Ion exchanger BIONA 312 as a component of soils polluted with nickel in cultivation of cucumber [Cucumis sativus L.]

• Autorzy: Matraszek R

Warianty tytułu

PL

Substrat jonitowy BIONA 312 jako komponent gleb skazonych niklem w uprawie ogorka [Cucumis sativus L.]

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the studies undertaken was to assess the possibility of ion exchange substrate BIONA 312 use for nickel bioavailability limitation in cucumber (Cucumis sativus L.) 'Hermes' cv. as determined on the ground of chlorophyll and Ni content. BIONA 312, regarding the chemical composition, is a mixture of strongly acid cation exchanger KU-2x8 and polyfunctional weakly alkaline anion exchanger EDE-10P. The experiment was differentiated in regard to nickel and ion exchanger content. The following doses of Ni (in the form of NiSO₄ ) were introduced: 0, 30 or 75mg Ni·dm⁻³ of the substrate. BIONA 312 was added to the medium in the following doses: 0, 2 or 5% of substrate volume. Together with Ni dose increase in the medium there was recorded a significant increase of this metal concentration in the cucumber biomass. Nickel in the amount 30 mg·dm⁻³ did not affect considerably the changes in any of chlorophyll form, but a dose 75mg Ni·dm⁻³ has caused a significant decrease in chlorophyll ,,a” concentration in cucumber leaves. Simultaneously with the increase in the nickel content in the nutritive environment the decrease in the value of organic mass productivity coefficient was observed. The introduction of 5% ion exchange substrate BIONA 312 into the medium containing nickel in the amount 30 or 75 mg·dm⁻³ induced a significant growth of the studied chlorophyll fractions in the cucumber leaves. BIONA 312 introduced to the environment contaminated with nickel in the amount of 30 or 75 mg·dm⁻³ has significantly reduced Ni content in the cucumber biomass simultaneously increasing participation of roots in organic mass production. More efficient for the reduction of harmful Ni effect on the cucumber plants turned out to be introduction of ionite sorbent BIONA 312 at the dosage 5% than 2%.

PL

Celem podjętych badań była ocena substrátu jonitowego BIONA 312 w ograniczeniu bioprzyswajalności niklu w uprawie ogórka (Cucumis sativus L.) odm. Hermes określana na podstawie zawartości w biomasie Ni oraz chlorofilu. BIONA 312 z chemicznego punktu widzenia jest mieszaniną silnie kwaśnego kationitu KU-2x8 i polifunkcyjnego słabo zasadowego anionitu EDE-10P o pojemności chłonnej 3.5 mmol·g⁻¹, nasyconego w odpowiednich proporcjach biopierwiastkami. Eksperyment zróżnicowano pod względem zawartości niklu (0,30 lub 75 mg Ni·dm⁻³ podłoża (NiSO₄ ·7H₂O) i sorbentu jonitowego BIONA 312 (0, 2 lub 5% objętości podłoża). Wraz ze wzrostem dawki Ni w podłożu istotnie zwiększała się koncentracja tego metalu w biomasie ogórka. Nikiel w ilości 30 mg·dm⁻³ nie wpłynął w istotny sposób na zmiany w zawartości poszczególnych frakcji chlorofilu, natomiast dawka 75mg Ni·dm⁻³ spowodowała istotny spadek koncentracji chlorofilu, zwłaszcza chlorofilu „a” w liściach ogórka. Wraz ze wzrostem zawartości niklu w środowisku odżywczym zmniejszał się współczynnik produkcyjności masy organicznej. Aplikacja 5% substrátu jonitowego BIONA 312 do podłoża zawierającego nikiel w ilości 30 lub 75 mg·dm⁻³ wpłynęła na istotny wzrost zawartości analizowanych frakcji chlorofilu w liściach ogórka. BIONA 312 aplikowana do skażonego niklem środowiska w sposób istotny zmniejszyła zawartość Ni w biomasie ogórka równocześnie zwiększając udział korzeni w tworzeniu masy organicznej. Wprowadzenie wymieniacza jonowego BIONA 312 do podłoża skażonego niklem było korzystniejsze (dało lepszy efekt) w przypadku wyższej (5%) dawki jonitu.

Słowa kluczowe

EN

nickel; BIONA 312 substrate; soil pollution; ion exchange substrate; plant cultivation; chlorophyll content; Cucumis sativus; cucumber

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2004
• Tom: 57
• Numer: 1-2
• Opis fizyczny: p.49-55,fig.,ref.

Twórcy

autor

Matraszek R

• Department of Plant Physiology, Agricultural University, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

Bibliografia

• Chomczyńska M.,Wasąg H., Pawłowski L., Soldatow V. S., Matusevich V., Szymańska M., 2002. Wpływ substrátu jonitowego BIONA 312 na retencję składników mineralnych w podłożu - badania modelowe. Inżynieria i Ochrona Środowiska. 5:213-221.
• Drążkiewicz M., 1994. Wpływ niklu na aparat fotosyntetyczny roślin. Wiad. Bot. 38(1/2): 77-84.
• King-Diaz B., Lotina-Hennsen B., Montes-Ayala J., Barba-Behrens N.,Castillo-Blum S., 1995. Characterization of the inhibition sites on photosynthesis by coordination compounds of emizco with Co(II), Cu(II), Ni(II) and Zn(II). J. Inorg. Biochem. 54 (2-3): 296.
• Krupa Z., Baszyński T., 1995. Some aspects of heavy metals toxicity towards photosynthetic apparatus-direct and indirect effects on light and dark reactions. Acta Physiol. Plant., 17: 177-191.
• Matraszek R., 1999. Znoszenie fitotoksyczności niklu przez jony żelazawe. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 469: 239-245.
• Pandey N., Sharma C. P., 2002. Effect of heavy metals Co²⁺, Ni²⁺ and Cd²⁺ on growth and metabolism of cabbage. Plant Sci. 163:753-758.
• Pillay S.V., Rao V.S., Rao K. V. N., 1996. Effect of nickel toxicity in Hyptis suaveolens L. and Helianthus annus L. Indian Journal of Plant Physiology 1(3): 153-156.
• Soldatov V. S., Pawłowski L., Kloc E., Szymańska M., Matushevich V. V., 1997. Remediation of depleted soils by addition of ion exchange resins. Ecological Engineering 8: 337-345.
• Stankow N. Z., 1968. Kornewaja sistema polewych kultur. Kołos M., 1964: 280.
• Szymańska M., Matraszek R., 1996. Root adsorptive surface in relation to nickel level in the substrate. Biological Bulletin of Poznań, series D Sciences Biologiques, Supplement V 33: 63.