Jolanta Kwiatkowska-Malina*, Alina Maciejewska*

Podobne dokumenty
Jolanta Kwiatkowska-Malina*, Alina Maciejewska* WPŁYW MATERII ORGANICZNEJ NA POBIERANIE METALI CIĘŻKICH PRZEZ RZODKIEWKĘ I FACELIĘ

WPŁYW ZANIECZYSZCZENIA GLEB NA PLON I ZAWARTOŚĆ GŁÓWNYCH MAKROELEMENTÓW W PSZENICY OZIMEJ

RÓŻNICE ODMIANOWE W AKUMULACJI KADMU I OŁOWIU PRZEZ RZODKIEWKĘ (RAPHANUS SATIVUS L.)

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

Dorota Nowak*, Czesława Jasiewicz*, Dariusz Kwaśniewski**

Nawożenie warzyw w uprawie polowej. Dr Kazimierz Felczyński Instytut Ogrodnictwa Skierniewice

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. (Dz. U. z dnia 29 lipca 2010 r.

PRZEDMIOT ZLECENIA. Odebrano z terenu powiatu Raciborskiego próbki gleby i wykonano w Gminie Kornowac:

PRZEDMIOT ZLECENIA :

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 700 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 10 próbkach gleby,

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU 2006 ROLNICTWO LXXXIX NR 546. Grzegorz Kulczycki

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 899 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 12 próbkach gleby,

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 956 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 14 próbkach gleby,

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych2), 3)

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ W GMINIE NĘDZA

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA. gleba lekka szt./ % 455/2200 0/0 119/26 53/12 280/61 3/1

METALE CIĘŻKIE W UKŁADZIE GLEBA-ROŚLINOŚĆ W ŚRODOWISKU WIELKOMIEJSKIM

WYKORZYSTANIE POPIOŁÓW PALENISKOWYCH JAKO SORBENTÓW DO WIĄZANIA METALI CIĘŻKICH WYSTĘPUJĄCYCH W GLEBIE

Wprowadzanie do obrotu nowych produktów powstałych z odpadów. Doświadczenia, wdrożenia dla gospodarki

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /810,64 0/0 107/15 332/47 268/38 0/0 16/29 0/0 3/19 0/0 13/81 0/0. szt./ %

Aleksandra Bielicka*, Ewa Ryłko*, Irena Bojanowska* ZAWARTOŚĆ PIERWIASTKÓW METALICZNYCH W GLEBACH I WARZYWACH Z OGRODÓW DZIAŁKOWYCH GDAŃSKA I OKOLIC

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

Jolanta Domańska*, Tadeusz Filipek* AKUMULACJA CYNKU W KUPKÓWCE POSPOLITEJ W ZALEŻNOŚCI OD RODZAJU GLEBY, ph ORAZ ZANIECZYSZCZENIA Cd LUB Pb

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /2185,0 0/0 0/0 0/0 1063/100 0/0 824/923,6 0/0 0/0 3/0 821/100 0/0. szt./ %

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZANOWICE.

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

OCENA ZAGROŻEŃ DLA ŚRODOWISKA GLEBOWEGO W WARUNKACH WNOSZENIA METALI CIĘŻKICH W KOMUNALNYM OSADZIE ŚCIEKOWYM

WPŁYW CZYNNIKÓW GLEBOWO-NAWOZOWYCH NA AKUMULACJĘ METALI CIĘŻKICH W ROŚLINACH. Wstęp. Czynniki glebowe

Jolanta Kozłowska-Strawska* ZMIANY ZAWARTOŚCI CYNKU W ROŚLINACH NAWOŻONYCH RÓŻNYMI FORMAMI SIARKI

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

AKUMULACJA METALI CIĘŻKICH W BIOMASIE ROSZPONKI POD WPŁYWEM ZRÓŻNICOWANEGO NAWOŻENIA AZOTEM

Warszawa, dnia 25 lutego 2015 r. Poz. 257 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 6 lutego 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych

Tytuł prezentacji. Możliwość wykorzystania biowęgla w rekultywacji gleb zanieczyszczonych. metalami ciężkimi

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU 2006 ROLNICTWO LXXXIX NR 546. Grzegorz Kulczycki

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

ZAWATOŚĆ METALI CIĘŻKICH W BIOMASIE KUKURYDZY POD WPŁYWEM DODATKU OSADU DENNGO DO GLEBY

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

Jolanta Domańska* ZAWARTOŚĆ I POBRANIE NIKLU PRZEZ ROŚLINY PRZY ZRÓŻNICOWANYM ph GLEB NATURALNYCH ORAZ ZANIECZYSZCZONYCH KADMEM LUB OŁOWIEM

INNOWACYJNY SPOSÓB WAPNOWANIA PÓL

Dz.U. 199 Nr 72 poz. 813

Nauka Przyroda Technologie

Wpływ nawożenia na zmianę rozpuszczalności cynku i niklu w glebie oraz pobieranie tych metali przez kukurydzę i ślazowiec pensylwański

EFFECT OF LIMING AND USE OF WASTE ORGANIC MATERIALS ON THE CONTENTS OF CALCIUM AND MAGNESIUM IN COCK S-FOOT CULTIVATED ON

Beata Kuziemska*, Stanisław Kalembasa*

ANNALES. Mariusz Brzeziński. Wpływ zakwaszenia gleby na zawartość glinu w roślinach

Rozpuszczalne czarne granulki Właściwości fizyczne. Granulacja Ø 2-4 mm

Nawożenie sadów i plantacji jagodowych. Jacek Filipczak Instytut Ogrodnictwa

Elżbieta BIERNACKA, Ilona MAŁUSZYŃSKA, Marcin J. MAŁUSZYŃSKI

10,10 do doradztwa nawozowego 0-60 cm /2 próbki/ ,20 Badanie azotu mineralnego 0-90 cm. 26,80 C /+ Egner/

Przez innowacyjność do sukcesu Nowe Technologie w uprawie rzepaku

Jolanta Kozłowska-Strawska*, Stanisław Chwil*

WPŁYW NAWOŻENIA MINERALNEGO I KOMPOSTU NA PLON I SKŁAD CHEMICZNY WIERZBY ENERGETYCZNEJ

Prawdziwy rozwój człowieka, zwierzęcia i roślin zależy od gleby Hipokrates

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE RUDNIK. Zasobność gleby

ZAWARTOŚĆ PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH W GLEBACH UŻYTKOWANYCH ROLNICZO CONTENT OF TRACE ELEMENTS IN AGRICULTURAL SOILS

NAWÓZ ORGANICZNY POCHODZENIA KOMUNALNEGO

Beata Kuziemska, Stanisław Kalembasa, Magdalena Jakubicka 9

Maciej Bosiacki, Wojciech Tyksiński

Aktualne problemy nawożenia roślin w kontekście ograniczenia skażenia wód. Anna Kocoń Zakład Żywienia Roślin i Nawożenia IUNG - PIB w Puławach

ZAWARTOŚĆ Cd, Pb, Zn i Cu W GLEBACH WYBRANYCH PARKÓW MIEJSKICH KRAKOWA. CONTENTS OF Cd, Pb, Zn AND Cu IN SOIL OF SELECTED PARKS OF CITY OF KRAKóW

ZRÓśNICOWANA ZAWARTOŚĆ KADMU I OŁOWIU W OWOCACH POMIDORA SZKLARNIOWEGO UPRAWIANEGO W PODŁOśACH OGRODNICZYCH. Maciej Bosiacki, Wojciech Tyksiński

JAKOŚĆ GLEB Soil quality

WPŁYW SYSTEMU UPRAWY, NAWADNIANIA I NAWOŻENIA MINERALNEGO NA BIOMETRYKĘ SAMOKOŃCZĄCEGO I TRADYCYJNEGO MORFOTYPU BOBIKU

SKŁAD CHEMICZNY ROŚLIN UPRAWIANYCH NA GLEBACH POBAGIENNYCH NAWOŻONYCH CYNKIEM I MIEDZIĄ

(Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu Art. 17 ust. 3)

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

REAKCJA KUKURYDZY NA TOKSYCZNĄ ZAWARTOŚĆ CYNKU W GLEBIE

ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁ ODOWSKA LUBLIN POLONIA

NASTĘPCZE DZIAŁANIE NAWOZÓW ZIELONYCH W UPRAWIE MARCHWI FLACORO. Wstęp

O/100 g gleby na rok, czyli około 60 kg K 2

Jolanta Kozłowska-Strawska*

Część II. WYKORZYSTANIE METODY BCR DO OCENY PRZEMIAN FORM Cu W GLEBACH NAWOŻONYCH KOMPOSTAMI Z OSADU ŚCIEKOWEGO

WYSOKOŚĆ OPŁAT POBIERANYCH ZA ZADANIA WYKONYWANE PRZEZ OKRĘGOWE STACJE CHEMICZNO-ROLNICZE

Dorota Kalembasa*, Beata Wiśniewska* ZAWARTOŚĆ Ti i As W BIOMASIE TRAWY I GLEBIE NAWOŻONEJ PODŁOŻEM POPIECZARKOWYM

WPŁYW NAWADNIANIA I NAWOśENIA MINERALNEGO

ODDZIAŁYWANIE NAWOŻENIA AZOTOWEGO NA PLON I SKŁAD CHEMICZNY KALAREPY. Wstęp

Badanie właściwości odpadów przemysłowych jako wstępny etap w ocenie ich oddziaływania na środowisko

AtriGran szybko i bezpiecznie podnosi ph gleby. AtriGran błyskawicznie udostępnia wapń. AtriGran usprawnia pobieranie makroskładników z gleby

KSZTAŁTOWANIE SIĘ WŁAŚCIWOŚCI FIZYKO CHEMICZNYCH GLEBY UŻYŹNIONEJ REKULTEREM FORMING OF PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF SOIL FERTILIZING WITH REKULTER

ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH SKŁADNIKÓW W SZPINAKU (SPINACIA OLERACEAE L.) UPRAWIANYM PRZY ZRÓŻNICOWANEJ ZAWARTOŚCI WAPNIA. Wstęp

Wykorzystaniem biowęgla jako podłoża w produkcji szklarniowej ogórka i pomidora

ROZMIESZCZENIE CYNKU, NIKLU I CHROMU W BIOMASIE WIERZBY PO NAWOŻENIU

NASTĘPCZY WPŁYW WĘGLI BRUNATNYCH I OSADÓW ŚCIEKOWYCH ORAZ ICH MIESZANIN NA PLON I SKŁAD CHEMICZNY ŻYCICY WIELOKWIATOWEJ

STANISŁAW BARAN, ELŻBIETA JOLANTA BIELIŃSKA, MAŁGORZATA KAWECKA-RADOMSKA *

ŒRODOWISKA I ZASOBÓW NATURALNYCH

Jakość plonu a równowaga składników pokarmowych w nawożeniu

RSM+S z Puław NAWÓZ XXI WIEKU

Agnieszka Baran*, Czesława Jasiewicz**

PLONOWANIE DZIEWIĘCIU ODMIAN MARCHWI PRZEZNACZONYCH DLA PRZETWÓRSTWA, UPRAWIANYCH W REJONIE WARMII. Wstęp. Materiał i metody

WYKORZYSTANIE ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGO DO EKSTRAKCJI METALI CIĘŻKICH Z GLEBY

II 0,9%; III 20,8% Tabela V.1. Struktura użytków rolnych w województwie zachodniopomorskim (wg stanu na r.)

WPŁYW SUBSTANCJI ORGANICZNEJ NA MOBILNOŚĆ METALI CIĘŻKICH W GLEBIE W DOŚWIADCZENIU MIKROPOLETKOWYM

Adsorpcja wybranych jonów metali ciężkich na biowęglu pochodzącym z komunalnych osadów ściekowych

EFFECT OF ORGANIC SUBSTANCE WITH DIVERSIFIED DECOMPOSITION DEGREE ON CADMIUM AND LEAD UPTAKE BY LETTUCE (LACTUCA SATIVA L.)

Przesiewy zbożami ozimymi i jarymi rzepaku opryskanego herbicydami zawierającymi chlomazon

Katedra Gleboznawstwa i Chemii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach, ul. B. Prusa 14, Siedlce WSTĘP

Ocena zastosowania geokompozytów sorbujących wodę w uprawie miskanta olbrzymiego i traw na podłożach rekultywacyjnych - raport

Bez fosforu w kukurydzy ani rusz!

Transkrypt:

Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 49, 2011 r. Jolanta Kwiatkowska-Malina*, Alina Maciejewska* POBIERANIE METALI CIĘŻKICH PRZEZ ROŚLINY W WARUNKACH ZRÓŻNICOWANEGO ODCZYNU GLEB I ZAWARTOŚCI MATERII ORGANICZNEJ THE UPTAKE OF HEAVY METALS BY PLANTS AT DIFFERENTIATED SOIL REACTION AND CONTENT OF ORGANIC MATTER Słowa kluczowe: materia organiczna, metale ciężkie, gorczyca, kapusta pekińska, współczynnik bioakumulacji. Key words: organic matter, heavy metals, mustard, Chinese cabbage, bio-accumulation index. Organic matter has been considered to preserve a record amount of heavy metals. The experiments were carried out on Haplic Luvisol (WRB) formed from loamy sand in field pots sank into the ground. To the soil a brown coal preparation, the Rekulter was applied in autumn 1999 in the amount of 180, 360 and 720 g per pot. The soil was contaminated with Cd, Pb and Zn. In 2003 a mustard and Chinese cabbage were grown. The content of Zn, Pb and Cd in concentrated (HNO 3 + HClO 4 ) in ratio 4:1 in soil after fourth year of growing plants on contaminated soil not changed significantly in soil with organic matter from brown coal preparation. The content of soluble (EDTA) Zn, Pb and Cd in soil depended on dose of organic matter and was the smallest in soil where the highest dose of the Rekulter was applied. The limiting influence of the Rekulter on uptake of Zn, Pb and Cd by plants was the highest where the highest dose was applied into soil where ph was about 6,0. The bio-accumulation indexes (BI) of Cd, Pb, Zn indicate mobility of Cd, Pb and Zn in soils and their availability to plants. The BI were the smallest where the highest dose of the Rekulter was applied and for all plant s parts. * Dr hab. inż. Jolanta Kwiatkowska-Malina prof. nadzwyczajny PW, prof. dr hab. Alina Maciejewska Katedra Gospodarki Przestrzennej i Nauk o Środowisku Przyrodniczym, Wydział Geodezji i Kartografii, Politechnika Warszawska, Pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa; tel.: 22 234 53 93; e-mail: j.kwiatkowska@gik.pw.edu.pl; a.maciejewska@gik.pw.edu.pl 43

Jolanta Kwiatkowska-Malina, Alina Maciejewska 1. WPROWADZENIE Rośliny są głównym odbiorcą i jednocześnie źródłem metali ciężkich w pożywieniu ludzi i zwierząt, istnieje zatem pilna potrzeba ograniczenia do minimum negatywnego wpływu metali ciężkich na organizmy żywe. Czynniki glebowe mają największy wpływ na zawartość fitodostępnych frakcji metali ciężkich w glebie, a tym samym na poziom akumulacji tych pierwiastków w roślinach [Kabata-Pendias i Pendias 1999, Sady i in. 2000]. Spośród fizykochemicznych właściwości gleby wpływających na ilość fitodostępnych form metali ciężkich decydującą rolę odgrywają: typ gleby, jej skład granulometryczny, zawartość substancji organicznej, właściwości sorpcyjne, odczyn oraz potencjał oksydoredukcyjny. Substancja organiczna występująca w glebie w postaci substancji humusowych oraz wprowadzana do gleby (podłoża) wraz z nawozami naturalnymi, organicznymi i organiczno-mineralnymi, ogranicza ilość form metali ciężkich dostępnych dla roślin [Zaniewicz-Bajkowska 2000, Kwiatkowska i Maciejewska 2005, Kwiatkowska-Malina, Maciejewska 2009]. Substancja organiczna w glebie wpływa na siłę, z jaką jej kwasowość oddziałuje na rozpuszczalność metali ciężkich. Na glebach wzbogaconych w materię organiczną (np. osady ściekowe, torf, komposty, węgiel brunatny) zmniejsza się udział dostępnych dla roślin form metali ciężkich, a tym samym maleje ich toksyczność dla roślin [Wołoszyk i in. 2005, Kwiatkowska 2006, Skłodowski i in. 2006]. Odczyn jest uważany za jeden z głównych czynników wpływających na formę, w jakiej metale ciężkie występują w środowisku glebowym oraz na ich dostępność dla roślin [Kabata-Pendias i Pendias 1999]. Zmniejszenie ph gleby do odczynu lekko kwaśnego i kwaśnego powoduje zwiększenie stężenia w roztworze glebowym dostępnych dla roślin, ruchomych form metali ciężkich, a tym samym podwyższenie wskaźnika ich akumulacji w roślinach. Jest to spowodowane wzrostem rozpuszczalności chemicznych połączeń tych pierwiastków, jak również zmniejszeniem ich absorpcji na koloidach glebowych w warunkach małego ph gleby. Celem pracy była analiza zawartości i pobierania metali ciężkich (Zn, Pb, Cd) przez rośliny (gorczyca, kapusta pekińska) w warunkach zróżnicowanego odczynu gleby i zawartości materii organicznej. 2. MATERIAŁ I METODY Badania prowadzono w wazonach kamionkowych bez dna (umieszczonych w gruncie) o średnicy 40 i wysokości 120 cm, które wypełniono glebą (56 kg) płową właściwą (Haplic Luvisol, WRB), wytworzoną z piasku gliniastego mocnego na glinie lekkiej. W 1999 roku do gleby wprowadzono jednorazowo i wymieszano z całą jej masą, preparat z węgla brunatnego Rekulter, w dawkach 180, 360 i 720 g na wazon, co odpowiadało 5, 10 i 20 t C-org na hektar. Rekulter zawierał w suchej masie 85% węgla brunatnego, 10% torfu niskiego oraz 44

Pobieranie metali ciężkich przez rośliny w warunkach zróżnicowanego odczynu gleb... 4% popiołu z węgla brunatnego. Jednocześnie do gleby wprowadzono metale ciężkie w ilości: cynk 90 mg kg -1 w formie ZnSO 4 7 H 2 O, ołów 60 mg kg -1 w formie Pb(NO 3 ) 2 i kadm 0,8 mg kg -1 w formie Cd(NO 3 ) 4 H 2 O, gleba ta charakteryzowała się podwyższoną zawartością metali ciężkich I stopień [Kabata-Pendias i in. 1993]. W doświadczeniu uprawiano w 2003 roku gorczycę, a następnie kapustę pekińską. Zastosowano średnio następujące dawki składników pokarmowych: N 190, P 46, K 175 kg ha -1. Rośliny po zbiorze zważono (plon świeżej masy roślin), a po wysuszeniu ustalono plon suchej masy. W próbach roślinnych zmineralizawanych w mieszaninie stężonych kwasów (HNO 3 + HClO 4 w stosunku 4:1) oznaczono ogólną zwartość cynku, ołowiu i kadmu metodą ICP. Próbki gleb pobrano po zbiorach roślin z warstwy powierzchniowej (0 20 cm). W próbach glebowych zmineralizawanych w mieszaninie stężonych kwasów HCl + HNO 3 (3:1 + 30% H 2 O 2 ) oznaczono zawartość formy całkowitej cynku, ołowiu i kadmu. Do oznaczenia form bioprzystępnych cynku, ołowiu i kadmu w glebie zastosowano selektywną ekstrakcję za pomocą 0,05 M roztworu EDTA [Ure 1996]. Współczynnik bioakumulacji metali ciężkich (BF) wyznaczono jako stosunek zawartości metali ciężkich w suchej masie roślin i całkowitej zawartości w glebie. 3. WYNIKI I DYSKUSJA Dodatek materii organicznej, w postaci preparatu z węgla brunatnego Rekultera, do gleby korzystnie wpłynął na wzrost plonów gorczycy i kapusty pekińskiej (tab. 1). Tabela 1. Plon gorczycy (łuszczyny i nasiona + łodyga i liście) i kapusty pekińskiej, g wazon -1 Table 1. Yield of mustard (siliques and seeds + stem and straw) and Chinese cabbage, g pot -1 Dawka Rekultera, g wazon -1 Kontrola 0 180 360 720 Odczyn gleby ph KCl Gorczyca Kapusta pekińska świeża masa sucha masa świeża masa sucha masa 6,0 143 90 154 72 5,0 124 74 142 68 4,0 93 66 132 59 6,0 156 102 192 98 5,0 126 80 178 80 4,0 99 72 156 75 6,0 159 103 200 100 5,0 130 94 175 86 4,0 102 80 166 76 6,0 162 104 202 98 5,0 134 90 168 88 4,0 104 88 166 79 45

Jolanta Kwiatkowska-Malina, Alina Maciejewska Największy (162 g) plon świeżej masy łuszczyn i nasion oraz łodyg i liści gorczycy uzyskano po zastosowaniu największej dawki (720 g) Rekultera, na glebie o odczynie lekko kwaśnym. Plon świeżej masy części nadziemnych kapusty pekińskiej również był największy (202 g) w wariancie z największą dawką Rekultera na glebie o odczynie lekko kwaśnym. Zwiększenie plonów wraz z dawką materii organicznej wprowadzonej do gleby w postaci Rekultera wynikało z faktu, że był on źródłem makroelementów (N, P, K, Mg i Ca) oraz mikroelementów dla roślin. Jest to zbieżne z wynikami badań otrzymanymi przez Maciejewską i Kwiatkowską [2001, 2005] oraz Wonga i in. [1999]. Węgiel brunatny (zatem również Rekulter), z uwagi na takie właściwości jak porowatość, wykazuje dużą pojemność sorpcyjną nie tylko w stosunku do wody, ale i do składników pokarmowych. Działa przez to buforująco na odczyn gleby i stężenie składników pokarmowych w roztworze glebowym, stwarzając lepsze warunki dla wegetacji roślin. Korzystny wpływ dodatku materii organicznej do gleby na plonowanie roślin stwierdzono również w badaniach innych autorów [Marcote i in. 2001, Sienkiewicz i in. 2005, Wołoszyk i in. 2005]. Wprowadzenie do gleby materii organicznej w postaci Rekultera wpłynęło na zmniejszenie zawartości cynku, ołowiu i kadmu w gorczycy i kapuście pekińskiej (tab. 2). Zmniejszyła się bioprzystępność metali ciężkich, a zatem ich pobranie przez rośliny, czyli nastąpiło mniejsze zanieczyszczenie pierwszego ogniwa w łańcuchu pokarmowym. Koncentracja metali ciężkich w roślinach w dużym stopniu zależy od gatunku, a nawet odmiany [Tyksiński i Kurdubska 2004, Korzeniowska i Stanisławska-Glubiak 2007]. Różna wrażliwość roślin na kadm i cynk umożliwia selekcję roślin zdolnych do wzrostu w koncentracjach toksycznych dla innych roślin [Baran i Jasiewicz 2009]. Spośród warzyw, najwięcej poobierają te, których częścią jadalną są liście lub korzenie, np. kapusta pekińska, rzodkiewka, sałata czy marchew. Zależność ta znalazła potwierdzenie w otrzymanych wynikach badań. Duże znaczenie dla ograniczenia pobierania metali ciężkich przez warzywa ma zwiększenie ilości materii organicznej w glebach mineralnych. Jest to związane z unieruchamianiem tych pierwiastków przez makromolekularne koloidy organiczne oraz ogólną poprawą właściwości fizykochemicznych gleb, co znalazło odzwierciedlenie również w plonowaniu roślin (tab. 1). Zawartość cynku w gorczycy i kapuście pekińskiej była największa w wariancie bez dodatku Rekultera ( 0 ) natomiast najmniejsza w wariancie z największą dawką Rekultera na glebie o odczynie lekko kwaśnym (tab. 2). Węgiel brunatny, który jest głównym składnikiem (85%) Rekultera, oraz produkty jego humifikacji w glebie mogą tworzyć związki kompleksowe z metalami ciężkimi o różnej trwałości. Największą trwałość wykazują na ogół kompleksy z miedzią i ołowiem, a następnie z niklem, kadmem i cynkiem. Uzyskane wyniki potwierdzają badania innych autorów [Ciećko i in. 2001, Martyniuk i Więckowska 2003], w których dodatek węgla brunatnego powodował zmniejszenie zawartości metali ciężkich w roślinach. Zawartość ołowiu w gorczycy i kapuście pekińskiej była największa w wariancie bez dodatku Rekultera na glebie o odczynie bardzo kwaśnym (tab. 2). W wariancie z największą dawką Rekultera na glebie o odczynie lekko kwaśnym zawartość ołowiu w łuszczynach 46

Pobieranie metali ciężkich przez rośliny w warunkach zróżnicowanego odczynu gleb... i nasionach gorczycy była mniejsza o 45% niż w wariancie kontrolnym. W kapuście pekińskiej spadek ten wynosił ok. 30%. Biorąc pod uwagę wartości krytyczne zawartości ołowiu przyjęte na poziomie 1,0 mg kg -1 s.m. roślin stwierdzono, że tylko nasiona gorczycy z wariantów z największą dawką Rekultera mogą być przeznaczone na cele konsumpcyjne [Kabata-Pendias i in. 1993]. W przypadku kapusty pekińskiej powyższego kryterium nie spełniały rośliny z żadnego wariantu. Tabela 2. Zawartość metali ciężkich w gorczycy i kapuście pekińskiej, mg kg -1 s.m. Table 2. Contents of heavy metals in mustard and Chinese cabbage, mg kg -1 d.m. Dawka Rekultera (g wazon -1 ) Kontrola 0 180 360 720 Odczyn gleby ph KCl Gorczyca Kapusta pekińska łodyga i liście łuszczyny i nasiona Zn Pb Cd Zn Pb Cd Zn Pb Cd 6,0 288 7,27 1,80 191 1,79 0,45 325 8,60 0,91 5,0 355 8,69 1,95 196 1,99 0,78 421 9,90 1,30 4,0 361 9,85 2,42 219 2,24 0,99 553 11,17 1,53 6,0 195 6,22 1,51 197 1,59 0,30 189 6,09 0,91 5,0 224 7,27 1,79 187 1,74 0,45 283 8,17 0,84 4,0 336 8,91 1,94 212 1,91 0,72 296 9,54 0,71 6,0 171 5,68 1,46 163 1,11 0,21 152 5,7 0,27 5,0 235 6,74 1,61 171 1,33 0,43 256 7,1 0,29 4,0 324 7,83 1,87 199 1,41 0,61 391 8,3 0,53 6,0 153 4,43 1,37 149 0,81 0,11 141 2,74 0,11 5,0 169 5,51 1,51 159 0,93 0,41 154 3,93 0,21 4,0 223 6,53 1,75 183 1,37 0,51 222 5,17 0,25 Jednym z najbardziej niebezpiecznych dla środowiska naturalnego metali ciężkich jest kadm. Zawartość tego pierwiastka w gorczycy i kapuście pekińskiej malała pod wpływem materii organicznej z Rekultera (tab. 2). Zawartość kadmu, zarówno w gorczycy, jaki i w kapuście pekińskiej, była najmniejsza w wariancie z największą dawką Rekultera na glebie o odczynie lekko kwaśnym. W wariancie z największą dawką Rekultera na glebie o odczynie lekko kwaśnym zawartość kadmu w łuszczynach i nasionach gorczycy zmniejszyła się o 75% w porównaniu z wariantem kontrolnym. W kapuście pekińskiej spadek ten wynosił ok. 70%. Wartość konsumpcyjną pod względem zawartości (poniżej 0,1 mg kg -1 s.m. roślin) kadmu miały tylko nasiona gorczycy i kapusta pekińska z wariantu z największą dawką Rekultera na glebie o odczynie lekko kwaśnym. Powszechnie przyjmuje się, że nawożenie odgrywa decydującą rolę w kształtowaniu plonów i składu chemicznego roślin [Nardi i in. 2004, Wołoszyk i in. 2005], co potwierdziły otrzymane wyniki badań. Pod względem zawartości cynku, ołowiu i kadmu rośliny uprawiane na glebie o podwyższonej zawartości metali ciężkich z dodatkiem Rekultera w największej dawce miały w większości wariantów przydatność paszową. 47

Jolanta Kwiatkowska-Malina, Alina Maciejewska Wprowadzenie do gleby Rekultera nie wpłynęło istotnie na zawartość form "całkowitych" cynku, ołowiu i kadmu w glebie, zmniejszyła się natomiast zawartość formy bioprzystępnej tych metali (tab. 3.). Tabela 3. Zawartość całkowita i bioprzystępna metali ciężkich w glebie, mg kg -1 s.m. Table 3. Total and bioavailable contents of heavy metals in soil, mg kg -1 d.m. Dawka Rekultera (g wazon -1 ) Kontrola 0 180 360 720 Odczyn Zawartość całkowita" Zawartość bioprzystępna gleby ph KCl cynk ołów kadm cynk ołów kadm 6,0 89,9 50,9 1,09 71,7 37,8 0,53 5,0 81,7 49,0 1,08 72,9 41,3 0,50 4,0 79,5 50,3 1,09 71,5 41,8 0,51 6,0 80,5 37,6 0,79 55,5 24,2 0,45 5,0 78,1 37,1 0,79 54,2 23,1 0,40 4,0 77,2 39,2 0,82 57,2 25,2 0,41 6,0 80,3 35,3 0,79 52,8 27,5 0,45 5,0 83,8 40,2 0,76 56,2 26,3 0,41 4,0 79,3 35,3 0,78 57,3 26,2 0,41 6,0 80,0 37,2 0,80 47,1 24,6 0,38 5,0 77,5 36,6 0,78 49,2 24,1 0,34 4,0 78,2 38,3 0,78 43,2 23,1 0,31 Zawartości form bioprzystępnych cynku, ołowiu i kadmu w glebie z wariantu kontrolnego wynosiły odpowiednio: 71,5 72,9; 37,8 41,8 i 0,50 0,53 mg kg -1 s.m. i stanowiły: 79 89%; 74% 84% oraz 46 49% zawartości całkowitych. W wariantach, w których zastosowano największą dawkę Rekultera zawartości form bioprzystępnych cynku, ołowiu i kadmu w glebie wynosiły odpowiednio: 43,2 47,1; 23,1 24,6 i 0,31 0,38 mg kg -1 s.m. i stanowiły: 55 63%; 60% 66% oraz 40 47% zawartości całkowitych. Wartości współczynników bioakumulacji (BF) poszczególnych metali były zbliżone (tab. 4.). Wartości współczynników BF cynku były najmniejsze po zastosowaniu największej dawki Rekultera i wynosiły w przypadku gorczycy od 1,9 do 4,5 (łodyga i liście) oraz od 1,86 do 2,75 (łuszczyny i nasiona). W przypadku kapusty pekińskiej wartości współczynnika BF cynku były większe i wynosiły 1,76 6,95. Najmniejszą wartość współczynników BF ołowiu, tj. 0,02 (łuszczyny i nasiona gorczycy), 0,12 (łodyga i liście gorczycy) i 0,07 (kapusta pekińska) zanotowano po zastosowaniu największej dawki Rekultera na glebie o odczynie lekko kwaśnym. Natomiast wartość współczynnika BF kadmu po zastosowaniu największej dawki Rekultera wynosiła od 0,12 (łodyga i liście gorczycy) do 0,29 (kapusta pekińska). 48

Pobieranie metali ciężkich przez rośliny w warunkach zróżnicowanego odczynu gleb... Tabela 4. Współczynniki bioakumulacji (BF) Table 4. Bio-accumulation indexes (BI) Dawka Rekultera (g. wazon -1 ) Kontrola 0 180 360 720 Odczyn gleby ph KCl Gorczyca Kapusta pekińska łodyga i liście łuszczyny i nasiona Zn Pb Cd Zn Pb Cd Zn Pb Cd 6,0 3,2 0,14 1,65 2,12 0,03 0,41 3,60 0,17 1,71 5,0 4,3 0,18 1,80 2,40 0,04 0,72 5,15 0,20 2,60 4,0 4,5 0,20 2,22 2,75 0,04 0,91 6,95 0,22 3,00 6,0 2,4 0,16 1,91 2,45 0,04 0,38 2,34 0,16 2,02 5,0 2,9 0,20 2,26 2,39 0,05 0,57 2,36 0,22 2,10 4,0 4,3 0,23 2,36 2,73 0,05 0,87 3,83 0,24 1,73 6,0 2,1 0,16 1,84 2,02 0,03 0,26 1,90 0,16 0,60 5,0 2,8 0,18 2,11 2,04 0,03 0,56 3,05 0,17 0,71 4,0 4,0 0,22 2,39 2,51 0,04 0,78 4,90 0,23 1,29 6,0 1,9 0,12 1,71 1,86 0,02 0,14 1,76 0,07 0,29 5,0 2,2 0,15 1,93 2,05 0,03 0,52 1,99 0,11 0,61 4,0 2,8 0,17 2,24 2,34 0,04 0,65 2,83 0,13 0,81 Objaśnienie: BF stosunek zawartości metali ciężkich w suchej masie roślin i całkowitej zawartości w glebie. 4. WNIOSKI 1. Rekulter preparat z węgla brunatnego ma dużą wartość nawozową wyrażoną plonem roślin. 2. Pod wpływem materii organicznej dodanej do gleby zmniejszyła się bioprzystępność cynku, ołowiu i kadmu, a zatem ich pobranie przez gorczycę i kapustę pekińską. 3. Zawartość cynku, ołowiu i kadmu w gorczycy i kapuście pekińskiej była najmniejsza w wariancie z największą dawką Rekultera na glebie o odczynie lekko kwaśnym. 4. Pod względem zawartości cynku, ołowiu i kadmu gorczyca i kapusta pekińska wykazywała przydatność paszową. PIŚMIENNICTWO Baran A., Jasiewicz Cz. 2009. Toksyczna zawartość cynku i kadmu w glebie dla różnych gatunków roślin. Ochr. Środ. Zasob. Nat. 40: 157 164. 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. The Science of the Total Environment 281, 37 45. Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd. II. PWN, Warszawa. 49

Jolanta Kwiatkowska-Malina, Alina Maciejewska Kabata-Pendias A., Motowicka-Terelak T., Piotrowska M., Terelak H., Witek T. 1993. Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami ciężkimi i siarką. Ramowe wytyczne dla rolnictwa. IUNG, Puławy. KORZENIWSKA J., STANISŁAWSKA-GLUBIAK E. 2007. Reakcja trzech odmian gorczycy białej na skażenie miedzią, cynkiem i niklem. Ochr. Środ. Zasob. Nat. 32: 87 93. Kwiatkowska J. 2006. The effect of organic amendments on the phytoavailability of heavy metals in polluted soil. Ecohydrology & Hydrobiology 6(1 4): 181 186. Kwiatkowska J., Maciejewska A. 2005. Wpływ materii organicznej na plon oraz zawartość i rozmieszczenie metali ciężkich w życie (Secale cereale L.). W: B. Gworek (red.) Obieg pierwiastków w przyrodzie. Monografia. Tom III. IOŚ, Warszawa: 319 322. Kwiatkowska-Malina J., Maciejewska A. 2009. Wpływ materii organicznej na pobieranie metali ciężkich przez rzodkiewkę i facelię. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 40: 217 223. Maciejewska A., Kwiatkowska J. 2001. Wpływ nawozu organiczno-mineralnego z węgla brunatnego na plony i zawartość K, Mg, Ca w roślinach. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 480: 281 289. Maciejewska A., Kwiatkowska J. 2005. Wpływ materii organicznej z różnych źródeł na plon oraz zawartość i rozmieszczenie makroelementów w życie (Seceale cereale L.) Fragmenta Agronomica (22) nr 1 (85): 484 492. Marcote I., Hernandez T., Garcia C., Polo A. 2001. Influence of one or two successive annual applications of organic fertilizers on the enzyme activity of a soil under barley cultivation. Bioresource Technology 79: 147 154. Martyniuk H., Więckowska J. 2003. Adsorption of metal ions on humic AIDS extracted from Brown coals. Fuel Processing Technology 84: 23 36. Nardi S., Morami F., Berti A., Kosoni M., Giardii L. 2004. Soil organic matter properties after 40 years of different use of organic and mineral fertilizers. Europ. J. Agron. 21: 357 367. Sady W., Rożek S., Domagała-Świątkiewicz I. 2000. Biokumulacja kadmu w marchwi w zależności od wybranych właściwości gleb. Zesz. Nauk. AR Kraków 364: 171 173. Skłodowski P., Maciejewska A., Kwiatkowska J. 2006. The effect of organic matter from brown coal on bioavailability of heavy metals in contaminated soils. Soil and Water Pollution Monitoring, Protection and Remediation. NATO Science Series IV. Earth and Environmental Sciences 69: 299 307. Sienkiewicz S., Krzebietke S., Panak H., Czapla J. 2005. Plony jęczmienia jarego i pszenicy jarej w zależności od nawożenia w wieloletnim doświadczeniu polowym. Fragmenta Agronomica (22) nr 1 (85): 244 253. Tyksiński W., Kurdubska J. 2004. Różnice odmianowe w akumulacji kadmu i ołowiu przez rzodkiewkę (Raphanus Sativus L.). Roczniki Akademii rolniczej w Poznaniu 356: 209 215. 50

Pobieranie metali ciężkich przez rośliny w warunkach zróżnicowanego odczynu gleb... Ure A. M. 1996. Single extration schems for soil analysis and related applications. Sc. Total Environ. 178: 3 10. Wołoszyk Cz., Krzywy E., Iżewska A. 2005. Ocena wartości nawozowej kompostów sporządzonych z komunalnego osadu ściekowego w trzyletnim zmianowaniu roślin. Fragmenta Agronomica (22) nr 1 (85): 631 642. Wong J.W.C., Ma K.K., Fang K.M., Cheung C. 1999. Utilization of manure compost of organic farming in Hong Kong. Bioresource Technology 67: 43 46. Zaniewicz-Bajkowska A. 2000. Zależność zawartości kadmu i ołowiu w glebie oraz w korzeniach buraka ćwikłowego od nawożenia organicznego i wapnowania. Ann. UMCS Sectio EEE Hort. 8 (Supp.): 123 128. 51