Badania nad możliwością ograniczenia pobierania kadmu przez rośliny z gleb zanieczyszczonych tym metalem

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XLVII NR 3/4 WARSZAWA 1996: 31-39

E U G E N IU S Z G O R L A C H , F L O R IA N G A M B U Ś

BAD A NIA NAD MOŻLIWOŚCIĄ OGRANICZENIA

POBIERANIA KADMU PRZEZ ROŚLINY Z GLEB

ZANIECZYSZCZONYCH TYM METALEM

W S T Ę P

Z an ie czy szc zen ie gleb k ad m em je s t zjaw iskiem n iepożądanym zarów no z punktu w idze nia biologicznego, ja k i ekologicznego. Ze w zględu na tw orzenie trw ałych połączeń m ineralnych i organicznych, w iększa część kadm u p o c h o d z e ­ nia a ntropoge niczne go grom adzi się w wierzchniej w arstw ie gleby [A driano 1986, K abata-P endias 1993, Tiller 1989]. D uża stabilność tych połączeń p o w oduje, że ocz yszcz enie gleby z nadm iaru kadm u je s t praktycznie niem ożliw e. D latego p o d e jm o w a n e są próby łagodze nia skutków znacznej koncentracji kadm u w glebie za p o m o c ą p e w n y ch zabiegów , m.in. antropogenicznych. P o d sta w ą tych prób są w yniki badań w skazujące, że w miarę wzrostu pH oraz zawartości materii o rg a ­ nicznej i fosforanów , zw iększa się zdolność gleby do sorpcji k adm u, a tym sa m y m zm n iejsza się j e g o przysw ajalność dla roślin [Brüm m er, H erm s 1983; Gerritse, van Driel 1984; G o d a c h , G a m b u ś 1991; Herm s, B rü m m e r 1984; P elzer 1987].

O d kilkunastu j u ż lat w zrasta zainteresow anie w ykorz ystaniem zeolitów n a tu ­ ralnych i syntetycznych w ochronie środow iska [W ieser 1991]. Ostatnio G w o re k [1993] o p u b likow ała obszerną pracę dotyczącą w pływ u zeolitów syntetycznych na unieru c h am ian ie kadm u i innych metali ciężkich w glebie. N a p o dstaw ie w y k o n a n y c h ek sp e ry m en tó w autorka dochodzi do w niosku, że od p o w ied n io u fo rm o w a n e zeolity nie tylko obniżają akum ulację metali ciężkich w roślinach u p ra w ian y ch na glebach zanieczyszczonych tymi pierw iastkam i, ale w każdej chwili m o g ą być usunięte z gleby w raz z za sorbow anym i m etalam i ciężkimi.

C elem niniejszych badań było poró w n a n ie działania w ęglanu wapnia, ob o rn ik a bydlęcego, słom y pszenicznej, w ęgla brunatnego i zeolitu naturalnego (tab. 1) na

p obiera nie k adm u przez rośliny na glebie z naturalną zaw artością tego m etalu i na glebie sztucznie nim zanieczyszczonej.

32 E. G o d a c h, F. G am biiś

M ATERIAŁY I M ETODY

B adania w y k ona no w w arunkach dw uletniego d o św iadczenia w azon o w eg o . Do d o św iad c zen ia użyto gleby brunatnej w yługow anej ornej z poziom u A o pH w KC1 = 4 , 0 i składzie g ra nulom e trycznym gliny lekkiej pylastej. B adany poziom zaw iera 10% iłu koloidalnego (cząstki <0,002 m m ) i 1,23% C -organicznego, p o jem n o ść sorpcyjna (T) w ynosiła 9,2 mm ol (+)/100 g, kw a so w o ść hydrolityczna

6, i m m o l / 100 g, a ogólna zawartość Cd = 1,1 m g/kg p.s.m.

S ch em at d o św iadc zenia o b ejm ow ał 6 obiektów, a w obrębie każdego obiektu dw a warianty:

a) gleba z naturalną zaw artością Cd - wariant 0 i

b) gleba sztucznie zanieczyszczona: 3 m g C d/kg w formie 3 C d S O , • 8 H-,0 -

w ariant Cd (tab. 2). W ęglan w apnia zastosow ano w daw ce w edług 1 Hh, obo~rnik i węgiel brunatny w ilości 1 / 2 zawartości materii organicznej w glebie, a zeolit w

ilości 1/2 zawartości iłu koloidalnego. Dla uproszczenia m ianem zeolitu n atural­ nego określa się w tej pracy kopalinę, w której około 35% objętościow ych skały stanowi klinoptilolit, a pozostałość głów nie m ontmorylonit. S zcz eg ó ło w ą chara- kterytykę tego materiału m ożna znaleźć w pracy W iesera [1991]. W tabeli 1 podano charakterystykę ch em iczną obornika, słomy, w ęgla brunatnego i zeolitu. W ęgiel brunatny pochodził z kopalni w Koninie, a zeolit ze złoża W sch o d n ic h K arpat fliszowych. Świeży obornik bydlęcy został pocięty, słom a pszeniczna zm ielona, a węgiel brunatny i zeolit dokładnie roztarte przed w ym iesza n iem z glebą.

D ośw iad c zen ie p rzeprow adzono w czterech pow tórzeniach w w a zonach p la ­ stikow ych napełnionych 3 kg pow ietrznie suchej gleby. Z godnie ze schem atem d o św iad c zen ia C a C O v obornik, słomę, węgiel brunatny i zeolit oraz siarczan kadm u w y m iesza n o z całą m asą gleby w wazonie. R oślinam i testow ym i były słonecznik odm iany W n ijm k 8883 i rzodkiew oleista odm iany Tetra P ozn ań sk a ja k o roślina następcza. Pod słonecznik stosow ano następujące naw ożenie: 0,6 g N, 0,15 g P i 0,6 g К na w azon w formie N H ^ N 0 3, K H2P 04 i KC1. W obiektach

z obornikiem i słom ą d aw kę N, P i К p om niejszono o 50~% ich ilości w noszonyc h z o bornikiem i słomą. D o św iadczenie założono 27 m aja 1993 roku. S łonecznik w ysiano 3 czerwca, zebrano 26 lipca. W 1994 roku prześledzono następcze działanie zastosow anych m ateriałów. G lebę w w azonach naw ieziono N, P i К w

T A B E L A 1. Charakterystyka ch em ic zn a materiałów uż ytych w do ś w ia d czen iu [%\ T A B L E 1. C h em ic al characteristics o f materials used in experim ent [%] Materiał Material Su ch a masa Dry mass Materia organiczna Organic matter N P К Obornik by d lęc y Cattle manure 15,7 12,1 0,27 0,07 0,39

S ło m a psze niczn a W he at straw 93 ,7 89 ,2 0,5 7 0 , 1 0 0,83 W ę g ie l brunatny B row n coal 88 ,7 77,2 0,37 0,01 0.01 Ze olit naturalny Natural zeolite 94,7 0,45 0,05 0,03 0 ,8 2

P obiera n ie kadm u p rze z rośliny 33 T A B E L A 2. Plon suchej masy sł oneczn ik a i rzodkwi (roślina następcza) [g /w azon]

T A B L E 2. Y ield o f dry mass o f su nflow er and radish (the after crop) [g/pot] Obiekt Object Wariant Variant Sł on ec zn ik - S u nflow er R z o d k ie w - Radish czę śc i nadz. tops korzenie roots częśc i nadz. tops korzen ie roots 1. Kontrola 0 16,3 1,5 17,4 2,5 Control Cd 14,6 1,4 17,0 2,3 2. С аС Оз 0 18,1 2,6 20,8 2,5 Cd 15,6 2,3 2 1,2 2,4 3. Obornik 0 37,6 3,3 23,6 3,3 Farmyard manure Cd 36,5 3,1 23,2 3,1 4. S ło m a 0 22,8 2,2 22,4 3,0 Straw Cd 21,6 2,4 22,5 3,5 5. W ę g ie l brunatny 0 22,4 2,1 22,1 3,3 B ro w n coal Cd 20^8 2,0 2 L 5 3,1 6 Zeolit 0 22,5 2,1 2 4 ,4 2,8 Z eoli te Cd 20,5 2,1 22,3 2,8 N I R - L S D (P = 0 ,0 5 ) 2,5 0,5 2,1 0,5

ilości takiej samej, ja k pod słonecznik. W obiektach z obornikiem i słom ą daw k ę N zm n iejszo n o o 25% ilości zawartej w tych naw ozach. R zo d k iew oleistą w ysiano 9 maja, zebrano 23 czerwca. W czasie wegetacji słonecznika i rzodkw i rośliny po d le w a n o w odą redestylow aną, utrzym ując w ilgotność gleby na pozio m ie 50% m aksym alnej pojem ności wodnej. Po zbiorze słonecznika i rzodkw i po b ra n o próbki gleby. W próbkach glebow ych po zbiorze słonecznika o zn a czo n o p H i za w artość C -organicznego, a w próbkach po zbiorze rzodkwi pH, zaw artość C -orga nic znego, kationow ą pojem ność sorpcyjną oraz ogólny i łatw o w y m ie n n y kadm .

S kład g ra nulom e tryczny gleb oznaczono m etodą B o u y o u c o s a - C a s a g ra n d e ’ a w m odyfikacji P rószyńskiego, C -organiczny m etodą Tiurina, p H w roz tw orze 1 m o l / d n r KC1 m etodą potencjom etryczną, kw aso w o ść h y d rolityczną m eto d ą K appena, a sum ę w ym ien n y ch kationów w w yciągu octanu am onu. P o je m n o ść sorpcyjną (7) określono z kw asow ości hydrolitycznej i sum y w y m ie n n y c h k a tio ­ nów z a sad o w y ch (C a2+, M g 2+, K + i N a +). O gólną zaw artość C d w glebie o z n a ­ czono w ekstrakcie uzy sk a n y m po traw ieniu próbki glebowej z m iesza n in ą 65% H N 03 i 70% H C 1 04 na wrzącej łaźni wodnej, a zaw artość łatw o w y m ie n n e g o C d w ekstrakcie 0,01 m o l/d m3 C a C l2 [N ovozam sky i in. 1993]. P lon suchej m asy

części n a d z ie m n y ch i korzeni roślin określono po w ysuszeniu zeb ran e g o m ateriału w suszarce w tem peraturze 6 5 -7 0 ° C . Z aw artość C d w m ateriale ro ślinnym po m ineralizacji na m okro oznaczono, podobnie ja k w ekstraktach g lebow ych, te c h ­ niką p ło m ie n io w ą A S A z korekcją tła za p o m o c ą lam py deuterow ej.

WYNIKI I DYSK USJA

S ztuczne zanie czysz cze nie gleby 3 m g C d/kg nie m iało istotnego w p ły w u na p lo n o w a n ie obu roślin testow ych (tab. 2). W przypadku słonecznika (pierwszej rośliny w dośw iadczeniu) najbardziej zw iększyło plon zasto so w an ie obornika.

34

,

Jeśli plon na obiekcie kontrolnym przyjąć za 100, to plon suchej m asy części n ad z ie m n y ch w obiekcie z obornikiem w w ariancie z naturalną zaw artością kadm u w y ra ża się liczbą 231, a w w ariancie ze sztucznym za n ieczyszczeniem gleby ka d m e m liczbą 250. O dpow ie d n ie wartości dla korzeni w ynoszą 220 i 221. S pośród badanych w ariantów dośw iadczenia najsłabiej na plonow anie słon ecz n i­ ka d ziałało w a p n o w an ie zw iększające pH gleby z 4,0 do 5,8. W z rost plonu części n a d z ie m n y ch słonecznika w stosunku do kontroli mieści się w granicach p rz e d z ia ­ łu ufności. W a p n o w a n ie spo w o d o w a ło jedynie niewielki, ale istotny wzrost plonu korzeni. N ieco lepiej niż w a pnow anie działały na plonow anie słonecznika p o z o ­ stałe warianty bez w iększych różnic m iędzy sobą (rys. 1 ).

N a p lo n o w an ie rzodkwi oleistej (następna roślina w dośw iadczeniu) w pływ w a p n o w a n ia w odniesieniu do części nadziem nych był pod w zględem s tatystycz­ nym istotny, ale w porów naniu z innymi materiałami najm niejszy. D ziałanie obornika, słomy, węgla brunatnego i zcolitu było mniej więcej je d n a k o w e i p o w o d o w a ło wzrost sum y plonu części nadziem nych i korzeni o 2 8 -3 5 % .

Jak w idać z tabeli 3, sztuczne zanieczyszczenie gleby kad m em znacznie zw ię k szy ło zaw artość tego m etalu w obu roślinach testowych. U słonecznika w zrost zaw artości C d jest znacznie większy w korzeniach (średnio 5,3-krotnie) niż w częściach n adz ie m nych (średnio 3,8-krotnie). N atom iast u rzodkwi sztuczne zanie czy sz cze n ie gleby k adm em sp ow odow a ło prawie j e d n a k o w y wzrost z a w a r­ tości tego pierw iastka w częściach nadziem nych i korzeniach. O dpo w ie d n ie

S ło n e c z n ik R z o d k ie w S u n flo w e r R a d is h

K on trola СаСОз O b o r n i k S ł o m a W ę g i e l br. Z e o l i t C o n t r o l F Y M Straw B row n c o a l Z e o l i t e

Rys. 1. Pobranie Cd przez słonecznik i rzodkiew na glebie z naturalną zawartością i sztucznie zanie­ czyszczonej kadmem w liczbach względnych (kontrola = 100)

Fig. 1. The uptake o f cadmium by sunflower and radish on the soil with natural content and artifically polluted with cadmium in relative numbers (control = 100)

P obiera n ie ka d m u p rzez rośliny 3 5

średnie zawartości wynoszą: 3,9 i 4,1. N ależy zaznaczyć, że zaw arto ść C d w słoneczniku zaró w n o na glebie z naturalną j e g o zaw artością, ja k i w w a riancie z g lebą sztucznie za nie czysz czoną kad m em kształtuje się na znacznie w y ż sz y m p o zio m ie niż w rzodkwi będącej rośliną następczą.

D la w y ra źniejsze go zróżnicow a nia działania poszc zeg ó ln y ch m ateria łó w na p obiera n ie kadm u przez rośliny w dośw iadczeniu użyto celow o gleby silnie kw aśnej. Jak w iad o m o z licznych badań [B rüm m er. H erm s 1983; G erritse, van Driel 1984; G orlach, C uryło 1990], kw aśny odczyn gleby sprzyja pobieraniu tego m etalu p rzez rośliny. R ów n ież dobór roślin testow ych został do k o n an y pod tym kątem . Z a ró w n o słonecznik, ja k i rzodkiew oleista należą do grupy roślin c h a ra ­ kteryzujących się zdolnością do akum ulacji dużych ilości kadm u [G orlach 1994]. W a p n o w a n ie je s t zabiegiem najczęściej zalecanym w celu zm n iejsze n ia bio- p rzysw ajalności kadm u [Adriano 1986; Przem eck, van H irsc hheydt 1987]. Z punktu w idze nia bioprzysw ajalności w ażna jest też obecność w glebie materii organicznej. Z badań H e rm sa i B rü m m era [1984] wynika, że dodanie do gleby materii organicznej obojętnej biologicznie i chem icznie (np. torfu) zw ię k s z a jej zdolność do w iązania metali ciężkich. N atom iast zastosow anie substancji o rg a n i­ cznej ulegającej łatw o rozkładowi m oże zw iększyć rozpuszczalność tych metali i ich dostępność dla roślin. W naszych w cześniejszych bada nia ch [G o d a ch , G a m b u ś 1991] w pro w ad ze n ie do gleby torfu zm niejszało p rz y sw ajaln o ść dla roślin kadm u, miedzi i ołowiu nawet w w iększym stopniu niż w a pnow anie.

W w a ru n k ach om aw ian e g o eksperym entu najsilniej ograniczało p rz y s w a ja l­ ność dla roślin kadm u, jeśli uwzględni się jeg o koncentrację w roślinach, za s to ­ sow anie obornika. Nieco słabiej działało w apnow anie, dalsze m iejsca zajm u ją słoma, węgiel brunatny i zeolit naturalny (tab. 3). Inaczej ta kolejność układa się w odniesieniu do ilości kadm u pobranego przez rośliny z w azonu (tab. 4). Ze w zględu na bardzo duży w zrost plonu w wyniku zastosow ania obornika, a w zw iązku z tym i pobrania kadm u z plonem - w a p n o w an ie okazało się bardziej efe k ty w n e w h am o w a n iu fitoprzysw ajalności Cd niż obornik. Jeśli przyjąć

pobra-T A B E L A 3. Zaw artość Cd w suchej masie słoneczn ik a i rzodkwi [mg/kg] T A B L E 3. Content o f Cd in dry mass o f su nflow er and radish [mg/kg ] Obiekt Wariant Słonec zn ik - Su nflow er R zo d k ie w - Radish Object Variant części nacfz^ korzenie czę śc i nadz. korzenie

tops roots tops roots

1. Kontrola 0 24,8 31,1 13,1 6,2 Control Cd 87,5 143,4 46,1 2 8 , 4 2. СаС Оз 0 4,9 9,6 5,2 4,0 Cd 22,9 62 ,9 14,4 15,2 3. Obornik 0 5,3 7,3 4,8 3,1 Farmyard manure Cd 17,5 34,3 17,5 12,5 4. S ło m a 0 10,6 12,6 5,9 3,9 Straw Cd 4 4 ,0 71,1 29,5 16,5 5. W ę g ie l brunatny 0 10,2 14,5 8,0 4, 7 B r o w n coal Cd 36,7 6 7,7 35,5 18,6 6. Zeolit 0 13,1 13,9 8,2 4,5 Z eoli te Cd 4 7,6 7 9 ,2 33,3 19,8

3 6 E. G orlach, F. G am bits

nie kadm u przez obie rośliny testo ­ we za 1 0 0, to pobranie tego m etalu

na glebie sztucznie za n ie c z y s z c z o ­ nej w yraża się dla C a C 03 liczbą 36, dla obornika liczbą 51, dla słom y liczbą 79, dla w ęgla brunatnego li­ czbą 74, a dla zeolitu liczbą 83. O dpow ie d n ie wartości w glebie z naturalną zaw artością kadm u w y ­ noszą: 33, 50, 60, 65 i 77.

P o ró w n y w a n e w d o ś w ia d c z e ­ niu czynniki osłabiające pobieranie kadm u przez rośliny zm ieniły z g o ­ dnie z oczekiw aniam i w łaściw ości gleby, k tóre m o g ły w p ły n ą ć na przysw ajalność dla roślin tego m e ­ talu (tab. 5). Z m iany te zaznaczyły się zarów no w w ynikac h analizy gleby pobranej po p ierw szym , j a k i po drugim roku dośw iadczenia.

Z astosow a nie w ęglanu w apnia w daw ce w edług 1 Hh zw iększyło w yjściow e pH gleby o ponad 1,5 je d n o s tk i i różnica ta u trzym yw a ła się rów nież w drugim roku dośw iadczenia. W p ły w dodatku obornika, słom y pszenicznej i węgla brunatnego na zaw artość C -o rg a n ic zn eg o w glebie był niejednakow y. W w arunkach dośw iad c zen ia w a z o ­ n o w e g o sprzyjających mineralizacji zm ielona słom a pszeniczna, a szczególnie bardziej aktyw ny biologicznie i chem icznie obornik, podlegały szybkiem u ro z ­ kładow i. Z aw arto ść C -organicznego w glebie z dodatkiem tych m ateriałów po dw u latach d o św iad c zen ia była tylko o 0 , 1 -0,2% w yższa od stwierdzonej w obiekcie kontrolnym . R o zdrobniony węgiel brunatny zastosow any w tej samej d aw ce co słom a i obornik, pozostaw ał w większości w glebie je s z c z e po zbiorze rzodkw i oleistej (drugi rok dośw iadczenia). N atom iast zastąpienie 5% m asy użytej w d o św iad c zen iu gleby naturalnym zeolitem zw iększyło jej po jem n o ść sorpcyjną o około 2 m m o l( + ) / 1 0 0 g.

Z n a c z n e zróżn ico w a n ie badanych cech gleby nie m iało w iększego w pły w u na ilość ek stra h o w a n e g o kadm u za p o m o cą rozcieńczonego roztw oru C a C l9. R o z ­ tw ó r ten roz puszcz ał około p ołow ę zaw artego w glebie kadm u z a rów no w p rz y ­ padku naturalnej je g o zawartości, ja k i w glebie sztucznie zanieczyszczonej tym m etalem . Jedynie p o d w y ż sz o n a koncentracja kationów C a 2+ i w yższe pH w glebie zw ap n o w an e j w yraźnie osłabiły w ydajność ekstrakcji użytego roztw oru chlorku wapnia. P obranie C d przez rośliny było stosunkow o niew ielkie w p o r ó w ­ naniu z o gólną je g o ilością w glebie, stąd nie obserw uje się w y raźniejszego spadku j e g o ogólnej zaw artości w glebie po zakończeniu dośw iadczenia. P rzy c zy n ić się do tego m ogły rów nie ż p ew n e ilości kadm u w no szo n e do gleby ze stosow anym i m ateriałam i i naw ozam i.

T A B E L A 4. Pobranie kadmu przez sł oneczn ik i rzod kiew [m g/w azon ]

T A B L E 4. T h e uptake o f cadm ium by su nflower and radish [mg/pot]

Obiekt W a ­ S ł o n e ­ R z o d ­ Razem Object riant cznik kiew Total

Var­ S u n ­ Radish iant flow er 1. Kontrola 0 451 243 694 Control Cd 1478 849 2 327 2. С аС Оз 0 114 118 232 Cd 502 34 2 84 4 3. Obornik 0 223 123 346 Manure Cd 745 4 4 5 1190 4. S ło m a 0 269 144 413 Straw Cd 1 121 721 1842 5. W ę g ie l 0 259 192 451 brunatny B ro w n Cd 899 821 1720 coal 6 Zeolit 0 3 2 4 213 53 7 Z eoli te Cd 1139 79 8 1937

P o b iera n ie ka dm u przez, rośliny 3 7 T A B E L A 5. Niektóre w ła ś c iw o ś c i gleby po zbiorze słoneczn ik a i rzodkwi

T A B L E 5. S o m e properties o f soil after harvest o f su nflow er and radish

Obiekt W a ­ riant V a ­ riant Słon eczn ik - Su nflow er pH C-org KCl [%] R zod k ie w - Radish Object pH KCl C-org. [%] T -C E C [mmol ( + ) / 1 0 0 g ] Cd [mg/kg] og ó ln y ekstr. C a C b total extr. C a C b 1. Kontrola 0 4,1 1,18 3,9 1,25 9,8 1,11 0,5 2 Control Cd 4,1 1,22 4,0 1,12 9,9 4,0 3 2,1 3 2. СаС Оз 0 5,7 1,25 5,7 1,17 10,9 1,18 0,09 Cd 5,8 1,22 5,8 1,22 11,7 4,2 9 0 ,3 4 3. Obornik 0 4,3 L43 4,1 L36 10,5 1,22 0 ,5 0 Manure Cd 4,3 1,46 4,1 1,30 10,7 4,23 2,0 8 4. S ło m a 0 4,2 1,49 4,0 1,37 9,9 1,12 0,59 Straw Cd 4,2 1,51 4,0 1,42 10,1 4,08 2, 19 5. W ę g ie l 0 4,2 1,72 4,1 1,61 11,6 1,23 0 ,5 0 brunatny B ro w n coal Cd 4,2 1,87 4,1 1,71 11,6 4,28 1 , 6 4 6. Zeolit 0 4,1 1,23 4,0 1,20 11,5 1,04 0,53 Z eoli te Cd 4,1 1,28 4 ,0 1,30 12,0 4 , 1 6 2,19

W NIOSKI

1. W w arunkach dw uletniego dośw iadczenia w a zo n o w eg o ze słonecznikiem i rz o d k w ią oleistą j a k o rośliną następczą, p rz eprow a dzonego na glebie z naturalną zaw arto śc ią kadm u i na glebie sztucznie zanieczyszczonej tym m etalem , najb ar­ dziej ograniczyły bioprzysw ajalność kadm u w ap n o w an ie gleby i zasto so w an ie obornika. D alsze m iejsca pod tym w z glę dem zajm ują słoma, węgiel brunatny i naiuralny zeolit.

2. W p ły w w a p n o w a n ia oraz zastosow ania obornika, słomy, w ę g la b runatnego i zeolitu na zm niejszenie pobrania kadm u przez rośliny w yrażone w liczbach w z g lę d n y ch był praw ie j e d n a k o w y na glebie z naturalną zaw artością kadm u i na glebie sztucznie zanieczyszczonej tym metalem . Jeśli przyjąć po b ra n ie kad m u przez obie rośliny testowe w kontroli za 1 0 0, to je g o pobranie na glebie z naturalną z a w artośc ią tego metalu w yraża się dla w a p n o w an ia liczbą 33, dla o bornika liczbą 50, dla słom y liczbą 60, dla w ęgla brunatnego liczbą 65 i dla zeolitu liczbą 77. O d p o w ie d n ie wartości na glebie sztucznie zanieczyszczonej k a d m e m wynoszą: 3 6 , 5 1 , 7 9 , 74 i 83.

3. Z aw arto ść kadm u w glebie w form ie łatwo wym iennej ekstrahow anej 0,01 M C a C l2 po zakończeniu d o św iadczenia zależała od pH gleby. Najm niej tej form y k adm u stw ierdzono w obiekcie z w ap n o w an iem (pH gleby 5 , 7 - 5 ,8), n atom iast w po zostałyc h obiektach, w tym i w kontroli, o pH gleby od 3,9 do 4,1 j e g o ilość kształtow ała się na znacznie w y ż sz y m i j e d n a k o w y m poziom ie.

LITERATURA

A d ria n o D.C., 1986: Trace elements in the lerriestrial environment. Springer Verlag, N ew York: 1 1 0- 1 2 1.

3 8 E. G orkich, F. G am bits

B rü m m er G ., H erm s U., 1983: Influence o f soil reaction and organic matter on the solubility o f heavy metals in soils. (In:) B. Ulrich und J. Pankralh (cds.): Effects of accumulation o f air pollulienls in forest ecosystems: 223-243, D. Rcidel Publishing Company.

G erritse R .G ., V an D riel W., 1984: The relationship between adsorption o f trace metals, organic mallei', and pH in temperate soils. J. Environ. Qual. 13/12: 157-204.

G orlach E.. 1994: Phytoavailability o f heavy metals as affected by liming and plant species. Pol. ./. Soil Sei. 27, 1: 59 -6 7 .

G orlach E., C u r y ło T .. 1990: Comparison o f the effect o f soil pH on the uptake heavy metals by various plant species. Acta Agr. cl Silv., ser. Ayr. 29: 83 -92.

G orlach E., (Jam bu s F., 1991: The effect of pH, organic matter and phosphorus fertilizer on the phyloav'ailability o f heavy metals. Pol. ./. Soil Sei. 24, 2: 199-204.

(»w orek В., 1993: Wpływ zeolilów na zmniejszenie akumulacji metali ciężkich w roślinach uprawianych na glebach zanieczyszczonych. Wyd. SGGW, Warszawa, 1-72.

H erm s U., B rü m m er ( i.. 1984: Einflussgrössen der Schwermelallöslichkeit und -bindiing in Böden. / . PJianzenernärhr. Bodenk. 147: 4 0 0 -4 2 4 .

K a b a ta -P en d ia s A., 1993: Behavioural properties of trace metals in soil. Apf)licd Geochemistry. Suppl. Issue No, 2: 3- 9.

N o v o za m sk y I., L exn w n d T h .M ., H ouba V .J.G ., 1993: Л single extraction procedure o f soil for evaluation o f uptake of some heavy metals by plants. Int. J. Environ. Anal. ('hem. 51: 4 7 -5 8 . P elzer J., 1987: Mobilität von Blei. Cadmium und Nickel iin Boden. Mat.Koll. IPE Schwermetalle in

der Umwelt, 2, Jena: 30-35 .

P rzem eck E., H irschh eyd t A., 1987: Effects of refuse compost on the plant availability of (\1, Cu. Ni. Pb and Zn in contaminated soils. Agricultural Waste Management and En\ironmenla! Protection. 4th Int. Symp. of CIHC. Braunschweig. FRO Proc. I (ed. by E. Welle and I. Szaboks): 4 2 9 - 4 3 7 . T iller K.G., 1989: Heavy metals in soils and their environmental significance. Adv. Soil Sei. 9: 1 13-142. W ieser T., 1991: Xeolily krajv.wv i ich znaczenie dla ochron)' śiodowiska. Mat. Konf. "Geologiczne

P obiera n ie kadm u przez, rośliny 3 9

E. GORLACH, F. GAMBUŚ

STUDIES ON POSSIBLE LIMITATION

OF CADM IUM UPTAKE BY PLANTS FROM SOILS

POLLUTED WITH THIS METAL

Chair o f S oil C hem istry, Agricultural U niversity at Kraków

S U M M A R Y

In a tw o -y e ar pot ex perim ent the effects of calcium carbonate, cattle F Y M , w he at straw, brow n coal and natural zeolite on ca d m iu m uptake by s u n flo w e r and oil radish as a consecutive plant were com pared. T he com parison w as m ade on acid soil (pH in KC1 = 4.0) with natural cadm ium content and on the soil artificially p olluted with 3 m g Cd/kg. C alcium carbonate was dosed according to 1 Hh, F Y M , straw and brow n coal w ere applied in the am ount equal to 1/ 2 o f soil organic m atter

content, w hile zeolite in quantity equal to 1 / 2 o f colloidal clay content fractions

(< 0,002 m m ) in soil. For sim plification the term natural zeolite has been used in this p a p e r to denote a mineral in w hich ca 35% o f the volum e is c o m p o s e d o f clinoptilolite and the rem aining part m ostly o f montm orillonite.

All soil treatm ents decreased phytoavailability o f ca d m iu m and their effects w ere generally greatest in case o f sunflower. U nder the experim ental conditions calcium carbonate limited the ca d m iu m phytoavailability to the m ost degree, F Y M activity was w e ak er and zeolite had the last effect. If we assum e c a d m iu m uptake by test plants in control as 1 0 0, then this metal uptake in soil artificially polluted was 36 for C a C O v 51 for F Y M , 79 for straw, 74 for brow n coal and 83 for zeolite. R espective value's for soil with natural content o f Cd were 33, 50, 60, 65 and 77. It is noticeable that under the influence o f C aCO^ the content o f c a d m iu m extracted with 0.01 M C a C l9 has also decreased in soil after the ex perim ent finished. T h e

content o f this form o f c a d m iu m in soil with the other treatm ents is generally on the s am e level as in control.

Prof. d r hab. Eugeniusz Gorkich Katedra Chemii Rolnej

Ak ademia Rolnicza w Krakowie 3 1 -1 2 0 Kraków, AL Mickiewicza 21