Effect of zinc and copper soil contamination on the transpiration intensity and stomal index of winter crop wheat seedlings

In the study, the physiological response of wheat plants to the effect of metal salts was examined by measuring gaseous exchange transpiration parameters, such as transpiration intensity, stomatal conductivity and stomata count per 1 mm2 of the leaf under- and upperside. The study was carried out using the gley soil [black earth] of granulometric composition of loam collected from the plough-humus horizon of 0-10 cm depth. The soil was contaminated with different pollutant doses, i.e. 0 (control), 0.05, 0.5, 5 and 50 mmol·kg-1. Each combination was seeded with 10 wheat grains. Two-factor analysis of variance was used, with the type of applied salt (ZnSO4 and CuSO4) being the first factor and its dose the second one. The significance of factors was examined with Tukey's test (p<0.05). A delayed germination of seeds was observed in relation to the control in soil samples contaminated with 5 mmol·kg-1 (both salts). The seedlings examined showed large differentiation in their response to Zn and Cu; in the case of CuSO4, transpiration was much lower than under the effect of ZnSO4. The transpiration intensity was the lowest after application of copper salts in a concentration of 5 and 50 mmol-kg1, whereas the highest one was observed in zinc concentration of 5 mmol·kg-1. The soil contamination with a dose of 0.05 and 50 mmol·kg-1 resulted in a significant decrease of stomatal conductivity in relation to the control. The examined heavy metals significantly affected the stomatal count only on the leaf underside, where it increased at the highest concentration of heavy metals, i.e. 50 mmol·kg-1.

Reakcję fizjologiczną roślin pszenicy na działanie soli metali badano mierząc parametry wymiany gazowej, takie jak: intensywność transpiracji, przewodność szparkowa oraz liczba aparatów szparkowych na 1 mm2 dolnej i górnej epidermy blaszki liściowej. Badania przeprowadzono z użyciem czarnej gleby o składzie granulometrycznym gliny, pobranej z poziomu orno-próchniczego z głębokości 0-10 cm. Glebę zanieczyszczono różnymi dawkami polutantów: 0 - kontrola; 0,05; 0,5; 5; 50 mmol·kg-1. Do wszystkich wariantów wysiano po 10 nasion pszenicy. Zastosowano dwuczynnikową analizę wariancji: pierwszym czynnikiem był rodzaj zastosowanej soli (ZnSO4, CuSO4), a drugim dawka. Istotność czynników testowano testem Tukeya na poziomie 0,05. Zaobserwowano opóźnione kiełkowanie nasion w stosunku do kontroli w glebie zanieczyszczonej dwoma rodzajami soli w ilości 5 mmol·kg-1. Stwierdzono, że badane rośliny różnie reagowały na zastosowany metal. W przypadku soli miedzi transpiracja roślin była znacznie mniejsza niż w przypadku soli cynku. Intensywność transpiracji była najmniejsza po zastosowaniu soli miedzi w stężeniu 5 i 50 mmol·kg1, natomiast największe natężenie transpiracji wykazano po zastosowaniu soli cynku w stężeniu 5 mmol·kg-1. Zanieczyszczenie gleby dawką 0,05 i 50 mmol-kg-1 spowodowało znaczne zmniejszenie przewodności szparkowej w stosunku do kontroli. Badane metale ciężkie wpłynęły istotnie na liczbę aparatów szparkowych jedynie na dolnej epidermie blaszki liściowej, gdzie ich liczba zwiększyła się po zastosowaniu dawki 50 mmol·kg-1 metali ciężkich.