Effect of pH and ionic Al3 plus and Cu2 plus on the concentration of magnesium in Trifolium pratense L.

• Autorzy: Szerement J. , Szatanik-Kloc A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ pH oraz jonów Al3 plus i Cu2 plus na zawartość magnezu w Trifolium pratense L.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the work was to determine the content of magnesium in plants of Trifolium pratense L. which grew in an environment contaminated with aluminium or copper. The growth and development of the plants was carried out in hydroponics, with strictly controlled composition and pH of the growth medium. Copper was added to the medium (as an additional application) in a solution of CuSO4·5H2O, and aluminium in the form of a solution of AlCl3, at concentrations of Al+3 and Cu+2 of 20 and 100 mg dm-3. The concentration of magnesium, aluminium and cooper was determined by means of a ICP sequential emission spectrometer D-820 Hilger Analytical (UK) in extracts from the roots and aboveground parts. Decreasing pH of the medium did not cause any statistically significant changes in the concentration of the metals studied. There was a significant increase in the concentration of aluminium and copper in roots and aboveground parts of Trifolium pratense L. and lower magnesium concentration for plants that were grown in an environment contaminated with Al+3/ Cu+2 at a concentration of 100 mg dm-3. In the lower concentrations of both stressors (20 mg dm-3) a decrease was noted in the level of magnesium in the whole plant, and a statistically significant increase in the concentration of aluminium and copper in the roots of Trifolium pretense L. In the aboveground parts of the plants that grew in me-dium supplemented with 20 mg dm-3 of Al+3/Cu+2, the increase of the concentration of these metals was not statistically significant.

PL

Celem pracy było określenie zawartości magnezu w roślinach Trifolium praten-se L., które rosły w środowisku skażonym glinem lub miedzią. Wzrost i rozwój roślin prowadzono w hydroponice, przy ściśle kontrolowanym składzie i pH pożywki. Do pożywki dodano miedź, (jako dodatkową aplikację) w formie CuSO4·5H2O lub glin w formie AlCl3 w stężeniach 20 i 100 mg·dm-3. .Zawartość glinu , magnezu i miedzi w ekstraktach z korzeni i części nadziemnych oznaczono Emisyjnym Sekwencyjnym Spektrometrem ICP D-820 Hilger Analytical. Obniżenie pH pożywki nie wpłynę-ło istotnie na zmiany zawartości badanych metali. W badanych roślinach Trifolium pratense L, które rosły w środowisku skażonym Al+3/Cu+2 w stężeniu 100 mg·dm-3 stwierdzono istotny wzrost zawartości glinu i miedzi zarówno w korzeniach, jak i częściach nadziemnych oraz obniżenie zawartości magnezu. Przy niższym stężeniu obu stresorów (20 mg·dm-3), odnotowano spadek zawartości magnezu w całej roślinie i istotne zwiększenie zawartości glinu i miedzi w korzeniach Trifolium pratense L. Wczęściach nadziemnych roślin, które rosły w pożywce dodatkiem 20 mg·dm-3 jonów Al+3/Cu+2 , wzrost zawartości tych metali nie był statystycznie istotny.

Słowa kluczowe

EN

pH; aluminium ion; copper ion; magnesium concentration; Trifolium pratense

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2013
• Tom: 20
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.473-480,ref.

Twórcy

autor

Szerement J.

• Bohdan Dobrzanski Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences, Doswiadczalna 4, 20-149 Lublin, Poland

autor

Szatanik-Kloc A.

• Bohdan Dobrzanski Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences, Doswiadczalna 4, 20-149 Lublin, Poland

Bibliografia

• Alaoui-Sossé B., Genet P., Vinit-Dunand F., Toussaint M., Epron D., Badot P., 2004. Effect of copper on growth in cucumber plants (Cucumis sativus) and its relationships with carbohydrate accumulation and changes in ion contents. Plant Science, 166, 1213-1218.
• Buchanan B.B, Gruissem W., Jones R.L., 2000. Biochemistry. Molecular biology of plants. Ameri-can society of plant physiologists. Rockville, Maryland.
• Drevensek P., Turel I., Poklar-Urlih N., 2003. Influence of copper (II) and magnesium(II) ions on the ciprofloxacin binding to DNA. Journal of Inorganic Biochemistry, 96, 407-415.
• Ericsson T., Goransson A., Gobran G., 1998. Effects of aluminium on growth and nutrition in birch seedlings under magnesium- or calcium-limiting growth. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 161(6), 653-660.
• Filipek T., Fotyma M., Lipiński W., 2006. Condition, the causes and effects of acidification of arable soils in Poland. Fertilizers and Fertilization, Nr 2(27), ISSN 1509-8095.
• Grześkowiak A., 2006. Fertilisation of fodder crops (in Polish) - http://www.polifoska.pl/module-Publikacje-action-System-file-content_78.html.html
• Hlavay J., Prohaska T., Weisz M., Wenzel W.W., Stingeder G.J., 2004. Determination of trace elements bound to soils and sediment fractions (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 76 (23), 415-442.
• Ma F.J., Hiradate S., 2000. Form of aluminium for uptake and translocation in buckwheat (Fagopy-rum esculentum Moench). Planta 211: 355–360.
• McRitchie J. J.1992: Magnesium deficiency of foliage plants. Plant Pathology Circulars, 354, 35-50.
• Mercik S., Panak H., 1984. Effect of interactions of calcium, magnesium, potassium and sodium at various proportions on their uptake and on the chemical composition of plants (in Polish). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 285, 151-166.
• Misra V.K., Draper D.E., 1998. On the role of magnesium ions in RNA stability. Biopolymers, 48, 113-135.
• Shaul O., 2002. Magnesium transport and function in plants: the tip of the iceberg. Biometals, 15, 309-323.
• Sheldon A.R., Menzies N.W., 2005. The effect of copper toxicity on the growth and root morphol-ogy of Rhodes grass (Chloris gayana Knuth.) in resin buffered solution culture. Plant and Soil, 278, 341-349.
• Starck Z., 2012. Mineral economy of plants (in Polish). in: Kopcewicz J., Lewak S. Fizjologia roś-lin. Odżywianie mineralne roślin., Wydawnictwo Naukowe PAN SA, Warszawa.
• Swaminathan R., 2003. Magnesium metabolism and its disorders. Clin Biochem Rev.m 24(2), 47-66.
• Szatanik-Kloc A., 2010. Changes in the surface properties of roots of selected mono and dicoty-ledonous plants determined by the phytotoxicity of aluminium and copper (in Polish). Acta Ag-rophysica Rozprawy i Monografie, 176.
• Szwejkowska A., 2000. Physiology of plants (in Polish). Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań.