Influence of chitosan on sunflower (Helianthus annuus L.) plants grown with high levels of metal ions

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Omar E. Cartaya-Rubio
Ana María Moreno-Zamora
Fernando Guridi-Izquierdo

Abstract

he purpose of this research was to evaluate the influence of chitosan on sunflower plants (Helianthus annuus L.) in soils contaminated with high levels of metal ions and to propose an economic, simple and natural alternative. The bioaccumulation of Lead (Pb) and Cadmium (Cd) was evaluated in the cultivated plants in a period of 60 days, for this, treatments were carried out that included the contaminated medium and the foliar application of Quitomax® at different concentrations. At the end of the evaluations, it was evidenced that the sunflower plant absorbs heavy metals, confirming that the application of Quitomax® contributes to solubilizing the Pb and Cd of the soil, in addition to contributing to a greater development of the crop.

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How to Cite
Cartaya-Rubio, O. E., Moreno-Zamora , A. M., & Guridi-Izquierdo, F. (2023). Influence of chitosan on sunflower (Helianthus annuus L.) plants grown with high levels of metal ions. Cultivos Tropicales, 44(2), https://cu-id.com/2050/v44n2e07. Retrieved from https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1726
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Burbano-Orjuela H. El suelo y su relación con los servicios ecosistémicos y la seguridad alimentaria. Revista de Ciencias Agrícolas. 2016;33(2):117-24. doi:10.22267/rcia.163302.58

Reyes-Rodríguez R, Guridi-Izquierdo F, Valdés-Carmenate R. El manejo del suelo modifica a sus ácidos húmicos y la disponibilidad de metales pesados. Cultivos Tropicales. 2018;39(2):15-20.

Li X, Wang X, Chen Y, Yang X, Cui Z. Optimization of combined phytoremediation for heavy metal contaminated mine tailings by a field-scale orthogonal experiment. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2019;168:1-8. doi:10.1016/j.ecoenv.2018.10.012

Yazdanbakhsh A, Alavi SN, Valadabadi SA, Karimi F, Karimi Z. Heavy metals uptake of salty soils by ornamental sunflower, using cow manure and biosolids: A case study in Alborz city, Iran. Air, Soil and Water Research. 2020;13:1-13.

Rostami S, Azhdarpoor A. The application of plant growth regulators to improve phytoremediation of contaminated soils: A review. Chemosphere. 2019;220:818-27. doi:10.1016/j.chemosphere.2018.12.203

Ramírez MÁ, González P, Fagundo JR, Suarez M, Melian C, Rodríguez T, et al. Chitin preparation by demineralizing deproteinized lobster shells with CO2 and a cationite. Journal of Renewable Materials. 2017;5(1):30.

Morales-Guevara D, Torres-Hernández L, Jerez-Mompié E, Falcón-Rodríguez A, Amico-Rodríguez JD. Efecto del Quitomax en el crecimiento y rendimiento del cultivo de la papa (Solanum tuberosum L.). Cultivos Tropicales. 2015;36(3):133-43.

Morales Guevara D, Dell-Amico Rodríguez J, Jerez-Mompié E, Díaz-Hernández Y, Martín-Martín R. Efecto del QuitoMax® en el crecimiento y rendimiento del frijol (Phaseolus vulgaris L.). Cultivos Tropicales. 2016;37(1):142-7.

Jiménez A, Cabrera A, Benítez Y, Vargas D, Fundora A, Díaz M, et al. Degradación de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados y sus indicadores de la Llanura Roja de La Habana. Ediciones INCA: Mayabeque, Cuba. 2014. 156 p.

Paneque V, Calderon M, Calaña JM, Borges Y, Caruncho M. Manual de técnicas analíticas para el análisis de las aguas residuales. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas: Habana, Cuba. 2005.

Cordeiro F, Guridi F. Use of ethyldiamine acetic acid to evaluate the biovailability of heavy metals in lettuce. Rev. Avances en Investigación Agropecuaria. 2009;13(3):35-46.

Alaboudi KA, Ahmed B, Brodie G. Phytoremediation of Pb and Cd contaminated soils by using sunflower (Helianthus annuus) plant. Annals of Agricultural Sciences. 2018;63(1):123-7. doi:10.1016/j.aoas.2018.05.007

Reyes-Rodríguez R, Guridi-Izquierdo F, Valdés-Carmenate R, Cartaya-Rubio O, Reyes-Rodríguez R, Guridi-Izquierdo F, et al. Propiedades biológicas, ácidos húmicos y metales pesados biodisponibles en suelo Ferralítico bajo diferentes usos agrícolas. Cultivos Tropicales. 2019;40(3).

Nascimento RS de MP do, Ramos MLG, Figueiredo CC de, Silva AMM, Silva SB, Batistella G. Soil organic matter pools under management systems in Quilombola Territory in Brazilian Cerrado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. 2017;21(4):254-60. doi:10.1590/1807-1929/agriambi.v21n4p254-260

Portuondo-Farías L, Martínez-Balmori D, Guridi-Izquierdo F, Calderín-García A, Machado-Torres JP. Structural and functional evaluation of humic acids in interaction with toxic metals in a cultivar of agricultural interest. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. 2017;26(3):39-46.

Reyes-Rodríguez R, Pierre G, Guridi-Izquierdo F, Valdés-Carmenate R. Disponibilidad de metales pesados en suelos Ferralíticos con baja actividad antrópica en San José de las Lajas, Mayabeque. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. 2014;23(3):37-40.

Barzola Y, Rocío K. Técnicas de recuperación de suelos contaminados por hidrocarburos aplicables en el cantón Salinas. La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena; 2020.

Gutiérrez-Espinoza LR, Melgoza-Castillo A, Alarcón-Herrera MT, Ortega-Gutiérrez JA, Prado-Tarango DE, Cedillo-Alcantar ME. Germinación del girasol silvestre (Helianthus annuus L.) en presencia de diferentes concentraciones de metales. Revista Latinoamericana de Biotecnología Ambiental y Algal. 2011;2(1):49-56.

Ye Y, Dong W, Luo Y, Fan T, Xiong X, Sun L, et al. Cultivar diversity and organ differences of cadmium accumulation in potato (Solanum tuberosum L.) allow the potential for Cd-safe staple food production on contaminated soils. Science of The Total Environment. 2020;711:134534. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.134534

Madera-Parra CA, Peña-Salamanca EJ, Solarte-Soto JA. Efecto de la concentración de metales pesados en la respuesta fisiológica y capacidad de acumulación de metales de tres especies vegetales tropicales empleadas en la fitorremediación de lixiviados provenientes de rellenos sanitarios. Ingeniería y competitividad. 2014;16(2):179-88.

Rivelli AR, Maria SD, Puschenreiter M, Gherbin P. Accumulation of Cadmium, Zinc, and Copper by Helianthus Annuus L.: Impact on Plant Growth and Uptake of Nutritional Elements. International Journal of Phytoremediation. 2012;14(4):320-34. doi:10.1080/15226514.2011.620649

Zhao X, Joo JC, Lee J-K, Kim JY. Mathematical estimation of heavy metal accumulations in Helianthus annuus L. with a sigmoid heavy metal uptake model. Chemosphere. 2019;220:965-73. doi:10.1016/j.chemosphere.2018.12.210

Alonso-Bravo JN, Montaño-Arias NM, Santoyo-Pizano G, Márquez-Benavides L, Saucedo-Martinez BC, Sánchez-Yáñez JM. Biorecuperación y fitorremediación de suelo impactado por aceite residual automotriz. Journal of the Selva Andina Research Society. 2018;9(1):45-51.

Mirzaei-Aminiyan M, Baalousha M, Mousavi R, Mirzaei-Aminiyan F, Hosseini H, Heydariyan A. The ecological risk, source identification, and pollution assessment of heavy metals in road dust: a case study in Rafsanjan, SE Iran. Environmental Science and Pollution Research. 2018;25(14):13382-95. doi:10.1007/s11356-017-8539-y

Yang W, Wang S, Ni W, Rensing C, Xing S. Enhanced Cd-Zn-Pb-contaminated soil phytoextraction by Sedum alfredii and the rhizosphere bacterial community structure and function by applying organic amendments. Plant and Soil. 2019;444(1):101-18. doi:10.1007/s11104-019-04256-x

Zhang Y, Tian Y, Hu D, Fan J, Shen M, Zeng G. Is vermicompost the possible in situ sorbent? Immobilization of Pb, Cd and Cr in sediment with sludge derived vermicompost, a column study. Journal of Hazardous Materials. 2019;367:83-90. doi:10.1016/j.jhazmat.2018.12.085

Navarro-Aviñó JP, Alonso IA, López-Moya JR. Aspectos bioquímicos y genéticos de la tolerancia y acumulación de metales pesados en plantas: Ecosistemas. 2007;16(2):1-7

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