Effect of hexachlorocyclohexane isomers on some soil microbiological properties

[ES] Se estudió el efecto de la contaminación con altas cantidades de un residuo compuesto de isómeros de 1,2,3,4,5,6-hexaclorociclohexano (HCHs) (10, 50 y 100 g HCHs kg-1 suelo) sobre la densidad en el suelo de microorganismos heterótrofos, algas y cianobacterias fijadoras de N2 , sobre algunos microorganismos implicados en los ciclos de C y N (amonificantes, amilolíticos, y celulolíticos) así como sobre la capacidad de las comunidades microbianas edáficas para degradar varios sustratos carbonados (perfiles fisiológicos de las comunidades microbianas, CCLP). Estas propiedades microbianas se analizaron a las 2 semanas y los 2 y 4 meses de la aplicación del contaminante. También se estudió el efecto de la contaminación con HCHs aplicado a distintas concentraciones y en forma de partículas de distinto tamaño, sobre la respiración del suelo. A corto plazo tras la adición del contaminante al suelo, la densidad de los microorganismos heterótrofos aumentó, la abundancia de algas descendió y la población de cianobacterias no vario significativamente. A los 4 meses de la contaminación el efecto de las concentraciones de contaminante más altas (50 y 100 g HCHs kg-1 suelo) sobre los grupos microbianos mencionados fue negativo. El residuo de HCHs tuvo un efecto sobre la población amonificante similar a la observada en los microorganismos heterótrofos. Las densidades de amilolíticos y celulolíticos no se vieron afectadas o aumentaron, a corto plazo después de la adición de contaminante, aunque, a largo plazo (4 meses tras la contaminación) experimentaron una reducción con las concentraciones más altas de HCHs. A los dos meses de la contaminación, la capacidad de las comunidades microbianas del suelo para degradar sustratos carbonados (CCLP) se vio negativamente afectada por el residuo de HCHs. Cabe resaltar el descenso en la degradación de aminoácidos, que fue especialmente importante en los suelos con 50 y 100 g HCHs kg-1 suelo. El residuo de HCHs también afectó a la respiración del suelo, aunque el efecto dependió de la cantidad y tamaño de partícula del contaminante y de la presencia o ausencia de microorganismos procedentes de un emplazamiento contaminado con HCHs por largo tiempo (adaptados a la contaminación con HCHs). Cuando estuvieron presentes microorganismos adaptados a HCHs y el contaminante se aplicó en forma de partículas 4-10 mm, la respiración del suelo se vio estimulada con concentraciones entre 20 y 100 g HCHs kg-1 suelo e inhibida con concentraciones mayores de 200 g HCHs kg-1 suelo. Al aplicar el residuo de HCHs en forma de partículas < 1mm, el contaminante no estimuló la respiración y la redujo a concentraciones de 100 g HCHs kg-1 suelo o superiores. La adición de HCHs en forma de partículas de 4-10 mm en concentraciones de 100 g HCHs kg-1 suelo o superiores a un suelo con microorganismos no adaptados al contaminante redujo la respiración del suelo y con concentraciones menores no se modificó la cantidad de CO2 desprendida.[EN] The effect of heavy contamination with a residue composed of 1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane isomers (HCHs) (10, 50 and 100 g HCHs kg-1 soil) on the densities of cultivable soil heterotrophs, algae and N2 -fixing cyanobacteria, on soil microorganisms involved in the N and C cycles (ammonifiers, amylolytics and cellulolytics) as well as on the ability of soil microbial communities to degrade several C substrates (community level physiological profiles, CCLP) was studied. These microbial properties were analysed 2 weeks, and 2 and 4 months, after the soil was artificially contaminated. The effect of HCHs residue applied at different concentrations, and in the form of particles of different sizes on soil respiration was studied. The influence of the presence or absence of microorganisms from a long term polluted site on the effect of HCHs on soil respiration was also analysed. In the short term after the addition of the contaminant to the soil, the density of heterotrophs increased, the abundance of algae decreased, while the population of cyanobacteria did not change significantly. Four months after contamination the effect of the highest concentrations of HCHs (50 and 100 g HCHs kg-1 soil) on these microbial groups was negative. The HCH residue had a similar effect on the ammonifying population to that on heterotrophs. The densities of amylolytics and cellulolytics were either not modified, or were stimulated by the contaminant in the short term but, in the longer term (4 months after the contamination), were inhibited by HCHs applied at the highest concentrations. Two months after contamination, the ability of soil microbial communities to degrade C substrates (CCLP) was negatively affected by HCHs. It was noteworthy the decrease in the ability for degrading aminoacids, which was particularly important in the soils with 50 and 100 g HCHs kg-1 soil. HCHs also affected soil respiration but the effect depended on the HCH concentration, particle size of the contaminant, and on the presence or absence of microorganisms from a long term HCH-contaminated site (adapted to HCH contamination). When microorganisms adapted to HCH contamination were present and the contaminant was applied in form of particles of 4-10 mm, the soil respiration was stimulated by HCH at concentrations between 20 and 100 g HCH kg-1 and inhibited with concentrations higher than 200 g HCH kg-1 soil. If the HCHs were applied as particles < 1 mm, soil respiration was not stimulated by the contaminant and decreased with concentrations of 100 g HCH kg-1 or higher. The addition of HCHs in form of particles of 4-10 mm at concentration of 100 g HCH kg-1 or higher to a soil with microorganisms non-adapted to the contaminant reduced soil respiration, while lower concentrations of contaminant did not affect the amount of CO2 evolvedThe research was funded by the Consellería de Medio Ambiente and the Conselleria de Innovacion e Industria of the Xunta de Galicia (PGIDIT03PXIC40001P and INCITE08PXIB200136PR) and by the Ministerio de Ciencia y Tecnología and Ciencia e Innovación (REN2002- 04507-C02-02/ TECNO and CTM2009- 14576-C02-01)Peer reviewe