Zmiany pozornej powierzchni właściwej korzeni życicy wielokwiatowej (Lolium multiflorum L.) determinowane toksycznością kadmu

• Autorzy: Kosynets O. , Szatanik-Kloc A. , Szerement J.

Warianty tytułu

EN

Changes in apparent surface area of roots of ryegrass (Lolium multiflorum L.), determined by Cd stress

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania przeprowadzono na korzeniach Lolium multiflorum L.. Rośliny pochodziły ze stacji badawczej w Dublanach, Uniwersytetu Rolniczego we Lwowie. Przed siewem nasion, do gleby (czarnoziem leśno-stepowy, wyługowany, wytworzony z lessu o pH = 6,8) dodano roztwór CdCl2w ilościach kadmu 0 (obiekt kontrolny), 3, 15, 30 mg·kg-1 gleby. Rośliny zebrano w fazie kwitnienia i w fazie pełnej dojrzałości nasion. Pozorną powierzchnię właściwą korzeni tych roślin wyznaczano z izoterm adsorpcji pary wodnej, których pomiar przeprowadzono zgodnie z Polską Normą PN-Z-19010- 1. Do opisu danych doświadczalnych adsorpcji-desorpcji pary wodnej zastosowano model równania BET. Korzenie roślin pochodzące z obiektów z Cd+2 charakteryzowały się mniejszą wielkością pozornej powierzchni właściwej niż korzenie z obiektów kontrolnych. Stwierdzono że, ilości kadmu 15 i 30 mg·kg-1 gleby wpłynęły istotnie na spadek wielkości pozornej powierzchni właściwej korzeni Lolium multiflorum L. w fazie kwitnienia. Dla korzeni zebranych w fazie pełnej dojrzałości nasion, istotny spadek tego parametru wykazano dla dawki kadmu 30 mg·kg-1 gleby. Kadm dodany do gleby w ilości 3 mg·kg-1 tylko nieznacznie wpłynął na wielkość pozornej powierzchni właściwej korzeni Lolium multiflorum L. Dawki kadmu dodane w ilości 30 mg·kg-1, spowodowały, że względne zmiany wielkości pozornej powierzchni właściwej korzeni starszych (faza pełnej dojrzałości nasion) były większe niż dla korzeni zebranych w fazie kwitnienia roślin. Intensywność zmian pozornej powierzchni właściwej korzeni zależała nie tylko od odporności roślin i stężenia czynnika stresowego, ale również od czasu ekspozycji rośliny na stres. Obserwowane zmiany pozornej powierzchni właściwej badanych korzeni, związane były prawdopodobnie ze zmianami w procesach fizjologicznych, które zachodziły w roślinie pod wpływem przedłużającego się stresu.

EN

The Lolium multiflorum roots were studied. The plants were taken from the research field of the Dublany Experimental Station of the Lviv State Agrarian University. Before sowing the seeds, a solution of CdCl2 in amounts of cadmium 0 (control), 3, 15, 30 mg kg-1 soil was added to the soil (humus forest-steppe, leached, formed from loess, with pH = 6.8). Plants were harvested at flowering stage and at full maturity of seeds. The apparent surface area of the roots of the plants were determined from adsorption isotherms of water vapour. Measurements of adsorp-tion-desorption isotherms of water vapour were carried out according to the Polish Standard PN-Z-19 010-1. To describe the experimental data of adsorption-desorption of water vapour the BET equation model was used. The apparent surface area of the roots in the flowering stage and in the maturity stage was studied. Under the influence of Cd+2 ions the apparent surface area decreased. The apparent surface area of the roots in the flowering stage decreased significantly under the effect of Cd+2 in the concentration of 15 and 30 mg kg-1 while the apparent surface area of the roots in the maturity stage decreased under the effect of Cd+2 in the concentration of 30 mg kg-1. Cadmium added to soil at 3 mg kg-1 soil caused only a slight impact, reducing the value of the test surface of the roots of ryegrass. No matter what stage of development, cadmium concentrations used in the experiment had a similar influence, causing a decrease in the apparent surface area of the roots of Lolium multiflorum. Doses of cadmium added to soil in an amount of 30 mg kg-1 resulted in a greater relative changes in the size of the root surface of the older roots (full seed maturity phase) than of roots harvested in the flowering stage of the plant. The intensity of changes in the apparent surface area is likely to depend not only on the resistance of plants and the concentration of stressor but also on the exposure time of plants to stress. The observed changes in apparent surface area of the roots of Lolium multiflorum are probably associated with changes in physiological processes that occur in the plant under the influence of prolonged stress.

Słowa kluczowe

EN

Italian rye-grass; Lolium multiflorum; apparent surface area; root surface; soil pollution; cadmium dose; cadmium content; cadmium toxicity; cadmium effect; cadmium stress; stress response; plant response; physiological process

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2012
• Tom: 19
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.587-593,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kosynets O.

• Wydział Ekologii i Biologii, Lwowski Uniwersytet Rolniczy w Dublanach, ul.V.Velukogo 1, Ukraina

autor

Szatanik-Kloc A.

autor

Szerement J.

Bibliografia

• Alcantara A., Ginhaus A.M., Ojeda M.A., Benitez M.J., Benlloch M., 2001. Metal accumulation by different plant species grown in contaminated media. W.J. Horst et. al. (Eds.) Plant nutrition – Food security and sustainability of agro-ecosystems, 460-461.
• Appel C., Ma L., 2002. Concentration, pH and surface charge effects on cadmium and lead in three tropical soils. J. Environ. Qual., 31, 581-589.
• Baranowska-Morek A., 2003. Roślinne mechanizmy tolerancji na toksyczne działanie metali ciężkich. Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych, T. 52, Nr 2-3, 283-298.
• Chiou C.T., Lee J.F., Boyd S.A., 1990. The surface area of organic matter. Environ. Sci. Technol., 24, 1164-1166.
• Hrebelna N., Szatanik-Kloc A., Sokołowska Z.2008. Wpływ jonów kadmu na pozorną powierzchnię właściwą korzeni jęczmienia (Hordeum vulgare. L.). Acta Agrophysica, 12(2), 337-347.
• Jasińska Z., Kotecki A. 2003. Szczegółowa uprawa roślin. (Praca zbiorowa pod redakcją Jasińskiej i Koteckiego). tom II, Wydawnictwo Akademii Rolniczej, Wrocław.Kabata-Pendias A., Pendias H., 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wydawnictwo PWN, Warszawa.
• Olko A., 2009. Fizjologiczne aspekty tolerancji roślin na metale ciężkie. Kosmos, 58, 1-2, 221-228.
• Ościk J., 1983. Adsorpcja. PWN Warszawa.
• Polska Norma PN-Z-19010-1, 1997. Jakość gleby. Oznaczenie powierzchni właściwej gleb metodą sorpcji pary wodnej (BET). Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa.
• Siedlecka A., Tukiendorf A., Skórzyńska-Polit E., Maksymiec W., Wójcik M., Baszyński T., Krupa Z., 2001. Angiosperms.[W:] Metals in the environment. Analysis by biodiversity. Prasad M. N. V. (red). Marcel Dekker, Inc. New York, Hyderabad, India, 171-217.
• Szatanik-Kloc A., Sokołowska Z., Hrebelna N., 2007a. Effect of Pb-stress on selected physicochemical surface properties of barley (Hordeum vulgare L.) roots. Int. Agrophysics, 21 (4), 399-403.
• Szatanik-Kloc A., Sokołowska Z., Hrebelna N., 2007b. Wpływ pH w warunkach stresu kadmowego na ładunek powierzchniowy korzeni jęczmienia (Hordeum vulgare L.), Acta Agrophysica 10 (2), 473-482.
• Wójcik M., Tukiendorf A., 2005. Cadmium uptake, localization and detoxification in Zea mays. Biology Plantarum, 49(2), 237-245.
• Wójcik M., Skórzyńska-Polit E., Tukiendorf A., 2006. Organic acid accumulation and antioxidant enzyme activities in Thlaspi carelessness under Zn and Cd stress. Plant Growth Regulation, 48, 145-155.

Uwagi

Rekord w opracowaniu