Changes in the concentrations of available zinc and copper in soil fertilized with sulfur

• Autorzy: Skwierawska M. , Nogalska A. , Skwierawski A.

Warianty tytułu

PL

Zmiany zawartości przyswajalnych form cynku i miedzi w glebie nawożonej siarką

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The concentrations of available forms of trace elements in the soil are mostly determined by their total content and soil processes. Soil organic matter and pH are the key factors affecting the content and mobility of heavy metals in soil. According to many authors, the toxicity of heavy metals and their availability to plants increase due to soil acidification caused by sulfur deposition. The direct and residual effect of sulfur fertilization on changes in the heavy metal content of soil has to be taken into account in environmental analyses in agricultural areas, including environmental impact assessments and predictions. The objective of this study was to determine the effect of increasing doses of sulfate and elemental sulfur on changes in the concentrations of available zinc and copper in soil samples collected at a depth of 0-40 and 40-80 cm. A three-year field experiment was conducted on Dystric Cambisols (FAO), of the granulometric composition of heavy loamy sand. Soil samples were collected from each plot, prior to the establishment of the trials, after each harvest and before sowing the consecutive crop. The soil samples were used to determine the concentrations: Zn and Cu in soil (extractions with 1 mol HCl dm–3, the ratio between soil and extraction – 1:10) was determined by the AAS method using a Schimadzu AA apparatus. The results of the yields and chemical analysis of soil were processed statistically with the analysis of variance. The application of sulfate and elemental sulfur decreased the zinc content of 0-40 and 40-80 cm soil layers, as compared with soil sampled before the experiment. Sulfur fertilization had no effect on changes in copper concentrations in both soil horizons. The sulfur doses applied in the experiment did not affect the natural content of zinc and copper in the soil, and had no negative agricultural or environmental impacts.

PL

Procesy glebowe oraz ogólna zawartość metali ciężkich w glebie wpływają na zawartość ich form przyswajalnych. Materia organiczna wraz z pH gleby są najważniejszymi czynnikami kształtującymi zawartość i mobilność metali ciężkich w glebie. Nawożenie gleb siarką przez zakwaszenie może wpływać na zwiększenie toksyczności i biodostępności metali ciężkich dla roślin. Zbadanie bezpośrednich i następczych efektów nawożenia siarką na zmiany zawartości metali ciężkich w glebie ma znaczenie w ocenie skutków oraz monitorowania zmian przyrodniczych warunków na obszarach rolniczych. Celem pracy była ocena wpływu nawożenia wzrastającymi dawkami siarki siarczanowej i elementarnej na zmiany zawartości przyswajalnych form cynku i miedzi w dwóch poziomach gleby: 0-40 i 40-80 cm. Trzyletnie doświadczenie polowe założono na glebie brunatnej, kwaśnej o składzie granulometrycznym piasku gliniastego mocnego. Glebę do analiz chemicznych pobierano wiosną i jesienią. W próbkach glebowych oznaczono zawartość przyswajalnych form cynku i miedzi w wyciągu 1 mol HCl (stosunek gleby do roztworu ekstrakcyjnego wynosił 1:10) metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej. Wyniki analiz chemicznych gleby opracowano statystycznie metodą analizy wariancji. Po zastosowaniu siarki siarczanowej i elementarnej nastąpiło zmniejszenie zawartości Zn w glebie w poziomach 0-40 i 40-80 cm w porównaniu z glebą przed założeniem doświadczenia. Nawożenie siarką nie miało wpływu na zmiany koncentracji przyswajalnej formy miedzi w obu poziomach gleby. Wniesione dawki siarki nie zaburzyły naturalnej zawartości badanych mikroelementów w glebie w aspekcie rolniczo-przyrodniczym.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2012
• Tom: 17
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.495-504,ref.

Twórcy

autor

Skwierawska M.

• Chair of Agricultural Chemistry and Environmental Protection, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Oczapowskiego 8, 10-718 Olsztyn, Poland

autor

Nogalska A.

• Chair of Agricultural Chemistry and Environmental Protection, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Oczapowskiego 8, 10-718 Olsztyn, Poland

autor

Skwierawski A.

• Chair of Land Reclamation and Management, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

Bibliografia

• Abdou A. Soaud, Fareed H. Al Darwish, Maher E. Saleh, Khaled A. El-Tarabily, M. Sofian-Azirun and M. Motior Rahman. 2011. Effects of elemental sulfur, phosphorus, micronutrients and Paracoccus versutus on nutrient availability of calcareous soils. Aust. J. Crop Sci., 5: 554-561.
• Borůvka L., Drábek O. 2004. Heavy metal distribution between fractions of humic substances in heavily polluted soils. Plant Soil Environ., 50(8): 339-345.
• Cui Y., Dong Y., Li Kaifeng, Wang Q. 2004. Effect of elemental sulphur on solubility of soil heavy metals and their uptake by maize. Environ. int., 30: 323-328.
• Kabata-Pendias A., Pendias H. 1992. Trace elements in soils and plants. 2nd Ed. CRC Press Inc., Boca Raton. FLa.
• Kaya M., Küçükyumuk Z., Erdal I. 2009. Effects of elemental sulfur and sulfur-containing waste on nutrient concentrations and growth of bean and corn plants grown on calcareous soil. Afr. J. Biotechnol., 8(18): 4481-4489.
• Kayser A., Schroder T.J., Grunwald A., Schulin R. 2001. Solubilization and plant uptake of zinc and cadmium from soils treated with elemental sulfur. Int. J. Phytoremediat., 3: 381-400.
• Kayser A., Wenger K., Veller A., Attinger W., Felix HR., Gupta Sk. 2000. Enhancement of phytoextraction of Zn, Cd and Cu from calcareous soil: the use of NTA and sulphur amendments. Environ. Sci. Technol., 34: 1778-1783.
• Martinez C.E., Motto H.L. 2000. Solubility of lead, zinc of copper added to mineral soils. Environ. Pollut., 107: 153-158.
• Modaihsh A.S., Al-Mustafa W.A., Metwally A.I. 1989. Effect of elemental sulphur on chemical changes and nutrient availability in calcareous soils. Plant Soil, 116: 95-101.
• Motowicka-Terelak T., Terelak H. 1998. Sulphur in the soils of Poland. State and threats. PIOŚ, Bibl. Monit. Środ., Warszawa, 1-106. (in Polish)
• Nederlof M.M., van Riemsdijk W.H. 1995. Effect of natural organic matter and pH on the bioavailability of metal ions in soils. in: Environmental impact of soil component interactions. Huang PM, et al., eds., CRC, Boca Raton, FL, USA, pp 73-84.
• Seidel H., Ondruschka J., Morgenstern P., Stottmeister U. 1998. Bioleaching of heavy metals from contaminated aquatic sediments using a feasibility study. Water Sci. Technol., 37: 387-394.
• Šichorová K., Tlustoš P., Száková J., KoŕÍnek K., BalÍk J.2004. Horizontal and vertical variability of heavy metals in the soil of a polluted area. Plant Soil Environ., 50(12): 523-534.
• Skwierawska M., Zawartka L., Zawadzki B. 2008. The effect of different rates and forms of applied sulphur on nutrient composition of planted crops. Plant Soil Environ., 54 (5): 179-189.
• Soliman MF., Kostandi SF., Beusichem Van ML. 1992. Influence of sulfur and nitrogen fertilizer on the uptake of iron, manganese and zinc by corn plants grown in calcareous soil. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 23: 1289-1300.
• Terelak H., Piotrowska M., Motowicka-Terelak T., Stuczyński T., Budzyńska K. 1995. Content of heavy metals and sulphur in agricultural lands in Poland and soil contamination with these components. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 418: 45-60. (in Polish)
• Terelak H., Tujaka A., Motowicka-Terelak T. 2001. Content of trace elements and sulphur in farmland soils in the Province of Warmia and Mazury. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 476: 327-334. (in Polish)
• Tichy R., Feitl J., Kuzel S., Kolar L. 1997. Use of elemental sulphur to enhance a cadmium solubilization and its vegetative removal from contaminated soil. Nutr. Cycl. Agroecosys., 46: 249-255.
• Żarczyński P., Sienkiewicz S., Krzebietke S. 2011. Effect of the way set-aside land is maintained on the content of available forms of selected micronutrients in soil. J. Elementol., 16(4): 651-657.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu