PDF (Español)
FLIP
HTML (Español (España))
How to Cite
Gómez Reyes, J. A., & Luna Fontalvo, J. A. (2018). Microbial functional groups in soils contaminated with toxaphene in the department of Cesar, Colombia. Luna Azul, (47), 98–113. https://doi.org/10.17151/luaz.2018.47.6
More Citation Formats
Authors
Jorge Alberto Luna Fontalvo
Universidad del Magdalena
Abstract
Toxaphene is an organochlorine pesticide that was used for years in the cultivation of cotton. After its prohibition in the old cellars of Cenalgodon (Caracolicito - Cesar), bad management practices were carried out that generated soil contamination. Due to this problem, and to the well-recognized importance of the functional microbial groups as quality indicators, a soil analysis was performed in contaminated and uncontaminated soils to evaluate the effect of toxaphene on some microbial communities during two climatic periods. Some populations of cultivable microorganisms related to the carbon and nitrogen cycles were evaluated by the method of direct plate count and most probable number using selective culture media. The total counts of the population of bacteria, fungi (Log CFU / g of soil) and microbial functional groups of C and N (Log NMP / g of soil) isolated from the soil contaminated with toxaphene were lower than those recorded for the control soil during the drought and rain periods (p≤0.05). Some groups of microorganisms were correlated positively for both soils indicating their synergistic participation in the cycling of nutrients, which could favor the recovery of contaminated soil and the maintenance of the ecosystem as long as the environmental and the physicochemical conditions of the system are improved.
Keywords:
References
Alexander, M. (1982). Most probable number method for microbial populations. En Black, C.A. (Ed.), Methods of soil analysis (pp. 1467-1472). Madison, USA: American Society of Agronomy.
Andrade, G. (2004). Role of functional groups of microorganisms on the rhizosphere microcosm dynamics. En Varma, A. et al. (Eds.), Plant surface microbiology (pp. 51-69). Berlin, Germany: Springer.
Arbeli, Z. (2009). Biodegradation of persistent organic pollutants (POPs): I. The case of polychlorinated biphenyls (PCB). Acta Biológica Colombiana, 14(1), 55-86.
Avellaneda, L. y Torres, E. (2013). Biodiversidad de grupos funcionales de microorganismos asociados a suelos bajo cultivo de papa, ganadería y páramo en el Parque Nacional Natural de Los Nevados, Colombia. Biota Colombiana, 16(1), 78-87.
Baba, D. et al. (2007). Anaerobic biodegradation of polychlorinated biphenyls by a microbial consortium originated from uncontaminated paddy soil. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 23, 1627-1636.
Bear, M. et al. (1992). Microbial and faunal interactions and effects on litter nitrogen and decomposition in agroecosystems. Ecological Monographs, 62, 569-591.
Beltrán, M. y Lizarazo, L. (2013). Grupos funcionales de microorganismos en suelos de páramo perturbados por incendios forestales. Revista de Ciencias, 17(2), 121-136.
Beltrán-Pineda, M. et al. (2017). Microorganismos funcionales en suelos con y sin revegetalización en el municipio de Villa de Leyva, Boyacá. Colombia Forestal, 20(2), 158-170.
Betancur, B. et al. (2013). Biorremediación de suelo contaminado con pesticidas: caso DDT. Gestión y Ambiente, 16(3), 119-135.
Bezchlebová, J. et al. (2007). Effects of toxaphene on soil organisms. Ecotoxicology and Environmental Safety, 68, 326-334.
Botero, L. et al. (2001). Efecto de la concentración del metil paratión y el extracto de levadura como factores de selección de microorganismos degradadores del pesticida a partir de suelos contaminados. Revista de Ingenierías, 10(19), 13-20.
Bovet, P. (2008). Atlas Medioambiental de Le Monde Diplomatique. París, Francia: Cybermonde.
Celaya, H. y Castellanos, A. (2011). Mineralización de nitrógeno en el suelo de zonas áridas y semiáridas. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
Cerón, L.E. y Aristizábal, F.A. (2012). Dinámica del ciclo del nitrógeno y fósforo en suelos. Revista Colombiana de Biotecnología, 14(1), 285-295.
Di Ciocco, C.A. et al. (2014). Actividad microbiológica de un suelo sometido a distintos usos y su relación con variables físico-químicas. Revista de la Facultad de Ciencias Agrarias, 46(1), 73-85.
Diosma, G. y Balatti, P. (1998). Actividad microbiana y número de nitrificadores y celulolíticos en un suelo cultivado con trigo bajo distintos sistemas de labranza. Revista Facultad de Agronomía, 103(1), 61-68.
Fernández, L. et al. (2006). Manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados. Ciudad de México, México: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales.
Garrido, M. et al. (2010). Efecto de los factores edafoclimáticos y la especie de pasto en la diversidad de bacterias diazotróficas. Pastos y Forrajes, 33(4), 1-7.
Gómez, Y. y Paolini, J. (2006). Actividad microbiana en suelos de sabanas de los Llanos Orientales de Venezuela convertidas en pasturas. Revista de Biología Tropical, 54(2), 273-285.
Hassink, J. (1994). Effect of soil texture on the size of the microbial biomass and on the amount of C and N mineralized per unit of microbial biomass in dutch grassland soils. Soil Biology and Biochemistry, 26, 1573-1581.
IGAC. (1984). Estudio general de suelos de los municipios de Valledupar, Bosconia, El Copey y el Paso. Bogotá, Colombia: IGAC.
IGAC. (2006). Métodos de análisis del laboratorio de suelos. Bogotá, Colombia: IGAC.
IDEAM. (2008). Toma y preservación de muestras y limpieza de material para determinación de plaguicidas. Bogotá, Colombia: IDEAM.
Kucklick, J. and Helm, P. (2006). Advances in the environmental analysis of polychlorinated naphthalenes and toxaphene. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 386, 819-836.
Lacayo, M. et al. (2005). A toxaphene-degrading bacterium related to Enterobacter cloacae, strain D1 isolated from aged contaminated soil in Nicaragua. Systematic and Applied Microbiology, 28, 632-639.
Levanon, D. (1993). Roles fungi and bacteria in the mineralization of the pesticides atrazine, alachlor, malathion and carbofuran in soil. Soil Biology Biochemistry, 25(8), 1097-1105.
Levine, M. (1953). An introduction to laboratory technique in bacteriology. New York, USA: Macmillan Publishers Ltd.
Luna, J., Romero, I. y Gutiérrez, V. (2014). Efecto del plaguicida organofosforado malatión sobre las comunidades microbianas presente en el suelo: un estudio de caso. Hechos Microbiológicos, 5(Supl. 2), 85.
Luna, J. y Vera, S. (2017). Biodegradación de toxafeno por hongos de la pudrición blanca. Suelos Ecuatoriales, 47(1 y 2), 77-82.
Luo, J. et al. (2015). Dehalogenation of persistent halogenated organic compounds: A review of computational studies and quantitative structure-property relationships. Chemosphere, 131, 17-33.
Martínez-Toledo, M. et al. (1998). Effects of the fungicide Captan on some functional groups of soil microflora. Applied Soil Ecology, 7, 245-255.
Mikhnovskaya, A., Kirichenco, T. and Panchenko, V. (1993). Microbiological processes of transformation of organic matter with different cultivation practices of typical cherozem. Eurasian Soil Science, 25, 100-109.
Ministerio de Ambiente. (2007). Inventario nacional de existencias de plaguicidas COP. Proyecto de actividades habilitadoras en el marco del convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes (COP). Bogotá, Colombia: Ministerio de Ambiente.
Ministerio de Ambiente. (2010). Plan nacional de aplicación del convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes COP, en la República de Colombia-PNA. Bogotá, Colombia: Ministerio de Ambiente.
Montaño, M. et al. (2013). Variación espacial y estacional de grupos funcionales de bacterias cultivables del suelo de un bosque tropical seco en México. Revista de Biología Tropical, 61(1), 439-453.
Mora, J. (2006). La actividad microbiana: un indicador integral de la calidad del suelo. Revista Luna Azul, (5-6). Recuperado de http://190.15.17.25/lunazul/downloads/Lunazul5_6_9.pdf.
Mosquera, R. y Peñuela, G. (2009). Biodegradación del malatión utilizando microorganismos nativos de suelos agrícolas. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 22, 189-198.
Oetjen, K. and Horst, K. (1998). Levels of toxaphene indicator compounds in fish meal, fish oil and fish feed. Chemosphere, 37(1), 1-11.
O’Sullivan, G. and Megson, D. (2013). Brief Overview: Discovery, Regulation, Properties, and Fate of POPs. En O’Sullivan, G. and Sandau, C. (Eds.), Environmental Forensics for Persistent Organic Pollutants (pp. 1-20). Amsterdam, Netherlands: Elsevier.
Pilatti, A. et al. (1988). Incidencia del manejo tradicional y conservacionista sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas de un Argiudol del sur de Santa Fe. Ciencia del Suelo, 6, 19-29.
Ramani, V. (2011). Effect of pesticides on phosphate solubilization by Bacillus sphaericus and Pseudomonas cepacia. Pesticide Biochemistry and Physiology, 99(3), 232-236.
Saleh, M. (1991). Toxaphene: Chemistry, biochemistry, toxicity and environmental fate. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 118, 1-85.
Sánchez, J. y Sanabria, J. (2009). Metabolismos microbianos involucrados en procesos avanzados para la remoción de nitrógeno, una revisión prospectiva. Revista Colombiana de Biotecnología, 9(1), 114-124.
Sivila de Cary, R. y Angulo, W. (2006). Efecto del descanso agrícola sobre la microbiota del suelo (Patarani-Altiplano Central boliviano). Ecología en Bolivia, 41(3), 103-115.
Suyama, K. et al. (1993). A plate count method for aerobic cellulose decomposers in soil by Congo red staining. Soil Science and Plant Nutrition, 39(2), 361-365.
Tiedje, J. (1982). Denitrifiers. En Weaver, R., Angle, J. and Bottomley, P. (Eds.), Methods of soil analysis, Part 2. Microbiological and biochemical properties. Madison, USA: Soil Science Society of America.
Torres, M. y Lizarazo, L. (2006). Evaluación de grupos funcionales del ciclo del C, N y P y actividad de la fosfatasa ácida en dos suelos agrícolas del departamento de Boyacá. Agronomía Colombiana, 24(2), 317-325.
Torres, D. et al. (2009). Efecto de los insecticidas Methyl-Parathion, Carbofuran y Lamdacyhalotrina sobre la actividad biológica del suelo. Revista Unellez de Ciencia y Tecnología, 27(1), 18-31.
Universidad Nacional. (2010). Análisis de riesgo del sitio contaminado antiguas bodegas de la central algodonera en liquidación (Cenalgodón) en el corregimiento de Caracolicito, municipio del Copey (Cesar). Bogotá, Colombia: Universidad Nacional.
Vallack, H. et al. (1998). Controlling persistent organic pollutants-what next? Environmental Toxicology and Pharmacology, 6(3), 143-175.
Vetter, W. and Oehme, M. (2000). Toxaphene. Analysis and Environmental Fate of Congeners. The Handbook of Environmental Chemistry, 3, 237-287.
Viteri-Flórez, P.A. et al. (2016). Capacidad y diversidad de bacterias celulolíticas aisladas de tres hábitats tropicales en Boyacá, Colombia. Acta Agronómica, 65(4), 362-367.
Weber, R. et al. (2011). Persistent organic pollutants and landfills - a review of past experiences and future challenges. Waste Management & Research, 29(1), 107-121.
Wollum, A.G. (1982). Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties, Agronomy Monograph 9.2, 1982. Madison, USA: American Society of Agronomy.
Xua, W. et al. (2013). Analytical chemistry of the persistent organic pollutants identified in the Stockholm Convention: A review. Analytica Chimica Acta, 790, 1-13.
Yeomans, J. and Bremner, J. (1985). Denitrification in soil: Effect of herbicides. Soil Biology and Biochemistry, 17, 447-452.
Zamora, A., Ramos, J. y Arias, M. (2012). Efecto de la contaminación por hidrocarburos sobre algunas propiedades químicas y microbiológicas de un suelo de sabana. BIOAGRO, 24(1), 5-12.
Andrade, G. (2004). Role of functional groups of microorganisms on the rhizosphere microcosm dynamics. En Varma, A. et al. (Eds.), Plant surface microbiology (pp. 51-69). Berlin, Germany: Springer.
Arbeli, Z. (2009). Biodegradation of persistent organic pollutants (POPs): I. The case of polychlorinated biphenyls (PCB). Acta Biológica Colombiana, 14(1), 55-86.
Avellaneda, L. y Torres, E. (2013). Biodiversidad de grupos funcionales de microorganismos asociados a suelos bajo cultivo de papa, ganadería y páramo en el Parque Nacional Natural de Los Nevados, Colombia. Biota Colombiana, 16(1), 78-87.
Baba, D. et al. (2007). Anaerobic biodegradation of polychlorinated biphenyls by a microbial consortium originated from uncontaminated paddy soil. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 23, 1627-1636.
Bear, M. et al. (1992). Microbial and faunal interactions and effects on litter nitrogen and decomposition in agroecosystems. Ecological Monographs, 62, 569-591.
Beltrán, M. y Lizarazo, L. (2013). Grupos funcionales de microorganismos en suelos de páramo perturbados por incendios forestales. Revista de Ciencias, 17(2), 121-136.
Beltrán-Pineda, M. et al. (2017). Microorganismos funcionales en suelos con y sin revegetalización en el municipio de Villa de Leyva, Boyacá. Colombia Forestal, 20(2), 158-170.
Betancur, B. et al. (2013). Biorremediación de suelo contaminado con pesticidas: caso DDT. Gestión y Ambiente, 16(3), 119-135.
Bezchlebová, J. et al. (2007). Effects of toxaphene on soil organisms. Ecotoxicology and Environmental Safety, 68, 326-334.
Botero, L. et al. (2001). Efecto de la concentración del metil paratión y el extracto de levadura como factores de selección de microorganismos degradadores del pesticida a partir de suelos contaminados. Revista de Ingenierías, 10(19), 13-20.
Bovet, P. (2008). Atlas Medioambiental de Le Monde Diplomatique. París, Francia: Cybermonde.
Celaya, H. y Castellanos, A. (2011). Mineralización de nitrógeno en el suelo de zonas áridas y semiáridas. Terra Latinoamericana, 29(3), 343-356.
Cerón, L.E. y Aristizábal, F.A. (2012). Dinámica del ciclo del nitrógeno y fósforo en suelos. Revista Colombiana de Biotecnología, 14(1), 285-295.
Di Ciocco, C.A. et al. (2014). Actividad microbiológica de un suelo sometido a distintos usos y su relación con variables físico-químicas. Revista de la Facultad de Ciencias Agrarias, 46(1), 73-85.
Diosma, G. y Balatti, P. (1998). Actividad microbiana y número de nitrificadores y celulolíticos en un suelo cultivado con trigo bajo distintos sistemas de labranza. Revista Facultad de Agronomía, 103(1), 61-68.
Fernández, L. et al. (2006). Manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados. Ciudad de México, México: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales.
Garrido, M. et al. (2010). Efecto de los factores edafoclimáticos y la especie de pasto en la diversidad de bacterias diazotróficas. Pastos y Forrajes, 33(4), 1-7.
Gómez, Y. y Paolini, J. (2006). Actividad microbiana en suelos de sabanas de los Llanos Orientales de Venezuela convertidas en pasturas. Revista de Biología Tropical, 54(2), 273-285.
Hassink, J. (1994). Effect of soil texture on the size of the microbial biomass and on the amount of C and N mineralized per unit of microbial biomass in dutch grassland soils. Soil Biology and Biochemistry, 26, 1573-1581.
IGAC. (1984). Estudio general de suelos de los municipios de Valledupar, Bosconia, El Copey y el Paso. Bogotá, Colombia: IGAC.
IGAC. (2006). Métodos de análisis del laboratorio de suelos. Bogotá, Colombia: IGAC.
IDEAM. (2008). Toma y preservación de muestras y limpieza de material para determinación de plaguicidas. Bogotá, Colombia: IDEAM.
Kucklick, J. and Helm, P. (2006). Advances in the environmental analysis of polychlorinated naphthalenes and toxaphene. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 386, 819-836.
Lacayo, M. et al. (2005). A toxaphene-degrading bacterium related to Enterobacter cloacae, strain D1 isolated from aged contaminated soil in Nicaragua. Systematic and Applied Microbiology, 28, 632-639.
Levanon, D. (1993). Roles fungi and bacteria in the mineralization of the pesticides atrazine, alachlor, malathion and carbofuran in soil. Soil Biology Biochemistry, 25(8), 1097-1105.
Levine, M. (1953). An introduction to laboratory technique in bacteriology. New York, USA: Macmillan Publishers Ltd.
Luna, J., Romero, I. y Gutiérrez, V. (2014). Efecto del plaguicida organofosforado malatión sobre las comunidades microbianas presente en el suelo: un estudio de caso. Hechos Microbiológicos, 5(Supl. 2), 85.
Luna, J. y Vera, S. (2017). Biodegradación de toxafeno por hongos de la pudrición blanca. Suelos Ecuatoriales, 47(1 y 2), 77-82.
Luo, J. et al. (2015). Dehalogenation of persistent halogenated organic compounds: A review of computational studies and quantitative structure-property relationships. Chemosphere, 131, 17-33.
Martínez-Toledo, M. et al. (1998). Effects of the fungicide Captan on some functional groups of soil microflora. Applied Soil Ecology, 7, 245-255.
Mikhnovskaya, A., Kirichenco, T. and Panchenko, V. (1993). Microbiological processes of transformation of organic matter with different cultivation practices of typical cherozem. Eurasian Soil Science, 25, 100-109.
Ministerio de Ambiente. (2007). Inventario nacional de existencias de plaguicidas COP. Proyecto de actividades habilitadoras en el marco del convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes (COP). Bogotá, Colombia: Ministerio de Ambiente.
Ministerio de Ambiente. (2010). Plan nacional de aplicación del convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes COP, en la República de Colombia-PNA. Bogotá, Colombia: Ministerio de Ambiente.
Montaño, M. et al. (2013). Variación espacial y estacional de grupos funcionales de bacterias cultivables del suelo de un bosque tropical seco en México. Revista de Biología Tropical, 61(1), 439-453.
Mora, J. (2006). La actividad microbiana: un indicador integral de la calidad del suelo. Revista Luna Azul, (5-6). Recuperado de http://190.15.17.25/lunazul/downloads/Lunazul5_6_9.pdf.
Mosquera, R. y Peñuela, G. (2009). Biodegradación del malatión utilizando microorganismos nativos de suelos agrícolas. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 22, 189-198.
Oetjen, K. and Horst, K. (1998). Levels of toxaphene indicator compounds in fish meal, fish oil and fish feed. Chemosphere, 37(1), 1-11.
O’Sullivan, G. and Megson, D. (2013). Brief Overview: Discovery, Regulation, Properties, and Fate of POPs. En O’Sullivan, G. and Sandau, C. (Eds.), Environmental Forensics for Persistent Organic Pollutants (pp. 1-20). Amsterdam, Netherlands: Elsevier.
Pilatti, A. et al. (1988). Incidencia del manejo tradicional y conservacionista sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas de un Argiudol del sur de Santa Fe. Ciencia del Suelo, 6, 19-29.
Ramani, V. (2011). Effect of pesticides on phosphate solubilization by Bacillus sphaericus and Pseudomonas cepacia. Pesticide Biochemistry and Physiology, 99(3), 232-236.
Saleh, M. (1991). Toxaphene: Chemistry, biochemistry, toxicity and environmental fate. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 118, 1-85.
Sánchez, J. y Sanabria, J. (2009). Metabolismos microbianos involucrados en procesos avanzados para la remoción de nitrógeno, una revisión prospectiva. Revista Colombiana de Biotecnología, 9(1), 114-124.
Sivila de Cary, R. y Angulo, W. (2006). Efecto del descanso agrícola sobre la microbiota del suelo (Patarani-Altiplano Central boliviano). Ecología en Bolivia, 41(3), 103-115.
Suyama, K. et al. (1993). A plate count method for aerobic cellulose decomposers in soil by Congo red staining. Soil Science and Plant Nutrition, 39(2), 361-365.
Tiedje, J. (1982). Denitrifiers. En Weaver, R., Angle, J. and Bottomley, P. (Eds.), Methods of soil analysis, Part 2. Microbiological and biochemical properties. Madison, USA: Soil Science Society of America.
Torres, M. y Lizarazo, L. (2006). Evaluación de grupos funcionales del ciclo del C, N y P y actividad de la fosfatasa ácida en dos suelos agrícolas del departamento de Boyacá. Agronomía Colombiana, 24(2), 317-325.
Torres, D. et al. (2009). Efecto de los insecticidas Methyl-Parathion, Carbofuran y Lamdacyhalotrina sobre la actividad biológica del suelo. Revista Unellez de Ciencia y Tecnología, 27(1), 18-31.
Universidad Nacional. (2010). Análisis de riesgo del sitio contaminado antiguas bodegas de la central algodonera en liquidación (Cenalgodón) en el corregimiento de Caracolicito, municipio del Copey (Cesar). Bogotá, Colombia: Universidad Nacional.
Vallack, H. et al. (1998). Controlling persistent organic pollutants-what next? Environmental Toxicology and Pharmacology, 6(3), 143-175.
Vetter, W. and Oehme, M. (2000). Toxaphene. Analysis and Environmental Fate of Congeners. The Handbook of Environmental Chemistry, 3, 237-287.
Viteri-Flórez, P.A. et al. (2016). Capacidad y diversidad de bacterias celulolíticas aisladas de tres hábitats tropicales en Boyacá, Colombia. Acta Agronómica, 65(4), 362-367.
Weber, R. et al. (2011). Persistent organic pollutants and landfills - a review of past experiences and future challenges. Waste Management & Research, 29(1), 107-121.
Wollum, A.G. (1982). Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties, Agronomy Monograph 9.2, 1982. Madison, USA: American Society of Agronomy.
Xua, W. et al. (2013). Analytical chemistry of the persistent organic pollutants identified in the Stockholm Convention: A review. Analytica Chimica Acta, 790, 1-13.
Yeomans, J. and Bremner, J. (1985). Denitrification in soil: Effect of herbicides. Soil Biology and Biochemistry, 17, 447-452.
Zamora, A., Ramos, J. y Arias, M. (2012). Efecto de la contaminación por hidrocarburos sobre algunas propiedades químicas y microbiológicas de un suelo de sabana. BIOAGRO, 24(1), 5-12.
Downloads
Download data is not yet available.
