Interacción minerales-microorganismos-metales pesados en antrosoles de origen volcánico

Abstract

El uso de aguas residuales, en suelos agrícolas, es una práctica común a nivel internacional y cuestionada por el aporte de metales pesados y/o microorganismos patógenos. Los suelos del distrito de riego Los Insurgentes, en Teoloyucan, Estado de México, son clasificados como Anthrosols por su irrigación con aguas residuales e intensa actividad antrópica; asimismo, son muy reactivos por sus propiedades edáficas y materiales amorfos. El objetivo de este estudio fue evaluar la interacción metales pesados-microorganismos y la distribución in situ de bacterias en la zona rizosférica de maíz, pasto forrajero y alfalfa. Análisis físicos, químicos y biológicos, fueron determinados. Secciones delgadas se tiñeron con calcofluor white M2R.y a través de una cámara digital de alta resolución y un microscopio óptico con epifluorescencia se obtuvieron 216 imágenes secuenciales (con resolución espectral de 200 nm). Los resultados indican que el Cd ocurre en concentraciones que superan los límites permisibles. El pH y la humedad explican el tamaño de las poblaciones de bacterias y en hongos es sólo la humedad. Los microorganismos solubilizadores de fosfatos se asocian principalmente con niveles de pH alcalino. La resistencia de bacterias aisladas de la rizósfera a metales pesados fue baja debido a que no existe presión selectiva por alta contaminación. En tanto, la nanocartografía permite el análisis geoespacial in situ de la distribución de bacterias y su relación con los componentes del suelo en diferentes cultivos. En maíz se asocian con las cavidades y fisuras de los minerales bajo condiciones de drenaje pobre, y en alfalfa con la raíz y materia orgánica. Finalmente, esta técnica puede evaluar procesos de manera más específica de la actividad microbiana a diferentes escalas y profundidades del suelo. _______________ MINERALS-MICROORGANISM-HEAVY METALS INTERACTION IN ANTHROSOLS FROM VOLCANIC ORIGIN. ABSTRACT: The use of wastewater in agricultural soils is a common practice used in many countries, and questioned by the contribution of heavy metals and/or pathogens. The soils under irrigation in the district Los Insurgentes in Teoloyucan, State of Mexico, were classified as Anthrosols for its irrigation with wastewater and intense human activity; also, they are very reactive for their edaphic properties and amorphous materials. The objective of this study was to evaluate the heavy metal-microorganisms interaction and in situ distribution of bacteria in the rhizosphere zone of maize, grass, and alfalfa. Physical, chemical, and biological analysis were determined. Thin sections were stained with calcofluor white M2R and through a high-resolution digital camera and an optical microscope with epifluorescence 216 sequential images were obtained (with spectral resolution of 200 nm). The results indicate that Cd occurs in concentrations above the allowable limits. The pH and moisture explain the size of populations of bacteria, and in the case of fungi only moisture was important. The phosphate solubilizing microorganisms are mainly associated with alkaline pH. Resistance of bacteria isolated from the rhizosphere to heavy metals was low because there is not a selective pressure for high pollution. Meanwhile, nanocartography allows geospatial analysis of in situ distribution of bacteria, and their relationship of these with soil components in different crops. In maize, bacteria are associated with cavities and fissures of minerals under conditions of poor drainage, and alfalfa they are associated with root and organic matter. Finally, this technique allow process more specifically assess microbial activity at different scales and soil depths.