Tolerancia de las plantas acuáticas Pistia stratiotes y Eichhornia crassipes al cromo hexavalente en medio acuoso / Tolerance of the aquatic plants Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes at hexavalent chromium in aqueous media

Abstract

Resumen

En la fitorremediación de medios contaminados con metales pesados, la tolerancia de las especies vegetales al metal juega un importante papel. En este trabajo, se evaluó el efecto del cromo hexavalente [Cr(VI)] en el desarrollo de Pistia stratiotes y Eichhornia crassipes, mediante el monitoreo de microcosmos constituidos por envases cilíndricos de vidrio conteniendo 0,5 L de medio enriquecido con 0,5 mL/L de fertilizante comercial Cathefoliar plus N:P:K (6:1:21) contaminado con Cr(VI): 5, 10, 25 y 50 mg/L, frente a un control sin metal y una planta por envase, mantenidos con iluminación artificial (106 ± 23 μmol/quanto/m2/s), fotoperiodo 12 h luz y una temperatura de 28 ± 2 ºC. El desarrollo de las plantas se siguió mediante su masa seca, masa húmeda, contenido de pigmentos (clorofila a y b, carotenoides) y proteínas. Las plantas lograron un crecimiento satisfactorio bajo concentraciones del metal menores o iguales a 10 mg Cr(VI)/L, para P. stratiotes, y hasta 25 mg Cr(VI)/L para E. crassipes, sin mostrar disminuciones significativas en la masa seca, fresca y pigmentos. El contenido de proteínas no fue afectado, mostrando una estimulación para ambas plantas a concentraciones de 50 mg Cr/L. El efecto tóxico en las plantas se evidenció a través de daños morfofisiológicos como clorosis, marchitez o plasmólisis, quemaduras del ápice, reducción y deformación del área foliar, necrosis y hasta la muerte de la planta a altas concentraciones del metal. P. stratiotes y E. crassipes demostraron su tolerancia a altas concentraciones de Cr(VI),por lo que se hace factible su uso potencial en el tratamiento de aguas contaminadas con este metal.

Abstract

In the phytoremediation of media contaminated with heavy metals, the tolerance of plant species to metal plays an important role. In this research, the effect of hexavalent chrome [Cr(VI)] on the development of Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes was evaluated through the monitoring of microcosms constituted by cylindrical glass containers containing 0.5 L of media enriched with 0.5 mL/.L commercial fertilizer Cathefoliar plus N:P:K (6:1:21) contaminated with Cr (VI): 5, 10, 25 and 50 mg/L, compared to a control without metal and one plant per container, maintained with artificial lighting (106 ± 23 μmol/quanto/m2/s), photoperiod 12 h light and a temperature of 28 ± 2 ºC. The development of the plants was followed by their dry mass, wet mass, content of pigments (chlorophyll a and b, carotenoids) and proteins. The plants achieved a satisfactory growth under metal concentrations less or equal to 10 mg Cr (VI)/L, for P. stratiotes, and up to 25 mg Cr (VI) for E. crassipes, without showing significant decreases in fresh, dry mass and pigments. The protein content was not affected, showing stimulation for both plants at concentrations of 50 mg Cr/L. The toxic effect on plants is evidenced by morphophysiological damages such as chlorosis, wilt or plasmolysis, apex burns, reduction and deformation of leaf area, necrosis and even death of the plant at high metal concentrations. P. stratiotes and E. crassipes demonstrated their tolerance to high concentrations of Cr (VI), making their potential use feasible in the treatment of water contaminated with this metal.