Article Sidebar
Metrics
Effect of lead (Pb) in soils on the growth and lead accumulation of water spinach (Ipomoea aquatica)
Main Article Content
Abstract
This research aimed to assess the effect of lead (Pb) concentration in soils on the growth and development of water spinach (Ipomoea aquatica) and Pb accumulation in the plant. Water spinach was cultivated in soil pots for 40 days, including one control treatment with uncontaminated soil and six treatments with Pb-contaminated soils (85.6 - 1053.3 mg/kg). After 40 days, fresh root and shoot weights were measured. Also, the content of chlorophyll a and chlorophyll b in leaves, and Pb concentration in shoots were determined. The results showed that when water spinach was cultivated in soils with Pb levels of up to 328.4 mg Pb/kg, the fresh root and shoot weights, the contents of chlorophyll a and chlorophyll b in leaves were statistically similar to those observed in the control treatment. However, in soils with Pb concentrations of ³ 520.4 mg Pb/kg, the fresh root and shoot weights and the contents of chlorophyll a and chlorophyll b significantly decreased compared to the control treatment. For Pb uptake by the plant, the bioaccumulation of Pb in water spinach shoots increased with increasing Pb concentrations in the soils. The Pb concentration in the edible parts of water spinach harvested from soils contaminated with 148.3 - 1053.3 mg Pb/kg exceeded 2 - 65-fold the maximum permissible level for Pb in fresh vegetables as regulated by the Ministry of Health. Therefore, the Pb levels in soils cultivating water spinach must be controlled to ensure food safety and protect human health.
Keywords
Chì (Pb), Rau muống (Ipomoea aquatica), Sinh trưởng, Tích lũy sinh học
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Bùi, T. L. H., Đào, V. T., Bùi, T. Y., Hà, M. T., Phạm, Q. H., & Trần, T. H. (2016). Nghiên cứu khả năng tích lũy chì và cadimi trong cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill). Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai, 1163-1166.
Chandrasekhar, C., Ray, J.G. (2019). Lead accumulation, growth responses and biochemical changes of three plant species exposed to soil amended with different concentrations of lead nitrate. Ecotoxicology and Environmental Safety, 171, 26-36. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.12.058
Fang, Y., Sun, X., Yang, W., Ma, N., Xin, Z., Fu, J., Liu, X., Liu, M., Mariga, A.M., Zhu, X., Hu, Q. (2014). Concentrations and health risks of lead, cadmium, arsenic, and mercury in rice and edible mushrooms in China. Food Chemistry, 147, 147-151. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.09.116
Forghani Tehrani, G., Rubinos, D.A., Qishlaqi, A., Graham, M.C. (2025). Human health risk assessment of toxic metal(loid)s in soils and crops around a PbZn mine, Central Iran: Implications of human bioaccessibility and bioavailability to crops. Journal of Geochemical Exploration, 278, 107855. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2025.107855
Hoàng, T. K. H., & Trần, V. N. T. (2021). Giáo trình Sinh lý Thực vật. Huế: NXB Đại học Huế.
Huang, Y., Ying, X., Long, G., David, J., Yonghong, W., Dong, R., and Liu, H. (2019). Effects of lead and cadmium on photosynthesis in Amaranthus spinosus and assessment of phytoremediation potential. International Journal of Phytoremediation, 21(10), 1041-1049. https://doi.org/10.1080/15226514.2019.1594686
Irshad, M.K., Lee, J.C., Aqeel, M., Javed, W., Noman, A., Lam, S.S., Naggar, A.E., Niazi, N.K., Lee, H.H., Ibrahim, M., Lee, S.S. (2024). Efficacy of Fe-Mg-bimetallic biochar in stabilization of multiple heavy metals-contaminated soil and attenuation of toxicity in spinach (Spinacia oleracea L.). Chemosphere, 364, 143184. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.143184
Lê, H. B. & Thái, V. N. (2015). Độc học môi trường: Phần chuyên đề. Thành phố Hồ Chí Minh: NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
Lê, T. T. T., Nguyễn, V. H., Nguyễn, M. S., & Nguyễn, N. T. (2015). Nghiên cứu sự tích lũy Cu2+, Pb2+, Zn2+ từ đất trồng bị ô nhiễm lên sinh khối cây rau bó xôi (Spinacia oleracea L.). Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 20, 68-73.
Lê, V. K., Nguyễn, X. C., Lê, Đ., Trần, K. H., & Trần, C. V. (2000). Đất và môi trường. Hà Nội: NXB Giáo dục.
Magesa, F., Kibacha, E.E., Kamduli, Y.P., Mng’ong’o, M.E. (2025). Lead and cadmium levels in selected leafy vegetables and their implications for public health, Mbeya, Tanzania. Food and Humanity, 4, 100607. https://doi.org/10.1016/j.foohum.2025.100607
Marcussen, H., Joergensen, K., Holm, P.E., Brocca, D., Simmons, R.W., Dalsgaard, A. (2008). Element contents and food safety of water spinach (Ipomoea aquatica Forssk.) cultivated with wastewater in Hanoi, Vietnam. Environmental Monitoring and Assessment, 139 (1), 77-91. https://doi.org/10.1007/s10661-007-9817-9
Nagajyoti, P.C., Lee, K.D., Sreekanth, T.V.M. (2010). Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environmental Chemistry Letters, 8(3), 199-216. https://doi.org/10.1007/s10311-010-0297-8
Ngô, N. H. (2012). Giáo trình độc chất học môi trường đất. Cần Thơ: NXB Đại học Cần Thơ.
Pandey, M., Mishra, S.M., Tiwari, A., Tirkey, A., Tiwari, A., Dubey, R., Alamri, S., Pandey, S.K. (2024). A systematic study on synergistic effect of biochar-compost in improving soil function and reducing cadmium toxicity in Spinacia oleracea L. Environmental Technology & Innovation, 36, 103775. https://doi.org/10.1016/j.eti.2024.103775
Phạm, T. M. P., Đoàn, V. T., Nguyễn, M. K., & Đặng, T. K. C. (2018). Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng cadimi và chì trong đất đến khả năng sinh trưởng và hấp thu các kim loại này của cây cỏ mần trầu (Eleusine indica L.). Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 60(2), 32-35.
Phạm, T. M. P., Lê, T. K., Đặng, T. K. C., & Nguyễn, M. K. (2016). Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng cadimi (Cd) và chì (Pb) trong đất đến khả năng sinh trưởng và hấp thu Cd, Pb của cây lu lu đực (Solanum nigrum L.). Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, 32(4), 29-35.
Pham, T. T. T., Phan, T. P., Nguyen, K. L., Nguyen, T. K. O., Ha, T. T. T., Ho, T. O., Nguyen, K. B. T., Nguyen, T. M. T., Do, T. T. T., Nguyen, T. H., Vu, V. T., & Chu, T. T. H. (2016). Status of heavy metal (Pb, Cd) pollution in agricultural soil in Dong Mai lead recycling craft village in Hung Yen, Vietnam. Journal of Vietnamese Environment, 8(5), 284-288. https://doi.org/10.13141/jve.vol8.no5.pp284-288
Phan, T. P., Pham, T. T. T., Nguyen, K. L., Nguyen, T. K. O., Ha, T. T. T., Nguyen, K. B. T., & Chu, T. T. H. (2016). The impacts of lead recycling activities to human health and environment in Dong Mai craft village, Hung Yen, Vietnam. Journal of Vietnamese Environment, 8(5), 266-270. https://doi.org/10.13141/jve.vol8.no5.pp266-270
QCVN 03-MT:2015/BTNMT. (2015). Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất.
QCVN 8-2:2011/BYT. (2011). Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm.
TCVN 6498:1999. (1999). Chất lượng đất - Xác định nitơ tổng - Phương pháp Kjeldahl cải biên.
TCVN 6644:2000 (2000). Chất lượng đất - Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ bằng cách oxi hóa trong môi trường sunfocromic.
TCVN 8567:2010. (2010). Chất lượng đất – Phương pháp xác định thành phần cấp hạt.
TCVN 8940:2011. (2011). Chất lượng đất - Xác định phospho tổng số - Phương pháp so màu.
Trần, V. C. (2006). Giáo trình thổ nhưỡng học. Hà Nội: NXB Nông nghiệp.
Zhang, Q., Achal, V., Xu, Y., Xiang, W.-N. (2014). Aquaculture wastewater quality improvement by water spinach (Ipomoea aquatica Forsskal) floating bed and ecological benefit assessment in ecological agriculture district. Aquacultural Engineering, 60, 48-55. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2014.04.002
Zulfiqar, U., Farooq, M., Hussain, S., Maqsood, M., Hussain, M., Ishfaq, M., Ahmad, M., Anjum, M.Z. (2019). Lead toxicity in plants: Impacts and remediation. Journal of Environmental Management, 250, 109557. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109557