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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Barbara Gruber
(2015):
Phytosiderophores in the Plant-Soil Environment
Effect of DMA exudation on metal mobilization in contaminated soils.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Bodenforschung (IBF),
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 70.
UB BOKU
obvsg
- Abstract:
- Eisen tritt im Boden oft nur in schwerlöslicher Form auf, und kann somit durch Pflanzen nicht unmittelbar als Mikronährstoff aufgenommen werden. Um diesen Hindernis zu überkommen, scheiden Gramineae nicht-proteinogene Aminsosäuren, sogenannte Phytosiderophore (PS), aus, die zur Komplexbildung mit Fe3+ neigen. Frühere Studien zeigen, dass Phytosiderophore auch andere im Boden vorhandene Metallkationen mobilisieren können. In dieser Arbeit wurde der Effekt von DMA – ein von Weizen exsudiertes Phytosiderophor – auf die Schwermetallmobilisierung von Fe, Zn, Cu, Ni, Cd und Pb in Böden mit hohen Metallkonzentrationen untersucht. In einem ersten Experiment wurde der Effekt verschiedener DMA-Konzentration (0 1000 µM) auf die Metallmobilisierung in vier Böden mit unterschiedlichen Schwermetallkonzentrationen sowie variierenden Boden-pH analysiert. In einem zweiten Experiment wurde die DMA-Exsudation von Weichweizen (Triticum aestivum cv. Tamaro) unter ausreichender Eisenzufuhr (+Fe) beziehungsweise Eisenmangel (-Fe) und Betrachtung der Metallmobilisierung unter Einbezug des Apoplasts als Metallzwischenspeicher gemessen. Das erste Experiment zeigte, dass DMA Fe, Zn, Cu und Ni, aber kein Cd oder Pb in der Gegenwart von konkurrierenden Metallen für den DMA-Liganden mobilisierte. Die Metallmobilisierung war abhängig von verschiedenen Faktoren: (i) Metallkonzentration im Boden; (ii) chemische Eigenschaften der einzelnen Metalle; (iii) physikalisch-chemische Eigenschaften des Bodens; (iv) die Neigung der einzelnen Metalle zur Komplexbildung mit DMA; und (v) das Vorhandensein konkurrierender Metalle. Die DMA-Exsudationsrate von Weizen betrug zwischen 21,6 und 1900 pmol g-1 Wurzel-TG s-1, abhängig vom Boden und Kontaminierungsgrad des Bodens. Der Apoplast diente vor allem als vorübergehender Metallspeicher, wovon je nach Boden und Eisenbehandlung vor allem Fe, Zn, Ni und Pb mobilisiert wurden.
- Beurteilende(r): Puschenreiter Markus