The objective of the pot experiment was to discover the effect of magnesium applied in the form of magnesium nitrate together with soil supplementation of cadmium on the qualitative and quantitative parameters of poppy, variety Opal. During the vegetation (stage DC 41) Mg fertilisation had a positive effect on Mg and Ca concentrations in the plant. Mg application also had a synergic effect on N uptake and increased its content in the plant. In variants where Cd was supplemented its content in the plants considerably increased. With Mg fertilisation the yields of poppy seeds increased when compared with the unfertilised variants; both in the variant with a natural Cd content and variant where it was supplemented, ie by 3.6 % and 19.9 %, respectively. We compared the yields of variants not fertilised with magnesium and found that they increased statistically significantly (by 32.1 %) in the variant with a higher content of Cd. It was similar in variants where Mg was applied. We see that cadmium had a synergic effect enhancing a better utilisation of nutrients, which was reflected in higher seed yields. There were no statistical differences in the yields of poppy straw among the variants. As a result of Mg application the amount of morphine in poppy straw increased; that is both in variants with a natural and supplemented Cd content (by ca 5.4 % and ca 8.6 %, respectively). As expected, the content of Cd in poppy seed increased in variants where it was applied to the soil. Comparisons between variants not fertilised with magnesium and variants with a natural and increased content of Cd showed that the concentration of the heavy metal in seeds increased in the same way as in the plant matter, ie almost tenfold. Magnesium fertilisation reduced the content of cadmium particularly in variants where it was supplemented (by almost 50 %).
PL
Celem eksperymentu wazonowego było zbadanie wpływu magnezu, dodawanego w formie azotanu magnezu do gleby zawierającej kadm, na jakość maku odmiany Opal. Podczas wzrostu (faza DC41) nawożenie magnezem miało pozytywny wpływ na stężenie Mg i Ca w roślinie. Dodanie Mg miało też synergiczny wpływ na pobieranie azotu i zwiększało jego zawartości w roślinie. W przypadku kiedy dodawany był kadm, jego stężenie w roślinach znacząco zwiększyło się. Nawożenie Mg powodowało wzrost plonów maku w porównaniu do upraw nienawożonych. Zaobserwowano synergiczny wpływ kadmu, poprawiający wykorzystanie składników pokarmowych, co prowadziło do wzrostu ilości nasion. Nie zauważono statystycznie istotnych różnic w wydajności słomy makowej. Zastosowanie magnezu zwiększyło ilość morfiny w słomie makowej w obu wariantach, z Cd o naturalnej zawartości i wprowadzonej (wzrost wynosił odpowiednio 5,4 i 8,6%). Porównanie roślin nienawożonych magnezem oraz wyrosłych na glebach z naturalną i zwiększoną zawartością kadmu wykazało dodatkowo podobny wzrost stężenia w nasionach i samej roślinie, tzn. prawie 10-krotny. Nawożenie magnezem zredukowało zawartość kadmu (prawie o 50%), szczególnie w wariantach, gdzie został on dodany.
The effect of two doses of magnesium on amount of straw and seeds yields of poppy (Papaver somniferum L.), 'Opal' cv., contents of N, P, K, Ca, Mg, S and Cd in plants in the flowering stage and in seeds after the harvest, and also concentration of Cd and morphine in straw was studied in a one-year pot experiment. Magnesium was applied into the soil in the form of magnesium nitrate in doses of 0.3 and 0.6 g per pot. The content of Mg in plants increased with the increasing dose of fertiliser up to 2.7 g Mg . kg-1 (as compared with 2.2 g Mg. kg-1 in control). The Mg content in seeds was nearly the same in all three vari-ants and ranged from 1.9-2.1 g Mg . kg-1. After both doses of Mg the content of Cd in plants was with-out difference and ranged from 0.061 to 0.062 mg Cd . kg-1 in d.m. (as compared with 0.058 mg Cd . kg-1 in control). The doses of Mg did not influence significantly the yields of neither seeds (3.36--3.44 g per plant) nor straw (12.85-12.93 g per plant) as compared with non-fertilised control (3.32 g and 11.35 g per plant, respectively). The content of morphine in straw (= empty capsules + 15 cm of stem) increased to 9.1-9.5 g. kg-I after the application of both doses of Mg (as compared with 8.5 g. kg-1 in control). The content of Cd was higher in seeds (0.097-0.123 mg. kg-1) than in straw (0.018-0.035 mg Cd. kg-1). Increased doses of Mg in soil reduced the content of Cd in seeds from 0.123 mg kg-1 to 0.097-0.099 mg kg-1 (i.e. by ca 20 %). In straw this decrease made as much as 48.6 %.
PL
W jednorocznym doświadczeniu wazonowym badano wpływ dwóch dawek magnezu na ilość plonu słomy i nasion maku (Papaver somniferum L), odm. 'Opal', zawartość N, P, K, Ca, Mg, S i Cd w roślinach w stadium kwitnienia oraz nasionach po zbiorze roślin, a także zawartość Cd i morfiny w słomie. Magnez stosowano do gleby w formie azotanu magnezu w dawkach 0,3 i 0,6 g na wazon. Zawartość Mg w roślinach wzrastała ze wzrostem dawki nawozu do 0,27 mg Mg . kg-1 (w porównaniu z 0,22 mg Mg o kg-1 w roślinach kontrolnych). Zawartość Mg w nasionach ze wszystkich trzech warian-tów była podobna i wahała się od 0,19 do 0,21 mg Mg o kg-1. Po zastosowaniu obydwu dawek Mg nie stwierdzono różnic w koncentracji Cd w roślinach i jego zawartość wahała się od 0,061 do 0,062 mg Cd . kg-1 s.m. (w porównaniu z 0,058 mg Cd . kg-1 w roślinach kontrolnych). Dawki Mg nie wpływały znacząco ani na plon nasion (3,36-3,44 g z rośliny) ani słomy (12,85-12,93 g z rośliny) w porównaniu z nienawożoną kontrolą (odpowiednio 3,32 g i 11,35 g z rośliny). Zawartość morfiny w słomie (= puste główki + 15 cm łodygi) wzrosła do 9,1-9,5 g . kg-1 po stosowaniu obydwu dawek Mg (w porównaniu z 8,5 g o kg-1 w roślinach kontrolnych). Zawartość Cd była większa w nasionach (0,097-0,123 mg o kg-1) niż w słomie (0,018-0,035 mg Cd. kg-1). Wzrastające dodatki Mg do gleby redukowały zawartość Cd w nasionach z 0,123 do 0,097-0,099 mg . kg-1 (tj. o ca 20 %). W tych warunkach zawartość Cd w słomie obniżyła się o 48,6 %.
This paper is focused on the cadmium accumulation by aboveground biomass of oat, maize, spring barley and poppy grown on two soils with different Cd contamination and on effect of rotation of these cultivated crops on Cd accumulation. Cadmium is readily available to plants from soil source, therefore its content rapidly increased in all plants growing in more polluted soil - Chernozem. The highest Cd content was determined in maize biomass growing on Chernozem and closely responded to Cd content in soil. The results showed differences of Cd plant uptake in dependence on crop rotation. First year low accumulation of barley was caused by its low ability to release soil Cd from firm bounds. Oat and maize affected the Cd accumulation in directly growing crops due to plant residues leaving on the soils after the harvest and their decomposition and due to release of exudates affecting mobility of cadmium in the soils. The analyses of soils confirmed the results of Cd uptake by plants and show the lowest soil Cd content after crop rotation maize - oat - poppy - barley.
PL
Przedstawiono akumulację kadmu w nadziemnej biomasie owsa, kukurydzy, jęczmienia jarego i maku na dwóch glebach w różnym stopniu zanieczyszczonych kadmem oraz wpływ zmianowania tych upraw na jego akumulację. Kadm jest łatwo dostępny dla roślin z zasobów glebowych, dlatego jego zawartość szybko zwiększała się we wszystkich roślinach uprawianych na bardziej zanieczyszczonej glebie - czarnoziemie. Największą zawartość Cd stwierdzono w biomasie kukurydzy. Odpowiadała ona ściśle większej zawartości Cd w glebie. Wyniki wskazują na różnice ilości Cd pobranego przez rośliny w zależności od miejsca w zmianowaniu. Mała akumulacja Cd przez jęczmień w pierwszym roku była spowodowana słabą jego zdolnością do uwalniania Cd z gleby ze stabilnych związków. Owies i kukurydza oddziaływały na akumulację Cd w bezpośrednio po nich uprawianych roślinach następczych na skutek pozostawiania resztek roślinnych w glebie i ich rozkładu oraz w wyniku uwalniania eksudatów, które oddziałują na mobilność kadmu w glebie. Analizy gleby potwierdziły wyniki pobrania Cd przez rośliny i wykazały najmniejszą zawartość Cd po zmianowaniu kukurydza - owies - mak -jęczmień.