Uso de bioestimulantes obtenidos a partir de okara en la biorremediación de suelos contaminados por herbicidas. Efecto en propiedades biológicas del suelo

Abstract

Durante las últimas décadas, el uso de plaguicidas (herbicidas, insecticidas, fungicidas, etc.) ha permitido, junto a otros factores como la mejora de técnicas agrícolas y la selección de nuevas cultivariedades, un aumento de la producción y productividad de una gran variedad de cultivos. La aplicación de estos productos al suelo, sin embargo, puede acarrear consecuencias ambientales o sobre la salud animal y humana cuando no se hace de forma correcta. Por tanto, deben estudiarse y conocerse en profundidad técnicas remediadoras que puedan controlar o subsanar los daños cometidos. Una de estas es el desarrollo y aplicación de bioestimulantes (BS) sobre suelos contaminados. En los últimos años, se han fabricado numerosos BS a partir de residuos orgánicos procedentes de diversas industrias. Entre estos residuos, se encuentran lodos urbanos, extractos vegetales, restos procedentes de granjas avícolas o porcinas, restos de la industria cárnica, etc. Estas materias primas pueden someterse a procesos que hagan más accesibles los nutrientes para los microorganismos del suelo, como la hidrólisis química o enzimática. En esta tesis, se han desarrollado y probado dos nuevos bioestimulantes a partir de una materia orgánica de origen vegetal derivada de la industria de la soja, la okara. Este subproducto tiene un elevado contenido en proteínas que lo hace especialmente interesante desde un punto de vista nutricional. Para el desarrollo de los BS se emplearon dos enzimas: la subtilisina y la Flavourzyme; la primera de estas es una endoproteasa y la segunda, una exoproteasa. La primera se utilizó en el desarrollo del BS al que se denominó OB. La segunda se utilizóegosol calcárico, procedente de las inmediaciones de Montequinto, en el término municipal de Dos Hermanas, Sevilla. A este suelo se le aplicaron tres herbicidas de forma independiente y en combinación con los diversos bioestimulantes utilizando la metodología de microcosmos. Los herbicidas fueron oxifluorfén, diurón e imazamox; estos pertenecen a familias químicas distintas, con el fin de diversificar el conocimiento obtenido de la aplicación de los BS. Los efectos de los herbicidas y de los bioestimulantes se analizaron mediante el seguimiento de distintos indicadores biológicos de calidad del suelo, como pueden ser determinadas actividades enzimáticas (actividades deshidrogenasa, ureasa, fosfatasa alcalina y β-glucosidasa) y el análisis de ácidos grasos derivados de fosfolípidos (PLFAs), a tiempos determinados. Los experimentos de microcosmos tuvieron una duración de 90 días en total, con muestreos en los días 5, 10, 20, 35, 55 y 90, en el caso de las actividades enzimáticas y de la medición de los niveles de herbicidas; y en los días 10 y 90, en el caso de los PLFAs. Respecto a los bioestimulantes desarrollados en este trabajo, tras su caracterización, se comprobó que el BS OF tiene una mayor proporción de péptidos de bajo peso molecular (< 300 Da) que el BS OB debido a la acción conjunta de la endoproteasa y la exoproteasa. En cuanto a la aplicación de estos productos en suelo, se confirma, a través de los bioindicadores seleccionados, el efecto bioestimulante y biorremediador de ambos, así como el efecto tóxico de los herbicidas sobre los microorganismos del suelo. Tanto la biorremediación como la bioestimulación fue, en general, mayor en el caso de los suelos enmendados con el BS OF debido, precisamente, a su mayor contenido en proteínas de bajo peso molecular y aminoácidos libres, que hacen más disponibles dichos recursos para la microbiota del suelo. Los resultados y conclusiones de este trabajo demuestran el potencial de los bioestimulantes procedentes de hidrólisis enzimática de okara de soja como tales, además de justificar una mayor investigación de la aplicación de estos a diversas concentraciones, en distintos casos de contaminación por otros compuestos.