THE LONG-TERM IMPACT OF AMELIORATING DOSES OF HARD COAL FLY ASH ON SHAPING THE CONTENT OF SELECTED MICROELEMENTS IN AGRICULTURAL SOIL

Abstract

The effect of ameliorating doses of hard coal fly ash (HCFA) on chemical properties of soil and on yields and chemical composition of crops was examined based on an experiment established in 1984. At first, typical agricultural crops were grown in the experiment, but in 1992 the field was turned into permanent grassland. The current study took place twenty-nine years after hard coal fly ash had been applied. Soil samples were collected from the 0–20 cm soil layer, corresponding to the compared treatments. The residual effect of HCFA doses increasing from 100 to 800 Mg·ha-1 caused a regular increase in the total content of Cd, Cr, Cu, Mn, Fe, Zn and Pb, as well as the forms of Zn, Cu, Mn, Fe and B soluble in 0.1 M HCl. The total content of the analyzed microelements increased by a maximum of 30% for cadmium up to 176% for zinc. The highest increase in the content of soluble forms ranged from 25% for Fe to 760% for boron. The share of Znbd, i.e. permanently bound to soil, to Zntot, i.e. the total zinc form, was positively correlated with pH in KCl, the C:N ratio and the content of Cu permanently bound with soil. Regarding the share of Febd in Fetot, correlations with pH in H2O and in KCl, content of organic matter (SOM) and the C:N ratio were demonstrated. No such correlations were proven with respect to the other elements.

W doświadczeniu założonym w 1984 roku badano działanie melioracyjnych dawek popiołów ze spalania węgla kamiennego (hard coal fly ashes – HCFA) na właściwości fizykochemiczne gleby oraz na plonowanie i skład chemiczny roślin uprawnych. W pierwszych latach badań uprawiano typowe rośliny rolnicze, a w 1992 zmieniono charakter uprawy na trwały użytek zielony. Obecne badania wykonano po dwudziestu dziewięciu latach od zastosowania HCFA. Próbki gleby pobrano z poziomu 0–20 cm w nawiązaniu do porównywanych obiektów. Następcze działanie rosnących dawek HCFA od 100 do 800 Mg·ha-1 powodowało zarówno wyraźnie regularny wzrost zawartości całkowitej – Cd, Cr, Cu, Mn, Fe, Zn i Pb, jak i form rozpuszczalnych w 0.1 M HCl – Zn, Cu, Mn, Fe i B. Zawartość całkowita rozpatrywanych mikroskładników maksymalnie wzrosła o 30% w przypadku kadmu do 176 % w odniesieniu do cynku. Maksymalny wzrost zawartości form rozpuszczalnych kształtował się od 25 % w odniesieniu do żelaza do 760 % w przypadku boru. Udział Znbd tj. trwale związanego z glebą w stosunku do jego formy ogólnej Zntot, istotnie dodatnio korelował z pH w KCl i stosunek C:N oraz z Cu trwale związaną z glebą. W odniesieniu do udziału Febd w Fetot wykazano korelacje z pH w H2O, pH w KCl, SOM i C:N ratio. W odniesieniu do pozostałych badanych pierwiastków takich zależności nie wykazano.