Effect of different variants of the ion exchange substrate on vegetation of Dactylis glomerata L on the degraded soil

Ion exchange substrates are the mixtures of cation and anion exchangers saturated with nutrient ions in the proper ratios. After introducing into degraded soil, the substrates may act as a source of macro- and micronutrients initiating plant growth that is necessary for biological restoration. In order to determine an effect of different variants of ion exchange substrate (with a different potential impact on pH of soil solution) on plant vegetation, a pot experiment with orchard grass (Dactylis glomerata L) as the test species was carried out. For the need of the study seven series of media were prepared: the control series (sand as a model of degraded soil) and six test series - the mixtures of sand and 2% (v/v) additions of particular variants of ion exchange substrate (each variant contained monoionic forms differing in the content of NO-3, H2PO-4, SO4-2 thereby, differing in the pH 4of solutions equilibrated with them). The study results showed that additions of the substrate at pH = 5.5; pH = 6.0; pH = 6.5; pH = 7.0 and pH = 7.5 to sand significantly increased plant yield. The 2% addition of the substrate at pH = 6.5 caused the highest increase in wet and dry stem and root biomass, however mean values of the vegetation parameters obtained in the series with the substrate at pH = 6.5 were not significantly higher than parameters obtained in the series with the substrates at pH = 7.0 and 7.5. In the light of study results, it can be said that particular variants of substrate at pH in the range of 5.5÷7.5 are effective fertilizers intensifying plant growth during relatively short period.

Substraty jonitowe są mieszaninami kationitów i anionitów nasyconych w stosownych proporcjach jonami pierwiastków odżywczych. Materiały te po wprowadzeniu do gleby zdegradowanej mogą pełnić rolę bogatego źródła makro- i mikroelementów, inicjującego rozwój pokrywy roślinnej niezbędnej w czasie biologicznej rekultywacji. Aby określić wpływ różnych wariantów substratu (o potencjalnie różnym oddziaływaniu na pH roztworu glebowego) na przebieg wegetacji roślin, przeprowadzono doświadczenie wazonowe z kupkówką pospolitą (Dactylis glomerata L) jako gatunkiem testowym. Na potrzeby tego eksperymentu przygotowano siedem serii podłoży: jedną serię kontrolną (piasek jako model gleby zdegradowanej) oraz sześć serii testowych będących mieszaninami piasku i 2% (objętościowo) dodatków poszczególnych wariantów substratu jonitowego (każdy wariant zawierał formy monojonowe różniące się zawartością anionów: NO -3 , H2PO-4, SO4-2 i tym samym różniące się wartościami pH roztworów pozostających z nimi w równowadze jonowymiennej). Rezultaty przeprowadzonego eksperymentu wykazały, że dodatki substratu o pH = 5,5; pH = 6,0; pH = 6,5; pH = 7,0 i pH = 7,5 po wprowadzeniu do piasku znacznie zwiększyły plon roślin. Dodatek substratu o pH = 6,5 spowodował największe przyrosty świeżej i suchej biomasy pędów oraz korzeni kupkówki, aczkolwiek średnie wartości parametrów wegetacyjnych uzyskane w serii z tym substratem nie były istotnie większe od wartości parametrów uzyskanych w serii z dodatkiem substratu o pH = 7,0 i 7,5. W świetle otrzymanych wyników należy stwierdzić, iż poszczególne warianty substratu o pH w zakresie 5,5÷7,5 są skutecznymi dodatkami nawozowymi intensyfikującymi rozwój roślin w stosunkowo krótkim okresie czasu.