Content, uptake and utilization by plants of copper, manganese and zinc from municipal sewage sludge and wheat straw

• Autorzy: Woloszyk C , Izewska A. , Krzywy-Gawronska E.

Warianty tytułu

PL

Zawartosc, pobranie i wykorzystanie przez rosliny testowe miedzi, manganu i cynku z komunalnego osadu sciekowego i slomy pszennej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In a two-factor pot experiment, which was conducted 2004-2005, the direct and successive impact was estimated of mixed application of different doses of municipal sewage sludge (0.5, 1.0, 1.5 and 2.0% d.m. of sewage sludge relative to 6 kg d.m. soil in pot) and a constant dose of wheat straw (30 g d.m. per pot), with and without supplemental mineral fertilization with nitrogen and NPK, on the content, uptake and utilization of copper, manganese and zinc by test plants. The soil used in the experiment was brown acid incomplete soil (good rye complex) and the test plant in the first year of research was grass – Festulolium, which was harvested four times, and in the second year – common sunflower and blue phacelia. In mean object samples of Festulolium, common sunflower and phacelia, content of copper, manganese and zinc was marked with the ASA method after mineralization in a mixture of nitric (V) and perchloric acid (VII). Rising doses of municipal sewage sludge with addition of a fixed dose of wheat straw, both in direct and successive effect, increased the content of copper, manganese and zinc in test plants. The increase in the weighted mean (from four swaths) content of copper in Festulolium, in comparison with the control object, varied from 8.04 to 59.8%, manganese from 21.8 to 68.8% and zinc from 19.4 to 59.1%. In the second year, the mean increase in the content of copper in common sunflower from objects fertilized with sewage sludge and straw varied from 8.7 to 30.3% and in phacelia from 6.1 to 12.6%. By analogy, the mean content of manganese rose from 23.3 to 59.5% and from 5.9 to 33.1% and the content of zinc from 33.2 to 50.3% and from 15.9 to 37.9%. Mineral fertilization with N and NPK, in comparison with the object without that fertilization, in both years of the experiment, increased the mean content of all microelements in test plants, with the increase being larger after NPK than N fertilization. The uptake of microelements by plants from sewage sludge and straw, in most cases, was increasing along with the increase of the doses of sewage sludge. In the total uptake of individual microelements, about 2/3 were atken up by Festulolium and the remaining 1/3 by phacelia. Utilization of individual microelements from sewage sludge and straw was considerably diverse. IIn the two years, test plants utilized manganese mostly (on average 58.2%), less zinc (on average 5.54%) and to the smallest degree copper (on average 3.03%).

PL

W dwuczynnikowym doświadczeniu wazonowym, przeprowadzonym w latach 2004- -2005, oceniano wpływ bezpośredni i następczy łącznego stosowania zróżnicowanych dawek komunalnego osadu ściekowego (0,5, 1,0, 1,5 i 2,0% s.m. osadu w stosunku do 6 kg s.m. gleby w wazonie) i stałej dawki słomy pszennej (30 g s.m. na wazon), bez i z dodatkowym nawożeniem mineralnym azotem i NPK, na zawartość, pobranie i wykorzystanie miedzi, manganu i cynku przez rośliny testowe. Podłoże w doświadczeniu stanowiła gleba brunatna kwaśna, niecałkowita (kompleks żytni dobry), a rośliną testową w pierwszym roku badań była trawa – Festulolium, którą zebrano czterokrotnie, a w drugim roku słonecznik zwyczajny i facelia błękitna. W średnich próbkach obiektowych Festulolium, słonecznika i facelii oznaczono, po mineralizacji w mieszaninie kwasu azotowego (V) i chlorowego (VII), zawartość miedzi, manganu i cynku metodą ASA. Wzrastające dawki komunalnego osadu ściekowego z dodatkiem stałej dawki słomy pszennej zarówno w działaniu bezpośrednim, jak i następczym, zwiększyły zawartość miedzi, manganu i cynku w roślinach testowych. Wzrost średniej ważonej (z czterech pokosów) zawartości miedzi w Festulolium, w porównaniu z obiektem kontrolnym, wahał się od 8,04 do 59,8%, manganu od 21,8 do 68,8%, a cynku od 19,4 do 59,1%. W drugim roku badań, w słoneczniku zebranym z gleby nawożonej osadem i słomą, średni wzrost zawartości miedzi wahał się od 8,7 do 30,3%, a w facelii od 6,1 do 12,6%, manganu odpowiednio od 23,3 do 59,5% i od 5,9 do 33,1%, a cynku od 33,2 do 50,3% i od 15,9 do 37,9%. Nawożenie mineralne N i NPK, w stosunku do obiektu bez tego nawożenia, w obu latach badań zwiększyło średnią zawartość wszystkich analizowanych mikroelementów w roślinach testowych, z tym że NPK w większym stopniu niż N. Pobranie mikroelementów przez rośliny z osadu i słomy, w większości przypadków, zwiększało się wraz ze wzrostem dawek osadu ściekowego. W całkowitym pobraniu poszczególnych mikroelementów udział Festulolium stanowił ok. 2/3, a słonecznika i facelii ok. 1/3. Wykorzystanie poszczególnych mikroelementów z osadu i słomy było znacznie zróżnicowane. W okresie dwóch lat w największym stopniu rośliny testowe wykorzystały mangan (średnio 58,2%), w mniejszym cynk (średnio 5,54%), a w najmniejszym miedź (średnio 3,03%).

Słowa kluczowe

PL

pot experiment; plant; fertilization; municipal sewage sludge; wheat straw; copper; zinc; manganese; content; uptake; utilization; test plant

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2009
• Tom: 14
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.593-604,ref.

Twórcy

autor

Woloszyk C

• Western Pomeranian University of Technology in Szczecin, Slowackiego 17, 71-434 Szczecin, Poland

autor

Izewska A.

autor

Krzywy-Gawronska E.

Bibliografia

• Ailinacai C., Jitareanu G., Bucur D., Ailinacai D. 2007. Influence of sewage sludge on maize yield and quality and soil chemical characteristics. J. Food, Agric. Environ., 5(1): 310-313.
• Bowszys T., Wierzbowska J., Bowszys J. 2009. Content and removal of Cu and Zn with harwested crops grown on soil fertilized with composted municipal sewage sludge. J. Elementol., 14(1): 23-32.
• Czekała J. 2000. Wartość próchnicotwórcza i działanie nawozowe osadu ściekowego [Humus formation value and fertilizing activity of sewage sludge]. Fol. Univ. Agric. Stein. Agricult., 211(84): 75-80. [in Polish]
• Grzywnowicz I. 2007. Dynamics of changes of mineral nitrogen form content in soil after application of sewage sludge as fertilizer. Ecol. Chem. Eng., 14(3-4): 303-308.
• Jasiewicz Cz., Antonkiewicz J., Baran A. 2006. Influence of organic fertilizers on heavy metal content in tall oat grass. Ecol. Chem. Eng., 13(9): 915-923.
• Jasiewicz Cz., Antonkiewicz J., Mazur Z., Mazur T., Krajewski W. 2007. Agrochemical properties of soil fertilized with sewage sludge from sewage treatment plant at Olecko. Ecol. Chem. Eng., 14(5-6): 457-463.
• Maćkowiak Cz. 2001. Wartość nawozowa osadów ściekowych [Fetilizing value of sewage sludge]. Inz. Ekol., 3: 135-145. [in Polish]
• Rabikowska B., Piszcz U., Beliczyńska K. 2000. Wpływ wieloletniego nawożenia obornikiem i azotem na zawartość miedzi, manganu i cynku w niektórych fazach rozwojowych jęczmienia jarego [effect of long-term fertilization with manure and nitrogen on the content of manganese and zinc in some developmental phases of spring barley]. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 471: 495-504. [in Polish]
• Rocznik Statystyczny. Ochrona Środowiska [Environmental Protection]. 2007. GUS, Warszawa. [in Polish]
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. DzU z 2002 r. nr 134, poz. 1140. [Oridnance of the Minister for Environment of 1 August 2002 on municipal sewage sludge. Journal of Law, 2002, no 134, item 1140] [ in Polish]
• Spiak Z., Kulczycki G. 2004. Zawartość mikroelementów w osadach ściekowych z wybranych oczyszczalni województwa dolnośląskiego [Content of micronutrients in sewage sludge from some wastewater treatment plants in Dolnośląskie Province]. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 502(2): 973-978. [in Polish]
• Sulewska H, Koziara W. 2007. Produkcja osadów ściekowych w Polsce i efekty ich stosowania w uprawie kukurydzy [Sewage sludge production in Poland and effects of sewage sludge fertilization on maize plantations]. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 518: 175-183. [in Polish]
• Wołoszyk Cz., Iżewska A., Krzywy-Gawrońska E. 2004. Zawartość, pobranie i wykorzystanie mikroelementów z kompostów przez rośliny w trzyletnim zmianowaniu [Content, uptake and utilization of micronutrients from composts by crops in a three-year rotation system]. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 502: 1059-1067. [in Polish]
• Wołoszyk Cz., Krzywy E., Iżewska A. 2005. Ocena wartości nawozowej kompostów sporządzonych z komunalnego osadu ściekowego w trzyletnim zmianowaniu roślin [Evaluation of fertilization value of composts made from municipal sewage sludge in a three-year rotation of crops]. Frag. Agronom., 1(85): 633-642. [in Polish]
• Wołoszyk Cz., Krzywy E., Iżewska A., Krzywy-Gawrońska E., Balcer K. 2006. Wpływ bezpośredni i następczy komunalnego osadu ściekowego i słomy pszennej na wielkość plonu oraz na zawartość makroskładników w roślinach testowych [Direct and successive effect pf municipal sewage sludge and wheat straw on yield volume and content of macronutrients in test plants]. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 512: 211-220. [in Polish]