ANÁLISIS ESTADÍSTICOS
4. Tabla de Análisis de varianza de experimento con Zinc
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F) Tratamientos 2 0,00478 0,0023902 19,321 3,31e-05 *** Órganos 2 0,005138 0,0025692 20,767 2,11e-05 *** Tratamiento: Órganos 4 0,000687 0,0001718 1,389 0,277 Residuals 18 0,002227 0,0001237 Signif. codes: 0 ‘***’ 0,001 ‘**’ 0,01 ‘*’ 0,05 ‘.’ 0,1 ‘ ’ 1
* Resultados de la tabla de Análisis de varianza:
a. Para los tratamientos: Según la tabla de Análisis de varianza se
obtiene un p-valor de 3,31e-05 (p ˂ 0,05), siendo significativo hasta un nivel de significancia de 0.001 (por ello los 3 asteriscos).
b. Para los órganos: Según la tabla de Análisis de varianza se obtiene
un p-valor de 2,11e-05 (p ˂ 0,05), siendo significativo hasta un nivel de significancia de 0,001 (por ello los 3 asteriscos).
c. Para la interacción: Según la tabla de Análisis de varianza se
obtiene un p-valor de 0,277 (p ≥ 0,05), no siendo significativo.
* Interpretación:
a. Para los tratamientos: Al obtener un p ˂ 0,05 se rechaza hipótesis
nula (H0) y se asume que al menos una media de concentración de
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
zinc es diferente al resto, pero como no sabemos a qué tratamiento corresponde esa media es que se hace el post hoc de Mínima Diferencia Significativa Honesta en el ítem 5.
b. Para los órganos: Como en el caso anterior, al obtener un p ˂ 0,05,
se rechaza hipótesis nula (H0) y se asume que al menos una media
de concentración de zinc es diferente al resto, pero como no sabemos a qué órgano corresponde esa media es que se hace el post hoc de Mínima Diferencia Significativa Honesta en el ítem 6.
c. Para la interacción: Al obtener un p ≥ 0,05, no se puede rechazar
la hipótesis nula (H0) a no haber suficiente evidencia estadística para
hacerlo, por lo cual se admite que no existe efecto de interacción entre los tratamientos aplicados y los órganos de la planta. Es decir el órgano de la planta no amplifica ni minimiza el efecto de los tratamientos aplicados.
5. Mínima Diferencia Significativa Honesta de las medias según Trata mientos
Groups Treatment means
a 100% 0,06899
b 70% 0,04869
b 30% 0,03676
* Interpretación de la tabla de Mínima Diferencia Significativa Honesta:
La tabla presentada es un resumen de la comparación múltiple de
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
medias, en la cual los tratamientos que tienen la misma letra son estadísticamente iguales, por lo tanto los tratamientos de 30 y 70 % son estadísticamente iguales y que a la vez tienen una media de concentración de zinc más baja que el tratamiento de 100%, siendo en este último tratamiento donde se halló mayor concentración de zinc de la planta.
Fig. 11: Se muestra la comparación por grupos de Mínima Diferencia Significativa Honesta de los tratamientos con Zinc.
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
Mínima Diferencia Significativa Honesta de las medias según Órgano de planta
Groups Treatment means
a Hoja 0,06981
b Raíz 0,04809
b Tallo 0,03653
* Interpretación de la tabla de Mínima Diferencia Significativa Honesta:
La tabla presentada es un resumen de la comparación múltiple de medias, en la cual los tratamientos que tienen la misma letra son estadísticamente iguales, por lo tanto la concentración de Zinc hallada en hoja y tallo son estadísticamente iguales y que a la vez tienen una media de concentración de Zinc más baja que la raíz, siendo en este último órgano donde se halló mayor concentración de Zinc en la planta.
Fig. 12: Se muestra la comparación por grupos de Mínima Diferencia
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
Significativa Honesta de los órganos con Zinc.
Fig. 13: Se muestra la interacción de tratamientos con órgano de la planta
* Interpretación de la gráfica de interacción: En la presente gráfica
podemos observar cómo varían la concentración media de Zinc con cada tratamiento. En una gráfica de interacción perfecta podemos observar que las líneas se cruzan en algún punto, mientras que en el caso contrario donde no existe interacción las líneas nunca se cruzan y además son paralelas.Como podemos ver en la gráfica las líneas no se cruzan en ningún punto, Por lo tanto esta gráfica confirma lo hallado en el Análisis de varianza, no existe interacción.
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
Fig. 14: Desviación estándar de los tratamientos con Zinc
Fig. 15: Desviación estándar de los órganos de la planta tratados con Zinc
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
VI. DISCUSIÓN
Al tomar en cuento el estímulo de los metales pesados no nutritivos para las plantas se tiene establecido que las plantas absorben estos metales del suelo donde se encuentran, en distinta concentración, esto depende de la especie vegetal, del contenido o disponibilidad de estos elementos químicos en el suelo, las estrategias frente a la presencia de nutrientes con respecto a su entorno; pues una de ellas se basa en la resistencia a determinados metales con una eficiente exclusión o restringiendo su transporte a la parte aérea, otras de ellas desarrollan mecanismos fisiológicos y bioquímicos para minimizar el efecto de tales metales, controlando su absorción, acumulación y translocación en el tejido vegetal; aunque algunas plantas pueden acumular metales pesados dentro y fuera de sus tejidos, debido a su gran habilidad para adaptarse a las propiedades químicas de su ambiente Levin y Gealt, (1997).
Los resultados obtenidos mediante la espectrofotometría de absorción atómica, como se muestra en la tabla 1, indica que la especie Phyla nodiflora acumula mayor cantidad de mercurio en la hoja pero seguida de
muy cerca por la hoja; conforme aumenta la concentración del tratamiento hace lo mismo la concentración del metal pesado en la planta, esta experiencia es similar al estudio realizado por Lin, y col., (2003) quienes observaron que en Helianthus annuus “girasol” la acumulación de plomo en
sus tejidos aumentó en relación directa con el incremento de la concentración del mimo aplicado en el medio de cultivo, observándose
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
cantidades superiores en raíces que en tallos.
En nuestra experiencia se observa que la planta alcanza un umbral máximo de acumulación de zinc en el tratamiento del 30% de relave minero con una acumulación promedio de 0.0647 manteniéndose ligeramente estable hasta el tratamiento del 70% (Figura 4), esto nos indica que hubo una saturación de zinc en las raíces de Phyla nodiflora, concordante con las
referencias de Chaney y Ryan, (1993) quienes reportaron que la absorción de metales por la planta aumenta al incrementarse la concentración total en suelos; es decir al existir un aumento de metales pesados, hasta que alcanza un valor máximo o umbral, a partir del cual la fisiología de la raíz no responde al estímulo de mayores aplicaciones del elemento químico.
Se observa que durante los 45 días de exposición, la concentración tanto de mercurio y zinc se ha acumulado en los diferentes tratamientos (Figura 5), lo que explica, que el tejido vegetal tiene capacidad para asimilarlo en los diferentes tratamientos, aunque es de suponer que ha sufrido un estado de estrés debido al trasplante, cuyas apreciaciones son concordantes con lo que refiere Abollino, y col., (2002) sobre la toxicidad de los metales que no depende solamente de su concentración total, sino de su disponibilidad y reactividad con otros componentes del sistema, la disponibilidad de los metales en los suelos está estrechamente relacionada con el pH, el tipo de materia orgánica (sustancias húmicas en forma soluble o insoluble) e incluso la temperatura del suelo así mismo la acumulación va en aumento
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
con el paso del tiempo debido a los procesos de mineralización a los que es sometido la planta.
Para la comparación del crecimiento de la planta a través de los 45 días de expuesta a los tratamientos con relave minero se podría interpretar como un estado de estrés, sin embargo, según Clemens, (2006) reporta que la toxicidad provocada por la similitud de los metales con otros elementos esenciales, que los reemplazan en sus funciones interfiriendo con diversas moléculas (especialmente de proteínas, lípidos y nucleótidos) bloqueando sus grupos funcionales, modificando su conformación o simplemente alterando su integridad; aunque las causas involucradas en la toxicidad por metales se destaca el estado de estrés oxidativo que ocurre como consecuencia del desbalance entre la generación de la activación del oxígeno que surge durante su transformación en agua (reducción) y la capacidad de la célula de evitar su acumulación.
La especie Phyla nodiflora podría presentar una tasa de remoción de
mercurio en hoja, dependiendo de su biomasa cosechada y de la concentración de metal en ésta última. En especies comunes no- acumuladoras, el bajo potencial para la bioconcentración de metales es frecuentemente compensado por la producción de una biomasa significativa (Ebbs y col. 1997).
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
La diferencia entre la capacidad acumuladora por cada órgano de Phyla nodiflora como se observa en la fig. 5 se debe a que estas difieren en su
capacidad para acumular metales. Según Kloke y col, (1994), en la mayoría de las plantas, raíces, tallos, hojas, frutos y semillas presentan diferentes niveles de concentración y acumulación de metales pesados. Esto debido a que el factor de translocación describe la relación entre metales pesados en la parte aérea de las plantas respecto a los mismos en raíces. Los factores de translocación mayores a 1 sugieren gran capacidad para transportar metales desde las raíces a los vástagos, explicada en su mayor parte por eficientes sistemas de transporte de metales (Zhao y col. 2002) y, probablemente, por secuestro de metales en las vacuolas de las hojas y en el apoplasto (Lasat y col. 2000).
La especie Phyla nodiflora podría ser una planta hiperacumuladora esto
debido a que los resultados obtenidos mediante la espectrofotometría de absorción atómica arrojaron una mayor acumulación de metal pesado tanto en raíz y hojas en ambos metales (mercurio y zinc) por ende estas se caracterizan por presentar una relación de concentración de metal parte aérea/ concentración de metal raíz, mayor a 1.
En la fig. 4 se observa una gran acumulación de zinc en la raíz con un valor máximo de 0.08003 mg/g, éste es un elemento esencial a las plantas, debido a a que participa en varios procesos metabólicos y es un componente de varias enzimas. El mecanismo mediante el cual el Zn es
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
absorbido por las raíces no ha sido definido con precisión. Sin embargo, el ingreso predominante es como Zn hidratado y Zn+2, aun cuando pueden ser absorbidos como complejos y quelatos orgánicos. En la planta es frecuente que las raíces contengan mucho más Zn que la parte aérea. En condiciones de exceso, el Zn se puede acumular en la canopia.
En la fig. 3 se observa que en la raíz ocurre la mayor acumulación de mercurio, este metal pesado presenta un valor promedio de 0.06466 mg/g, su acumulación en el suelo se encuentra controlada principalmente por la formación de complejos orgánicos y por la precipitación. El Hg se encuentra asociado al Cl-, en presencia de un exceso de Cl- la adsorción de Hg+ en las partículas minerales del suelo y la materia orgánica disminuye debido a la formación de complejos de Hg-Cl altamente estables que son poco adsorbidos.
La adsorción de Hg desde el suelo a las plantas es baja constituyéndose en una barrera para la translocación desde las raíces a las partes aéreas de las plantas (Patra y Sharma, 2000). De esta forma, altas concentraciones de Hg en el suelo producen sólo aumentos moderados en los niveles del metal en las hojas por absorción desde el suelo. Esto demuestra el porqué del valor obtenido por Phyla nodiflora en estos
análisis, el cual fue de 0.047167 mg/g
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
VII.- CONCLUSIONES
De la investigación sobre la acumulación de mercurio y zinc en Phyla nodiflora, se llegó a las siguientes conclusiones:
La especie Phyla nodiflora presentó una acumulación de mercurio y zinc.
El órgano de mayor acumulación de zinc fue la raíz, seguido de la hoja y por último el tallo.
El órgano de mayor acumulación de mercurio fue la hoja, seguida de la raíz y por último el tallo.
BIBLIOTECA
DE CIENCIAS
VIII. RECOMENDACIONES
Esta especie se podría utilizar para la remediación de suelos contaminados por mercurio y zinc.
Continuar con la investigación pero enfocado a la extracción de metales pesados acumulados por esta planta para obtener un beneficio económico adicional.
Apoyar a la investigación de capacidad de acumulación de especies que sean propias de nuestro país, y sobre todo exigir a las entidades mineras a concientizarse y utilizar métodos naturales para el cuidado del medio ambiente.