Tesis doctoral de Lucía Carrasco Blázquez
En el presente trabajo se ha estudiado de qué forma el uso de especies vasculares autóctonas adaptadas a las condiciones de escasez de recursos hídricos, y tolerantes a la presencia de metales pesados en el medio, podría suponer una alternativa viable a largo plazo para la recuperación de los suelos afectados por actividades mineras en la sierra minera de la unión (cartagena); y como las comunidades microbianas del suelo, hongos formadores de micorrizas arbusculares (hma), bacterias y hongos filamentosos, pueden contribuir a la regeneración de los ecosistemas degradados, facilitando el establecimiento de la vegetación. se propuso como objetivo general desarrollar tecnologías para la revegetación y/o estabilización mediante en el uso de microorganismos autóctonos (hongos micorrícicos arbusculares, bacterias e hifomicetos) y la aplicación al suelo de enmendantes orgánicos. para alcanzar el objetivo general se propusieron los siguientes objetivos específicos: 1. Evaluar y cuantificar el potencial de recuperación de dos especies herbáceas pioneras que colonizan pantanos de estériles mineros mediante los cambios en la disponibilidad de metales y la fertilidad química y biológica del suelo rizosférico; así como de sus capacidades para la acumulación y translocación de metales pesados en sus tejidos. 2. Analizar el grado de implicación y función desarrollada por los hongos micorrícicos arbusculares en la rizosfera de especies pioneras que colonizan de forma espontánea pantanos de estériles mineros y un saladar mediterráneo contaminados por metales pesados. 3. Determinar el efecto de la aplicación de enmendantes orgánicos e inoculación con microorganismos autóctonos sobre la estabilidad estructural de suelos contaminados con diferente acidez sometidos a un ciclo de humectación-desecación. 4. Evaluar la eficiencia y compatibilidad del enmendante orgánico y de los inoculantes microbianos autóctonos sobre el crecimiento, nutrición, estrés oxidativo y parámetros bioquímicos de las plantas; así como sobre las propiedades físicas, físico-químicas y biológicas de suelos contaminados con distintos grados de acidez. para alcanzar dichos objetivos se analizaron, tanto in situ como bajo condiciones controladas, el comportamiento de l. Spartum y p. Miliaceum con objeto de conocer su potencial de recuperación de estos suelos atendiendo a cambios en los contenidos de metales (se determinaron concentraciones totales e hidrosolubles en suelo y contenidos en los tejidos foliares y radiculares de las plantas), a cambios en la fertilidad (estimando la actividad enzimática del suelo, contenidos en fracciones de carbono, nutrientes esenciales), así como su efecto sobre la estabilidad estructural del suelo (analizando el porcentaje de agregados estables y los contenidos en glomalina). También se analizaron algunos parámetros en los tejidos vegetales que han sido propuestos como indicadores de estrés metabólico en las plantas, tales como el daño oxidativo a lípidos y las actividades nitrato reductasa y fosfatasa ácida. en los estudios bajo condiciones controladas se utilizaron varios factores de experimentación, tales como el uso de dos especies vegetales autóctonas (p. Miliaceum y l. Spartum), inoculaciones microbianas (g. Mosseae, p. Aurantiogriseum, b. Cereus y b. Thuringiensis), aplicación de una enmienda orgánica de remolacha enriquecida con fosfato de roca y tratada microbiológicamente con a. Niger y el uso de suelos de distinta procedencia que difirieron en cuanto al grado de acidez. En cada ensayo se escogieron los factores experimentales pertinentes para alcanzar los objetivos específicos planteados. de los resultados obtenidos se pudieron extraer las siguientes conclusiones: 1. Se pudo constatar que la presencia de colonización micorrícica en las especies pioneras, durante las fases iniciales de recuperación de la vegetación en los suelos degradados de la sierra minera de la unión, está fuertemente limitada por la presencia de metales pesados en el suelo. La presencia de l spartum y p. Miliaceum condiciona un aumento considerable de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo rizosférico, así como del potencial micorrícico, con respecto al suelo. El análisis de la estructura de las comunidades microbianas determinó que no existieron diferencias entre la rizosfera de ambas especies vegetales. 2. La salinidad del suelo y el contenido en metales pesados afectó negativamente al grado de colonización por hma y a los parámetros indicadores de la actividad microbiológica del suelo, tales como actividad deshidrogenasa e hidrolasas (ureasa, proteasa-baa, fosfatasa y -glucosidasa), lo que de hecho determinó en gran parte la distribución de la vegetación en el saladar. Algunas evidencias del estudio sugieren que la disminución en la translocación de metales tóxicos, particularmente pb, podría deberse en parte a la presencia de la colonización micorrícica en las especies halófitas. 3. La adición del enmendante orgánico fue más efectiva que la inoculación con b. Cereus para mejorar la estructura edáfica de los suelos procedentes de pantanos de estériles mineros de carácter ácido, particularmente bajo condiciones de desecación. Esta mejora estructural estuvo relacionada con el incremento en el suelo de la fracción orgánica de polisacáridos, la cual produce un efecto cementante y una reactivación de las poblaciones microbianas. 4. La inoculación con p. Aurantiogriseum produjo un descenso de la estabilidad estructural a lo largo de un ciclo de humectación-desecación, tanto en suelos ácidos como en suelos básicos. Sin embargo, su combinación con la enmienda produjo un efecto sinérgico para favorecer la agregación de suelos ligeramente básicos. El incremento de ph favorecido por los tratamientos con p. Aurantiogriseum y enmienda orgánica en el suelo ácido produjo una disminución en la estabilidad estructural. 5. Las inoculaciones con b. Thuringiensis no favorecieron el establecimiento de p. Miliaceum, especialmente en suelos de carácter ácido. Sin embargo, se constató un notable efecto sinérgico sobre el porcentaje de agregados producido por la conjunción de la inoculación con b. Thuringiensis y la aplicación de una enmienda orgánica, particularmente en el suelo con ph ligeramente básico. Esta mejora de la estabilidad estructural estaba relacionada con la reactivación de las poblaciones microbianas. 6. La aplicación del enmendante orgánico fue muy efectiva para favorecer el desarrollo de la biomasa vegetal de l. Spartum y p. Miliaceum en cualquier condición de ph en el suelo, aunque en ocasiones afectó negativamente a la estabilidad estructural, especialmente en suelos muy ácidos. 7. Se demostró que la cepa nativa de b. Cereus fue efectiva para solubilizar fósforo del suelo y promover la colonización micorrícica, lo que se relacionó con un aumento en el crecimiento de p. Milaceum en suelos ácidos. 8. La inoculación micorrícica de ambas plantas favoreció tanto el crecimiento de las mismas, como la agregación estructural, sin embargo, se encontraron discrepancias en su comportamiento frente a su interacción con los metales pesados, puesto que en ocasiones favorecía su acumulación (hasta niveles no deseables en p. Miliaceum) y en otras limitaba su absorción por los tejidos de la planta. 9. El tratamiento combinado de g. Mosseae, b. Cereus y la enmienda orgánica fue el más idóneo para estimular el crecimiento y la asimilación de nutrientes de las especies herbáceas seleccionadas bajo cualquier condición de ph. 10. La mejora en el crecimiento de las plantas por parte del tratamiento combinado parece estar relacionada tanto con el aumento de la actividad nitrato reductasa y fosfatasa ácida, así como con la capacidad de los bioenmendantes para mitigar el estrés oxidativo inducido por los metales pesados. 11. La aplicación de enmiendas y microorganismos autóctonos puede favorecer la utilización de l. Spartum de forma generalizada para estrategias de recuperación de suelos contaminados, independientemente del ph de los mismos. El empleo de p. Miliaceum debería evitarse en suelos de carácter muy ácido y con contenidos elevados en pb y al, ya que en estas condiciones se rebasaron los valores umbral que se estipulan como tóxicos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Utilización de enmiendas y microorganismos autóctonos en la revegetación y estabilización de una zona semiárida contaminada por metales pesados«
- Título de la tesis: Utilización de enmiendas y microorganismos autóctonos en la revegetación y estabilización de una zona semiárida contaminada por metales pesados
- Autor: Lucía Carrasco Blázquez
- Universidad: Murcia
- Fecha de lectura de la tesis: 14/07/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- María Fuensanta Caravaca Ballester
- Tribunal
- Presidente del tribunal: José Miguel Barea navarro
- rosario Azcon gonzalez (vocal)
- elvira Diaz pereira (vocal)
- gisela Diaz espejo (vocal)