Heavy metal accumulation in Pelargonium hortorum: Effects on growth and development

Acumulación de metales pesados en Pelargonium hortorum: Efectos sobre el crecimiento y el desarrollo Orroño DI & RS Lavado* Abstract. Ornamental plants have been proposed for growing in heavy metal (HM) contaminated soils, and also for phytoremediation. We evaluated (1) biomass production and (2) HM accumulation in Pelargonium hortorum. Plants were grown for 16 weeks on HM (cadmium, chromium, copper, lead, nickel and zinc) enriched soils. Treatments were i) control, non-enriched soil, ii) medium concentration treatment, and iii) high concentration treatment. Four destructive harvests were carried out, and roots, stems, leaves, and flowers were analyzed each time. Concentrations of HM were determined using ICP. Significant reductions in biomass production were observed in HM-enriched soils compared with the control. Different indexes confirmed that P. hortorum was affected by HM. Heavy metals concentrations were higher in roots than shoots. Plant uptake rates of HM in roots and shoots showed different patterns for each element. Flowering was highly sensitive to soil HM concentrations. Resumen. Las plantas ornamentales se han propuesto para crecimiento en suelos contaminados con metales pesados, y también para su uso en fitoremediación. Se evaluó la producción de biomasa y la acumulación de metales pesados en plantas de Pelargonium hortorum. Las plantas crecieron durantes 16 semanas en suelos enriquecidos con cadmio, cromo, cobre, plomo, níquel y cinc. Los tratamientos fueron i) control, suelo no enriquecido, ii) tratamiento concentración media y iii) tratamiento concentración alta. Se realizaron cuatro cosechas destructivas y se analizaron raíces, tallos, hojas y flores en cada cosecha. Las concentraciones de metales pesados se determinaron mediante espectrometría de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente. La producción de biomasa fue reducida significativamente en los suelos enriquecidos con metales pesados comparado con las plantas en suelo control. Diferentes índices confirmaron que P. hortorum fue afectada negativamente por la aplicación de metales pesados. Las concentraciones de metales pesados fueron mayores en las raíces que en la parte aérea de las plantas. La tasa de absorción radical y la producción de biomasa mostraron diferentes patrones dependiendo de los metales pesados estudiados. La floración fue un parámetro muy sensible a la concentración de metales pesados en el suelo. Palabras clave: metales pesados, plantas ornamentales, índice de tolerancia, suelos enriquecidos, acumulación de metales pesados en planta