Effect of soil pollution with heavy metals on ionic relations in oats (Avena sativa L.)

• Autorzy: Wyszkowski M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi na relacje jonowe w owsie (Avena sativa L.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the study was to determine the effect of cadmium, chromium, mercury, zinc, nickel, copper and lead on ionic ratios in aerial parts of oats. The actual effect produced by these heavy metals on ionic ratios in oats depended on the type of metal. Soil contamination with zinc and cadmium broadened Ca : Mg and K : Na ratios but narrowed the ratios K : Ca and K : (Ca + Mg). Moreover, cadmium broadened the ratio between Ca and P, in contrast to the ratio K : Mg. Copper caused the narrowing of all the ionic ratios examined in oats except Ca : P and Ca : Mg. On the other hand, chromium(III) produced a reverse effect as it broadened the ionic rations between K : Na, K : Ca, K : Mg and K : (Ca + Mg). Chromium(IV) and copper acted likewise, although the highest rates of these metals would generally produce a negative effect. They both narrowed the Ca : P ratio. Soil pollution with nickel made K : Ca, K : Mg and K : (Ca+Mg) ratios in oats broader. In addition, the lowest nickel rate (200 mg Ni∙kg-1 of soil) also broadened Ca : P and Ca : Mg ratios, whereas the dose of this metal being twice as high as the above caused the narrowing of these ionic ratios. Nickel also narrowed the ratio between K and Na. Lead, in turn, broadened all the tested ionic ratios except K : Ca. The ionic ratios were significantly correlated with the content and uptake of microelements by oats and partly with the plant yields.

PL

Celem badań było określenie wpływu kadmu, chromu, rtęci, cynku, niklu, miedzi i ołowiu na relacje jonowe w częściach nadziemnych owsa. Oddziaływanie metali ciężkich na relacje jonowe w owsie były uzależnione od rodzaju metalu. Zanieczyszczenie gleby cynkiem i kadmem spowodowało rozszerzenie stosunku Ca : Mg i K : Na oraz zawężenie relacji K : Ca i K : (Ca + Mg). Ponadto kadm rozszerzył iloraz Ca : P, w odróżnieniu od K : Mg. Miedź wywołała zawężenie wszystkich badanych stosunków w owsie, z wyjątkiem Ca : P i Ca : Mg. Natomiast chrom(III) działał odwrotnie rozszerzając relacje jonowe K : Na, K : Ca, K : Mg i K : (Ca+Mg). Podobnie działały chrom(VI) i rtęć, jakkolwiek najwyższe ich dawki na ogół wpływały ujemnie. Ponadto zawężały one także stosunek Ca : P. Zanieczyszczenie gleby niklem spowodowało rozszerzenie stosunków K : Ca, K : Mg i K : (Ca+Mg) w owsie i w pierwszej dawce (200 mg Ni∙kg-1 gleby) także Ca : P i Ca : Mg, podczas gdy dawka dwukrotnie wyższa je zawężała. Nikiel wywołał także zawężenie ilorazu K : Na. Ołów natomiast rozszerzył wszystkie analizowane relacje jonowe, z wyjątkiem K : Ca. Stosunki jonowe były istotnie skorelowane z zawartością i pobraniem makroelementów przez owies oraz częściowo z plonem roślin.

Słowa kluczowe

EN

soil pollution; heavy metal; ionic relation; oat; Avena sativa; cadmium; chromium; mercury; zinc; nickel; copper; lead; soil; trace element content

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2009
• Tom: 541
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.541-549,ref.

Twórcy

autor

Wyszkowski M.

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

Bibliografia

• Anderson A., Meyer D.R., Mayer F.K. 1973. Heavy metal toxicites: Levels of nickel, cobalt and chromium in the soil and plants associated with visual symptoms and variation in growth of an oat crop. Aust. J. Agric. Res. 24: 557-571.
• Ciećko Z., Wyszkowski M., Krajewski W., Zabielska J. 2001. Effect of organic matter and liming on the reduction of cadmium uptake from soil by triticale and spring oilseed rape. Sci. Total Environ. 281(1-3): 37-45.
• Jasiewicz C., Antonkiewicz J. 2000. Wpływ zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi na właściwości fizykochemiczne gleby, plon i skład chemiczny topinamburu (Helianthus tuberosus L.) (The influence of soil contamination with heavy metals on the soil chemical properties, chemical composition of Helianthus tuberosus L.). Folia Univ. Agric. Stein. 211, Agricult. 84: 141-146.
• Jensen P. 1982. Effect of interrupted K+ supply on growth and uptake of K+, Ca2+, Mg2+ and Na+ in spring wheat. Physiol. Plant. 56(3): 259-265.
• Koszelnik-Leszek A. 2001. Odmianowa reakcja roślin na podwyższone zawartości niklu w glebie (Diverse response of same varieties plants cultivated on the soil with high nickel content). Zesz. Nauk. AR Wroclaw 415, Rol. 80: 9-36.
• Krzywy E., Jakubowski W., Krzywy J. 2001. Wpływ nawozów wieloskładnikowych i jednoskładnikowych na wysokość i niektóre cechy jakościowe plonów roślin. Cz. II. Wpływ nawozów wieloskładnikowych i jednoskładnikowych na zawartość niektórych metali ciężkich (The influence of multi- and one-component fertilizers on the amount and some qualitative properties of plant yields. Part II. The influence of multi- and one-component fertilizers on the content of some heavy metals). Folia Univ. Agric. Stetin. 223, Agricult. 89: 107-110.
• Łabuda S., Filipek T., Dechnik I. 1992. Reakcja owsa na zróżnicowane formy wapnia i magnezu w doświadczeniu modelowym (Response of oats to different forms of calcium and magnesium in a model experiment). Rocz. Glebozn. 43: 29-35.
• Moreno J.L., Garcia C., Landi L., Falchini L., Pietramellara G., Nannipieri P. 2001. The ecological dose value (ED50) for assessing Cd toxicity on ATP content and dehydrogenase and urease activities of soil. Soil Biol. Biochem. 33(4-5): 483-489.
• Spiak Z., Romanowska M., Radoła J. 2000. Toksyczna zawartość cynku w glebach dla różnych gatunków roślin uprawnych (The toxic content of zinc in soils for different species of cultivable plants). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 471: 1125-1134.
• StatSoft, Inc. 2007. STATISTICA (data analysis software system), version 8.0. www.statsoft.com.
• Wyszkowski M. 2002a. Kształtowanie się relacji między makroelementami w owsie w zależności od zanieczyszczenia gleby ołowiem (The effect of soil contamination with lead on the proportions between macroelements in oats). J. Elementol. 7(4): 300-308.
• Wyszkowski M. 2002b. Relacje jonowe pomiędzy składnikami w łubinie żółtym w zależności od zanieczyszczenia gleby kadmem i nawożenia magnezem (Ionic relationships between macroelements in yellow lupine depending on cadmium contamination and magnesium fertilisation of soil). J. Elementol. 7(1): 57-71.
• Wyszkowski M. 2004. Effect of soil contamination with nickel and magnesium on the ionic ratios between macroelements in yellow lupine. Chem. Inż. Ekol. 11(8): 833-839.
• Wyszkowski M., Wyszkowska J. 2004a. The effect of soil contamination with cadmium, chromium and mercury on the yield and content of macroelements in oats. Pol. J. Natur. Sci. 16(1): 123-131.
• Wyszkowski M., Wyszkowska J. 2004b. Wpływ zanieczyszczenia gleby cynkiem, niklem, miedzią i ołowiem na plonowanie i gospodarkę makroelementami w owsie (Effect of soil contamination with zinc, nickel, copper and lead on yield and distribution of macroelements in oats). J. Elementol. 9(1): 61-70.