Zur Seitenansicht
 

Titelaufnahme

Titel
Evaluation for a plant-assisted bioremediation approach : Zn (Cd) accumulation properties of indigenous poplar species and the impact of ectomycorrhizas on phytoextraction characteristics / submitted by Ingrid Langer
VerfasserLanger, Ingrid
Begutachter / BegutachterinWenzel, Walter W. ; Steinkellner, Siegrid
GutachterWenzel, Walter
Erschienen2011
Umfang67 Bl. : Ill.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Phytosanierung / Phytoextraktion / Zn-dose-response / Zink (Zn)/ Cadmium (Cd) / Salicaceae / Populus species / Ektomykorrhiza / Paxillus Involutus / Mykorrhiza-Synthese
Schlagwörter (EN)Phytoremediation / Phytoextraction / Zinc (Zn) / Cadmium (Cd) / Zn dose-response, Salicaceae / Populus species / Ectomycorrhiza / Paxillus involutus / In vitro synthesis
Schlagwörter (GND)Bodensanierung / Phytoremediation / Schwermetallbelastung / Cadmiumbelastung / Zinkbelastung / Ektotrophe Mykorrhiza / Pappel
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-17937 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Evaluation for a plant-assisted bioremediation approach [2.35 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Phytoextraktion, ein Verfahren zur Sanierung metallbelasteter Böden, beruht auf dem Einsatz von Pflanzen, welche Metalle in hoher Konzentration aufnehmen und in der oberirdischen Biomasse speichern. Ziel der Studie war die Prüfung einheimischer Populus-Arten für die Phytoextraktion von Zn(Cd), die Beurteilung des Einflusses der Ektomykorrhiza auf Wachstum und Extraktionsverhalten von P. tremula und die Entwicklung eines Synthese-Protokolls für P. tremula mit Ectomycorrhiza-Pilzen unter kontrollierten Bedingungen. Die Eignung von P. canescens und P. tremula für die Phytoextraktion wurde unterschiedlich beurteilt und liegt vor allem in artspezifischen Wachstumsmerkmalen und ihrer Herkunft (nicht belasteter/metallbelasteter Boden) begründet. P. canescens zeigte sich unempfindlich gegenüber extrahierbaren (1M NH4NO3) Boden-Zn-Konzentrationen bis 60 mg kg-1 und erreichte Blatt-Zn-Konzentrationen über 2000 mg kg-1. Aufgrund errechneter Toxizitäts-Grenzwerte und der vorliegenden Beziehung zwischen Blatt- und Boden-Zn-Konzentration kann P. canescens für die Phytoextraktion empfohlen werden. P. tremula übertraf die Blatt-Zn(Cd)-Konzentrationen sowie die Transferfaktoren vieler Salicaceae-Arten, während die Zn(Cd)-Gehalte aufgrund des schwachen Wachstums deutlich zurückblieben. Untersuchungen zur Ektomykorrhiza von P. tremula zeigten hingegen deutlich kräftigeres Wachstum in nicht-mykorrhizierten Kontrollen, basierend auf einem Ungleichgewicht der Symbiose in der ersten Wachstumsphase und der -Bestrahlung des Kontroll-Inokulums. Während mykorrhizierte Pflanzen deutlich höhere Blatt-Zn-Konzentrationen aufwiesen, wurde der Zn(Cd)-Transfer durch die Symbiose reduziert. Eine Mykorrhizierung von P. tremula mit Ektomykorrhiza-Pilzen ist daher vielversprechend für eine Phytostabilisation hochbelasteter Böden. Die Synthese von P. tremula mit Ektomykorrhiza-Pilzen in vitro wurde durch eine ausgewogene Nährstoffzugabe erreicht. Diese kann auch unter veränderten Synthesebedingungen in vivo zugesetzt werden und verspricht kräftigere Pflanzen mit ausreichender Mykorrhizierung für eine mykorrhiza-gestützte Phytosanierung.

Zusammenfassung (Englisch)

Phytoremediation, a plant-based in situ approach, is considered an ecologically sensitive strategy to remediate metal affected soils. It may be assisted by ectomycorrhizas known to improve plant vitality on disturbed habitats and to alter metal accumulation. This research aimed to characterize Populus species for use in a Zn(Cd) phytoextraction approach, to evaluate the impact of ectomycorrhizas on P. tremula growth and metal accumulation and to develop a synthesis protocol for P. tremula ectomycorrhizas under controlled conditions. Experimental data reveal differential growth and metal accumulation of P. canescens and P. tremula mainly due to species specificities and their provenance from non-metalliferous/ metalliferous habitats. P. canescens growth was not affected by NH4NO3-extractable soil Zn concentrations up to 60 mg kg-1. Foliar Zn concentrations increased to just above 2000 mg Zn kg-1. Toxicity threshold concentrations and relations between foliar and soil Zn concentrations suggest P. canescens suitable for phytoextraction processes on sites that contain up to 30 mg extractable Zn kg-1. P. tremula exceeded foliar Zn(Cd) concentrations and translocation factors of numerous Salicaceae species. In contrast, extracted Zn(Cd) contents were low due to restricted biomass yields. Studies on ectomycorrhizal P. tremula revealed retarded growth in mycorrhizal as compared to irradiated control treatments which may be explained by side effects of soil irradiation (Fe mobilization), the absence of microbial competitors and by an imbalance of the symbiosis at early growth stage. However, Zn translocation was inhibited at high soil Zn levels indicating barrier functions of the symbiosis. Thus mycorrhizal inoculation of P. tremula may be a promising strategy to enhance phytostabilization of metal-polluted sites. The formation of ectomycorrhizas with P. tremula in vitro was primarily achieved by an improved nutrient composition added to the synthesis medium. It may be applied in non-sterile inoculation techniques that promise more vigorous mycorrhizal plants for use in revegetation and phytoremediation processes.