Effect of organic matter from various sources on yield and quality of plant on soils contaminated with heavy metals

• Autorzy: Leszczyńska D. , Kwiatkowska-Malina J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ materii organicznej z różnych źrodeł na plion i jakość roślin na glebach zamieczyszczonych metalami ciężkimi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Continuous civilization progress, growing level of industrialization, and urbanization cause that the contents of heavy metals in the environment is increasing with a risk of biota and groundwater contamination. The experiment was carried out in stoneware pots sank into the ground filled up with 56.4 kg of soil: Haplic Luvisols formed from loamy sand. The soil was mixed up with liquid form of salts: Cd(NO3)2, Pb(CH3COO)2 and ZnSO4. To the soil a brown coal preparation, so called “Rekulter”, brown coal, peat and farmyard manure were applied in the amount of 180, 140, 390 and 630 g per pot, which is equivalent to 5 Mg of organic carbon per ha. Winter rye (Secale cereale) was harvested in green forage. The manurial value of organic substance originated from different sources expressed as the plants' crop was the highest for Rekulter and the lowest for peat. The addition of organic substance to soil contaminated with heavy metals causes the higher content of phosphorus in rye's roots. The content of sodium in the rye's above - grounds parts did not depend from addition of organic matter to soil. The contents of nitrogen in rye on contaminated soil were higher in comparison with plants from soil without heavy metals.

PL

Badania prowadzono w wazonach kamionkowych umieszczonych w gruncie, które wypełniono glebą płową właściwą (wg WRB. Haplic Luvisols) wytworzoną z piasku gliniastego lekkiego na glinie lekkiej. Do gleby wprowadzono metale ciężkie w formie soli: ZnSO4, Pb(NO3)2 i Cd(NO3). Jednocześnie do gleby dodano jednorazowo: nawozu organiczno-mineralnego z węgla brunatnego „Rekulter”, węgla brunatnego, torfu lub obornika w dawkach odpowiednio 180, 140, 390, lub 630 g na wazon, co odpowiadało 5 Mg Corg na ha. W doświadczeniu uprawiano żyto ozime na zieloną masę. W próbkach roślinnych oznaczono ogólną zawartość wapnia, magnezu, sodu, potasu, fosforu i azotu. Celem badań było określenie wpływu dodatku materii organicznej z różnych źródeł do gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi na plonowanie żyta oraz zawartość i rozmieszczenie K, Na, Mg, Ca, P i N w życie. Wartość nawozowa substancji organicznej z różnych źródeł wyrażona plonem roślin była największa dla Rekultera, a najmniejsza dla torfu. Dodatek substancji organicznej do gleby powoduje wzrost zawartości K, Mg, P i N w źdźble i kłosie żyta. Zawartość sodu w nadziemnych częściach żyta nie zależała od zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi i dodatku materii organicznej. Zawartość azotu w życie na glebie zanieczyszczonej była wyższa w porównaniu do roślin z gleby bez metali ciężkich.

Słowa kluczowe

EN

organic matter; yield; soil contaminated with heavy metals; macroelements

PL

materia organiczna; gleba zanieczyszczona metalami ciężkimi; plon; makroelementy

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 18, nr 4
• Strony: 501--507
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Leszczyńska D.

autor

Kwiatkowska-Malina J.

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation, State Research Institute, ul. Czartoryskich 8, 24-100 Puławy, phone [phone] int. 345,

Bibliografia

• [1] Benedetti M.F., Van Riemsdijk W.H., Koopal L.K., Kinniburgh D.G., Goody D.C. and Milne C.J.: Metal ion binding by natural organic matter: from the model to the field. Geochim. Cosmochim. Acta, 1996, 60 (14), 2503-2513.
• [2] Yin Y., Impellitteri C.A., You S.J. and Allen H.E.: The importance of organic matter distribution and extract soil: solution ratio on the desorption of heavy metals from soils. Sci. Total Environ., 2002, 287, 107-119.
• [3] Bhattacharyya P., Chakrabarti K. and Chakraborty A.: Residual effect of municipal solid waste compost on microbial biomass and activities in mustard growing soil. Arch. Agron. Soil Sci., 2003, 585-592.
• [4] Basu M., Bhadoria P.B.S. and Mahapatra S.S.C.C.: Comparative effectiveness of different organic and industrial wastes on peanut: plant growth, yield, oil content, protein content, mineral composition and hydration coefficient of kernels. Arch. Agron. Soil Sci., 2007, 645-658.
• [5] Kwiatkowska J.: Dynamics of organic matter in soil coming from different sources. [In:] Ochrona i Inżynieria Środowiska - Zrównoważony Rozwój. Monografie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, 2008, 37, 105-111.
• [6] Maciejewska A. and Kwiatkowska J.: Properties of brown coal and its usability for improvement of soil structure. Humic Substances in Ecosyst., 2005, 6, 115-117.
• [7] Maciejewska A. and Kwiatkowska-Malina J.: The influence of brown coal on physico-chemical properties of sandy soils. Humic Substances in Ecosyst., 2009, 8, 106-109.
• [8] Kwiatkowska J., Provenzano M.R. and Senesi N.: Long-term effects of brown coal-based amendment on the properties of soil humic acids. Geoderma, 2008, 148, 200-205.
• [9] Ghani A.: Effect of cadmium toxicity on the growth and yield components of Mungbean [Vigna radiata (L.) Wilczek]. World Appl. Sci. J., 2010, 8 (Special Issue of Biotechnology & Genetic Engineering), 26-29.
• [10] Ciećko Z., Wyszkowski M. and Żołnowski A.: Ocena wpływu kory drzewnej i torfu oraz wapnowania na pobieranie kadmu przez owies i kukurydzę. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 1995, 418(2), 603-609 (in Polish).
• [11] Ciećko Z., Wyszkowski M., Krajewski W. and Zabielska J.: Effect of organic matter and liming on the reduction of cadmium uptake from soil by triticale and spring oilseed rape. Sci. Total Environ., 2001, 281, 37-45.
• [12] Szatanik-Kloc A., Warchulska P. and Józefaciuk G.: Changes in variable charge and acidity of rye (Secale cereale L.) roots surface under Zn-stress. Acta Physiol. Plant, 2009, 31, 59-64.
• [13] Kinraidel T.B., Pedler J.F. and Parker D.R.: Relative effectiveness of calcium and magnesium in the alleviation of rhizotoxicity in wheat induced by copper, zinc, aluminum, sodium, and low pH. Plant Soil, 2004, 259, 201-208.
• [14] Shewmaker G.E., Johnson D.A. and Mayland H.F.: Mg and K effects on cation uptake and dry matter accumulation in tall fescue (Festuca arundinacea). Plant Soil, 2008, 302, 283-295.
• [15] Whitehead D.C.: Nutrient Elements in Grassland. Soil-Plant Animal Relationships. CAB International, Wallingford, UK, 2000.
• [16] Arienzoa M., Christena E.W., Quaylea W. and Kumar A.: A review of the fate of potassium in the soil-plant system after land application of wastewaters. J. Hazardous Mater., 2009, 164, 415-422.
• [17] Kalembasa S. and Wysokiński A.: Wpływ nawożenia mieszaniną osadów ściekowych z popiołem z węgla brunatnego lub CaO na plon i skład chemiczny roślin. Część II. Zawartość wybranych makroelementów. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 2002, 482, 257-263 (in Polish).
• [18] Maciejewska A. and Kwiatkowska J.: Wpływ nawozu organiczno-mineralnego z węgla brunatnego na plony i zawartość K, Mg, Ca w roślinach. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 2001, 480, 281-289 (in Polish).
• [19] Smiles D.E.: Sodium and potassium in soils of the Murray-Darling Bas: a note. Aust. Soil J. Res., 2006, 44, 727-730.