Effect of soil pollution with PAHs on the amount of maize biomass and accumulation of cadmium and lead

Trace element bioavailability is of key importance for stimulation or inhibition of plant growth and development processes at later stages of their life and in result leads to changes of biomass biological value, eg limiting its use. As assessment of artificial soil pollution with benzo(a)pyrene, chrysene and fluorene effect on the quantities of biomass and accumulation in it of cadmium and lead was conducted as a pot experiment. The soil pollution with the studied aromatic hydrocarbons did not inhibit growth or development of maize shoots and roots. The greatest amount of biomass was obtained in the object where the soil revealed an elevated contents of the analyzed aromatic hydrocarbons. Value of tolerance index in the objects where the stress agent was introduced was above one, which indicates the absence of soil pollution with benzo(a)pyrene, chrysene and fluorene effect on plant biomass quantity. Value of tolerance index below one concerned only biomass from the control object. Significant increase in Cd content and its quantities taken up by maize shoots was registered on the treatments where dichloromethane and polycyclic aromatic hydrocarbons were added to the soil in comparison with the unpolluted objects. The content and amounts of absorbed lead were the lowest on the object where the soil was the most polluted. Values of maize shoot biomass Cd pollution index were apparently higher in the objects where the soil was contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons in comparison with the values obtained in the object where soil received only mineral nutrient solution. Values of translocation index do not point to cadmium accumulation in plant shoots. Both the values of pollution index and translocation index for lead in the objects with elevated PAHs content in soil and in the object where the soil was contaminated with these substances were below one, which did not confirm excessive lead accumulation in maize shoots.

Biodostępność pierwiastków śladowych ma kluczowe znaczenie w kwestii stymulacji lub hamowania procesów wzrostu i rozwoju roślin w późniejszych etapach ich życia, a w konsekwencji prowadzi do zmian wartości biologicznej biomasy np. ograniczając jej wykorzystanie. Ocenę wpływu sztucznego zanieczyszczenia gleby benzo(a)pirenem, chryzenem oraz fluorenem na ilość biomasy kukurydzy oraz akumulację w niej wybranych pierwiastków śladowych przeprowadzono w doświadczeniu wazonowym. Effect of Soil Pollution with PAHs on the Amount of Maize Biomass... 543 Zanieczyszczenie gleby badanymi węglowodorami aromatycznymi nie hamowało wzrostu i rozwoju części nadziemnych i korzeni kukurydzy. Największą ilość biomasy uzyskano w obiekcie, w którym gleba charakteryzowa ła się podwyższoną zawartością badanych węglowodorów aromatycznych. Wartość wskaźnika tolerancji w obiektach, w których wprowadzono czynnik stresowy, kształtowała się powyżej jedności, co wskazuje na brak wpływu zanieczyszczenia gleby benzo(a)pirenem, chryzenem oraz fluorenem na ilość biomasy roślin. Wartość wskaźnika tolerancji poniżej jedności dotyczyła jedynie biomasy z obiektu kontrolnego. Istotnie większe zawartości Cd oraz ilości pobrane tego pierwiastka przez części nadziemne kukurydzy stwierdzono w obiektach, w których do gleby wprowadzono dichlorometan i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne w porównaniu do obiektów niezanieczyszczonych. Zawartość i ilości pobranego ołowiu były najmniejsze w obiekcie, w którym gleba była najbardziej zanieczyszczona. Wartości wskaźnika zanieczyszczenia biomasy części nadziemnych kukurydzy Cd były wyraźnie większe w obiektach, w których glebę zanieczyszczono węglowodorami aromatycznymi w porównaniu do wartości, jakie uzyskano w obiekcie, w którym do gleby wprowadzono tylko pożywkę mineralną. Wartości wskaźnika translokacji nie wskazują na nagromadzenie kadmu w częściach nadziemnych roślin. Zarówno wartości wskaźnika zanieczyszczenia, jak również wskaźnika translokacji dla ołowiu, w obiektach o podwyższonej zawartości WWA w glebie oraz w obiekcie, w którym glebę skażono tymi substancjami kształtowały się poniżej jedności nie potwierdzając nadmiernego nagromadzenia ołowiu w częściach nadziemnych kukurydzy.