Por:
Jhony Armando; Drohan Benavides Bolaños
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Fecha:
2021
Abstract:
The use of phytoextraction plant species to accumulate soil metals into harvestable plant parts is a method used for managing soils with high cadmium (Cd). We evaluated three Cd accumulating species recently recommended for such use in cacao farms where Cd removal is needed to maintain markets: Helianthus annuus (sunflower), Brassica napus (rapeseed), and Chyrsopogon zizanioides (vetiver). Plants were grown in two greenhouse pot experiments with different Cd-spiked growth media: (sand plus perlite) and a natural soil. Plant total Cd and Cd uptake in shoot biomass of all species, across both experiments, increased linearly with increasing amounts of added Cd. Rapeseed had the highest plant total Cd and sunflower had the highest Cd uptake in shoot biomass. The highest application of Cd corresponded to the highest plant total Cd and shoot biomass Cd uptake, regardless of species. The bioconcentration factor (BCF) for each species increased in a curvilinear manner with added Cd, with maximum BCF values for plants grown in the sand and perlite matrix at 2.5 mg kg-1 added Cd and in the natural soil at 5.0 mg kg-1 added Cd. We conclude that the Cd uptake (shoot biomass only) capability of the three species examined is greatest for sunflower given its increased uptake with Cd additions, its BCF value > 1, and lack of observed visual Cd toxicity symptoms, fungus and insect damage. Although these species had BCF >1, the potential annual removal of Cd would have been too small to support a meaningful phytoextraction practice.
Resumen:
El uso de especies de plantas de fitoextracción para acumular metales del suelo en partes de plantas cosechables es un método utilizado para manejar suelos con alto contenido de cadmio (Cd). Evaluamos tres especies acumuladoras de Cd recomendadas recientemente para tal uso en fincas de cacao donde se necesita remoción de Cd para mantener los mercados: Helianthus annuus (girasol), Brassica napus (colza) y Chyrsopogon zizanioides (vetiver). Las plantas se cultivaron en dos experimentos en macetas de invernadero con diferentes medios de crecimiento enriquecidos con Cd: (arena más perlita) y un suelo natural. La absorción total de Cd y Cd de la planta en la biomasa de brotes de todas las especies, en ambos experimentos, aumentó linealmente con cantidades crecientes de Cd agregado. La colza tuvo el mayor Cd total de la planta y el girasol tuvo la mayor absorción de Cd en la biomasa de los brotes. La mayor aplicación de Cd correspondió a la mayor absorción de Cd total de la planta y de la biomasa de brotes, independientemente de la especie. El factor de bioconcentración (FBC) para cada especie aumentó de manera curvilínea con Cd agregado, con valores máximos de FBC para plantas cultivadas en la matriz de arena y perlita a 2.5 mg kg-1 de Cd agregado y en el suelo natural a 5.0 mg kg-1 añadido Cd. Concluimos que la capacidad de absorción de Cd (solo biomasa de brotes) de las tres especies examinadas es mayor para el girasol debido a su mayor absorción con adiciones de Cd, su valor de FBC> 1 y la falta de síntomas de toxicidad visual de Cd, hongos e insectos observados. Aunque estas especies tenían FBC> 1, la posible eliminación anual de Cd habría sido demasiado pequeña para sustentar una práctica de fitoextracción significativa.
