El impacto de la hidroquinona usada como un modelo de efector redox sobre la desnitrificación potencial, la actividad microbiana y las condiciones redox de un suelo cultivable / Impact of hydroquinone used as a redox effector model on potential denitrification, microbial activity and redox condition of a cultivable soil

In this microcosm study, we analyzed the effect produced by hydroquinone on the expression of soil biological denitrification, in relation to the redox state of the soil, both in terms of intensity factor (Eh′) and capacity factor (amount of oxidized or reduced compounds). The supplementation of an Argiudoll soil with hydroquinone decreased the soil apparent reduction potential (Eh′) and soil dehydrogenase activity (formazan production from tetrazolium chloride reduction; redox capacity factor), the relationship between both factors being highly significative, r = 0.99 (p < 0.001). The bacterial population (measured by colony forming units) increased, and the production of N2O was greater (p < 0.001) at 200 and 400 μg/g dry soil doses. Furthermore, there was an inverse relationship between soil dehydrogenase activity and the number of bacteria (r = −0.82; p < 0.05), increased denitrification activity and changes in the CO2/N2O ratio value. These results suggest that hydroquinone at supplemented doses modified the soil redox state and the functional structure of the microbial population. Acetate supplementation on soil with hydroquinone, to ensure the availability of an energy source for microbial development, confirmed the tendency of the results obtained with the supplementation of hydroquinone alone. The differences observed at increased doses of hydroquinone might be explained by differences on the hydroquinone redox species between treatments.

En este trabajo estudiamos, en condiciones de microcosmos, el efecto que produce la hidroquinona sobre la expresión de la desnitrificación en relación con el estado de óxido-reducción del suelo, en términos de factor de intensidad (Eh′) y de factor de capacidad (cantidad de compuestos oxidados o reducidos). La suplementación de un suelo argiudol con hidroquinona disminuyó el potencial de reducción aparente (Eh′) y la actividad deshidrogenasa (producción de formazán a partir de la reducción de cloruro de tetrazolio; factor de capacidad redox), la relación entre ambos factores fue altamente significativa, r = 0,99 (p < 0,001). La población bacteriana heterotrófica (medida como unidades formadoras de colonias) aumentó y la producción de N2O fue mayor (p < 0,001) con las dosis de 200 y 400 μg/g de suelo seco. Además se observó una relación inversa entre la producción de formazán y el número de bacterias (r = −0,82; p < 0,05), la actividad desnitrificadora aumentó y se produjeron cambios en el valor del cociente CO2/N2O. Estos resultados sugieren que la hidroquinona, en las dosis empleadas, modificó el estado redox del suelo y la estructura funcional de la población microbiana. La suplementación con acetato en el suelo con hidroquinona, a fin de asegurar la disponibilidad de una fuente de energía para el desarrollo bacteriano, confirmó la tendencia de los resultados obtenidos con la suplementación con hidroquinona solamente. Las diferencias observadas con el incremento en la dosis de hidroquinona podrían explicarse por las diferencias sobre las especies redox de la hidroquinona entre los tratamientos.

Behaviour of enzymatic activities and root elongation in Argiudoll soils from the Argentine Humid Pampa treated with biosolids / Comportamiento de actividades enzimáticas y elongación de raíces en suelos Argiudoles de la Pampa Húmeda, Argentina, tratados con biosólidos

The incorporation of biosolids to soil is a strategy aiming at the re-location of these materials in the environment with a useful end: soil fertilization. In this work, the response of two Argiudoll soils (one with more than 100 years of agriculture and the other, a virgin one) to biosolid incorporation was studied under laboratory conditions. To measure this response, soil enzymatic biodescriptors, such as dehydrogenase and urease activities, and tests related to plant physiology (the root elongation test) were employed. The addition of the biosolid to both soils had a stimulating effect though different on each soil according to the added dose. Adjustment of the regression line for dehydrogenase activity with root elongation was positive and statistically significant (p<0.001). Results suggest that biodescriptors employed were suitable for studying the impact of amended biosolids on different soils.

La incorporación de biosólidos al suelo es una estrategia que tiene como objetivo la reubicación de estos materiales en el ambiente con un fin útil, como es la fertilización del suelo. En este trabajo se estudió, en condiciones controladas de laboratorio, la respuesta de dos suelos Argiudoles (uno con más de 100 años de agricultura y otro virgen) frente a la perturbación físico-química y biótica que genera la incorporación de un biosólido. Para medir esta respuesta se emplearon dos biodescriptores edáficos (las actividades deshidrogenasa y ureasa) y un tercero referido a la fisiología vegetal, la prueba de elongación de raíces. La incorporación del biosólido en ambos suelos, en general no deprimió el funcionamiento de las actividades enzimáticas estudiadas; contrariamente, según la dosis aportada tuvo un efecto estimulante, aunque diferente, entre ambos suelos. El ajuste de la recta de regresión de la actividad deshidrogenasa con la elongación de las plántulas fue positivo y altamente significativo, lo que indica la complementaridad de ambos descriptores. Los resultados obtenidos sugieren que los biodescriptores empleados resultaron aptos para estudiar el impacto que produce la incorporación de biosólidos a suelos agrícolas.