv. Agron. 1999, 67, 87-140.
• [7] Gambuś F.: Fito przyswajalność metali ciężkich zawartych w glebie. Biul. Regional. Zakł. Doradz. Roln. AR Kraków 1994, 305, 173.
• [8] Czekała J., Jakubas M. and Gładysiak S.: Zawartość form rozpuszczalnych mikroelementów w zależności od odczynu gleby i roztworu ekstrakcyjnego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 1996, 434, 371.
• [9] Sady W. and Rożek S.: The effect of physical and chemical soil properties on accumulation of cadmium in Carnot. Acta Horticult. 2002, 571, 73-75.
• [10] Chaignon V., Bedin F. and Hinsinger P.: Copper bioavailability and rhizosphere pH changes as affected by nitrogen supply for tomato and oilseed rope cropped on an acidic and calcareaus soil. Plant Soil 2002, 234, 219-228.
• [11] Jurkowska H., Rogóż A. and Wojciechowicz T.: Fitotoksyczność Cu, Zn, Pb i Pb w zależności od rodzaju nawozu azotawego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 1996, 434, 955.
• [12] Fageria N.K. and Baligar V.C.: Enhancing Nitrogen Use Efficiency in Crop Plant. Adv. Agron. 2005,88, 97-185.
• [13] Diatta J.B. and Grzebisz W.: Influence of minerał nitrogen forms on heavy metals mobility in two soils. Polish J. Environ. Stud. 2006, 15(2a), Part 1, 56-62.
• [14] Ostrowska A., Gawliński S. and Szczubiałka Z.: Soil and Plant Analysis Procedures. Wyd. Inst. Ochr. Środow., Warszawa 1991.
• [15] HoubaV.J.G.. Novazamski I. andTenninghoff E.: Soil analysis procedures. Soil and Plant analysis. Part 5B. Dept. Soil Sci. and Plant Nutrit, Wageningen Agricultural University, The Nederlands 1997.
• [16] Trelak R, Stuczyński T. and Piotrowska M.: Heavy metals in agricultural silos in Poland. Polish J. Soil Sci. 1997, 30(2), 35-42.
• [17] Menzies N.W., Donn M.J. and Kopittke P.M.: Evaluation of extractants for estimation of the phytoavailable trace metals in soils. Environ. Pollut. 2007, 145, 121-130.
• [18] Fotyma M. and Mercik S.: Chemia Rolna. PWN, Warszawa 1992.
• [19] Kashem M.A., Singh B.R., Kondo T., Imamul Huq S.M. and Kawai S.: Comparison of extractability of Cd, Cu, Pb and Zn with sequential extraction In contaminated and non-contaminated soils. Int. J. Environ. Sci. Technol. 2007, 4(2), 169-176.
• [20] Korzeniowska J. and Stanisławska-Głubiak E.: Przydatność roztworu 1 mol HCl dm-3 do oceny skażeń gleby miedzią, cynkiem i niklem. X Sympozjum Trace Elements In the Envrironment, Koszalin—Mielno 11-14 maja 2008, Book of Abstracts, 191-192.
• [21] Mercik S., Stępień W. and Matysiak B.: Mobilność i pobieranie miedzi oraz cynku przez rośliny w zależności od właściwości gleb. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 2004, 502(1), 235.
• [22] Barker A.V. and Pilbeam D.J.: Handbook of Plant Nutrition. Taylor and Francis, London 2006.
• [23] Smoleń S. and Sady S.: The effect of nitrogen fertilizer form and foliar application on Cd, Cu and Zn concentrations in carrot. Folia Horticult. 2007, 19(1), 87-96.
• [24] Gebski M. and Mercik S.: Effectiveness of fertilizer front in accumulation of zinc, cadmium and lead in lettuce (Lactuca sativa L.) and Red beet (Beta vulgaris var. cicla L.). Ecological aspects of nutrition and alternatives for herbicides in horticulture. Int. Sem., Warsaw 1997, 23-25.
• [25] Rodriguez-Ortiz J.C., Valdez-Vepeda R.D., Lara-Mireles J.L., Rodriguez-Fuentes H., Vazquez-Alvarado R.E., Magallanes-Quintanar R. and Garcia-Hernandez J.L.: Soil Nitrogen Effects on Phytoextraction of Cadmium and Lead by Tobacco (Nicotiana tabacum L.). Bioremediation J. 2006, 10(3), 105-114.
• [26] Wenming D., Zhijun G., Jinzhou D., Liying Z. and Zuyi T.: Sorption characteristics of Zn(II) by calcareous soil-radiotracer study. Appl. Radiat. Isotop. 2001, 54, 371-375.
• [27] Sommer K.: Ammonium-Depotdungung Grundlagen, Stand der Entwicklung, Perspektiven, Forschungs-berichte 1991, 1, 6-40.
• [28] Sysoeva A.A., Konopleva I.V. and Sanzharova N.I.: Bioavailability of radiostrontium in soil: experimental study and modeling. J. Environ. Radioactw. 2005, 81, 269-282.
• [29] Takeda A., Tsukada H., Takaku Y., Akata N. and Hisamatsu S.: Plant induced changes in concentrations of cesium, strontium and uraniom in soil solution with reference to major ions and dissolved organic matter. J. Environ. Radioactiv. 2008, 99, 900-911.
• [30] White J.G. and Zasoski R.J.: Mapping soil micronutrients. Field Crop Res. 1999, 60, 11-26.