Cadmium toxicity and sensitivity responses in Enterolobium contortisiliquum | Toxicidade de cádmio e respostas de sensibilidade em Enterolobium contortisiliquum

English. Soil contamination with heavy metals brings with it several environmental problems. Among these metals, cadmium (Cd) stands out as an extremely harmful element to plant development and may even cause possible loss or suppression of vegetation in various soils worldwide. Thus, it is necessary to identify tolerant species to reestablish the ecological conditions of the environment. The present study aimed to evaluate Cd tolerance in Enterolobium contortisiliquum seedlings by assessing the effects of Cd on morphophysiological and biochemical variables and determining its potential as a phytoremediator species. The experimental design was completely randomized with four replications. Five Cd concentrations (0, 25, 50, 75, and 100 µmol L-1) were assessed. At the end of the exposure period to the treatments, we measured photosynthetic, morphological (shoot and root dry weight and root morphology), and biochemical (concentration of photosynthetic pigments, hydrogen peroxide content, membrane lipid peroxidation, and guaiacol peroxidase and superoxide dismutase activity) variables in plants. Even with the activation of antioxidant enzymes, cadmium concentrations negatively affected the photosynthetic pigments and  photosynthetic rate of Enterolobium contortisiliquum, which reduced biomass production and photosystem functions, evidencing its sensitivity to excess Cd. Based on these characteristics, E. contortisiliquum seedlings can be used as a bioindicator for cadmium-contaminated areas.

Portuguese. A contaminação do solo por metais pesados traz consigo diversos problemas ambientais. Dentre esses metais, destaca-se o cádmio (Cd) como um elemento extremamente prejudicial ao desenvolvimento das plantas, podendo inclusive causar possível perda ou supressão da vegetação em diversos solos ao redor do mundo. Assim, é necessário identificar espécies tolerantes para restabelecer as condições ecológicas do ambiente. Neste estudo, o objetivo foi avaliar a tolerância ao Cd em mudas de Enterolobium contortisiliquum, avaliando os efeitos do Cd sobre variáveis morfofisiológicas e bioquímicas para determinar seu potencial como espécie fitorremediadora. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro repetições, composto por cinco concentrações de Cd: 0, 25, 50, 75 e 100 µmol L-1. Ao final do período de exposição aos tratamentos, foram medidas as variáveis fotossintéticas, morfológicas (massa seca da parte aérea e da raiz e morfologia da raiz) e bioquímicas (concentração de pigmentos fotossintéticos, teor de peróxido de hidrogênio, peroxidação lipídica da membrana e atividade da guaiacol peroxidase e superóxido dismutase). Mesmo com a ativação de enzimas antioxidantes, as concentrações de cádmio afetaram negativamente os pigmentos fotossintéticos e a taxa fotossintética de Enterolobium contortisiliquum. Isso resultou em uma redução na produção de biomassa e nas funções do fotossistema, fato que indica sua sensibilidade ao excesso de Cd. Devido a essas características, mudas de E. contortisiliquum podem ser utilizadas como bioindicadoras de áreas contaminadas por cádmio.