Absorción de plomo y cadmio por girasol de un suelo contaminado y remediado con enmiendas orgánicas en forma de compost y vermicompost

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2020.02.04

Palabras clave:

Metales pesados, Helianthus annuus, fitorremediación, enmiendas orgánicas.

Resumen

Con la finalidad de reducir la contaminación por metales pesados en suelos agrícolas, decidimos evaluar el efecto de las enmiendas orgánicas (compost y vermicompost). Se realizó el trabajo utilizando girasol como fitorremediadora. Para ello se emplearon los suelos agrícolas de las localidades Mantaro y Muqui del valle del Mantaro. Los resultados indican que los suelos de la localidad de Muqui, contienen la mayor cantidad de Pb y Cd, presentando efectos negativos en la producción de biomasa. La planta de girasol absorbe los metales pesados como lo demuestra la mayor acumulación de plomo y cadmio en la raíz de ésta, no se encontraron diferencias significativas entre la acumulación de plomo en tallos y flores, tallos y hojas, para cadmio en los tallos y hojas, confirmando que la aplicación de las enmiendas orgánicas contribuye a solubilizar el Pb y Cd del suelo, además de contribuir en un mayor desarrollo del cultivo. Los valores del Factor de Bioconcentración (FBC) de Cadmio (0,53 - 0,66) fueron mejores que el plomo (0,07 - 0,08), mientras que los valores del Factor de Translocación (FT) indicaron una capacidad del girasol como un fitoestabilizador, especialmente con el uso de vermicompost (Pb: 1,2 - Cd: 1,4) en el compost (Pb: 0,8 - Cd: 1,2).

Citas

Agnello, A.C.; Potysz, A.; Fourdrin, C.; et al. 2018. Impact pyrometallurgical slags on sunflower growth, metal accumulation and rhizosphere microbial communities. Chemosphere 208: 626-639.

Ahmadreza, Y.; Seyed, A.; Seyed, V.; et al. 2020. Heavy Metals Uptake of Salty Soils by Ornamental Sunflower, Using Cow Manure and Biosolids: A Case Study in Alborz city, Iran. Air, Soil and Water Research 13: 1-13.

Alaboudi, K.A.; Ahmed, B.; Brodie, G. 2018. Phytoremediation of Pb and Cd contaminated soils by usings unflower (Helianthus annuus) plant. Annal so Agricultural Sciences 63(1): 123-127.

Alberio, C.N.G.; Izquierdo, L.A.N.; Aguirrezábal. 2015. Sunflower Crop Physiology and Agronomy. In Chemistry, Production, Processing, and Utilization, 53-91.

Ali, H.; Khan, E.; Sajad, M.A. 2013. Phytoremediation of heavy metals-concepts and applications. Chemosphere 91: 869-881.

Beltrán, F.A.; García, J.L.; Ruiz, F.H.; et al. 2016. Efectos de sustratos orgánicos en el crecimiento de seis variedades de chile jalapeño (Capsicum annuum L.). Ecosistemas y Recursos Agropecuarios 3(7): 143-149.

Burges, A.; Fievet, V.; Oustriere, N.; et al. 2020. Long-term phytomanagement with compost and a sunflower – Tobacco rotation influences the structural microbial diversity of a Cu-contaminated soil. Science of the total Environment 700: 15.

Cameselle, C.; Gouveia, S. 2019. Phytoremediation of mixed contaminated soil enhanced with electric current. Journal of Hazardous Materials 361: 95-102.

Chabukdhara, M.; Nema, A.K. 2012. Heavy metals assessment in urban soil around industrial clusters in Ghaziabad, India: probabilistic health risk approach. Ecotoxicology and Environmental Safety 87: 57-64.

Delgadillo, A.E.; González, C.A.; Prieto, F.; et al. 2011. Revisión. Fitorremediación: una alternativa para eliminar la contaminación. Tropical and subtropical agroecosystems 14-2: 597-612.

Delgado, A.V.; González, F.; Hunter, R.J.; et al. 2006. Measurement and interpretation of electrokinetic phenomena. Journal of Colloid and Interface Science 309: 194-224.

Deng, H.; Ye, Z.H.; Wong, M.H. 2004. Accumulation of lead, zinc, copper and cadmium by 12 wetland plant species thriving in metal contaminated sites in China. Environmental Pollution 132: 29-40.

Gao, Y.; Zhu, L. 2004. Plant uptake, accumulation and translocation of phenanthrene and pyrene in soils. Chemosphere 55: 1169-1178.

Gomes, M.A.; Hauser, R.A., De Souza, A.N.; et al. 2016. Metal phytoremediation: General strategies, genetically modified plants and applications in metal nanoparticle contamination. Ecotoxicology and Environmental Safety 134: 133-147.

Gómez, L.; Contreras, A.; Bolonio, D.; et al. 2018. Phytoremediation with threes. Advances in Botanical Research 89: 281-321.

Goudriaan, J.; Van Laar, H. 2012. Modelling potential crop growth processes: textbook with exercises. Springer Science & Business Media 411 pp.

Govarthanana, M.; Mythilib, R.; Selvankumarb, T.; et al. 2018. Myco-phytoremediation of arsenic- and lead-contaminated soils by Helianthus annuus and wood rot fungi, Trichoderma sp. isolated from decayed Wood. Ecotoxicology Environmental Safety 151: 279-284.

January, M.C.; Cutright, T.J.; Van Keulen, H.; et al. 2008. Hydroponic phytoremediation of Cd, Cr, Ni, As, and Fe: can Helianthus annuus hyperaccumulate multiple heavy metals. Chemosphere 70: 531-537.

Li, X.; Wang, X.; Chen, Y.; et al. 2019. Optimization of combined phytoremediation for heavy metal contaminated mine tailings by a field-scale orthogonal experiment. Ecotoxicol 168: 1-8.

Lu, X.Y.; He, C.Q. 2005. Tolerance, uptake and accumulation of cadmium by Ricinus communis L. Journal of AgroEnvironment Science 24(4): 674-677.

Malkowski, E.; Kurtyka, R.; Kita, A.; et al. 2005. Accumulation of Pb and Cd and it effect on Ca distribution in Maize seedlings. Polish Journal of Environmental Studies 14(2): 203-207.

Marmiroli, M.; Antonioli, G.; Maestri, E.; et al. 2005. Evidence of the involvement of plant ligno-cellulosic structure in the sequestration of Pb: an X-rayspectroscopy-basedanalysis. Environmental Pollution 134: 217-227.

Mudd, G.M. 2010. The environmental sustainability of mining in Australia: key mega-trends and looming constraints. Resource Policy 35(2): 98-115.

Munive, R.; Loli, O.; Azabache, A.; et al. 2018. Fitorremediación con Maíz (Zea mays L.) y compost de Stevia en suelos degradados por contaminación con metales pesados. Scientia Agropecuaria 9(4): 551-560.

Navarro, J.P.; Aguilar, A.I.; López, J.R. 2007. Aspectos bioquímicos y genéticos de la tolerancia y acumulación de metales pesados en plantas. Asociación Española de Ecología Terrestre. Ecosistemas revista científica de ecología y medio ambiente 16(2): 10-25.

Naveedullah, M.Z.; Yu, Ch.; Shen, H.; et al. 2013. Risk Assessment of Heavy Metals Pollution in Agricultural Soils of Siling Reservoir Watershed in Zhejiang Province, China. BioMed Research International. 10 pp.

Nigam, R.; Srivastava, S.; Prakash, S.; et al. 2001. Cadmium mobilization and plant availability - the impact of organic acids commonly exuded from roots. Plant Soil. 230: 107-113.

Niu, Z.X.; Sun, L.N. 2017. Evaluation of the cadmium and lead phytoextraction by castor bean (Ricinus communis L.) in hydroponics. Earth and Environmental Science 69: 1-6.

Prasetia, H.; Sakakibara, M.; Takehara, A.; et al. 2017. Heavy metals accumulation by Athyrium yokoscence in a mine area, Southwestern Japan. In Conf. Series: Earth and Environmental Science 71: 012025.

Rog-Young, K.; Jeong-Ki, Y.; Tae-Seung, K.; et al. 2015. Bioavailability of heavy metals in soils: definitions and practical implementation-a critical review. Environ Geochem Health 37(6): 1041-1061.

Rostami, S.; Azhdarpoor, A. 2019. The application of plant growth regulators to improve phytoremediation of contaminated soils: A review. Chemosphere 220: 818-827.

Rubenacker, A.; Campitelli, P.; Sereno, R.; et al. 2011. Recuperación Química de un suelo degradado mediante la utilización de un vermicompost. Avances en Ciencias e Ingeniería 2(2): 83-95.

Saavedra, M. 2017. Biodegradación de Alperujo utilizando hongos del género Pleurotus y anélidos de la especie Eisenia foetida. Tesis de doctorado, Universidad de Granda. Departamento de Biotecnología, Granada, España. 195 pp.

Shahid, M.; Arshad, M.; Kaemmerer, M.; et al. 2012. Long-Term Field Metal Extraction by Pelargonium: Phytoextraction Efficiency in Relation to Plant Maturity. International Journal of Phytoremediation 14: 493-505.

Tapia, Y.; Loch, B.; Castillo, B. 2020. Accumulation of Sulphur in Atriplex nummularia Cultivated in Mine Tailings and Effect of Organic Amendments Addition. Water Air Soil Pollut 231: 8.

Upadhyay, N.; Verma, S.; Singh, P.; et al. 2016. Soil ecophysiological and microbiological indices of soil health: a study of coal mining site in Sonbhadra, Uttar Pradesh. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 16(3): 778-800.

Yang, W.; Wang, S.; Ni, W. 2019. Enhanced Cd-Zn-Pb-contaminated soil phytoextraction by Sedum alfredii and the rhizosphere bacterial community structure and function by applying organic amendments. Plant Soil 444: 101-118.

Yoon, J.; Cao, X.; Zhou, Q.; et al. 2006. Accumulation of Pb, Cu, and Zn in native plants growing on a contaminated Florida site. Science of the Total Environment 368: 456-464.

Zhang, Y.; Tian, Y.; Hua, D.; et al. 2019. Is vermicompost the possible in situ sorbent, Immobilization of Pb, Cd and Cr in sediment with sludge derived vermicompost, a column study. Journal of Hazardous Materials 367: 83-90.

Zhao, X.; Joo, J.C.; Lee, J.K.; et al. 2019. Mathematical estimation of heavy metal accumulations in Helianthus annuus L. with a sigmoid heavy metal uptake model. Chemosphere 220: 965-973.

Zhi-Xin, N.; Li-Na, S.; Tie-Heng, S.; et al. 2007. Evaluation of phytoextracting cadmium and lead by sunflower, ricinus, alfalfa and mustard in hydroponic culture. Journal of Environmental Sciences 19(8): 961-967.

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Publicado

2020-06-08

Cómo citar

Munive, R., Gamarra, G., Munive, Y., Puertas, F., Valdiviezo, L., & Cabello, R. (2020). Absorción de plomo y cadmio por girasol de un suelo contaminado y remediado con enmiendas orgánicas en forma de compost y vermicompost. Scientia Agropecuaria, 11(2), 177-186. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2020.02.04

Número

Sección

Artículos originales