肥培地および無肥培地で培養したススキのファイトレメディエーションポテンシャルと生理応答（英文

Phytoremediation potential and physiological response of Miscanthus × giganteus cultivated on fertilized and non-fertilized flotation tailings.

• Gordana Andrejić
• Jasmina Šinžar-Sekulić
• Milijana Prica
• Željko Dželetović
• Tamara Rakić

抄録

浮上鉱滓を利用して栽培したススキのファイトレメディエーションの可能性を評価し、ミネラルNPK肥料が金属蓄積量や植物の生理学的パラメータ、生育に及ぼす影響を評価することを目的として、2年間のフィールド実験を実施した。ルドニク鉱山(セルビア)の浮選鉱滓は、Pb, Cu, Znを含んでおり、重金属汚染と周辺生態系の悪化を引き起こしている。成長の2年目には、植物は根の中に金属の大部分を保持しており、その生物濃縮係数はCuとZnでは>1、Pbでは<1であった。これらの転移係数は1をはるかに下回っており、M. × giganteusがCu、Zn、特にPbの排斥材として機能していることを示しています。葉に含まれるPbとZnの量が多いと、光合成速度と総抗酸化能は低下したが、脂質過酸化レベルは増加した。生理レベルでの変化は、葉の老化、植物の成長率の低下、年間バイオマス収量の減少をもたらした。肥料は植物の根による金属の取り込みを促進したが，葉への移動には影響を及ぼさなかった。それはクロロフィルa含有量、光化学系II光化学の潜在的な効率、およびバイオマス収量を改善した。以上の結果から，M.×giganteusは廃鉱跡地でも栽培可能であり，施肥は植物の生理・生育に好影響を与えたことが明らかになった。

A 2-year field experiment was carried out with aim to assess the phytoremediation potential of Miscanthus × giganteus cultivated on the flotation tailings and to evaluate the effects of mineral NPK fertilizer on metal accumulation and plant physiological parameters and growth. Flotation tailings of the mine Rudnik (Serbia) are burdened with Pb, Cu and Zn and cause heavy metal pollution and deterioration of the surrounding ecosystems. In the second year of growth, plants retained the major portion of metals within their roots, with bioconcentration factor > 1 for Cu and Zn and < 1 for Pb. Their translocation factors were far below 1, showing that M. × giganteus acts as excluder of Cu, Zn and especially Pb. Higher amounts of Pb and Zn in leaves reduced the photosynthetic rate and total antioxidative capacity, but increased lipid peroxidation level. Changes at physiological level resulted in pronounced leaf senescence, reduced plant growth rate and annual biomass yield. Fertilization enhanced metal uptake by plant roots, but had no effect on their translocation to leaves. It improved chlorophyll a content, potential efficiency of Photosystem II photochemistry and biomass yield. Overall results indicate that M. × giganteus can be cultivated on the abandoned flotation tailings and that fertilization had positive effects on its physiology and growth.