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The topic of vegetative cover rehabilitation of industrial barrens sites has a worldwide significance, especially given the potential of the polluted soils themselves to be “secondary pollution sources.” The goal of this study was to determine the effect of peat addition to the lime + vermiculite-lizardite combined amendment on plant growth in the soils from the vicinity of the Ni/Cu smelter in the Kola Peninsula, Russia. Given the complexity and time-consuming nature of field studies, we decided to test the selected amendments under laboratory conditions first. Surface horizons from two Spodosols (0-20 cm) were collected in the vicinity of the Ni/Cu smelter. Lolium perenne was cultivated in pots for 21 days under controlled conditions. The difference in plant growth with and without peat was not substantial. In other words, the addition of peat did not improve the efficacy of the lime + vermiculite-lizardite combined amendment in promoting plant growth. Therefore, the challenge of reducing ryegrass exposure to soil metals remained unsolved., El tema de la restauración de la cubierta vegetal en áreas industriales degradadas tiene una importancia mundial, debido a su potencial como fuente secundaria de contaminación. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la adición de turba a la enmienda combinada de cal + vermiculita-lizardita sobre el crecimiento de las plantas en los alrededores de una fundición de níquel y cobre, en la Península de Kola, Rusia. Dada que los estudios de campo son complejos y precisan tiempo, se decidió probar primero las enmiendas en condiciones de laboratorio. Se muestrearon los horizontes superficiales de dos Spodosoles (0-20 cm) en las cercanías de dicha fundición. La especie Lolium perenne se cultivó en tiestos durante 21 días, en condiciones controladas. La diferencia en el crecimiento de las plantas entre los tratamientos con y sin turba no fue sustancial. En otras palabras, la adición de turba no mejoró la eficacia de la enmienda combinada de cal + vermiculita-lizardita para promover el crecimiento de las plantas en los suelos de las cercanías de la fundición. Por lo tanto, el desafío de reducir la exposición del L. perenne a metales en los suelos estudiados quedó sin resolver.

Introducción: La familia Asparagaceae incluye varios géneros adaptados para sobrevivir a altas temperaturas y con baja disponibilidad de agua. Entre éstos destacan Agave, Beaucarnea, Dasylirion, Nolina y Yucca. México cuenta con una gran biodiversidad de estos grupos vegetales, así como con una tradición ancestral en cuanto a su uso. Los sistemas de propagación in vitro son eficientes para la producción de estas plantas, y además pueden ser usados para llevar a cabo diversos tipos de estudios. Entre estos, están los estudios de tolerancia a metales pesados, los cuales pueden servir para determinar qué especies son aptas para la reforestación y regeneración de áreas contaminadas por actividades mineras.Método: En este trabajo se propagaron in vitro 20 especies de la familia Asparagaceae, y se evaluó su proceso de enraizamiento en medios de cultivo adicionados con Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Pb y Zn. Se analizó el desarrollo de las raíces en presencia de estos metales y se determinó su capacidad de absorberlos mediante espectrofotometría de absorción atómica de llama. Con estos datos se calcularon los factores de translocación y bioacumulación con el fin de caracterizar la respuesta de cada especie ante los metales pesados.Resultados: El mayor número de brotes se presentó en las especies Beaucarnea recurvata con 5.7 y Nolina durangensis con 5.6 brotes por explante, respectivamente. El tratamiento con cromo fue tóxico para la mayoría de las especies. Agave celsii, A. chiapensis, A. obscura, A. palmeri y A. salmiana formaron raíz en todos los tratamientos con metales. De acuerdo a los factores de translocación y bioacumulación las especies analizadas se clasificaron como fitoestabilizadoras, exclusoras, bioacumuladoras e indicadoras. Las especies A. chiapensis, A. obscura y A. palmeri fueron bioacumuladoras para Mn. A. celsii y A. salmiana presentaron mecanismos de fitoestabilización y exclusión.Conclusión: La propagación in vitro permite generar grandes cantidades de plantas y además estudiar sus respuestas ante la presencia de contaminantes. El género Agave mostró ser tolerante a los metales, por lo que se puede usar para fitoestabilizar y remediar suelos contaminados.

Bituminaria bituminosa (L.) C.H. Stirton es una especie leguminosa (Fabaceae), con tres intrataxones: variedad bituminosa, que aparece en toda la Cuenca mediterránea e Islas Canarias (precipitación anual de 200-800 mm), y variedades albomarginata (120-180 mm), y crassiuscula (zonas de alta montaña y fríos inviernos) que únicamente crecen de manera natural en las Islas Canarias. El interés de su estudio nace en sus múltiples aplicaciones potenciales. Se ha utilizado de manera tradicional para la producción de alimento para ganado en las Islas Canarias, y existe un creciente interés internacional por el uso forrajero de B. bituminosa. Gracias a su capacidad para rebrotar tras el pastoreo y para permanecer verde durante periodos secos, esta especie se utiliza actualmente como planta modelo en programas de producción de forraje en Australia. Los frutos y hojas de B. bituminosa pueden llegar a acumular cerca de 4000 ¿g g-1 de psoraleno, y 10000 ¿g g-1 de angelicina (del Río y col., 2010), compuestos de aplicación farmacéutica muy amplia. B. bituminosa también crece de manera natural en suelos contaminados con elevadas concentraciones de metales pesados (MPs), como en la Sierra Minera de La Unión, por lo que resulta muy relevante evaluar su uso potencial en la fitorremediación en este tipo de suelos con clima semiárido. B. bituminosa presenta características que la catalogan como una especie que posee una elevada resistencia constitutiva a la sequía. Aunque escapa de la sequía estival mediante la pérdida de parte de sus hojas, las poblaciones más tolerantes estarán mejor adaptadas para soportar periodos secos, tanto en verano como durante el resto del año, evitando el estrés interno a través del mantenimiento de sus relaciones hídricas. La selección de cada variedad dependerá del uso en el que se pretendan utilizar, habiéndose detectado diferencias en sus respuestas fisiológicas frente a sequía. B. bituminosa es capaz de germinar en suelos altamente contaminados con Zn, y posee una alta tolerancia al Zn, en comparación con otras especies, sobre todo la población C2, procedente de un suelo contaminado por MPs cercano a la antigua zona minera de La Unión, de la cual podría decirse que posee resistencia. La población C2 es menos sensible a altos niveles tisulares de Zn que LA, de suelo limpio, inhibiendo menos su crecimiento, tanto en parte aérea como en raíz. B. bituminosa en capaz de restringir el transporte de MPs a las partes aéreas, lo que la hace relevante en el campo de la fitoestabilización (fijación química de los contaminantes a través del uso de plantas). Podría considerarse que B. bituminosa es una especie apropiada para una etapa inicial en la revegetación de suelos no salinos, moderadamente contaminados por MPs, y con pH en el intervalo neutro-alcalino (pH 6,5-8,0). Se trata de una especie capaz de formar nódulos con bacterias simbiontes que le permiten fijar N2 atmosférico y mejorar la fertilidad del lugar, algo especialmente de interés para la revegetación de sitios contaminados, normalmente muy pobres en nutrientes. Por otro lado, desde una perspectiva fitorremediadora, una escasa biomasa podría suponer una ventaja por disminuir la posibilidad de que los metales contaminantes se incorporen a las cadenas tróficas desde la parte aérea de las plantas. Para la extracción de FCs para aplicaciones farmacéuticas, resultaría interesante seleccionar plantas con mayor retención de hojas durante los periodos secos, cuando precisamente su concentración es más elevada. Las poblaciones canarias presentan mayor proporción de psoraleno mientras que las poblaciones peninsulares presentaron mayor proporción de angelicina. La presencia de distintos MPs en el medio afecta de diferente manera a las relaciones hídricas, y a su vez a la acumulación de FCs, sin que la relación psoraleno:angelicina se vea afectada por la exposición a MPs. La alta acumulación de FCs, y su mantenimiento de las relaciones hídricas, hacen de B. bituminosa una candidata adecuada para la producción de estos compuestos a escala de campo. Asumiendo los niveles de psoraleno obtenidos en los ensayos, para una producción en campo de B. bituminosa de 20-40 toneladas de materia verde ha-1año-1, podrían obtenerse entre 4,6-9,2 Kg de psoraleno ha-1 año-1. Existe diversidad genética de cepas que nodulan con B. bituminosa, con diferencias en su comportamiento simbiótico. Puede ser nodulada por bacterias de los géneros Phylobacterium y Rhizobium, y por la especie Mesorhizobium ciceri., Universidad Politécnica de Cartagena

[SPA] El fitomanejo se considera una técnica adecuada para reducir los riesgos ambientales de depósitos mineros abandonados. Las enmiendas orgánicas y el empleo de árboles se han utilizado con éxito en estos suelos contaminados. El objetivo de este trabajo fue evaluar la adición de un residuos sólido urbano (RSU) en el crecimiento y fraccionamiento de metal(oid)es en dos especies arbóreas (P. halepensis y T. articulata) creciendo en residuos mineros. Para alcanzar los objetivos de este trabajo se llevó a cabo un experimento en macetas. El RSU mejoró los parámetros de fertilidad de suelo y aumentó la biomasa de ambas especies, aunque favoreció una mayor translocación de metales en P. halepensis. Se concluyó que el uso para el fitomanejo de residuos mineros de P. halepensis y T. articulata puede ser apropiado acompañado del uso de esta enmienda. [ENG] Phytomanagement is considered a suitable tool to reduce the environmental risks of abandoned mine tailings. Organic amendments and trees have been successfully used on metal contaminated land. The goal of this work was to assess the effects of Municipal Solid Waste (MSW) addition on plant growth and metal(loid) partitioning in two tree plant species (P. halepensis and T. articulata) growing on mine tailings. In order to achieve the objective of this work a pot experiment was carried out. The MSW improved soil fertility parameters and thus, plant growth in both plant species but also metal translocation in P. halepensis. It was concluded that the positive effects of MSW on plant growth may justify its employment in the phytomanagement of abandoned mine tailings. This project has been funded by MINECO-FEDER (CGL2014-54029-R, Project ECOMIN) and Seneca Foundation (19248/PI/14). Obdulia Martínez holds a FPI contract (BES-2015- 075838) from MINECO.

[SPA] La presente propuesta de tesis doctoral busca aportar soluciones científico-técnicas para la revegetación de residuos procedentes de las labores de concentración de mineral (balsas mineras) en el contexto semiárido de la Sierra de Cartagena-La Unión, como una estrategia de restauración ambiental sostenible a medio y largo plazo que incluya la reducción de los riesgos de ecotoxicidad asociados a la presencia de metales y metaloides. Para ello se estudiará el efecto del biochar (sólo y en combinación con otra enmienda orgánica) sobre el comportamiento biogeoquímico y la toxicidad de residuos mineros y si dicho efecto puede favorecer el papel de Pinus halepensis y Tetraclinis articulata como especies clave para la restauración de balsas mineras. Además, se realizarán muestreos de ecología de las comunidades vegetales asociadas a éstas dos especies que crecen espontáneamente en balsas mineras. Por último, se practicarán bioensayos de ecotoxicidad con semillas, plántulas e invertebrados edáficos. [ENG] The present PhD Thesis proposal aims to provide technical-scientific solutions for the reclamation of mine tailings in the semiarid area of the Sierra de Cartagena-La Unión, as a strategy for achieving a sustainable environmental restoration. The reduction of risks associated to metal(loid)s will be also considered. In order to achieve this aim, the effects of biochar addition (alone and in combination with other organic amendment) on the biogeochemical behavior and ecotoxicity of the mine tailings will be studied. In addition, the role of Pinus halepensis and Tetraclinis articulata as key species for the restoration of mine tailings will be discussed. Ecology surveys on the spontaneous communities associated to these two species on mine tailings will be performed. Finally, ecotoxicological bioessays employing seeds, seedlings and edaphic invertebrates will be tested. Este proyecto ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad y FEDER (CGL2014-54029-R) y la Fundación Séneca de la Región de Murcia (19248/PI/14). Obdulia Martínez disfruta de un contrato FPI (BES-2015-075838) del Ministerio de Economía y Competitividad.

En este estudio, se analizó el efecto de diferentes concentraciones de Cd2+ sobre un ecotipo de Silene vulgaris Garcke (Moench). La concentración de 60 μM de Cd2+ provocó una ligera inhibición del crecimiento de las plantas mientras que la concentración más alta (120 μM) redujo drásticamente la biomasa y la elongación de la raíz y los brotes. Además, se detectaron altos niveles de Cd2+ en las plantas, un coeficiente de bioacumulación elevado en las raices y un bajo factor de translocación indicando que el ecotipo de S. vulgaris empleado en este estudio presenta una alta capacidad de acumulación de Cd2+ en las raíces y sería un buen candidato para la fitoestabilización, lo que contribuiría a reducir los niveles de Cd2+ en el suelo. Además, los resultados obtenidos indican que se debe tener precaución con el origen de esta planta, ya que podría representar una fuente adicional de Cd2+ en la dieta humana. ABSTRACT: In this study, a pot experiment was developed using a non-metallicolous ecotype of Silene vulgaris Garcke (Moench) exposed to 0, 60 and 120 µM Cd2+ for 13 days. The dose of 60 µM Cd2+ had little effect on the growth of S. vulgaris plants, whereas the highest dose produced a drastic reduction in biomass, and root and shoot elongation. The high internal Cd2+ concentration together with the high bioaccumulation coefficient in roots and the low translocation factor indicated that this ecotype could be a good candidate for the phytostabilisation of Cd2+-contaminated soils. In view of the widespread use of this plant in popular medicine and the cuisine of Mediterranean countries, the results obtained also suggest that caution needs to be taken concerning its origin since it could represent an additional source of Cd2+ in the human diet.

Resumen de Tesis Doctoral, Departamento de Recursos Naturales del Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (IMIDA). Departamento de Producción Vegetal de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), Julio 2012, Director: Dr. David-James Walker. Disponible en: http://hdl.handle.net/10317/2765

9 páginas, ilustraciones y tablas estadísticas., Nos aproximamos en primer lugar a la caracterización de atributos con significado ecológico de los pastos con Agrostis castellana (capa superficial edáfica, densidad radicular, riqueza de especies, biomasas aérea y radicular) ubicados en el centro peninsular para servirnos de referencia en una evaluación de los mismos en relación a los principales cambios que vamos percibiendo en los últimos 30 años (climático y de usos del suelo). Por otra parte, la abundancia de la especie referida, en pastos ubicados en emplazamientos de minas metálicas abandonadas en la zona centro y su presencia en algunos vertederos, nos ha llevado al análisis del contenido en metales de la especie creciendo en diferentes tipos de suelo, algunos de ellos con contenidos de más de tres metales pesados en niveles elevados. Un análisis integrado de los resultados nos conduce a la discusión de la multifuncionalidad de estos sistemas: (1) un buen escenario para el seguimiento sistemático que nos conduce a conocimientos acerca del cambio global; (2) la importancia de la estabilidad que tiene una comunidad vegetal de vallicar con A. castellana como para establecerse en condiciones edáficas no propias de su ubicación original; y (3) el protagonismo de A. castellana en orden a la fitoestabilización de metales pesados en suelos contaminados por éstos., CTM2005-02165/TECNO (MEC).