Behavior of Eucalyptus grandis and E. cloeziana seedlings grown in arsenic-contaminated soil

Abstract

Arsenic has been considered the most poisonous inorganic soil pollutant to living creatures. For this reason, the interest in phytoremediation species has been increasing in the last years. Particularly for the State of Minas Gerais, where areas of former mining activities are prone to the occurrence of acid drainage, the demand is great for suitable species to be used in the revegetation and "cleaning" of As-polluted areas. This study was carried out to evaluate the potential of seedlings of Eucalyptus grandis (Hill) Maiden and E. cloeziana F. Muell, for phytoremediation of As-polluted soils. Soil samples were incubated for a period of 15 days with different As (Na2HAsO4) doses (0, 50, 100, 200, and 400 mg dm-3). After 30 days of exposure the basal leaves of E. cloeziana plants exhibited purple spots with interveinal chlorosis, followed by necrosis and death of the apical bud at the 400 mg dm-3 dose. Increasing As doses in the soil reduced root and shoot dry matter, plant height and diameter in both species, although the reduction was more pronounced in E. cloeziana plants. In both species, As concentrations were highest in the root system; the highest root concentration was found in E. cloeziana plants (305.7 mg kg-1) resulting from a dose of 400 mg dm-3. The highest As accumulation was observed in E. grandis plants, which was confirmed as a species with potential for As phytoextraction, tending to accumulate As in the root system and stem.

O arsênio (As) tem sido considerado o poluente inorgânico de solo mais tóxico para os seres vivos, razão pela qual o interesse por espécies indicadoras e fitorremediadoras tem aumentado nos últimos anos. Particularmente para o Estado de Minas Gerais, que apresenta áreas remanescentes de atividade mineradora sujeitas à ocorrência de drenagem ácida, existe grande demanda por espécies com potencial para serem utilizadas na revegetação e "limpeza" de substratos contaminados por esse metaloide. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de mudas de Eucalyptus grandis (Hill) Maiden e Eucalyptus cloeziana F. Muell para fitorremediação de solos contaminados por arsênio. Antes de receberem as mudas das duas espécies, amostras de solo foram incubadas por um período de 15 dias, com as seguintes doses de arsênio (Na2HAsO4): 0, 50, 100, 200 e 400 mg dm-3 de solo. Após 30 dias de exposição, as plantas de E. cloeziana submetidas à dose de 400 mg dm-3 exibiram pontuações arroxeadas com clorose internerval de folhas basais, seguida de necrose e morte da gema apical. O aumento do teor de arsênio no solo reduziu significativamente a biomassa de raízes e parte aérea, a altura e o diâmetro de plantas de ambas as espécies, sendo esse efeito mais acentuado nas plantas de E. cloeziana. Os maiores teores de As nas plantas foram observados no sistema radicular, com maiores valores para E. cloeziana (305,7 mg kg-1) na dose de 400 mg dm-3, sendo o maior acúmulo de As observado nas plantas de E. grandis, que demonstrou ser uma espécie com potencial para fitoextração de arsênio, com tendência de acumulação no sistema radicular e no caule.