Linz-Donawitz (LD) slag is a solid industrial waste generated during the production of steel. In general, the amount of LD slag produced varies from 300 to 400 kg ton-1 of steel. Presently only 25% of the steel slag, which is also rich in various macro and micro-nutrients, is being reused in India compared to 70- 100% in other countries. The present study deals with the possibility of utilizing LD slagas a nutrient rich low-cost soil conditioner in agriculture. An experiment was thus conducted to determine the effect of LD slag application at rates 0.25, 0.50 and 1 t ha-1 in two particle sizes i.e., <50 and <100 microns (µ) on spinach (Spinacia oleracea L.). Physico-chemical, biological characteristics and heavy metals in soil and latter's transfer from soil to the foliage was also determined. The results showed that an application of LD slag @1 tha-1 and 100 µ particle size significantly improved the soil microbial count and activity of enzymes such as dehydrogenase and phosphatase while at a smaller particle size of LD slag (50 µ) @ 1 tha-1, a significant increase in the foliage yield of spinach was observed. The risk due to heavy metals present in the steel slag as evidence by indicator of heavy metal content in plants i.e. transfer factor (TF), hazard quotient (HQ) and hazard index (HI) was within the permissible range. However long-term effect of steel slag application on ecotoxicity and phytotoxicity levels must be deciphered. In conclusion the application of LD slag in spinach does not negatively impact the soil health and in fact causes an increase in the economic yield of spinach.

Abstract Iron (Fe) is an essential nutrient for plants that is indispensable for many physiological activities. Although few genotypes were identified with contrasting tolerance to Fe deficiency, the molecular insight into the distinct biochemical and transcriptional responses determining the trait is poorly known. This study aimed to identify the molecular and biochemical basis for the contrasting Fe deficiency tolerance in wheat genotype showing tolerance to Fe deficiency (cv. Kanchan-KAN) compared to susceptible (cv. PBW343-PBW) cultivar. Under Fe deficiency, the KAN show delayed chlorosis, high SPAD values and low malondialdehyde activity compared to PBW. The shoot transcriptomics studies show that a large set of genes for photosynthetic pathways were highly induced in PBW, suggesting its sensitivity to Fe deficiency. Although, under Fe deficiency, both the cultivars show distinct molecular re-arrangements, including high expression of genes involved in Fe uptake (including membrane transporters) and mobilization, the gene expression level was higher in KAN. Furthermore, the KAN cultivar also shows high ubiquitination activity in the shoot tissue suggesting a high turnover of proteins in the tolerant cultivar. These observations were also co-related with the high root phytosiderophores biosynthesis and its release that contributes to the enhanced Fe translocation index in KAN. Overall, our work provides the key link to understanding the mechanistic insight for the Fe deficiency tolerance in hexaploid wheat. This will enable wheat breeders to select genotypes for better Fe use efficiency for agriculture.

Linz-Donawitz (LD) steel slag, a byproduct of steel industry produced in huge amount is a rich source of plant essential and beneficial mineral nutrients. This study aims to evaluate the impact of LD slag (ranging from 0.5-1.0 t ha-1) given with and without 80 per cent recommended dose of NPK fertilizers (RDF) on yield and physico-chemical and biological characteristics of soil under wheat, rice, maize, brinjal, tomato, amaranthus and mustard. The application of LD slag without RDF reduced the soil quality and crop growth and yield significantly. However, in comparison to control, the LD slag applied along with 80 per cent RDF significantly increased soil pH, electrical conductivity, organic carbon, urease and phosphatase activities across majority of crops. The total microbial count (TMC) was reduced in the soil under all crops except wheat and maize under the slag alone treatment. The slag application with 80 per cent RDF enhanced plant biomass and yield of maize and brinjal, but increased biomass and fruit yield alone in mustard and tomato, respectively. The study evidenced that the application of LD slag is useful in improving soil physical and biological status, and improves the crop growth and yield, selectively, even with less NPK fertilizer application.