<i>Lupinus microcarpus</i> Growing in Arsenic—Agricultural Soils from Chile: Toxic Effects and It Potential Use as Phytoremediator Plant

Abstract

Arsenic (As) is the most important contaminant of the environment in northern Chile. The purpose of the present work is to study As-toxicity symptoms on Lupino microcarpus (lupine), an annual legume plant that constitutes part of the desert community of the pre-Andean area of the Antofagasta Region, Chile. This plant species is cultivated in As-agricultural soil collected from Chiu Chiu (northern Chile) which is classified as arid soils. Control soil (0 -20 cm depth) is collected from an area located in the central zone of Chile, which is classified as molli soil. The main physic-chemical characteristics of As-soil and the control soil are determined. Eighteen plastic pots of 1.6 L (fifteen for experimental and three for control) are filled with As-soil and control soil treatments. Two plants are cultivated in each pot and then separated leaves and roots for As-analysis. Visual As-toxicity symptoms such as foliar chlorosis, necrosis of the leaf tips and margins, leaf wilting and stunted are determined. Total As concentrations in soils where lupine is cultivated, reach levels between 5.3 -14. O. P. Díaz et al. 117As-agricultural soils. Neither control lupin plant suffers any toxicity symptoms. The results indicate that lupine plants do not resist contamination and accumulated higher levels of As in roots. Lupine can be used in the phytostabilisation of As immobilizing it by microbial activity in agricultural soil.

Fitoacumulacion de arsénico en plantas terrestres del desierto de Chile

“…Este procedimiento experimental se desarrolló durante 90 días y tuvo por objetivo analizar el grado de acumulación de elementos tóxicos del suelo, principalmente arsénico y el grado de resistencia de ambas especies vegetales a este elemento. Semillas geminadas de L. microcarpus fueron colocadas en maceteros de plástico conteniendo los suelos experimental y referencia (VÁSQUEZ et al, 2006;DÍAZ et al, 2016). Este procedimiento experimental se llevó a cabo por espacio de 180 días, en que mes a mes se controló el grado de desarrollo de las plantas y se observó la aparición de síntomas visuales de toxicidad (DÍAZ et al, 2016).…”

“…3), lo cual está de acuerdo con las mediciones en los órganos aéreos de plantas halofíticas, como es el caso del género Atriplex (LOLHANDE et al, 2011). Por otra parte, la concentración de MDA aumenta en A. halimus cultivada en suelo recogido en el norte de Chile debido a su alta concentración de As y probablemente de boro en este suelo, elementos de conocidos efectos fitotóxicos (TAPIA et al, 2013;DÍAZ et al, 2016). El estrés oxidativo, se ve reflejado por el aumento en la producción de malondialdehído (MDA), mientras que el grupo -SH (tiol), puede anular el estrés oxidativo mediante la formación de complejos (MORENO-JIMÉNEZ et al, 2008;TAPIA et al, 2013).…”