Effect of soil pollution with heavy metal mixtures on iron content in broad bean (Vicia faba L.)

The investigations were conducted to determine the effect of soil contamination with mixtures of: lead, copper and cadmium with zinc and nickel on two levels of pollution (acc. to II and III pollution class in IUNG classification) on iron concentrations in broad bean plants. Broad bean, White Windsor c.v. was cultivated in a control soil with natural heavy metal concentrations (Control and Control + NPK) and in the soil contaminated with the mixtures of heavy metals (Ni + Zn, Ni + Cd, Ni + Pb, Ni + Cu, Zn + Cd, Zn + Pb, Zn + Cu) applied in two doses, or with single heavy metals (Cd, Cu, Ni, Zn and Pb) used in a higher dose. Soil contamination with mixtures of Cu and Pb with Zn or Ni and Zn with Ni on the level matching III pollution level in IUNG classification, as well as pollution with mixtures of Cu with Ni and Pb with Zn on the level corresponding to II level of pollution leads to a significant increase in iron concentrations in broad bean shoots but causes its decrease in roots. A decline in Fe content in broad bean roots was observed also under conditions of soil contaminated with mixtures of Ni with Zn, Ni with Pb and Zn with Cu on a lower level of pollution. Cd presence in the mixtures with Ni or Zn, both in a higher and lower dose of the metals leads to alleviating the differences in Fe concentrations in broad bean shoots (and with the lower dose also in roots) in comparison with the control plants.

Celem pracy było określenie wpływu skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich: ołowiu, miedzi i kadmu z cynkiem i niklem na dwóch poziomach zanieczyszczenia (wg II i III klasy zanieczyszczenia zgodnie z klasyfikacją IUNG) na zawartość żelaza w roślinach bobu. Bób odmiany Windsor Biały był uprawiany w glebie o naturalnej zawartości metali ciężkich (Kontrola i Kontrola + NPK) oraz w glebie skażonej mieszaninami metali ciężkich (Ni + Zn, Ni + Cd, Ni + Pb, Ni + Cu, Zn + Cd, Zn + Pb, Zn + Cu) zastosowanymi w dwóch dawkach lub pojedynczymi metalami ciężkimi (Cd, Cu, Ni, Zn i Pb) zastosowanymi w wyższej dawce. Skażenie gleby mieszaninami Cu i Pb z Zn lub z Ni oraz Zn z Ni na poziomie odpowiadającym III stopniowi zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG, a także Cu z Ni i Pb z Zn na poziomie odpowiadającym II stopniowi zanieczyszczenia prowadzi do istotnego wzrostu zawartości żelaza w pędach bobu, natomiast powoduje obniżenie jego poziomu w korzeniach. Spadek zawartości Fe w korzeniach bobu stwierdzono także w warunkach gleby skażonej mieszaninami Ni z Zn, Ni z Pb i Zn z Cu na niższym poziomie zanieczyszczenia. Obecność Cd w mieszaninach z Ni lub z Zn, zarówno przy wyższej, jak i niższej dawce metali prowadzi do zniwelowania różnic w zawartości Fe w pędach bobu (a przy niższej dawce także w korzeniach) w porównaniu do roślin kontrolnych.