The evaluation of growth and phytoextraction potential of Miscanthus x giganteus and Sida hermaphrodita on soil contaminated simultaneously with Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn
Streszczenie
One of the cheapest, environmentally friendly
methods for cleaning an environment polluted by heavy metals
is phytoextraction. It builds on the uptake of pollutants from the
soil by the plants, which are able to grow under conditions of
high concentrations of toxicmetals. The aim of this work was to
assess the possibility of growing and phytoextraction potential
of Miscanthus x giganteus and Sida hermaphrodita cultivated
on two different soils contaminated with five heavy metals
simultaneously: Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn. A 3-year microplot
experiment with two perennial energy crops, M. x giganteus
and S. hermaphrodita, was conducted in the experimental station
of IUNG-PIB in Poland (5° 25′ N, 21° 58 ‘E), in the years
of 2008–2010. Miscanthus was found more tolerant to concomitant
soil contamination with heavymetals and produced almost
double biomass than Sida in all three tested years, independent
of soil type. Miscanthus collected greater amount of heavy
metals (except for cadmium) in the biomass than Sida. Both
energy crops absorb high levels of zinc, lower levels of lead,
copper, and nickel, and absorbed cadmium at least, generally
more metals were taken from the sandy soil, where plants also
yielded better. Photosynthesis net rate of Miscanthus was on
average 40% higher compared to Sida. Obtained results indicate
that M. x giganteus and S. hermaphrodita can successfully
be grown on moderately contaminated soil with heavy metals. Najtańszą, proekologiczną metodą oczyszczania środowiska umiarkowanie zanieczyszczonego metalami ciężkimi jest utylizacja tych substancji z gleby za pomocą roślin, które są w stanie rosnąć w warunkach wysokiego stężenia toksycznych metali i akumulować je w swoich organizmach. W 3-letnim doświadczeniu mikropoletkowym z wieloletnimi roślinami energetycznymi: miskantusem olbrzymim (Miscanthus x giganteus) i ślazowcem pensylwańskim (Sida hermaphrodita) prowadzonym w stacji doświadczalnej IUNG-PIB w Puławach (5o 25’N, 21o 58 ‘E), w Polsce, w latach 2008-2010, badane były możliwości uprawy oraz zdolności fitoekstrakcyjne ww. roślin energetycznych rosnących na dwu różnych glebach, umiarkowanie zanieczyszczonych jednocześnie 5 metalami śladowymi: kadmem, miedzią, niklem, cynkiem i ołowiem. Uzyskane wyniki badań wskazują, że miskantus oraz ślazowiec mogą być uprawiane na glebach umiarkowanie zanieczyszczonych tymi metalami ciężkimi. Miskantus okazał się bardziej tolerancyjny na łączne skażenie gleby Cd, Cu, Ni, Pb i Zn niż ślazowiec i plonował, we wszystkich 3 latach badań, niezależnie od rodzaju gleby lepiej w stosunku do tego drugiego, wydając średnio blisko dwukrotnie większy plon biomasy. Obie rośliny plonowały zawsze lepiej na glebie piaskowej niż gliniastej. Mierzona intensywność fotosyntezy netto liści osiągała średnio 40 % wyższe wartości dla liści miskantusa w stosunku do ślazowca. W plonie biomasy miskantus, akumulował także większe, z wyjątkiem kadmu, ilości analizowanych metali ciężkich, w porównaniu do ślazowca. W warunkach prowadzonego doświadczenia obie rośliny energetyczne najwięcej, z podłoża pobierały cynku następnie dużo mniej niklu, ołowiu, miedzi i najmniej kadmu, więcej na glebie piaskowej, na której też zawsze lepiej plonowały w porównaniu z glebą gliniastą.
Większymi możliwości bioakumulacji cynku, ołowiu, miedzi, niklu w biomasie testowanych roślin – fitoektstrakcji z gleb skażonych tymi metalami wykazał się miskantus niż ślazowiec.
Średni wynos cynku w biomasie miskantusa był ponad 3 krotnie wyższy i wyniósł 179 a dla ślazowca 53 mg Zn z poletka na rok. Ilości pobranego ołowiu, niklu, miedzi w plonie testowanych roślin były znacznie mniejsze i najmniejsze dla kadmu.
Kolekcje
- Artykuły / Articles [16165]
Z tą pozycją powiązane są następujące pliki licencyjne: