Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.04.2015 | Research Paper | Ausgabe 4/2015

Journal of Nanoparticle Research 4/2015

Bioavailability of Zn in ZnO nanoparticle-spiked soil and the implications to maize plants

Zeitschrift:
Journal of Nanoparticle Research > Ausgabe 4/2015
Autoren:
Xueqin Liu, Fayuan Wang, Zhaoyong Shi, Ruijian Tong, Xiaojun Shi
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s11051-015-2989-2) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Little is known about the relationships between Zn bioavailability in ZnO nanoparticle (NP)-spiked soil and the implications to crops. The present pot culture experiment studied Zn bioavailability in soil spiked with different doses of ZnO NPs, using the diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) extraction method, as well as the toxicity and Zn accumulation in maize plants. Results showed that ZnO NPs exerted dose-dependent effects on maize growth and nutrition, photosynthetic pigments, and root activity (dehydrogenase), ranging from stimulatory (100–200 mg/kg) through to neutral (400 mg/kg) and toxic effect (800–3200 mg/kg). Both Zn concentration in shoots and roots correlated positively (P < 0.01) with ZnO NPs dose and soil DTPA-extractable Zn concentration. The BCF of Zn in shoots and roots ranged from 1.02 to 3.83 when ZnO NPs were added. In most cases, the toxic effects on plants elicited by ZnO NPs were overall similar to those caused by bulk ZnO and soluble Zn (ZnSO4) at the same doses, irrespective of some significant differences suggesting a higher toxicity of ZnO NPs. Oxidative stress in plants via superoxide free radical production was induced by ZnO NPs at 800 mg/kg and above, and was more severe than the same doses of bulk ZnO and ZnSO4. Although significantly lower compared to bulk ZnO and ZnSO4, at least 16 % of the Zn from ZnO NPs was converted into DTPA-extractable (bioavailable) forms. The dissolved Zn2+ from ZnO NPs may make a dominant contribution to their phytotoxicity. Although low amounts of ZnO NPs exhibited some beneficial effects, the accumulation of Zn from ZnO NPs into maize tissues could pose potential health risks for both plants and human.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe​​​​​​​​​​​​​​

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Zusatzmaterial
Supplementary material 1 (DOCX 873 kb)
11051_2015_2989_MOESM1_ESM.docx
Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2015

Journal of Nanoparticle Research 4/2015 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise