CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4. CƠ CHẾ HẤP THỤ KIM LOẠI NẶNG CỦA THỰC VẬT
Hầu hết các loài thực vật rất nhạy cảm với sự có mặt của các ion kim loại, thậm chí ở nồng độ rất thấp. Tuy nhiên, vẫn có một số lồi thực vật khơng chỉ có khả năng sống được trong mơi trường ơ nhiễm kim loại độc hại mà cịn có khả năng hấp thụ và tích lũy các kim loại này trong các bộ phận khác nhau của chúng. Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của các ion kim loại trong mơi trường. Có nhiều giả thuyết đã được đưa ra để giải thích cơ chế vận chuyển, hấp thụ và loại bỏ kim loại nặng trong thực vật, ch ng hạn chúng hình thành một phức hợp tách kim loại ra khỏi đất, tích luỹ trong các bộ phận của cây, sau đó được loại bỏ qua lá khơ, rửa trơi qua biểu bì, bị đốt cháy hoặc đơn thuần là phản ứng tự nhiên của cơ thể thực vật.
Có 4 giả thiết về cơ chế hấp thụ kim loại nặng của thực vật [25]:
Giả thuyết sự hình thành phức hợp: cơ chế loại bỏ các kim loại độc của các lồi thực vật bằng cách hình thành một phức hợp. Phức hợp này có thể là chất hồ tan, chất không độc hoặc là phức hợp hữu cơ - kim loại được chuyển đến các bộ phận của tế bào có các hoạt động trao đổi chất thấp (thành tế bào, khơng bào), ở đây chúng được tích luỹ ở dạng các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ bền vững.
Giả thuyết về sự lắng đọng: các lồi thực vật tách kim loại ra khỏi đất, tích luỹ trong các bộ phận của cây, sau đó được loại bỏ qua lá khơ, rửa trơi qua biểu bì hoặc bị đốt cháy.
Giả thuyết hấp thụ thụ động: sự tích luỹ kim loại là một sản phẩm phụ của cơ chế thích nghi đối với điều kiện bất lợi của đất (ví dụ như cơ chế hấp thụ Ni trong loại đất serpentin).
Sự tích luỹ kim loại là cơ chế chống lại các điều kiện stress vô sinh hoặc hữu sinh: hiệu lực của kim loại chống lại các loài vi khuẩn, nấm ký sinh và các loài sinh vật ăn lá đã được nghiên cứu.
Theo Lê Huy Bá, con đường xâm nhập của độc chất vào cơ thể thực vật có hai trường hợp [4]:
Trường hợp 1: Độc chất thường được hấp thụ qua rễ. Quá trình này được chia thành hai giai đoạn: giai đoạn đầu chủ động hấp thụ trao đổi. Đến khi cây có biểu hiện nhiễm độc, thực vật sẽ hạn chế sự hấp thu, đồng thời đó cũng là phản ứng tự vệ của thực vật khi nhận ra chất độc. Chính vì vậy mà nhiều lồi thực vật sống trong mơi trường đất, độc chất tích lũy nhiều ở rễ, ít ở thân lá và rất ít ở hoa, quả, hạt. Đó là sự phản ứng tự vệ của thực vật.
Trường hợp 2: là sự xâm nhập đơn thuần do khuếch tán từ nồng độ độc cao trong dung dịch đất vào cơ thể thực vật. Hiện tượng này xảy ra mạnh khi sự đề kháng của cây khơng cịn nữa, khả năng hấp thụ có chọn lọc của cây đã mất hoặc yếu h n đi.