Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of lithium bioretention by maize under hydroponic conditions

Antonkiewicz J., Jasiewicz C., Koncewicz-Baran M., Bączek-Kwinta R.

Archives of Environmental Protection

|

2017

|

Vol. 43, no. 4

94--104

EN

Irrigation of cultivated plants can be a source of toxic lithium to plants. The data on the effect of lithium uptake on plants are scant, that is why a research was undertaken with the aim to determine maize ability to bioaccumulate lithium. The research was carried out under hydroponic conditions. The experimental design comprised 10 concentrations in solution differing with lithium concentrations in the aqueous solution (ranging from 0.0 to 256.0 mg Li ∙ dm-3 of the nutrient solution). The parameters based on which lithium bioretention by maize was determined were: the yield, lithium concentration in various plant parts, uptake and utilization of this element, tolerance index (TI) and translocation factor (TF), metal concentrations in the above-ground parts index (CI) and bioaccumulation factor (BAF). Depression in yielding of maize occurred only at the highest concentrations of lithium. Lithium concentration was the highest in the roots, lower in the stems and leaves, and the lowest in the inflorescences. The values of tolerance index and EC50 indicated that roots were the most resistant organs to lithium toxicity. The values of translocation factor were indicative of intensive export of lithium from the roots mostly to the stems. The higher uptake of lithium by the above-ground parts than by the roots, which primarily results from the higher yield of these parts of the plants, supports the idea of using maize for lithium phytoremediation.

PL

Celem badań było określenie zdolności kukurydzy do bioakumulacji litu. Badania prowadzono w warunkach kultur wodnych. Schemat doświadczenia obejmował 10 obiektów różniących się stężeniem litu w roztworze wodnym, w zakresie od 0.0–256.0 mg Li∙dm-3 pożywki. Jako parametry, na podstawie których określono bioretencję litu przez kukurydzę przyjęto: plon, zawartość litu w różnych częściach rośliny, pobranie i wykorzystanie tego pierwiastka oraz indeksy: tolerancji plonu (TI), translokacji (TF), stężenia metalu w częściach nadziemnych (CI) i bioakumulacji (BAF). Depresja plonowania kukurydzy wystąpiła przy dawce 128 i 256 mg Li ∙ dm-3. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że korzenie charakteryzowały się największymi zawartościami litu, natomiast niższymi łodygi i liście, a najmniejszymi kwiatostany. Wartości indeksu translokacji świadczą o intensywnym przemieszczaniu się litu z korzeni do części nadziemnych. Najwięcej litu pobrały łodygi, następnie korzenie, liście, a najmniej kwiatostan. Pobranie litu przez kukurydzę, w zależności od obiektu, wahało się od 2.31 do 24.36% w stosunku do ilości wprowadzonej do obiektu. Najmniejszy fi toodzysk odnotowano w obiektach, w których zastosowano największe ilości litu (3200-6400 mg Li akwarium-1), co zapewne było związane z dużymi dawkami litu oraz niskim plonowaniem i pobraniem tego pierwiastka przez kukurydzę.

2

Effect of adding furnace ash from bituminous coal combustion to soil on phytoavailability of selected metals

Antonkiewicz J., Jasiewicz C., Kępka W., Kowalewska A., Pełka R., Losak T., Hlusek J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 4

405--422

EN

The research on the effect of furnace ash from bituminous coal combustion on the uptake of Cr, Cu, Ni, Fe, Mn, Al by maize (Zea mays L.) was conducted under conditions of a three-year pot experiment. The arable soil in the pot experiment was amended with furnace ash in the amount of 23.33 g·pot‒1 (corresponding to 20 t·ha‒1) and with increasing doses of cadmium (3÷15 mg·kg‒1 soil DM). Application of ash and cadmium in the amount of 3÷5 mg·kg‒1 DM to the soil had a significant effect on the increase in the yield of above-ground parts and roots of maize. Application of subsequent doses of cadmium (7.5÷15 mg·kg‒1) caused a considerable reduction in the yield of the tested plant. The research shows that the applied furnace ash reduced the depression in yielding of maize. Introduction of furnace ash to cadmium-contaminated soil caused an increase in the content of Cr, Fe, Ni, Cu and Al in maize biomass and a decrease in the content of Mn in maize. Among the studied metals, Mn was translocated from roots to above-ground parts the most efficiently, and Al - the least efficiently, evidence of which are the highest values of the translocation factor for Mn, and the lowest values for Al. The research showed that ash introduced to cadmium-contaminated soil did not immobilize the above-mentioned metals, and thereby did not reduce the phytoavailability. In general, contamination of the soil with cadmium and introduction of ash stimulated uptake of the metals by maize. We observed that roots took up more Cr, Fe, Ni and Al, whereas above-ground parts of maize took up more Mn and Cu. The lowest uptake of the studied metals by maize was observed in the treatment where only furnace ash was applied.

PL

Badania nad wpływem popiołu paleniskowego z węgla kamiennego na pobieranie Cr, Cu, Ni, Fe, Mn, Al przez kukurydzę (Zea mays L.) przeprowadzono w warunkach trzyletniego doświadczenia wazonowego. W doświadczeniu wazonowym zastosowano do gleby uprawnej popiół paleniskowy, w ilości 23,33 g·wazon‒1, odpowiadającej 20 t·ha‒1, oraz wzrastające dawki kadmu, w ilości 3÷15 mg·kg‒1 s.m. gleby. Zastosowanie popiołu oraz kadmu w ilości 3÷5 mg·kg‒1 s.m. do gleby wpłynęło istotnie na zwiększenie plonu części nadziemnych i korzeni kukurydzy. Natomiast zaaplikowanie kolejnych dawek kadmu (7,5÷15 mg·kg‒1) spowodowało istotne obniżenie plonu testowanej rośliny. Z badań wynika, że zaaplikowany popiół paleniskowy zmniejszył depresję plonowania kukurydzy. Wprowadzenie popiołu paleniskowego do gleby zanieczyszczonej kadmem wpłynęło na zwiększenie zawartości Cr, Fe, Ni, Cu i Al w biomasie kukurydzy, natomiast wpłynęło na zmniejszenie zawartości Mn w kukurydzy. Spośród badanych metali najłatwiej był przemieszczany z korzeni do części nadziemnych Mn, a najsłabiej Al, o czym świadczą największe wartości współczynnika translokacji dla Mn, a najmniejsze wartości dla Al. Z badań wynika, że popiół wprowadzony do gleby zanieczyszczonej kadmem nie wpłynął na immobilizację wyżej wymienionych metali, a tym samym nie ograniczył fitoprzyswajalności. Generalnie zanieczyszczenie gleby kadmem i wprowadzenie popiołu stymulowało pobieranie metali przez kukurydzę. Stwierdzono większe pobranie Cr, Fe, Ni i Al przez korzenie, natomiast Mn i Cu przez części nadziemne kukurydzy. Najmniejsze pobranie badanych metali przez kukurydzę zarejestrowano w obiekcie, w którym zastosowano wyłącznie popiół paleniskowy.

3

Reakcja kukurydzy na toksyczną zawartość cynku w glebie

Baran A.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

155--160

PL

Przeprowadzono równolegle doświadczenie wazonowe nad wpływem dawki cynku na plon kukurydzy na dwóch glebach: glebie lekkiej (piasek słabo gliniasty) i ciężkiej (ił pylasty). W doświadczeniu zastosowano cztery poziomy cynku: Zn0 - 0 mg (obiekt kontrolny), Zn1 - 50 mg, Zn2 - 250 mg, Zn3 - 750 mg · kg–1 s.m. gleby. Wykazano, że kukurydza jest rośliną mało wrażliwą na dużą zawartość cynku w glebach. Istotne zmniejszenie plonu części nadziemnych kukurydzy stwierdzono przy dawce cynku wynoszącej 250 mg, a korzeni dopiero przy 750 mg · kg–1 s.m. Większą redukcję plonu kukurydzy stwierdzono na glebie lekkiej, o czym świadczą niższe wartości indeksu tolerancji. Na glebie ciężkiej wzrastające dawki cynku nie miały znaczącego wpływu na plonowanie kukurydzy, a obliczony indeks tolerancji był zbliżony do jedności.

EN

Pot experiment on the effects of doses of zinc on the yield of maize was carried out in two soils: light and heavy. The experiment used four levels of zinc: Zn0 - 0 mg (control), Zn1 - 50 mg, Zn2 - 250 mg, Zn3 - 750 mg Zn · kg–1 d.m. soil. It has been shown that maize crop is sensitive to high zinc content in soils. Significant reduction in shoot of maize yield was found at a dose of 250 mg of zinc, and roots at 750 mg · kg–1 d.m. Greater reduction in yield of maize was found on light soil, as evidenced by lower index values of tolerance. On heavy soil increasing doses of zinc had no significant effect on maize yield and tolerance index calculated was close to one.

4

Reakcja roślin na toksyczną zawartość cynku i kadmu w glebie

Baran A., Jasiewicz C., Klimek A.

Proceedings of ECOpole

|

2008

|

Vol. 2, No. 2

417--422

PL

Badania przeprowadzono w warunkach hali wegetacyjnej na glebie lekkiej o składzie granulometrycznym piasku słabo gliniastym o odczynie obojętnym (pH = 6,2). Zastosowano symulowane zanieczyszczenie gleby cynkiem i kadmem w trzech poziomach według następującego schematu: I poziom - 50 mg Zn, 2 mg Cd; II poziom - 250 mg Zn, 10 mg Cd; III poziom - 750 mg Zn, 30 mg Cd · kg−1 s.m. gleby, plus obiekt kontrolny. W doświadczeniu jako rośliny testowe wykorzystano: len, groch, wykę i gorczycę białą. Określono plon suchej masy roślin oraz obliczono indeks tolerancji. Fitotoksyczność cynku i kadmu oceniono z wykorzystaniem fitotestu - Phytotoxkit. Każda zastosowana dawka cynku i kadmu zmniejszała plon suchej masy roślin testowych. Dla wszystkich roślin testowych już przy najniższej dawce cynku i kadmu indeks tolerancji przybierał wartość mniejszą niż jeden, co oznacza ograniczenie ich wzrostu. Zastosowane testy kiełkowania i wzrostu korzeni zgodnie wykazały toksyczność badanych metali już przy najmniejszej ich dawce. Bardziej czułym parametrem oceny toksyczności było hamowanie wzrostu korzeni niż inhibicja kiełkowania nasion roślin testowych. Szereg wrażliwości roślin na zanieczyszczenie gleby cynkiem i kadmem przedstawia się następująco: len > wyka > gorczyca > groch.

EN

The experiment was carried out in the vegetation hall on the typical light loamy soil (pH = 6.2). Simulation of soil contamination with zinc and cadmium on the three level was applied, according to scheme: 1st level - 50 mg Zn, 2 mg Cd; 2nd level - 250 mg Zn, 10 mg Cd; 3rd level - 750 mg Zn, 30 mg Cd · kg−1 and control object. In the experiment plants: flax, pea, vetch and white mustard were tested. The yield of dry matter and calculated index of plant tolerance was determined. Phytotoxicity of zinc and cadmium was assessed by utilization of test-Phytotoxikit. Each used dose of zinc and cadmium caused degradation of plant dry matter. For all testing plants the lowest level of dose used of zinc and cadmium showed that plants stop growing at all. Application of germination test and root growing test showed toxicity of experimental metals on the lowest dose level. More sensitive parameter of toxicity assessment was growth inhibition than germination inhibition of testing plants. The degree of plant sensitive with zinc and cadmium soil contamination presents the scheme: flax > vetch > white mustard > pea.

5

Maize Reaction to Heavy Metals Introduced to the Soil with Municipal and Industrial Sewage Sludge

Filipek-Mazur B., Gondek K.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2003

|

Vol. 10, nr 5

389-394

EN

The studies were conducted as a pot experiment aimed at determining the effect of application date and kind of used sewage sludge on tested plant (maize Koka ev.) sensitivity to heavy metals supplied with the organic materials. Two kinds of sludge from industrial sewage treatment and two from municipal sewage treatment plant were used. Combinations treated with mineral fertilisers and farmyard manure were used for comparison. The experiment was set up in two terms: spring and autumn with the same experimental design. Tolerance index (Ti) and degree of contamination index (C) were used to assess the plant resistance and degree of contamination with heavy metals. On the basis of analyses and calculations higher values of tolerance indices were found for maize top parts and roots in case of autumn sewage sludge application. Higher values of the index were calculated for municipal sewage treatments. Values of degrees of contamination indices depended on the examined metal and as a role were higher in plants from industrial sludge treatments.

PL

Badania prowadzono w doświadczeniu wazonowym, którego celem było określenie wpływu terminu stosowania oraz rodzaju osadu ściekowego na wrażliwość rośliny testowej (kukurydzy odmiany "Koka") na wprowadzone z materiałami organicznymi metale ciężkie. Do nawożenia zastosowano dwa osady ściekowe z oczyszczalni ścieków przemysłowych i dwa z oczyszczalni ścieków komunalnych. Jako obiekty porównawcze potraktowano kombinacje nawożone nawozami mineralnymi i obornikiem. Doświadczenie założono w dwóch terminach jesiennym i wiosennym o takim samym schemacie nawożenia. Do oceny odporności i stopnia skażenia roślin metalami ciężkimi wykorzystano wskaźniki: tolerancji (T i) i stopnia skażenia (C). Na podstawie analiz oraz obliczeń stwierdzono, zarówno w przypadku części nadziemnych, jak i korzeni kukurydzy, większą wartość wskaźników tolerancji w przypadku jesiennego stosowania osadów ściekowych. Większe wartości tego wskaźnika dotyczyły obiektów nawożonych osadami komunalnymi. Wartość wskaźników stopnia skażenia zależała od badanego metalu i z reguły była większa dla roślin pochodzących z obiektów nawożonych osadami przemysłowymi.

6

Testing Plant Tolerance of Chromium Supplied to the Soil with Composts and Vermicomposts Based on Tannery Sludge Overloaded with This Metal

Gondek K.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2002

|

Vol. 9, nr 11

1333-1345

EN

A pot experiment was carried out at a vegetation hall of the Agricultural Chemistry Department, Agricultural University of Kraków in 1996-1999. The investigations aimed to observe plant tolerance to chromium supplied to the soil with composts and vermicomposts based on tannery sludge overloaded willi this metal on !he basis of their yield. Applied tannery composts and vermicomposts influenced diversification in the yields of cultivated plants. The biggest differentiation in yields was found in the two first years of the experiment, whereas in the third and fourth year the consecutive effect of organic materials was weaker. Mechanism of diversified plant reaction to the sludge, composts and vermnicomposts added to the soil resulted from their different abilities to utilize nutrients and from the succession of plants and finally from different tolerance of individual plant species to supplied chromium concentrations. Obtained values of tolerance index (Ti) allow for an assumption that beside chromium there is another factor which may cause growth inhibition, mainly of plant root system.

PL

W latach 1996-1999 przeprowadzono doświadczenie wazonowe, którego celem było prześledzenie działania bezpośredniego i następczego chromu wprowadzonego wraz z kompostami i wermikompostami z osadów garbarskich na plon wybranych roślin uprawnych. Uzyskane plony roślin porównywano z uzyskanymi pod wpływem nawożenia mineralnego i obornika. Na podstawie uzyskanych wyników badań można stwierdzić zróżnicowane reakcje roślin na wprowadzony do gleby chrom w formie materiałów organicznych pochodzenia garbarskiego. Należy jednak stwierdzić, że chrom wprowadzony w kompostach i wermikompostach oraz osadzie biologicznym nieprzetworzonym nie działał toksycznie na rośliny, co potwierdzały równorzędne plony roślin w tych obiektach z plonami roślin nawożonymi obornikiem, a wyższe od plonów roślin stwierdzonych w obiekcie nawożonym mineralnie. Największe zróżnicowanie plonów wystąpiło w I i II roku doświadczenia, natomiast w III i IV roku badań nie stwierdzono większych różnic w plonach uprawianych roślin. Mechanizm zróżnicowanej reakcji roślin na wprowadzone do gleby osady, komposty i wermikomposty wynikał z niejednakowej ich zdolności do wykorzystywania składników pokarmowych, jak również kolejności uprawy oraz różnej tolerancji poszczególnych gatunków na ilość wprowadzonego chromu. Uzyskane wartości wskaźnika tolerancji (Ti) pozwalają sądzić, że oprócz chromu istnieje inny czynnik mogący powodować zahamowanie wzrostu głównie systemu korzeniowego roślin.