EVALUACIÓN DE LA BIOAUMENTACIÓN COMO ALTERNATIVA A LA BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS AGRÍCOLAS CONTAMINADOS CON PESTICIDAS

EVALUACIÓN DE LA BIOAUMENTACIÓN COMO ALTERNATIVA A LA BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS AGRÍCOLAS CONTAMINADOS CON PESTICIDAS

Angie Melissa Olaya Ramirez

aolayar@ucentral.edu.co

Jesús Felipe Tolosa Ramirez

jtolosar@ucentral.edu.co

Johan Sebastian Castro Andrade

jcastroa4@ucentral.edu.co

Michael Villanueva Dominguez

mvillanuevad@ucentral.edu.co

Universidad Central

Facultad de Ingeniería y Ciencias Básicas

Pregrado de Ingeniería Ambiental

Práctica de Ingeniería III

Planteamiento del Problema

Cuando se hace uso de las plaguicidas con el objetivo de mejorar la producción agrícola se provoca una contaminación que genera un gran impacto ambiental negativo, pues causa que haya un agotamiento de los nutrientes del suelo, su pH, su acidez, su fertilidad y la materia orgánica que se encuentra en este (Guijarro, 2018). Una de las principales causas de la contaminación se debe a la aplicación ineficaz y descontrolada que pueden llegar a realizar a la hora de aplicar las plaguicidas en los suelos y aguas provocando una alteración en los sistemas alimentarios que dichos recursos proveen, que son necesarios para toda la población de zonas urbanas.

La bioaumentación tiene un papel fundamental aquí pues, puede llegar a convertir en una opción para el tratamiento de los suelos que se encuentran sobrecargados o degradados a causa del uso excesivo de pesticidas. Entendiendo que las pesticidas son un espectro no selectivo y sistémico. El químico activo es el que evita que la plata que está siendo afectada produzca las proteínas que necesita para su crecimiento, lo que provoca que llegue a su muerte (Belza & Sinkkonen, 2019).

A causa de esto consideramos importante evaluar el enfoque que la bioaumentación ha aplicado a los suelos agrícolas que han sido contaminados por pesticidas, teniendo en cuenta que este método consiste en introducir ciertos microorganismos exógenos que tienen la capacidad de degenerar aquellos contaminantes, además de reducir los tiempos de tratamiento (Morales, 2013).

Justificación

Por lo tanto, debido a las afectaciones en el suelo causados por plaguicidas, se deben desarrollar estrategias para la biodegradación de agroecosistemas contaminados en Colombia. Para esto es importante realizar una revisión literaria en donde nos manifieste los estudios que sean ejecutado y sus resultados son favorables con los microorganismos para la degradación de cada uno de los contaminantes en suelos agrícolas por medio de la práctica de Bioaumentación, gracias a este método biológico se podría generar una solución efectiva en cuanto a la degradación de los contaminantes presentes en estos mismos, siendo este una ventaja frente a otros tipos de biorremediación, debido a que no tiene grandes costos, su tiempo de aplicación y descontaminación de los suelos es menor, no obstante, se deben realizar estudios y mantenimientos adecuados para el buen  desarrollo de los microorganismos (funcionamiento de la bioaumentación).

Objetivo General

Hacer un análisis sobre el uso del método de bioaumentación como alternativa para la biorremediación de los suelos agrícolas que han sido contaminados y/o dañados por el uso excesivo de pesticidas para mejorar la producción.

Objetivos específicos

• Determinar los indicadores más recurrentes en la determinación de la calidad de los suelos.
• Establecer el consorcio con mayor tasa de degradación de pesticidas
• Seleccionar los microorganismos más empleados durante la bioaumentación del mejoramiento de los suelos agrícolas contaminados por pesticidas.

Hipótesis

• Los factores físicos químicos y biológicos afectan significativamente el estado del microbiota presente en el proceso de bioaumentación.
• La estrategia de bioaumentación mejora la tasa de degradación sobre los contaminantes para la recuperación de suelos y cultivos contaminados por pesticidas.

Resumen

A lo largo de los años en la agricultura se ha hecho uso de los pesticidas, químicos que se utilizan con el objetivo de destruir o de controlar esas malezas, plagas ya sean de insectos o de roedores y hongos (NIOSH – Instituto Nacional Para la Seguridad y Salud Ocupacional, 2019). El uso de estos químicos causa un degradado en los suelos y llega a dañar los organismos que se encuentran en estos, existen ciertos pesticidas que pueden causar más daño debido a su toxicidad para los organismos del suelo (NPIC - National Pesticide Information Center, 2015). El uso excesivo de estos pesticidas puede entonces llegar a afectar el suelo de una forma drástica, incluyendo los organismos que se encuentran en el, se ha resaltado la importancia de hacer uso de diferentes métodos para lograr los mismos objetivos que se tienen al hacer uso de los pesticidas, pero sin hacer uso de ellos (NIOSH, 2021). Debido a esto aparece el método de bioaumentación, este consiste en utilizar unos microorganismos que se especializan en incrementar la capacidad de degradación que puede tener la población microbiana natural. (Envirotecnics, 2022). Con la siguiente investigación analizamos la bioaumentación como un método para reemplazar las pesticidas.

Abstract

Over the years, agriculture has made use of pesticides, chemicals that are used to destroy or control weeds, insect pests, rodents, and fungi (NIOSH - National Institute for Occupational Safety and Health, 2019). The use of these chemicals causes a degradation in soils and damages the organisms found in them, there are certain pesticides that can cause more damage due to their toxicity to soil organisms (NPIC - National Pesticide Information Center, 2015). The excessive use of these pesticides can then affect the soil in a drastic way, including the organisms found in it, the importance of making use of different methods has been highlighted to achieve the same objectives that are had when making use of pesticides, but without making use of them (NIOSH, 2021). Due to this, the bioaugmentation method appears, which consists of using microorganisms that specialize in increasing the degradation capacity of the natural microbial population (Envirotecnics, 2022). With the following research we analyze bioaugmentation as a method to replace pesticides.

Palabras Clave

Plaguicidas, producción agrícola, contaminación, bioaumentación.

Key words

Pesticides, agricultural production, contamination, bioaugmentation.

Es sabido que los hongos y las bacterias permiten que haya una mejora en la estructura del suelo por medio de la formación de agregados y poros en el suelo, logrando aportar múltiples beneficios en la salud del suelo y contribuyendo a la disminución del uso de ciertos agroquímicos que se utilizan para el rendimiento explosivo del suelo (Rashid, 2016).

Conforme con este al centrarnos en aquellos mecanismos que son utilizados por las rizobacterias para lograr la biorremediación de los suelos que son degradados, las cuales incorporan la producción de los biosurfactantes y sideróforos, biosorción, adenosín desaminasa y generación de sustancias poliméricas. Es importante destacar que las rizobacterias también tienen una intervención positiva, además de que indirectamente intervienen en el crecimiento de las plantas al inducir la resistencia de las plantas en diversos estreses biológicos y no biológicos, como la expresión a patógenos y la contaminación, haciendo uso de los mecanismos tales como la producción de microorganismos degradadores, la producción de sustancias antagónicas, la inducción de resistencia inducida y la competencia de la rizosfera (Saeed, 2021).

Estado de Arte

Papadopouloua, y otros, (2018) Su investigación se enfoca en la exploración del potencial de bioaumentación de un consorcio degradante de tiabendazol (TBZ) para la descontaminación de suelos naturalmente contaminados y explorar el impacto de la bioaumentación y los niveles de contaminación de TBZ en la composición de la comunidad bacteriana del suelo mediante secuenciación del amplicón de alto rendimiento. Los resultados de este estudio demostraron que el consorcio bacteriano posee un alto potencial para la limpieza de sitios naturalmente contaminados con TBZ.

Raimondo, Sáez. (2019) Su estudio se enfoca en un pesticida llamado “Lindano”, este pesticida se puede encontrar en 3 tipos de suelos (Arcillosos, arenosos y Franco limosos respectivamente). Gracias al estudio se pudo determinar también como el contenido de humedad tiene un papel importante que puede llegar a favorecer el crecimiento microbiano, sin embargo, el porcentaje efectivo de humedad puede variar dependiendo del tipo de suelo, en el caso del suelo arcilloso el porcentaje es menor que el porcentaje de los otros dos tipos de suelo debido a que las partículas de la arcilla forman una estructura adherente con el agua. Gracias a este articulo nos fue posible analizar algunas de las variaciones que pueden tener los microorganismos dependiendo de los diferentes tipos de suelos.

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