Gruca_metale.pdf

CHEMIA ● DYDAKTYKA ● EKOLOGIA ● METROLOGIA 2006 , R. 11, NR 1-2

Sylwia Gruca-Królikowska i Witold Wacławek

Katedra Fizyki Chemicznej

Uniwersytet Opolski

ul. Oleska 48, 45-052 Opole

e-mail: waclawek@uni.opole.pl

METALE W ŚRODOWISKU

Cz. II. WPŁYW METALI CIĘŻKICH NA ROŚLINY

METALS IN THE ENVIRONMENT

PART II. EFFECT OF HEAVY METALS ON PLANTS

Streszczenie: Opisano wpływ metali ciężkich na rośliny, zwłaszcza warzywa. Przedstawiono również mikroskopowy

mechanizm tego zjawiska. Problem ten przeanalizowano też w zależności od natury metalu: Cd, Pb, Ni, Cu i Zn.

Słowa kluczowe: metale ciężkie (Cd, Pb, Ni, Cu i Zn), warzywa, rośliny, mechanizm działania metali na rośliny

Summary: Effect of heavy metals on plants, especially vegetables has been described, including microscopic mechanisms of

the impact. The problem has been also analysed with relation to the kind of metal: Cd, Pb, Ni, Cu and Zn.

Keywords: heavy metals (Cd, Pb, Ni, Cu and Zn), vegetables, plants, mechanism of metal action on plants

Wstęp

Rosnąca obecnie świadomość zagrożeń wynikających

z zanieczyszczenia środowiska naturalnego sprawia, że

koniecznością stało się regularne kontrolowanie zawartości

pierwiastków i substancji toksycznych w powietrzu, glebie

i żywności [1].

W wyniku rozwoju cywilizacji, a przede wszystkim

powszechnej chemizacji równowaga ekologiczna

w przyrodzie i gospodarce uległa zakłóceniu.

Pomimo zmniejszania się stopnia zanieczyszczenia

środowiska, gdyż w ostatnich latach zmniejszyła się emisja

pyłów i gazów do atmosfery, poprawy jakości wód,

wprowadzenia w miarę racjonalnej gospodarki odpadami,

zniszczenie zasobów naturalnych jest jednak bardzo daleko

posunięte, a sytuacja ekonomiczna nie pozwala na szybką

i radykalną poprawę tego stanu [2].

Dynamiczny rozwój przemysłu i komunikacji, również

nieracjonalne stosowanie w rolnictwie środków ochrony

roślin, odpadów ściekowych, przemysłowych oraz odpadów

do odkwaszania gleb przyczynia się do nadmiernego

nagromadzenia pierwiastków śladowych w glebach

i roślinach, co stanowi zagrożenie dla zwierząt i człowieka

[2, 3].

Spośród substancji mających negatywny wpływ na

środowisko coraz większe zainteresowanie budzą metale

ciężkie. Ich szkodliwość polega na możliwości kumulowania

się w organizmach żywych i ich chronicznej toksyczności

[4]. Skutki zdrowotne regularnego spożywania nawet

śladowych ilości mogą ujawnić się po wielu miesiącach,

a nawet latach. Szczególnie wrażliwi na toksyczne działanie

metali ciężkich są dzieci i ludzie chorzy [5].

Naturalnym źródłem metali ciężkich dla ludzi i zwierząt

są spożywane rośliny. Metale ciężkie stanowią więc

zagrożenie dla jakości zdrowotnej płodów rolnych.

Wykonując szacunkową ocenę ilości spożywanych

związków metali ciężkich, autorzy wielu prac stwierdzili, że

największe ilości toksycznych związków metali dostarczają

warzywa [6].

Ogólnie można stwierdzić, że największa zawartość tych

pierwiastków występuje w warzywach liściowych, nieco

mniej jest ich w roślinach kapustnych i korzeniowych,

a najmniej w warzywach, których częścią jadalną są owoce

[7].

Wartość biologiczna warzyw obejmuje takie ich

właściwości, jak: wartość odżywczą, walory smakowe

i znaczenie dla utrzymania zdrowia konsumentów. Zatem

wartość biologiczna to nie tylko zawartość różnych witamin,

soli mineralnych, białka, cukrów i olejków eterycznych, ale

także poziom zanieczyszczeń, czyli zawartość substancji,

które mogą być szkodliwe dla zdrowia. Zanieczyszczenia,

które mogą być obecne w warzywach, to:

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pozostałości

pestycydów, mikotoksyny, azotany(III) i (V) oraz metale

ciężkie [4].

CHEMIA ● DYDAKTYKA ● EKOLOGIA ● METROLOGIA 2006 , R. 11, NR 1-2

Głównym źródłem skażenia metalami ciężkimi roślin

uprawianych w rejonie poza zasięgiem oddziaływań

zanieczyszczeń przemysłowych, komunalnych oraz

motoryzacyjnych jest gleba, a ich zawartość w niej zależy od

koncentracji tych pierwiastków w skale macierzystej oraz

przebiegu procesów glebotwórczych [4]. Związki większości

metali, a szczególnie tych najbardziej toksycznych, są łatwo

rozpuszczalne w roztworze glebowym i dlatego łatwo

przyswajalne przez rośliny. Pobieranie metali ciężkich

z gleby przez roślinę uwarunkowane jest wieloma

czynnikami, takimi jak pH, zawartość substancji organicznej,

obecność innych metali, gatunek rośliny itp. [6].

U warzyw liściowych źródłem zanieczyszczenia

metalami ciężkimi może być nie tylko gleba, lecz również

pyły, gazy przemysłowe bądź spaliny silnikowe, z których te

pierwiastki osadzają się na powierzchni liści [7].

Rośliny pobierają metale ciężkie wraz z innymi

pierwiastkami w postaci jonowej. Ich toksyczne działanie na

procesy życiowe roślin wynika przede wszystkim

z interakcji z grupami funkcyjnymi molekuł wchodzących

w skład komórek, a w szczególności białek (grupy -SH)

i polinukleotydów. Efektem tych zjawisk może być słabszy

wzrost i rozwój rośliny, a nawet jej obumarcie. Szkodliwy

wpływ metali ciężkich ujawnia się przy ich określonych

stężeniach w środowisku rośliny [8].

składowiska odpadów, nawozy i odpady stosowane do

nawożenia. Metale ciężkie z tych źródeł ulegają rozproszeniu

w środowisku i zanieczyszczają gleby, wody, powietrze

i bezpośrednio lub poprzez rośliny dostają się do organizmu

zwierząt lub człowieka (rys. 1) [11]. Pod względem ilości

emitowanych metali ciężkich największe zagrożenie dla

środowiska w Polsce stwarza energetyka, korzystająca

z węgla kamiennego i brunatnego.

Do znacznego zanieczyszczenia gleb i roślin metalami

ciężkimi dochodzi wzdłuż szlaków komunikacyjnych.

Odnosi się to przede wszystkim do ołowiu, występującego

(szczególnie dawniej) w spalinach samochodowych na

skutek jego dodatku w formie tetraetylku lub tetrametylku do

benzyny, a także kadmu, chromu i cynku w efekcie ścierania

się opon i innych części pojazdów.

Źródła i drogi zanieczyszczenia środowiska

metalami ciężkimi

Znane są dwa źródła skażenia środowiska metalami

ciężkimi: naturalne - wietrzenie skał, wybuchy wulkanów

oraz antropogenne, spowodowane działaniem człowieka.

Rozprzestrzenianie różnego rodzaju zanieczyszczeń

w środowisku odbywa się w układzie: powietrze, do którego

są emitowane pyły i gazy, woda i gleba, na które opadają

cząstki zanieczyszczeń z powietrza lub spływają z wodami

opadowymi, powierzchniowymi i przenikają w głąb ziemi.

Trzecim ogniwem układu rozprzestrzeniania trucizn

w środowisku są rośliny i zwierzęta. Ostatecznym biorcą

trucizn jest człowiek oddychający powietrzem, pijący wodę

i odżywiający się pokarmem pochodzenia roślinnego

i zwierzęcego [9]. W geologii metale ciężkie należą do grupy

pierwiastków zwanych „pierwiastkami śladowymi”, które

stanowią łącznie mniej niż 1% skał skorupy ziemskiej,

podczas gdy pozostałe 99% stanowią makroelementy.

Pierwiastki śladowe są „zanieczyszczeniami”

podstawiającymi izomorficznie różne makroelementy w sieci

krystalicznej wielu minerałów pierwotnych. Minerały te

występują w skałach magmowych, które wykrystalizowały

ze stopionej magmy. W skałach osadowych pierwiastki

śladowe pojawiają się w wyniku sorpcji na minerałach

wtórnych, będących produktami wietrzenia minerałów

pierwotnych (rozpadu fizycznego i rozkładu chemicznego)

oraz w ich trwałych fragmentach. Minerały pierwotne

i wtórne różnią się znacznie zawartością pierwiastków

śladowych [10]. Źródłami antropogennego skażenia

środowiska metalami ciężkimi są różne gałęzie przemysłu,

energetyka, komunikacja, gospodarka komunalna,

Rys. 1. Źródła i drogi zanieczyszczenia gleb, roślin, zwierząt i człowieka

pierwiastkami śladowymi

W przypadku gleb użytkowanych rolniczo dodatkowym

źródłem ich skażenia metalami ciężkimi są nawozy

mineralne i organiczne, wapno, komposty z odpadów i osady

ściekowe, które obok użytecznych składników, jak: materia

organiczna, N i P, zawierają często znaczne ilości metali

łatwo kumulujących się w glebie.

W poprzednich latach znaczącymi nośnikami metali

ciężkich były pestycydy, w skład których wchodziły jako

grupy aktywne związki arsenu, miedzi, rtęci, cynku lub

ołowiu. Udział obecnie produkowanych pestycydów

w zanieczyszczaniu gleb metalami ciężkimi znacznie się

zmniejszył, ponieważ ich substancjami aktywnymi są

najczęściej różnego rodzaju połączenia organiczne; obecnie

spotyka się jedynie jeszcze związki miedzi i cynku

CHEMIA ● DYDAKTYKA ● EKOLOGIA ● METROLOGIA 2006 , R. 11, NR 1-2

w fungicydach o działaniu zapobiegawczym (m.in. Miedzian

50, Cynkotox 65, Cynkomiedzian).

Pyłowe zanieczyszczenia, których źródłem są

elektrownie i zakłady przemysłowe, przenoszone są zwykle

na duże odległości - często przekraczające 50 km -

i oddziałują na gleby położone z dala od centrów

przemysłowych. W związku z tym istnieje zagrożenie

stopniowej kumulacji pierwiastków śladowych

w wierzchniej warstwie gleb w wyniku oddziaływania

globalnych zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego.

Niezależnie od źródła metale ciężkie po dostaniu się do

gleby stają się w mniejszym lub większym stopniu częścią

łańcucha pokarmowego: gleba - roślina - zwierzę - człowiek.

Jako element tego cyklu mogą one akumulować się

w każdym ogniwie łańcucha pokarmowego do poziomów

toksycznych [11].

grupy warzyw akumulujących jeden z najbardziej

toksycznych metali - kadm:

- w bardzo małych ilościach (współczynnik przenoszenia

0,1÷0,5) - groch, fasola szparagowa;

- umiarkowanie (0,5÷1,0) - marchew, kapusta;

- silnie (1,0÷3,0) - por, rzodkiewka;

- bardzo silnie (3,0÷6,0) - sałata, szpinak, seler naciowy.

W uprawie warzyw na glebach o zwiększonej

zawartości metali ciężkich duże znaczenie ma dobór roślin

o małej skłonności do akumulacji tych pierwiastków [5, 7,

12].

Zawartość metali ciężkich w glebach

Pobieranie przez rośliny substancji pokarmowych

i toksycznych zależy m.in. od ich dostępności, a ta z kolei

uwarunkowana jest np. stężeniem tych składników [13].

Istnieje prosta zależność polegająca na wzmożonym

pobieraniu metali ciężkich przez rośliny wraz ze wzrostem

w glebie ich przyswajalnych form. Zależność ta jest

zauważalna szczególnie w przypadku roślin mających

zwiększone zdolności pobierania i kumulowania tych

pierwiastków.

W naturalnych warunkach o zawartości metali ciężkich

w glebach decyduje ich koncentracja w skale macierzystej.

Ta ilość nie stanowi najczęściej zagrożenia dla organizmów

żywych. Na ogół gleby lekkie charakteryzują się znacznie

mniejszą ilością pierwiastków śladowych niż gleby średnie

i ciężkie, ale przy tej samej ogólnej zawartości pierwiastka

gleby cięższe będą go słabiej udostępniały roślinom niż

gleby lekkie [5, 7].

Gleby niezanieczyszczone, o naturalnej zawartości

metali ciężkich nadają się pod uprawę wszystkich gatunków

warzyw, szczególnie przeznaczonych dla niemowląt i dzieci

(tab. 1).

W miejscach potencjalnie zagrożonych występowaniem

zwiększonych zawartości tych pierwiastków (gleby

zlokalizowane wzdłuż ciągów komunikacyjnych oraz

w zasięgu oddziaływania emiterów pyłów przemysłowych

i komunalnych) nie należy uprawiać warzyw, szczególnie

charakteryzujących się zwiększoną zdolnością kumulowania

metali [5].

Czynniki wpływające na koncentrację

metali ciężkich w warzywach

Do metali ciężkich, oprócz uznawanych za

bezwzględnie szkodliwe: kadmu, ołowiu, arsenu i rtęci,

należą także mikroelementy niezbędne do prawidłowego

wzrostu i rozwoju, takie jak miedź i cynk, które jednak

w większym stężeniu w roślinach, u zwierząt i ludzi stają się

toksyczne [5]. Metale ciężkie występują w sposób naturalny

w każdym środowisku w ilościach odpowiadających

wartości tzw. „tła naturalnego”. Rośliny są głównym

odbiorcą składników mineralnych z gleby i jednocześnie

głównym ich źródłem w żywieniu zwierząt i ludzi.

Pierwiastki śladowe są silnie sorbowane przez składniki

stałej fazy gleby, bardzo słabo podlegają wymywaniu oraz

przemieszczaniu się w profilu glebowym. Znaczące ich

odprowadzenie z gleby wiąże się z pobraniem

i wyniesieniem ich z plonem roślin lub erozją gleby [4].

Do czynników mających największe praktyczne

zastosowanie w przeciwdziałaniu nadmiernej koncentracji

metali ciężkich w roślinach należą:

gatunek uprawianej rośliny,

zawartość metali ciężkich w glebie,

odczyn gleby (pH),

zawartość substancji organicznej, a także makro-

i mikroelementów w glebie

oraz wilgotność gleby.

Tabela 1. Największe dopuszczalne zawartości metali ciężkich w glebach

niezanieczyszczonych (wg Państwowej Inspekcji Ochrony Środowiska)

Gleba (zawartość

części spławialnych

w %)

Gatunek, odmiana uprawianej rośliny

Koncentracja metali w roślinach w dużym stopniu

zależy od gatunku, a nawet odmiany. Spośród warzyw,

najczęściej te, których częścią jadalną są liście lub korzenie,

np. sałata, szpinak, rzodkiewka, pietruszka, burak czy

marchew najsilniej ulegają skażeniu. Skłonności do

akumulacji nadmiernych ilości pierwiastków śladowych nie

wykazują warzywa, których częścią spożywaną są owoce

[5]. Oblicza się niekiedy tak zwany współczynnik

przenoszenia, który jest ilorazem zawartości metalu

w roślinie i w glebie. Według tego kryterium, wyróżniono

Metal

Zawartość [mg/kg] metali ciężkich przy

danym pH

<4,5 4,6÷5,5 5,6÷6,5 >6,5

0,3

Bardzo lekkie

(<10%)

0,3

0,5

Lekkie

(10÷20%)

CHEMIA ● DYDAKTYKA ● EKOLOGIA ● METROLOGIA 2006 , R. 11, NR 1-2

0,5

1,0

w glebie mineralnej lekkiej - piasek słabogliniasty, mniejsza

w glebie średniej - glina lekka, a najmniejsza w glebie

organicznej - torf niski. Adsorpcja tego metalu zachodzi

w takich przypadkach głównie w wyniku reakcji

kompleksowania i jest procesem endotermicznym [13].

Średnie (20÷35%)

i ciężkie (35÷55%)

100 100

Odczyn gleby

Spośród właściwości fizykochemicznych gleb jej

odczyn pH ma największe znaczenie dla akumulacji metali

ciężkich w roślinach. Większa wartość pH > 6,5

zdecydowanie zmniejsza ilość łatwo rozpuszczalnych form

metali w glebie i ogranicza ich pobieranie oraz gromadzenie

przez rośliny [4]. W środowisku kwaśnym rośliny mogą

pobierać duże ilości tych pierwiastków nawet z gleb mało

zanieczyszczonych (szczególnie kadmu, cynku czy niklu)

[5].

Zawartość substancji organicznej

Duże znaczenie dla ograniczenia pobierania metali

ciężkich przez warzywa ma zwiększenie ilości substancji

organicznej w glebach mineralnych [7]. Związane jest to

z unieruchamianiem tych pierwiastków poprzez

makromolekularne koloidy organiczne oraz ogólną poprawą

właściwości fizykochemicznych gleb nawożonych nawozami

organicznymi. Wskazana jest zatem stała dbałość

o uzupełnianie gleb w substancję organiczną, pochodzącą np.

z obornika, kompostów, nawozów zielonych, a także torfu

lub węgla brunatnego [4, 5, 7]. Należy jednak unikać

stosowania w tym celu kompostów z odpadów komunalnych

oraz osadów ściekowych, które same mogą być bogatym

źródłem metali ciężkich, powodując efekt odwrotny od

zamierzonego [7].

Węgiel brunatny oraz produkty jego humifikacji

w glebie mogą tworzyć związki kompleksowe z metalami

ciężkimi o różnej trwałości. Zależy to głównie od struktury

związków humusowych, metalu i odczynu gleby.

Największą trwałość wykazują na ogół kompleksy z miedzią

i ołowiem, następnie z niklem i cynkiem, a najmniej trwałe

są połączenia z kadmem [16].

Mniej korzystne jest stosowanie słomy lub innych

materiałów podlegających szybkiej mineralizacji, ponieważ

mogą one zwiększyć dostępność metali u roślin poprzez

wystąpienie połączeń małomolekularnych produktów jej

mineralizacji z metalami, które są łatwo absorbowane przez

rośliny [4].

W roztworach glebowych o obojętnym i lekko

alkalicznym odczynie Cd występuje zazwyczaj w formie

wolnych jonów, natomiast Zn, Cu i Pb - w formie komplek-

sów nieorganicznych. W glebach zanieczyszczonych,

szczególnie przy dużym pH, w formie skompleksowanej

występuje 60÷80% rozpuszczalnego Pb. Kationy Zn 2+ i Cd 2+

są słabo kompleksowane przez substancję organiczną,

dlatego metale te występują w roztworze glebowym w

postaci wolnych jonów [14]. Fuller podzielił pierwiastki

śladowe na ruchliwe (Cd i Zn) i słabo ruchliwe (Cu i Pb)

przy pH gleby od 4,2 do 6,6, natomiast przy pH gleby od 6,7

do 7,8 Cd i Zn są umiarkowanie ruchliwe, a Cu i Pb słabo

ruchliwe. Przejawem wzrostu mobilności metali jest

zwiększenie ich rozpuszczalności w roztworach o słabej sile

ługującej oraz zwiększone pobieranie ich przez rośliny [15].

Wapnowanie gleb kwaśnych, ograniczające dostępność

metali ciężkich dla roślin, jest skutecznym sposobem

zmniejszania ich kumulacji w warzywach [7]. Nawozy

wapniowe, będące produktami odpadowymi w różnych

procesach produkcyjnych, mogą jednak być źródłem

znacznych ilości cynku, ołowiu, kadmu czy miedzi, ich

zawartość w nawozach nie może przekraczać następujących

stężeń: Zn - 0,3%; Pb - 0,1%; Cu - 0,08%; Cd - 0,003%.

Z jednorazową dawką wapna nie można wprowadzić do

gleby więcej niż 10 kg cynku, 10 kg ołowiu, 5 kg miedzi

i 0,2 kg kadmu na hektar. Na glebach lekkich jednorazowa

dawka nawozów wapniowych nie powinna przekraczać

1 Mg/ha (w przeliczeniu na CaO), na glebach średnich -

1,5 Mg/ha i na glebach ciężkich - 2 Mg/ha. Zastosowanie

zbyt dużych dawek wapna, szczególnie na glebach bogatych

w substancję organiczną, może przyczynić się do

pogorszenia właściwości fizykochemicznych gleby

i okresowego wzrostu dostępności metali ciężkich dla roślin.

Na glebach kwaśnych, o bardzo małej zawartości

przyswajalnego magnezu, połowę dawki CaO trzeba

zastosować w formie wapna magnezowego, a połowę

w formie wapna zwykłego [5].

Wpływ pH na stężenie metali ciężkich w roztworze jest

modyfikowany przez zawartość i rodzaj materii organicznej

w glebie. Ponadto substancje organiczne mają znacznie

większe zdolności wiązania metali ciężkich w silnie

zakwaszonych glebach niż substancje mineralne.

Stwierdzono np., że fitotoksyczność ołowiu była największa

Zawartość makro- i mikroelementów w glebie

Zrównoważona i optymalna zawartość mikro-

i makroskładników pokarmowych w glebie wpływa na

uzyskanie plonów o małej zawartości metali ciężkich.

Nawożenie powinno być dostosowane do warunków

glebowych i klimatycznych panujących w rejonie uprawy,

a także przeznaczenia plonu. Należy preferować nawozy

mineralne skoncentrowane - o dużej zawartości składnika

pokarmowego (superfosfat potrójny, siarczan potasu, sól

potasowa 60%) oraz nawozy wieloskładnikowe

kompleksowe, zwłaszcza te, które oprócz podstawowych

składników pokarmowych zawierają magnez

i mikroelementy [5].

Nawożenie azotem

Poziom nawożenia azotem nie ma bezpośredniego

wpływu na akumulację metali ciężkich w roślinie. Pośrednio

natomiast azot w formie amonowej (siarczan amonu, saletra

amonowa) zmniejsza odczyn pH gleby, co - jak podkreślano

wcześniej - wzmaga dostępność metali ciężkich dla roślin.

W glebach systematycznie wapnowanych, o uregulowanym

CHEMIA ● DYDAKTYKA ● EKOLOGIA ● METROLOGIA 2006 , R. 11, NR 1-2

odczynie pH, zagrożenie takie nie występuje [4, 5].

Natomiast nawozy azotowe fizjologicznie zasadowe (saletra

wapniowa, saletra sodowa) minimalizują dostępność metali

ciężkich dla roślin [5].

Kwestia wpływu wilgotności na pobieranie metali

ciężkich nie jest wystarczająco wyjaśniona, istnieją jednak

informacje o łatwiejszym pobieraniu, np. Cd z gleby lepiej

napowietrzonej.

Badania przeprowadzone przez Wiśniowską-Kielian

wykazały [18], że wzrastająca wilgotność gleby powodowała

niejednokierunkowe zmiany zawartości metali

w poszczególnych częściach roślin testowych. Zwykle

wzrostowi wilgotności do średniego poziomu towarzyszyło

zwiększenie zawartości wszystkich metali w częściach

nadziemnych. Następowało to zwykle przy równoczesnym

obniżeniu się ich poziomu w korzeniach. Dalsze zwiększanie

wilgotności nie zmieniło w wyraźnym stopniu zawartości

metali w roślinach, prowadziło do wzrostu ich poziomu

w stosunku do roślin uprawianych w warunkach najniższej

wilgotności lub następowało dalsze obniżanie się ich

zawartości. Zwykle zmiany te miały przeciwny przebieg niż

w korzeniach.

Zarówno niedobór, jak i nadmiar wody może zmieniać

dostępność składników mineralnych; przy niedoborze wody

następuje zagęszczenie roztworu glebowego, co prowadzi do

więdnięcia roślin w następstwie obniżenia siły ssącej liści,

zaś w przypadku jej nadmiaru - ulegają zahamowaniu

procesy metaboliczne w korzeniach wskutek niedostatku

tlenu, co prowadzi do upośledzenia biernego i czynnego

pobierania przez nie metali [18].

Nawożenie fosforem

Obecność fosforu w glebie jest ważnym czynnikiem

ograniczającym pobieranie metali ciężkich przez rośliny,

gdyż przy większej zawartości łatwo rozpuszczalnych jego

form mogą wytrącać się trudno rozpuszczalne fosforany

cynku, kadmu, ołowiu i miedzi [4]. Jednak nawozy

fosforowe, w zależności od źródła pochodzenia fosforytów

i apatytów użytych do ich produkcji, mogą zawierać znaczne

ilości metali ciężkich oraz przyczyniać się do wzrostu

zanieczyszczenia gleby, zwłaszcza kadmem [5].

Jeżeli chodzi o termin nawożenia fosforowego,

zwłaszcza w postaci superfosfatów, najlepiej jest wykonać je

możliwie jak najwcześniej (jesień), ponieważ wtedy metale

ciężkie pochodzące z nawozów mogą utworzyć w glebie

trudno rozpuszczalne związki niedostępne dla roślin.

W przypadku konieczności nawożenia wiosennego wskazane

jest użycie wieloskładnikowego nawozu kompleksowego [5,

17].

Nawożenie potasem

Po zastosowaniu nawozów potasowych, szczególnie ich

formy chlorkowej, może zwiększyć się dostępność metali

ciężkich dla roślin. Ruchliwość kadmu, a tym samym jego

przyswajalność dla roślin jest większa przy nawożeniu

chlorkiem potasu niż siarczanem potasu [5].

Ruchliwość i pobieranie jonów metali

przez rośliny

Rośliny są najważniejszym ogniwem w łańcuchu

pokarmowym na drodze przemieszczania metali ciężkich

z gleby do organizmów zwierząt i człowieka [19].

Proces akumulacji metali w roślinie obejmuje trzy

główne etapy: zwiększenie mobilności jonów metali, ich

pobieranie i transport do miejsc składowania w roślinie.

Zauważono, że nagromadzenie się metali w roślinie na ogół

maleje w kolejności: korzenie > łodygi > liście > owoce

i nasiona [19]. W pobieraniu dużą rolę odgrywa forma,

w jakiej metal znajduje się w glebie oraz jej kwasowość [14].

Zazwyczaj wyróżnia się następujące formy metali

w glebie:

Nawożenie mikroelementami

Dotychczas udowodniono, że niedostateczna zawartość

mikroelementów w glebie prowadzi często do nadmiernych

akumulacji wielu metali ciężkich w roślinach [4]. Do

mikroskładników niezbędnych dla wszystkich roślin

warzywnych należą: bor, mangan, cynk, miedź, żelazo

i molibden. Mikroelementy mogą być wprowadzane do

gleby z nawozami organicznymi lub mineralnymi.

W produkcji rolniczej najwięcej mikroskładników

wprowadza się do gleby z obornikiem. Zastosowanie do

nawożenia mikronawozów powinno być poprzedzone analizą

chemiczną gleby, określającą jej zasobność

w mikroelementy. Glebę można także wzbogacić

w mikroelementy, stosując nawozy wieloskładnikowe

(stosunek zawartości poszczególnych składników w nawozie

powinien być dostosowany do potrzeb nawozowych

uprawianej rośliny), np. Cropcare, które oprócz dużej

czystości chemicznej odznaczają się spowolnionym

działaniem, dzięki czemu w mniejszym stopniu zmieniają

właściwości fizykochemiczne gleby w porównaniu

z nawozami jednoskładnikowymi. Cecha ta może dodatkowo

decydować o mniejszym skażeniu roślin przez kadm po ich

zastosowaniu [5, 17].

czynne, bezpośrednio rozpuszczalne w wodzie,

występujące w roztworze glebowym w postaci jonów

lub rozpuszczalnych kompleksowych połączeń

z ligandami mineralnymi lub organicznymi;

wymienne, adsorbowane w położeniach

jonowymiennych związanych z trwałymi i zmiennymi

ładunkami mineralnych i organicznych składników

kompleksu sorpcyjnego gleby;

specyficznie sorbowane, tworzące silne wiązania

koordynacyjne z grupami funkcyjnymi uwodnionych

tlenków żelaza i glinu oraz struktur krzemianowych;

okludowane (współstrącone) w tlenkach Fe, Al i Mn lub

obecne w nich wskutek dyfuzji do wnętrza kryształów;

chemicznie sorbowane, tworzące wtórne, trudno

rozpuszczalne połączenia amorficzne lub krystaliczne,

np. węglany, siarczki, fosforany; proces chemisorpcji

Wilgotność gleby

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: