Effect of arsenic contamination of soil on iron content in plants

• Autorzy: Najmowicz T. , Wyszkowski M. , Ciecko Z.

Warianty tytułu

PL

Wpływ zanieczyszczenia gleby arsenem na zawartość żelaza w roślinach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to determine the effect of soil contamination with arsenic on the concentration of iron in some plant species. In addition, the following arsenic neutralising substances were added to soil for tests: lime, dolomite, natural and synthetic zeolite, charcoal, loam and compost. Soil contamination with arsenic, application of neutralising substances to the soil as well as the crop species had significant influence on the content of iron in the tested plant organs. Soil contamination with arsenic had an antagonistic or synergistic effect on the content of iron in plants, which was closely related with the crop species. In a series without neutralising substances added to the soil, arsenic had a negative effect on the content of iron in the above-ground parts and roots of cocksfoot, roots of maize, grain, straw and roots of spring barley, but a positive influence on its accumulation in the above-ground parts of maize and roots of swede. The highest increase in the content of iron was found in the above-ground parts of maize. The application of inactivating substances to the soil significantly modified the content of iron in the tested plant organs. These substances caused a decrease in the concentration of iron in the above-ground parts of maize and cocksfoot, but led to an increase in the accumulation of this element in straw and roots of spring barley. The direction of change in the concentration of iron in plants, i.e. decrease or increase, following the application of arsenic neutralising substances depended on plant species and the tested organ as well as the type of substance added to the soil.

PL

Przeprowadzone badania miały na celu określenie oddziaływania zanieczyszczenia gleby arsenem na zawartość żelaza w wybranych roślinach. Jednocześnie do gleby wprowadzono substancje inaktywujące działanie arsenu: wapno, dolomit, zeolit naturalny i syntetyczny, węgiel drzewny, ił i kompost. Zanieczyszczenie gleby arsenem, dodatek substancji, a także gatunek roślin miały istotne oddziaływanie na zawartość żelaza w testowanych organach roślin. Zanieczyszczenie gleby arsenem wywierało antagonistyczny lub synergistyczny wpływ na zawartość żelaza w roślinach ściśle związany z ich gatunkiem. W serii bez dodatków arsen działał na zawartość żelaza ujemnie w częściach nadziemnych i korzeniach kupkówki, korzeniach kukurydzy, ziarnie, słomie i korzeniach jęczmienia jarego oraz dodatnio na jego nagromadzanie w częściach nadziemnych kukurydzy i korzeniach brukwi, a także w korzeniach brukwi. Największy wzrost zawartości żelaza stwierdzono w częściach nadziemnych kukurydzy. Aplikacja do gleby substancji istotnie zmodyfikowała zawartość żelaza w badanych organach roślin. Spowodowały one zmniejszenie zawartości żelaza w częściach nadziemnych kukurydzy i kupkówki oraz zwiększenie jego zawartości w słomie i korzeniach jęczmienia jarego. Kierunek zmian, czyli zmniejszenie lub zwiększenie zawartości żelaza w pozostałych organach testowanych roślin po dodaniu substancji do gleby zależał od ich gatunku i organu oraz rodzaju dodatku.

Słowa kluczowe

EN

arsenic; iron content; neutralizing substance; plant; soil contamination; plant organ

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2009
• Tom: 541
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.319-330,fig.,ref.

Twórcy

autor

Najmowicz T.

• Department of Environmental Chemistry, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Plac Lodzki 4, 10-727 Olsztyn, Poland

autor

Wyszkowski M.

autor

Ciecko Z.

Bibliografia

• Alloway B.J. 1990. Heavy metals in soils. Blackie and Sons, Glasgow: 83-99 pp.
• Bashkin V.N., Wongyai K. 2002. Environmental fluxes of arsenic from lignite mining and power generation in northern Thailand. Environ. Geol. 41: 883-888.
• Carbonell A.A., Aarabi M.A., DeLaune R.D., Gambrell R.P., Patrick W.H.Jr. 1998.
• Arsenic in wetland vegetation: Availability, phytotoxicity, uptake and effects on plant growth and nutrition. Sci. Total Environ. 217(3): 189-199.
• Ciećko Z., Kalembasa S., Wyszkowski M., Rolka E. 2004. Oddziaływanie zanieczyszczenia gleby kadmem na zawartość żelaza w roślinach uprawnych. Rocz. PZH, 55(supl.): 169-175.
• Goldberg S. 2002. Competitive adsorption of arsenate and arsenite on oxides and clay minerals. Soil Sci. Soc. Am. J. 66: 413-421.
• Gorlach E., Gambuś F. 2000. Potencjalne toksyczne pierwiastki śladowe w glebach (nadmiar, szkodliwość i przeciwdziałanie). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 472(1): 287-295.
• Han F.X., Su Y., Monts D.L., Plondinec M.J., Banin A., Triplett G.E. 2003. Assessment of global industrial-age antrhropogenic arsenic contamination. Naturwissenschaften, 90: 395-401.
• IPCS 2001. Arsenic and arsenic compounds, in: Environmental Health Criteria. WHO Genewa, 224: 521 pp.
• Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa: 398 pp.
• Lityński T., Jurkowska H., Gorlach E. 1976. Analiza chemiczno-rolnicza. PWN Warszawa: 129-132.
• Mandal B.K., Suzuki K.T. 2002. Arsenie round the world: a review. Talanta 58: 201-235.
• Matschullat J. 1997. Trace element fluxes to the Baltic Sea: problems of input Budgets. Ambrio 26: 363-368.
• Milton A., Johnson M. 1999. Arsenic in the food chains of revegetated metalliferous mine tailings pond. Chemosphere 39(5): 765-779.
• Ordinance of Ministry for Environment 2002. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz. U. Nr 165, poz. 1359.
• Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z. 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Inst. Ochr. Środ., Warszawa: 334 pp.
• Ostrowska E. 1994. Zależność pomiędzy wybranymi własnościami fizyczno-chemicznymi gleby, a zawartością arsenu w roślinach łąkowych. Zesz. Nauk. PAN „Człowiek i środowisko” 8: 24-32.
• Paivoke A.E.A., Simola L.K. 2001. Arsenate toxicity to Pisum sativum: Mineral nutrients, chlorophyll content, and phytase activity. Ecotoxicol. Environm. Safety, 49: 111-121.
• Panak H. (Red.) 1997. Przewodnik metodyczny do ćwiczeń z chemii rolnej. Wyd. ART Olsztyn: 242 pp.
• Skłodowski P. 1995. Charakterystyka niektórych właściwości chemicznych gleb oraz ich zdolności buforowych i przydatności rolniczej. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 422: 31-41.
• StatSoft, Inc. 2007. STATISTICA (data analysis software system), version 8.0. www.statsoft.com.