Verschmutztes Land kann mit Blumen und Tabak bepflanzt werden

Zinnie (beliebte Zierblumen) und Tabak passen sich an Kupfer im Boden an. Sie reichern Schwermetalle in den Wurzeln an und begrenzen den Transport von Kupfer zu den oberirdischen Teilen der Pflanze: Stamm, Blätter und darüber hinaus. Gleichzeitig überleben diese Pflanzen nicht nur unter schwierigen Bedingungen, sondern wachsen auch besser. Diese Funktion wurde von Wissenschaftlern der Ural Federal University (UrFU) aufgedeckt. Sie führten Experimente durch, deren Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht wurden Gartenkulturen.

„Pflanzen der Asteraceae- und Nachtschattengewächse, nämlich Zinnia und Tabak, sind kupferexklusiv; ihr Wurzelsystem erfüllt die Funktion der Kupferakkumulation“, sagt Anastasia Tugbaeva, Juniorforscherin im Labor „Biotechnologien zur Erhaltung und Wiederherstellung von Bestandteilen natürlicher und umgewandelter biosystems“ an der UrFU. „Am Beispiel der Zinnie haben wir erstmals gezeigt, dass sie in kupferverseuchten Böden wachsen und sogar schneller blühen kann als in reinen Böden. Das heißt, sie kann für die Landschaftsgestaltung genutzt werden, sie wird gut wachsen.“ eine wichtige landwirtschaftliche Nutzpflanze und nützliches Düngemittel, das sich in unseren Versuchen auch an die Langzeitbelastung durch Kupfer angepasst hat und trotz des hohen Kupfergehalts im Substrat vergleichbar mit Kontrollpflanzen gewachsen ist.“

Die Experimente wurden unter realitätsnahen Bedingungen durchgeführt. Die Wissenschaftler stellten die Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen nach, testeten die Wirkung verschiedener Konzentrationen von Kupfersulfat auf das Pflanzenwachstum und eine Reihe physiologischer und biochemischer Eigenschaften.

„Wir haben 20, 40, 60 Tage lang Experimente durchgeführt und Substrate verwendet, in denen der Kupfergehalt sogar den Gehalt in städtischen Böden übersteigen könnte“, sagt Anastasia Tugbaeva. „Unter dem Einfluss von Kupfer in der Wurzel und im Stängel von Pflanzen wird die Expression von fünf Genen verstärkt, die für die Synthese von Phenolverbindungen und Lignin verantwortlich sind. Lignin ist einer der Bestandteile der Pflanzenzellwand, der sie stärker macht Lignin, das ist der Mechanismus der pflanzlichen Anpassung, der die Übertragung von Metallen aus der Zellwand und die Auswirkungen von Metallen auf die intrazelluläre Struktur der Pflanze begrenzt.“

Der Ural, große Städte, zeichnet sich durch einen hohen Kupfergehalt in Böden aus. Kontaminierter Boden stellt nicht nur eine Gefahr dar, da giftige Stoffe mit der Nahrung in den menschlichen Körper gelangen, sondern auch eine Quelle der sekundären Verschmutzung der Oberflächenluftschicht. Das Vorhandensein von Schwermetallen im Boden führt zur Entfremdung von landwirtschaftlichen Flächen, einer Abnahme der Ernteerträge und der Produktivität der Pflanzen; Daher wird den Beobachtungen der städtischen Bodenverschmutzung viel Aufmerksamkeit geschenkt.