Distribución de elementos traza y nutrientes en la interacción agua-suelo-árbol de nogal (Carya illinoinensis)

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Distribución de elementos traza y nutrientes en la interacción agua-suelo-árbol de nogal (Carya illinoinensis)

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Title: Distribución de elementos traza y nutrientes en la interacción agua-suelo-árbol de nogal (Carya illinoinensis)
Author: Cervantes Trejo, A.
Abstract: La presencia de elementos traza en alimentos es una tarea importante para diversas áreas de la ciencia. Actualmente, en el Estado de Chihuahua la especie Carya illinoinensis, es de gran importancia económica, por el fruto y como recurso maderable. Los objetivos de este trabajo fueron evaluar la traslocación de elementos en un sistema de producción de nogal, incorporando la interacción agua-suelo-árbol mediante: i) determinación de la distribución de nutrientes escenciales y elementos traza mediante coeficientes de distribución (suelo-agua) y factores de transferencia (suelo-árbol), ii) determinación de posibles congeneres químicos, para evaluar las vías de transferencia de elementos traza al árbol de nogal, iii) estimación del riesgo a la salud debido a la ingesta de nuez pecanera, mediante el cálculo del cociente de riesgo de cada elemento analizado en la interacción agua de riego-suelo-árbol de nogal de la especie Carya illinoinensis. La investigación se realizó en 5 huertas nogaleras del municipio de Aldama en el Estado de Chihuahua, México. El muestreo se realizó en octubre de 2015, previo a la cosecha de nuez pecanera. En cada huerta se tomaron muestras de agua de riego, suelo, hojas y nuez de nogal para llevar a cabo el análisis químico y estadístico. Las concentraciones de los elementos traza As, Cr y Pb en agua de riego mostraron valores por encima de los límites de la legislación mexicana. A su vez, en la nuez pecanera se encontraron valores de Cr hasta 10 veces por encima del valor de referencia establecido por la FAO/WHO. Por otra parte, los valores obtenidos de cociente de riesgo en nuez pecanera mostraron un valor de Sb que representa un riesgo potencial a la salud humana. En las muestras de hojas de nogal el As, Cr y Pb mostraron valores más altos que otros estudios reportados en la literatura de elementos tóxicos en plantas. Esto indica una posible tendencia a hiperacumular dichos elementos traza en el nogal. Los valores obtenidos de factor de transferencia de las interacciones agua-suelo-árbol, al compararse con las propiedades químicas, radio iónico y estados de oxidación, mostraron la posible competencia entre congéneres químicos. Así, la planta absorbe Pb+2 en vez de Ca+2, Cr+3 en lugar del P+3 y Cr+3 en vez de Fe+3. Por otra parte, el análisis Cluster indicó una agrupación de las huertas El Edén y Viña Grande (árboles de mayor edad), así como en Laureles y Santa Lucía. Lo anterior se debe a la similitud química del suelo y el agua de las huertas analizadas. Por último, se observó una correlación linealmente positiva en la absorción de As en hojas, con la edad del árbol de nogal. Con lo aquí encontrado, se sugiere a la autoridad mexicana competente establecer una legislación con límites permisibles de elementos traza en frutas y vegetales, que permitan implementar estrategias para minimizar los riesgos a la salud.
Description: The presence of trace elements in food is an important task for different areas of science. Currently, in the State of Chihuahua the species Carya illinoinensis, have great economic importance, for the fruit and as a timber resource. The objectives of this work were to evaluate the translation of elements in a walnut production system, incorporating the water-soil-tree interaction through: i) determination of the distribution of essential nutrients and elements through distribution coefficients (soil-water) ) and transfer factors, ii) comparison with possible chemicals, iii) estimation of the health risk due to pecan nut intake, by calculating the risk quotient of each element analyzed in the interaction Water and soil of the walnut tree of the species Carya illinoinensis. The investigation was carried out in 5 orchards of the city of Aldama in the State of Chihuahua, Mexico. The sampling was made in October 2015, before the harvesting season. In each orchard were sampled irrigation water, soil, leaves and walnut to carry out the chemical and statistical analysis. The concentrations of trace elements, Cr and Pb, in irrigation water were out of the limits defined in the Mexican legislation. In the other hand, in the pecan nut Cr values are found up to 10 times higher than the reference value established by FAO / WHO. Also, the values obtained in pecans have shown a value that represents a potential risk to human health. In samples of walnut leaves the As, Cr and Pb values were higher than other studies reported in the literature of toxic elements in plants. This indicates a possible tendency to accumulate trace elements in the walnut. The values obtained from the transfer factor of the water-soil-tree interactions, when compared with the chemical properties, ionic radio and oxidation state, the possible competition between chemical congeners. Thus, the plant absorbs Pb+2 instead of Ca+2, Cr+3 instead of P+3 and Cr+3 instead of Fe+3. On the other hand, Cluster analysis indicated a grouping of the orchards El Edén and Viña Grande, as well as Los Laureles and Santa Lucía. This is due the chemical similarity of the soil and the irrigation water of the orchards analyzed. Finally, a positive correlation linearly was recorded in the absorption of As in leaves, with the age of the walnut tree. With this results, it was suggested to the Mexican authority, a legislation to establish permissible limits of trace elements in fruits and vegetables, and apply it to strategies to minimize health risks.
URI: http://10.0.0.98/xmlui/handle/1/2075
Date: 2018

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