Phytoextraction of Nickel by Selected Ornamental Plants

• Authors: Maciej Bosiacki , Ewelina Wojciechowska
• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

In the pot experiment the effect of increasing doses of Ni (the control, 25, 50, 75, 150, 300 mg · dm-3 substrate) on the content of this metal in individual organs of aboveground parts was investigated in three selected species of ornamental plants: Aztec marigold (Tagetes erecta L.), sunflower (Helianthus annus L.) and love-lies-bleeding (Amaranthus caudatus L.). A significant effect of increasing Ni doses on the content of this metal was found in individual organs of selected species. In Tagetes erecta L. and Amaranthus caudatus L. the highest amounts of nickel were accumulated in leaves, while in sunflower growing in the substrate, to which nickel was introduced at 25, 50, 75 and 150 mg·dm-3, the highest amounts of this metal were accumulated in inflorescences. Among the analyzed species of ornamental plants growing in the substrate with no addition of this metal and in the substrate with an addition of 25 and 50 mg Ni · dm-3 the highest nickel uptake was observed in Tagetes erecta L. plants. For the substrate with an addition of 75, 150 and 300 mg Ni · dm-3 the biggest nickel accumulation was recorded in Amaranthus caudatus L.

PL

W doświadczeniu wazonowym badano wpływ rosnących dawek Ni (kontrola, 25, 50, 75, 150, 300 mg · dm-3 podłoża) na zawartość tego metalu w poszczególnych organach części nadziemnych trzech wybranych gatunków roślin ozdobnych: aksamitka wyniosła (Tagetes erecta L.), słonecznik ogrodowy (Helianthus annus L.), szarłat zwisły (Amaranthus caudatus L.). Stwierdzono istotny wpływ rosnących dawek Ni na zawartości tego metalu w poszczególnych organach wybranych gatunków. Tagetes erecta L. i Amaranthus caudatus L. najwięcej niklu akumulowały w liściach, natomiast słonecznik ogrodowy rosnący w podłożu, do którego wprowadzono nikiel w ilości 25, 50, 75 i 150 mg·dm-3, najwięcej tego metalu akumulował w kwiatostanach. Spośród badanych gatunków roślin ozdobnych rosnących w podłożu bez dodatku metalu oraz w podłożu z dodatkiem 25 i 50 mg Ni · dm-3 największym pobraniem niklu charakteryzowały się rośliny Tagetes erecta L. W podłożu z dodatkiem 75, 150 i 300 mg Ni · dm-3 największe pobranie niklu stwierdzono u Amaranthus caudatus L.

Keywords

EN

nickel; ornamental plant; phytoextraction; phytoremediation; Tagetes erecta L.; Helianthus annus L.; Amaranthus caudatus L.

PL

nikiel; rośliny ozdobne; fitoekstrakcja; fitoremediacja; Tagetes erecta L.; Helianthus annus L.; Amaranthus caudatus L

• Publisher: De Gruyter Open
• Journal: Ecological Chemistry and Engineering S
• Year: 2012
• Volume: 19
• Issue: 3
• Pages: 331-345

Dates

published

1 - 1 - 2012

online

16 - 7 - 2012

Contributors

author

Maciej Bosiacki

• Department of Plant Nutrition, Poznan University of Life Sciences, ul. Zgorzelecka 4, 60-198 Poznań, Poland

author

Ewelina Wojciechowska

• Department of Plant Nutrition, Poznan University of Life Sciences, ul. Zgorzelecka 4, 60-198 Poznań, Poland

References

• Kabata-Pendias A. Biogeochemia chromu, niklu i glinu w środowisk. Mat. Semin. 'Chrom, nikiel i glin w środowisku - Problemy ekologiczne i metodyczne'. A. Kabata-Pendias editor. Ossolineum, Wrocław, Warszawa, Kraków: Komitet Naukowy PAN, Zakład Nauk.; 1993;5:9-14.
• Raskin I, Kumar NPBA, Dushenkov V, Salt DE. Bioconcentration of heavy metals by plants. Currn Opin Biotechnol. 1994;5:285-290.[Crossref]
• Cunningham SD, Ow WD. Promises and prospects of phytoremediation. Plant Physiol. 1995;110:415-719.
• Rączka M, Gawroński WS. Ocena przydatności do fitoremediacji wybranych gatunków drzew i krzewów roślin ozdobnych z rodziny motylkowatych. Roczniki AR w Poznaniu - CCCLVI, Ogrodnictwo. 2004;37:181-188.
• Bosiacki M. Accumulation of cadmium in selected species of ornamental plants. Acta Sci Pol Hortorum Cultus. 2008;7(2):21-31.
• Bosiacki M, Golcz A. Akumulacja ołowiu w wybranych gatunkach roślin ozdobnych. Monografia. Wybrane zagadnienia ekologiczne we współczesnym rolnictwie. Poznań: Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych; 2008;(5):195-203.
• Bosiacki M. Phytoextraction of cadmium and lead by selected cultivars of Tagetes erecta L. Part II. Content of Cd and Pb in plants. Acta Sci Pol Hortorum Cultus. 2009;8(2):15-26.
• Bosiacki M, Wolf P. Ocena przydatności wybranych gatunków traw do fitoremediacji kadmu i ołowiu. Cz. I. Kadm. ABiD. 2008;3:19-27.
• Bosiacki M, Wolf P. Ocena przydatności wybranych gatunków traw do fitoremediacji kadmu i ołowiu. Cz. II. Ołów. ABiD. 2008;3:28-36.
• Lityński T, Jurkowska H. Żyzność gleby i odżywianie się roślin. Warszawa: PWN; 1982.
• Kabata-Pendias A, Pendias H. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa: Wyd. Nauk. PWN; 1993.
• Kitagishi K, Yamane I. Heavy metal pollution in soils of Japan. Tokyo: Japan Sci Soc Press; 1981.
• Poulik Z. Influence of nickel contaminated soils on lettuce and tomatoes. Sci Horticulturae. 1999;81:243-250.[Crossref]
• Chatterjee Ch, Dube BK. Impact of pollutant elements on vegetables growing in sewage-sludge-treated soils. Journal of Plant Nutrition. 2005;28:1811-1820.[Crossref]
• Fargašová A.: Phytotoxicity of chromium and nickel. Ecol Chem Eng S. 2008;15(3):335-348.
• Prasad M. N. V., Freitas H. M. O.: Metal hyperaccumulation in plants: Biodiversity prospecting for phytoremediation technology. Electronic J Biotechnol. 2003;6:1-22.
• Baker DE, Chesnin L. Chemical monitoring of soils for environmental quality and animal and human health. Adv Agron. 1974;27:305-374.
• Severne BC. Nature. 1974;148:807-808.
• Verkleij J, Schat A. Mechanisms of metal tolerance in higher plants. Biomass and Bioenergy. 1990;12:2-8.
• Gospodarek J. Consequent effect of soil contamination with heavy metals on broad bean seed quality (Vicia faba L., ssp. maior). Ecol Chem Eng A. 2008;15(1-2):55-64.
• Bosiacki M, Wojciechowska E. Effect of nickel on the growth and yielding of selected ornamental plant species. ABiD. 2009;XIV(3):5-11.
• Staunton S, Bonafos B, Leelerc-Cessac E. Possible effects of root action in the rhizosphere on the adsorption of trace amounts of Ni by various soils. Proceedings of the extended abstract of 5th ICOBTE'99. Austria 1999;46-47.
• Salt DE, Baylock M, Kumar NPBA, Dushenkov V, Ensley BD, Chet I, Raskin I. Phytoremediation a novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants. Biotechnology. 1995;13:468-474.[PubMed]
• Kabata-Pendias A, Pendias H. Pierwiastki śladowe w środowisku biologicznym. Warszawa: Wyd. Geolog; 1979.
• Migaszewski ZM, Gałuszka A. Podstawy geochemii środowiska. Warszawa: WNT; 2007.
• Kukier U, Chaney RL. In situ remediation of nickel phytotoxicity for different plant species. J Plant Nutrit. 2004;27(3):465-495.

Identifiers

DOI

10.2478/v10216-011-0024-9