Cadmium and nickel uptake and accumulation in scented geranium (Pelargonium sp. ‘Frensham’)

Resumo

A capacidade dos gerânios perfumados (Pelargonium sp. ‘Frensham’) de absorver cádmio e níquel foi avaliada em condições de estufa. As plantas foram cultivadas em um sistema de solo artificial e expostas a uma faixa de concentrações de metais (0–1000 mg L⁻¹ Cd(NO₃)₂⋅4H₂O ou 0–1000 mg L⁻¹ Ni(NO₃)₂⋅6H₂O) durante um período de tratamento de 14 dias. As plantas de gerânio perfumado acumularam mais de 750 mg de cádmio kg⁻¹ de peso seco da parte aérea e 27.000 mg de cádmio kg⁻¹ de peso seco do tecido radicular. Além disso, o gerânio perfumado exposto ao níquel teve a capacidade de acumular mais de 1190 mg kg⁻¹ de peso seco da parte aérea, bem como 21.100 mg kg⁻¹ de peso seco do tecido radicular em 14 dias. As quantidades relativamente maiores de translocação e sequestro de níquel nas partes aéreas em comparação com o cádmio podem ser atribuídas à maior mobilidade do níquel dentro da planta. Sugerimos que as altas quantidades de acumulação de cádmio e níquel na biomassa do gerânio perfumado provavelmente se devem a vários mecanismos funcionais de desintoxicação que limitam os danos aos locais metabolicamente sensíveis.

Abstract

The ability of scented geraniums (Pelargonium sp. `Frensham’) to uptake cadmium and nickel was assessed undergreenhouse conditions. Plants were grown in an artificial soilsystem and exposed to a range of metal concentrations (0–1000 mg L-1 Cd(NO3)2⋅4H2O or0–1000 mg L-1 Ni(NO3)2⋅6H2O) over a 14 day treatment period. Scented geranium plants accumulated in excessof 750 mg of cadmium kg-1 DW of shoot and 27 000 mg of cadmiumkg-1 DW of root tissue. Also, scented geranium exposed to nickel had the ability to accumulate in excess of 1190 mg kg-1 DW of shoot as well as 21 100 mg kg-1 DW of root tissuewithin 14 d. The relatively higher amounts of nickel translocation and sequestration in the shoots as compared to cadmium could be attributed to the higher mobility of nickel within the plant. We suggest that the high amounts of cadmiumand nickel accumulation in scented geranium biomass is likely due to various functional detoxification mechanism(s) that limitdamage to the metabolically sensitive sites.