Effect of arsenate on germination and early development parameters of three forage leguminous plants

Abstract

The Chacopampean plain is one of the most arsenic affected areas in Argentina, especially in groundwater, used both for animal drinking and forage irrigation. The main objective of this study was to determine the effect of arsenic (As) present in irrigation water on the germination parameters of red clover (Trifolium pratense L.), white clover (Trifolium repens L.), and alfalfa (Medicago sativa L.) seeds exposed to different concentrations of As(V). The germination and viability parameters of seeds from the three species were not affected by elevated concentrations of As. However, As significantly reduced the radicle and hypocotyl lengths of the three forage specimens. The inhibition level of the plants increased with the increase in the concentration of As. Regarding to hypocotyl length/radicle length ratio, the results evidenced that both the hypocotyl and radicle of clover species are affected in the same degree, while alfalfa radicles seemed more affected than hypocotyls at higher concentrations of As. Our results showed that irrigation with solutions containing As affect seedling growth parameters differently in the three species, and the effect of As is mostly evidenced when in high concentrations.

A planície de Chacopampeana é uma das áreas mais afetadas pelo arsênico na Argentina, principalmente em águas subterrâneas, usada tanto para água potável animal quanto para irrigação forrageira. O principal objetivo deste estudo é determinar o efeito do arsênio (As) presente na água de irrigação sobre os parâmetros de germinação de sementes forrageiras: trevo vermelho (Trifolium pratense L.), trevo branco (Trifolium repens L.) e alfafa (Medicago sativa L.) expostos a diferentes concentrações de As (V). Verificouse que os parâmetros de germinação e viabilidade das sementes das três espécies não foram afetados pelas concentrações elevadas de As. No entanto, reduziu significativamente o comprimento da radícula e o comprimento do hipocótilo das três mudas de forragem, e seu nível de inibição é maior com o aumento da concentração de As. Quanto à relação comprimento de hipocótilo/comprimento da radícula, os resultados evidenciaram que nas espécies de trevo tanto o hipocótilo quanto a radícula são afetados no mesmo grau, enquanto as radículas de alfafa pareceram mais afetadas do que os hipocótilos em concentrações maiores de As. Nossos resultados mostraram que a irrigação com soluções contém Afetar os parâmetros de crescimento de plântulas de maneira diferente nas três espécies, e foi demonstrado que o efeito do As é principalmente evidenciado em altas concentrações.