Aplicación de bacterias tolerantes a cadmio como estrategia de biorremediación en suelos cacaoteros del departamento de Arauca
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Resumen
En Arauca, el cultivo de cacao es una alternativa para sustituir cultivos ilícitos y fortalecer el desarrollo socioeconómico. Aunque la presencia de Cd en algunos suelos y granos de cacao limita su exportación, se evaluó una estrategia de mitigación en suelos con contenido de cadmio usando bacterias tolerantes al cadmio (CdtB), con capacidad de inmovilizar el elemento y consecuentemente reducir su biodisponibilidad para las plantas.
Se establecieron cinco tratamientos con fuentes combinadas de CdtB, fertilizante de síntesis química y zeolita. La actividad metabólica de CdtB se evaluó mediante calorimetría isotérmica (IMC), y el gen cadA implicado en la inmovilización del Cd se detectó mediante PCR digital en gotas (ddPCR). El rendimiento térmico se observó en los tratamientos en los que se aplicó la bioaumentación con CdtB. Se observó un aumento de la concentración de Cd en el suelo seis meses después de la aplicación de los tratamientos, lo que sugiere un aumento de las tasas de inmovilización del metal en esa matriz. La eficacia de la inmovilización varió entre tratamientos; sin embargo, el tratamiento más eficaz incluyó un 50 % de CdtB y un 50 % de Agrocacao, mientras que la zeolita no tuvo un efecto significativo sobre la inmovilización del cadmio. Además, la detección del gen cadA reveló variaciones en la abundancia relativa de copias del gen en los suelos analizados. Además, un enfoque termodinámico utilizando calorimetría isotérmica (IMC) permitió comprender la actividad metabólica del bioproducto basado en CdtB y relacionado con la inmovilización de Cd en muestras de suelo enriquecidas con Cd. Se presenta una discusión final sobre el papel del CdtB como estrategia de bioaumentación para aumentar la inmovilización de Cd en suelos de cacao (Texto tomado de la fuente).
Abstract
In Arauca, cacao cultivation is an alternative to illicit crops and strengthens socio-economic development. Although the presence of Cd in some soils and cacao beans limits their export, a mitigation strategy was evaluated in soils with cadmium content using Cadmiumtolerant bacteria (CdtB), with the capacity to immobilise the element and consequently reduce its bioavailability to plants. Five treatments were established with combined sources of CdtB, synthetic chemical fertiliser and zeolite. The metabolic activity of CdtB was evaluated using isothermal calorimetry (IMC), and the cadA gene involved in Cd immobilisation was detected using droplet digital PCR (ddPCR). Thermal performance was observed in treatments where bioaugmentation with CdtB was applied. An increase in Cd concentration was observed six months after application of the treatments, suggesting an increase in metal immobilisation rates in cacao soils. The effectiveness immobilisation varied between treatments. Interestingly, the most effective treatment consisted of 50 % CdtB and 50 % Agrocacao, while zeolite had no significant effect on cadmium immobilisation. In addition, the cadA gene, quantified by ddPCR, revealed variations in the relative abundance of gene copies in the soils analysed. Besides, a thermodynamic approach using isothermal calorimetry (IMC) allow to understand the metabolic activity of the bioproducto based on CdtB and related to Cd immobilization into a Cd-spiked soil samples. A final discussion is presented on the role of CdtB as a bioaugmentation strategy to increase Cd immobilisation in cocoa soils.
Descripción
Ilustraciones, fotografias, tablas