Ocena aktywnosci fotosyntetycznej roslin uprawianych na osadach sciekowych i popiolach paleniskowych

• Autorzy: Antonkiewicz J , Rapacz M
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zachowanie możliwie wysokiej aktywności fotosyntetycznej, jest jednym z czynników występowania roślin w niesprzyjających warunkach siedliskowych. Osady ściekowe jak i popioły paleniskowe mogą oddziaływać negatywnie na wzrost i rozwój roślin. Rośliny w zależności od gatunku różnie reagują na warunki siedliskowe jakie stwarza im składowisko osadów ściekowych i popiołów paleniskowych. Oceniono sprawność aparatu fotosyntetycznego roślin uprawianych na osadach, popiołach i ich mieszaninach poprzez pomiar parametrów fluorescencji chlorofilu α. Badania przeprowadzono w warunkach doświadczenia polowego, założonego w układzie losowanych bloków. Powierzchnia poletek wynosiła 8 m². Schemat doświadczenia obejmował 6 obiektów: I - obiekt kontrolny, (bez dodatku odpadów); II - pełna dawka osadu ściekowego (200 t·ha⁻¹ s.m.); III - 3/4 pełnej dawki osadu + 1/4 pełnej dawki popiołu; IV - 1/2 pełnej dawki osadu + 1/2 pełnej dawki popiołu; V. - 1/4 pełnej dawki osadu + 3/4 pełnej dawki popiołu; VI - pełna dawka popiołu (200 t·ha⁻¹ s.m.). Poletka obsiano mieszanką traw i roślin motylkowatych (kostrzewa czerwona i trzcinowa, wiechlina łąkowa, komonica zwyczajna i koniczyna biała). Aktywność fotosyntetyczną roślin oceniano przy zastosowaniu pomiarów fluorescencji chlorofilu (HandyPEA, Hansatech, Wielka Brytania). Badane rośliny charakteryzowały się zróżnicowaną aktywnością aparatu fotosyntetycznego. Stwierdzono, że aparat fotosyntetyczny traw lepiej niż w obiekcie kontrolnym funkcjonował przy dużym udziale osadu ściekowego w podłożu. Spośród badanych gatunków roślin aparat fotosyntetyczny kostrzewy czerwonej wykazywał największą stabilność funkcjonowania w różnych obiektach nawozowych. Rośliny motylkowate były wypierane z runi w przypadku dużej zawartości w glebie bogatego w azot osadu ściekowego. Nie było to spowodowane jedynie wyższą ekspansywnością traw ale też pogorszeniem się sprawności aparatu fotosyntetycznego, co obserwowano u komonicy. Wyniki badań wskazują na możliwość wykorzystania pomiarów fluorescencji chlorofilu do oceny przydatności roślin dla utylizowania odpadów.

EN

Sewage sludge and furnace ashes used as a soil component in the process of their utilization can have a negative impact on the plant growth and development. The aim of the present study was the evaluation of PS II activity in some plant species using in the reclamation mixture grown at sludge, ashes and their mixes. The research was conducted in a field experiment. The experimental design included 6 treatments (8 m² plots, each in 4 replications): I). - control (without waste supplement); II). - sewage sludge (200 t·ha⁻¹ DM); III). - 3/4 of sludge dose + 1/4 of ash dose; IV). - 1/2 of sludge dose + 1/2 of ash dose; V). - 1/4 of sludge dose + 3/4 of ash dose; VI). - ash (200 t·ha⁻¹ DM). The field experiment was located on a mineral soil with grain size composition of medium loam. Measurements of PS II activity (HandyPEA chlorophyll fluorescence meter, Hansatech Ltd.) were made on red and tall fescues, bluegrass, birdsfoot trefoil and white clover sowin in the mixture. Measurements were taken in 5 replications, 3 times a year (just before cuttings). Studied plants were characterized by PS II activity different between the objects. Red fescue was the species in which photosynthetic apparatus showed almost no reaction to all combinations of wastes used in the experiment. Tall fescue was also characterized by high effectiveness of photosynthetic apparatus, mainly in objects containing mixtures of sludge and ashes. When grasses were grown on wastes containing high amount of nitrogen-rich sewage sludges, excluding low-pH pure sludge they showed higher energy utilization in photosynthesis than legume plants. Contrary to white clover birdsfoot trefoil was not superseded in the plots containing sludge-ashes mixtures but its photosynthetic activity was lower that in the control conditions. The obtained results indicate that chlorophyll fluorescence measurement may be a good indicator of the usefulness of plant species in the reclamation of wastes.

Słowa kluczowe

PL

rosliny uprawne; komonica zwyczajna; osady sciekowe; kostrzewa czerwona; popioly paleniskowe; fluorescencja; aktywnosc fotosyntetyczna; koniczyna biala; podloza uprawowe; chlorofil a

EN

cultivated plant; birdsfoot trefoil; Lotus corniculatus; sewage sludge; red fescue; Festuca rubra; bottom ash; fluorescence; photosynthetic activity; white clover; Trifolium repens; cultivation medium; chlorophyll a

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2006
• Tom: 509
• Opis fizyczny: s.187-196,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Antonkiewicz J

• Katedra Chemii Rolnej, Akademia Rolnicza, Al.Mickiewicza 21, 31-120 Krakow

autor

Rapacz M

• Katedra Fizjologii Roslin, Akademia Rolnicza, Al.Mickiewicza 21, 31-120 Krakow

Bibliografia

• Antonkiewicz J. 2005a. Utilisation of sewage sludge for biological management of ash disposal site. Content of selected heavy metals in plants. Chem. Inż. Ekol. 12: 209-215.
• Antonkiewicz J. 2005b. Wpływ osadów ściekowych i popiołów paleniskowych oraz ich mieszanin na plonowanie i zawartość azotu w mieszance traw i roślin motylkowych. Fragm. Agronom. 22, 1(85): 336-345.
• Bolhár-Nordenkampf H.R., Öquist G.O. 1993. Chlorophyll fluorescence as a tool in photosynthesis research, w: Photosynthesis and production in a changing environment. A field and laboratory manual. D.O. Hall, J.M.O. Scurlock, H.R. Bolhŕr- Nordenkampf, R.C. Leegood, S.P. Long (Red.), Chapman and Hall, Londyn. 193-205.
• Borowiecki J. 2004. Nowe aspekty symbiotycznego wiązania azotu. Post. Nauk Roln. 2: 9-18.
• Gilewska M., Przybyła C. 2001. Wykorzystanie osadów ściekowych w rekultywacji składowisk popiołowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 477: 217-222.
• Gos A. 1999. Wzrost i rozwój niektórych gatunków traw i roślin motylkowatych na popiele z dodatkiem biohumusu. Fol. Univ. Agric. Stetin. 197, Agricultura 75: 75-80.
• Góral S. 2001. Roślinność zielna w ochronie i rekultywacji gruntów. Inżynieria Ekologiczna, tom 3, Bydgoszcz.
• Kalaji M.H., Żebrowski M. 2004. Intensywność fotosyntezy jedno- i dwuliściennych roślin C₃ i C₄ w różnych warunkach środowiska. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 496: 133-142.
• Kalembasa S., Wysokiński A. 2002. Wpływ nawożenia mieszaniną osadów ściekowych z popiołem węgla brunatnego lub z CaO na plon i skład chemiczny roślin. Cz. I. Plon roślin. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 482: 251-256.
• Kitajima M., Butler W.L. 1975. Quenching of chlorophyll fluorescence and primary photochemistry in chloroplasts by dibromothymoquinone. Biochim. Biophys. Acta 376: 105-115.
• Krause G. H., Weis E. 1991. Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: The basis. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 42: 313-349.
• Rutten D., Santarius K.A. 1992. Age-related differences in frost sensitivity of the photosynthesis apparatus of two plagiomnium species. Planta 187: 224-229.
• Schreiber U., Bilger W. 1993. Progress in chlorophyll fluorescence research: major developments during the past years in retrospect. Progr. Bot. 54: 151-173.
• Strasser R.J., Srivastava A., Tsimilli-Michael M. 2000. The fluorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples. Printed in Probing Photosynthesis. Yunus M., Pathre U., Mohanty P. (Red.). Taylor & Francis Group. Chapter 25: 445-484.