Ocena zawartości metali ciężkich w soczewicy jadalnej (Lens culinaris Medik.) uprawianej w warunkach gleb zanieczyszczonych chemicznie

Jacek Antonkiewicz , Czesława Jasiewicz

Abstract

Crop yield is an important but not the only aspect of the assessment of modern agricultural production. The quantity of obtained biomass should be strictly correlated with its quality. The issue is particularly important in the case of soils polluted with heavy metals. Abandoning cultivation in the contaminated soils is a mistake. Such soils turn into a wasteland posing hazards for the underground waters and watercourses. In such conditions a proper selection of plant species considering soil levels of heavy metals and the crop sensitivity to soil contamination is extremely important, as well as the direction and possibility of utilization of the produced biomass. Due to small soil requirements and high dietary value of lentil (Lens culinaris M E D I K . ) seeds, expanding this plant cultivation seems justified in Poland. The investigations focussed on the assessment of the degree to which of Cd, Pb, Ni, C u and Zn accumulate in lentil (Lens culinaris M E D I K . ) depending on the soil level of contamination with heavy metals. The Studies were conducted as pot experiment with a design comprising 5 treatments (each in 4 replications): control (without heavy metals) and 4 treatments receiving increasing doses of heavy metals. Heavy metals were applied as water solutions of the following salts: 3 CdS04-8 H2O, CuS04-5 H.O, NiS04-7 H2O, Pb(N03) 2 and ZNS04-7 H2O. The experiment was conducted'on mineral soil with granulometric composition of clayey silt. The highest levels of soil contamination with heavy metals were as follows: 8 mg Cd-kg-', 120 mg Pb-kg-i, 40 mg Ni-kg-', 80 mg Cu-kg-' and 400 mg Zn-kg-' soil D M . Lentil {Lens culinaris M E D I K . ) growing period was 58 days. After harvesting the amounts of top part and root yields were determined, the plant samples were dry mineralized in muffle furnace at 450°C and Cd, Pb, Ni, Cu and Zn concentrations were determined by the I C P method. The yield of lentils {Lens culinaris M E D I K . ) in the tested combinations revealed a significant dependence on the level of soil contamination with heavy metals. A decline in yields (top parts and roots) of lentil {Lens culinaris M E D I K . ), as compared with the control, depended on the treatment and ranged between 18.57% and 44.64%. Lentil concentrations of Cd, Pb, Ni, Cu and Zn depended on the level of soil contamination with heavy metals and ranged as follows: 1.77-47.87 mg Cd; 2.50-19.53 rag Pb; 4.22-189.37 mg Ni; 2.96-18.60 mg Cu and 112.09-1403.40 mg Zn-kg' soil D M . The contents of the above mentioned elements depended also on the indicator part of individual plants. The greatest concentrations of Cd and Ni were detected in the top parts, whereas the most of Pb, Cu and Z n was registered in the lentil roots.
Author Jacek Antonkiewicz (FoAaE / DoAaECh)
Jacek Antonkiewicz,,
- Department of Agricultural and Environmental Chemistry
, Czesława Jasiewicz (FoAE / DoAaECh)
Czesława Jasiewicz,,
- Department of Agricultural and Environmental Chemistry
Other language title versionsAssessment of heavy metal contents in Lens culinaris Medik.cultivated in the chemically contaminated soils
Journal seriesZeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, ISSN 0084-5477, e-ISSN 2543-9871, (0 pkt)
Issue year2003
No493
Pages23-29
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishsoczewica, plon, indeks tolerancji, zawartość, metale ciężkie
Keywords in Englishlentil, yield, tolerance index, content, heavy metals
Abstract in PolishW ocenie warunków produkcji współczesnego rolnictwa wielkość plonów roślin jest czynnikiem istotnym, ale nie jedynym. Ilość uzyskiwanej biomasy powinna ściśle korelować z jej jakością|. Zagadnienie to jest szczególnie istotne w warunkach gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Błędem jest niestosowanie na glebie zanieczyszczonej żadnej uprawy roślin. Wówczas taka gleba staje się nieużytkiem, stanowiącym zagrożenie dla wód podziemnych i cieków wodnych. W takich warunkach niezmiernie istotny jest dobór odpowiednich gatunków roślin, uwzględniający poziom i wrażliwość na zanieczyszczenia gleby, a także kierunek i możliwość utylizacji pozyskanej biomasy. Ze względu na małe wymagania glebowe i dużej wartość dietetyczną nasion soczewicy jadalnej istnieje celowość rozszerzenia jej uprawy w naszym kraju. Celem badań była ocena stopnia akumulacji Cd, Pb, Ni, C u i Z n w soczewicy jadalnej w zależności od poziomu zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi. Badania przeprowadzono w warunkach doświadczenia wazonowego. Schemat doświadczenia obejmował 5 obiektów (każdy w czterech powtórzeniach): obiekt kontrolny (bez dodatku metali ciężkich) i 4 obiekty zawierające wzrastające dawki metali ciężkich. Metale ciężkie zastosowano w formie wodnych roztworów soli: 3CdS04-8 H p , CuSO^-S H p , NiS04-7 H p , Pb(N03)2 i ZnSO^-? H p . Do doświadczenia wykorzystano glebę mineralną o składzie granulometrycznym pyłu ilastego. Najwyższy poziom zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi wynosił: Cd - 8 mg-kg-i; Pb - 120 mg-kg-'; Ni - 40 mg-kg-'; Cu - 80 mg-kg-'; Zn - 400mg-kg-' s.m. gleby. Okres wegetacji soczewicy jadalnej wynosił 58 dni. Po zebraniu roślin określono wielkość plonu części nadziemnych i korzeni. Następnie próbki roślin poddano mineralizacji na sucho w piecu muflowym w temp. 450°C. Zawartość Cd, Pb, Ni, Cu i Zn oznaczono metodą ICP (Inductively Coupled Plasma). Plon soczewicy jadalnej w badanych kombinacjach doświadczenia wykazywał istotną zależność od poziomu zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi. Obniżenie plonu (części nadziemnych i korzeni) soczewicy w odniesieniu do obiektu kontrolnego w zależności od obiektu mieściło się od 18,57% do 44,64%. Zawartość Cd, Pb, Ni, C u i Z n w soczewicy zależała od poziomu zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi i wahała się w granicach: 1,77-47,87 mg Cd; 2,50-19,53 mg Pb; 4,22-189,37 mg Ni; 2,96-18,60 mg Cu; 112,09-1403,40 mg Zn-kg-' s.m. Zawartość wyżej wymienionych pierwiastków zależała także od części wskaźnikowej badanej rośliny. Największe ilości Cd i Ni zarejestrowano w częściach nadziemnych, a Pb, Cu i Z n w korzeniach soczewicy.
Languagepl polski
Score (nominal)0
Score sourcejournalList
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?