Wpływ kwasów organicznych na fitotoksyczność oraz akumulację kadmu przez rośliny słonecznika
BARBARA HAWRYLAK-NOWAK
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 15, 20-50 LublinRENATA MATRASZEK-GAWRON
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 15, 20-50 LublinKATARZYNA RUBINOWSKA
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 15, 20-50 LublinSŁAWOMIR MICHAŁEK
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 15, 20-50 LublinAbstrakt
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu niskocząsteczkowych kwasów organicznych na fitotoksyczność oraz efektywność pobierania i translokacji kadmu przez rośliny słonecznika (Helianthus annuus L.). Do skażonego kadmem podłoża (100 mg Cd · kg–1) wprowadzano roztwory kwasów cytrynowego lub szczawiowego o stężeniu 25 lub 50 mmol · dm–3. Stwierdzono, że obecność jonów kadmu w podłożu powodowała nieznaczne zmniejszenie biomasy pędów, jednak ich wzrost elongacyjny był istotnie ograniczony. Nie odnotowano wpływu zastosowanej dawki kadmu na zawartość barwników fotosyntetycznych w liściach. Wprowadzenie kwasów organicznych do skażonego substratu z reguły nie wpływało negatywnie na wzrost roślin i zawartość barwników fotosyntetycznych, natomiast skutkowało znacznym zmniejszeniem zawartości kadmu w pędach, szczególnie pod wpływem wyższej z zastosowanych dawek kwasów. Wykazano, że kwas szczawiowy skuteczniej ograniczał translokację kadmu do części nadziemnych słonecznika niż kwas cytrynowy.
Słowa kluczowe:
kadm, kwas cytrynowy, kwas szczawiowy, Helianthus annuus L., barwniki fotosyntetyczneBibliografia
Baran A., Jasiewicz C., Klimek A., 2008. Reakcja roślin na toksyczną zawartość cynku i kadmu w glebie. Proc. ECOpole 2(2), 417 – 422.
Baranowska-Morek A., 2003. Roślinne mechanizmy tolerancji na toksyczne działanie metali ciężkich. Kosmos 52, 283–298.
Chen Y.X., Lin Q., Luo Y.M., He Y.F., Zhen S.J., Yu Y.L., Tian G.M., Wong M.H., 2003. The role of citric acid on the phytoremediation of heavy metal contaminated soil. Chemosphere 50, 807–811.
Duarte B., Delgado M., Cacador I., 2007. The role of citric acid in cadmium and nickel uptake and translocation, in Halimione portulacoides. Chemosphere 69, 836–840.
Gill S.S., Tuteja N., 2011. Cadmium stress tolerance in crop plants – probing the role of sulphur. Plant Signal. Behav. 6, 215–222.
Hawrylak-Nowak B., Dresler S., Matraszek R., 2015. Exogenous malic and acetic acids reduce cadmium phytotoxicity and enhance cadmium accumulation in roots of sunflower plants. Plant Physiol. Biochem. 94, 225–234.
Kabata-Pendias A., Mukherjee A.B., 2007. Trace Elements from Soil to Human. Springer, Berlin–Heidelberg.
Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R., 1983. Determination of total carotenoids and chlorophyll a and b of leaf extracts in different solvents. Biochem. Soc. Trans. 603, 591–592.
Myśliwa-Kurdziel B., Strzałka K., 2002. Influence of metals on biosynthesis of photosynthetic pigments. W: M.N.V. Prasad, K. Strzałka (red.), Physiology and Biochemistry of Metal Toxicity and Tolerance in Plants. Springer, Dordrecht, 201–227.
Niu Z.X., Li X.D., Sun L.N., Sun T.H., 2012. Changes of three organic acids in the process of Cd and Pb phytoextraction by Helianthus annuus L. Plant Soil Environ. 58, 487–494.
Olko A., 2009. Fizjologiczne aspekty tolerancji roślin na metale ciężkie. Kosmos 58, 221–228.
Ostrowska P., 2008. Kadm – występowanie, źródła zanieczyszczeń, metody recyklingu. Gosp. Surowc. Min. 24, 255–260.
Pinot F., Kreps S., Bachelet M., Hainaut P., Bakonyi M., Polla B., 2000. Cadmium in the environment: sources, mechanisms of biotoxicity, and biomarkers. Rev. Environ. Health 15, 299–323.
Szulc P.M., Kobierski M., 2010. Przydatność wydmuchrzycy pontyjskiej (Elymus elongatus var. ponticus) w oczyszczaniu gleb zanieczyszczonych miedzią, ołowiem i kadmem. Ochr. Środ. Zasob. Natur. 43, 71–79.
Turgut C., Pele M.K., Cutright T.J., 2004. The effect of EDTA and citric acid on phytoremediation of Cd, Cr and Ni from soil using Helianthus annuus. Environ. Pollut. 131, 147–154.
Wang S., Dong Q., Wang Z., 2017. Differential effects of citric acid on cadmium uptake and accumulation between tall fescue and Kentucky bluegrass. Ecotox. Environ. Saf. 145,
200–206.
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 15, 20-50 Lublin
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 15, 20-50 Lublin
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 15, 20-50 Lublin
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 15, 20-50 Lublin
Licencja
Przesyłając artykuł do publikacji, autor oświadcza, że posiada pełnię autorskich praw majątkowych oraz osobistych do utworu, a jego opublikowanie nie naruszy praw osób trzecich. Autor podpisuje oświadczenie o oryginalności dzieła i wkładzie poszczególnych osób.
Przesłanie przez autora artykułu do publikacji w czasopiśmie „Annales Horticulturae” traktowane będzie jako udzielenie licencji do eksploatacji praw autorskich do artykułu na zasadach licencji Creative Commons Uznanie autorstwa - Użycie niekomercyjne - Bez utworów zależnych 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0)
