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El biochar mitiga los efectos negativos de los microplásticos en el crecimiento de la caña de azúcar al alterar los nutrientes del suelo y la estructura y función de la comunidad microbiana

Autores: Wu, Qihua; Zhou, Wenling; Chen, Diwen; Tian, Jiang; Ao, Junhua

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

El biochar mitiga los efectos negativos de los microplásticos en el crecimiento de la caña de azúcar al alterar los nutrientes del suelo y la estructura y función de la comunidad microbiana


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Contaminación por microplásticos
áreas de caña de azúcar
Biochar
Remediación del suelo
Biomasa
Comunidad microbiana

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La contaminación por microplásticos en las áreas de caña de azúcar de China es severa, y reducir los riesgos ecológicos es crítico. El biochar se ha utilizado ampliamente en la remediación del suelo. Este estudio tiene como objetivo explorar los efectos y mecanismos de los microplásticos combinados con o sin biochar en la biomasa de caña de azúcar y las propiedades bioquímicas del suelo en suelos rojos a través de un experimento en macetas. Los resultados muestran que, en comparación con el control (CK), los tratamientos con microplásticos solos redujeron la biomasa seca de la caña de azúcar, el pH del suelo y los contenidos de nitrógeno (N) y fósforo (P) en un promedio de 8.8%, 2.1%, 1.1% y 2.0%, respectivamente. Curiosamente, los microplásticos combinados con biochar podrían aliviar los efectos negativos de la acumulación de microplásticos en el crecimiento de la caña de azúcar y la calidad del suelo. Hubo diferencias significativas en los índices de diversidad alfa de la comunidad bacteriana y en las composiciones entre los diferentes tratamientos. En comparación con CK, los tratamientos con microplásticos solos disminuyeron notablemente las unidades taxonómicas operativas observadas (OTUs) y los índices de Chao1 y Shannon de las bacterias totales del suelo (bacterias basadas en el gen 16S rRNA) mientras que los aumentaron en las bacterias. Los tratamientos con microplásticos combinados con biochar aumentaron significativamente la abundancia del gen 16S rRNA y los tratamientos con microplásticos solos aumentaron significativamente la abundancia relativa del gen en comparación con CK. Además, en comparación con los microplásticos solos, los tratamientos con microplásticos combinados con biochar aumentaron la abundancia relativa de , , en las bacterias totales del suelo, y y en las bacterias, la mayoría de las cuales pueden inhibir bacterias dañinas y promover el crecimiento de las plantas. Adicionalmente, los diferentes tratamientos también cambiaron la abundancia de genes funcionales microbianos potenciales. En comparación con CK, otros tratamientos aumentaron la abundancia de oxidación aeróbica de amoníaco y desnitrificación, pero disminuyeron la abundancia de respiración de nitratos y respiración de nitrógeno; mientras tanto, estos cuatro genes funcionales involucrados en los procesos de ciclo del N fueron notablemente más altos en los tratamientos con microplásticos combinados con biochar que en los tratamientos con microplásticos solos. En conclusión, los microplásticos combinados con biochar podrían aliviar los efectos negativos de la acumulación de microplásticos en la biomasa de caña de azúcar al alterar los nutrientes del suelo y la estructura y función de la comunidad microbiana.

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