Uptake of Cd and Ni by spinach, Spinacea oleracea (L.) from polluted soil under field conditions as affected by salt water irrigation

Abstract - Both heavy metal pollution and soil salinization are increasing in dry areas. Nevertheless, salinity-heavy metal interactions in soils and crops are not well understood. This work aimed at evaluating the effect of salt water irrigation on the uptake of Cd and Ni by spinach from a polluted soil under field conditions at the Nahda project site, northwest of Egypt. Microplots were irrigated either with water or with salt solution (0.8 g·L ^-1) for 9 weeks. Subsequently, the plants were harvested for root evaluation and plant as well as soil chemical analysis. Salt water irrigation stimulated root development and enhanced the extractability of Cd and Ni from soil as well as their uptake by spinach considerably. Possibly related interactions are discussed. The results suggest that the risk of leaching of heavy metals into surface waters and their transfer to the food chain in salt affected areas may be much greater than so far assumed. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Influence de l'irrigation à l'eau salée sur l'absorption de Cd et de Ni par l'épinard, Spinacea oleracea (L.), à partir d'un sol pollué, en conditions de plein champ. La pollution par les métaux lourds et la salinisation du sol sont en augmentation dans les régions sèches. Néanmoins les interactions salinité-métaux lourds dans les sols et les cultures sont mal comprises. Ce travail vise à évaluer l'effet de l'irrigation à l'eau salée sur l'absorption de Cd et de Ni par l'épinard à partir d'un sol pollué en conditions de plein champ sur le site Nahda, au nord-ouest de l'Égypte. Des microparcelles ont été irriguées soit avec de l'eau, soit avec une solution saline (0,8 g·L^-1) durant neuf semaines. On a ensuite récolté les plantes pour évaluer le système racinaire et faire l'analyse chimique de la plante et du sol. L'irrigation à l'eau salée a stimulé le développement racinaire et considérablement augmenté l'extractibilité du Cd et du Ni du sol, ainsi que leur absorption par l'épinard. Les interactions possibles liées à ce phénomène sont discutées. Les résultats suggèrent que le risque de lessivage des métaux lourds dans les eaux de surface et leur transfert à la chaine alimentaire dans des régions touchées par le sel peuvent être beaucoup plus élevés qu'on ne le pensait jusqu'ici. (© Inra/Elsevier, Paris.)