Growth and metal accumulation ability of plants in soil polluted with Cu, Zn and Pb

Abstract

Tyrimo tikslas – parinkti augalus, galinčius augti sunkiaisiais metalais užterštoje dirvoje ir kaupti juos savo biomasėje. Bandymams naudoto dirvožemio mėginiai paimti iš 10–20 ir 25– 56 cm gylio ir prisotinti vario, švino ir cinko acetatų tirpalu. Vegetatyviniuose induose 3 savaites auginti kukurūzai (Zea mays L.) ir vikiai (Vicia sativa L.). Nustatyta, kad augalai silpniau augo dirvožemyje iš 25–56 cm gylio, nes jame yra mažiau humuso. Kukurūzų šaknys buvo 12–28% trumpesnės dirvožemyje, paveiktame metalais, lyginant su kontroliniu dirvožemiu. Vikių šaknys dirvožemyje su metalais augo gerai, jų biomasė buvo didesnė 128,7%, palyginti su kontrole. Kukurūzų antžeminės dalies svoris metalais užteršto dirvožemio kai kuriuose sluoksniuose sumažėjo 63,7–79,2%, o vikių – 14,5–92,6%. Nustatyta, kad kukurūzai sukaupia daugiau Cu (365 mg kg–1), o vikiai – Zn (365 mg kg–1 sauso dirvožemio). Dėl gebėjimo sukaupti sunkiuosius metalus, stiprios šaknų sistemos, greito augimo kukurūzai gali būti naudojami variu, cinku ir švinu užterštam dirvožemiui apvalyti

The article draws on the search of plants able to grow in metal-contaminated soil and accumulate them in their biomass. The soil samples were collected from 10–20 cm and 25–56 cm deep layers and saturated with a mixture of Cu, Zn and Pb acetates to a full sorption capacity under laboratory conditions. Maize (Zea mays L.) and vetch (Vicia sativa L.) were grown in vegetative pots for three weeks. A negative effect on the length of shoots and roots of maize and vetch was observed, especially in the soil from of 25–56 cm deep layers, which is not rich in humus. However, in a 10–20 cm layer of metal-treated soil vetch roots grew well, and a significant increase of their biomass (up to 128.57%) was established. The biomass of plant shoots under the effect of heavy metals decreased by 63.78–79.21% (maize) and 14.47– 92.57% (vetch) in the different soil layers. The results demonstrated that the maize plants growing in contaminated soils had accumulated higher Cu contents (338 mg kg–1), while vetch plants accumulated a higher Zn content (365 mg kg–1 dry soil). Zea mays L. could be important for remediation of metalcontaminated soils