Influence of coal ash from fluidized-bed combustion and EM-1 preparation on the content of Fe and Mn in spring wheat and barley

• Autorzy: Gibczynska M. , Galczynska M. , Stankowski S. , Romanowski M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ popiołów fluidalnych z węgla kamiennego i preparatu EM-1 na zawartość Fe i Mn w pszenicy i jęczmieniu jarym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The object of the research was to analyze the influence of coal ash from fluidized-bed combustion applied to light soil, and combined with the microbiological preparation Effective Microorganisms (EM-1), on changes of the iron and manganese content in cultivated plants of spring wheat and spring barley. Commissioned by the company Vattenfall, a field study on seven fertilizer variants was carried out in 2007-2009. The experiments were set up in Małyszyn near Gorzów Wielkopolski (Hodowla Roślin Strzelce sp. z o.o. Oddział Małyszyn) on light soil, soil valuation class IVb. Each plot covered 10 m2. The research was carried out in completely randomized blocks with four replications. Plant samples (grain and straw) were mineralized in a solution of nitric acid(V) and chloric acid(VII); afterwards the total content of iron and manganese was assessed. Application of coal ash to the soil resulted in a decrease of iron and manganese in spring wheat and spring barley grain and straw, especially in the second and third year of the experiment. Additionally, the enrichment of soil with the microbiological preparation EM-1 decreased the concentrations of iron and manganese in the plants. It was noted that the quantities of iron and manganese in the grain and straw of both wheat and barley were decreasing in the subsequent years of the experiment, as a result of which the plant content of these microelements in individual years was varied. To some extent, the above relationship can be explained by the fact that in the last growing season was characterized by the least rainfall. No influence of the applied coal ash on the Fe:Mn weight ratio was determined in grain from cv. Nawra wheat or cv. Lot barley.

PL

Analizowano wpływ popiołów fluidalnych z węgla kamiennego wprowadzonych do gleby lekkiej w połączeniu z preparatem mikrobiologicznym efektywne mikroorganizmy (EM-1) na zmiany zawartości żelaza i manganu w pszenicy jarej i jęczmieniu jarym. Doświadczenie zlokalizowano w Małyszynie k. Gorzowa Wielkopolskiego (Hodowla Roślin Strzelce sp. z o.o. Oddział Małyszyn) na glebie lekkiej, klasy bonitacyjnej IVb. Powierzchnia poszczególnych poletek wynosiła 10 m2. Doświadczenie założono metodą bloków kompletnie zrandomizowanych w 4 powtórzeniach. W próbkach roślinnych (ziarno i słoma) po mineralizacji na mokro w mieszaninie kwasów azotowego(V) i chlorowego(VII) oznaczono ogólną zawartości żelaza i manganu. Wprowadzanie do gleby popiołów fluidalnych z węgla kamiennego spowodowało zmiejszenie ilości manganu w ziarnie i słomie pszenicy jarej oraz jęczmienia jarego. Szczególnie uwidocznienie tego wpływu można było zaobserwować w 2. i 3. roku doświadczenia. Ponadto zanotowano pewną tendencję zmiejszenia się ilości żelaza i manganu w badanych w roślinach w wyniku wprowadzania do gleby preparatu mikrobiologicznego EM-1. W kolejnych latach badań odnotowano zmiejszenie ilości żelaza i manganu w ziarnie i słomie zarówno pszenicy, jak i jęczmienia, co powodowało zróżnicowanie zawartości tych mikroskładników w roślinach w poszczególnych latach. W pewnym stopniu powyższą zależność można tłumaczyć tym, że w ostatnim roku badań okres wegetacyjny charakteryzował się najmniejszą ilością opadów. Nie stwierdzono jednoznacznego wpływu dodanych popiołów fluidalnych na wartość stosunku wagowego Fe:Mn w ziarnie pszenicy odmiany Nawra i jęczmienia odmiany Lot.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2014
• Tom: 19
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.977-988,ref.

Twórcy

autor

Gibczynska M.

• General and Ecological Chemistry Department, West Pomeranian University of Technology, J.Slowackiego17, 71-434 Szczecin, Poland

autor

Galczynska M.

• General and Ecological Chemistry Department, West Pomeranian University of Technology, J.Slowackiego17, 71-434 Szczecin, Poland

autor

Stankowski S.

• Department of Agronomy, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Szczecin, Poland

autor

Romanowski M.

• General and Ecological Chemistry Department, West Pomeranian University of Technology, J.Slowackiego17, 71-434 Szczecin, Poland

Bibliografia

• Antonkiewicz J. 2009. Use of combustion ash for binding heavy metals in soil. Ochr. Środ. Zasob. Natur., 41: 398-405. (in Polish)
• Becker M., Asch F. 2005. Iron toxity in rice - conditions and managment concepts. J. Plant Nutr. Soil Sci., 168: 558-573.
• Błaziak J. 2007. Evaluation of the content of micronutrients in cereals under the influence of liming and magnesium enrichment of soil. Ann. UMCS, Sect. E, Agric., 62(1): 77-84. (in Polish)
• Boganegra M.P, Lobartini J.C, Orioli G.A. 2004. Iron-humate as a source of iron for plants. Comm. Soil Sci. Plant Anal., 35: 2567–257.
• Borkowska H. 2004. The influence of nitrogen fertilization on the content of selected microelements in spring wheat grain. Ann. UMCS, Sect. E, Agric., 59(2): 747-753. (in Polish)
• Ciołek A., Makarska E., Wesołowski M. 2012. Content of selected nutrients in wheat, barley and oat grain from organic and conventional farming. J. Elem., 17(2): 181-189. DOI: 10.5601/jelem.2012.17.2.02
• Ducic T., Polle A. 2005. Transport and detoxification of manganese and copper in plants. Braz. J. Plant Physiol., 17(1): 103-112.
• El-Fouly M.M., Nofal O.A., Mobarak Z.M. 2001. Effects of soil treatment with iron, manganese and zinc on growth and micronutrient uptake of sunflower plants grown in high-pH soil. J. Agron. Crop Sci. 186: 245-251.
• Godlewska A., Kalembasa S. 2008. The influence of sewage sludge, coal ash and liming on the content, uptake and utilization coefficient of phosphorus by crops. Pr. Nauk. AE Wrocław, Chemia, 1204:152-158. (in Polish)
• Gudmundsdóttir K.B., Sigurdarson S., Kristinsson J., Eiríksson T., Jóhannesson T. 2006. Iron and iron/manganese ratio in forage from Icelandic sheep farms: relation to scrapie. Scand. Vet. Acta., 48: 16-21.
• Hebbern C.A., Pedas P., Schjoerring J.K., Knudsen L, Husted S. 2005. Genotypic differences in manganese efficiency: a field trial with winter barley (Hordeum vulgare L.). Plant Soil, 272: 233-244.
• Higa T. 2005. The model denouement? Ekoprofit, 3: 20-24. (in Polish)
• Jackowska I., Borkowska H. 2002. The influence of nitrogen fertilization on the content of trace elements in grain of some winter wheat cultivars. Ann. UMCS, Sect. E, Agric., 57, 87-91.
• Jarociński B.Z. 2005. Assessment of orchard soils with respect to essential mineral conten. Zesz. Nauk. Inst. Sad. Kwiac., 13: 17-29. (in Polish)
• Jentschke G., Goldbold D.L., 2000. Metal toxicity and ectomycorrhizas. Physiol. Plant, 109: 107-116.
• Kováčik P., Macák M., Ducsay L., Halčínová M., Jančich M. 2011. Effect of ash-fly ash mixture application on soil fertility. J. Elem., 16(2): 215-225. DOI: 10.5601/jelem.2011.16.2.07
• Kozłowska-Strawska J. 2010. Iron content in the Lubelski region under different levels of soil sulphur fertility. Ochr. Środ. Zasob. Natur., 44, 51-57. (in Polish)
• Mazur J. 1990. Effect of defecation calcium on the dynamics of micronutrients in soils and plants in a pot experiment. Part II. The dynamics of boron, zinc, manganese and iron in plants. Ann. UMCS, Sect. E, Agric., 45(13): 101-111. (in Polish)
• Motowicka-Terelak T. 1978. Investigation of the influence of liming acidic loamy soil in a longterm pot experiment Part II. The influence of liming on the yield and chemical composition of plants. Pam. Puł., 69: 27-42. (in Polish)
• Nowosielski O., Ornowski Z. 1998. The use of brown and stone coal ash and municipal sewage for the slow release fertilizer production. Prac. Nauk. Politechniki Szczecińskiej, Inst. Technol. Nieorganicznej, 547: 223-225. (in Polish)
• Pisulewska E., Zając T., Oleksy A. 1998. The mineral composition of selected varieties of triticale under different nitrogen fertilization. Biul. IHAR, 205/206: 179-188. (in Polish)
• PN-ISO 10390/1997. Soil Quality-Determination of pH. (in Polish)
• PN-R-04027/1997. Agricultural chemical analysis of the soil. Determination of hydrolytic acidity in mineral soils. (in Polish)
• Rachoń L., Szumiło G. 2009. Comparison of chemical composition of selected winter wheat species comparison of chemical composition of selected winter wheat species J. Elem., 14(1): 135-146.
• Rachoń L., Pałys E., Szumiło G. 2012. Comparison of the chemical composition of spring durum wheat grain (Triticum durum) and common wheat grain (Triticum aestivum ssp. vulgare). J. Elem., 17(1): 105-114. DOI: 10.5601/jelem.2012.17.1.10
• Ratajczak T. Gaweł A., Górniak K., Muszyński M., Szydlak T., Wyszomirski P. 1999. Characteristics of fly ash from combustion of some hard coal and brown coal. Wyd. Pol. Tow. Mineral., Pr. Spec., 13: 9-34. (in Polish)
• Stadtman E.R., Berlett B.S., Chock P.B. 1990. Manganese-dependent disproportionation of hydrogen peroxide in bicarbonate buffer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87: 384-388.
• Szteke B., Jędrzejczak R., Ręczajska W. 2004. The content of iron and manganese in some edible plants. Rocz. PZH, 55: 21-27. (in Polish)
• Von Wiren N., Klair S., Bansal S., Briat J.F., Khord H., Shioiri T., Leigh R.A., Hider R.C., 1999. Nicotianamine chelates both Fe-III and Fe-II. Implications for metal transport in plants. Plant Physiol., 119: 1107-1114.
• Wysokiński A. 2011. The content of iron and manganese in plants fertilized with sewage sludge composted with CaO and brown coal. Ochr. Środ. Zasob. Natur., 41: 398-405. (in Polish) http://home20.static.kutno68.tnp.pl

Identyfikatory

DOI

10.5601/jelem.2014.19.3.444