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FITORREMEDIACIÓN MAIZ Y COMPOST DE STEVIA
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Fitorremediación-Maíz (Zea mays L.) y Compost de Stevia en Suelos degradados por Contaminación con Metales Pesados
Problematica abordada por la Investigación
La minería es una de las principales causas de contaminación del suelo por metales pesados.
Problema Abordada
Esta actividad genera residuos los cuales no son tratados correctamente y se caracterizan por sus altas concentraciones de EPT como el Zn, Cd, As, Cu, etc., los cuales normalmente tienen como disposición final los ríos.
Se eligieron 6 lugares distribuidos a lo largo del Valle del Mataro (Muqui, Ocortuna, Mito, Mantaro, Matahuasi y San Jeronimo)
Las aguas del rio Mantaro, ubicado en el valle del mantaro (Perú), son usadas para riego de suelos agrícolas
Los analisis revelaron contenido de Plomo y Cadmio que sobrepasan los ECA.
Estas presentan concentraciones de arsenico, cadmio, cobre, cromo, plomo y zinc, las cuales sobrepasan los limites máximos permitidos, y van a parar a los suelos agricolas de esta región.
Con base al analisis previo, se tomaron los suelos de Mantaro y Muqui para aplicar en ellos el estudio en macetas
Como se abordó
Se analizó nuevamente las muestras de suelo tomadas de las localidades de Mataro y Muqui con el fin de comparar los resultados después del tratamiento
Paso a paso
Se encontró que...
MUQUI
- Franco arenoso - Textura Gruesa.
- pH - 7,85 (Alcalino)
- Contenido medio de materia organica.
- Contenido de nutrientes N, P, K.
MANTARO
- Franco arcilloso - Textura fina.
- pH - 7,30 (Alcalino)
- Contenido medio de materia organica.
- Contenido de nutrientes N, P, K.
Se ubicaron 5 semillas de maíz por macetero (capacidad de 4kg)
Al cosechar se tomó el peso de las hojas, tallos y raíces en cada maceta y el peso en fresco.
Al germinar, se dejaron 3 plantas por maceta.
Fueron llevados a la estufa x24h a una temperatura promedio de 75 °C, para obtener materia seca.
Se aplicaron fertilizantes para asegurarse de que la planta contara con los nutrientes necesarios.
Se realizaron remociones de suelo periódicamente, control de malezas, riego periódico.
Se cosechó cuando la planta alcanzó su madurez fisiológica y se evaluó su altura cada semana
Asignado completamente al azar (DCA)
D I S E Ñ O Experimental
Metodologia y Oganismos usados
3 Tratamientos:
- T1: Compost de Stevia.
- T2: Vermicompost de Stevia.
- T3: Químico
Se realizaron 3 repeticiones para cada localidad.
Textura franco arenosa, profundos, con buen drenaje y alto contenido de materia orgánica.
ORGANISMOS IMPLEMENTADOS
Suelos
Para reducir la contaminación por metales pesados en dichos suelos, se implemento:
En zonas con disponibilidad de riego, desde julio. En zonas bajo lluvia, desde septiembre a octubre
Época de siembra
Planta Fitorremedora: Maíz (Zea Mays) Variedad Cuzqueño - Hualhuas.
Control de Malezas
Forma manual o utilizando herbicidas a base de Atrazina.
Humedad
Buena humedad al inicio del cultivo, y al momento de floración y llenado de grano.
Cosecha
Manual.
Fitorremediación
Fitoextracción
Emplea de plantas y sus microorganismos asociados para la mejora funcional y recuperación de suelos contaminados.
Los contaminantes son absorbidos a través de las raíces y se acumulan en la biomasa
Fitoestabilización
Fitovolatilización
La planta usa distintos mecanismos para secuestrar o inmovilizar los contaminantes en la raíz y/o en su zona de influencia.
Rizodegradación
Las plantas captan contaminantes y los liberan en una forma menos tóxica a la atmósfera.
Las raíces de las plantas liberan compuestos al suelo de su entorno, estimulando la supervivencia, el crecimiento y la actividad de los microorganismos.
Vermicompost de
Planta selvática subtropical del alto Paraná, nativa del noroeste de la provincia de Misiones, en Paraguay.
Stevia, (Stevia rebaudiana)
Era utilizada por los nativos como edulcorante y curativa.
Planta considerada medicinal, varios estudios demuestran efectos beneficiosos sobre la diabetes tipo II, posee glucósidos con propiedades edulcorantes sin calorías.
Vermicompost
Residuos orgánicos son puestos como sustrato para la lombriz californiana, los cuales logran ser transformados por esta enmienda fertilizadora.
La acción de la lombriz (humus), produce un agregado notable de bacterias.
Tiene una acción de enmienda, fertilizadora y fitosanitaria muy superior a un compost.
Favorece los procesos fisiológicos de brotación, floración, madurez, sabor y color.
Aumenta la resistencia de las plantas al ataque de plagas y patógenos .
Resultados
Efecto en la Altura de las Plantas de Maíz
MA tiene un mayor potencial nutricional relacionado con los valores de pH, M.O, N, P, K, así como el valor de CIC del suelo.
Mejores condiciones fisico-quimicas
Resultados
Los tratamientos aplicados a los suelos de la localidad del Mantaro (MA T2 y MA T1) presentan los mayores valores de altura de planta que los obtenidos por los tratamientos de localidad de Muqui (MU T2, MU T1 y MU T3).
Resultados
Efecto en el peso de materia seca de hojas, tallos, raíces y total de las plantas
Tratamientos en suelo de la localidad del MA superan estadísticamente a los tratamientos de la localidad de MU.
Materia Seca de Hojas de Maíz
Materia Seca - Tallos de Maíz
- Tratamiento MA T2 (Vermicompost) supera los MA T1 y MA T3.
- Tratamientos MU T2 supera los MU T1 y MU T3.
Al evaluar el peso total (Hoja, Tallos y Raíces), se observa:
- El tratamiento MA T2, de la localidad del Mantaro presenta el mayor valor con 99,55 g. superando a los demás, en ambas localidades.
- Las enmiendas orgánicas (compost y vermi-compost) superan al tratamiento 3 (Químico).
Tratamiento MA T2, de la localidad del Mantaro con 19,42 g supera estadísticamente a los demás tratamientos incluidos todos los tratamientos de la localidad de Muqui.
Materia Seca en Raíz
Resultados
Efecto en la Extracción de los Metales Pesados por las Plantas
Las concentraciones de plomo en los órganos (hojas, tallos y raíces) de la planta de maíz, que acumula mayor cantidad de plomo en las raíces (80%), hojas (15%) y tallos (5%) como promedio de todos los tratamientos.
Resultados
Efecto en los factores de bioconcentración (FBC) y translocación (FT) de los metales pesados
Tener en cuenta
Los parámetros de factor de bioconcentración (FBC) y el factor de translocación (FT)
Para una Especie vegetal ser utilizada en un tratamiento de fitorremediación
Cuando el FBC y FT son >1, la planta se clasifica como acumuladora. Si el FBC y FT son <1, es una planta exclusora.
Conclusiones
El maíz extrae mayor cantidad de plomo cuando el suelo presenta mayor contenido en el suelo,
El compost y vermicompost de Stevia contribuyen a la solubilización de los metales pesados (Pb y Cd) para una mejor absorción.
Conclusión
Extraen mayor cantidad de cadmio cuando el suelo presenta menor contenido.
Vermicompost contribuye a que la planta de maíz presente mayor altura, peso de hojas, tallos y peso de raíces
Se recomendó...
Según valores de los factores de FBC y FT la planta de maíz se comporta como una planta exclusora o estabilizadora.
LLevar trabajo experimental a trabajo de campo para completar el ciclo vegetativo.
Referencias
- Munive, R. et all. (2018). Fitorremediación con Maíz (Zea mays L.) y compost de Stevia en suelos degradados por contaminación con metales pesados. Universidad Nacional Agraria La Molina, Av. La Molina s/n, Lima, Perú, Universidad Nacional del Centro del Perú, Huancayo, Perú. Tomado de: http://revistas.unitru.edu.pe/index.php/scientiaagrop.
- InterregSUDOE. (s.f.). ¿QUÉ ES LA FITORREMEDIACIÓN?. PhytoSUDOE. Tomado de: http://www.phytosudoe.eu/el-proyecto/que-es-la-fitorremediacion/
- EMISON. (s.f). VERMICOMPOST. Tomado de: https://www.emison.com/5105.htm
- Salazar, M. et all. (2018). Caracterización de sustratos orgánicos en la producción de Stevia rebaudiana Bertoni. Instituto Tecnológico de Torreón, Universidad Juárez del Estado de Durango, México. Tomado de: https://www.redalyc.org/jatsRepo/837/83758178003/html/index.html.
- Ministerio de Agricultura. (2004). INIA 606. "Choclero Prolifico". Instituto Nacional de Investigación y Extención Agraria. Tomado de: https://www.inia.gob.pe/wp-content/uploads/investigacion/programa/sistProductivo/variedad/maiz-amilaceo/INIA_606.pdf
- Jara, E. et all. (2014). Capacidad fitorremediadora de cinco especies altoandinas de suelos contaminados con metales pesados. SciELO. Tomado de: http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1727-99332014000200004#:~:text=La%20fitorremediaci%C3%B3n%20consiste%20en%20el,del%20ambiente%20o%20haci%C3%A9ndolos%20inocuos.%20-