ABSTRACT
Resumen El fósforo (P) es un nutriente esencial para el desarrollo de las plantas, desafortunadamente, su disponibilidad en muchos suelos es baja. Consecuentemente, los agricultores aplican altas cantidades de fertilizantes fosfóricos solubles, pero esto es ineficiente y costoso. El uso directo de roca fosfórica (RP) es muy atractivo por su bajo costo; sin embargo, es poco soluble y de baja eficiencia agronómica. Para superar esta limitación, hay un creciente interés en el uso de microorganismos del suelo capaces de disolverla y mejorar su valor como fertilizante. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto que tienen algunos factores sobre la capacidad del hongo Mortierella sp. para disolver RP bajo condiciones in vitro. Estos factores son: (i) tiempo de incubación, (ii) tipo de RP, (iii) concentración inicial de P soluble y (iv) adición de vitaminas y micronutrientes. Despues del periodo de incubación se midió P en solución y pH. Los resultados indican que producto de la biodisolución de RP la más alta concentración de P en solución se alcanzó al día 5. Por otro lado, la biodisolución de RP fue reducida por la adición de vitaminas y micronutrientes y por el incremento en la concentración inicial de P soluble en el medio. Aunque la disolución microbiana fue más efectiva con la RP de Carolina del Norte, las RP del Huila y Santander presentaron un buen nivel de disolución en un periodo de tiempo corto. La bioacidulación mejorara la efectividad agronómica de la RP para su uso directo o a través de un proceso biotecnológico previo.
Abstract Phosphorus (P) is an essential nutrient for plant development, unfortunately, its availability in many soils is low. Consequently, farmers apply high quantities of soluble P fertilizers, but this is an inefficient and costly practice. The direct use of rock phosphate (RP) is a highly attractive option because its low cost, but this material has low solubility and low agronomic efficiency. In order to overcome this limitation, there is a growing interest in the use of soil microorganisms capable of dissolving RP and improving its value as a P fertilizer. The objective of this study was to evaluate the effect of some factors on the effectiveness of the fungus Mortierella sp. to dissolve RP under in vitro conditions. These factors included: (i) incubation time, (ii) type of RP, (iii) initial concentration of soluble P, and (iv) addition of vitamins and micronutrients. After the incubation period, P and pH were measured in solution. The results indicated that as a consequence of the biodissolution of RP, the highest concentration of soluble P in the medium was reached on the day 5th. The biodissolution of RP was reduced by the addition of vitamins and micronutrients and by the increase in the initial concentration of soluble P. Although microbial dissolution was more effective with North Carolina RP, RPs from Huila and Santander showed a good level of dissolution in a short period of time. Bioacidulation will improve the agronomic effectiveness of RP for its direct use or through a previous biotechnological process.
ABSTRACT
Se evaluó el proceso de biooxidación de concentrados de arsenopirita por A. ferrooxidans ATCC 23270, previa adaptación de los microorganismos al mineral y dos tamaños de partícula, pasante malla Tyler 200 (~75μm) y 325 (~45μm). También, se determinó el grado de concentración del mineral mediante DRX y MOLPP/LR, bajo norma ASTM D 2799 de 2009. Los microorganismos fueron adaptados mediante disminución gradual, en etapas sucesivas, de sulfato ferroso y posterior aumento en el contenido de arsenopirita. Finalmente, se llevó a cabo el proceso de biooxidación del mineral sin adición de Fe2+. Después de treinta días de proceso, la disolución de arsénico para la malla Tyler 200 fue de 7550 mgL-1 (18,7%) y para la malla Tyler 325 fue de 2850 mgL-1 (7,1%). Por otra parte, la curva de crecimiento bacteriano mostró que entre los días 6 y 21 de proceso la población bacteriana promedio fue de 1,70x108 cel.mL-1 y de 8,00x107 cel.mL-1 para las mallas Tyler 200 y 325, respectivamente.Por lo tanto, el tamaño de partícula jugó un papel fundamental en la cinética de adaptación de los microorganismos, sugiriendo que a menor tamaño del sustrato empleado mayor dificultad se le presenta al microorganismo para oxidar el mineral.
Arsenopyrite biooxidation process was evaluated with A. ferrooxidans ATCC 23270. The microorganisms were previously adapted to mineral and two different Tyler mesh sizes, 200 (~75μm) and 325 (~45μm). Also, the mineral concentration was made by DRX and MOLPP/LR under ASTM D 2799. The microorganisms were adapted through gradual decreasing of ferrous sulphate in successive state and subsequent arsenopyrite concentration increase. Finally, biooxidation process was carried out without Fe2+. After thirty days of process, Arsenic bioleaching was 7550 mgL-1(18,7%) and 2850 mgL-1 (7,1%) for the 200 and 325 Tyler meshes, respectively.On the other hand, bacterial growth curve showed, between 6 and 21 days of process that the average bacterial population was 1,70x108 cel.mL-1 y de 8,00x107 cel.mL-1 for 200 and 325 Tyler mesh respectively. For this reason, the particle size played an important role in the adaption kinetics of microorganism. The results showed that the microorganism oxide the larger particle size of the mineral easier.