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REDIELUZ
ISSN 2244-7334 / Depósito legal pp 201102ZU3769
Vol. 5 Nº 1 y 2 · Enero - Diciembre 2015: 38 - 42
Investigación Tecnológica
PARÁMETROS AGRONÓMICOS EN PASTO VETIVER (CHRYSOPOGON
ZIZANIOIDES L.) CULTIVADO SOBRE UN ARIDISOL IMPACTADO
CON LODO PETROLIZADO Y TRATADO CON COMPOST
Agronomic Parameters in Pasture Vetiver (Chrysopogonzizanioides L.)
Cultivated on an Aridsoil Impressed With Petroleum Mud
and Agreement With Compost
Yajaira Rosales1, Yudith Acosta1, Maziad El Zauahre1, Pastor Mogollón2 y Frank Zamora3
2
1
Laboratorio de Investigaciones y Servicios Ambientales (LISA). Punto Fijo. Universidad del Zulia. Núcleo Punto Fijo.
Laboratorio de Análisis de Suelo. Núcleo El Hatillo. Santa Ana de Coro. Universidad Nacional Experimental Francisco
de Miranda (UNEFM). 3Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). Santa Ana de Coro,
estado Falcón, Venezuela. yukitaluz@gmail.com
Resumen
Las estrategias biotecnológicas actuales para la
recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos, incluyen la aplicación de compost debido a que
el mismo incorpora microorganismos xenobióticos, integrando bacterias, actinomicetos y hongos lignolíticos, capaces de transformar los contaminantes en
sustancias menos tóxicas (CO2 y H2O), hasta lograr
su degradación (biorremediación). Así mismo, se utilizan plantas vivas para la remoción y estabilización de
los contaminantes (fitorremediación). El objetivo de
este estudio consistió en evaluar, mediante la determinación de parámetros agronómicos, la adaptabilidad y tolerancia del pasto vetiver (Chrysopogonzizanioides L.), como planta remediadora a los contaminantes presentes en un aridisol impactado con lodo
petrolizado y tratado con compost. A tal fin, el suelo
fue contaminado intencionalmentecon lodo petrolizado a dosis de 0 (control); 0,25; 0,5 y 1%, aplicándole
un compost derivado del lodo residual del tratamiento
de aguas servidas, estiércol caprino y residuo industrial de sábila (Aloe vera), a una dosis de 10%. En estas mezclas, preparadas por triplicado, se introdujeron plántulas de vetiver; observándose transcurridos
30 días del tratamiento del suelo contaminado (en to-
Recibido: 23/ 01/ 2015. Aceptado: 03/ 03/ 2015
das las dosis), un incremento en el número de hojas y
la altura de las plantas; registrándose valores significativamente (p<0,05) más altos al obtenido en el suelo control; aunque en este último también se incrementaron estos parámetros, evidenciando el efecto
en el desarrollo de la planta debido a la adición del
abono orgánico. Cambios ocurridos en la coloración
inicial de las hojas de vetiver desarrolladas en el suelo contaminado pudiese referir, probablemente, los
efectos tóxicos de los hidrocarburos; así como un mayor rendimiento del pasto, a la dosis más alta de lodo
petrolizado, lo cual indicaría su adaptación a diferentes niveles de contaminación del suelo.
Palabras clave: Vetiver (Chrysopogonzizanioides L.),
aridisol, lodo petrolizado, compost.
Abstract
The biotechnological current strategies for the recovery of soils contaminated with hydrocarbons, include
the application of compost due to the fact that the same
one incorporates xenobiotics microorganisms, including
bacteria, actinomicets and lignoliticsfungi, capable of
transforming the pollutants into less toxic substances
(CO2 and H2O), up to achieving his degradation (biological remediation). Likewise, alive plants are in use for the
removal and stabilization of the pollutants (phytoremedia-
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Vol. 5 Nº 1 y 2 · Enero - Diciembre 2015: 38 - 42
tion). The aim of this study consisted of evaluating, by
means of the determination of agronomic parameters,
the adaptability and tolerance of the pasture vetiver
(Chrysopogonzizanioides L.), as remediating plant, to the
present pollutants in an aridsoil impressed with petroleum
mud and treated with compost.To such an end, the soil
was contaminated intentionally by petroleum mud to dose
of 0 (control); 0,25; 0,5 and 1%, applying to him a compost derived from sewage sludge, goat manure and industrial residue of Aloe vera, to a dose of 10%. In these
mixtures prepared by triplicate, they interfered small
plants of vetiver; being observed passed 30 days of the
treatment of the soil contaminated (in all the doses), an
increase in the number of leaves and the height of the
plants; values being registered significantly (p<0,05) more
high places to the obtained one in the soil control; though
in the latter also these parameters were increased, demonstrating the effect in the development of the plant due
to the addition of compost. Changes happened in the initial coloration of the leaves of vetiver developed in the
contaminated soil it could recount, probably, the toxic effects of the hydrocarbons; as well as a major performance of the pasture, to the highest dose of petroleum
mud, it would indicate his adjustment to different levels of
pollution of the soil.
Keywords: Vetiver (Chrysopogonzizanioides L.), aridsoil, petroleum mud, compost.
INTRODUCCIÓN
Entre los desechos tóxicos generados por la actividad petrolera se encuentran los lodos petrolizados provenientes del proceso de recuperación de hidrocarburos;
cuya presencia en el suelo ocasiona alteraciones en sus
propiedades físicas, químicas, bioquímicas y biológicas
(Acosta, Infante y López, 1995; Cao, Ji y Wang, 2015),
siendo muy tóxicos para los organismos que habitan en
el mismo (Al-Mutairi, Bufarsan y Al-Rukaibi, 2008).
Los hidrocarburos, en grandes volúmenes, son
difíciles de degradar en forma natural, debido a la
complejidad de su estructura (Araujo, Mantilla, Cárdenas, Herrera, Angulo y Murillo, 2006).
La biorremediación es considerada como una
técnica ecológicamente compatible con el ambiente
(Schmidt, 2000), siendo una alternativa para el tratamiento de suelos contaminados mediante la acción
de microorganismos capaces de remover contaminantes orgánicos (Pasaye, 2011). Asimismo, la fitorremediación es una biotecnología basada en la utilización de plantas capaces de absorber, metabolizar o
inmovilizar metales pesados, compuestos orgánicos y
radioactivos, entre otros (Truong, 2001; Rittmann y
McCarthy, 2001).
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Sin embargo, algunas sustancias fitotóxicas
como ácidos orgánicos de bajo peso molecular y
otros metabolitos orgánicos, pueden permanecer en
el suelo y afectar el desarrollo vegetal (Rivera-Cruz y
Trujillo-Narcía, 2004); (Zucconni, Pera, Forte y De
Bertoldi, 1981). La evaluación de la respuesta in vivo
de plantas que crecen en suelos contaminados permite evaluar los efectos del contaminante sobre estos
organismos (Porta, Filliat y Plata, 1999).
Por otra parte, se ha determinado que la adición de
compost a suelos contaminados con hidrocarburos, aumenta la densidad de la población bacteriana mineralizadora de los compuestos orgánicos, la producción de CO2
y la disminución de hidrocarburos totales (Buendía,
2012); (Pasaye, 2011). El compostaje surge como una
alternativa tecnológica para dar respuesta a la necesidad
de reciclar desechos y subproductos orgánicos en la
búsqueda de solventar el problema ambiental que genera su acumulación.Adicionalmente, el proceso de compostaje (biodegradación aeróbica) de estos residuos orgánicos constituye una forma simple, eficiente y económica (Acosta, Zárraga, Rodríguez y Maziad, 2012).
El objetivo de este estudio consistió en evaluar,
mediante la determinación de parámetros agronómicos, la adaptabilidad y tolerancia del pasto vetiver
(Chrysopogonzizanioides L., anteriormente conocida
como Vetiveriazizanioides), como planta fitorremediadora, a los contaminantes presentes en un aridisol impactado con lodo petrolizado y tratado con compost.
MATERIALES Y MÉTODOS
El suelo empleado en el estudio es un Aridisol
Calciorthids típico de una región semiárida, USDAUnited States Department of Agriculture (2010), de
textura franco arenoso. Este suelo fuemuestreado en
el sector “El Taparo”, Península de Paraguaná, estado Falcón, Venezuela, ubicación: 11° 47´ LN, 70° 08´
LO; precipitación: 300-600mm.
El compost se elaboró, aeróbicamente, mezclando lodo residual derivado del tratamiento de
aguas servidas, estiércol caprino y residuo industrial
de sábila (Aloe vera).
El lodo petrolizado se obtuvo como producto generado del proceso de recuperación de hidrocarburos
en la empresa petrolera. Únicamente para este lodo
se determinó, mediante el método de extracción-gravimétrico, Soxhlet (APHA, 2005), el contenido de hidrocarburos; obteniéndose para el mismo un valor
igual a 2.420.885,36 ± 227.317,55 (mgKg–1); el cual
es considerablemente alto, siendo un indicador relativo de su papel contaminante en el suelo.
La caracterización físicoquímica de los materiales empleados en el estudio se muestra en la Tabla 1.
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Yajaira Rosales, Yudith Acosta, Maziad El Zauahre, Pastor Mogollón y Frank Zamora
Parámetros agronómicos en pasto vetiver (Chrysopogon Zizanioides L.) cultivado sobre un aridisol...
Tabla 1. Caracterización físicoquímica del suelo, el lodo petrolizado y el compost
empleados en el estudio (Valor Medio ± Desviación Estándar).
Parámetro
Suelo
(a)
Lodo Petrolizado
Compost
(b)
Referencia
Humedad (%)
1,44 ± 0,02
9,39 ± 0,53
45,06 ± 3,23
APHA (2005)
pH
8,06 ± 0,06
8,88 ± 0,02
7,50 ± 0,00
APHA (2005)
CE (dS.m–1)
0,09 ± 0,00
2,84 ± 0,12
2,13 ± 0,05
COT (%)
0,64 ± 0,10
68,00 ± 17,29
MO (%)
Metal
Pesado
(mg.kg–1)
1,10
117,23
Cd
<1
2,50 ± 0,00
APHA (2005)
45 ± 0,00
FONAIAP (1993)
77,58
FONAIAP (1993)
4,10 ± 0,22
Ni
11,80 ± 1,20
395 ,83 ± 18,04
61,00 ± 12,00
Pb
4,30 ± 1,00
50,00 ± 0,00
76,10 ± 4,39
Zn
37,30 ± 4,40
354,17 ± 72,16
1170,00 ± 97,47
Díaz-Burgos
(1990)
CE: Conductividad Eléctrica; COT: Carbono Orgánico Total; MO: Materia Orgánica. Adaptado parcialmente de: (a) Acosta, Paolini,
Flores, El Zauahre, Reyes y García (2008); (b) Acosta et al. (2012).
Las mezclas del suelo contaminado con lodo petrolizadoa dosis de 2,5; 0,5 y 1% y el control (0%)
(suelo sin contaminar) más el compost a 10%, se prepararonpor triplicado en materos donde se sembraron
5 plántulas devetiver; y su desarrollo fue evaluado durante 30 días. Al inicio (0 días) y final del experimento
(30 días) se registraron el número de hojas y la altura
de las plantas, además del peso seco de hojas y raíces. Para el análisis de los resultados se empleó estadística básica y se aplicó el test de Tukey.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El Gráfico 1, muestra los resultados obtenidos
en el número de hojas de las plantas de vetiver
(Chrysopogonzizanioides L.) cultivadas en el suelo
contaminado con lodo petrolizado a dosis de 0 (control) 0,25; 0,50 y 1%, tratado con compost, al inicio (0
días) y al final (30 días) del experimento.
En el Gráfico 1, se observa que el número de
hojas se incrementó proporcionalmente para todas
las dosis en forma significativa (p<0,05) hacia el final
del experimento, con respecto al inicio del mismo,
mostrando una relación: 1>0,50>0,25%. Este resultado pudiese indicar la adaptación de las plantas de vetiver a las diferentes dosis del contaminante. El incremento, en todos los casos para el suelo contaminado
con lodo petrolizado tratado con compost, fue mayor
significativamente en relación al suelo control.
El suelo no contaminado (control) tratado con
compost, también mostró incremento a través del
tiempo, lo cual es un indicativo del efecto generado
por el tratamiento con este abono orgánico debido a
la incorporación al suelo de los nutrientes necesarios
para el desarrollo de las plantas.
El Gráfico 2 muestra los resultados obtenidos en
la altura de las plantas de vetiver (Chrysopogonziza-
Gráfico 1. Número de hojas de las plantas
de vetiver (Chrysopogonzizanioides) cultivadas
en el suelo contaminado con lodo petrolizado.
Fuente: Elaboración propia (2015).
Gráfico 2. Altura de las plantas de vetiver
(Chrysopogonzizanioides L.) cultivadas en el
suelo contaminado con lodo petrolizado.
Fuente: Elaboración propia (2015).
REDIELUZ
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nioides L.) cultivadas en el suelo contaminado con
lodo petrolizado a dosis de 0 (control) 0,25; 0,50 y
1%, tratado con compost, al inicio (0 días) y al final
(30 días) del experimento. En este se observa que la
altura mayor de las plantas, en promedio, se incrementó en el suelo contaminado con todas las dosis
del contaminante, no mostraron diferencias significativas (p<0,05) entre sus valores; resultando mayor que
la altura determinada en el suelo control. Asimismo,
es posible que los microorganismos incorporados al
suelo con el compost, hayan contribuido a la degradación de los contaminantes, mejorando las condiciones
para el desarrollo de la planta y contribuyendo a su
adaptabilidad.
Se ha indicado que esta planta se adapta muy
bien a: temperaturas entre los 9 y 45°C, rango de precipitación entre 500 y 6000 mm, suelos con cualquier
textura y además, tolera una variación de pH muy
amplia (Troung, 1999).
La gran adaptabilidad del vetiver a las más variadas condiciones edáfoclimáticas, aunado al hecho
de la diversidad de usosenconservación de suelos y
aguas en actividades agrícolas, estabilización de
áreas afectadas por otras actividades, recuperación
de áreas degradadas, fitorremediación, tratamiento
de aguas servidas o residuales, extracción de aceites
esenciales, control de plagas, planta medicinal, abono
orgánico, alimentación animal y artesanía, entre
otros; así como su facilidad de propagación, han favorecido su expansión en el ámbito mundial (Barbosa,
2001; Rodríguez, 1999; Chomchalow, 2003; Scavo,
2004). Esto puede explicar su adaptabilidad al clima
característico de la región semiárida y al suelo en estudio, de textura franco arenoso.
Adicionalmente, pudiese ocurrir que la planta
cumpla su papel fitorremediador, absorbiendo o tolerando algunos contaminantes, no viéndose afectado
su desarrollo (Troung, 1999).
También se ha señalado la alta tolerancia del
vetiver a condiciones climáticas extremas (inundaciones y variaciones drásticas de temperatura); así como
a concentraciones tóxicas de metales pesados (Rodríguez, 1999).
Pese que a los 30 días se observó una ligera
variación en el color de las puntas de las hojas (verde
más claro) debido, probablemente, a los efectos tóxicos de los contaminantes; la supervivencia de las
plantas fue de 100%.
El peso seco (g) de las hojas de las plantas de
vetiver al final del experimento resultó para el suelo
control: 15,80g y para el suelo contaminado a dosis
de 0,25%: 2,80g; 0,5%: 8,00g y 1%:13,00g. En el
caso de las raíces, se obtuvo para el suelo control:
5,10g y para el suelo contaminado a dosis de 0,25%:
11,30g; 0,5%: 11,90g y 1%:13,23g. Se observa que
41
las plantas cultivadas en el suelo contaminado con
lodo petrolizado al 1% alcanzaron, finalmente, mayor
peso seco en hojas y raices; correspondiendo a un
mayor rendimiento para esta dosis.
CONCLUSIONES
El uso de diferentes dosis (0,25; 0,5 y 1%) de
lodo petrolizado permitió evaluar el comportamiento y
desarrollo de la planta vetiver (Chrysopogonzizaniodes L.), relacionado con su adaptabilidad y nivel de
tolerancia a los contaminantes durante el bioensayo.
El vetiver puede ser una planta fitorremediadora
adecuada en el tratamiento de suelos contaminados
con este tipo de lodo petrolizado; lo que se fundamenta en el hecho de que la adición del mismono
afectó significativamente el desarrollo normal de la
planta, cuya supervivencia fue del 100%, no presentando efectos inhibitorios en su crecimiento.
Asimismo, se estima que el compost aporta nutrientes para el crecimiento del vetiver, al tiempo que
incorpora microorganismos al suelo capaces de degradar sustancias orgánicas fitotóxicas, mejorando
las condiciones para la adaptabilidad de esta planta.
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