Wpływ metali ciężkich na uszkodzenia błon komórkowych i aparatu fotosyntetycznego oraz plon kukurydzy (Zea mays L.)

• Autorzy: Jasiewicz C. , Antonkiewicz J.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania przeprowadzono w warunkach doświadczenia wazonowego. Schemat doświadczenia obejmował sześć obiektów różniących się dawką wprowadzonych do gleby metali ciężkich (Cd, Pb, Ni, Cu i Zn). W 60. dniu wegetacji roślin określono stopień uszkodzeń błon cytoplazmatycznych (electrolyte leakage) i aparatu fotosyntetycznego (chlorophyll fluorescence). Zwiększony wypływ elektrolitów z tkanek liścia zaobserwowano jedynie przy dwóch najwyższych poziomach zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi. Stosowane dawki metali ciężkich nie miały istotnego wpływu na aktywność fotosyntetyczną, chociaż wykazywała ona tendencję spadkową wraz ze wzrostem dawek. Spadek potencjalnej wydajności kwantowej (PS II) zaobserwowano jedynie przy najwyższej dawce, natomiast relatywnie najbardziej czuły na działanie metali okazał się system antenowy PS II, który wykazywał negatywne zmiany przy 3 najwyższych dawkach metali. Toksyczny wpływ metali ciężkich na rośliny wyrażony obniżeniem ich plonowania został zarejestrowany od 3 do 5 poziomu zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi. Warto zauważyć, że najlepszym pośrednim wskaźnikiem fizjologicznym uszkodzeń roślin, mającym odzwierciedlenie w plonie, mogą być zmiany aktywności systemu antenowego PS II.

EN

Investigations were conducted under pot experiment conditions. The experimental design comprised six objects with different doses of heavy metals (Cd, Pb, Ni, Cu and Zn) introduced into the soil. On the 60th day of plant vegetation the damage of cytoplasmatic membranes and chlorophyll fluorescence were determined. An increased electrolyte leakage from leaf tissues was observed only at two highest levels of soil contamination with heavy metals. Applied heavy metal doses did not affect significantly photosynthetic activity, although it revealed a decreasing tendency along with increasing doses. A decline in apparent quantum yield of PS II was detected only with the highest dose, whereas PS II system proved relatively the most sensitive to metal influence. The system showed negative changes with three highest metal doses. Toxic effect of heavy metals on plants expressed by a decrease in yield was registered between the 3rd and 5 th level of soil contamination with heavy metals. It should be noticed that the changes in PS II system activity may be the best physiological indirect index of plant damage which is reflected in the yield.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2002
• Tom: 481
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.439-446,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Jasiewicz C.

autor

Antonkiewicz J.

Bibliografia

• BIELECKI K., SPIAK Z., GRZYŚ E. 1996. Wpływ niklu na fluorescencję chlorofilu w liściach pszenicy w końcowym okresie wegetacji. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 434: 985-989.
• BOLHAR-NORDENKAMPF H.R., LONG S.P., BAKER N.R., OQUIST G., SCHREIBER U. 1989. Chlorophyll fluorescence as a probe of the photo synthetic competence of leaves in the field: a review of current instrumentation. Func. Ecol. 3: 497-514.
• DALTON D.A., RUSSEL S.A., EVANS H. 1988. Nickel as a micronutrient element for plants. Biofactors 1: 11-16.
• DEMMING B., BJÓRKMAN O. 1987. Comparison of the effect of excessive light on chlorophyll fluorescence and photon yield of O₂ evolution in leaves of higher plants. Planta 171: 171-184.
• GAMBUŚ F. 1997a. Pobieranie metali ciężkich przez różne gatunki roślin uprawnych. Cz. I. Wrażliwość roślin na metale ciężkie. Acta Agr. et Silv., Scr. Agr. 35: 21-29.
• GAMBUŚ F. 1997b. Pobieranie metali ciężkich przez różne gatunki roślin uprawnych. Cz. II. Akumulacja metali ciężkich przez rośliny. Acta Agr. et Silv., Ser. Agr. 35: 31-44.
• GOLTSEV V., YORDANOV I., TSONEV T. 1994. Evaluation of relative contribution of initial and variable chlorophyll fluorescence measured at different temperatures. Photosynthetica 30: 629-643.
• HAK R., RINDERLE-ZIMMER U., LICHTENTHALER H.K., NATR L. 1993. Chlorophyll, a fluorescence signature of nitrogen-deficient barley leaves. Photosynthetica 28: 151-159.
• HAUSINGER R.P. 1993. Biochemistry of nickel. Plenum Press., New York: 203-219.
• KABATA-PENDIAS A., PENDIAS H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa: 398 ss.
• KRAUSE G.H., WEIS E. 1991. Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: the basics. Annu. Rev. Plant Physiol. 42: 313-349.
• KRUPA Z., SIEDLECKA A., MAKSYMIEC W., BASZYŃSKI T. 1993. Wpływ niklu na aparat fotosyntetyczny siewek fasoli. I Warsztaty Fizjologii i Biochemii Roślin. UMK, Toruń, 15-18 IX 1993: 25-26.
• LAZAR D., NAUŚ J. 1998. Statistical properties of chlorophyll fluorescence induction parameters. Photosynthetica 35: 121-127.
• LONG S.P., HUMPHRIES S., FALKOWSKI P.G. 1994. Photoinhibition of photosynthesis in nature. Annu. Rev. Plant Physiol. 45: 633-662.
• ŁYSZCZ ST., RUSZKOWSKA M. 1991. Zróżnicowana reakcja kilku gatunków roślin na nadmiar cynku. Roczn. Glebozn. 42(3/4): 215-221.
• MAŃKO P., MOTOWICKA-TERELAK T. 1998. Wpływ zasiarczenia gleby na fitotoksyczność metali ciężkich. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 456: 553-557.
• OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z. 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Wyd. IOŚ, Warszawa: 334 ss.
• SAARINEN T. 1993. Chlorophyll fluorescence and nitrogen and pigment content of Scots pine needles in plant polluted urban habitats. Annu. Bot. Fennici 30: 1-7.
• SPIAK Z. 1993. Badania nad określeniem szkodliwej dla roślin uprawnych zawartości cynku w glebach. Zesz. Nauk. AR Wrocław, Rozpr. hab. 121: 88 ss.