Differences in ability of selected amaranth cultivars to accumulate risky metals / Zróżnicowana zdolność wybranych odmian szarłatu (Amaranhtus) do pobierania i akumulacji metali ciężkich z gleb

Abstract The objective of the study is to compare the degree of accumulation of risky metals by seeds and aboveground biomass of five amaranth cultivars cultivars (Golden Giant, Rawa, Annapurna, Oscar Blanco, Koniz), as well as to assess the metal input extent in system soil-plant. The soil of amaranth cultivation was uncontaminated with the exception of Cd and Pb contents, those were 40% and 10% higher than limits given for the soil extract by aqua regia and by NH4NO3, respectively. In seeds of all investigated amaranth cultivars the maximal allowed amounts for Cd and Pb were by 60-100% and 25-200% (respectively) exceeded. In aboveground amaranth biomass 0.17-12.25 fold higher amounts of heavy metals were determined in comparison to amaranth seeds. Our results confirm, that amaranth seeds and leaves as food raw materials could represent a risk to the health of the consumer from the aspect of high Cd and Pb amounts. Because of the ability to produce abundance of biomass and at the same time to accumulate high amounts of dangerous heavy metals amaranth could be used as a potential plant for a soil phytoremediation. The results confirmed the ability of amaranth to accumulate metals even from relatively „clean“ soil Streszczenie Celem przeprowadzonych badań było porównanie stopnia akumulacji metali ciężkich (mogących stanowić ryzyko dla zdrowia ludzi) przez nasiona i biomasę pięciu wybranych odmian uprawnych szarłatu (Golden Giant, Rawa, Annapurna, Oscar Blanco, Koniz). Celem pracy była także ocena zależności pobierania metali ciężkich: gleba-roślina. Stwierdzono, że badane gleby były zanieczyszczone Cd i Pb, których zawartość przekraczała odpowiednio 40% i 10% zawartości wyjściowej oznaczonej w ekstrakcie wody królewskiej i NH4NO. W nasionach Szarłatu wszystkich badanych odmian zawartość Cd i Pb przekraczały dozwolone zawartości tych pierwiastków odpowiednio o 60--100% i 25--200%. W częściach nadziemnych szarłatu zawartość badanych metali była średnio 0,17-12,25 krotnie wyższa niż w nasionach badanych roślin. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że nasiona oraz liście szarłatu wykorzystywane na cele żywnościowe mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia konsumentów, wynikające z wysokich zawartości Cd i Pb. Szarłat posiadając dużą zdolność akumulacji Cd i Pb, poprzez wytwarzanie obfitej biomasy roślinnej może być wykorzystany w celu fitoremediacji gleb. Wyniki potwierdziły zdolność do akumulacji metali ciężkich przez różne odmiany szarłatu nawet z terenów uznawanych za niezanieczyszczone