Influence of light intensity on growth and flowering ornamental plants in constructed wetlands

• Sandoval-Herazo, Luis Carlos ^[1] ; Alvarado-Lassman, Alejandro ^[2] ; Nani, Graciela ^[3] ; Nakase-Rodríguez, Carlos ^[1]
  1. [1] Division of Research, Postgraduate Studies and Innovation, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico Superior de Misantla, Misantla, Veracruz, México
  2. [2] Division of Research, Postgraduate Studies and Innovation, Tecnológico Nacional de México/Tecnológico de Orizaba, Orizaba, Veracruz, México
  3. [3] Department of Engineering in Business Management, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico Superior de Misantla, Misantla, Veracruz, México

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• Localización: Renewable Energy, Biomass & Sustainability, ISSN-e 2683-2658, Vol. 2, Nº. 2, 2020, págs. 27-36
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Influencia de la intensidad luminosa en el crecimiento y la floración de plantas ornamentales en humedales construidos
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    La luz es una fuente indispensable para la fotosíntesis de las plantas, pero también para su crecimiento y desarrollo. Por otro lado, la producción de plantas ornamentales requiere múltiples nutrientes para su correcto desarrollo, fuente disponible en altas concentraciones en las aguas residuales. Recientes investigaciones sobre humedales construidos (CWs) que utilizan plantas ornamentales para el tratamiento de aguas residuales y al mismo tiempo como medio de crecimiento, se consideran una alternativa sostenible. Este estudio evaluó la influencia de la intensidad luminosa en el crecimiento y la floración de plantas ornamentales (Lavandulasp., Anthuriumsp., Zantedeschia aethiopicay Spathiphyllum wallisii) en humedales construidos, alimentados con aguas residuales domésticas. Se utilizaron 30 mesocosmos de humedales construidos como medio de cultivo de plantas ornamentales y se midió el efecto de la intensidad luminosa en el desarrollo de las plantas, así como la eliminación de nitrógeno (N-NO3), fosfato (P-PO4) y demanda bioquímica de oxígeno (DBQ5). Las plantas fueron capaces de adaptarse y crecieron sanas en los tres medios de soporte con la excepción de Lavandula sp., que no sobrevivió en ninguno de los sistemas, mostrando que en los meses en los que la intensidad lumínica fue mayor, se alcanzó una tasa de crecimiento superior al 9,5 % de media. En cuanto a la eliminación de N-NO3 (45-60 %), P-PO4 (20-23 %) y DQO5 (60-85 %), no se encontraron diferencias significativas entre ninguno de los sustratos. Lo anterior nos permite afirmar que los CWs, son medios adecuados para el cultivo de plantas ornamentales y el desarrollo de las mismas se ve favorecido con intensidades de luz en rangos de 720 a 856 μmol•m-2• s-1. Por otra parte, los sustratos utilizados demostraron ser eficientes para remover contaminantes, pero al mismo tiempo para facilitar el desarrollo saludable de la vegetación ornamental utilizada, con excepción de la lavanda sp. Se requieren investigaciones para evaluar los efectos de la intensidad de luz en la producción de plantas ornamentales en ambientes controlados.

  • English

    Light is an indispensable source for the photosynthesis of plants, but also for their growth and development. On the other hand, the production of ornamental plants requires multiple nutrients for their proper development, a source available in high concentrations in wastewater. Recent research on constructed wetlands (CWs) that use ornamental plants to treat wastewater and at the same time are used as a means of growth, is considered a sustainable alternative. This study evaluated the influence of light intensity on the growth and flowering of ornamental plants (Lavandula sp., Anthurium sp., Zantedeschia aethiopica and Spathiphyllum wallisii) in constructed wetlands, fed with domestic wastewater. 30 mesocosms of constructed wetlands were used as a culture medium for ornamental plants, the effect of light intensity on the development of the plants was measured, as well as the removal of Nitrogen (N-NO3), phosphate (P-PO4) and biochemical demand of oxygen (DBQ5). The plants were able to adapt and grew healthy in the three-support media with the exception of  Lavandula sp., which did not survive in any of the systems, showing that in the months when the light intensity was higher, a higher growth rate was reached to 9.5 % on average. In terms of the removal of N-NO3 (45- 60%), P-PO4 (20-23%) and COD5 (60-85%), no significant differences were found between any of the substrates. The above allows us to affirm that CWs, are suitable means for cultivation of ornamental plants and the development of them is favored with intensities of light in ranges from 720 to 856 µmol · m −2 · s −1, On the other hand, the substrates used proved to be efficient to remove contaminants, but at the same time to facilitate the healthy development of the used ornamental vegetation, with the exception of the lavender sp. Research is required to evaluate the effects of light intensity on the production of ornamental plants in controlled environments.