Pontoscolex corethrurus (Annelida: Oligochaeta) indicador de la calidad del suelo en sitios de Eucalyptus grandis(Myrtacea) con manejo tumba y quema Pontoscolex corethrurus (Annelidae: Oligochaeta) soil quality indicator in Eucalyptus grandis (Myrtacea) sites with slash and burn management
Soil burning has been used in agricultural and forestry systems as a fundamental technique to clean the land and add some nutrients to the soil. In addition, ]]>
Eucalyptus grandis on earthworm population in Huimanquillo, Tabasco, Mexico. Three sites (average area of 1-1.5ha each) with different management conditions were considered for soil and earthworm sampling (two depths and six replicates): without vegetation (SV) and recent slash-burned (38 days), forest crops of five years of production of
E. grandis (Euc), and secondary vegetation of 15 years (Acah). Soil physico-chemical properties (apparent density, humidity, texture, pH, Ntot, OM, P, K, cationic capacity) were also evaluated, and earthworms were collected at the end of the rainy season (august-october 2007). We found that the sites soil is an acrisol acid, with pH 3.0-4.5 in the first 30cm depth. Organic matter content (OM) and total nitrogen (Ntot) in the recently burned sites were significantly lower (6-8% y 0.19-0.22%, respectively) than in sites with vegetation (OM=9-11%; el Ntot=0.27-0.33%). Only one species (P. corethrurus) was found in all ]]>
2 y 36.8g/m2) followed by Acah (138.7ind/m2 y 19.1g/m2 respectively), while the SV treatment showed of about an 80% reduced earthworm populations when compared to other treatments. Even though 15 years have passed over the secondary vegetation (Acah) still some perturbations were observed as the low abundance of the oligochaeta group. We concluded that the ]]>
E. grandis produces negative effects over the abundance and diversity of earthworms and soil nutrient availability.
La presencia de oligoquetos en los ecosistemas puede indicar fertilidad del suelo, ya que ]]>
2 y 36.8g/m2 respectivamente) y Acah (138.7ind/m2 y 19.1g/m2 respectivamente), mientras que en SV sus poblaciones fueron reducidas en un 80%. Se encontró que el sistema Acah sigue presentando rasgos de un sistema perturbado, al no recuperar fácilmente la diversidad de oligoquetos y las concentraciones de nutrientes disponibles en el suelo. ]]>
Palabras claves: Pontoscolex corethrurus, lombrices de tierra, tumba y quema, Eucalyptus grandis, manejo, fertilidad del suelo.
Desde tiempos prehispánicos ]]>
et al. 2002). Por tanto, la biomasa ]]>
et al. ]]>
et al. 2006). Además, un mal manejo del fuego puede provocar erosión, lixiviación de nutrientes y elevar la temperatura del suelo causada por la radiación solar post-quema (Lal 1987). Desde el punto de vista socioeconómico el eucalipto, en específico E. grandis ha demostrado ser un cultivo netamente industrial, sin proporcionar satisfactores o beneficios de una planta multipropósito a nivel local (Kanowski & Savill 1990); su cultivo requiere de grandes inversiones (Turnbull 1990).
En Tabasco, como en otras partes del sureste mexicano se emplea la técnica de tumba y quema en la mayoría de los sistemas forestales, tal es el caso del municipio de Huimanguillo donde se encuentran establecidos monocultivos de especies forestales maderables como: cedro (Cedrela odorata L.), macuilí (Tabebuia rosea ]]>
Gmelina arborea Roxb.) y eucaliptos (Eucalyptus urophylla S.T. Blakede y E. grandis W. Hill ex Maiden) con los cuales se han generado proyectos productivos en el estado y de los que sobresale el cultivo de eucaliptos, que en conjunto fomentan la industria papelera a nivel nacional (Ceccon & Martínez-Ramos 1999, Martínez-Ruíz et al. 2006, Téllez et ]]>
2008). Sin embargo, esta planta puede provocar efectos secundarios en las áreas donde se cultiva, tales como: desecación, acidificación de los suelos, producción de efecto alelopático sobre numerosas especies de flora autóctona, formando una vasta cadena de raíces que absorbe grandes cantidades de agua (Ribeiro et al. 2002).
El manejo del uso ]]>
et al. 2000). Una quema controlada de baja intensidad causa menos pérdidas de nutrientes y cambios en las propiedades físicas del suelo en comparación con los incendios de alta intensidad (Rab 1996, Fernández et al. 2004). Por ejemplo, ]]>
et al. 2002, Knoepp et al. 2004). Asimismo, la transformación de la materia orgánica en el suelo provocada por una quema comienza a partir de los 210ºC, lo que aumenta la concentración de amonio y disminuye las concentración de nitratos (Gimeno-García
et al. 2000). Temperaturas entre 200°-300ºC implica que el 80% de las sustancias orgánicas sean destruidas por destilación (Knoepp et al. 2004, Yang et al. 2005). Mientras que el nitrógeno del suelo es más estable al calor que el carbono, con pérdidas menores hasta los 450ºC (Villar et al. 2004), y donde la mayor concentración del nitrógeno ]]>
et al. 1990, Jaramillo et al. 2003, Korb et al. 2004). El manejo de la quema con fines de preparación del terreno forma del parte de la técnica nómada o transhumante de roza-tumba-quema (Gomez-Pompa 1971), la cual incluye la selección del sitio, el aclareo del bosque mediante el corte de arbustos, y bejucos, el derribo de los árboles y la quema de los residuos secos (Ochoa-Gaona
et al. 2007).
Las lombrices de tierra participan y promueven diversas funciones del suelo al modificar su entorno (Lavelle et al. 1997). Estos organismos promueven la aeración e infiltración del suelo con sus galerías e intervienen en la estructura al producir pequeños o grandes agregados, dando ]]>
et al. 2006, Edwards & Bohlen 1996, Brown et al. 1999, Bouché, 1984). La presencia de oligoquetos en los ecosistemas pueden indicar fertilidad del suelo, ya que estos organismos transportan, mezclan y entierran los residuos vegetales de la superficie al interior del suelo (Lavelle & Spain ]]>
et al. 2007a, Huerta et al. 2007b). Este trabajo tiene como objetivo caracterizar la comunidad de lombrices bajo sitios con diferentes periodos de establecimiento y manejo de plantaciones de Eucalyptus grandis (sin vegetación, con 5 años y 15 años), que han pasado por el proceso de tumba y quema.
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Materiales y Métodos
Área de estudio: Se seleccionaron tres sitios con o sin plantaciones de Eucalyptus grandis con diferentes periodos de permanencia de las plantaciones (7-8 años) y con manejo de tumba y quema. El primer tratamiento es un ]]>
E. grandis (Euc) con más de cinco años de edad. Por último, el tercer tratamiento es un acahual (Acah) con más de 15 años, cuya vegetación surge de un proceso de sucesión ecológica o regeneración natural, en un terreno de uso agrícola-forestal sometido a desmontes y/o quemas, y luego ]]>
Curatella americana y un 10% de árboles de E. grandis. Todos los sitios tenían una extensión variable entre 1-1.5ha y se encuentran ubicados dentro de las áreas de la empresa Forestaciones Operativas Mexicanas (FOMEX) en el municipio de Huimanguillo (17°83’04” N 93º64’88” ]]>
El tipo de clima es cálido húmedo Am(f) presenta abundantes lluvias en verano con cambios térmicos en diciembre-enero, la temperatura media anual es mayor de 26°C, siendo la máxima media mensual en Mayo con 29°C y la precipitación ]]>
et al. 2007, INEGI 2001).
Recolecta de oligoquetos: La recolecta de oligoquetos se ]]>
2, dentro de cada cuadrante se hicieron seis monolitos al azar de 25x25x30cm de profundidad, para un total de 18 monolitos por tratamiento, cada monolito se dividió en dos estratos: 0-10 y 10-30cm de profundidad de acuerdo al método TSBF (Anderson & Ingram 1993). La recolecta de ]]>
Muestreo del suelo: Se tomaron muestras de suelo de cada uno de los estratos de los monolitos de donde ]]>
et al. 1999), textura (Bouyoucos 1962), humedad relativa (Sparks ]]>
2O (relación 1:2; Willard et al. 1974), materia orgánica (MO; Walkley & Black 1934), nitrógeno total (Ntot; SEMARNAT, 2000), fósforo (P; Olsen & Dean 1965), potasio (K; Bigham & Bartels 1996) y capacidad de intercambio catiónico (CIC; Bigham & Bartels 1996).
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Durante el muestreo no se aplicaron fertilizantes. Sin embargo, las áreas que son recién quemadas se dejan reposar durante un mes para posteriormente aplicar fertilizantes al inicio de la plantación, una dosis de 120-180g/planta del fertilizante sólido fosfato diamónico (DAP) 18-46-00 (NPK) y diversos químicos que se utilizan para el control de plagas (3-7L/ha de Roundup y 2-3kg/ha de Simazina) de 15-30 días antes de la plantación (información ]]>
En cada uno de los sitios se calcularon las medias y desviaciones estándar (D.E.) de la biomasa y la densidad de oligoquetos, y de las propiedades físico-químicas del suelo. Asimismo, se analizaron las variables antes mencionadas entre los sitios con pruebas de Kruskall-Wallis (KW) y pruebas
a posteriori de Mann-Whitney (U) con p<0.05. Por último, se aplicaron correlaciones de Spearman entre las propiedades físico-químicas del suelo y abundancia de oligoquetos (StatSoft 2006).
Resultados ]]>
La única especie de oligoqueto encontrada en los tres sitios fue Pontoscolex corethrurus con la mayoría de los individuos en etapa juvenil. El sitio Euc presentó la mayor densidad y biomasa de oligoqueta en los dos estratos (superior media 164ind/m2, dev. estándar 78ind/m2 y 37ind/m2, dev. estándar 21g/m2 e inferior ]]>
2 y 13; 12g/m2 respectivamente). Sin embargo, el sitio SV en el estrato superior presentó significativamente mayor densidad de oligoqueta pero en el estrato inferior el SV no fue significativamente diferente de Euc. La biomasa en el estrato superior fue significativamente menor en SV que en el Euc (Cuadro 1). En caso particular del sitio Acah fue observada una densidad promedio media (139ind/m2). Sin ]]>
P. corethrurus en este ambiente (Cuadro 1).
El suelo predominante en el área fue del tipo Acrisol, con clase textural franco arenoso en los sitios. Sin embargo, el ]]>
Acah-SV=68.50, p=0.003; UEuc-SV=43.00, p=0.000). El mayor contenido de arena se encontró en el estrato inferior del sitio SV (60.1%) en comparación con Acah y Euc (51.9% respectivamente) con ]]>
Acah-SV=86.00, p=0.015; UEuc-SV=60.50, p=0.001), mientras que en el primer estrato solo se evidenció diferencia entre Euc y SV (U=67.50, p=0.003). La humedad en el suelo fue homogénea para todos los sitios en un rango entre 30-40%. Sin embargo, D.A. en el estrato superior fue heterogénea entre los tres sitios significativamente (UAcah-Euc=92.00, p=0.027; UAcah-SV=41.00, p=0.000; UEuc-SV=88.00, p=0.019), mientras que en el estrato inferior el tamaño de los agregados fueron significativamente mayores en el sitio SV ]]>
Cuadro 2).
El pH de los sitios fue fuertemente ácido en los dos estratos del suelo donde la mayor acidez se registró en los sitios con eucalipto respecto al que no tiene (0-10cm: UAcahSV=50.00, p=0.000; UEuc-SV=27.00, p=0.000; 10-30cm: UAcah-SV=46.00, ]]>
Euc-SV=44.50, p=0.000). El contenido de MO en el área fue significativamente mayor en el sitio Acah en ambos estratos con respecto al sitio SV (U=52.00, p=0.000; U=67.00, p<0.002 respectivamente). Se observó que la concentración de Ntot fue significativamente diferente entre los sitios con y sin eucalipto en el estrato superior del suelo (UAcah-Euc=99.00, p=0.046; UAcah-SV=16.00, p=0.000; UEuc-SV=84.00, p=0.014), donde el Acah ]]>
Cuadro 3). En el estrato inferior la concentración de Ntot fue significativamente diferente mayor en Acah con respecto a los sitios Euc (U=45.00, p=0.000) y SV (U=18.50, p=0.000). La concentración de potasio fue muy bajo en los tres sitios (<0.2cmol/kg), sin embargo, los sitios con vegetación presentaron perdidas significativamente mayores de K que el sitio SV en el estrato superior del suelo (UAcah-SV=72.00, p=0.004; UEuc-SV=18.00, ]]>
Acah-Euc=63.00, p=0.002; UAcah-SV=90.00, p=0.023; UEuc-SV=13.00, p=0.000; Cuadro 3). El contenido de fósforo del suelo en el estrato superior presento un valor intermedio de 5.5-11mg kg-1, y en inferior hasta <5.5mg/kg. Por último, el contenido bajo de CIC de 5-15cmol/kg en el estrato inferior del área indica que el tipo de arcilla presente es “caolinita”, el Acah presentó mayor CIC que en el Euc (U= 86.00, p=0.016 y el SV (U=90.00, p=0.023; ]]>
Cuadro 3).
La densidad de oligoquetos en el estrato superior del suelo se correlacionó inversamente con el pH y el K del suelo (r2 de Spearman=-0.40 y -0.43 respectivamente, p<0.05), y positivamente con el Ntot y el limo del suelo (r2 de Spearman=0.29 y 0.28 respectivamente, p<0.05). ]]>
2 de Spearman=-0.34, p<0.05). Por último como era de esperarse la biomasa fresca de oligoquetos en el estrato superior del suelo se relacionó inversamente con el pH y el K (r2 de Spearman=-0.38, p<0.05).
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Discusión
Los Acrisoles son suelos degradados, lixiviados, ácidos y pobres en nutrientes (Aguilera 1989), se caracterizan por presentar una coloración superficial oscura sobre un basamento de color amarillo o rojo, ]]>
+ y Ca2+), los cuales producen un efecto alcalinizante (Gleissman 2002, Jaramillo et al. 2003, ]]>
et al. 2004). Sin embargo, con el paso del tiempo cuando esta se reincorpora en forma de cenizas en el sistema los factores físico-químicos, así como el manejo del nuevo cultivo presentará otra vez cierta tendencia de acidificación de suelos (Certini 2005, Nadel et al. 2007).
Con respecto a los ]]>
et al. (2000) en selvas tropicales.
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La única especie de lombriz encontrada fue Pontoscolex corethrurus de la familia Glososscolecidae, que pertenece a la categoría ecológica de las endógeas mesohúmicas, con origen exótico al ser originaria de la meseta de las Guyanas (Lavelle et al. 1987). Esta especie suele establecerse muy bien en suelos perturbados por los diferentes factores ]]>
et al. (2007a) encontraron que P. corethrurus se estableció en los ]]>
et al. (1996) en suelos de la sabana de Huimanguillo, encontró que esta dominó sobre las otras especies en la mayoría de los sitios de selva, potreros y cultivos de cítricos con diferentes edades, asimismo, en Puerto Rico esta especie fue más abundante en cultivos forestales con respecto a sitios de Acahual donde había mayor diversidad de lombrices (González et al. 1996). Por último, Barros et ]]>
(2003) en pastizales amazónicos abandonados llegaron a estar dominados por esta especie desplazando completamente a otras especies de lombrices.
Los estudios entorno a los oligoquetos ha demostrado que estos macroinvertebrados son excelentes indicadores de la calidad de los suelos (Velásquez et ]]>
2007, Huerta et al. 2009, Brown & Domínguez 2010). Lo que podríamos señalar que el acahual a pesar de ser un sistema en regeneración por su abandono hace más de 15 años por la empresa FORMEX, sigue presentando rasgos de un sistema perturbado de vegetación secundaria y en vías de recuperación, como señalan Fragoso (2001) y Huerta et al. (2006) al estudiar lombrices en acahuales. Estos suelos han podido recuperar parte de su fauna de ]]>
P. corethrurus sea la única especie tolerante al manejo que se realiza en estos cultivos de Eucalyptus ]]>
, como en el caso de los pastizales de Manaus, Brazil, en donde Lavelle et al. (1997) determinaron como P. corethrurus ocupo nichos abandonados por las especies nativas producto de la perturbación de los suelos.
El hecho de que él ]]>
et al. (1994), Huerta et al. (2006) mencionan que en sistemas tropicales las lombrices endógeas son más abundantes en suelos con pH 5-6. En nuestro país, las comunidades de estos vermes son dominadas por ]]>
A pesar del paso del ]]>
et al. 1994) y Sudáfrica (Nadel et al. 2007).
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En conclusión, a pesar de que el uso del fuego es parte de las técnicas utilizadas para eliminar de una manera más fácil los residuos vegetales después de la tala de árboles de eucalipto, en este estudio observamos como los tratamientos Acah, Euc, y SV variaron sus concentraciones en el conjunto de nutrientes del suelo con respecto al paso del tiempo, asimismo los sitios de reciente quema (SV) pierden biomasa y densidad de lombrices, mientras que la diversidad de oligoquetos es afectada con el establecimiento y manejo de las ]]>
Agradecimientos
Los autores agradecemos el financiamiento a Fondos Mixtos Gobierno del Estado de Tabasco-CONACYT ]]>
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1. Departamento de Agroecología, El Colegio de Frontera Sur, unidad Villahermosa. Carr. Villahermosa-Reforma km. 15.5. Ra. Guineo 2da. Secc. 86280. Centro, Tabasco, México; sheirylopez@gmail.com, ehuerta@ecosur.mx, ajarquin@ecosur.mx 2. Universidad Politécnica del Centro, Carr. Federal Villahermosa-Teapa km. 22.5. Tumbulushal, Centro, Tabasco, México. 86290. 3. Wageningen University, LAD group, 6700AA Wageningen, The Netherlands; vgeissen@web.de 4. Departamento de Aprovechamiento de Recursos Acuáticos, El Colegio de Frontera Sur, unidad Villahermosa. Carr. Villahermosa-Reforma km. 15.5. Ra. Guineo 2da. Secc. 86280. Centro, Tabasco, México; mcarranza@ecosur.mx 5. Instituto de Botánica, Facultad de Ciencias. Universidad Austral de Chile, Casilla567-Valdivia; rgodoy@uach.cl
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