Soil Pollution with Arsenic Versus the Concentration of Magnesium in Plants

A study has been carried out in order to determine the effect of soil pollution with arsenic on the concentration of magnesium in plants. Soils under yellow lupine were contaminated with arsenic at the rates of 10, 20, 30 and 40 mg As kg–1 and those sown with maize, cocksfoot, spring barley and swedes received 25, 50, 75 and 100 mg As kg–1. The following substances were used to neutralize the effect of arsenic on plants: compost, lime, charcoal, loam and natural zeolite in the trials with maize and, additionally, synthetic zeolite in the experiments on cocksfoot and yellow lupine or peat, loam, pinewood bark, dolomite and synthetic zeolite in the trials with spring barley and swedes. The influence of increasing soil pollution with arsenic on the concentration of magnesium in particular organs of the test plants was varied. In general, the content of magnesium in plant parts tended to be positively correlated with the degree of soil contamination with arsenic. It also depended on the plant’s species and organ as well as the type of a neutralizing agent applied. Positive correlation was discovered for the roots and aboveground parts of maize, cocksfoot and yellow lupine as well as grain, straw and roots of spring barley. Changes in the magnesium levels caused by arsenic pollution were larger in the roots than in the aboveground parts of plants, especially in the case of spring barley. A decrease in the magnesium concentration in plant tissues caused by soil contamination with arsenic was noticed only in the roots and aboveground parts of swedes. The neutralizing substances produced the strongest positive effect on the content of magnesium in the aboveground parts of maize and roots of cocksfoot. With regard to the remaining plant species, this effect was much weaker.

Przeprowadzone badania wykonano w celu określenia wpływu zanieczyszczenia gleby arsenem na zawartość magnezu w roślinach. Zanieczyszczenie gleby arsenem w dawkach 10, 20, 30 i 40 mg As kg-1 gleby testowano na łubinie żółtym, a w ilości: 25, 50, 75 i 100 mg As kg-1 gleby na kukurydzy, kupkówce pospolitej, jęczmieniu jarym oraz brukwi pastewnej. Do neutralizacji oddziaływania kadmu na rośliny do gleby dodano: kompost, wapno, węgiel drzewny, ił i zeolit naturalny - w doświadczeniach z kukurydzą, te same materiały i zeolit syntetyczny - w badaniach z kupkówką i łubinem żółtym oraz torf, ił, korę sosnową, dolomit i zeolit syntetyczny w doświadczeniu z jęczmieniem i brukwią. Oddziaływanie wzrastającego zanieczyszczenia gleby arsenem na zawartość magnezu w poszczególnych organach testowanych roślin było zróżnicowane. Zawartość magnezu w roślinach była przeważnie dodatnio skorelowana z poziomem zanieczyszczenia gleby arsenem. Jego zawartość w roślinach zależała ponadto od gatunku rośliny, rozpatrywanego organu, jak również od rodzaju zastosowanej substancji do neutralizacji arsenu. Dodatnią korelację wykazano w odniesieniu do korzeni i części nadziemnych kukurydzy, kupkówki i łubinu żółtego oraz ziarna, słomy i korzeni jęczmienia jarego. Większe zmiany stwierdzono w korzeniach niż częściach nadziemnych roślin, zwłaszcza w przypadku jęczmienia jarego. Jedynie części nadziemne i korzenie brukwi zareagowały spadkiem zawartości magnezu na zanieczyszczenie podłoża arsenem. Zastosowane dodatki neutralizujące najsilniej dodatnio działały na zawartość magnezu w częściach nadziemnych kukurydzy i korzeniach kupkówki. W przypadku pozostałych gatunków roślin ten wpływ był znacznie mniejszy.