Disponibilidad de Pb, Cd y Ni por la adición de fósforo y azufre en suelos regados con agua residual, en el Valle del Mezquital, Hidalgo

Abstract

Se evaluó el efecto de la adición de azufre y fósforo sobre la extractabilidad de Pb, Cd y Ni, y en la biodisponibilidad para maíz y alfalfa en el valle del Mezquital, Hidalgo. Se muestrearon los suelos de 13 sitios, se caracterizaron física y químicamente y se determinaron los elementos potencialmente tóxicos totales y extractables. De estos suelos se seleccionaron tres (Atitalaquia, Tlahuelilpan y Tepatepec) para establecer experimentos de equilibrio en el laboratorio. Los suelos se incubaron con dosis crecientes de azufre (0, 2, 4 y 6 t ha-1) y fósforo (0, 250, 500, 1000 y 2000 mg L-1), durante cinco y dos semanas, respectivamente. Se cuantificó la concentración de Pb, Cd y Ni, unidos a las diferentes fracciones del suelo (soluble, FI; intercambiable, FII; carbonatos, FIII; óxidos, FIV; materia orgánica, FV, y residual, FVI). En el caso del plomo, las fracciones FVI, FIV y FIII fueron las más estables en los tres suelos. El tipo de suelo, así como la adición de azufre y fósforo, afectaron significativamente a la FII. Las fracciones de Cd más estables resultaron ser FVI, FII y FV. La adición de S y P a los suelos disminuyó el contenido de Cd en la fracción ligada a los carbonatos (FIII). Las fracciones de níquel FVI, FV y FIII fueron las más estables en los tres sitios. Al aplicar azufre y fósforo a los suelos, se observó un incremento en las fracciones FI, FII y FV. Con base en los experimentos del laboratorio, se seleccionaron los tratamientos 0 y 2 t ha-1 de azufre, y 0, 1000 y 2000 mg L-1 de fósforo, para realizar el experimento en invernadero y evaluar la biodisponibilidad de los metales para maíz blanco y alfalfa valenciana. Los tres suelos se incubaron con azufre y fósforo durante cuatro y dos semanas, respectivamente. Las plantas que crecieron en distintos suelos tuvieron diferente contenido de plomo y cadmio. La concentración de Ni en maíz sobrepasó los intervalos considerados como normales para los cultivos. La adición de azufre y fósforo redujo el contenido de Pb en la alfalfa; incrementó el contenido de Cd y Ni, pero disminuyó el rendimiento total de materia seca. El tipo de suelo influyó en la concentración de Pb, Cd y Ni en el tejido de alfalfa. Se seleccionaron y analizaron por difracción de rayos x algunas muestras de suelo con diferentes tratamientos de azufre y fósforo, identificando diversos minerales conteniendo Pb, Cd y Ni. _______________ AVAILABILITY OF Pb, Cd and Ni BY THE ADDITION OF PHOSPHORUS AND SULFUR SOILS IRRIGATED WITH WASTE WATER, IN THE MEZQUITAL VALLEY, HIDALGO. ABSTRACT: The effect of the addition of sulfur and phosphorus on the extractability of Pb, Cd and Ni were evaluated, and bioavailability to corn and alfalfa in the Mezquital Valley, Hidalgo. Soils were sampled 13 sites were characterized physically and chemically extractable and total and potentially toxic elements were determined. Of these soils three (Atitalaquia, Tlahuelilpan and Tepatepec) were selected to establish equilibrium experiments in the laboratory. Soils were incubated with increasing doses of sulfur (0, 2, 4 and 6 t ha-1) and phosphorus (0, 250, 500, 1000 and 2000 mg L-1) for five and two weeks, respectively. The concentration of Pb, Cd and Ni was quantified, it attached to the different soil fractions (soluble, FI; interchangeable, FII, carbonates, FIII, oxides, FIV, organic matter, FV, and residual, FVI). In the case of lead, the FVI, FIV and FIII fractions were more stable in the three soils. The type of soil and the addition of sulfur and phosphorus significantly affect FII. Fractions were found to be more stable Cd FVI, FII and FV. The addition of S and P to soils decreased Cd content in the carbonate bound fraction (FIII). FVI nickel fractions, FV and FIII were most stable at the three sites. By applying nitrogen and phosphorus to the soil, an increase was observed in FI, FII and FV fractions. Based on laboratory experiments, treatments 0 were selected and 2 t ha-1 sulfur, and 0, 1000 and 2000 mg L-1 phosphorus to make the greenhouse experiment and evaluate the bioavailability of metals on white corn and valenciana alfalfa. The three soils were incubated with sulfur and phosphorus for four and two weeks respectively. Plants grown in different soils showed different content of lead and cadmium. The Ni concentration in maize surpassed intervals considered normal for crops. The addition of sulfur and phosphorus reduced the Pb content in alfalfa increased the content of Cd and Ni, but decreased the total dry matter yield. Soil type influenced the concentration of Pb, Cd and Ni in the tissue of alfalfa. Were selected and analyzed by x-ray diffraction soil samples with different treatments of sulfur and phosphorus, identifying various minerals containing Pb, Cd and Ni.