Türkiye`de yayılış gösteren lemnaceae (sumercimeğigiller) üyelerinde bazı ağır metallerin alınımı üzerinde nitrat, sülfat ve fosfatın etkisi

Abstract

Bu çalışmada Türkiye'de yayılış gösteren Sumercimeğigiller'e ait 5 farklı türden Lemna minor L., Lemna gibba L., ve Spirodela polyrhiza (L.) Schleid. Kayseri Sultansazlığı ve Soysallı su kaynağı civarından, Lemna trisulca L., ve Lemna turionifera Landolt türleri ise Konya, Beyşehir-Yeşildağ Kasabası' ndan temin edilmiş ve laboratuvar ortamına getirilmiştir.Laboratuvar ortamında uygun şartlar altında, bitkilerin bir grubuna farklı konsantrasyonlarda Kurşun (Pb), Nikel (Ni), Kobalt (Co), Krom (Cr) Kadmiyum (Cd), Çinko (Zn), ve Bakır (Cu) bir grubuna da hem ağır metaller hem de bitki besin maddeleri olan Nitrat, Sülfat ve Fosfat 5 mg L-1 konsantrasyonda uygulanmıştır. Fotosentetik pigment miktarları (klorofil a, b ve karotenoid) ve sudaki nitrat, sülfat ve fosfat miktarları tayin edilmiştir. Örnekler CEM-MARS 5 mikrodalga numune hazırlama cihazında çözülmüştür. Örneklerdeki element miktarları ICP-OES cihazında belirlenmiştir.Çalışmamızda; ağır metal konsantrasyonu arttıkça akümülasyon miktarının arttığı, ortam besin maddeleriyle zenginleştirildiğinde ise akümülasyon miktarının azalmasıyla, bitkilerin ağır metallere toleransının arttığı belirlenmiştir. Ağır metal konsantrasyonu arttıkça büyüme oranının azaldığı, besin eklenmiş örneklerde ise toksik etkinin hafiflediği belirlenmiştir. Fotosentetik pigment miktarlarının ağır metal konsantrasyonu artışıyla ters ilişkili olduğu fakat besin maddesi eklenmesi durumunda konsantrasyon artışına cevaben klorofil miktarındaki azalışın, hafiflediği belirlenmiştir. Sudaki besin maddelerinin giderek azaldığı fakat ağır metal konsantrasyonu arttıkça, toksik etkiden dolayı bu azalışın baskılandığı tespit edilmiştir.Sonuçta; Besin zenginleştirilmesi bitkinin ağır metal toleransını arttırdığı için, belirli oranlarda besin maddeleriyle ve ağır metallerle kirlenmiş alanlarda bitkinin bitkisel giderim amacıyla daha etkili şekilde kullanılabileceği düşünülmekte ve çalışmanın bitkisel giderim (fitoromediasyon) çalışmalarına katkı sağlayacağına inanılmaktadır.Anahtar Kelimeler: Lemnaceae, ağır metal, besin zenginleştirilmesi, bitkisel giderim

In this study, five species of Lemnaceae which are distributed in Turkey, were studied. Lemna minor L., Lemna gibba L., and Spirodela polyrhiza (L.) Schleid. were collected from Kayseri-Sultansazlığı and around Soysallı springwater and the other two species Lemna trisulca L., and Lemna turionifera Landolt were collected from Beyşehir-Yeşildağ town of Konya, and all of the samples were brought in laboratory.In suitable laboratory conditions, plant samples were separated into two groups. While one group was treated with different levels of Pb, Ni, Co, Cr, Zn and Cu, the other group was supplied with 5 mg L-1 concentration of nitrate, phosphate and sulphate in addition to the heavy metals. Photosynthetic pigments (chlorophyll a, b and carotenoid) contents and nitrate, phosphate and sulphate levels in water were determined. Samples were then digested by using a CEM-MARS 5 microwave digestion system. Heavy metal concentrations of plant parts were determined by ICP-OES system.In the current study, it is seen that increasing concentrations of the heavy metals also enhanced the accumulations of heavy metal in plant tissues; however, nutrient enrichments decreased the heavy metal accumulation and increased the tolerance of plants against heavy metals. Relative growth rates were negatively correlated with increasing heavy metal concentrations, but nutrient supplementation suppressed the toxicity. Photosynthetic pigment levels were negatively correlated with metal concentrations, but nutrient supplementation attenuated chlorophyll reductive caused by metal exposures. Pigment concentrations were negatively correlated with tissue heavy metal concentrations, but nutrient supplementations reduced the affect of heavy metals on tissue pigment concentrations.In conclusion, since nutrient enrichment enhances the heavy metal tolerance of the plants, those species could be used more efficiently with nutrients for phytoremediation purposes at areas which are polluted with heavy metals.Keywords: Duckweed, heavy metal, nutrient enrichment, phytoremediation