Kurşun (Pb), bakır (Cu) ve kadmiyum (Cd) ağır metallerinin Medicago sativa L. (yonca) Vicia sativa L. (fiğ) bitkilerinin fitoremediasyon kapasitesi ve bazı fizyolojik parametreleri üzerine etkisi

Abstract

Tez araştırmamızda Medicago sativa L. (Yonca) ve Vicia sativa L. (Fiğ) türlerine ait tohumlardan yetiştirilen altı haftalık fideler kullanılmıştır. Ağır metal uygulamaları için (50, 100, 150 ppm) Kurşun (Pb), (25, 50, 100 ppm) Bakır (Cu) ve (20, 30, 40 ppm) Kadmiyum (Cd) bitkilere sulama suyu yolu ile verilmiştir. Uygulamalardan 24, 48 ve 72 saat sonra bitkilerin hasatları yapılarak toplam protein miktarları, peroksidaz (POX), süperoksit dismutaz (SOD) ve katalaz (CAT) ativiteleri belirlenmiştir. Bitkilerin fitoremediasyon kapasitelerinin belirlenmesi için toprak üstü, kök ve yetiştirildikleri toprakların analizleri ICP-OES yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Toplam protein sonuçlarımıza göre, yonca ve fiğ bitkilerinde kontrol grubuna göre en fazla düşüşler 150 ppm kurşun uygulamasından 72 saat sonra sırası ile %62,81 ve %45,59 olarak belirlenmiştir. POX aktivitesi sonuçlarımıza göre, yonca bitkisinde kontrol grubuna göre POX aktivitesindeki en fazla artış 150 ppm kurşun uygulamasından 72 saat sonra %188,39, fiğ bitkisinde 100 ppm bakır uygulamasından 72 saat sonra %166,47 olarak belirlenmiştir. CAT aktivitesi sonuçlarımıza göre, yoncada 50 ppm kurşun uygulamasından 24 saat sonra %82,66 düşüş olduğu, fiğ bitkisinde ise 30 ppm Cd uygulamasından 48 saat sonra %605,31 oranında artış olduğu belirlenmiştir. SOD aktivitesi sonuçlarımıza göre, yonca bitkisinde 150 ppm Pb uygulamasından 72 saat sonra %394,65 oranında, fiğ bitkisinde de 100 ppm Cu uygulamasından 72 saat sonra %141,63 oranında artışlar olmuştur. Yonca ve fiğ bitkilerinin fitoremediasyon kapasiteleri karşılaştırıldığında uygulanan ağır metalleri toprak üstü ve kök bölümlerinde farklı oranlarda tutabildikleri, Fiğ bitkisinin Yonca bitkisine oranla bünyesinde uygulanan ağır metalleri daha fazla oranda tutabildiği belirlenmiştir.

In our thesis research, six-week-old seedlings grown from seeds of Medicago sativa L. (Clover) and Vicia sativa L. (Vetch) were used. For heavy metal applications (50, 100, 150 ppm) Lead (Pb), (25, 50, 100 ppm) Copper (Cu) and (20, 30, 40 ppm) Cadmium (Cd) were given to the plants by irrigation water. The plants were harvested 24, 48 and 72 hours after the applications, and the total protein amounts, peroxidase (POX), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities were determined. In order to determine the phytoremediation capacity of the plants, the above-ground, root and soil analyzes were carried out with the ICP-OES method. According to our total protein results, the highest decreases in clover and vetch plants compared to the control group were determined as 62.81% and 45.59%, respectively, 72 hours after 150 ppm lead application. According to our POX activity results, the highest increase in POX activity in clover plant compared to the control group was determined as 188%,39 72 hours after 150 ppm lead application, and 166.47% after 72 ppm copper application in vetch plant. According to our CAT activity results, it was determined that there was a decrease of 82.66% after 24 hours of 50 ppm lead application in clover, and an increase of 605.31% after 48 hours of 30 ppm Cd application in vetch plant. According to our results, SOD activity increased by 394.65% 72 hours after 150 ppm Pb application in clover plant and 141.63% after 72 hours after 100 ppm Cu application in vetch plant. When the phytoremediation capacities of clover and vetch plants were compared, it was determined that the applied heavy metals were able to keep the applied heavy metals in the aboveground and root sections at different rates, and the vetch plant was able to retain the applied heavy metals in its body at a higher rate than the clover plant.