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

Abstract

Ornamental plants have been proposed for growth in heavy metal (HM) contaminated soils, and also for phytoremediation. We evaluate biomass production and studied HM accumulations in Pelargonium hortorum. Plants were grown for 16 weeks in HM spiked soils with cadmium, chromium, copper, lead nickel and zinc. Treatments were i) control, non-spiked soil, ii) medium concentration treatment and iii) high concentration treatment. Plants were harvested four times and roots, stems, leaves, and flowers were analyzed. The concentrations of HM were determined using ICP. A significant reduction in biomass production was observed in spiked soils compared with the control and different indices confirmed that P. hortorum was affected by HM. Heavy metals concentrations was higher in roots than in aerial organs. Plant uptake rate of HM in roots and aerial biomass showed different pattern for each element. Flowering was highly sensitive to HM soil concentration.

Las plantas ornamentales han sido propuestas para cre- cimiento 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 6 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 des- tructivas 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 inductivamen- te. 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 con- centraciones 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.