Feasibility of Tobacco(Nicotiana tabacum L.) for Phytoremediation of Soil Contaminated with Zn and Cu

Zn 및 Cu 오염토양에서 담배에 의한 복원 탐색

This study was conducted to evaluate the effect of Zn and Cu on physiological responses of tobacco at the different leaf ages for the purpose of phytoremediation of heavy metal contaminated field. Plant height was significantly decreased at Zn and Cu concentrations of 1.0 mM or higher. Especially, root dry weight decreased more (50% reduced) than shoot dry weight. Zn and Cu accumulation in the shoot and root was dramatically increased after 2.0 mM treatment. The accumulation pattern was different by leaf aging in that Zn accumulated more in senescence leaf and Cu accumulated more in growing leaf. The amounts of heavy metal accumulations per plant were 146,000 mg/kg for Zn and 20,500 mg/kg for Cu at 2.0 mM treatment. The proper harvesting time would be suggested as vegetative growth stage for Zn and reproductive stage for Cu. The concentrations of other inorganic ions (Mg, Mn, Fe) were decreased when Zn and Cu concentrations were increased. Cu concentration and Zn concentration of both shoot and root were decreased in Zn treatment and Cu treatment, respectively.

본 연구는 경작지 중금속 오염지역의 식물복원을 위한 방안으로, Zn, Cu처리가 담배식물의 생리반응에 영향하는 형태적인 변화와 엽령에 따른 중금속 축적 양상 및 무기이온의 흡수관계를 분석한 결과는 다음과 같다. Zn, Cu에 따른 간장의 생장감소는 1.0 mM이하에서는 작았고, 지상부 건물중보다는 지하부의 건물중을 크게 감소시켰다. 특히 지하부의 건물중은 약 50%가 감소하였다. Zn, Cu처리시 지상 ${\cdot}$ 지하부의 축적은 처리농도가 증가함에 따라 완만히 증가하다가 2.0 mM이상에서는 급격히 증가하였다. 엽령에 따라 Zn은 노화엽에서, Cu는 생장엽에서 축적량이 많았다. 주당 축적량은 2.0 mM에서 Zn은 146,000 mg/kg, Cu는 20,500 mg/kg이었고, 식물수확시기는 Zn은 영양생장기에 Cu는 생식생장기가 적합하였다. Zn, Cu처리에 따른 Mg, Mn, Fe함량은 처리농도가 증가할수록 감소하였다. 지상 ${\cdot}$ 지하부 모두 Zn처리구에서는 Cu함량은 감소하고, Cu처리구에서는 Zn함량은 증가하였다.