Vysoké UČENÍ technické V brně

12.3Parametry fluorescence chlorofylu

Jak je uvedeno v literárním přehledu této práce, hodnota základní fluorescence (F₀) se vlivem stresových podmínek zvyšuje. V naší studii se hodnota po 10 dnech kultivace okřehku bez přítomnosti kadmia zvýšila při pH 4,5, 5,5 a 7,5. Po 10 dnech kultivace okřehku s 10 µg/l kadmiem se hodnota F₀ významně snížila při všech hodnotách pH. Předpokládáme, že toto snížení mohlo být zapříčiněno v důsledku poklesu obsahu chl a a následně poklesu signálu fluorescence chlorofylu. Hodnota základního fluorescenčního poměru (F_V/F_M) při působení stresoru obvykle klesá, což se i v naší studii potvrdilo, ale až po 10 dnech kultivace, po ovlivnění vyšší koncentrace kadmia ve srovnání s kontrolou a při pH 3,5, 4,5 a 5,5 (Tab. 11.2).

Efektivní kvantový výtěžek (Φ_II) vyjadřuje rychlost probíhajících procesů fotosyntézy a jeho hodnota se obvykle snižuje vlivem stresoru. Po porovnání hodnot tohoto parametru, bez ovlivnění kadmia, s kontrolou po 10 dnech nebyly zaznamenány významné rozdíly. Hodnota Φ_II u rostlin vystavených 10 µg/l kadmia byla po 10 dnech kultivace snížena a to při všech hodnotách pH. Nejnižší hodnota Φ_II byla zaznamenána při pH 4,5 po 4 dnech kultivace (Tab. 11.2).

Z literárního přehledu je zřejmé, že řada autorů prokázala zvýšení hodnoty nefotochemické zhášení (NPQ) vlivem různých stresorů. V naší studii se hodnota tohoto parametru ve srovnání s kontrolou významně zvýšila po 4 a 10 dnech kultivace a to až po působení 10 µg/l kadmia při všech hodnotách pH, nejvýznamnější zvýšení NPQ byl zaznamenán při pH 4,5 (Tab. 11.1 a 11.2).

Výsledky prezentované v této práci se jen dílčím způsobem podílejí na řešení uvedené problematiky. Je zřejmé, že vzhledem ke zvyšujícímu se obsahu kadmia a acidifikaci prostředí a s ohledem na jeho toxikologickou významnost se i nadále této problematice musí věnovat pozornost.

13Závěr

Vyšší cévnaté rostliny rostoucí v přirozeném prostředí jsou vystaveny různým abiotickým stresorům. Kadmium je jedním z nejnebezpečnějších toxických kovů a jeho příjem může zapříčinit mnoho destruktivních změn v rostlinách. To hraje klíčovou roli v nalézání nových ochranných alternativ proti toxicitě toxických kovů (Klecová, 2010).

Je známo, že makrofyta rostoucí pod vodou, popřípadě částečně rostoucí ve vodě a na hladině, a volně plovoucí jsou schopná akumulovat toxické kovy v přirozených vodách, které jsou obohacené vodami odpadními. Vodní rostliny, plovoucí nebo žijící zcela ponořené ve vodě, mohou být velmi užitečným nástrojem pro biomonitoring, zejména toxických kovů a to díky jejich schopnosti tyto kovy přijímat z vodního prostředí. Současně jsou schopny odolávat vyšší koncentraci toxických kovů oproti koncentraci těchto kovů v přirozeném prostředí (Lewis, 1995).

Rostliny byly v minulosti považovány za méně citlivé na přítomnost toxických látek než živočichové (Lewis, 1995). Srovnáním citlivosti různých druhů rostlin a živočichů bylo zjištěno, že citlivost je ovlivněna typem toxické látky, její koncentrací, dobou expozice, rostlinným druhem, stupněm ontogeneze, možnou adaptací testované rostliny, environmentálními podmínkami (Wang, 1987) a v neposlední řadě i typem testovací metody. Senzitivita řady rostlinných druhů k polutantům může být efektivně využita v tzv. testech fytotoxicity, sloužících k indikaci stupně znečištění prostředí (Lewis, 1995).

Získané výsledky dokládají, že po 10 denní kultivaci okřehku menšího v prostředí s toxickým kovem kadmiem byly prokázány významné změny ve sledovaných biochemických a fyziologických parametrech. Statisticky významně se snížil počet rostlin, čerstvá hmotnost a hmotnost sušiny a to až po expozici 10 µg/l kadmia. Z biochemických parametrů se významně zvýšila hodnota nefotochemického zhášení a snížila hodnota efektivního kvantového výtěžku. Vzhledem k možné nižší citlivosti okřehku menšího může být riziko kontaminace prostředí při dodržení standardních podmínek testu podhodnoceno.

14Seznam použité literatura

Adriano, D.C. 2001: Trace elements in terrestrial environments. Springer-Verlag, New York, 866 s.
Anděl, P. 2011: Ekotoxikologie, bioindikace a biomonitoring. Vyd. 1. Liberec: Evernia, 243.
Azevedo H., Pintó C.G.G., Fernandes J., Loursipo S., Santos C. 2005: Cadmium effects on sunflower growth and photosynthesis. Journal of Plant Nutrition 28: 2211- 2220.
Baker, A. J. M., McGrath, S. P., Reeves, R. D., Smith, J. A. C. 2000: Metal Hyperaccumulator Plants: Review of the Ecology and Physiology of a Biological Resource for Phytoremediation of Metal-Polluted Soils. In: Terry N., Bañuelos G. (2000): Phytoremediation of Contaminated Soils and Water, Lewis Publishers CRC, Boca Raton, Florida, USA, 85-108.
Barceló, J., Vazquez, M.D., Poschenrieder, Ch. 1988: Structural and ultrastructural disorders in cadmium-treated bush bean plants (Phaseolus vulgaris L.). New Phytol. 108: 37- 49.
Barceló J., Poschenrieder, Ch. 1990: Plant water relations as affected by heavy metal stress: a review. J. Plant Nutr. 13: 1-37.
Benavides, M.P., Gallego, S.M., Tomaro, M.L. 2005: Cadmium toxicity in plants. Plant Physiol. 17: 21-34.
Blaudez, D., Botton, B., Chalot, M. 2000: Cadmium uptake and subcellular compartmentation in the ectomycorrhizal fungus Paxillus involutus. Microbiology 146: 1109-1117.
Boussama, N., Ouriti, O., Suzuki, A., Ghorbal, M.H. 1999: Cd-stress on nitrogen assimilation. J. Plant Physiol. 155: 310-317.
Cibulka, J. 1991: Pohyb olova, kadmia a rtuti v biosféře. In. Academia, Praha, 423 pp.
Chaneva, G., Parvanova, P., Tzvetkova, N., Uzunova, A. 2010: Photosynthetic response of maize plants against cadmium and paraquat impact. Water Air Soil Pollut. 208: 287-293.
Chen, Y., Huerta, A.J. 1997: Effects of sutur nutrition on photosynthesis in kadmium – treated barley seedlings. Journal of Plant Nutrition 20: 845-856.
Christensen, T. H. 1989: Cadmium soil sorption at low concentrations. Water Air Soil Pollut. 44: 43-56.
Clemens, S. 2006: Toxic metal accumulation, responses to exposure and mechanisms of tolerance in plants. Biochemie 88: 1707-1719.
Chugh, L.K., Sawhney, S.K. 1999: Photosynthetic activities of Pisum sativum seedling grown in the presence of cadmium. Plant Physiology and Biochemistry 37: 297-303.
Česká technická norma, ISO 20079 2007: Jakost vod- stanovení toxických účinků složek vody a odpadní vody na okřehek (Lemna minor) – Zkouška inhibice růstu okřehku. Český normalizační institut.
Das, P., Samantaray, S., Rout, G. R. 1997: Studies on cadmium toxicity in plants: a review. Environ. Pollut. 98: 29-36.
Drost, W., Matzke, M., Backhaus, T. 2007: Heavy metal toxicity to Lemna minor: studies on the time dependence of growth inhibition and the recovery after exposure, Chemosphere 67: 36-43.
Dvořáková, D. 1992: Těžké kovy v kořenové zelenině. Zahradnictví 19: 47-50.
Ďurža, O., Khun, M. 2001: Environmentálna geochémia niektorých ťatých kovov (Vysokoškolské skriptá). Bratislava: Prírodovedecká fakulta UK, 133 pp. ISBN 8022316571.
Fergusson, J. E. 1990: The Heavy Metals, Chemistry. Environmental Impact and Health Effect. New Zeland: Pergamon Press, 614 pp. ISBN 0080348602.
Gobran, G. R., Wenzel, W. W., Lombi, E. 2001: Trace Elements in the Rhizosphere. CRC Press, USA. 334.
Gouia, H., Suzuki, A., Brulfert, J., Ghorbal, M.H. 2003: Effects of cadmium on the coordination of nitrogen and carbon metabolism in bean seedlings. J. Plant Physiol. 160: 367-376.
Greger, M., Johansson, M., Stihl, A., Hamza, K. 1993: Foliar uptake of Cd by pea (Pisum sativum) and sugar beet (Beta vulgaris). Physiol. Plant. 88: 563-570.
Hannoufa A., Hossain, Z. 2012: Regulation of carotenoid accumulation in plants. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 3: 198-202
Harrison, R.M., Chirgawi, M.B. 1989: The assessment of air and soil as contributors of some trace metals to vegetable plants. I. Use of a filtered air growth cabinet, II. Translocation of atmospheric and laboratory-generated cadmium aerosols to and within vegetable plants, III. Experiments with field grown plants. Sci. Total Environ. 83: 13-62.
He, J.Y., Ren, Y.F., Zhu, C., Yan, Y.P., Jiang, D.A. 2008: Effect of Cd on growth, photosynthetic gas exchange, and chlorophyll fluorescence of wild and Cd-sensitive mutant rice. Photosynthetica 46: 466-470.
Herbette, S., Taconnat, L., Hugouvieux, V. Piette, L., Magniette, M.-L.M., Cuine, S., Auroy, P., Richaud, P., Forestier, C., Bourguignon, J., Renou, J.-P., Vavasseur, A., Leonhardt, N. 2006: Genome-wide transcriptome profiling of the early cadmium response of Arabidopsis roots and shoots. Biochimie 88: 1751-1765.
Holoubek, I. 1990: Chemie a společnost: Chemie životního prostředí. Vyd. Státní pedagogické nakladatelství, Praha, 154 pp.
Holubářová, A. 1998: Růstová odezva kukuřice a bobu na společné působení kadmia a zinku. Diplomová práce. Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity v Brně, 131 pp.
Jasiewicz, C., Antokiewicz, J. 2000: The influence of soil contamination with heavy metals on chemical composition of hemp (Cannabis sativa), pp. 33. In: Gospodarek, J. et Znoj, K. (eds), 5th International Scientific Conference „Metal ions in the environment. “ Book of abstracts. May 14 -16, Krakow, Poland.
Jentschke, G., Winter, S., Godbold, DL. 1999: Ectomycorrhizas and cadmium toxicity in Norway spruce seedlings. Tree Physiol. 19: 23-30.
Kabata-Pendias, A., Pendias ,H. 2001: Trace elements in soils and plants. 3rd ed., Boca Raton, Florida, CRC Press, 413 s.
Kafka Z., Punčochářová J. 2002: Těžké kovy v přírodě a jejich toxicita. Chem. Listy 96, 611-617.
Kalač P., Tříska J. 1998: Chemie životního prostředí. Jihočeská Univerzita, České Budějovice, 44 pp.
Kastori, R., Petrovič, M. 1992: Effect of excess lead, cadmium, copper and zinc on water relation in sunflower. J. Plant Nutr. 15: 2427-2439.
Kim, Y., Yang, Y., Lee, Y. 2002: Pb and Cd uptake in rice root. Physiologia Plantarum 116: 368-372.
Klecová, E. 2010: Vplyv kadmia na rast a fyziologicko-biochemické charakteristiky. Disertačná práca. Univerzita Komenského v Bratislave PřF. Bratislava.
Kočí, V., Maršálek, B., Tlustá, P. 2004: Ekotoxikologické biotesty 4: sborník pracovní konference : 15.-17.9.2004 Chrudim. 1. vyd.. Chrudim: Vodní zdroje Ekomonitor, 2004, 218 s.
Krantev, A., Yordanova, R., Janda, T., Szalai, G., Popova, L. 2008: Treatment with salicylic acid decreases the effect of cadmium on photosynthesis in maize plants. Journal of Plant Physiology. 165: 920-931
Kremer, B., Markham, J. 1982: Primary metabolic effects of cadmium in the brown algae Laminaria saccharina Z. Pflanzenphysiol. 108: 125-130.
Krupa, Z., Baszyński, T. 1995: Some aspects of heavy metals toxicity towards photosynthetic apparatus – direct and indirect effects on light and dark reactions. Acta Physiol. Plant. 17: 177-190.
Kummerová, M., Zezulka, Š., Kráľová, K., Masarovičová, E. 2010: Effect of zinc and cadmium on physiological and production characteristics in Matricaria recutita. Biologia Plantarum 54: 308-314.
Kurfürst, J. 2008: Kompendium ochrany kvality ovzduší. Vyd. Chrudim: Vodní zdroje Ekomonitor, 406 pp.
Lægreid, M., Bøckman, O.C., Kaarstad, O. 1999: Agriculture, fertilizers and the environment. Norsk Hydro, CABI Publishing, Wallingford, UK, 294 pp.
Lewis, M. A. 1995: Use of freshwater plants for phytotoxicity testing: A review, Environmental Pollution 87(3): 319-336.
Llamas, A., Ullrich, C.I., Sanz, A. 2000: Cd²⁺ effects on transmembrane electrical potential difference, respiration and membrane permeability of rice (Oryza sativa L.) roots. Plant Soil 219: 21–28.
López-Millán, A.F., Sagardoy, R., Solanas, M., Abadía, A., Abadía, J. 2009: Cadmium toxicity in tomato (Lycopersicon esculentum) plants grown in hydroponics. Environ. Exp. Bot. 65: 376-385.
Lum, K.R., Kokotich, E.A., Schroeder, W.H. 1987: Bioavailable Cd, Pb and Zn in wet and dry deposition. Sci. Total Environ. 63: 161-173.
Marschner, H. 1995: Mineral nutrition of higher plants. Academic Press, London, 889 s.
McLaughlin, M.J., Singh, B.R. 1999: Cadmium in soils and plants, pp. 1-7. In: McLaughlin, M.J. & Singh, B.R. (eds). Developments in Plant and Soil Science. Kluwer Academic Publishers, Dortrecht, Boston, London.
Meng, H., Hua, S., Shamsi, I.H., Jilani, G., Li, Y., Jiang, L. 2009: Cadmium-induced stress on the seed germination and seedling growth of Brassica napus L., and its alleviation through exogenous plant growth regulators. Plant Growth Regul. 58: 47-59.
Naumann, B., Eberius, M., Appenroth, K. 2007: Growth rate based dose–response relationships and EC-values of ten heavy metals using the duckweed growth inhibition test (ISO 20079) with Lemna minor L. clone St, Journal of Plant Physiology 164: 1656-1664
Nwugo, C.C., Huerta, A.J. 2008: Silicon – induced kadmium resistence in rice (Oryza sativa). Journal of Plant Nutrition and Soil Science 171: 841-848.
Pavlovič, A., Masarovičová, E., Kráľová, K., Kubová, J. 2006: Response of chamomile plants (Matricaria recutita L.) to cadmium treatment. Bulletin of Environmental Contamination ant Toxicologie 77: 763-771.
Poschenrieder, C., Gunse, B., Barcelo, J. 1989: Influence of kadmium on water relations, stomatal resistence, and abscisic acid kontent in expanding bean leaves. Plant Physiology 90: 1365-1371.
Prasad, M.N.V., Malec, P., Waloszek, A., Bojko, M., Strzałka, K. 2001: Physiological responses of Lemna trisulca L. (duckweed) to cadmium and copper bioaccumulation. Plant Science 161: 881-889
Procházka S., Macháčková I., Krekule J., Šebánek J. a kol. 1998: Fyziologie rostlin. Academia Praha, 484 pp.
Ross, S. M., Kaye, K. J. 1994: The Meaning of Metal Toxicity in Soil-Plant System. In: Ross, S. M.: Toxic Metals in Soil-Plant System. John Wiley et Sons Inc., London, 27-43.
Sandalio, L.M., Dalurzo, H.C., Gomez, M., Romero-Puertas, M.C., Del Rio, L.A. 2001: Cadmium-induced ganges in the growth and oxidate matabolism of pea plants. Journal of Experimental Botany 41: 105-130.
Senden, M. H. M. N., van Paasen, F. J. M., van der Meer, A. J. G. M., Wolterbeek, H. T. 1992: Cadmium-citric acid-xylem cell wall interactions in tomato plants. Plant Cell Environ. 15: 71-79.
Siedlecka, A., Krupa Z. 1996: Interaction between cadmium and iron and its effect on photosynthetic capacity of primary leaves of Phaseolus vulgaris. Plant Physiol. Biochem. 34: 833-842.
Skórzyńska-Polit, E., Krupa, Z. 2006: Lipid peroxidation in cadmium-treated Phaseolus coccineus plants. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 50: 482-487.
Tiller K. G., Gerth J., Brummer G. 1984: The relative affinities of Cd, Ni and Zn for different soil clay fractions and goethite. Geoderma 34: 17-34.
Tolgyessy, J., Betina, V., Frank, V., Fuska, J., Lesný, J., Moncmanová, A., Palatý, J., Piatrik, M., Pitter, P., Prousek, J. 1989: Chémia, biologia a toxikologia vody a ovzušia, VedaSAV. Bratislava, 536 pp.
Ustohalová, P. 2011: Vliv kadmia na růst a biochemicko-fyziologické procesy rostlin. Bakalářská práce. MU PřF, Brno.
Van Assche, F., Clijsters, H. 1990: Effects of metals on enzyme activity in plants. Plant Cell Environ. 13: 195-206.
Vassilev, A., Yorganov, I., Tsonev, T. 1997: Effects of Cd²⁺ on the physiological state and photosynthetic activity of young barley plants. Photosynthetica 34: 293-302.
Vassilev, A., Lidon, F., Scotti, P., Da Graca, M., Yordanov, I. 2004: Cadmium-induced changes in chloroplast lipids nad photosystem activities in barley plants. Biologia Plantarum 48: 153-156.
Vazquez, M.D., Barceló, J., Poschenrieder, Ch., Mádico, J., Hatton, P., Baker, A.J.M., Cope G.H. 1992: Localization of Zinc and Cadmium in Thlaspi caerulescens (Brassicaceae), a Metallophyte that can Hyperaccumulate both Metals, Journal of Plant Physiology. 140: 350-355
Verma, S., Dubey, R.S. 2001: Effect of cadmium on soluble sugars and enzymes of their metabolism in rice. Biologia Plantarum 44: 117-123.
Wang W. 1987: Factors affecting metal toxicity to (and accumulation by) aquatic organisms (overview). Environ. Int. 13, 437-457.
Wang, G., Su, M. Y., Chen, Y. H., Lin F. F. Luo, D., Gao, S. F 2006: Transfer characteristics of cadmium and lead from soil to the edible parts of six vegetable species in southeastern China. Environ. Pollut. 144: 127-135.
Young, A.J. 1991: The photoprotective role of carotenoids in higher plants. Physiologia Plantarum 83: 702-708.
Zhang F.Q., Shi W.Y., Jin Z.X., Shen Z.G. 2003: Response of antioxidative enzymes in cucumber chloroplasts to cadmium toxicity. Journal of Plant nutrition 26: 1779-1788
Zembala, M., Filek, M., Walas, S., Mrowiec, H., Kornaś, A., Miszalski, Z., Hartikainen, H. 2010: Effect of selenium on macro- and microelement distribution and physiological parameters of rape and wheat seedlings exposed to cadmium stress. Plant Soil 329: 457-468.
Zpráva o životním prostředí České republiky 2011. MŽP ČR, ČSÚ, Cenia, Česká informační agentura životního prostředí, Praha.
Internetové zdroje

[1] http://zdravi.e15.cz/clanek/postgradualni-medicina/vliv-kadmia-na-zdravi-cloveka-167129

[2] http://mzp.cz

[3] http://web2. mendelu.cz/af_221_multitext/vyziva_rostlin/html/agrochemie_pudy/puda_ tk.htm

[4] http://www.molecular-plantbiotech-nology.info/biotechnology-environments/ bioremediation-phytoremediation/plant-biology-of-heavy-metal-accumulation.html

[5] http://www.floraquatic.com

[6] http://www.etsy.com

[7] http://www.rvp.cz

15Využití experimentální práce v učitelské praxi

V České republice v posledních letech probíhá školská (kurikulární) reforma, která mění nejen obsah a cíle vzdělávání na všech stupních škol, ale především metodický přístup pedagogů. Oproti dřívějšímu tradičnímu pojetí vzdělávání je nyní školami kladen větší důraz na to, aby se studenti naučili pracovat s informacemi a osvojili si další celoživotní dovednosti, tzv. klíčové kompetence. Tyto kompetence jim mají usnadnit plnohodnotný život ve 21. století.

Novými zákony jsou upravovány principy vzdělávací politiky a také je zaváděn nový systém kurikulárních dokumentů pro vzdělávání žáků od 3 do 19 let. Kurikulární dokumenty jsou v ČR vytvářeny na dvou úrovních – státní a školní. Státní úroveň v systému kurikulárních dokumentů představují Národní program vzdělávání (NPV), které formuluje požadavky na vzdělávání platné v počátečním vzdělávání jako celku, a Rámcové vzdělávací programy (RVP) vymezující závazné rámce vzdělávání pro jeho jednotlivé etapy (pro předškolní, základní a střední vzdělávání). Školní úroveň představují školní vzdělávací programy (ŠVP), podle nichž se uskutečňuje vzdělávání na jednotlivých školách. Školní vzdělávací program si vytváří každá škola podle zásad stanovených v odpovídajícím RVP [7].

Výzkumný ústav pedagogický v Praze vytvořil Rámcový vzdělávací program pro gymnázia (RVP G) a Rámcový vzdělávací program pro gymnázia se sportovní přípravou (RVP GSP), podle nichž od 1. září 2009 vyučují všechna gymnázia v České republice.

Principy Rámcového vzdělávacího programu pro gymnázia:

• 
  je určen pro tvorbu ŠVP na čtyřletých gymnáziích a vyšším stupni víceletých gymnázií;
  
• 
  stanovuje základní vzdělávací úroveň pro všechny absolventy gymnázií, kterou musí škola respektovat ve svém školním vzdělávacím programu;
  
• 
  specifikuje úroveň klíčových kompetencí, jíž by měli žáci na konci vzdělávání na gymnáziu dosáhnout;
  
• 
  vymezuje závazný vzdělávací obsah – očekávané výstupy a učivo;
  
• 
  zařazuje jako závaznou součást vzdělávání průřezová témata s výrazně formativními funkcemi;
  
• 
  podporuje komplexní přístup k realizaci vzdělávacího obsahu, včetně možnosti jeho vhodného propojování, a předpokládá volbu různých vzdělávacích postupů, různých metod a forem výuky ve shodě s individuálními potřebami žáků.
  

RVP G je otevřený dokument, který bude v určitých časových etapách inovován podle měnících se potřeb společnosti, zkušeností učitelů se ŠVP i podle měnících se potřeb a zájmů žáků.

Na čtyřletých gymnáziích a na vyšším stupni víceletých gymnázií jsou RVP orientačně rozděleny do osmi oblastí, spojujících jedno nebo více obsahově blízkých oborů:

• 
  jazyk a jazyková komunikace;
  
• 
  matematika a její aplikace;
  
• 
  
  
• 
  lověk a příroda (Fyzika, Chemie, Biologie, Geografie, Geologie);
  
• 
  člověk a společnost;
  
• 
  člověk a svět práce;
  
• 
  Umění a kultura;
  
• 
  člověk a zdraví;
  
• 
  informatika a informační a komunikační technologie.
  

V oblasti Člověk a příroda je převážně kladen důraz na přírodovědné poznávání zákonitostí, jimiž se řídí přírodní procesy, metodami vědeckého výzkumu. Studenti mají mít co nejvíce příležitostí postupně si osvojovat vybrané empirické i teoretické metody přírodovědného výzkumu, aktivně je spolu s přírodovědnými poznatky ve výuce využívat, uvědomovat si důležitost obou pro přírodovědné poznání, předně pak pro jeho objektivitu a pravdivost i pro řešení problémů, se kterými se člověk při zkoumání přírody setkává.

Poznatky z anatomie a fyziologie rostlin jsou zahrnuty do samostatného celku biologie rostlin, která je vyučována v rámci předmětu Biologie. Biologie rostlin je členěna do čtyř kapitol:

• 
  morfologie a anatomie rostlin;
  
• 
  fyziologie rostlin;
  
• 
  systémy a evoluce rostlin;
  
• 
  rostliny a prostředí.
  

(Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, 2007).

Metodiku a výsledky této diplomové práce je možné využít v kapitole rostliny a prostředí, kde se studenti seznamují s vlivem abiotických podmínek prostředí na anatomii a fyziologii rostlin. Studenti si sami mohou pokusem ověřit vliv abiotického stresoru kadmia na růst okřehku menšího, který je velmi snadno kultivovatelný v laboratorních podmínkách, v makrotitračních destičkách. Parametry hodnocení mohou být zejména počet rostlin, čerstvá hmotnost a sušina. Ostatní měřitelné parametry se odvíjí od vybavenosti škol.

Experiment by mohl být zařazen i do výuky ekologie, konkrétně do oblasti životního prostředí. Mimo jiné se tato oblast zabývá problematikou znečištění životního prostředí. Kadmium negativně působí ve všech složkách životního prostředí, přičemž jeho obsah v těchto složkách se zvyšuje zejména vlivem antropogenní činnosti. V této části by bylo možné se studenty na základě zhodnocení výsledků experimentální práce formulovat závěry negativního působení kadmia na rostliny a vzhledem k jeho postavení v potravním řetězci následně i na člověka.

V oblasti chemie lze experiment využít při výuce anorganické chemie při studiu dvanácté skupiny přechodných kovů, kam je řazeno kadmium společně se zinkem a rtutí. Tato skupina bývá označována skupinovým názvem toxické kovy. Kadmium pro svou podobnost fyzikálních a chemických vlastností se zinkem „nahrazuje“ zinek v životně důležitých proteinech a působí tak toxicky. Má velmi dobré akumulační vlastnosti a jeho obsah v organismu se v průběhu ontogeneze zvyšuje. Z těchto důvodů by se měli dozvědět studenti o tomto kovu více.

Experimentu by mohl najít uplatnění i jako námět v talentové soutěži středoškoláků SOČ (Středoškolská odborná činnost), u kterého se dá sledovat vliv nejen toxického kovu kadmia, ale také řada dalších polutantů (např. polycyklické aromatické polutanty, resp. léčiva).