Movilidad de metales pesados en suelos cultivados con soja. Estado actual de suelos agrícolas contaminados con metales pesados y bajo condiciones atmosféricas de elevado CO2.

RODRIGUEZ, J.H.

Punta Cana

Jornada; Forum Cyted ? Iberoeka 2011, Seguridad Alimentaria Tecnologías para la Producción y la Calidad.; 2011

Cyted

Los metales pesados han sido objeto de numerosas investigaciones en relación a sus efectos perjudiciales sobre la salud humana y sobre la productividad de los cultivos, identificándose al consumo de alimentos como la principal fuente de exposición en humanos. La soja (Glycine max) es uno de los cultivos con mayor desarrollo en el mundo y representa el más importante en cuanto a producción de proteínas, siendo Argentina uno de los principales productores a nivel mundial, exportándose la mayoría de la producción total a China y la Unión Europea. Por lo cual la gran demanda global genera presión sobre las tierras arables, lo que lleva a encontrar este cultivo incluso en cercanías a industrias y rutas con elevado tránsito vehicular. Estudios previos de monitoreo ambiental realizados en la provincia de Córdoba, han identificado daño fisiológico global y elevadas concentraciones de metales en plantas y suelos en áreas agrícolas. Los suelos contaminados presentan una reducción en la calidad de sus propiedades físicas y químicas que provocan cambios en la capacidad de retención de metales. En la actualidad un ejemplo de suelos agrícolas contaminados con metales puede ser observado en países en vías de desarrollo, con una gran demanda energética donde la práctica de suelos enmendados con cenizas volátiles (FA) provenientes de centrales de energía térmica se encuentra en auge. El empleo de FA en la agricultura esta basado en la incorporación de nutrientes a suelos como son Ca, Na, K, Mg, B, S y Mo, promoviendo así el crecimiento de los cultivos. Sin embargo, las FA no solo contienen nutrientes sino también elevadas proporciones de metales pesados y otros elementos traza. El agregado de FA a suelos en áreas de producción agrícola puede generar efectos positivos o negativos sobre los cultivos dependiendo del tipo de FA y de la cantidad aplicada al suelo. Por otro lado, como consecuencia del desarrollo socio-económico desde los comienzos de la industrialización los niveles de contaminación se han incrementado junto con los niveles de CO2 atmosférico, mientras que se espera que estos niveles sigan aumentando en las próximas décadas. El CO2 constituye un importante factor para los procesos fisiológicos de las plantas como son la apertura de estomas y la disponibilidad del agua. En general, los cultivos que crecen bajo concentraciones elevadas de CO2 han mostrado un incremento de la biomasa, tasa fotosintética foliar y carbohidratos. Para poder comprender la temática ésta presentación se desarrolla evaluando dos enfoques de seguridad alimentaria en cultivos de soja. El primero se basa en el análisis de un escenario de cambio climático con elevado CO2 y contaminación de suelos agrícolas con metales mediante el empleo de suelos enmendados con cenizas volátiles. Mientras que el segundo enfoque evalúa las condiciones actuales de contaminación de suelos por plomo por una ex fundición de baterias en cercanías a cultivos de soja. 1- Efecto de elevadas concentraciones de CO2 y suelos enmendados con cenizas volátiles sobre cultivos de soja: Plantas de soja crecieron en suelos enmendados con diferentes proporciones de cenizas volátiles (0, 1, 10, 15, y 25% FA) a dos concentraciones de CO2 (400 y 600 ppm) en cámaras climáticas determinándose en tres estadios de crecimiento (vegetativo, reproductivo y madurez) parámetros morfológicos y fisiológicos. Mientras que además en el estadio de madurez se analizó la acumulación de metales en los diferentes compartimentos de la planta. Se determinó la biomasa, parámetros fisiológicos (clorofilas, carbohidratos no estructurales, proteínas y aceites) y las concentraciones de Br, Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb y Zn. Además se calcularon los riesgos potenciales para la salud de los consumidores. Los resultados mostraron que elevados niveles de CO2 y concentraciones intermedias de FA se relacionaron con un incremento de la biomasa. Mientras que las clorofilas y los carbohidratos no estructurales mostraron un patrón de respuesta diferencial en relación al estadio de desarrollo. El contenido de aceites en semillas se vio incrementado a elevado CO2 y elevadas concentraciones de FA. En cuanto a los metales, se observó en general que la acumulación en plantas fue mayor a elevado CO2 que a concentración ambiental. En la mayoría de los tratamientos, las concentraciones más elevadas de metales fueron encontradas en raíces, mientras que se observó un efecto combinado de elevado CO2 y 1% de FA en suelos enmendados sobre la acumulación de Pb en semillas (por encima de lo niveles máximos permitidos). En relación a los riesgos no carcinogénicos, los cocientes de peligrosidad (target hazard quotients, TQHs) fueron significativos en potenciales consumidores Chinos para Mn, Fe y Pb. También se observó para éstos consumidores un incremento en el índice de peligrosidad para salud (HI) debido a efecto adicional de todos los metales estudiados. De acuerdo a estos resultados, bajo condiciones futuras de elevado CO2 y suelos enmendados con cenizas volátiles si bien por un lado se podría aumentar el rendimiento de cultivos también podría representar un riesgo toxicológico. 2- Contaminación de suelos agrícolas por plomo provenientes de una fundición de baterías. Este estudio evalúa el impacto de una ex fundición de plomo en la localidad de Bouwer, área periurbana a la ciudad de Córdoba. Muestras de suelo y plantas de soja al estadio de madurez fueron recolectadas a diferentes distancias de la fundición. En las mismas se determinó la biomasa, parámetros de calidad de semillas y el contenido de plomo. Además, en las muestras de suelo (rizosferico y no rizosferico) se determinó el pH, %MO, CE y el contenido de plomo disponibles y pseudototales. Los resultados señalan que la ex fundición de plomo presenta una importante incidencia sobre los cultivos, en relación directa con las principales direcciones del viento. Los cocientes de riesgo no carcinogénico así como el índice de riesgo para la salud son elevados para potenciales consumidores, por lo cual es necesaria la inmediata remediación de esta zona. En la actualidad no se cuenta con suficientes estudios toxico-ecológicos en relación a seguridad alimentaria de cultivos que crecen en suelos contaminados con metales pesados y bajo condiciones futuras de cambio climático por lo cual mayores estudios deben ser realizados.