Content of Fe, Mn, Cu and Zn in light soil after introducing anions in the form of calcium salts and after irrigation

• Autorzy: Wojcieszczuk M. , Choragwicki L. , Wojcieszczuk T.

Warianty tytułu

PL

Zawartość Fe, Mn, Cu i Zn w glebie lekkiej po wprowadzeniu anionów w postaci soli wapnia i nawadnianej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mineral fertilisation pertains to the supply of cations and anions affecting the chemism of soil environment, which leads to changes in the solubility of chemical compounds, including Fe, Mn, Cu and Zn. The purpose of this research was to determine the effects of anions CO3 2-, SO4 2, NO3 - applied in the form of calcium salts and of irrigation on the solubility of Fe, Cu, Mn and Zn compounds in light soil. In order to attain our objective, a soil column (PO no 54427) was used for laboratory examinations of irrigated soil. A two-factor laboratory experiment was set up with the method of complete randomisation in three replications, where the first factor was an anion coupled with calcium cations: I – 0, II – CaCO3, III – CaSO4, IV – Ca(NO3)2; and the second one was the soil depth: a – 0-10, b – 10-20, c – 20-30 cm. Soil material was collected from the humus accumulation horizon of brown-rusty soil (0-10 cm). It was characterised by very acid reaction and the amount of ø<0.02 mm fraction lower than 13%. The calcium salt dose was determined on the basis of the soil’s hydrolytic acidity and its grain-size distribution. Soil was placed in a soil column and irrigated. After the water sprinkling, the soil material was analysed for the content of chemical elements soluble in H2O, HCl at the concentration 0.1 mol dm-3 and concentrated acids HNO3+HClO4. Calcium incorporated into the soil as well as the soil irrigation affected the soil reaction depending on the applied accompanying anion. The highest concentration of Mn forms measured in concentrated acids was found after applying CaCO3, and the significantly lowest one was determined in response to CaSO4. The content of the Cu forms soluble in concentrated acids was the largest in the soil supplied with CaSO4. Calcium salts applied in the study modified differently the soil resources of Mn and Zn forms measured in 0.1 mol dm-3 HCl and the forms of Fe, Cu and Zn soluble in water.

PL

Nawożenie mineralne gleby polega na dostarczeniu kationów oraz anionów wpływających na chemizm środowiska glebowego, co prowadzi do zmiany stopnia rozpuszczalności związków chemicznych, w tym także Fe, Mn, Cu i Zn. Celem badań było określenie wpływu anionów CO3 2- , SO4 2-, NO3 - zastosowanych w formie soli wapnia i nawadniania na rozpuszczalność związków Fe, Cu, Mn i Zn w glebie lekkiej. Do realizacji celu badań wykorzystano urządzenie kolumnowe do laboratoryjnych badań gleby z nawadnianiem (PO nr 54427). Doświadczenie laboratoryjne 2-czynnikowe założono metodą kompletnej randomizacji w 3 powtórzeniach. Pierwszym czynnikiem był anion towarzyszący kationowi wapnia: I – 0, II – CaCO3, III – CaSO4, IV – Ca(NO3)2; natomiast drugim miąższość gleby: a – 0-10, b – 10-20, c – 20-30 cm. Materiał glebowy użyty w doświadczeniu pobrano z poziomu akumulacji próchnicy gleby brunatnej rdzawej (0-10 cm). Odznaczał się on bardzo kwaśnym odczynem i zawartością frakcji o ø<0.02 mm w ilości nie przekraczającej 13%. Dawki soli wapnia wyznaczono na podstawie wartości kwasowości hydrolitycznej z uwzględnieniem składu granulometrycznego gleby. Glebę umieszczono w urządzeniu kolumnowym i nawadniano. W materiale glebowym po nawadnianiu oznaczono zawartość form pierwiastków chemicznych rozpuszczalnych w H2O, w HCl o stężeniu 0,1 mol dm-3 oraz w stężonych kwasach HNO3+HClO4. Wapń dodany do gleby i nawadnianie miały wpływ na odczyn gleby w zależności od anionu towarzyszącego. Największe stężenie Mn ogółem stwierdzono po zastosowaniu CaCO3, a istotnie najniższą wartość – po dodatku CaSO4. Zawartość formy ogólnej Cu była największa w glebie, w której zastosowano CaSO4. Zastosowane w doświadczeniu sole wapnia odmiennie kształtowały zasobność gleby lekkiej w formy Mn i Zn oznaczone w 0,1 mol dm-3 HCl , a także w formy Fe, Cu, Zn rozpuszczalne w wodzie.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2014
• Tom: 19
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.1119-1130,fig.,ref.

Twórcy

autor

Wojcieszczuk M.

• Institute of Soil Science, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, J.Slowackiego 17, 71-434 Szczecin, Poland

autor

Choragwicki L.

• Institute of Soil Science, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, J.Slowackiego 17, 71-434 Szczecin, Poland

autor

Wojcieszczuk T.

• Institute of Soil Science, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, J.Slowackiego 17, 71-434 Szczecin, Poland

Bibliografia

• Badora A., Filipek T. 1999. Role of nitrogen and potassium fertilizers, liming and organic fertilization in aluminium mobilization. Pol. J. Soil Sci., 32(1): 43-51.
• Badora A. 2001. Aluminum and manganese mobility in the soil. Pol. J. Soil Sci., 34(1): 1-8.
• Błaziak J. 1998. The influence of calcium and magnesium application at various moisture conditions on the microelement content in soil. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 456: 183-186. (in Polish).
• Gondek K. 2009. The effect of fertilization on the content of mobile forms of selected microelements in soil and their leaching in a pot experiment. Acta Agroph., 13(1): 89-101. www.old.acta-agrophysica.org/artykuly/acta_agrophysica/ActaAgr_166_2009_13_1_103.pdf. (in Polish)
• Hoch M., Szulc W., Rutkowska B., Kuśmirek E. 2011. Effect of unbalanced fertilization on the content of copper in soil and rye in a long term fertilization experiment. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 565: 77-82. www.zeszytyproblemowe.pan.pl/images/stories/Zeszyty/2011/565/8.pdf. (in Polish)
• Jakubuś M. 2007. The influence of agrotechnical factors on bioavaible contents of microelements in the humus horizon of soil. Pol. J. Soil Sci., 40(2): 195-205. www.pjss.org/zeszyty
• Kowalenko C. G., Ihnat M. 2010. Effects of limestone applications on soil pH and extractable elements in a cauliflower field study. Can. J. Soil Sci., 90: 655-665. DOI: 10.4141/CJSS09014
• Levesque M., Hanna W.J. 1966. Downward movement of phosphorus and iron in some Pozdzolic soils of New Jersey. Can. J. Soil Sci., 46(1): 53-60. DOI: 10.4141/cjss66-008
• Łabętowicz J., Rutkowska B. 2002. Environmental factors effecting the concentration of microelements in the soil solution of polish arable soils. Pol. J. Soil Sci., 35(1): 19-29.
• Martínez C.E., Motto H.L. 2000. Solubility of lead, zinc and copper added to mineral soils. Environ. Pollut., 107: 153-158. www.elsevier.com/locate/envpol
• Michałek W. 2000. Accumulation of magnesium in lettuce leaves according to the aluminium form and dose in the substrate. Biul. Magnezol., 5(1): 51-55. (in Polish)
• Motowicka-Terelak T., Dudka S. 1991. Chemical degradation of soils polluted with sulpheur and the influence of soil degradation on field crops. IUNG Puławy, 284: 1-95. (in Polish)
• Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z. 1991. Methods of analysis and assessment of soil and plant properties. Catalogue, IOŚ. Warszawa. (in Polish)
• Paszko T., Gąszczyk R., Muszyński P. 2000. Effectiveness of Cu2+, Co2+, and Cr3+ desporption with NH4 + cations in acid mineral soils. Biul. Magnezol., 5(1): 62-67. (in Polish)
• Paszko T. 2000. Desorption of Cu2+, Co2+, and Cr3+ with Mg2+cations in Grey-Brown Podzolic soils. Biul. Magnezol., 5(3): 186-191. (in Polish)
• Patra B. N., Mohanty S. K. 1994. Effect of nutriens and liming on changes in pH, redox potential, and uptake of iron and manganese by wetland rice in iron-toxic soil. Biol. Fertil. Soils, 17(4): 285-288. DOI: 10.1007/BF00383983.
• Rutkowska B., Szulc W., Łabętowicz J. 2004. The effect of organic carbon in the soil on the chemical composition of the soil solution. Pol. J. Soil Sci., 37(2): 105-112.
• Rutkowska B., Szulc W., Łabętowicz J. 2009. Influence of soil fertilization on concentration of microelements in soil solution of sandy soil. J. Elementol., 14(2): 349-355.
• Ammari T., Mengel K. 2006. Total soluble Fe in soil solutions of chemically different soils. Geoderma, 136: 876-885. DOI: 10.1016/j.geoderma.2006.06.013
• Warcholowa M., Mroczkowski W. 1982. The effect of nitrogen source on mineral composition of plants. Pam. Puł., 78: 63-76. (in Polish)
• Wojcieszczuk T. 1996. The soil column for laboratory examinations of irrigated soil (in Polish). PO nr 54427. WUP, 8. Wyd. Urzędu Patentowego RP, Warszawa.
• Wojcieszczuk T., Wojcieszczuk M. 2009. The impact of anions introduced to soil in the form of calcium salt on some chemical properties. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 538: 347-355. www. zeszytyproblemowe.pan.pl/images/stories/Zeszyty/2009/538/42-538.pdf. (in Polish)
• Wojcieszczuk T., Niedźwiecki E., Meller E., 2004. Effect of sprinkling and coal ash applied on chemical properties of light soil. Rocz. Glebozn., 55(1): 249-255. (in Polish)

Identyfikatory

DOI

10.5601/jelem.2014.19.2.332