12
syfte att öka dessa metallers växttillgänglighet (Yang et al., 2005). De utsöndrade organiska
syrorna sänker pH i rhizosfären och kan ge bieffekten att tungmetaller som kadmium blir
växttillgängliga (Dakora och Phillips, 2002). Vid en bristsituation kan ämnen omfördelas via
floemet. Transport av ämnen sker då från äldre till nyare delar, vilket sker vid fröbildning då
vissa arter omfördelar metaller från blad till frö (Hervik och Pedersen, 2004)
Utsöndring av exudater från rotmössan kan ske vid brist på vissa specifika näringsämnen som
Mn, P och Fe (Dakora och Phillips, 2002). De utsöndrade exudaterna utgörs av organiska
syror, aminosyror och socker med låg molekylvikt samt enzymer och polysackarider med hög
molekylvikt. Exudaterna mixas med mikrober och mineralpartiklar och bildar en mucigel
kring rotspetsen. Utsöndring av organiska syror i rhizosfären sänker pH och kan göra Cd, Mn,
P och Fe växttillgängliga (Yang et al., 2005). Utsöndringen av organiska syror i rhizosfären
kan ha många funktioner som att sänka pH, tillgängliggöra näringsämnen och fungera som
näringskälla (Dakora och Phillips, 2002). Utsöndring aminosyror kan göra järn och nickel
biotillgängligt och även fungera som signalsubstans till mikrober (Yang et al., 2005).
Enzymer kan frigöra fosfor från organiska molekyler och fungera som biokatalysator för
organiskt material medan utsöndrade fenoler skyddar mot aluminiumupptag (Dakora och
Phillips, 2002). Effekterna av de olika exudaterna är här generellt beskrivna men kan variera
mellan olika växtarter.
Vid överskott av ämnen kan växter aktivera andra skyddsmekanismer. Vid kalciumöverskott
kan växter skydda sig genom att fälla ut kristaller (Cote, 2009). En vanlig mekanism är
utfällning av kalciumoxalatkristaller i vakuoler- eller utanför rötterna. Vakuolerna där
kristallerna ackumuleras finns bland annat på undersidan av nerverna (ledningsvävnaderna) i
bladen eller i rötterna (Cote, 2009).
Mykorrhiza koloniserar ofta växternas rötter och tar energi från växten samtidigt som
svampens mycel ger en ökad area för upptag av vatten, näringsämnen och metaller. Växters
förmåga att ta upp metaller i symbios med arbuskulär mykorrhiza (AM) är motsägelsefull då
vissa studier visar att AM kan skydda växter mot oönskade metaller medan andra studier visar
att AM gynnar växternas upptag av metaller (Khan et al, 2000). Det är även möjligt att
ektomykorrhiza hos träd och vissa buskar skyddar mot upptag av oönskade metaller genom att
mycelier skapar en fysisk barriär eller mantel (Donnelly och Fletcher, 1994).
13
Förmågan att ta upp metaller varierar mellan olika växter och grödor (Soudek et al., 2011),
där även sort kan ha betydelse (Harris
och Taylor, 2013). Ur ett humankonsumtionsperspektiv
är därför frekvent odlade spannmål, grönsaker och rotfrukter av vitalt intresse när det gäller
upptag av oönskade metaller. Vete, råg, potatis och sallads förmåga att ta upp Pb, Cd, Tl, Th
och U granskas därför i denna studie. Av intresse är även hur upptaget påverkas av andra
organismer som mykorrhiza och av abiotiska faktorer som typ av gödsel, jordens beskaffenhet
och metallinnehåll.
Syfte och frågeställningar
Att överlag få en bild av halterna av de hälsovådliga metallerna bly, kadmium, tallium, torium
och uran i några av våra viktigaste grödor: vete, råg, potatis och sallat. Att studera faktorer
och mekanismer som påverkar växternas upptag av dessa metaller där målsättningen även var
att utröna hur stor påverkan dessa faktorer har på grödornas upptag av Pb, Cd, Tl, Th och U.
Specifika frågeställningar:
Inverkan av mykorrhiza, handelsgödsel, jordens egenskaper och sammansättning på
grödornas upptag av Pb, Cd, Tl,
Th och U
I vilka växtdelar anrikas Pb, Cd, Tl, Th och U i de olika grödorna?
Hur koncentrationen av kadmium och uran i vete påverkas av odlingssubstratets
kadmium - och uranhalt?
Eventuella synliga symtom hos veteplantor vid stigande kadmium- och uranhalt i
odlingsmedium och växtbiomassa
En litteraturstudie och dosförsök för veteplantors upptag av kadmium och uran valdes som
metoder för att besvara frågeställningarna.
Metod och material
Litteraturstudie
14
Litteraturstudien inleddes med en bibliometrisk analys där genom urval ett antal för syfte och
frågeställningar relevanta artiklars innehåll och data bearbetades och sammanställdes. För
studien användes databaserna Web of Science och Springer Link.
Litteratursökningen avgränsades genom att följande sökord användes, var för sig och i
kombination: cadmium, lead, thallium, thorium, uranium, rye, potato, lettuce, wheat, fertiliz*,
inorganic fertiliz*, mycorrhiz*.
Metodiken och sökordskombinationerna vid litteratursökningen genomfördes enligt följande
modell:
Gröda + metall eller fertiliz*, inorganic fertiliz*, mycorrhiz*
Gröda + metall + fertiliz*
Gröda + metall + inorganic fertiliz*
Gröda + metall + mycorrhiz*
Erhållna sökträffar grupperades efter typ av gröda, varefter relevanta abstrakt lästes. Utifrån
relevansen i abstraktens innehåll valdes artiklar ut för djupare analys.
Inklusionskriterier
Ingen tidsbegränsning gällande sökning, men läsning av artiklar från 2010 och framåt
prioriterades
Artiklar publicerade på engelska eller svenska
Artiklarna granskade och publicerade i vetenskaplig tidskrift med reviewing
Exklusionkriterier
Artiklar som inte är tillgängliga
Dosförsök för veteplantors upptag av kadmium och uran
Odling och försöksupplägg
Försök gjordes vid kontrollerade förhållanden i ljus- och temperaturstyrt växthus där
veteplantor drevs upp med hjälp av näringslösning vid tre initialt olika koncentrationer av