Aluminium Concentration in Plants Depending on Soil Contamination with Cadmium

The aim of the study has been to determine the effect of soil contamination with cadmium (10, 20, 30 and 40 mg Cd ha–1 soil) on the concentration of aluminium in aboveground parts and roots of oats, maize, yellow lupine and radish. In order to neutralise cadmium, the following neutralising agents were introduced to soil: compost, brown coal, lime and bentonite. Apart from the plant species and type of organs, other factors which largely affected the concentration of aluminium were a rate of cadmium and type of a neutralising substance. Roots contained much more aluminium than aboveground parts of plants. The highest levels of aluminium were found in roots of yellow lupine and maize whereas the smallest concentrations of this metal were determined in grain and roots of oats. Soil contamination with cadmium caused bigger changes in the concentration of aluminium in aboveground parts of plants than in their roots, especially in the case of maize and yellow lupine. Cadmium applied at 20 mg (maize and yellow lupine roots) or 40 mg Cd ha–1 soil (aboveground parts of maize and yellow lupine) caused increased levels of cadmium in plant tissues. Any further increase in the rates of the pollutant caused depression in the content of aluminium in roots of the above crops. In the case of aboveground parts and roots of radish and grain of oats, less aluminium was observed in all cadmium contaminated objects. The range of effects produced by the test neutralising substances on the concentration of aluminium was varied. The neutralising agents tended to depress the content of aluminium in plant tissues. Brown coal, bentonite and lime caused larger changes in the content of aluminium than compost. The concentration of aluminium was correlated with yields of the crops. For most of the plants, these correlations were negative in the case of aboveground parts (except radish) and positive in roots (except yellow lupine). The concentration of aluminium in particular plant organs was correlated with a number of macro- and microelements, with the correlations being usually positive for manganese, iron, cobalt, lithium, copper and zinc but negative for sulphur and boron.

Celem badań było określenie wpływu zanieczyszczenia gleby kadmem (10, 20, 30 i 40 mg Cd kg-1 gleby) na zawartość glinu w częściach nadziemnych i korzeniach owsa, kukurydzy, łubinu żółtego i rzodkiewki. Do neutralizacji kadmu wprowadzonego do gleby zastosowano: kompost, węgiel brunatny, wapno i bentonit. Na zawartość glinu w roślinach, oprócz gatunku i organu roślin, duży wpływ miała dawka kadmu, jak również rodzaj zaaplikowanej substancji neutralizującej. Korzenie zawierały zdecydowanie więcej glinu niż części nadziemne roślin. Najwięcej glinu stwierdzono w korzeniach łubinu żółtego i kukurydzy, a najmniej w ziarnie i słomie owsa. Zanieczyszczenie gleby kadmem spowodowało większe zmiany w zawartości glinu w częściach nadziemnych niż w korzeniach roślin, szczególnie w przypadku kukurydzy i łubinu żółtego. Dawki kadmu w wysokości 20 mg (korzenie kukurydzy i łubinu żółtego) lub 40 mg Cd kg-1 gleby (części nadziemne kukurydzy i łubinu żółtego) powodowały zwiększenie zawartości glinu. Dalszy wzrost dawek kadmu wywoływał zmniejszenie zawartości glinu w korzeniach tych roślin. W przypadku części nadziemnych i korzeni rzodkiewki oraz ziarna owsa odnotowano zmniejszenie zawartości glinu we wszystkich obiektach zanieczyszczonych kadmem. Zakres oddziaływania testowanych substancji neutralizujących na zawartość glinu był zróżnicowany. Dodatki neutralizujące na ogół obniżały zawartość glinu w roślinach. Węgiel brunatny, bentonit i wapno wywoływały większe zmiany w zawartości glinu w roślinach niż kompost. Zawartość glinu wykazywała skorelowanie z plonem roślin. U większości roślin wystąpiły relacje ujemne w częściach nadziemnych (oprócz rzodkiewki), a dodatnie w korzeniach (z wyjątkiem łubinu żółtego). Zawartość glinu w poszczególnych organach roślin była skorelowana z licznymi makro- i mikroelementami, w tym przeważnie dodatnio z zawartością manganu, żelaza, kobaltu, litu, kadmu, miedzi i cynku, a ujemnie z zawartością siarki i boru.