El planeta está contaminado, ¿quien lo descontaminara?, el descontaminador que lo descontamine, buen descontaminador será.

Solución: ¡La lombriz de tierra!

La lombriz y su papel como descontaminadora de suelos

La contaminación del suelo por actividades antropogénicas ha suscitado muchas preocupaciones en la comunidad científica. Existe una necesidad urgente de implementar técnicas fiables y respetuosas con la naturaleza para abordar estas preocupaciones.

La vermiremediacion y la fitorremediación son dos de esas técnicas fiables. La vermiremediacion utiliza las lombrices de tierra para convertir el material orgánico sólido y los desechos en vermicompost, también conocido como humus de lombriz, que actúa como acondicionador del suelo y fertilizante rico en nutrientes.

Los contaminantes de los desechos orgánicos que podrían contaminar el suelo pueden reducirse considerablemente mediante el uso de lombrices de tierra.

El vermicompost producido por las lombrices de tierra aumenta la fertilidad del suelo (física, química y biológicamente). El vermicompost contiene nutrientes como nitrógeno, potasio, fósforo, sodio, magnesio y calcio en una forma que está disponible para las plantas.

El lombricompost se considera cada vez más en la agricultura y la horticultura como una alternativa prometedora a los fertilizantes químicos.

En la fitorremediación, se utilizan plantas y microbios del suelo para reducir al mínimo la cantidad de contaminantes (como los metales pesados) en el medio ambiente.

Las plantas tienen la capacidad de absorber los contaminantes del suelo y de llevar a cabo su desintoxicación mediante diversos mecanismos (fitoacumulación, fitoestabilización, fitofiltración, fitodegradación, fitovolatilización).

Las plantas almacenan estos contaminantes en sus tejidos, de donde pueden ser cosechados o depositados en lugares seguros.

En este estudio se documentaron las diferentes técnicas y su función, con ejemplos comerciales, ventajas y desventajas, etc. de la fitorremediación, y también los efectos del vermicompost en la fertilidad del suelo y las propiedades físico-químicas y biológicas del mismo.

Comencemos con una introducción al problema

El uso excesivo de fertilizantes químicos deteriora las propiedades del suelo (física y químicamente) y también contamina el medio ambiente circundante [estudio].

Según Chaoui y otros [estudio], la lixiviación excesiva de los nutrientes y el estrés de las plantas relacionado con la sal pueden ser causados por el uso excesivo de fertilizantes inorgánicos.

El uso combinado de fertilizantes orgánicos y químicos mantiene el índice de calidad del suelo (ICS) [estudio].

El uso excesivo de fertilizantes químicos sin fertilizantes orgánicos puede deteriorar las propiedades del suelo [1].

Las propiedades físico-químicas de los suelos agrícolas pueden modificarse directamente mediante la aplicación de humus de lombriz, que actúa como acondicionador del suelo, y de fertilizantes ricos en nutrientes [estudio].

La lombricomposta implica una interacción conjunta entre las lombrices y los microorganismos para producir un producto homogéneo, estable y rico en nutrientes llamado humus de lombriz [estudioestudio].

El vermicompost final mejora nutricionalmente en comparación con el compost tradicional [estudioestudio].

El proceso de vermicompostaje aumenta la tasa de mineralización de los sustratos orgánicos y mejora el mayor grado de humificación [estudio].

La fertilidad del suelo puede mejorarse mediante la aplicación de vermicompost a través de factores físicos (aireación, porosidad, retención de agua, densidad aparente), químicos (pH, conductividad eléctrica, contenido de materia orgánica) y biológicos (biomasa microbiana, enzimas, micro y micronutrientes) [estudioestudio].

«El humus de lombriz se considera cada vez más como una alternativa prometedora a los fertilizantes químicos en la agricultura y la horticultura«

El lombricompost es una fuente rica en macro y micronutrientes como el nitrógeno, el potasio, el fósforo, el sodio, el magnesio y el calcio [estudio, estudio] y puede desempeñar un papel importante en la gestión de los nutrientes del suelo.

El uso de humus de lombriz puede mejorar las propiedades fisicoquímicas del suelo, lo que puede potenciar el crecimiento de las plantas [estudio].

La fitorremediación utiliza plantas y microorganismos del suelo para minimizar los efectos tóxicos de los contaminantes en el medio ambiente [estudio, estudio].

Esta técnica se utiliza para eliminar metales tóxicos y otros contaminantes orgánicos. Según Mench y otros [estudio], las plantas cambian la fertilidad del suelo mediante la aplicación de material orgánico.

Este artículo de revisión tiene por objeto documentar los efectos del vermicompost en la fertilidad del suelo, el crecimiento de las plantas y las propiedades fisicoquímicas y biológicas del suelo, así como las diversas técnicas de fitorremediación y su función en la estabilización del suelo.

Vermicompostaje o compostaje con lombrices

En el proceso de vermicompostaje participan las lombrices de tierra que convierten el material orgánico en vermicompost, que actúa como acondicionador del suelo y fertilizante rico en nutrientes.

El lombricompostaje es una tecnología rentable y respetuosa con el medio ambiente que desempeña un papel importante en la reducción al mínimo de la contaminación ambiental.

El vermicompost terminado puede utilizarse para fines agrícolas que den al suelo la máxima actividad microbiana [estudio].

A través de la microestructura, muchos investigadores han logrado transformar diferentes tipos de desechos industriales en fertilizantes ricos en nutrientes [estudioestudio].

Contenido de nutrientes en el humus de lombriz

El humus de lombriz, que se produce a partir de fuentes orgánicas, puede desempeñar un papel importante en la fertilidad del suelo y también en la agricultura orgánica. El vermicompost terminado contiene más macro y micronutrientes que el compost tradicional [estudio].

El vermicompost es granular, con una gran superficie debido a la mineralización y a la actividad de las lombrices de tierra [estudio, estudio]. El contenido de nutrientes del humus de lombriz (producido a partir de estiércol de ganado) y del compost tradicional se muestra a continuación.

nutrientes del humus de lombriz

Fuente: Bhat SA, Singh J, Vig AP

Efecto del vermicompost en la calidad del suelo y en las propiedades físico-químicas y biológicas

El humus de lombriz aumenta la población microbiana del suelo y actúa como una rica fuente de nutrientes. Aumenta la disponibilidad de nutrientes (potasio y nitrógeno) mediante una mejor solubilización del fósforo y la fijación del nitrógeno [estudio].

La aplicación de vermicompost puede mejorar directamente las propiedades fisicoquímicas y biológicas del suelo.

El vermicompost aumenta la porosidad del suelo, la aireación, la capacidad de retención de agua y la infiltración [estudio].

Según Kale y Karmegam [estudio] las lombrices de tierra añaden mucosidades al suelo, lo que mejora la estabilidad del mismo.

La combinación de lombrices de tierra y microbios reduce la densidad de las partículas y el volumen del suelo, lo que aumenta la porosidad y la agregación del suelo [estudio].

«El suelo tratado con humus de lombriz aumenta los macro y micronutrientes»

El suelo tratado con humus de lombriz aumenta los macro y micronutrientes disponibles (N, K, P) y totales (Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Na, Zn) en el suelo [estudio].

El problema de lixiviación de nutrientes en el suelo puede reducirse aplicando vermicompost. Bhattacharjee y otros [estudio] observaron que la lixiviación de nutrientes del suelo se reduce en gran medida con la aplicación de humus de lombriz, que cambia las propiedades físico-químicas del suelo.

El vermicompost también puede utilizarse en suelos ácidos y alcalinos, ya que el pH es casi neutro a alcalino. Según Manivannan et al [estudio], el valor de pH entre 6-7 rangos aumenta la disponibilidad del contenido de nutrientes para las plantas.

Muchos investigadores han observado que el pH del suelo aumenta en los suelos ácidos y disminuye en los suelos alcalinos con la aplicación de humus de lombriz [estudio, estudio].

En el proceso de vermicompostaje, la conductividad eléctrica (CE) del abono final depende de la materia prima utilizada [estudio].

La adición de vermicompost reduce la CE del suelo debido al aumento de la concentración de Ca2+ intercambiable, lo que permite una mayor lixiviación del Na+ intercambiado y reduce la CE del suelo [estudio].

humus de lombriz suelos contaminados

El vermicompost mejora la porosidad del suelo y la tasa de infiltración, lo que aumenta la lixiviación de la sal y disminuye la EC del suelo [estudio].

«El humus de lombriz es ideal para el mejoramiento orgánico del suelo»

El vermicompost con una EC de menos de 4,0 ds m-1 es ideal para el mejoramiento orgánico del suelo [estudio]. La aplicación de vermicompost en el suelo aumenta la materia orgánica y la biomasa de los microbios del suelo [estudio].

Según Atiyeh y otros [estudio], la actividad de la enzima deshidrogenasa en el vermicompost era mayor que en un compost comercial. La aplicación de fertilizantes orgánicos (vermicompost, torta de neem, estiércol y cenizas) y de fertilizantes orgánicos en el suelo aumenta la actividad de las enzimas (deshidrogenasa, fosfatasa ácida y β-glucosidasa [estudio].

El vermicompost aumenta la superficie para las actividades microbianas y la retención de nutrientes [estudio, estudio].

La aplicación de vermicompost aumenta la biomasa de microbios del suelo, lo que incrementa el crecimiento de las plantas y el rendimiento de los frutos [estudio].

Efecto del humus de lombriz en la productividad y el crecimiento de las plantas

Muchos investigadores estudiaron el efecto del vermicompost en la productividad y el crecimiento de las plantas [estudioestudio].

El vermicompost contiene altos niveles de enzimas del suelo y hormonas de crecimiento de las plantas y también retiene los nutrientes en los suelos durante más tiempo sin afectar al medio ambiente [estudio, estudio].

El humus de lombriz puede utilizarse como aditivo del suelo y como medio de envasado de plantas para el crecimiento y desarrollo general de las plantas [estudio].

Según Roy y otros [estudio], el vermicompost aumenta el peso de las raíces y los brotes y la altura de las plantas en comparación con el compost tradicional.

Las lombrices de tierra en el suelo pueden influir en las características físico-químicas del suelo y de otros organismos (nemátodos, colombinos) que viven dentro del suelo [estudio].

lombrices de tierra para descontaminar el suelo

La aplicación de lombricompost acelera el crecimiento de los cultivos y las plantas. El vermicompost contiene enzimas y hormonas que estimulan el crecimiento de las plantas y las hacen libres de patógenos [estudio].

Muchos investigadores han informado de que el humus de lombriz contiene sustancias que estimulan el crecimiento de las plantas y hormonas de crecimiento de las plantas (auxina, citoquininas, sustancias húmicas) producidas por microbios [estudio, estudio].

«Un material excelente de naturaleza homogénea»

Se considera que el vermicompost final es un material excelente de naturaleza homogénea, ya que ha reducido el nivel de contaminantes y contiene más nutrientes durante más tiempo sin afectar al medio ambiente [estudio].

Muchos investigadores [estudioestudio] han informado de que el humus de lombriz producido a partir de estiércol animal, aguas residuales y lodos de la industria del papel contiene mayores cantidades de sustancias húmicas, que desempeñan un papel importante en el crecimiento y la productividad de las plantas.

Por lo tanto, la tecnología de la lombricomposta y la vermicultura es una tecnología económicamente sólida y ambientalmente inocua para la degradación de los desechos orgánicos y puede crear oportunidades de empleo para todos los sectores más débiles de la sociedad.

La India, donde se dispone de una gran cantidad de desechos orgánicos podría producir millones de toneladas de vermicompost y reduciría el uso de fertilizantes químicos tóxicos.

Hidalgo y otros [estudio] observaron que la adición de vermicompost a un medio de cultivo en invernadero (mezcla de arena, corteza de pino y turba) mostraba un aumento significativo de la capacidad de retención de agua y de la porosidad total.

Ferreras y otros [estudio] informaron de que la adición de 20 toneladas ha-1 de vermicompost en dos años consecutivos a un suelo agrícola mejoró significativamente la porosidad y la fertilidad del suelo.

Marinari y otros [estudio] informaron de que el número de macroporos alargados del suelo aumentó significativamente en el campo de maíz después de una sola aplicación de vermicompost equivalente a 200 kg ha-1 de N.

Gopinath y otros [estudio] observaron un aumento del carbono orgánico total y del pH del suelo y una disminución de la densidad aparente del suelo después de la aplicación a una tasa equivalente a 60 kg ha-1 de N de vermicompost en dos períodos vegetativos consecutivos.

El humus de lombriz se considera cada vez más en la agricultura y la horticultura como una alternativa prometedora a los fertilizantes químicos.

El vermicompost no sólo produce un rendimiento con todos los nutrientes, sino que al mismo tiempo aumenta la fertilidad del suelo y la disponibilidad de nutrientes para los cultivos. Por lo tanto, se trata de una tecnología de doble filo que desempeña un papel importante en el desarrollo sostenible.

Limitaciones de la vermicompostación

Aunque la lombricultura y el vermicompostaje ofrece importantes beneficios ambientales, también están sujetas a una serie de limitaciones, como se indica a continuación:

  • Las lombrices de tierra requieren un pH neutro, temperatura mesofílica y un contenido de humedad del 60-70%.
  • Una planta de vermicompostaje es más cara de montar que los montones de abono tradicionales.
  • Las lombrices de tierra deben ser protegidas de la luz directa. La sombra es necesaria para mantener la temperatura de la humedad y la velocidad de degradación más rápida.
  • Las lombrices deben separarse del vermicompost y requieren cierta atención y cuidados adecuados (protección contra otros depredadores, etc).

Contaminación del suelo por metales pesados

Con el comienzo de la industrialización, la vida se ha hecho ciertamente más fácil y las condiciones de vida de los humanos han mejorado considerablemente.

Pero también ha traído consigo el peligro de la contaminación ambiental, que se ha convertido en un grave motivo de preocupación y en una amenaza existencial para la vida en la Tierra.

Entre las diversas formas de contaminación ambiental, la contaminación del suelo por metales pesados es la más peligrosa, ya que afecta a las fuentes de alimentos y, por lo tanto, representa una grave amenaza para la vida en la Tierra.

Los metales pesados son los metales con una masa atómica superior a 20 y son los metales de transición, metaloides, actínidos y lantánidos [estudio].

Dichos metales en los procesos biológicos se dividen en dos clases: Metales pesados esenciales y metales pesados no esenciales.

Los metales pesados que necesitan los organismos para sus procesos fisiológicos son metales esenciales como el cobre (Cu), el cobalto (Co), el hierro (Fe), etc.

Los metales no esenciales no son necesarios para los organismos o a veces son tóxicos incluso en pequeñas cantidades, como el arsénico (As), el cadmio (Cd), el cromo (Cr), el plomo (Pb), etc. [estudio].

«Los elementos esenciales por encima de los niveles máximos permitidos pueden plantear graves riesgos para los organismos»

La principal preocupación con respecto a los metales pesados es su persistencia a largo plazo en el medio ambiente, por ejemplo, 150-5000 años para el Pb, 18 años para el Cd, etc. [estudioestudio].

En vista de esta larga persistencia y de los efectos tóxicos de los metales pesados, su manipulación y eliminación del suelo se hace obligatoria.

Existen diversas técnicas físicas y químicas para la remediación de metales pesados, como la electroforesis, el lavado de suelos, la vitrificación, la fractura neumática, la reducción química, etc. [estudio].

El problema es que estas técnicas tienen un enfoque de «bombear y probar» y «cavar y tirar».

Estas técnicas también tienen costos muy altos, requieren una construcción enorme, perturban la microflora del suelo nativo e incluso producen contaminantes secundarios.

Por lo tanto, existe una necesidad urgente de una técnica rentable, respetuosa con el medio ambiente y sostenible que pueda resolver el problema de la contaminación del suelo por metales pesados.

Recientemente, la «fitorremediación» ha demostrado ser una herramienta muy eficaz para descontaminar los suelos contaminados con metales pesados.

Fitorremediación como método de descontaminación

La fitorremediación es una técnica que consiste en cultivar plantas tolerantes a los metales pesados que tienen el potencial de acumular metal para limpiar el sitio contaminado.

descontaminacion suelos fitorremediacion

Estas plantas pueden absorber, acumular y desintoxicar los contaminantes del sitio a través de sus procesos metabólicos. Se han realizado muchos estudios en todo el mundo sobre la acumulación y la fitorremediación de metales pesados del suelo [estudioestudio.estudioestudio].

Aplicación combinada de vermirremediación y fitorremediación


Aunque tanto la vermirremediación como la fitorremediación son técnicas diferentes y muy eficaces para la descontaminación del suelo, cuando se utilizan en combinación, estas técnicas pueden producir resultados maravillosos.

En diversos entornos contaminados (por ejemplo, vertederos municipales, tierras contaminadas industrialmente, suelos contaminados con productos agroquímicos, etc.) en los que el suelo ya está contaminado por diversos contaminantes, la fitorremediación ofrece una solución sostenible para la extracción de los contaminantes y la recuperación del medio ambiente [estudio, estudio, estudio].

Por otra parte, la vermirremediación ofrece una solución instrumental para la gestión de los desechos que pueden contaminar aún más este medio ambiente.

La vermirremediación también produce productos muy útiles como humus de lombriz solido y humus líquido [estudio, estudio].

Estos productos complementan la fitorremediación al proporcionar una fuente no contaminante de nutrientes para las plantas utilizadas en la fitorremediación.

Aumentarán la tasa de crecimiento de las plantas y por lo tanto su potencial de fitorremediación.

El vermicompost y el humus líquido son también alternativas muy eficientes a los agroquímicos perjudiciales para el medio ambiente que se utilizan en la agricultura.

Por ejemplo, el humus de lombriz sólido y el humus líquido pueden utilizarse en la descontaminación de suelos agrícolas con plantas para mejorar y mantener el acervo de nutrientes del suelo.

Así pues, se pueden obtener resultados fenomenales mediante la aplicación simultánea de ambos compuestos.

Conclusiones

Las crecientes concentraciones de contaminantes (especialmente de metales pesados) en los suelos plantean una grave amenaza para las generaciones futuras.

A fin de satisfacer las necesidades de la población en aumento, se utilizan muchos métodos perjudiciales y peligrosos para el medio ambiente en todas las zonas.

No hay duda de que estos métodos insostenibles han aumentado la capacidad del hombre para extraer más de la naturaleza, pero esto también ha llevado a un deterioro de la naturaleza.

Por consiguiente, existe una necesidad urgente de aplicar técnicas respetuosas con el medio ambiente, como la fitorremediación y la vermirremediación.

La vermirremediación es una técnica muy eficiente de tratamiento y reducción de desechos. Mediante el uso de lombrices de tierra, las sustancias tóxicas de los desechos se reducen significativamente y se descontaminan.

«También nos proporciona fertilizantes orgánicos de calidad, que son muy buenas alternativas a los fertilizantes químicos»

El vermicompost producido durante el proceso es un producto muy nutritivo para las plantas, que aumenta la fertilidad del suelo y también mejora la biomasa microbiana del mismo.

Por otro lado, la fitorremediación nos ofrece una solución verde para los suelos ya contaminados. El uso de plantas hiperacumuladoras para extraer metales de los suelos contaminados es el mejor producto disponible que no daña el medio ambiente.

El uso de plantas para el enriquecimiento de metales a partir de los suelos es un sistema muy eficiente y rentable en comparación con otros métodos de descontaminación.

La eficiencia de estas plantas de acumulación de metales también puede aumentarse mediante diversas herramientas genéticas. Así pues, estas dos técnicas, a saber, la vermirremediación y la fitorremediación, son las mejores herramientas para la gestión de los desechos, la mejora de la fertilidad del suelo y la descontaminación de los lugares ya contaminados.

Es necesario seguir investigando para mejorar y explorar estas técnicas, ya que son la clave del desarrollo sostenible.


Referencias:

Departamento de Ciencias Botánicas y Ambientales, Universidad Guru Nanak Dev, India

PG Departamento de Zoología, Khalsa College Amritsar, India

Departamento de Genética Humana de la Universidad Guru Nanak Dev, India

Autor corresponsal: Adarsh Pal Vig, Departamento de Ciencias Botánicas y Ambientales, Universidad Guru Nanak Dev, Amritsar, Punjab, India

Aquí puedes leer el articulo original (Ingles)

 

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