구리 내성 식물에 관한 연구
A Study on the Copper Tolerance of Herbaceous Plants
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초록
본 연구는 구리 내성을 가진 식물을 선별하기 위한 기본 자료를 마련하기 위하여 피, 알팔파, 닭의장 풀, 해바라기, 옥수수, 어저귀 등 6종 유식물의 토양 내 구리 농도별 생장율 및 구리 제거율 등을 조사하였다. 대조구 및 50, 100, 200, 300 mg-CuCl2/kg 의 토양에 각 식물의 종자를 심어 14일 후 수거하여 발아율, 유식물의 생장 및 생체량, 구리 축적 및 제거력 등을 관찰하였다. 구리 농도에 따른 발아율 저해가 나타나지 않은 식물 로는 피, 해바라기, 닭의장풀 등이었다. 그러나 해바라기의 경우 300 mg-CuCl2/kg에서 유식물의 뿌리 및 지상 부의 생장율이 대조구의 약 7% 수준으로 큰 저해를 받았으며 생체량도 대조구의 약 35%에 불과해 구리에 의한 생체량 저해가 가장 심한 종으로 나타났다. 이에 반해 피와 닭의장풀은 고농도의 구리 오염 토양에서도 생장률이 높아 구리에 대한 내성이 가장 뛰어난 식물로 나타났다. 특히 피의 경우, 토양 내 구리 제거율이 30% 이상이었으며, 토양 내 구리 농도가 증가할수록 축적량이 꾸준히 증가하여 300 mg-CuCl2/kg에서 kg당 약 1020mg의 Cu를 축적하는 것으로 나타나 phytoremediation에 사용될 가능성 있는 종으로 사료된다.
Abstract
This research was investigated to prepare basic data in a study on the copper tolerance of herbaceous plants through the growth rate and the elimination rate dependent on Cu concentration of 6 species; Commelina communis, Medicago sativa, Echinochloa frumentancea, Zea mays, Helianthus annuus and Abutilon avicennae. We examined the germination rate, root and shoot growth of seedling and fresh biomass of 6 species (Commelina communis, Medicago sativa, Echinochloa frumentancea, Zea mays, Helianthus annuus and Abutilon avicennae) palnted to Cu contaminated soil (50, 100, 200, 300-CuCl2/kg) and control for 14 days. The germination rate of H. annuus, E. frumentancea and C. communis were not affected by Cu concentration. However, root and shoot growth of H. annuus was about 7% of control and the biomass was 35% of control at 300mg-CuCl2/kg. E. frumentancea and C. communis that showed good growth rate at higher Cu contaminated soil (>200 -CuCl2/kg), were the most tolerant plant to Cu concentration. Especially, E. frumentancea eliminated over 30% of Cu in soil and the amount of Cu uptake increased with increasing Cu concentration; 1,020mg Cu per 1kg of soil at 300mg-CuCl2/kg. From these results, we concluded that E. frumentancea would be used for phytoremediation.
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