Efecto de bacterias rizosféricas y plantas silvestres en la biorremediación de suelo contaminado con cadmio

Abstract

El uso no controlado de los metales pesados como el cadmio (Cd) y sus características de ser bioacumulables y no biodegradables, ha generado contaminación del suelo, agua y aire. El objetivo de la investigación fue determinar el efecto de bacterias rizosféricas y plantas silvestres en la biorremediación del suelo contaminado con Cd. En la investigación se identificaron las plantas silvestres reportadas como tolerantes al Cd en los artículos científicos de las bases de datos Google Académico y Web of Science publicados durante 2010 - 2022, se seleccionaron las plantas silvestres tolerantes al Cd con características de promoción de crecimiento vegetal en la rizósfera de las plantas silvestres tolerantes y se comparó el efecto de tres consorcios de bacterias en la remoción del metal en el suelo. Se identificaron 91 artículos sobre la fitorremediación de suelo contaminado con Cd, entre los que 36 se descargaron a texto completo, cuyo análisis demostró que las plantas silvestres se utilizaron para la fitoextracción (49 %), fitoestabilización (29 %) y rizodegradación (22 %). Las plantas tolerantes al Cd fueron Mirabilis jalapa y Sorghum bicolor, con índices de tolerancia (IT) de 0,80 y 0,95 % respectivamente. En la rizósfera de M. jalapa y S. bicolor se aislaron bacterias fijadoras de nitrógeno (88,9 %), solubilizadoras de fósforo (37,0 %), productoras de ácido indolacético (14,8 %) y se seleccionaron Acinetobacter sp. 17, Bacillus sp. 19 en M. jalapa, Bacillus sp. 1 y Pseudomonas sp. 10 en S. bicolor. Los tres consorcios de bacterias rizosféricas incrementaron el crecimiento de S. bicolor (altura y biomasa) durante la fitorremediación, disminuyeron la fitotoxicidad del suelo contaminado (de moderada a baja y aumentaron la remoción del Cd (de 55,63 a 85,31 %). Se demostró el efecto benéfico de las bacterias rizosféricas en la fitorremediación de suelo contaminado con Cd.

The uncontrolled use of heavy metals such as cadmium (Cd) and its characteristics of being bioaccumulative and non-biodegradable, has generated contamination of soil, water and air. The objective of the research was to determine the effect of rhizospheric bacteria and wild plants in the bioremediation of soil contaminated with Cd. In the research, wild plants reported as tolerant to Cd in scientific articles from the Google Scholar and Web of Science databases published during 2010-2022 were identified, wild plants tolerant to Cd with plant growth promoting characteristics in the rhizosphere of tolerant wild plants were selected, and the effect of three consortia of bacteria on the removal of the metal in the soil was compared. Ninety-one articles on phytoremediation of Cd-contaminated soil were identified, of which 36 were downloaded in full text. Analysis showed that wild plants were used for phytoextraction (49 %), phytostabilization (29 %), and rhizodegradation (22 %). Cd-tolerant plants were Mirabilis jalapa and Sorghum bicolor, with tolerance indices (TI) of 0,80 and 0.95%, respectively. Nitrogen-fixing (88,9 %), phosphorus-solubilizing (37,0 %), and indoleacetic acid-producing (14,8 %) bacteria were isolated from the rhizosphere of M. jalapa and S. bicolor, and Acinetobacter sp. 17, Bacillus sp. 19 were selected from M. jalapa, and Bacillus sp. 1 and Pseudomonas sp. 10 were selected from S. bicolor. The three consortia of rhizospheric bacteria increased the growth of S. bicolor (height and biomass) during phytoremediation, decreased the phytotoxicity of the contaminated soil (from moderate to low) and increased the removal of Cd (from 55,63 to 85,31 %). The beneficial effect of rhizospheric bacteria in the phytoremediation of Cd-contaminated soil was utilized.