Effect of a low rank coal inoculated with coal solubilizing bacteria for the rehabilitation of a saline-sodic soil in field conditions

Inglés. ABSTRACT The aim of this research was to evaluate changes to several chemical, biological and physical properties of a Salidic Calciustolls, in response to enhancement by treatment with low rank coal (LRC) and coal solubilizing bacteria (CSB) -Bacillus mycoides, Microbacterium sp and Acinetobacter baumannii- that release humified organic matter (HOM) through biotransformation of the coal. Under field conditions, 5 m2 plots were treated with the addition of LRC at a dose of 5 kg m2 and an inoculum of CSB in a suspension of 1x108 bacteria mL-1 at a dose of 100 mL m-2. Soil respiration, microbiological activity, lignin peroxidase (LiP), manganese peroxidase (MnP) and laccase (Lac) enzyme activities were quantified. The variables associated with saline-sodic soils - pH, electrical conductivity (EC), sodium adsorption ratio (SAR), exchangeable sodium percentage (ESP), cation exchange capacity (CEC) were measured every two months bulk density (BD) was determined sixth months after the start of the experiment. The LRC application contributed to the decrease of EC, SAR and ESP, but pH levels did not change significantly. Additionally, no significant changes were found in the BD, however the treatment increased the respiration and microbiological activity of soil, stimulated LiP, MnP and Lac enzyme activity, and increased soil CEC. These results suggest the possibility of using the LRC as an HOM source for the rehabilitation of degraded saline soils - a common problem in soils of the Cesar River Valley (Colombia) and in the dry lands of the Colombian Caribbean influenced by open-pit coal mining.

Español; castellano. RESUMEN El objetivo de esta investigación fue evaluar cambios en algunas propiedades químicas, biológicas y físicas, en respuesta mejorada por el tratamiento con carbón de bajo rango (CBR) tipo lignito y bacterias solubilizadoras de carbón (BSC) -Bacillus mycoides, Microbacterium sp y Acinetobacter baumannii- que liberan materia orgánica humificada (MOH) mediante la biotransformación de este carbón. En condiciones de campo, se trataron parcelas de 5 m2 con la adición de CBR a una dosis de 5 kg de CBR m-2 y un inóculo de las BSC en una suspensión de 1x108 bacterias mL-1 en una dosis de 100 mL m-2. Se determinaron la respiración del suelo, la actividad microbiológica, la actividad de las enzimas lignino peroxidasa (LiP), manganeso peroxidasa (MnP) y lacasas (Lac). Las variables asociadas a la salinidad sódica del suelo: pH, la conductividad eléctrica (CE), la razón de absorción de sodio (RAS), el porcentaje de sodio intercambiables (PSI), la capacidad de intercambio catiónico (CIC) se midieron cada dos meses, mientras que la densidad aparente (Da) se determinó seis meses después de haber iniciado el experimento. La aplicación de CBR contribuyó a la disminución de la CE, RAS y PSI, pero los niveles de pH no presentaron cambios significativos. Adicionalmente, no se evidenciaron cambios significativos en la Da, sin embargo el tratamiento logró incrementar la respiración y la actividad microbiológica del suelo, estimuló la actividad de las enzimas LiP, MnP y Lac, y aumento la CIC del suelo. Estos resultados sugieren la posibilidad de utilizar el CBR como fuente de MOH para la rehabilitación de suelos salinos degradados, un problema común en los suelos del Valle del Río Cesar (Colombia) y en las tierras secas del caribe colombiano influenciadas por la minería del carbón a cielo abierto.