Agronomy Science, przyrodniczy lublin, czasopisma up, czasopisma uniwersytet przyrodniczy lublin
Przejdź do głównego menu Przejdź do sekcji głównej Przejdź do stopki

Tom 71 Nr 2 (2016)

Artykuły

Wpływ popiołu paleniskowego i zanieczyszczenia gleby kadmem na skład chemiczny kukurydzy

DOI: https://doi.org/10.24326/as.2016.2.2
Przesłane: 8 maja 2019
Opublikowane: 08-05-2019

Abstrakt

Badania nad wpływem odpadu paleniskowego na skład chemiczny kukurydzy (Zea mays L.) przeprowadzono w warunkach trzyletniego doświadczenia wazonowego. Do gleby uprawnej zastosowano popiół paleniskowy, w ilości 23,33 g . wazon-1, oraz wzrastające dawki kadmu, w ilości od 3 do 15 mg . kg-1 s.m. gleby. Wprowadzenie popiołu oraz kadmu w ilości od 3 do 5 mg . kg-1 s.m. do gleby wpłynęło istotnie na zwiększenie plonu części nadziemnych i korzeni kukurydzy. Natomiast zaaplikowanie kadmu w dawkach od 7 do 15 mg . kg-1 spowodowało istotne obniżenie plonu testowanej rośliny. Wykazano, że zaaplikowany popiół paleniskowy wpłynął na depresję plonowania kukurydzy. Wprowadzenie popiołu paleniskowego do gleby zanieczyszczonej kadmem wpłynęło istotnie na zwiększenie zawartości Na, K, Mg, Ca i Si w biomasie kukurydzy oraz na zmniejszenie zawartości P. Spośród badanych pierwiastków najłatwiej był przemieszczany z korzeni do części nadziemnych K, a najsłabiej Na i Si, o czym świadczą wartości współczynnika translokacji dla tych pierwiastków. Z badań wynika, że popioły w glebie zanieczyszczonej kadmem wpłynęły na immobilizację fosforu, a tym samym ograniczyły fitoprzyswajalność tego pierwiastka. Stwierdzono większe pobranie K, Mg, Ca, P, Si z plonem przez części nadziemne, a Na przez korzenie kukurydzy. Najmniejsze pobranie badanych metali przez kukurydzę zarejestrowano w obiekcie, w którym zastosowano wyłącznie popiół paleniskowy.

Bibliografia

Antonkiewicz J., 2010. Effect of sewage sludge and furnace waste on the content of selected elements in the sward of legume-grass mixture. J. Elem. 15, 3, 435–443, DOI: 10.5601/jelem.2010.15.3.435-443.

Antonkiewicz J., Jasiewicz C., Koncewicz-Baran M., Sendor R., 2016. Nickel bioaccumulation by the chosen plant species. Acta Physiol. Plant. 38, 40, pp. 11, DOI: 10.1007/s11738-016-2062-5.

Antonkiewicz J., Radkowski A., 2006. Przydatność wybranych gatunków traw i roślin motylkowatych do biologicznej rekultywacji składowisk popiołów paleniskowych. Annales UMCS, sec. E, Agricultura 61, 413–421.

Audet P., Charest C., 2007. Heavy metal phytoremediation from a meta-analytical perspective. Environ. Pollut. 147(2007), 231–237.

Bączek-Kwinta R., Antonkiewicz J., Maślak J., Oleksiewicz A., 2008. Zawartość sodu, potasu, magnezu i wapnia w częściach różnych odmian i genotypów kukurydzy (Zea mays L.). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 524, 231–238.

Bączek-Kwinta R., Filek W., Grzesiak S., Hura T., 2006. The effect of soil drought and rehydration on growth and antioxidative activity in flag leaves of triticale. Biol. Plant. 50, 1, 55–60, DOI: 10.1007/s10535-005-0074-x.

Czech T., Gambuś F., Wieczorek J., 2013. Assessment of chemical composiotion of waste materials from hard coal burning In view of their agricultural and environmental applications. Ecol. Engin. 34, 89–95, DOI: 10.12912/23920629/323.

Czuba R., Mazur T. 1988. Wpływ nawożenia na jakość plonów. Wyd. PWN, Warszawa, ss. 360.

Demeyer A., Nkana J.C.V., Verloo M.G., 2001. Characteristics of wood ash and influence on soil properties and nutrient uptake: an overview. Bioresour. Technol. 77, 3, 287–295, DOI:10.1016/S0960-8524(00)00043-2.

Epstein E., Bloom A.J., 2004. Mineral nutrition of plants: principles and perspectives. Sinauer Associates, Inc. Publishers, Sunderland, Massachusetts, 47, 207–225.

Falkowski M., Kukułka I., Kozłowski S., 2000. Właściwości chemiczne roślin łąkowych. Wyd. AR Poznań, ss. 132.

Gascho G.J., 2001. Charter 12 Silicon sources for agriculture. Stud. Plant Sci. 8, 197–207, DOI: 10.1016/S0928-3420(01)80016-1.

Gray C.A., Schwab P.A., 1993. Phosphorus-fixing ability of high pH, high calcium, coal-combustion, waste materials. Water Air Soil Pollut. 69, 309–320, DOI: 10.1007/BF00478167.

Guo X.F., Wei Z.B., Wu Q.T., Qiu J.R., Zhou J.L., 2011. Cadmium and zinc accumulation in maize grain as affected by cultivars and chemical fixation amendments. Pedosphere 21(5), 650–656, http://dx.doi.org/10.1016/S1002-0160(11)60167-7.

Gupta D.K., Rai U.N., Tripathi R.D., Inouhe M., 2002. Impacts of fly-ash on soil and plant responses. J. Plant Res. 115, 401–409, DOI: 10.1007/s10265-002-0057-3.

Kabata-Pendias A., Piotrowska M., Motowicka-Terelak T., Maliszewska-Kordybach T., Filipiak K., Krakowiak A., Pietruch Cz., 1995. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb – metale ciężkie, siarka i WWA. Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa, ss. 41.

Kim R.Y., Yoon J.K., Kim T.S., Yang J.E., Owens G., Kim K.R., 2015. Bioavailability of heavy metals in soils: definitions and practical implementation – a critical review. Environ. Geochem. Health. 37, 1041–1061, DOI: 10.1007/s10653-015-9695-y.

Kołodziej B., Antonkiewicz J., Sugier D., 2016. Miscanthus × giganteus as a biomass feedstock grown on municipal sewage sludge. Ind. Crops Prod. 81, 72–82, DOI: 10.1016/j.indcrop.2015.11.052.

Kusznierewicz B., Bączek-Kwinta R., Bartoszek A., Piekarska A., Huk A., Manikowska A., Antonkiewicz J., Namieśnik J., Konieczka P., 2012. The dose-dependent influence of zinc and cadmium contamination of soil on their uptake and glucosinolate content in white cabbage (Brassica Oleracea var. Capitata F. Alba). Environ. Toxicol. Chem. 31, 11, 2482–2489, DOI: 10.1002/etc.1977.

Li X., Chen Q., Zhou Y., Tyrer M., Yu Y., 2014. Stabilization of heavy metals in MSWI fly ash using silica fume. Waste Manage. 34, 2494–2504, DOI: 10.1016/j.wasman.2014.08.027.

Lu S.G., Sun F.F., Zong Y.T., 2014. Effect of rice husk biochar and coal fly ash on some physical properties of expansive clayey soil (Vertisol). Catena 114, 37–44, DOI: 10.1016/j.catena.2013.10.014.

Mackowiak C.L., Myer R.O., Blount A.R., Foster J.L., Barnett R.D., 2011. Yield and mineral concentration of southeastern United States oat cultivars used for forage. J. Plant Nutr. 34(12), 1828–1842, DOI: 10.1080/01904167.2011.600410.

Mazur J., Konieczyński J., 2004. Dystrybucja pierwiastków śladowych we frakcjach ziarnowych popiołu lotnego emitowanego z elektrowni. Monografia, Wyd. Polit. Śląskiej, Gliwice, ss. 118.

Mondol M.N., Chamon A.S., Rahman M.M., 2012. Influence of plant residual compost and ash on yield and economic performance of cherry tomato. Bangladesh J. Sci. Ind. Res. 47, 4, 387–392, DOI: 10.3329/bjsir.v47i4.14067.

Paleckienė R., Sviklas A.M., Šlinkšienė R., Štreimikis V., 2010. Complex fertilizres produced from the sunflower husk ash. Pol. J. Environ. Stud. 19, 5, 973–979.

Park J.H., Lamb D., Paneerselvam P., Choppala G., Bolan N., Chung J-W. 2011. Role of organic amendments on enhanced bioremediation of heavy metal(loid) contaminated soils. J. Hazard. Mater. 185, 549–574, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2010.09.082.

Płodzik M., 1996. Wpływ wapnowania łąk kwaśnych na jakość siana określoną wartościami ilorazów zawartości wybranych makro- i mikroelementów. Wiad. IMUZ 29(1), 157–171.

Prado R.M., Corrêa M.C.M., Natale W., 2002. The effect of ash from ceramic industry on the soil chemistry and on the nutrition of guava plants. Acta Sci. Agron. 24, 5, 1493–1500, DOI: 10.4025/actasciagron.v24i0.2412.

Ratajczak T., Gaweł A., Górniak K., Muszyński M., Szydlak T., Wyszomirski P., 1999. Charakterystyka popiołów lotnych ze spalania niektórych węgli kamiennych i brunatnych. Wyd. Polskie Towarzystwo Mineralogiczne, Prace Specjalne 13, 9–34.

Rivera N., Kaur N., Hesterberg D., Ward C.R., Austin R.E., Duckworth O.W., 2015. Chemical composition, speciation, and elemental associations in coal fly ash samples related to the Kingston ash spill. Energy Fuels 29, 2, 954–967, DOI: 10.1021/ef501258m.

Rolka E., 2015. Effect of soil contamination with cadmium and application of neutralizing substances on the yield of oat (Avena sativa L.) and on the uptake of cadmium by this crop. J. Elem. 20, 4, 975–986. DOI: 10.5601/jelem.2014.19.4.810.

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz.U. 2002 nr 165 poz. 1359, http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20021651359.

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 grudnia 2014 r. w sprawie katalogu odpadów. Dz.U. 2014 poz. 1923, http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20140001923.

Sakamoto K., Isobe Y., Dong X., Gao S., 2001. Simulated acid rein leaching characteristics of acid soil amended with bio-briquette combustion ash. Water Air Soil Pollut. 130, 1, 1451–1456, DOI: 10.1023/A:1013913014071.

Sanglard L.M.V.P., Martins S.C.V., Detmann K.C., Silva P.E.M., Lavinsky A.O., Silva M.M., Detmann E., Araújo W.L., DaMatta F.M., 2014. Silicon nutrition alleviates the negative impacts of arsenic on the photosynthetic apparatus of rice leaves: an analysis of the key limitations of photosynthesis. Physiol. Plant. 152, 355–366, DOI: 10.1111/ppl.12178.

Seshadri B., Bolan N.S., Naidu R., Brodie K., 2010. The role of coal combustion products in managing the bioavailability of nutrients and heavy metals in soils. J. Soil Sci. Plant Nutr. 10(3), 378–398.

Sharma A., Sachdeva S., 2015. Cadmium toxicity and its phytoremediation a review. Int. J. Sci. Engin. Res. 6, 9, 395–405.

Sitarz-Palczak E., Kalembkiewicz J., 2012. Study of remediation of soil contamined with heavy metals by coal fly ash. J. Environ. Prot. 3, 1373–1383, DOI: 10.4236/jep.2012.310156.

Smołka-Danielowska D., 2006. Heavy metals in fly ash from a coal-fired power station in Poland. Pol. J. Environ. Stud. 15, 6, 943–946.

Stanisławska-Glubiak E., Korzeniowska J., Kocon A., 2015. Effect of peat on the accumulation and translocation of heavy metals by maize grown in contaminated soils. Environ. Sci. Pollut. Res. 22, 4706-4714, DOI: 10.1007/s11356-014-3706-x.

Systematyka gleb Polski, 2011. Rocz. Glebozn. 62, 3, 1–193, http://www.ptg.sggw.pl.

Szulc W., Rutkowska B., Hoch M., Spychaj-Fabisiak E., Murawska B., 2015. Exchangeable silicon content of soil in long-term fertilization experiment. Plant Soil Environ. 61, 10, 458–461, DOI: 10.17221/438/2015-PSE.

Tripathi P., Tripathi R.D., Singh R.P., Dwivedi S., Goutam D., Shri M., Trivedi P.K., Chakrabarty D., 2013. Silicon mediates arsenic tolerance in rice (Oryza sativa L.) through lowering of arsenic uptake and improved antioxidant defence system. Ecol. Engin. 52, 96–103, DOI: 10.1016/j.ecoleng.2012.12.057.

Underwood S.J., 1971. Żywienie mineralne zwierząt. PWRiL, Warszawa, ss. 319.

Weber J., Strączyńska S., Kocowicz A., Gilewska G., Bogacz A., Gwiżdż M., Debicka M., 2015. Properties of soil materials derived from fly ash 11 years after revegetation of post-mining excavation. Catena, 133, 250–254, DOI: 10.1016/j.catena.2015.05.016.

Wilkins D.A., 1978. The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth. New Phytologist, 80, 3, 623–633, DOI: 10.1111/j.1469-8137.1978.tb01595.x.

Wyszkowski M., 2002. Kształtowanie się relacji między makroelementami w owsie w zależności od zanieczyszczenia gleby ołowiem. J. Elem. 7, 4, 300–308.

Downloads

Download data is not yet available.