Magas toxikuselem tartalmú szennyvízüledék növényfiziológiai hatásainak vizsgálata - Tóth, Csilla; Vincze, György; Vámosi, Orsolya (Jelenkori Társadalmi és Gazdasági Folyamatok, 2023)
Magas toxikuselem tartalmú szennyvízüledék növényfiziológiai és morfológiai hatását vizsgáltuk tápoldaton nevelt kukorica (Zea mays L.), illetve uborka (Cucumis sativus L.) esetében. Az alábbiakra kerestünk választ: (i) hogyan hat az emelkedő toxikuselem koncentráció a csírázására; (ii) van-e különbség egy- és kétszikű növények toxikus elem felvétele között; (iii) hogyan alakul a különböző növényi részek elemtartalma, a gyökér- és hajtásnövekedés intenzitása, a szárazanyag felhalmozása; (iv) van-e hatása a fotoszintetikus aktivitásra, a fotoszintetikus pigmentek mennyiségére; (v) a tesztnövények milyen mértékben képesek védekező mechanizmust kialakítani a toxikus elemek hatásai ellen, van –e különbség stressz-enzimjeik aktivitásában. Megállapítottuk: a magas toxikuselem tartalmú szennyvízüledék erősen gátolja a csírázást; a kukorica az uborkához képest a makro-, mezo- és mikroelemek közül a K-ot, a Mn-t és a B-t jobban akkumulálja a hajtásában; az uborkában a kukoricához képest nagyobb volumenű N, P, Ca, Mg, Fe és Ba akkumuláció figyelhető meg. Kukorica esetében a toxikuselemek zöme (Cd, Cr, Pb, Ni) a gyökérben marad, azok kis mértékben mozognak a talaj–növény rendszerben. A Zn és a Cu ugyanakkor mindkét vizsgált növény esetében megjelenik a hajtásban. A Zn biokoncentrációs faktora (BF) a kukorica hajtásában hatszorosa az uborka esetében tapasztaltnak, a Cu BF-értéke az uborka hajtás esetében magasabb. A kukorica esetében a kezelés hatására csökkent a szár hossza, a hajtás nyerstömege, az uborka esetében azok meghaladták a kontroll növények esetében mért értékeket. A kezelés hatására mindkét növény esetében csökkent a gyökérhossz, míg a kukoricánál csökkent, az uborka esetében nőtt a nyerstömege. Mindkét növény esetében megfigyelhető volt a SIMV (stressz-indukált morfogenetikai válaszok) jelensége: a gyökérzet megvastagodott, a gyökér hossza csökkent. Kukorica gyökér száraz tömegének csökkenésének oka feltételezhetően a gyökérben felhalmozott toxikus elemek (Cr, Ni, As, Ba) jelentős mennyisége. Az uborka hajtás száraz tömege azonban majdnem 4%-kal, míg a gyökér száraztömege 23%-kal nőtt. A kukorica esetében nőtt a klorofill-a/klorofill-b arány, mely a fotoszintetikus pigmentrendszerek nem megfelelő működésére utal. Uborkánál a kezelés nem hatott negatívan a fotoszintetikus pigmentrendszerek működésére, ez nagyobb szervesanyag felhalmozásban, száraztömegben realizálódott. A kezelés hatására a „stressz-enzimek” aktivitása megváltozott: a kataláz enzim aktivitása mindkét tesztnövény esetében szoros összefüggést mutatott az akkumulált ólomtartalom alakulásával; a peroxidáz aktivitás alakulása a kukorica esetében szoros korrelációt mutatott a Ba, illetve a vegetatív szervekben akkumulált Zn, Cr, Ni, és As koncentrációval, az uborkánál szoros korrelációt csak az ólom esetében találtunk.