Use of Different Extraction Agents to Predict Zinc Uptake by Plants

• Autorzy: Florian M. , Ryant P. , Hlušek J.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie różnych ekstrahentów w celu prognozowania pobierania cynku przez rośliny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main aim of this work was to compare different extraction agents in order to identify those which are able to give us most reliable data for assessment of soil zinc content and for prediction of possible contamination of crop. In order to compare several extraction methods and to identify the most suitable one for the zinc transfer into plant and to examine behaviour of high doses of a sludge heavily contaminated with zinc (almost 7 000 mg Zn kg–1), a two year pot experiment was established in vegetation hall in 2005. There were chosen five soils with different pH value (from extremely acidic to neutral) and planted with four crops – spinach, carrot, spring wheat and maize. But for control combination there were treatments with lower dose of sludge (equivalent of 5 Mg (tons) of dry matter per hectare) and high dose (equivalent of 25 Mg (tons) of dry matter per hectare for spinach and carrot and 50 Mg (tons) for wheat and maize). Following extraction agents were used for soil analyses – Aqua regia, 2 mol HNO3 dm–3, 0.43 mol HNO3 dm–3, Mehlich III, CAT, DTPA, CaCl2, and NH4NO3. Correlations of soil zinc content measured with particular extracting agents and zinc content in plants were calculated. The best correlations were found with quantity of Zn soluble in weakest extraction agents – CaCl2 and NH4NO3. They correlated with themselves and with zinc content in plans but not with other agents. The rest of agents mostly correlated among 0.43 mol HNO3 dm–3, Mehlich III, CAT and DTPA and between Aqua regia and 2 mol HNO3 dm–3. There were quite tight correlations between soil pH and zinc content in plants confirming that pH is a crucial factor for zinc soil mobility. It implies that knowledge of soil pH and (even) pseudo total zinc content can serve as a sufficient source of information about probable zinc status in the soil. Mehlich III, which is in the Czech Republic widely used for the Agrochemical Soil Testing (evaluation of P, K, Ca and Mg status of soil) can be used as a good screening tool (and perhaps for other microelements). Such use would provide a large scale of data without additional costs.

PL

Celem pracy było porównanie różnych ekstrahentów w celu identyfikacji tego, dzięki któremu będzie można uzyskać najbardziej rzetelne dane dla oceny zawartości cynku w glebie i prognozowania możliwości zanieczyszczenia roślin. W celu porównania kilku metod ekstrakcji i rozpoznania najbardziej odpowiadającej pobieraniu cynku przez rośliny oraz zbadania zachowania się dużych dawek osadów silnie zanieczyszczonych cynkiem (prawie 7 000 mg Zn kg-1), w 2005 r. założono dwuletnie doświadczenie wazonowe w hali wegetacyjnej. Wybrano pięć gleb o różnej wartości pH (od bardzo kwaśnych do obojętnych) i uprawiano pięć gatunków roślin - szpinak, marchew, pszenicę jarą i kukurydzę. Kombinacją kontrolną były obiekty z mniejszą dawką osadu (równoważną 5 Mg (tonom) suchej masy na 1 ha) i wysoką dawką (równoważną 25 Mg (tonom) suchej masy na 1 ha pod szpinak i marchew oraz 50 Mg (tonom) pod pszenicę jarą i kukurydzę). W badaniach użyto następujące ekstrahenty: woda królewska, 2 mol HNO3 dm-3, 0,43 mol HNO3 dm-3, Mehlich III, CAT, DTPA, CaCl2 i NH4NO3. Obliczono współczynniki korelacji pomiędzy ilością cynku ekstrahowanego z gleby przez poszczególne ekstrahenty a zawartością cynku w roślinach. Stwierdzono najsilniejszą korelację pomiędzy ilością cynku rozpuszczalnego w najsłabszym ekstrahentach - CaCl2 i NH4NO3. Ilości te były skorelowane ze sobą oraz z zawartością cynku w roślinach, ale nie z ilością cynku rozpuszczalnego w innych ekstrahentach. Ilości cynku ekstrahowane przez pozostałe odczynniki ekstrakcyjne: 0,43 mol HNO3 dm-3, Mehlich III, CAT i DTPA, a także ekstrahowane wodą królewską i 2 mol HNO3 dm-3 były najczęściej skorelowane ze sobą. Stwierdzono dość ścisłe korelacje między pH gleby a zawartością cynku w roślinach potwierdzające, że pH jest kluczowym czynnikiem mającym wpływ na mobilność cynku w glebie. Oznacza to, że znajomość pH gleby i (nawet) zbliżonej do całkowitej zawartości cynku w glebie może służyć jako wystarczające źródło informacji o możliwym statusie cynku w glebie. Odczynnik Mehlich III, który jest szeroko stosowany w Czeskiej Republice w badaniach chemiczno--rolniczych (oceniających stan P, K, Ca i Mg w glebie), może być stosowany jako dobre narzędzie do badań przesiewowych (być może też do innych mikrślementów). Takie jego zastosowanie zapewni dużą liczbę danych bez dodatkowych kosztów.

Słowa kluczowe

EN

zinc; extraction agents; availability

PL

cynk; ekstrahenty; przyswajalność

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 9
• Strony: 1041--1052
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Florian M.

autor

Ryant P.

autor

Hlušek J.

• Central Institute for Supervising and Testing in Agriculture, Czech Republic.,

Bibliografia

• [1] Ayoub AS, McGaw BA, Shand ChA, Midwood AJ. Plant Soil. 2002;252:291-300.
• [2] Chander K, Brookes PC. Soil Biol Biochem. 1993;25(9):1231-1239.
• [3] Lożek O, Zaujec A, Slamka P, Fecenko J, Kulich S. In: Sborník z 10. mezinárodní konference “Racionální pou_ití hnojiv“, Prague: 2004; 91-96.
• [4] Makovníková J. Distribúcia kadmia, olova, medi a zinku v pode a jej hodnotenie so zreteľom na potenciály a bariéry transportu kovov do rastlín. Edice dizertačné práce, Výskumný ústav podoznalectva a ochrany pody. Bratislava: 2000.
• [5] Mantovi P, Bonazzi G, Maestri E, Marmiroli N. Plant Soil. 2002;250:249-257.
• [6] McBride MB, Evans LJ. Can J Soil Sci. 2002;82:323-333.
• [7] McBride MB, Richards BK, Steenhuis T. Plant Soil. 2004;262:71-84.
• [8] Schaecke W, Tanneberg H, Schiling G. J Plant Nutr Soil Sci. 2002;165:609-617.
• [9] Tlustoš P, Száková J, Hanč A. In: Sborník z 11. mezinárodní konference “Racionální pou_ití hnojiv“, Prague: 2005;155-159.
• [10] Wenger K, Gupta SK, Furrer G, Schulin R. Plant Soil. 2002;242:217-225.
• [11] Yoo MS, James BR. Soil Sci. 2002;167:246-259.