Utilization of Selected Plant Indicators for Evaluating the Supply of Plants in Sulfur

• Autorzy: Kozłowska-Strawska J.

Warianty tytułu

PL

Możliwość wykorzystania wybranych wskaźników roślinnych w ocenie stopnia zaopatrzenia w siarkę roślin uprawnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Plant indicators are often used at evaluating the level of plant’s supply in nutrients. In the case of sulfur, they are: Stot., N:S ratio, S-SO4 content, and total sulfur to sulfates ratio. Mainly the crop species should determine the selection of the most appropriate indicator. Therefore, the aim of present research was the assessment of a possibility to apply some plant indicators when evaluating the sulfur nutrition of crops grown under conditions of various soil acidity. The study was carried out on a base of two series of strict pot two-year experiments. The soil material was collected from the plough layer of lessive soil with granulometric composition of strong dusty sandy light loam. The experiment was established by means of complete randomization and included 2 variable factors (sulfur dose, calcium dose) at three levels. Sulfur nutrition was applied in a form of Na2SO4 while liming as CaCO3 was used only once before experiment setting. The spring rapeseed, followed by spring barley (series I) as well as white mustard and oats (series II) were the test plants. The plant selection was determined by their nutritional needs in respect to sulfur along with their sensitivity to acidification. Results from performed experiments indicated that applied factors affected the values of indicators helpful in assessing the crop’s sulfur supply level. Among studied plant indicators, sulfur nutrition caused prominent increase of total and sulfate forms of sulfur, and the increase was much higher in the case of rapeseed and white mustard. Applying Na2SO4 was also associated with higher abundance of sulfates as compared with total sulfur, which was reflected as the increase of S-SO4 : Stot ratio. The reliable indicator for assessing the level of crop’s supply with sulfur appeared also to be N:S ratio, that was prominently lower at plants from sulfur-treated objects as compared with values recorded in dry matter of control plants (S0).

PL

Przy ocenie stopnia zaopatrzenia roślin w składniki pokarmowe często wykorzystywane są wskaźniki roślinne. W przypadku siarki jest to: zawartość S ogółem, stosunek N:S, zawartość S-SO4 oraz stosunek siarczanów do siarki ogółem. O wyborze najbardziej właściwego wskaźnika powinien w pierwszej kolejności decydować gatunek uprawianej rośliny. Stąd celem podjętych badań była próba oceny możliwości wykorzystania niektórych wskaźników roślinnych w ocenie stopnia odżywienia siarką roślin, uprawianych w warunkach zróżnicowanego odczynu gleby. Badania wykonano na podstawie dwóch serii ścisłych, dwuletnich doświadczeń wazonowych. Materiał glebowy pobrano z warstwy ornej gleby płowej o składzie granulometrycznym gliny lekkiej silnie spiaszczonej pylastej. Doświadczenie założono metodą kompletnej randomizacji i obejmowało ono 2 zmienne czynniki (dawka siarki, dawka wapna) na trzech poziomach. Nawożenie siarką w formie Na2SO4 i wapnowanie w postaci CaCO3 zastosowano jednorazowo przed założeniem doświadczenia. Roślinami testowymi był rzepak jary, a po nim jęczmień jary (I seria doświadczalna) oraz gorczyca biała i owies (II seria doświadczalna). Przy doborze roślin brano pod uwagę ich potrzeby pokarmowe w stosunku do siarki oraz wrażliwość na zakwaszenie. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że zastosowane czynniki doświadczalne wpływały na wartość wskaźników oceniających stan zaopatrzenia roślin w siarkę. Wśród rozpatrywanych wskaźników roślinnych, nawożenie siarką powodowało wyraźny wzrost zawartości siarki ogółem oraz siarczanowej, przy czym wzrost ten był znacznie wyższy w przypadku rzepaku i gorczycy. Aplikacja Na2SO4 wiązała się również z większym przyrostem ilości siarczanów w stosunku do siarki ogółem, co znalazło odzwierciedlenie we wzroście wartości proporcji S-SO4 : Sog.. Miarodajnym wskaźnikiem, oceniającym stan zaopatrzenia roślin w siarkę, okazał się również stosunek N : S, który w roślinach z obiektów nawożonych siarką był wyraźnie mniejszy w porównaniu z wartościami stwierdzonymi w suchej masie roślin z serii kontrolnej (S0).

Słowa kluczowe

EN

plant indicators; total and sulfate sulfur contents; sulfate to total sulfur ratio; N : S ratio

PL

wskaźniki roślinne; zawartość siarki ogółem i siarczanowej; stosunek siarczanów do siarki ogółem; stosunek N : S

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 6
• Strony: 513--524
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozłowska-Strawska J.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Life Science in Lublin, ul. Akademicka 15, 20–950 Lublin, Poland, phone: + 48 81 445 60 18,

Bibliografia

• [1] Beaton J, Hasegawa H, Keng J. Some aspects of plant nutrition, soil fertility management to consider in maximum yield research. Proc Symp on “Maximum yield research”. Kyoto, Japan; 1990:131-152.
• [2] Bednarek W, Tkaczyk P, Dresler S. Siarka w niektórych roślinach uprawnych Lubelszczyzny. Acta Agrophys. 2008;11(3):575-587.
• [3] Scherer HW. Sulphur in crop production – invited paper. Europ J Agronom. 2001;14:81-111.
• [4] Tańska M, Rotkiewicz D. Wpływ różnych czynników na jakość nasion rzepaku. Rośl Oleis. 2003;29:595-616.
• [5] Wielebski F, Wójtowicz M. Problemy nawożenia rzepaku siarką w Polsce i na świecie. Rośl Oleis. 2000;21(2):449-463.
• [6] Bloem EM. Schwefel-Bilanz von Agrarökosystemem unter besonderer Berücksichtigung hydrologischer und bodenphysikalischer Standorteigenschaften. Landbauforschung Völkenrode, Sonderheft; 1998;192:1-156.
• [7] Mc Grath SP, Zhao FJ. Sulphur uptake, yield responses and the interactions between nitrogen and sulphur in winter oilseed rape (Brassica napus). J Agricult Sci. 1996;126:53-62.
• [8] Krauze A, Bowszys T. Wpływ terminu nawożenia siarką rzepaku jarego Star na plon nasion oraz zawartość siarki i tłuszczu. Rośl Oleis. 2001;21(2):285-290.
• [9] Motowicka-Terelak T, Terelak H. Siarka w glebach Polski – stan i zagrożenia. Warszawa: PIOŚ; Bibl Monit Środow. 1998.
• [10] Kaczor A, Kozłowska J. Wpływ nawożenia siarką i wapnowania na ogólną zawartość tłuszczu i skład kwasów tłuszczowych w nasionach roślin krzyżowych. Zesz Probl Post Nauk Roln. 2002;482:245-250.
• [11] Lipiński W, Motowicka-Terelak T, Terelak H. Sulphur concentration in the agricultural soils of the Lublin region and Poland. Acta Agrophys. 2001;52:161-165.
• [12] Boratyński K, Grom A, Ziętecka M. Badania nad zawartością siarki w glebie. Cz I. Rocz Glebozn. 1975;26(3):121-139.
• [13] Grzesiuk W. Nefelometryczne oznaczanie siarki siarczanowej w roślinach. Rocz Glebozn. 1968;19(1):167-173.
• [14] Butters B, Chenery EM. A rapid method for the determination of total sulphur in soil and plants. Analyst. 1959;84:239-245.
• [15] Luo C, Branlardt G, Griffin WB, Mc Neil DL. The effect of nitrogen and sulphur fertilisation and their interactions with genotype on wheat glutenins and quality parameters. J Cereal Sci. 2000;31:185-194.
• [16] Mathot M, Thèlier-Huchè L, Lambert R. Sulphur and nitrogen content as sulphur deficiency indicator for grasses. Europ J Agronom. 2009;30:172-176.
• [17] Pyś JB, Pucek T. Wartość pokarmowa roślin pastewnych uprawianych w rejonie składowisk siarki kopalni “Jeziórko”. Cz II. Zawartość siarki i azotu oraz stosunek N:S w roślinach. Arch Ochr Środow. 1993;1/2:163-212.
• [18] Zhao FJ, Mc Grath SP, Salmon SE, Shewry PR, Quayle R, Withers PJA, et al. Optimising sulphur inputs for breadmaking quality of wheat. Aspec Appl Biol. 1997;50:199-205.
• [19] Mc Grath SP, Zhao FJ, Withers PJA. Development of sulphur deficiency in crops and its treatment. Fertil Soc. 1996:3-47.
• [20] Kocoń A. Nawożenie jakościowej pszenicy jarej i ozimej a plon i jakość ziarna. Pamięt Puław. 2005;139:55-64.
• [21] Nowak GA, Ciećko Z. Wykorzystanie fosforu z nawozów w warunkach stosowania gnojowicy oraz popiołu z węgla kamiennego. Zesz Nauk AR Szczec. 1996;172(62):397-403.
• [22] Gondek K. Ocena wpływu siarki wprowadzanej 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.
• [23] Kaczor A, Łaszcz-Zakorczmenna J. Wpływ nawożenia siarką i potasem na plonowanie i zawartość różnych form siarki w jęczmieniu jarym. Acta Agrophys. 2003;1(2):239-244.
• [24] Blake-Kalff MMA, Harrison KR, Hawkesford MJ, Zhao FJ, Mc Grath SP. Distribution of sulfur within oilseed rape leaves in response to sulfur deficiency during vegetative growth. Plant Physiol. 1998;118:1337-1344.
• [25] Marschner H. Mineral nutrition of higher plants (sec. edit.). Cambridge: Academic Press, M; 1995.
• [26] Fismes J, Vong PC, Guckert A, Frossard E. Influence of sulphur on apparent N-use efficiency, yield and quality of oilseed rape (Brassica napus L) grown on a calcareous soil. Europ J Agronom. 2000;12:127-141.
• [27] Zhao FJ, Fortune S, Barbosa VL, Mc Grath SP, Stobart R, Bilsborrow PE, et al. Effects of sulphur on yield and malting quality of barley. J Cereal Sci. 2006;43:369-377.
• [28] Gajewska J, Olejnik K, Parzydeł M, Rastawicka M, Szulc W, Borkowski A. Charakterystyka morfologiczna i fizjologiczna glebowych bakterii utleniających związki siarki. Zesz Nauk UP we Wrocławiu, Rolnictwo. 2006;546:65-70.
• [29] Ahmad A, Khan I, Anjum NA, Abrol YP, Iqbal M. Role of sulphate transporter systems in sulphur efficiency of mustard genotypes. Plant Sci. 2005;169:842-846.
• [30] Sawicka B, Kotiuk E. Gorczyce jako rośliny wielofunkcyjne. Acta Sci Pol. Agricult. 2007;6(2):17-27.
• [31] Bona L, Baligar VC, Bligh DP, Purnhauser L. Soil acidity effects on concentration of mineral elements in common and durum wheat. IXth International colloquium for the optimization of plant nutrition. Prague, Czech Republic; 1996:279-282.