Doctorado en Ciencias con mención en Física

"Evaluación del impacto de los residuos de Ciprofloxacino y Tetraciclina en el agua de riego sobre el ciclo del carbono y del nitrógeno en cultivos de arroz ante el cambio climático" Los suelos agrícolas desempeñan un rol fundamental en el equilibrio climático global, actuando como importantes depósitos de carbono al retener cantidades superiores a las almacenadas en la atmósfera y la biomasa combinadas. Este proceso depende en gran medida de la actividad de diversos microorganismos, como bacterias de los grupos Actinobacteria, Proteobacteria y Rhizobium, que participan activamente en los ciclos biogeoquímicos del carbono y el nitrógeno. Sin embargo, las prácticas agrícolas modernas, como el uso intensivo de fertilizantes, pesticidas, agua tratada y residuos ganaderos han introducido contaminantes químicos y farmacéuticos en los suelos. Esto provoca cambios en sus características fisicoquímicas, como el pH y la humedad, dificultando la absorción de nutrientes vitales para los cultivos. Estas alteraciones impactan negativamente la diversidad microbiana, lo que compromete procesos esenciales como la transformación del nitrógeno y la regulación de gases, generando un aumento en las emisiones de óxido nitroso (N2O) y metano (CH4), dos potentes gases de efecto invernadero. Por ejemplo, el Ciprofloxacino, al inhibir las bacterias nitrificantes y favorecer las desnitrificantes, intensifica la liberación de N2O. Además, la pérdida de eficiencia de la urea, principal fuente de nitrógeno en la agricultura contribuye a la reducción de la capacidad de los suelos para almacenar carbono. En este contexto, se sugiere que la presencia de residuos farmacéuticos en las prácticas agrícolas podría estar afectando la sostenibilidad y productividad de los cultivos, especialmente en sistemas como los arrozales. Debido a ello, se evaluará si la presencia de residuos de Ciprofloxacino y Tetraciclina en el agua de riego afecta de manera negativa la fijación de carbono en la biomasa aérea, radicular y en el suelo del cultivo de arroz, así como su posible impacto en la efectividad de la urea dentro de este sistema agrícola. Para ello se tomarán muestras de suelo superficial (0-30 cm), tamizadas a 2 mm. Las plántulas de arroz serán desinfectadas con hipoclorito de sodio y cultivadas en baldes de 20 L con suelo, recibiendo riego de 4-8 L, 2-3 veces por semana. Se aplicarán soluciones de Ciprofloxacino y Tetraciclina en concentraciones de 20, 100 y 200 ng L?¹, además de un control con agua destilada. La fertilización nitrogenada será de 200 unidades por hectárea. A los 60-80 días, se cosecharán y analizarán tallos, raíces y hojas. Se evaluará carbono total, biomasa, clorofila y nitrógeno con equipos especializados como UHPLC, SPAD, ThermoQuest-Finnigan Delta Plus y Thermo Scientific™ MAS™ 200R. Nitrato y amonio en el agua serán medidos con un multiparámetro HANNA. Asimismo, se espera que la presencia de CIP y TC en el agua de riego genere cambios en la fijación de carbono y nitrógeno, disminuya la biomasa del cultivo y altere la eficiencia de la urea. También se prevé una modificación en la absorción de nitrógeno y la actividad fotosintética. Los hallazgos de esta investigación proporcionarán evidencia científica clave para evaluar los efectos de los residuos farmacéuticos en los ecosistemas agrícolas. Esto contribuirá a la formulación de estrategias para mitigar la contaminación del suelo y mejorar la sostenibilidad de la producción de arroz. El estudio ayudará a agricultores y expertos a promover prácticas sostenibles, evaluando el impacto de contaminantes en la fertilidad del suelo y arroz.

CAMPOS QUIRÓZ ,CLARA NELY