Fuente: Engormix

Publicado el: 05/11/2014

Autor/es: Marcela Cossoli; Gómez, F.E.; Ojeda, F.N.; Toledo, S.; Natalia Villar Ramirez; María Cándida Iglesias(Cát. de Microbiología Agrícola- Fac. de Ciencias. Agrarias-UNNE); Romagnoli, J.C.J. (Grupo Romagnoli)

INTRODUCCIÓN

La calidad del suelo no es fácil de conceptualizar, ya que la misma se define en función al uso y manejo del medio edáfico que favorece determinadas condiciones (suelos agrícolas, forestales, industriales, urbanos); no obstante, debe de tomar en cuenta el equilibrio medio ambiental y las funciones básicas del suelo: infiltrabilidad, productividad y degradación (Doran et al. 1994). Entre otras, las actividades agropecuarias son las que se encuentran mayormente vinculadas a situaciones de degradación de suelos por diferentes causas; entre las cuales el sobrepastoreo animal, la deforestación y el agotamiento de nutrientes por inadecuadas prácticas agrícolas como un mal uso o ausencia de la rotación de cultivos adquieren mayor significación. Desde el punto de vista biológico, se lo considera al suelo como un organismo viviente ya que alberga una gran cantidad y diversidad de organismos vivos. Estos son los responsables de la actividad biológica del suelo. Así, los parámetros microbiológicos aportan información relativa a la actividad metabólica que se halla en el suelo, pues son muy sensibles a variaciones del medio. Además, mantienen una mayor sostenibilidad frente a procesos no deseables como la contaminación o el mal manejo. Es por ello que los efectos de prácticas agrícolas, como los efectos de los agroquímicos y sistemas de cultivo pueden ser evaluados a partir de las determinaciones de biomasa microbiana, su actividad metabólica y conteo de poblaciones microbianas más importantes de la microflora del suelo. La correcta interpretación de los resultados depende de lo bien que sean interpretados los indicadores con relación a uso de las tierras y objetivos ecológicos.

El objetivo de este trabajo fue evidenciar diferencias que puedan existir en relación a factores incidentes referidos a manejos de sistemas agrícolas, mediante mediciones de actividad biológica y presencia de ciertos microorganimos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para la evaluación, se trabajó con muestras provenientes de un ensayo instalado en la localidad de Monte Buey (Córdoba), cuyo diseño es con estructura factorial de tratamientos, el mismo considera tres factores con dos niveles cada uno:

1) Fertilización: Sin Fertilización (F1) y Máxima Fertilización (F2)

2) Siembra Directa: Siembra directa interrumpida (SD1) y Siembra directa continuada (SD2).

3) Rotación: Rotación estándar (R1) y Rotación Intensiva (R2).

De esta forma con la combinación de estos factores y sus niveles quedaron definidos 8 tratamientos.

En el trabajo se incluyen las determinaciones a partir de un muestreo realizado en Febrero de 2012, destacándose la gran sequía en la región al momento del mismo.

Para evidenciar el efecto de los tratamientos generados en las diferentes parcelas se realizaron una serie de determinaciones.

Al momento del muestreo, en cada parcela, se tomó una cantidad conocida del material vegetal que cubría la superficie, pudiendo determinar de esta forma los Kg.ha-1 de cobertura.

Una vez que las muestras llegaron al laboratorio, se realizó la determinación de la humedad al momento del muestreo, por gravimetría a 40 ºC, hasta peso constante y color uniforme de la muestra, el resultado se expresó en %.

Se midieron diferentes procesos que hacen a la actividad biológica del suelo, para eso se realizaron determinaciones de:

- Actividad respiratoria y actividad amonificante: se midió por retrovaloración la captación de CO2 en solución alcalina para la primera y de NH3 en solución ácida para la segunda, ambas en incubaciones aeróbicas (Ohlinger, 1996; Frioni 2011).

- Actividad celulolítica en placas de suelo: se midió la degradación de microdiscos de celulosa en laboratorio, expresándola en %, a los 7, 14, 21 y 28 días de incubación (Winogradsky,1949, Quant Bermúdez & Bakos, 1984).

- Actividad celulolítica a campo: mediante la utilización de redes con placas de material celulósico “litter bag” que fueron enterradas en las diferentes parcelas y retiradas a los 40 días, se expresó en % de degradación (Van Wesemael, 1993).

Por otro lado se determinó la presencia de grupos microbianos, que llevan adelante diferentes funciones en lo que hace a la relación con las plantas, estos fueron:

- Presencia de fijadores libres: se determinó la aparición de colonias morfotípicas tipo Azotobacter, mediante la técnica ecológica de la placa de suelo moldeado con medio de cultivo sin nitrógeno (Winogradsky, 1949).

- Presencia de micorrizas nativas: se determinó el % de infección micorrícica en raíces de pepino, que se utilizó como planta trampa.

- Presencia de rizobios naturalizados: se cuantificó la nodulación en raíces de soja que se utilizó como planta trampa (Frioni, 2011).

Los datos fueron tabulados y analizados en el programa INFOSTAT (Di Rienzo et al., 2011), mediante ANAVA, con prueba de Tukey (p≤0.05) para la comprobación de medias. Estas comparaciones se realizaron teniendo en cuenta la influencia de cada factor por separado y además se analizaron todas las interacciones posibles entre ellos y su significancia. Por otro lado se realizó un análisis multivariado discriminante para evidenciar las diferencias existentes entre las parcelas analizadas en relación a los factores incidentes.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La Tabla 1 refleja el análisis de varianza realizado en cada una de las variables determinadas, allí se muestran la influencia significativa de cada uno de los factores individualmente y las interacciones significativas que pudieron existir, entre estos.

En relación a la cobertura al momento del muestreo se observó la influencia significativa de los años de siembra directa, siendo un 69 % mayor el tratamiento con más años con respecto a la siembra directa interrumpida, en el caso de fertilidad la diferencia significativa fue a favor del de máxima fertilidad con un 17 % mayor que el de mínima fertilidad. La interacción significativa se dio entre siembra directa y rotación, destacándose la combinación SD2*R2.

Tabla 1. Significancia sobre las variables analizadas, de cada factor estudiado en forma individual, y sus interacciones.

Con respecto a la humedad del suelo, si bien los valores en general fueron bajos (entre 1 y 2,5 %), al analizar se observa que el factor fertilidad y siembra directa afectaron significativamente en forma individual, habiendo mayor contenido en los tratamientos de mayor fertilidad y más años de siembra directa, no así en conjunto, pero sí lo hicieron cuando se evaluó la interacción de ambos factores por separado con rotación, siendo mayores las combinaciones de rotación intensiva con máxima fertilidad por un lado y más años de siembra directa por otro.

En relación a la actividad biológica, en el caso de la respiración medida, se pudo observar que el factor siembra directa fue el que tuvo un efecto significativo, siendo mayor el SD2 aunque no fue significativa la interacción, también fue superior este parámetro cuando se combinó con máxima fertilidad. Coincidiendo con datos obtenidos por Omay et al. (1997), donde también tuvieron mayor mineralización de carbono en situaciones con alta fertilidad y al igual que ellos no encontramos influencia de la rotación en este parámetro

Analizando la actividad celulolítica, determinada en laboratorio, el comportamiento de este parámetro fue cambiando a lo largo de los días de incubación y fue influenciado en forma gradual por diferentes factores, de esta forma tenemos que en la medición de los 7 días influyó significativamente la fertilidad siendo casi 4 veces mayor la situación de mayor fertilidad con respecto a la de menor fertilidad, probablemente influenciado por un mayor contenido nutricional que influyó en el inicio del proceso. Cuando se realizó la medición a los 14 día de incubación, además de la influencia significativa de la fertilidad, también lo fue la interacción con siembra directa, destacándose la combinación F2*SD2. Luego, en la medición de los 21 días, se plantea la misma situación anterior agregándose la interacción significativa, ya de los tres factores, siendo la combinación F2*SD2*R1 la destacada y por último en la medición a los 28 días de incubación, fue solo significativa la interacción de los tres factores.

En relación a este mismo proceso medido en la situación real de campo, se destacó la influencia del factor fertilidad y siembra directa siendo las situaciones de máxima, las destacadas. Esta variable fue una de las pocas donde hubo interacción de fertilidad con rotación, también interactuaron los tres factores significativamente.

En el caso de la medición de actividad amonificante, los análisis de varianza no mostraron diferencias significativas en la influencia de los factores por separado y tampoco en ninguna de las interacciones posibles.

En relación a las determinaciones de presencia de ciertos microorganismos o grupos microbianos se puede observar que en el caso de fijadores libres de nitrógeno, tipo Azotobacter, su presencia significativa, medida como número de colonias, estuvo ligada a la interacción de los tres factores.

La infección micorrícica por parte de hongos nativos del suelo estuvo influenciada por la fertilidad, siendo mayor en las situación de fertilidad mínima, esto coincide con la idea de que a mayor disponibilidad de nutrientes en el suelo, menor puede llegar a ser la formación de micorrizas (Cardoso et al., 2010)

Analizando la nodulación en plantas de sojas por parte de rizobios naturalizados, se pudo observar la influencia significativa de la fertilidad y de siembra directa, al igual que la infección de hongos micorrícicos, la nodulación fue significativamente mayor en la situación de menor fertilidad y en este caso esta situación también se dio en el tratamientos SD1, existió interacción que entre el primer factor y la rotación, siendo mayor la nodulación en la situación F1*R1, esta situación parece lógica teniendo en cuenta la alta fertilidad puede inhibir muchas en ciertos casos la fijación biológica del nitrógeno (Frioni, 2011).

Analizando estos datos en conjunto se observa que predominó la influencia del factor fertilidad en el comportamiento de las diferentes variables, seguido por siembra directa y sin influencia significativa, al menos de la rotación, con respecto a las interacciones, predomino la influencia de fertilidad*rotación y de los tres factores en conjunto.

También se pudo observar que en ninguna variable influyó significativamente en forma individual el factor Rotación.

Se realizó un análisis que incluyó todas estas variables y demostró aún más la capacidad de diferenciar comportamientos según la influencia de estos factores, es así que con un análisis multivariado discriminante, esta situación que surge de ver la tabla de significancias, se reforzó.

En la Figura 1, teniendo en cuenta el factor Fertilidad, claramente se dividen los dos niveles del mismo, de esta forma se puede evidenciar las diferencias entre las parcelas asociadas a este factor.

En la Figura 2, se observa que el factor Siembra Directa también logra exaltar diferencias, cuando se tienen en cuenta todas las variables medidas, los dos niveles de este factor quedan bien diferenciados.

Figura 1. Análisis discriminante teniendo en cuenta el factor Fertilidad

Figura 2. Análisis discriminante teniendo en cuenta el factor Siembra Directa

Cuando este tipo de análisis se hizo teniendo en cuenta el factor Rotación (Figura 3), no se lograron separar de forma tan clara ambos niveles, esta situación refuerza lo que se había observado con respecto a este factor en la Tabla 1.

Figura 3. Análisis discriminante teniendo en cuenta el factor Rotación

CONCLUSIÓN

Teniendo en cuenta todas las variables medidas, que reflejaron la actividad y presencia de los microrganismos, se pudieron evidenciar diferencias que estuvieron asociadas a factores relacionados a prácticas culturales de sistemas agrícolas.

BIBLIOGRAFÍA

Cardoso, EJBN; IM Cardoso; MA Nogueira; CRD Maluche Baretta; A.M. De Paula. 2010. Micorrizas arbusculares na aquisição de nutrientes pelas plantas. E: Micorrizas: 30 anos de pesquisas no Brasil. Siqueira EO; FA de Souza; EJBN Cardoso; S Mui Tsai. Ed. UFLA, 716 p.

Doran, JW; TB Parkin.1994. Defining and assensing soil quality. In: Defining Soil Quality for a Sustainable Environment. SSSA. Special Publication no. 35.

Di Rienzo, JA; F Casanoves; MG Balzarini; L Gonzalez; M Tablada; CW Robledo. InfoStat versión 2011. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. URL http://www.infostat.com.ar

Frioni L., 2011. Microbiología: básica, ambiental y agrícola. 1ª ed. Orientación Grafica Editora. Buenos Aires.

Omay, AB; CW Rice; LD Maddux & WB Gordon. 1997. Changes in soil microbial and chemical properties under long-term crop rotation and fertilization. Soil Sci. Soc. Am. J. 61:1672-1678.

Winogradsky, S. 1949. Microbiologie du sol. Problemes et methodes. Cinqunante ans recherches. Masson Et Cie Editeurs. Boulevard Saint-Germain-Paris, 861 pp.

Quant Bermúdez, F. J.; & Bakos, B. (1984). Empleo de microdiscos de papel de filtro para la evaluación de celulòlisis en placa de tierra. Pub. Técnica, (1).

Van Wesemael, B. 1993. Litter desconposition and nutrient distribution in humus profiles in some mediterranean forest in southern Tuscany. Forest Ecology and Management 57 (1993): 99-114.

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