Germination and growth of grass species in soil contaminated by drill cuttings

Authors

Huisen Zhu, College of Animal Science and Veterinary Medicine, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi 030801, ChinaFollow
Yang Gao, Department of Plant Sciences, North Dakota State University, Fargo, ND 58108Follow
Deying Li, Department of Plant Sciences, North Dakota State University, Fargo, ND 58108Follow

Abstract

Grass species are important for phytoremediation on native prairies affected by petroleum oil production. One of the major limitations in remediation and reclamation using plant species is seed germination failure. The objective of this study was to evaluate grass seed germination and seedling growth affected by drill cuttings. Sixty-five grass species (including 5 cereal crops) were included in the study. Germination of all species was reduced by drill cuttings. The reduction in germination ranged from 9.2% to 100%. Two species were tolerant, 18 species were moderately tolerant, 27 species were moderately sensitive, and 18 species were sensitive. Based on tolerance levels in the preliminary screening, 9 species were selected for further evaluation in response to different levels of drill cuttings in soil. Buffalograss (Buchloe dactyloides (Nutt.) Engelm.) was the most tolerant based on EC₅₀ of seed germination as well as biomass production. For phytoremediation and soil reclamation of soils with drill-cutting contamination, species with tolerance to hydrocarbons, salinity, and other toxics are desired. Very few grass species are tolerant to all those components. Our study showed that buffalograss can potentially be used for reclamation of soils contaminated with drill cuttings.


Las especies de pastos son importantes para la fitorremediación de las praderas nativas afectadas por la producción de petróleo. Una de las principales limitaciones en la remediación y la recuperación cuando se emplean especies vegetales es la falla en la germinación de las semillas. El objetivo de este estudio fue evaluar la germinación de las semillas de gramíneas y el crecimiento de las plántulas afectadas por los esquejes de perforación. Se incluyeron sesenta y cinco especies de gramíneas (incluidos cinco cultivos de cereales) en el estudio. La germinación de todas las especies se redujo por los esquejes de perforación. La reducción en la germinación varió de 9.2% a 100%. Dos especies fueron tolerantes, 18 especies fueron moderadamente tolerantes, 27 especies fueron moderadamente sensibles y 18 especies fueron sensibles. De la evaluación preliminar se seleccionaron nueve especies (con base en sus niveles de tolerancia) para una evaluación posterior, en respuesta a diferentes niveles de esquejes de perforación en el suelo. El zacate búfalo (Buchloe dactyloides [Nutt.] Engelm.) se posicionó por encima de nueve especies con base en EC₅₀ de germinación de semillas, así como a la producción de biomasa. Para la fitorremediación y la recuperación de suelos contaminados por esquejes de perforación, se prefieren especies tolerantes a hidrocarburos, salinidad y a otros tóxicos. Muy pocas las especies de gramíneas son tolerantes a tales componentes. Nuestro estudio mostró que el zacate búfalo se podría usar para la recuperación de suelos contaminados por esquejes de perforación.

Recommended Citation

Zhu, Huisen; Gao, Yang; and Li, Deying (2019) "Germination and growth of grass species in soil contaminated by drill cuttings," Western North American Naturalist: Vol. 79: No. 1, Article 5.
Available at: https://scholarsarchive.byu.edu/wnan/vol79/iss1/5