Use of organic ligands in lead Phytoextraction by Castor bean (<i>Ricinus communis</i> L.)

Especies vegetales con alta producción de biomasa pueden ser utilizadas para la remoción de metales mediante la cosecha de la biomasa aérea. Sin embargo, la baja disponibilidad de los metales en el suelo, frecuentemente limitan su absorción y translocación, reduciendo la eficiencia del proceso de fitoextracción. La adición de ligandos orgánicos al suelo constituye una estrategia para aumentar la disponibilidad de los metales. Un experimento en macetas fue llevado a cabo para evaluar la fitoextracción de Pb por Ricino (Ricinus communis L.) mediante la aplicación de EDTA (5.1 mmol.kg-1 de suelo), EDDS (5.1 mmol.kg-1), ácido cítrico (5.1 mmol.kg-1) y extracto de compost (66 mg C.kg-1) a un suelo contaminado con 600 mg.kg-1 de Pb. Dos formas de aplicación fueron ensayadas: a) una única aplicación de las dosis, 7 días antes de la cosecha y b) tres aplicaciones separadas de 1/3 de la dosis, realizadas a los 21, 14 y 7 días antes de la cosecha. Ninguno de los tratamientos disminuyó la biomasa de las plantas respecto del control. El EDTA y EDDS aumentaron significativamente la concentración de Pb en parte aérea y raíz de las plantas con respecto al control, en cambio el ácido cítrico y el extracto de compost no tuvieron efecto sobre la concentración de Pb en las plantas. El EDTA (5.1 mmol.kg-1) aplicado 7 días antes de la cosecha de las plantas fue el tratamiento más efectivo en solubilizar Pb asociado a óxidos de Fe y Mn, carbonatos y materia orgánica, lo cual favoreció la absorción del Pb por las raíces y su translocación a los tejidos aéreos de las plantas. El valor del factor de bioconcentración (1.03) y del factor de translocación (1.73) de Ricino mediante la incorporación de EDTA en una aplicación, muestran la aptitud potencial de esta especie vegetal para ser utilizada en la remediación de suelos contaminados con Pb, siendo aceptable el tiempo que insume el proceso de fitoextracción.Plant species with high biomass production can be used to remove metals through the harvest of aboveground biomass. However, low availability of metals in soil often limits their absorption and translocation, which reduces efficiency in phytoextraction process. The addition of organic ligands to soil is a potential strategy for increasing metal availability. A pot experiment was conducted to evaluate the phytoextraction potential of Castor bean (Ricinus communis L.) through the application of EDTA (5.1 mmol.kg of soil), EDDS (5.1 mmol.kg-1), citric acid (5.1 mmol.kg-1) and compost extract (66 mg C.kg-1) to soil contaminated with 600 mg.kg-1 of Pb. The amendments were added 12 months after sowing. Two application forms were tested: a) a single application of the dose 7 days before the harvest and b) three separate applications with 1/3 of the doses on the 21st, 14th and 7th day before harvest. None of the treatments decreased plant biomass. EDDS and EDTA application significantly increased Pb concentration in plant shoot and roots in both application forms compared with control pots whereas citric acid and compost extract had no effects on Pb concentration in plants. EDTA applied 7 days before plant harvest was the most effective treatment in solubilization of Pb associated to oxides of Fe and Mn, carbonates and organic matter, which favored the uptake of Pb from soil by the roots and its translocation to shoot. The value of bioconcentration factor (1.03) and translocation factor (1.73) of Castor bean by adding EDTA in an application showed the potential suitability of Castor bean in soil remediation contaminated with Pb. Furthermore, the time required for phytoextraction process was acceptable.Comité de Medio Ambient