PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2012 | 17 | 2 |
Tytuł artykułu

Response of perennial ryegrass (Lolium perenne L.) to soil contamination with zinc

Autorzy
Treść / Zawartość
Warianty tytułu
PL
Reakcja życicy trwałej (Lolium perenne L.) na zanieczyszczenie gleby cynkiem
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Phytoremediation is one of the ways of removing toxic metals from soil. Phytoremediation relies on using plants which are highly capable of absorbing heavy metals to remove them from soil. In order to determine the effect of the degree of soil contamination with zinc on the production of biomass and concentration of zinc in ryegrass, a pot experiment was carried out, consisting of 6 treatments in which gradually increasing doses of zinc were used: control treatment (without zinc), 25, 50, 100, 200 and 400 mg Zn kg–1 off soil. The experiment was conducted on two types of soil, different in the cation exchange capacity: sand and sandy loam. The tested plant was perennial ryegrass cv. Nira. The toxic effect of zinc on the growth of ryegrass was much more pronounced in the case of plants grown on sand than on sandy loam. When ryegrass was grown on sand, the toxic effect of zinc was observable even when the lowest rate of zinc had been introduced to soil: the biomass of the first cut was considerably depressed. On sandy loam, the toxic effect of zinc was not manifested until the highest rate of the contaminant had been introduced to soil (400 mg Zn kg–1 of soil). The experiment has demonstrated the presence of a strong, statistically verified correlation between the content of zinc in soil extracted in 1 M HCl and the concentration and uptake of this metal in the following cuts of ryegrass. The concentration of zinc in grasses from the first cut was very high: 1660 mg Zn kg–1 d.m. on sand and 1200 mg Zn kg–1 d.m. on sandy loam. A one-year cultivation of perennial ryegrass only slightly lowered the content of zinc in soil. Although the concentration of zinc in harvested grass was very high, the total uptake was just a small percentage (1-2%) of the quantity of this metal introduced to soil. Perennial ryegrass cv. Nira is capable of accumulating very high amounts of zinc and is well tolerant to a high content of Zn in soil, which is why it can be used for sowing on land polluted with this heavy metal.
PL
Jednym ze sposobów oczyszczania gleb z toksycznych metali jest fitoremediacja, polegająca na wykorzystaniu roślin o dużej zdolności do pobierania znacznych ilości metali ciężkich do usuwania ich z gleby. W celu określenia wpływu stopnia zanieczyszczenia gleby cynkiem na produkcję biomasy i koncentrację cynku w życicy trwałej wykazano doświadczenie wazonowe, składające się z 6 obiektów, na których zastosowano wzrastające ilości cynku: obiekt kontrolny (bez Zn), 25, 50, 100, 200 i 400 mg Zn kg–1 gleby. Doświadczenie prowadzono na dwóch glebach, różniących się pod względem pojemności sorpcyjnej: piasku i glinie piaszczystej. Rośliną testowaną była życica trwała, odmiany Nira. Toksyczne działanie cynku na wzrost życicy ujawniło się w znacznie większym stopniu w przypadku uprawy na piasku niż na glinie piaszczystej. W doświadczeniu na piasku już po zastosowaniu najmniejszej dawki cynku (25 mg Zn kg–1 gleby) nastąpiło istotne zmniejszenie masy pierwszego odrostu traw, natomiast na glinie piaszczystej toksyczne działanie cynku ujawniło się dopiero po największym zanieczyszczeniu gleby tym metalem (400 mg Zn kg–1 gleby). Badania wykazały istnienie silnej, statystycznie udowodnionej korelacji między zawartości ą cynku w glebie, ekstrahowanego 1 M HCl, a koncentracją oraz pobraniem Zn z plonem kolejnych odrostów życicy. Wraz ze wzrostem zanieczyszczenia gleby cynkiem istotnie zwiększała się koncentracja oraz pobranie tego metalu przez trawy. Stężenie cynku w życicy pierwszego odrostu, rosnącej na glebie o największym zanieczyszczeniu tym metalem, było bardzo wysokie i wynosiło 1660 mg Zn kg–1 s.m. na piasku oraz 1200 mg Zn kg–1 s.m. na glinie piaszczystej. Jednoroczna uprawa życicy trwałej tylko nieznacznie wpłynęła na zmniejszenie zawartości cynku w glebie. Pomimo bardzo wysokiej koncentracji cynku w trawach całkowite pobranie stanowiło tylko niewielką część (1-2,5%) ilości tego metalu wprowadzonego do gleby. Życica trwała odmiany Nira charakteryzuje się zdolnością do akumulacji bardzo dużych ilości cynku oraz dobrze znosi wysoką koncentrację Zn w glebie, dlatego może być wykorzystywana do zasiedlania terenów zanieczyszczonych tym metalem ciężkim.
Słowa kluczowe
Wydawca
-
Rocznik
Tom
17
Numer
2
Opis fizyczny
p.329-343,fig.,ref.
Twórcy
autor
  • University of Warmia and Mazury in Olsztyn
Bibliografia
  • Antonkiewicz J., Jasiewicz Cz. 2003. Assessment of the suitability of maize (Zeamays L.) for phytoextraction of cadmium, lead, nickel, copper and zinc from soilcontaminated with theseelements. Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus, 2(1): 61-69. (in Polish)
  • Baran A. 2011. Response of maize to zinctoxiccontent in soil. Proceedings of ECOpole, 5(1): 155-160. (in Polish)
  • Baran A., Jasiewicz Cz. 2009. Toxiccontent of zinc and cadmium in soil to different plant species. Ochr. Środ. Zasob. Nat., 40: 157-164. (in Polish)
  • Baran A., Jasiewicz Cz., Klimek A. 2008. Response of plants to the toxiccontent of zinc and cadmium in soil. Proc. of ECOpole, 2 (2): 417-422. (in Polish)
  • Broadley M.R., White P.J., Hammond J.P., Zelko I., Lux A. 2007. Zinc in plants. New Phytol, 173: 677-702.
  • Buurman P., Pape Th., Muggler C.C. 1997. Laser grain-size determination on soil genetic studies. 1. Practical problems. Soil Sci., 162(3): 211-218.
  • Gambuś F., Rak M., Wieczorek J. 2004. Effect of some soilproperties on phytoavailability and solubility of zinc, copper and nickel in soil. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 502: 71-79. (in Polish)
  • Gworek B., Jeske K., Kwapisz J. 2003. Assessment of the effectiveness of phytoremediation of soilscontaminated with heavy metals, using the sequential extraction method. Arch. Ochr. Środ., 29(4): 71-79. (in Polish)
  • Kabata-Pendias A. 2002. Biogeochemistry of zinc. Zesz. Nauk. Kom. PAN, 33: 11-18. (in Polish)
  • Kicińska A., Helios-Rybicka E. 1995. Heavy metals in the soil-plant system over a narea affected by a zinc smelter. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 418(2): 751-759. (in Polish)
  • Karczewska A. 2005. New aspects of the problem of reclamation of soilspolluted with heavy metals. Rocz. Gleb., 56 (1/2): 18-189. (in Polish)
  • Kucharczak E., Moryl A. 2010. Content of metals in crops originating from the region of Zgorzelec and Bogatynia. Part 2. Arsenic, chromium, zinc, copper. Ochr. Środ. Zasob. Nat., 43: 7-16. (in Polish)
  • Łyszcz S., Ruszkowska M. 1991. Differentiated response of some plant species to excess zinc. Rocz. Glebozn., 42 (3/4): 215-221. (in Polish)
  • Marecik R., Króliczak P., Cyplik P. 2006. Phytoremediation — an alternative to traditional methods of decontamination. Biotechnologia, 3(74): 88-97. (in Polish)
  • Mercik S., Stępień W., Matysiak B. 2004. Mobility and uptake of copper and zinc by plants depending on soilproperties. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 502: 235-245. (in Polish)
  • Misztal M., Ligęza S. 1996. Effect of the reaction and moisture of soil contaminated by a zinc- smelter on the content of heavy metals in the soilsolution. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 434: 879-883. (in Polish)
  • Paschke M.W., Redente E.F., Levy D.B. 2000. Zinc toxicity thresholds for important reclamation grass species of the Western United States. Environ. Toxicol. Chem., 19(11): 2751-2756.
  • Roszyk E., Roszyk S., Spiak Z. 1988. Soil concentration of zinc toxic to plants. Rocz. Glebozn., 37: 57-69. (in Polish)
  • Sagardoy R., Morales F., López-Millan A., Abadia A., Abadia J. 2009. Effects of zinc toxicity on sugar beet (Beta vulgaris L.) plants grown in hydroponics. Plant Biol., 11( 3): 339-350.
  • Sas-Nowosielska A., Kucharski R., Małkowski E., Pogrzeba M., Kryński K., Kuperberg J.M., Krzyżak J. 2004. Handling the yield after phytoextraction — a problem to be solved. Ochr. Powietrza Probl. Odpadów, 38 (5): 180-184. (in Polish)
  • Spiak Z. 1996. The currentstate of research on excess heavy metals in soils and plants. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 434: 769-775. (in Polish)
  • Spiak Z., Romanowska M., Radoła J. 2000. The content of zinc in soilstoxic to differentplants. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 471: 1125-1134. (in Polish)
  • Stanisławska-Glubiak E., Korzeniowska J. 2005. Criteria for evaluation of the toxicity of zinc to plants. Wyd. IUNG-PIB, Puławy, 1-12. (in Polish)
  • Terelak H., Piotrowska M., Motowicka-Terelak T., Stuczyński T., Budzyńska K. 1995. Content of heavy metals and copper in soils under cropped fields in Poland, and their contamination with these components. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 418: 45-58. (in Polish)
  • Walinga I., Kithome M., Novozamsky N., Houba V.J.G., Vander Lee J.J. 1992. Spectrophotometric determination of organic carbon in soil. Comm. Soil. Sci. Plant. Anal., 23: 1935-1944.
  • Weryszko-Chmielewska E., Michońska M., Kostrzewska-Kuczumow J. 2000. Changes in the anatomy of horse bean (Vicia faba L. var. minor Harz.) stems under stress caused by excess zinc. Bibl. Frag. Agr., 8: 297-302. (in Polish)
  • Zalewska M. 2010. Effect of soil contamination by Pb, Ni and Cd and VA mycorrhizal fungi on yield and heavy metal concentration in roots and above ground biomass of oat. Ecol. Chem. Eng. A, 17(2): 11-19.
Uwagi
PL
Rekord w opracowaniu
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.agro-130d09c4-e8cc-4a04-86c4-0e3d007e72ca
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.