Artículo original de Investigación

Revista Latinoamericana de Biotecnología Ambiental y Algal

, 6:3

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Fitorremediación de un residuo de mina asistida con enmiendas y bacterias promotoras de crecimiento

  • Perea-Vélez Yazmín StefaniAffiliated withColegio de Postgraduados, Programa de Edafología
  • , Carrillo-González RogelioAffiliated withColegio de Postgraduados, Programa de Edafología
  • , Solís-Domínguez Fernando AmílcarAffiliated withColegio de Postgraduados, Programa de Edafología
  • , González-Chávez Ma. del Carmen A.Affiliated withColegio de Postgraduados, Programa de Edafología Email author 

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue evaluar estiércol ovino fresco, CaCO3, K2HPO4 y vermicompost para estabilizar elementos potencialmente tóxicos (EPTs) en un residuo de mina, y el efecto de bacterias promotoras del crecimiento vegetal (BPCV) en R. communis. Las enmiendas mejoraron las propiedades físicas y químicas del residuo. En adición, las concentraciones de Pb y Zn extractables con DTPA-TEA-CaCl2 se redujeron 22% y 41%, respectivamente. La biomasa aérea y área foliar de Ricinus communis se triplicó, y la altura se duplicó por efecto de las enmiendas y éstas en conjunto con la inoculación de BPCV con respecto al tratamiento testigo. No obstante, las enmiendas tuvieron mayor influencia sobre el crecimiento de R. communis que la inoculación con BPCV. Las concentraciones de Pb y Cd en la parte aérea fueron mayores a los umbrales de fitotoxicidad en todos los tratamientos. Sin embargo, los factores de bioacumulación de Cd mostraron que las BPCV disminuyen significativamente la acumulación de este elemento en tejido aéreo en comparación con el tratamiento testigo y las enmiendas. No se observaron síntomas visibles de toxicidad (necrosis, clorosis, marchitez o malformaciones) en las plantas de los tratamientos con enmienda e inoculación de BPCV. Las concentraciones de malondialdehído y H2O2 fueron significativamente menores en comparación con las plantas del tratamiento testigo. Las plantas que crecieron en el residuo de mina presentaron baja biomasa y la concentración de Zn en el follaje fue 1.5 veces mayor a los umbrales fitotóxicos. El análisis de correlación linear sugiere que la alta concentración de Zn fue el principal factor en disminuir la tasa de fotosíntesis, biomasa aérea y concentración de clorofila en las plantas testigo. Así mismo, este elemento estimuló la generación de especies reactivas del oxígeno como el H2O2. Finalmente, después de establecer R. communis en el residuo de mina la concentración de Pb extractable con DTPA disminuyo 50% aproximadamente en todos los tratamientos, aparentemente la planta ayuda a estabilizarlo.

Palabras clave:

estiércol ovino vermicompost estrés oxidativo elemento potencialmente tóxico fitorremediación

Abstract

The aim of this research was to evaluate the stabilization of potentially toxic elements (PTE) with fresh sheep manure, vermicompost, K2HPO4 and lime addition in a tailing heaps and the effect of plant growth promoting bacteria (PGPB) on Ricinus communis grown in a mine waste. The amendments improved both physical and chemical properties of the mine tailings. In addition, the concentrations of Pb and Zn (DTPA-TEA-CaCl2 extractables) were reduced 22% and 41%, respectively, after application of the amendments. The biomass and foliar area of R. communis was three times higher than the control treatment. Also, the plant height was twice higher as result of the amendments addition and the inoculation of PGPB. The amendments had major influence on the growth of R. communis compared to inoculation with PGPR. The concentrations of Pb and Cd in the shoot were higher than the phytotoxicity thresholds in all treatments. However, Cd bioaccumulation factors showed that PGPB significantly decreased the accumulation of this element in aerial tissue compared to the control and the amendments. No visible symptoms of toxicity (necrosis, chlorosis nor malformations) were observed in plants with amendment treatments and inoculation of PGPB. The malondialdehyde and H2O2 content in the amendment and PGPB inoculated treatments were lower than the control treatment. On the other hand, low biomass was observed in plants grown in mine waste and the concentration of Zn in the foliage was 1.5 times higher than the phytotoxic thresholds. The linear correlation analysis suggests that Zn was the main factor in reducing the rate of photosynthesis, biomass and chlorophyll concentration in the control plants. Also this element caused reactive oxygen species such as H2O2. Finally, after the establishment of R. communis in the mine waste, the Pb concentration extractable with DTPA decreased about 50% in all treatments.

Keywords:

sheep manure vermicompost oxidative stress potentially toxic element. phytoremediation