Germinación y evaluación de Sporobolus airoides para la fitorremediación de aguas residuales con altas concentraciones de NaCl

  • Karla Ivette Guzmán-Muñoz Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
  • Dra. Edith Flores-Tavizón Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
  • Germán Cuevas-Rodríguez Universidad de Guanajuato
Palabras clave: Sporobolus airoides, cloruro de sodio, estrés, fitorremediación, halófilas, salinidad

Resumen

Las aguas residuales de la industria de tenería, láctea y farmacológica (heparina sódica) contienen altas concentra- ciones de NaCl, por lo que resulta costoso su tratamiento mediante las técnicas convencionales. Es por ello que en esta investigación se propone una alternativa para la remoción de sales mediante el proceso de fitorremediación. El objetivo de este trabajo fue evaluar la germinación y el comportamiento de la especie vegetal Sporobolus airoides (SAI) como fitorremediadora para la remoción de NaCl mediante experimentos a nivel laboratorio. En la etapa I del experimento se determinó el método de germinación más eficiente, utilizando solución nutritiva Hoagland (SNH) y cuatro métodos de germinación. En la etapa II, las plantas fueron trasplantadas en tres medios de soporte (perlita agrícola, espuma oasis y pellets) con las soluciones problema de NaCl a diferentes concentraciones (0.034, 0.342, 0.686 y 1.028 M) y el blanco. En esta etapa, los parámetros evaluados al inicio y a los 15 días de contacto fueron: porcentaje de germinación, número de hojas, elongación radicular, potencial hídrico y conductividad eléctrica (CE) en las soluciones problema. En cada experimento y en cada réplica se utilizaron 10 plantas de la especie SAI. El resultado más eficiente fue el método de germinación 4 (ver en apartado de metodología). El porcentaje de remoción que se logró disminuir en las soluciones problema fue el 20% de NaCl. La especie Sporobolus airoides fue capaz de sobrevivir en ambientes salinos de 1.028 M de NaCl durante 15 días, lo cual la hace una especie potente para la fitorremediación de efluentes contaminados con altas concentraciones de este compuesto.

Abstract

Wastewater of industries as tannery, dairy products and pharmacology (sodium heparine), have high concentrations of NaCl, consequently it represent high cost of treatment by a traditional technique. Thus the main reason on this research is, to propouse an alternative way to remove salts, through phytoremediation process. The aim of this research was evaluate germination and behavior of Sporobolus airoides to remove NaCl through phytoremediation technique. Step I, had been settled the most effective method of germination, using a Hoagland Nutrient Solution, (SNH) and four germination methods. Step II, the plants were transplanted on three different types suport media (perlite, oasis sponge and pellets) and stock solutions concentration of NaCl 0.034, 0.342, 0.686 y 1.028 M, and blank had been used. Part of the step II parameters as germination percentage, number of leaves, radicular lenght, hydric potential, electrical conductivity (EC) had been measured and evaluated at the beginin and after 15 days of contact with 10 plants of SAI. The most effective germination method had been method 4 (see methods and materials). The remotion percentage reach by this specie was 20% of NaCl, also Sporobolus airoides achieve to survive in saline enviroments at 1.028 M of NaCl during 15 days, which is very impotant plant to be considered as a phytoremediation specie and treat polluted effluents specially with high concentrations of NaCl.

Keywords: Sporobolus airoides, halophytes, phytoremediation, salinity stress, sodioum chloride

Citas

Azcón-Bieto, J. & M. Talón. 2000. Fundamentos de Fisiología Vegetal, Editorial Mc Graw Hill Interamericana, Edicions Universitat de Barcelona, Capitulo 4 Transporte de Agua y Balance Hídrico en la Planta, pp. 45-64. https://www.academia.edu/32043041/Fundamentos_de_Fisiologia_Vegetal_Azc%C3%B3n_Bieto_2ed

Bajii, M., J.M. Kinet & S. Lutts. 1998. Salt stress effects on roots and leaves of Atriplex Halimus L. and their corresponding callus cultures. Plant Science 137(2): 131–142. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(98)00116-2

Bressan, R.A., H.C. Park, F. Orsini, D. Oh, M Dassanayake, G. Inan, D.J. Yun, H.J. Bohnert & A. Maggio. 2013. Biotechnology for mechanisms that counteract salt stress in extremophile species: a genome-based view. Plant Biotechnology Reports 7: 27–37. https://doi.org/10.1007/s11816-012-0249-9

Cheeseman, J.M. 2013. The integration of activity in saline environments: problems and perspectives. Functunal Plant Biology 40(9): 759–774. https://doi.org/10.1071/fp12285

De Araùjo, S.A.M., J.A.G. Silveira, T.D.A. Almeida, I.M.A. Rocha, D.L. Morais & R.A. Viegas. 2006. Salinity tolerance of halophyte Atriplex nummularia L. Grown under increasing NaCl levels. Revista Brasileira de Engenharia Agricola e Ambiental 10(4): 848–854. https://www.scielo.br/j/rbeaa/a/5pnSskF8mPzzKgt48dwKw8f/?format=pdf&lang=en

Flowers, T.J., H.K, Galal & L. Bromham. 2010. Evolution of halophytes: multiple origins of salt tolerance in land plants. Funct. Plant Biol. 37, 604–612. https://tinyurl.com/2eshwroo

INEGI,2007:http://www.inegi.org.mx/est/contenidos/proyectos/Agro/ca2007/Resultados_Agricola/, 20/06/2015. https://tinyurl.com/2mhb2kyt

Gardea, J.L., J.R., Peralta, M. Montes, G. De la Rosa & B. Corral. 2003. Bioaccumulation of Cadmium, Chromium and Copper by Convolvulus arvensis L.: Impact on Plant Growth and Uptake of Nutritional Element. Bioresource Technology, Volume 92, pp. 229-235. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2003.10.002

Khand, M.A. & Gul, B. 2008. Halophyte Seed Germination, Echophysiology of High Salinity Tolerant Plants, Springer Science, Department of Botany, University of Karachi, Pakistan, pp.11-30. DOI:10.1007/1-4020-4018-0_2

Khan, M.A. & Weber, D.J. 2008. Ecophysiology of High Salinity Tolerant Plants, Chapter 2 Halophyte Seed Germination, Chapter 11 Saline Tolerance Physiology in Grasses, Editorial Springer, pp. 16, 71, 98, 158-159. https://tinyurl.com/2o2sbal6

Lofrano, G., S. Meriç, G.E., Zengin, D. Orhon. 2013. Chemical and Biological Treatment Technologies for Leather Tannery Chemicals and Wastewaters: A review. Science of the Total Environment. Elsevier. Volume 461–462, pp. 265–281. doi: 10.1016/j.scitotenv.2013.05.004.

Department of Environment, Waste Division, Salerno Province, Via Mauri, 61–84132 Salerno, Italy. bNamık Kemal University, Çorlu Engineering Faculty, Environmental Engineering Department, Çorlu, Tekirdağ, Turkey. cİstanbul Technical University, Civil Engineering Faculty, Environmental Engineering Department, Maslak, 34669 Istanbul, Turkey. https://tinyurl.com/2ltjaxqt

Marcum, K.B., & Pessarakli, M. 2006. Relative Salinity Tolerance and Salt Gland Excretion Efficiency of Bermuda Grass Turf Cultivars. Crop Science 46: 2571–2574. DOI:10.2135/cropsci2006.01.0027

Oficina estatal de información OEIDRUS Guanajuato, Con bases de información de la delegación estatal SAGARPA, SIAP e INEGI. Febrero 16 de 2010. https://tinyurl.com/2pnw5ft5

Ostler, W.K., D.C.Anderson, D.J. Hansen, D.B. Hall. 2002. Pre-treating Seed to Enhance Germination of Desert Shrubs. Strategic Enviromental and Development Program, DOE/NV/11718--715. https://tinyurl.com/2dr6eyre

Pedroza, S.A. 2010. Identificación y Caracterización de una Especie Vegetal Nativa de Ciudad Juárez, Chih., con Potencial Fitorremediador de Arsénico del Agua, Tesis de Maestría, México, Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Campus Instituto de Ingeniería y Tecnología.

Qadir, M., A.D. Noble, J.D. Oster, S. Schubert & A. Ghafoor. 2005. Driving forces for sodium removal during phytorremediation of calcareous sodic soils. Soil Use Management 21: 173–180. https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.2005.tb00122.x

Rzedowski, G.C. & J. Rzedowski. 2001. Flora Fanerogámica del Valle de México. 2a ed. Instituto de Ecología y Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. Pátzcuaro, Michoacán, México. ISBN: 970-9000-17-9

Royo-Márquez, M.H. & Melgoza, A. 2001. Listado Florístico del Campo Experimental La Campana y Usos de Flora. Técnica Pecuaria, México, Volúmen 39, pp105-126. https://tinyurl.com/2fbn2pfb

Sangabriel, W., C.R. Ferrerira, A.D. Trejo, L.M. Mendoza, S.S. Cruz, O.C. López, M.J. Delgadillo & Alarcon, A. 2006. Tolerancia y Capacidad de Fitorremediacion de Combustoleo en el Suelo por Seis Especies Vegetales. Revista Internacional de Contaminacion Ambiental, Volumen 2, pp. 63-73. https://tinyurl.com/2f5ngqwh

Shelef, O., A. Gross & S. Rachmilevitch. 2012. The use of Bassia indica for salt phytoremediation in constructed wetlands. Water Research, Volume 46, pp. 3967-3976. DOI:10.1016/j.watres.2012.05.020

French Associates Institute for Agriculture & Biotechnology of Drylands, The Jacob Blaustein Institutes for Desert Research, Ben-Gurion University of the Negev, Midreshet Ben Gurion 84990, Israel. https://tinyurl.com/2f5rg3v5

Zuckerberg Institute for Water Research, The Jacob Blaustein Institutes for Desert Research, Ben-Gurion University of the Negev, Midreshet Ben Gurion 84990, Israel. https://tinyurl.com/2ewakr5q

Vidal, G., J. Nieto, F. Márquez, H. Mansilla & Bornhardt, C. 2003 Combinación de Procesos Biológicos y de Oxidación Avanzada para el Tratamiento de una Corriente de Proceso de la Industria de Curtiembre, Agua Latinoamérica, pp. 10-13. h

Publicado
2020-07-07
Cómo citar
Guzmán-Muñoz, K. I., Flores-Tavizón, E., & Cuevas-Rodríguez, G. (2020). Germinación y evaluación de Sporobolus airoides para la fitorremediación de aguas residuales con altas concentraciones de NaCl. TECNOCIENCIA Chihuahua, 10(2), 90-100. Recuperado a partir de https://vocero.uach.mx/index.php/tecnociencia/article/view/576
Sección
Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable