Published August 15, 2021 | Version v1
Publication Open

Investigating the Effect of Gypsum Powder on Chemical Constituents of Soil and Selected Crops, Adigudem, Tigray, Ethiopia

  • 1. Mekelle University

Description

This paper investigates the effects of gypsum powder from the gypsum plant in Adigudem on chemical properties of soil as well as the yield of two major crops, wheat (Triticum aestivum) and barley (Hordeum vulgare). Three mixes of 10kg of soil with 0%, 10%, 30%, and 50% proportion of gypsum powder were used for pot experiments under glasshouse conditions at Mekelle University. One bulk soil sample was collected from a spot at 4 km from the eastern side of the plant. The chemical concentration of major elements Ca, K, Na, Mg, and Mn, and trace elements, Cd, Zn, Cu, Pb, Cr, and Fe in soil and plant parts were determined using an Atomic absorption spectrometer as well as NO3, PO4 and SO4 using UV-spectrometer. The results suggest that the gypsum powder enhances metals and anion content in soil and in crop parts compared to the control sample. The chemical constituents in soil and crop parts showed negligible variation with increasing proportions of gypsum powder. Gypsum loaded Ca, SO4, Mn, and Pb onto the soil, which exhibited higher Mg, Cu, Mo, Cd, NO3, and PO4 but the comparable concentrations of Fe, K, Zn, and Cr in decreasing order. However, a direct relationship was noted in chemical constituent loadings along the pathway: powder-soil-crop in a similar fashion in the three mixes. Factor analyses revealed that wheat parts have a higher accumulation of nutrients than the barley parts with higher content in its growth soil blends. As an extension of this research, the in-situ investigation is recommended to assess the direct impact of the gypsum powder emitted over the soil and crops.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تبحث هذه الورقة في آثار مسحوق الجبس من مصنع الجبس في أديغوديم على الخصائص الكيميائية للتربة وكذلك غلة محصولين رئيسيين، القمح (Triticum aestivum) والشعير (Hordeum vulgare). تم استخدام ثلاثة خلطات من 10 كجم من التربة بنسبة 0 ٪ و 10 ٪ و 30 ٪ و 50 ٪ من مسحوق الجبس في تجارب الأواني تحت ظروف البيت الزجاجي في جامعة ميكيلي. تم جمع عينة واحدة من التربة السائبة من بقعة على بعد 4 كم من الجانب الشرقي من النبات. تم تحديد التركيز الكيميائي للعناصر الرئيسية Ca و K و Na و Mg و Mn والعناصر النزرة و Cd و Zn و Cu و Pb و Cr و Fe في التربة والأجزاء النباتية باستخدام مطياف الامتصاص الذري وكذلك NO3 و PO4 و SO4 باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية. تشير النتائج إلى أن مسحوق الجبس يعزز محتوى المعادن والأنيونات في التربة وفي أجزاء المحاصيل مقارنة بالعينة الضابطة. أظهرت المكونات الكيميائية في التربة وأجزاء المحاصيل تباينًا طفيفًا مع زيادة نسب مسحوق الجبس. قام الجبس بتحميل الكالسيوم و SO4 و Mn و Pb على التربة، والتي أظهرت تركيزات أعلى من المغنيسيوم و النحاس و المونسيوم و الكادميوم و NO3 و PO4 ولكن التركيزات المماثلة من الحديد و الكالسيوم و الزنك و الكروم بترتيب تنازلي. ومع ذلك، لوحظت علاقة مباشرة في عمليات تحميل المكونات الكيميائية على طول المسار: محصول البودرة والتربة بطريقة مماثلة في الخلطات الثلاثة. كشفت تحليلات العوامل أن أجزاء القمح تحتوي على تراكم أعلى من العناصر الغذائية من أجزاء الشعير مع محتوى أعلى في خلطات التربة المتنامية. كامتداد لهذا البحث، يوصى بإجراء الفحص في الموقع لتقييم التأثير المباشر لمسحوق الجبس المنبعث على التربة والمحاصيل.

Translated Description (French)

Cet article étudie les effets de la poudre de gypse de l'usine de gypse d'Adigudem sur les propriétés chimiques du sol ainsi que sur le rendement de deux cultures majeures, le blé (Triticum aestivum) et l'orge (Hordeum vulgare). Trois mélanges de 10 kg de sol avec 0 %, 10 %, 30 % et 50 % de poudre de gypse ont été utilisés pour des expériences en pot dans des conditions de serre à l'Université Mekelle. Un échantillon de sol en vrac a été prélevé à un endroit situé à 4 km du côté est de la plante. La concentration chimique des principaux éléments Ca, K, Na, Mg et Mn, et des oligo-éléments, Cd, Zn, Cu, Pb, Cr et Fe dans le sol et les parties de la plante a été déterminée à l'aide d'un spectromètre d'absorption atomique ainsi que NO3, PO4 et SO4 à l'aide d'un spectromètre UV. Les résultats suggèrent que la poudre de gypse améliore la teneur en métaux et en anions dans le sol et dans les parties de culture par rapport à l'échantillon témoin. Les constituants chimiques dans le sol et les parties de culture ont montré une variation négligeable avec des proportions croissantes de poudre de gypse. Le gypse chargea Ca, SO4, Mn et Pb sur le sol, qui présentait plus de Mg, Cu, Mo, Cd, NO3 et PO4, mais les concentrations comparables de Fe, K, Zn et Cr dans l'ordre décroissant. Cependant, une relation directe a été notée dans les charges de constituants chimiques le long de la voie : poudre-sol-récolte de manière similaire dans les trois mélanges. Les analyses factorielles ont révélé que les parties de blé ont une accumulation plus élevée de nutriments que les parties d'orge avec une teneur plus élevée dans ses mélanges de sol de croissance. Dans le prolongement de cette recherche, l'étude in situ est recommandée pour évaluer l'impact direct de la poudre de gypse émise sur le sol et les cultures.

Translated Description (Spanish)

Este documento investiga los efectos del polvo de yeso de la planta de yeso en Adigudem sobre las propiedades químicas del suelo, así como el rendimiento de dos cultivos principales, el trigo (Triticum aestivum) y la cebada (Hordeum vulgare). Se utilizaron tres mezclas de 10 kg de suelo con una proporción de 0%, 10%, 30% y 50% de polvo de yeso para experimentos en macetas en condiciones de invernadero en la Universidad de Mekelle. Se recogió una muestra de suelo a granel de un lugar a 4 km del lado este de la planta. La concentración química de los elementos principales Ca, K, Na, Mg y Mn, y los elementos traza, Cd, Zn, Cu, Pb, Cr y Fe en el suelo y las partes de la planta se determinaron utilizando un espectrómetro de absorción atómica, así como NO3, PO4 y SO4 utilizando un espectrómetro UV. Los resultados sugieren que el polvo de yeso mejora el contenido de metales y aniones en el suelo y en las partes del cultivo en comparación con la muestra de control. Los componentes químicos en el suelo y las partes del cultivo mostraron una variación insignificante con el aumento de las proporciones de polvo de yeso. El yeso cargó Ca, SO4, Mn y Pb en el suelo, que exhibió mayores cantidades de Mg, Cu, Mo, Cd, NO3 y PO4, pero concentraciones comparables de Fe, K, Zn y Cr en orden decreciente. Sin embargo, se observó una relación directa en las cargas de constituyentes químicos a lo largo de la ruta: polvo-suelo-cultivo de manera similar en las tres mezclas. Los análisis factoriales revelaron que las partes de trigo tienen una mayor acumulación de nutrientes que las partes de cebada con mayor contenido en sus mezclas de suelo de crecimiento. Como extensión de esta investigación, se recomienda la investigación in situ para evaluar el impacto directo del polvo de yeso emitido sobre el suelo y los cultivos.

Files

200569.pdf

Files (606.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a07b88771a26400db2cce21822b31e11
606.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحقيق في تأثير مسحوق الجبس على المكونات الكيميائية للتربة والمحاصيل المختارة، أديغوديم، تيغراي، إثيوبيا
Translated title (French)
Investigating the Effect of Gypsum Powder on Chemical Constituents of Soil and Selected Crops, Adigudem, Tigray, Éthiopie
Translated title (Spanish)
Investigating the Effect of Gypsum Powder on Chemical Constituents of Soil and Selected Crops, Adigudem, Tigray, Etiopía

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3195559116
DOI
10.4314/mejs.v13i1.9

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia