Effect of microelement pollution on sunflower (Helianthus annuus L.) grown on a calcareous sandy soil

Abstract

Karbonátos Duna–Tisza közi homoktalajon vizsgáltuk a 0, 30, 90 és 270 kg·ha–1mikroelem-terhelés 4. évi utóhatását a napraforgóra. A mikroelemek sóit egy ízben a kísérlet indulásakor 1995 tavaszán szórtuk ki Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, CuSO4, Pb(NO3)2, Na2SeO3és ZnSO4formájában. A 6 elem×4 terhelés = 24 kezelés×3 ismétlés = 72 (egyenként 7×5 = 35 m² méretű) parcellát jelentett. A termőhely a homoktalajokra jellemzően rossz vízgazdálkodású, aszályérzékeny és a főbb tápelemekkel (NPK) gyengén ellátott. A szántott réteg 0,7–1,0% humuszt, 2–3% CaCO3-ot tartalmaz, a talajvíz 5–10 m mélyen található. Alaptrágyaként 100–100–100 kg·ha–1N, P2O5és K2O hatóanyagot alkalmazunk évente az egész kísérletben. A növényi sorrend sárgarépa, zöldborsó, őszi búza, napraforgó volt. A főbb eredmények: – A kedvező időjárás/csapadékviszonyok nyomán a szennyezetlen kontrolltalajon kereken 2,3 t·ha–1kaszat, illetve összesen 7,1 t·ha–1légszáraz föld feletti biomassza képződött. A kaszat olajtartalma 51% volt, az olajhozam 1,2 t·ha–1mennyiséget tett ki. A kísérlet 4. évében a Se-terhelés bizonyult toxikusnak. Terméscsökkenés már a 30 kg·ha–1adagnál igazolható volt, míg a 270 kg·ha–1terhelésnél a napraforgó gyakorlatilag kipusztult, a föld feletti biomassza 1/10-ére zuhant. A melléktermés/főtermés aránya betakarításkor a kontrollon mért 2,1-ről 5,0-re nőtt, a toxicitás a generatív fázisban volt a kifejezettebb. – A napraforgó szerveinek Cr-tartalma egy nagyságrenddel dúsult a kontrollhoz viszonyítva. A koncentrációemelkedés a Cr(VI)-kezelésben átlagosan kétszerese volt a Cr(III)-kezelésben mértnek. A koncentrációk a hajtás, szár, levél, tányér, kaszat sorrendben csökkentek. Hasonló sorrendben mérséklődött az Pb-koncentráció is, mely a kaszatban már minden esetben a 0,1 mg·kg–1kimutatási határ alatt maradt. Mérsékelten emelkedett szennyezett talajon a Cu-tartalom, mely a kaszatban már igazolhatóan nem is változott. A Zn-koncentráció maximálisan 2–3-szorosára nőtt. Hiperakkumulációt mutatott a Se minden növényi részben, ezres nagyságrendbeli dúsulással. A szelénnel kezelt talajon termett napraforgó magja emberi fogyasztásra, illetve a hajtása, szára takarmányozási célokra egyaránt alkalmatlanná vált. – A terméscsökkenés miatt a maximális Se-felvétel a 30 és 90 kg·ha–1terhelésnél jelentkezett és 450 g·ha–1mennyiséget tett ki. Változatlan körülményeket feltételezve a 30 kg·ha–1felvétele 66 évet, a 90 kg·ha–1fitoremediációja mintegy 200 évet venne igénybe. A napraforgó föld feletti termése szennyezett talajon maximálisan kb. 10 g Pb, 24 g Cr, 100 g Cu és 330 g Zn elemet vont ki a talajból ha-onként. A 270 kg·ha–1talajtisztítás tehát 27 ezer Pb-évet, 11 ezer Cr-évet a Cr (VI)-kezelésben, 2700 Cu-évet, illetve 818 Zn-évet igényelne. – A levéldiagnosztikai adatok alapján a napraforgó Ca- és Mg-túlsúlyt; enyhe N- K-, P- és Cu-, illetve kifejezett Zn-hiányt jelzett. Az abszolút Zn-hiány nem okozott terméscsökkenést azonban, mivel a P/Zn arány az optimális 50–150 körüli tartomány közelében maradt. Az 1 t kaszat + a hozzátartozó tányér és szár ún. fajlagos elemtartalma az alábbi volt: 34 kg N, 7 kg P (16 kg P2O5), 32 kg K (38 kg K2O), 66 kg Ca (92 kg CaO), 15 kg Mg (25 kg MgO) és 4–5 kg S. Adataink iránymutatóul szolgálhatnak a növény elemigényeinek becslésekor. A hazai szaktanácsadásban ajánlott 30 kg P2O5fajlagos mutató kifogásolható, túltrágyázásra ösztönöz. – A kísérlet 4. éve után NH4-acetát+EDTA-oldható formában találtuk a karbonátos homoktalaj szántott rétegében a Cr átlagosan 0,5%-át a Cr(III)-kezelésben, illetve mintegy 1%-át a Cr(VI)-kezelésben, a Se 1,5%-át. A Cr(VI) és a Se az altalajba mosódhatott, illetve részben megkötődhetett. A Cu, Pb és Zn elemek bevitt mennyiségének átlagosan 1/3-át találtuk oldható formában.