Effect of H+ and AL+ on selected elements content and growth of wheat

Celem pracy było ustalenie, które z badanych roślin (topola, wierzba wiciowa, rzepak, konopie i mieszanka traw) kumulują największe ilości cynku oraz jak zróżnicowany stopień nawadniania gleby wpływa na pobranie tego pierwiastka. Eksperyment przeprowadzono na polach doświadczalnych (gleba torfowo-murszowa) irygowanych ściekami miejskimi o II stopniu oczyszczenia. Pola doświadczalne były podzielone na trzy kwatery: kontrolną (A), zalewaną pojedynczą dawką, ścieków miejskich po II stopniu oczyszczenia (B) oraz zalewaną dawką podwójną (C), Ilość ścieków wprowadzanych na pola wynosiła odpowiednio 600 i 1200 mm w ciągu roku. Oznaczenia stężeń cynku w materiale roślinnym wykonywano metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (AAS). Stężenia cynku mieściły się w zakresie 11-290 mg kg '. Najwyższą zawartość cynku stwierdzono w liściach topoli, 32-290 mg kg-1. Pozostałe rośliny można uszeregować następująco; wierzba, konopie, rzepak, mieszanka traw.The aim of the work was to establish, which of tested plants (poplar, willow, mixture of grasses, hemp, spring rape) cultivated on experimental fields (Eutric Histosol) irrigated with municipal wastewater's (after second [biological] step of purification) is the most efficient in accumulation of zinc. Experimental fields with each plant were divided into three parts: control part (A); Hooded with single (600 mm) dose of water (B); flooded with double dose (C). Zinc content analyses were done with atomic absorption spectrometer. The highest concentrations of zinc (32-290 mg kg-1) were observed in poplar leaves. The experiment demonstrated the following order of zinc content in green parts of the plants: poplar> willow> hemp> rapc>= mixture of grasses. The highest concentrations of zinc were the most often observed in plants grown on control fields

Effect of aluminium stress on growth, anatomy and morphology of selected cereal roots.

Przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu zróżnicowanych stężeń glina w pożywce na morfologię i zmiany anatomiczne tkanki korzeniowej pszenicy Henika i pszenżyta Debo. Na podstawie zdjęć mikroskopowych, stosunku masy korzeniowej do masy części nadziemnych oraz zdolności roślin do regulowania odczynu pożywki, stwierdzono, że badane pszenżyto charakteryzowało się większą odpornością na stres. Słowa kluczowe: kwasowość gleby, stres glinowy, anatomia korzenia, morfologia korzenia. Wykonane badania świadczą o silnej reakcji badanych roślin na stres glinowy. Widoczne są indywidualne różnice w zachowaniu obydwu badanych gatunków roślin, związane prawdopodobnie z różnicami ich tolerancyjności na zastosowane warunki stresowe.Some results of studies concerning the effect of alluminium stress at various concentrations on root morphology and tissue(ectoderm and cortex) anatomical features for wheat Henika and barley Debo are presented. Microscopic photographs, roots to shoot ratio and the plants ability to rise the ph of the growing solution show the higher aluminium stress resistance of the Triticale plants

Application of adsorption methods to determine the effect of pH and Cu-stress on the changes in the surface properties of the roots

Rye plants were grown in a nutrient solution prepa- red according to Hoagland for 2 weeks at pH 7, next for 14 days at pH 4.5 (without Cu+2) and in the presence of 20, 50, or 100 mg dm-3 copper ions. The control plants were grown continuously at pH 7. The physicochemical surface properties of the roots were exa- mined using two adsorbates – polar (water vapour) and non-polar (nitrogen). The surface properties of the roots grown at pH 4.5 without Cu+2 were apparently the same as those of controls. The roots of rye which grew in the presence of Cu+2 were characte- rized by lower (relative to controls) specific surface area values. Statistically significant differences in the size of the apparent surface area (determined by water vapour) were reported for roots in- cubated with copper ions at a concentration of 20 and 50 mg dm-3. The average water vapour adsorption energy of the root surface decreased under the stress conditions. There were no statistically significant differences for the free surface area and characteristic energy of nitrogen adsorption

Changes in the size of the apparent surface area and adsorption energy of the rye roots by low pH and the presence of aluminium ions induced

Abstract The plant reactions on Al-stress include i.a. change of the surface area of the roots, which in the physicochemistry of plants characterizes the transport of water and ions through the root. The object of this study is the specific surface area of the roots of plants which are tolerant to aluminium, such as rye. Plants of rye were grown in a nutrient solution for 14 days at pH 4.5 in the presence of Al3+ ions of concentration 10, 20, and 40 mg dm−3. The control plants were grown continuously at pH 7 or pH 4.5 without Al3+. The apparent surface area and adsorption energy of the plants roots were determined from water vapour adsorption – desorption data. The apparent surface area of roots growing in the aluminium was (with respect to control) statistically significantly lower. There were no statistically significant differences in the apparent surface area of the roots which grew in pH 7, pH 4.5 without Al3+. The average water vapour adsorption energy of the root surface, under stress conditions decreased. In the roots grown in the presence of Al+3, there was a slight decrease in high energy adsorption centres and an increase in the amount of low-energy centres.</jats:p

Wpływ pH oraz jonów Al3 plus i Cu2 plus na zawartość magnezu w Trifolium pratense L.

The objective of the work was to determine the content of magnesium in plants of Trifolium pratense L. which grew in an environment contaminated with aluminium or copper. The growth and development of the plants was carried out in hydroponics, with strictly controlled composition and pH of the growth medium. Copper was added to the medium (as an additional application) in a solution of CuSO4·5H2O, and aluminium in the form of a solution of AlCl3, at concentrations of Al+3 and Cu+2 of 20 and 100 mg dm-3. The concentration of magnesium, aluminium and cooper was determined by means of a ICP sequential emission spectrometer D-820 Hilger Analytical (UK) in extracts from the roots and aboveground parts. Decreasing pH of the medium did not cause any statistically significant changes in the concentration of the metals studied. There was a significant increase in the concentration of aluminium and copper in roots and aboveground parts of Trifolium pratense L. and lower magnesium concentration for plants that were grown in an environment contaminated with Al+3/ Cu+2 at a concentration of 100 mg dm-3. In the lower concentrations of both stressors (20 mg dm-3) a decrease was noted in the level of magnesium in the whole plant, and a statistically significant increase in the concentration of aluminium and copper in the roots of Trifolium pretense L. In the aboveground parts of the plants that grew in me-dium supplemented with 20 mg dm-3 of Al+3/Cu+2, the increase of the concentration of these metals was not statistically significant.Celem pracy było określenie zawartości magnezu w roślinach Trifolium praten-se L., które rosły w środowisku skażonym glinem lub miedzią. Wzrost i rozwój roślin prowadzono w hydroponice, przy ściśle kontrolowanym składzie i pH pożywki. Do pożywki dodano miedź, (jako dodatkową aplikację) w formie CuSO4·5H2O lub glin w formie AlCl3 w stężeniach 20 i 100 mg·dm-3. .Zawartość glinu , magnezu i miedzi w ekstraktach z korzeni i części nadziemnych oznaczono Emisyjnym Sekwencyjnym Spektrometrem ICP D-820 Hilger Analytical. Obniżenie pH pożywki nie wpłynę-ło istotnie na zmiany zawartości badanych metali. W badanych roślinach Trifolium pratense L, które rosły w środowisku skażonym Al+3/Cu+2 w stężeniu 100 mg·dm-3 stwierdzono istotny wzrost zawartości glinu i miedzi zarówno w korzeniach, jak i częściach nadziemnych oraz obniżenie zawartości magnezu. Przy niższym stężeniu obu stresorów (20 mg·dm-3), odnotowano spadek zawartości magnezu w całej roślinie i istotne zwiększenie zawartości glinu i miedzi w korzeniach Trifolium pratense L. Wczęściach nadziemnych roślin, które rosły w pożywce dodatkiem 20 mg·dm-3 jonów Al+3/Cu+2 , wzrost zawartości tych metali nie był statystycznie istotny

Influence of preliminary drying of rye roots on specific area measured by adsorption methods

W badaniach wykorzystano korzenie żyta ozimego odmiany Rostockie. Wzrost i rozwój roślin odbywał się w kulturach wodnych o pH = 7, przy ściśle kontrolowanym składzie pożywki Hoaglanda, w cyklu dobowym 16 h nocy / 8 h dnia, w temperaturze 296 K (dzień) i 289 K (noc). Izotermy adsorpcji-desorpcji wyznaczano dwoma adsorbatami: parą wodną i azotem. Wielkość powierzchni właściwej korzeni wyznaczano w oparciu o teorię adsorpcji BET. Wielkość powierzchni właściwych badanych korzeni wyznaczane niepolarnym adsorbatem – azotem były mniejsze od wielkości powierzchni właściwych oznaczanych parą wodną – polarnym adsorbatem. Nie odnotowano istotnego wpływu stopnia rozdrobnienia materiału korzeniowego na wielkości powierzchni właściwej. Wielkości powierzchni właściwej korzeni wstępnie suszonych w 378 K były mniejsze niż wielkości powierzchni właściwej korzeni suszonych w 303 K.The roots of winter rye variety Rostockie were studied. The plants were grown in the water cultures at pH=7, in the strictly controlled Hoagland solution in the cycle 16h night/8h day, at 296 K (day) and at 289 K (night). Adsorption-desorption isotherms were measured by adsorbates: water vapour and nitrogen. The specific surface of roots was determined using the BET adsorption theory. The specific surface of roots determined nitrogen (free) was smaller than the specific surface determined by water vapour (apparent). The specific surface of the roots preliminarily dried at 378K was smaller than the specific surface of the roots preliminarily dried at 303K. No significant influence of the level of fragmentation of the roots material on size of the specific surface was mete

Ocena stopnia skażenia glinem i miedzią wybranych roślin uprawnych

Four crop species were used in the study: rye and wheat – monocots from the plant family of grasses, and lupines and clover – dicotyledonous plants from the family Fabaceae grown in hydroponics cultivation. Four weeks after the emergence the pH of the medium (pH = 4.5) was lowered and aluminium ions, at concentrations of 5, 10, 20, 40 and 100 mg dm–3 medium, were added in the form of AlCl3. In an alternative experiment, copper ions were added at concentrations of 20, 50 and 100 mg dm–3 medium as CuCl2. It turned out that the tested species (in particular rye) tolerated environmental pollution with aluminium better than with copper, despite the fact that the accumulation of aluminium in their tissues was much higher. The lowest resistance against copper and aluminium was noted for clover and wheat. Generally, the species (rye and lupine) which better tolerate the acidic medium also showed better resistance against environmental contamination with aluminium and copper. High indexes of tolerance for those plants are evidence for this thesis. Both analysed elements were mostly accumulated in the roots of plants and the translocation index for aluminium was much lower than that for copper.W badaniach wykorzystano cztery gatunki roślin uprawnych: żyto i pszenicę – rośliny jednoliścienne z rodziny traw oraz łubin i koniczynę – rośliny dwuliścienne z rodziny bobowatych, które pochodziły z upraw hydroponicznych. Po czterech tygodniach od wschodów obniżono pH pożywki (pH = 4,5) i dodano jony glinu w stężeniach 5, 10, 20, 40, i 100 mg·dm–3 pożywki jako AlCl3, a w drugim wariancie dodano jony miedzi w stężeniach 20, 50, 100 mg·dm–3 pożywki jako CuCl2. Stwierdzono, że badane gatunki, zwłaszcza żyto, lepiej tolerowały skażenie środowiska glinem niż miedzią, pomimo znacznie wyższej akumulacji glinu w swoich tkankach. Najniższą odporność na miedź i glin odnotowano u koniczyny a następnie u pszenicy. Generalnie gatunki roślin (żyto i łubin), które z reguły lepiej tolerują kwaśny odczyn podłoża, wykazały również lepszą odporność na skażenie środowiska glinem i miedzią, o czym świadczą wysokie indeksy tolerancji dla tych roślin. Oba badane pierwiastki akumulowane były przede wszystkim w korzeniach roślin, przy czym indeks translokacji dla glinu był znacznie niższy niż dla miedzi