View More View Less
  • 1 Agrártudományi Kutatóközpont, Budapest
  • 1 Centre for Agricultural Research, Budapest
  • 2 Agrártudományi Kutatóközpont, Martonvásár
  • 2 Centre for Agricultural Research, Martonvásár
  • 3 DE MÉK, Debrecen
  • 3 University of Debrecen, Debrecen
Open access

Összefoglalás

Dolgozatunkban a Kádár Imre által 1991 tavaszán meszes csernozjom talajon 13 potenciálisan toxikus mikro-/károselem (Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se, Sr és Zn) 0-90-270-810 kg ha−1 szintjeivel beállított szabadföldi tartamkísérlet 1-20. évi főtermés veszteség eredményeit értékeljük.

Első megközelítésben, a főtermések relatív termésben kifejezett százalékos terméscsökkenéseit az egyes elemek átlagos fitoxicitása sorrendjében mutattuk be. A 90-270-810 kg ha−1 kezelések átlagában az egyes elemek fitotoxicitása az alábbi sorrendben csökkent: Se > Cr > Cd > Al > Pb > As > Mo > Hg > Cu > Ni > Zn > Ba > Sr. A legkisebb – a kontroll %-ában kifejezett - relatív terméseket, azaz a legnagyobb fitotoxikus hatást a Se, a Cr és a Cd mutattak, míg legkevésbé fitotoxikusnak a Ni, a Zn, a Ba és a Sr bizonyultak.

A fitotoxikus évek számát illetően az elemek sorrendje az alábbiak szerint alakult: Se = As > Cr > Cd > Hg > Cu = Zn > Al = Mo > Ni = Pb > Ba = Sr. Legtöbb évben a Se, az As, a Cr és a Cd, míg legkevesebb évben a Ni, a Pb, a Ba és a Sr voltak fitotoxikusak.

Átlagos terméscsökkentő hatásukat tekintve a Se, a Cr és a Cd már a 90 kg ha−1 adagtól, a Pb és a Hg a 270 kg ha−1 adagtól, míg az As és a Mo a legnagyobb, 810 kg ha−1 adagtól/adagnál mutatott 10%-nál nagyobb terméscsökkenést a fitotoxikus évek átlagában.

Mind a fitotoxikusság mértéke, mind a fitotoxikus évek száma tekintetében, általában, a legnagyobb növényi károsodások az anionos formában kijuttatott elemekhez voltak köthetők, ezen belül is, főleg a nem esszenciális mikroelemekhez.

Második megközelítésben, a fitotoxicitás mértékét a kísérleti növények, ill a kísérlet beállítása óta eltelt idő függvényében is nyomon követtük.

A kísérleti növények közül legnagyobb terméscsökkenéseket a napraforgó, a spenót és az őszi árpa, míg legkisebbeket a harmadik, a második és az első éves lucerna növényekben kaptunk.

Az idő múlásával egyre kisebb terméscsökkenéseket tapasztaltunk, a kísérlet 13. évétől kezdve az átlagos fitotoxicitás mértéke még a 10%-ot sem érte el.

Megkülönböztetett figyelemmel kell nyomon kísérni a kadmiumot, amely az idő múlásával egyre kevésbé volt fitotoxikus, viszont még a kísérlet 18. évében is igen nagy könnyen oldható elemtartalmakat mutatott a talaj szántott rétegében.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Adriano, D.C., 2001. Trace Elements in Terrestrial Environments. Biogeochemistry, Bioavailability and Risks of Metals. (2nd ed.). Springer-Verlag. New York.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Alloway, B.J., 2013. Heavy Metals in Soils. Trace Metals and Metalloids in Soils and their Bioavailability. Springer, Dordrecht-Heidelberg-London-New York.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Altieri, M.A., 2012. Convergence or divide in the movement for sustainable and just agriculture. In: (ed.: Lichtfouse, E.) Organic Fertilization, Soil Quality and Human Health. Sustainable Agricultural Reviews 9. Springer, Dordrecht-Heidelberg-New York-London. 19.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Aro, A., Alfthan, G., Varo, P., 1995. Effects of supplementation of fertilizers on human selenium status in Finland. Analyst. 120. 841843.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Bersényi, A., Fekete, S., Hullár, I., Kádár, I., Szilágyi, M., Glávits, R., Kulcsár, M., Mézes, M., Zöldág, L., 1999. Study of the soil–plant (carrot)–animal cycle of nutritive and hazardous minerals in a rabbit model. Acta Veterinaria Hungarica. 47. 181190.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Bingham, F.T., 1973. Boron in cultivated soils and irrigation waters. In: Trace Elements in the Environment, American Chemical Society, Washington, D.C. 130143.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Boldis, O., 1994. Magyarországi talajok toxikus nehézfémtartalma. MTESZ, 1988.V.9. Budapest (előadás anyaga). In: Csathó P., 1994a. A környezet nehézfém szennyezettsége és az agrártermelés. Tematikus szakirodalmi szemle. Akaprint, Budapest. pp. 176.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Borlaug, N., 1988. Challenges for global food and fiber production. The Journal of the Royal Swedish Academy of Agriculture and Forestry. Suppl. 21. 1555.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Bornemisza, E., 1985. Közép-amerikai talajtani problémák és gyakorlati vonatkozásaik. Agrokémia és Talajtan. 34. 185190.

  • Carson, R-L., 1962. Silent Spring. Crest Book. Fawcett Publications, Inc., Greewich, Conn. uSA.

  • Csathó, P., 1994. A környezet nehézfém szennyezettsége és az agrártermelés. Tematikus szakirodalmi szemle. Akaprint, Budapest. 176.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Csathó, P., Radimszky, L., 2012. Sustainable agricultural NP turnover in the EU 27 countries. In: (ed.: Lichtfouse, E.) Organic Fertilization, Soil Quality and Human Health. Sustainable Agricultural Reviews 9. Springer, Dordrecht-Heidelberg-New York-London. 161186.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Debreczeni I. , Izsáki Z., 1985. Bőrgyári szennyvíziszap hatása a növények elemi összetételére. Agrokémia és Talajtan. 34. 421432.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Debreczeni I. , Izsáki Z., 1989. A bőrgyári szennyvíziszap trágyázás hatása és utóhatása kalászos gabonákra homoktalajon. Növénytermelés. 38. 231239.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Dell INC. , 2015. Dell Software Statistica. Statistics for Windows, Version, 13.0 Round Rock, Texas: DELL INC.

  • Enamorado, S., Abril, J.M., Delgado, A., Más, J.L., Polvillo, O., Quintero, J.M., 2014. Implications for food safety of the uptake by tomato of 25 trace-elements from a phosphogypsum amended soil from SW Spain. Journal of Hazardous Materials. 266.122131.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Fekete, A., 1989. Hazai talajok nem-esszenciális (toxikus) mikroelem tartalma. MAE Talajtani Társaság Vándorgyűlése, Szarvas, 1988. szeptember 1-2. In: Agrokémia és Talajtan. 38. 174176.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Grün, M.; Podlesak, W.; Machelett, B.; Schneider, J., 1988. Kontrolle der Schwermetallbelastung des Bodens. In: Mengen- und Spurenelemente. Arbeitstagung. Karl-Marx-Universität Leipzig. 1631.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Gupta, U.C., Gupta, S.C., 1998. Trace element toxicity relationships to crop production and livestock and human health: implications for management, Communications in Soil Science and Plant Analysis, 29. 11-14, 14911522.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Győri, Z., Goulding, K., Blake, L.; Prokisch, J., 1996. Changes in the heavy metal contents of soil from the Park Grass Experiment at Rothamsted Experimental Station. Fresenius Journal of Analitical Chemistry. 354. 699702.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Hachiya, N., 2006. The history and present of Minamata disease – Entering the second half a century. Review Article. Japan Medical Association Journal. 49. (3) 112118.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Håkanson, L, Nilsson, A, Andersson, T., 1988. Mercury in fish in Swedish lakes. Environmental Pollution. 49. (2) 145162.

  • Hartikainen, H., 2005. Biogeochemistry of selenium and its impact on food chain quality and human health. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 18. 309318.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Hinesly, T.D., Alexander, D.E., Redborg, K.E., Ziegler, E.L., 1982. Differential accumulations of cadmium and zinc by corn hybrids grown on soil amended with sewage sludge. Agronomy Journal. 74. 468474.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Horváth, A., Bozsai, G., Szabados, M., Károlyi, E., Szabó, M., 1980. A talaj nehézfém-szennyezettségének vizsgálata ólomkohó környezetében. Magyar Kémikusok Lapja. XXXV. 135140.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Juhász, I., (szerk.) 2006. Magyarország talajainak környezeti állapota a Talajvédelmi információs és Monitoring Rendszer (TiM) adatai alapján. FvM, Budapest.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Juste, C., Mench, M., 1992. Long-term application of sewage sludge and its effect on metal uptake by crops. In: Biochemistry of Trace Metals (ed. Adriano, D.) Lewis Publishers. Boca Raton - Ann Arbour - London - Tokyo. 157173.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kabata-Pendias, A., 2011. Trace Elements in Soils And Plants, 4th ed. CRC Press/Taylor & Francis, Boca Raton.

  • Kabata-Pendias, A., Mukherjee, A. B., 2007. Trace Elements from Soil to Human. Springer, Berlin-Heidelberg.

  • Kádár, I., 1995. A talaj-növény-állat-ember tápláléklánc szennyeződése elemekkel Magyarországon. KTM-MTA TAKI. Budapest. 387 p.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kádár, I., 1998. A szennyezett talajok vizsgálatáról. Kármentesítési kézikönyv 2. Környezetvédelmi Minisztérium. Budapest.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kádár, I., 1999. Szelén forgalom a talaj-növény rendszerben. Agrokémia és Talajtan. 48. 233242.

  • Kádár, I., 2012. A főbb szennyező mikroelemek környezeti hatása. MTA ATK TAKI, Budapest. 360.

  • Kádár I. , 2014. Mikroelemekkel szennyezett talaj fitoremediációjának lehetősége lucernával. Agrokémia és Talajtan. 63. (2). 295314.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kádár, I., Fekete, S., 1995. 18. Takarmányozási kísérletek eredményei. In: Kádár I. (szerk.), A talaj-növény-állat-ember tápláléklánc szennyeződése elemekkel Magyarországon. KTM-MTA TAKI. Budapest. 321371.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kádár, I., Koncz, J., 1994. Ólom, króm és bárium az étekben. Élet és Tudomány. 37. 11621163.

  • Kádár, I., Németh, T., 2003. Mikroelem-szennyezők kimosódásának vizsgálata szabadföldi terheléses tartamkísérletben. Agrokémia és Talajtan. 52. 315330.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kádár, I., Ragályi, P., Fekete, S., 2009. Movement of Mo in soil-plant-animal system. Long-term experimental field studies. In: Szilágyi, M., Szentmihályi, K. (Eds) Trace Elements in the Food Chain. Vol. 3. Deficiency or Excess of Trace Elements in the Environment as a Risk of Health. WC on Trace Elements in the Complex Committeee HAS. Budapest, Hungary. 387391.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kirby, J.K., McLaughlin, M.J., Ma, Y.B. Ajiboye, B., 2012. Aging effects on molybdate lability in soils. Chemosphere. 89. (7) 876883.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Koivistoinen, P., 1986. Selenium deficiency in Finnish foods and nutrition: Research strategy and measures. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology. 59. (7) 104110.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Korte, N.E., Skopp, J., Fuller, W.H., Niebla, E.E., Alsseii, B.A., 1976. Trace element movement in soils, influence of soil physical and chemical properties. Soil Science. 122. 350359.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kumpiene, J., Giagnoni, L., Marschner, B., Denys, S., Mench, M., Adriaensen, K., Vangronsveld, J., Puschenreiter, M., Renella, G., 2017. Assessment of methods for metermining bioavailability of trace elements in soils: a review. Pedosphere. 27. (3) 389406.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Lisk, D.J., 1972. Trace metals in soils, plants and animals. Advances in Agronomy. 24. 267325.

  • Lock, K., Waegeneers, N., Smolders, E., Criel, P., Van Eeckhout, H., & Janssen, C. R., 2006. Effect of leaching and aging on the bioavailability of lead to the springtail Folsomia candida. Environmental Toxicology and Chemistry. 25. (8) 20062010.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Lu, A, Zhang, S. Qin, X. Wu, W., Liu, H., 2009. Aging effect on the mobility and bioavailability of copper in soil. Journal of Environmental Sciences. 21. (2) 173178.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Ma, Y.B., Lombi, E., Mclaughlin, M.J., Oliver, I.W., Nolan, A.L., Oorts, K., Smolders, E., 2013. Aging of nickel added to soils as predicted by soil pH and time. Chemosphere. 92. (8) 962968.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Macnicol, R.D., Beckett P.H.T., 1985. Critical tissue concentrations of potentially toxic elements. Plant and Soil. 85. 107129.

  • Mannix, J., Rodriguez, R.M., 1967. Estudio sobre la toxicidad de cobre acumulativo en los suelos del litoral Pacifico Sur de Costa Rica. In: 13. Reunión Anual de PCCMCA. 7780.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Mckenna, I.M, Chaney, R.L., Williams, F.M., 1993. The effects of cadmium and zinc interactions on the accumulation and tissue distribution of zinc and cadmium in lettuce and spinach. Environmental Pollution, 79. (2). 113120.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Mikkelsen, R.L., Page, A.L., Haghnia, G.H., 1988. Effect of salinity and its composition on the accumulation of selenium by alfalfa. Plant and Soil. 107. 6367.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Mikkelsen, R.L., Page, A.L., Bingham, F.T., 1989. Factors affecting selenium accumulation by agricultural crops. In Selenium in Agriculture and the Environment (ed. Jacobs, L.W.) Proc. Symposium. ASA-SSSA, New Orleans, USA. 2. Dec. 1986.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Molnár, E., Németh, T., Pálmai, O., 1995. Problems of heavy metal pollution in Hungary. In: Heavy Metals: Problems and Solutions. (eds.: Salomons, W., V. Förstner, V.P. Mader). Springer-Verlag. Berlin. 323344.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Morris, H.E., Swingle, D.B., 1927. Injury to growing crops caused by the application of arsenic compounds to the soil. Journal of Agricultural Research. 34. 5978.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Mortvedt, J. J., 1991. Micronutrients in Agriculture, 2nd Edition. SSSA Book Series No. 4. Madison, Wisc., uSA

  • Nordberg, M., 2003. Cadmium - Toxicology. In: Trugo, L., Finglas, P.N.M. (eds.) Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (2nd Edition). Elsevier. 739745.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Nriagu, J.O., 1988. Natural versus antropogenic emission of trace metals to the atmosphere: In: Pacyna, J.M., Brynjulf, O. (Eds) Control and Fate of Atmospheric Trace Metals. Kluwer Academic Publisher. Dordecht – Boston – London. In association with NATO ASI Series. Series C. Mathematical and Physical Sciences. 268. 314.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Ondrasek, G., Rengel, Z., Romic, D., 2018. Humic acids decrease uptake and distribution of trace metals, but not the growth of radish exposed to cadmium toxicity. Ecotoxicology and Environmental Safety. 151. 5561.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Oorts, K., Smolders, E., McGrath, S.P., van Gestel, C.A.M., McLaughlin, M.J., Carey, S., 2016. Derivation of ecological standards for risk assessment of molybdate in soil. Environmental Chemstry. 13. 168180.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Overcash, M.R., Pal, D., 1979. Design of Land Treatment Systems for Industrial Wastes – Theory and Practice. Ann Arbor Science Publ. Inc. 684.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Palmer, C.D., Puls, R.W., 1994. Natural Attenuation of Hexavalent Chromium in Groundwater and Soils. EPA Ground Water Issue. US EPA /540/5-94/505.112.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Prasad, M.N.V., Strzałka, K., (eds.) 2002. Physilology and Biochemistry of Metal Toxicity and Tolearance in Plants. Springer-Science+Business Media, Dordecht. 431 p.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Prokisch, J., 2010. Vigyázat, méreg! Az öt legveszélyesebb mérgező fém a környezetünkben: arzén, ólom, higany, kadmium és króm(VI). Dr. Aliment Kft., Debrecen.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Reimann, C., Fabian, K., Birke, M., Demetriades, A., Matschullat, J., Schoeters I., The GEMAS Project Team, 2018. The GEMAS Periodic Table of Agricultural Soil in Europe. The Geological Surveys of Soils in Europe – European Association of Metals / EUMETAUX. http://gemas.geolba.ac.at/. June 22, 2018.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Robinson, W.O., Edgington, G., Byers, H.G., 1935. U.S. Department of Agriculture Technical Bulletin. 471. Cit.: Allaway W.H. 1968. Agronomic controls over the environmental cycling of trace elements. Advances is Agronomy. 20. 235274.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Rosenfels, R.S., Crafts, A.S., 1939. Arsenic fixation in relation to the sterilization of soils with sodium arsenite. Hilgardia. 12. 201223.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Shroeder, H.A., 1965. Diabetic-like serum glucose levels in chromium deficient rats. Life Sciences. 4. 20572062.

  • Sváb, J., 1981. Biometriai módszerek a kutatásban. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.

  • Szabó, A., Pokovai, K., Rékási, M., Csathó, P., Kádár, I., Lehoczky, É., 2015. Changes in soluble element contents in heavy metal loading field trial set up on a calcareous chernozem soil. Proceedings of the 21st International Symposium on Analytical and Environmental Problems. University of Szeged, Department of Inorganic and Analytical Chemistry. 7275.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Szabó, A., Pokovai, K., Ragályi, P., Rékási, M., Sándor, R., Bernhardt, B., Koncz, J., Haszon, B., Kremper, R., Csathó, P., 2019a. Nehézfém- és egyéb toxikus mikroelemterhelés tartamhatása a talaj károselem tartalmak alakulására, szabadföldi kísérletben. Acta Agronomica Óváriensis. 60. (2). Közlésre elfogadva

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Szabó, A., Pokovai, K., Ragályi, P., Rékási, M., Sándor, R., Bernhardt, B., Koncz, J., Kremper, R., Csathó, P., 2019b. Nehézfém- és egyéb toxikus mikroelem-terhelés tartamhatása a talajból mért visszanyerési százalékuk alakulására szabadföldi kísérletekben. Agrokémia és Talajtan. 68. (2) 293314.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Széles, É., Kovács, B., Prokisch, J., Győri, Z., 2006. Szelén–speciációs vizsgálatok talajmintákból ionkromatográffal összekapcsolt induktív csatolású plazmatömegspektrométer (IC-ICP-MS) alkalmazásával. Agrártudományi közlemények/Acta Agraria Debreceniensis. 23.106111.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tamás, J., Kovács, E., 2002. Talajremediáció. Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum, Debrecen.

  • Vincent, J.B., 2007. The Nutritional Biochemistry of Chromium (III). Elsevier, Amsterdam. 279 p.