ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Evolución de la biota del suelo en un sistema de manejo rotacional racional intensivo
Saray Sánchez, Milagros Milera, J. Suárez y O. Alonso
Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey" Matanzas, Cuba
RESUMEN
En un pastizal de Andropogon gayanus CIAT-621 sometido a un sistema de manejo rotacional racional intensivo, con carga promedio instantánea y global altas (212 y 3,7 UGM/ha, respectivamente), se efectuó un estudio con el fin de determinar la evolución de la biota en un suelo Ferralítico Rojo durante 4 años en los que no se aplicó riego ni agrotóxicos que pudieran contaminar y perjudicar la vida del suelo. Para ello se realizaron dos muestreos: el primero en la primavera de 1991 y el segundo en la primavera de 1995, en cuatro cuartones al azar dentro del sistema, donde se excavaron tres calicatas y se cuantificaron los individuos presentes en la hojarasca y a tres profundidades de suelo (0-10, 10-20 y 20-30 cm). Bajo las condiciones de manejo imperantes hubo un aumento gradual de la biota edáfica; se encontró el mayor número de individuos en el año 1995 (346) en comparación con 1991 (194), además de comprobarse que la mayor cantidad se hallaba en el área próxima a la superficie (0-20 cm) y en la hojarasca; dentro de ellos los más representados fueron los coleópteros, los oligoquetos y los diplópodos, que agruparon el 74,8 % del total.
Palabras claves: Biota, Andropogon gayanus, fertilidad del suelo.
ABSTRACT
A grassland of Andropogon gayanus CIAT-621 exposed to an intensive rational rotational management system with high mean instantaneous and global stocking rates (212 and 3,7 AU/ha, respectively) was studied to evaluate the soil biota evolution on a Red Ferralitic soil without applications of irrigation or soil-life contaminant agrotoxicals. Samples were taken from four randomized paddocks within the system in the spring of 1991 and again in the spring of 1995, digging three trial pits at different soil depths (0-10, 10-20 and 20-30 cm) and individuals present in there and in the litter were quantified. A gradual increase of the edaphic biota was found under the ruling conditions of management (346 individuals in 1995, the higher as compared with the 194 found in 1991) and also it was confirmed that the higher amount was in the area close to the soil surface (0-20 cm) and in the litter. The coleoptera, oligochaetas and diplopodes, which account for 74,8 % of the total individuals found all together, were represented the most.
Additional index words: Biota, Andropogon gayanus, soil fertility.
INTRODUCCIÓN
La humanidad ha
tenido que luchar a lo largo de su historia por asegurar a todos los individuos
un nivel adecuado de alimentación; por lo tanto, para hacer frente a
la creciente demanda generada por la expansión demo-gráfica, es
indispensable estudiar sistemas de producción sostenibles que permitan
satisfacer las necesidades vitales de la población sin comprometer el
equilibrio ecológico de los recursos renovables y el uso racional de
nos no renovables.
El desarrollo sostenible
se basa en el aprovechamiento máximo del reciclado de los nutrientes
y la potenciación de la actividad biológica del suelo, debido
al papel que esta desempeña al facilitar los procesos de descomposición
y reciclaje de nutrientes (Lavelle, Dangerfield, Fragoso, Eschenbrenner, López-Hernández,
Phashanasi y Brussaard, 1994), además de contribuir a disminuir la contaminación
que provoca la acumulación de bostas en los pastos al enterrar rápidamente
los excrementos, según plantearon Lobo y Veiga (1990).
Sin embargo, durante
años la actividad benéfica de los organismos que habitan el suelo
se ha visto drásticamente afectada por la acumulación de ciertas
sustancias tóxicas que inducen al envenenamiento de la fauna presente
(Febles, Riverol y Treto, 1995) y por la aplicación indiscriminada de
numerosos plaguicidas sistémicos, los cuales inciden en el comportamiento
de algunas especies, entre ellas las lombrices, que son las responsables, en
gran medida, de la descomposición inicial del follaje muerto (Nivia,
1994).
Tomando como premisa la situación anterior, el objetivo del presente trabajo fue determinar los cambios de la biota edáfica en un pastizal sometido a un manejo intensivo sin la aplicación de agrotóxicos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Suelo y clima. La evaluación se realizó en la EEPF "Indio Hatuey",
en un suelo Ferralítico Rojo (Academia de Ciencias de Cuba, 1979) de
mediana fertilidad, con pH entre 6,3-6,7 y topografía llana.
Las características climáticas del período se muestran en la tabla 1.
En el área
establecida de A. gayanus cv. CIAT-621 el manejo del pasto fue flexible y la
rotación se efectuó sin un orden pre-establecido, seleccionando
el cuartón en estado óptimo para ser pastado. La carga instantánea
y global promedio empleada fue alta (212 y 3,7 UGM/ha, respectivamente). Los
animales utilizados fueron vacas mestizas del cruce Holstein x Cebú que
permanecían durante 16 horas en el pastoreo cuando la disponibilidad
lo permitía.
Se efectuó
una medición inicial en 1991, año en que comenzó a funcionar
el sistema, y otra final en 1995. Para ello se seleccionaron al azar cuatro
cuartones de 900 m2 dentro del sistema y mediante el método
de la diagonal se tomaron tres muestras en cada cuartón para un total
de 12 en cada año.
La extracción
de las muestras se realizó manualmente, utilizando un marco de 25 x 25
cm para delimitar el área a muestrear. Inicialmente se colectó
la hojarasca presente en la misma, se colocó sobre una manta de polietileno
negro y se procedió a la separación de los individuos. Posteriormente
se excavó a diferentes profundidades (0-10, 10-20 y 20-30 cm) y se llevó
a cabo la colecta de los organismos siguiendo el procedimiento utilizado en
la hojarasca.
Se siguió
el criterio de Swift et al. (citados por Hendrix, Crossley, Blair y Coleman,
1990) para la colecta, tomando individuos mayores de 2 mm para ser considerados
como macrofauna.
Los individuos
colectados fueron llevados al laboratorio, donde se cuantificaron y se clasificaron
hasta el nivel taxonómico de orden, según la clasificación
descrita por Rioja, Bolívar, Ceballos, Fernández y Barreiro (1969)
y en el caso de los oligoquetos se les determinó su peso en una balanza
analítica.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Durante los muestreos realizados se colectaron un total de 540 individuos, pertenecientes a 2 Phylum, 5 clases y 8 órdenes (tabla 2).
Como se puede apreciar
en esta tabla, en 1991, año en que se inició el pastoreo con el
sistema rotacional racional, los insectos representaron el 75,7 % de la fauna
y el resto los oligoquetos. Sin embargo, en 1995, después de 4 años
en los que no se aplicó agrotóxicos que pudieran contaminar y
perjudicar la vida del suelo, la cantidad de insectos disminuyó a un
35,5 %, debido al aumento notable de los oligoquetos (32,1 %) y a la aparición
de otros grupos, como por ejemplo diplópodos, isópodos y arácnidos
pertenecientes a las clases Myriapoda, Crustaceae y Arachnida, respectivamente,
que contribuyeron a enriquecer la biodiversidad.
En cuanto a los
órdenes, los más representados fueron los coleópteros,
los oligoquetos y los diplópodos, de los cuales los oligoquetos desempeñan
un excelente papel como mejoradores de las propiedades físicas y químicas
del suelo; en este sentido, Lavelle et al. (1994) demostraron que el crecimiento
de Panicum maximum aumentó significativamente cuando se utilizó
una biomasa de lombriz equivalente a 80-90 g/m2. Con respecto a los
coleópteros, especialmente los coprófagos son considerados el
grupo animal con mayor impacto e importancia en la biocenosis coprófila,
por los beneficios derivados de su actividad enterradora (CSIRO, 1972) que facilita
la incorporación de nutrientes e incrementa la aireación y la
capacidad de retención de agua en el suelo (Lobo y Veiga, 1990; Lavelle,
1994; Hauser, Vanlauwe y Asawalam, 1994).
Por otra parte, al analizar la presencia de individuos en la hojarasca y en cada profundidad del suelo (tabla 3), se observó que en ambos años la mayor cantidad de organismos se hallaba en el estrato más próximo a la superficie y en la hojarasca (63 y 88 % para 1991 y 1995, respectivamente) y se destacó la presencia de coleópteros, isópteros y oligoquetos.
En cuanto a la biomasa de estos últimos, se determinó que la encontrada en 1995 superó en 11,25 veces la de 1991 (fig. 1). Ello coincide con lo obtenido por Martínez (1995), quien encontró que la biomasa de oligoquetos en pastizales sometidos a pastoreo rotacional Voisin fue superior en comparación con la del pastoreo tradicional.
Los grupos mencionados
con anterioridad son generalmente los componentes dominantes de la macrofauna
en los primeros estratos del suelo y en la hojarasca y su primacía depende
de las características específicas del ecosistema de que se trate.
Rodríguez, García y Sierra (1992) señalaron el dominio
de coleópteros, hymenópteros, polydesmidos y oligoquetos en un
ecosistema cañero; mientras que Fragoso y Rojas-Fernández (1994)
obser-varon en pastizales la presencia de oligoquetos y formícidos.
Según Rodríguez
et al. (1992) y Lavelle et al. (1994), el establecimiento y dominio de las especies
o grupos en un área determinada está acorde con las posibilidades
de utilización de los recursos alimentarios del ambiente, por lo que
se infiere que la presencia de estos grupos en los primeros estratos del suelo
estuvo muy relacionada con la disponibilidad de alimento que el ecosistema les
proporcionó mediante el aporte de energía a través de la
hojarasca o con el suministro de nutrientes por las deyecciones de los animales.
Así, Machado (1995) encontró un aumento de 99,8 % de vástagos
totales/m2 en 1994 con respecto a 1991, de lo cual se deduce que
exista una mayor cantidad de hojarasca, y observó además que esta
especie se caracteriza por una rápida incorporación de los vástagos
muertos a la hojarasca después de florecer, lo que unido al mantenimiento
de un nivel adecuado de humedad en el suelo fueron factores que pudieron estar
relacionados con el incremento de los individuos en la capa arable.
Este incremento
se vio favorecido también por la deposición de excretas en el
suelo; en tal sentido, Milera (1995) observó que los animales bajo dicho
sistema de manejo depositaron entre 9 116 y 22 416 bostas/ha anualmente, hecho
de considerable importancia si se tiene en cuenta que en animales en crecimiento
más del 90 % de los elementos minerales consumidos son devueltos vía
excretas; mientras que para vacas lecheras los valores son del orden del 75
%. Los retornos típicos de nitrógeno, fósforo y potasio
por esta vía son de 100-150, 10-20 y 75-125 kg/ha/año, respectivamente
(Pezo, Romero e Ibrahim, 1992), lo que contribuye en gran medida a la activación
de la biomasa del suelo (Valdés, Jordán, Crespo, Castillo, Cino,
Febles, García-Trujillo, Molina, Reyes y Senra, 1995).
Según Beare
(1994), la abundancia y la diversidad de la fauna edáfica contribuyen
a la rehabilitación, el mantenimiento y la conservación de las
propiedades físicas y químicas del suelo; en el presente experimento
el aumento gradual de la biota del suelo indicó indirectamente el comportamiento
de los posibles procesos que en él se realizan, con vistas a recuperar
y/o mantener sus características biológicas. En este sentido,
en estudios realizados en esta misma área al inicio, a los 8 meses y
después de un año y medio de explotación, Hernández
y Milera (1996) encontraron un ligero aumento de la fertilidad del suelo.
En términos generales, el presente estudio permitió concluir que bajo las condiciones imperantes en este sistema de manejo rotacional racional intensivo existió un aumento gradual de la biota edáfica, y se encontró la mayor cantidad de individuos en el área próxima a la superficie y en la hojarasca; dentro de ellos los más representados fueron los coleópteros, los oligoquetos y los diplópodos, los cuales agruparon el 74,8 % de la fauna total.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al técnico Jaime Docazal su colaboración en las observaciones y la toma de muestras.
REFERENCIAS
1. Academia De Ciencias De Cuba. Clasificación genética de los suelos de Cuba. Instituto de Suelos. La Habana. 1979.
2. Beare, M.H. Fungal and bacterial pathways of organic matter. Descomposition and nutrient mineralization in arable soils. 15th World Congress of Soil Science. Vol. 4a: Commission III: Sym-posia. Acapulco, México. p. 51. 1994.
3. CSIRO.
Dung beetles on the move. Rural Research in CSIRO. 75:2. 1972.
4. Febles, J.M.;
Riverol, M. & Treto, Eolia. Manejo agroecológico de la fertilidad
de los suelos en el trópico. Conferencias y Mesas Redondas. II Encuentro
Nacional de Agricultura Orgánica. La Habana, Cuba. p. 11. 1995.
5. Fragoso,
C. & Rojas-Fernandez, Patricia. Soil biodiversity and land management
in the tropics. The case of Ants and Earthworms. 15th World Congress
of Soil Science. Vol. 4a: Commission III: Symposia. Acapulco, México.
p. 232. 1994.
6. Hauser, S.;
Vanlauwe, B. & Asawalam, D.O. Role of earthworms in low input agricultural
systems. 15th World Congress of Soil Science. Vol. 4a: Commission
III: Symposia. Acapulco, México. p. 55. 1994.
7. Hendrix,
P.F.; Crossley, D.A.; Blair, J.M. & Coleman, D.C. Soil biota as components
of sustainable agro-ecosystems. Soil and Water Conservation Society. Ankeny,
Iowa. p. 637. 1990.
8. Hernandez,
Marta & Milera, Milagros. Efecto de un manejo rotacional flexible en
la fertilidad del suelo. Pastos y Forrajes. 19:171. 1996.
9. Lavelle,
P. Faunal activities and soil processes: Adaptive strategies that determine
ecosystem function. 15th World Congress of Soil Science. Vol. 1:
Inaugural and state of the art conferences. Acapulco, México. p. 189.
1994.
10. Lavelle,
P.; Dangerfield, M.; Fragoso, C.; Eschenbrenner, V.; Lopez-Hernandez, D.; Pashanasi,
B. & Brussaard, L. The relationship between soil macrufauna and
tropical soil fertility. In: The Biological management of tropical soil fertility.
(Eds. P.L. Woomer and M.J. Swift). TSBF. A Wiley-Sayce Publication. p. 137.
1994.
11. Lobo, J.M.
& Veiga, C.M. Interés ecológico y económico de
la fauna coprófaga en pastos de uso ganadero. Ecología.
4:313. 1990.
12. Machado,
R. Dinámica de algunos indicadores morfológicos y estructurales
de A. gayanus CIAT-621 bajo condiciones de manejo intensivo. Tesis presentada
en opción al título de Master en Pastos y Forrajes. EEPF "Indio
Hatuey". Matanzas, Cuba. 65 p. 1995.
13. Martinez,
Maria A. Caracterización de las comunidades de lombrices de tierra
en pastizales sometidos a diferentes tipos de manejo. Resúmenes. Evento
Homenaje André Voisin. La Habana, Cuba. p.16. 1995.
14. Milera,
Milagros. Efecto de un manejo rotacional racional Voisin sobre el comportamiento
del pastizal. Tesis presentada en opción al título de Master en
Pastos y Forrajes. EEPF "Indio Hatuey". Matanzas, Cuba. 75 p. 1995.
15. Nivia, Elsa.
Peligros del uso de plaguicidas en la degradación de los suelos. Memorias.
1er. Congreso Latinoamericano y del Caribe sobre Nim y otros insecticidas vegetales.
Santo Domingo, República Dominicana. p. 27. 1994.
16. Pezo, D.A.;
Romero, F. & Ibrahim, M. Producción, manejo y utilización
los pastos tropicales para la producción de leche y carne. En: Avances
en la producción de leche y carne en el trópico americano. (Ed.
S. Fernández-Baca). FAO. Santiago, Chile. p. 47. 1992.
17. Rioja, E.;
Bolivar, C.; Ceballos, G.; Fernandez, A. & Barreiro. A. Historia natural.
Vida de los animales, de las plantas y de la tierra. Tomo II. Zoología
(Invertebrados). Sexta Edición. Instituto Gallach. Barcelona, España.
496 p. 1969.
18. Rodriguez,
C.; Garcia, P. & Sierra, A. La macrofauna de invertebrados del suelo
en parcelas experimentales de caña de azúcar. I. Composición
taxonómica e índices ecológicos en el primer ciclo de cultivo.
Ciencias Biológicas. 25:41. 1992.
19. Valdes, G.; Jordan, H.; Crespo, G.; Castillo, E.; Cino, D.M.; Febles, G.; Garcia-Trujillo, R.; Molina, A.; Reyes, J. & Senra, A. Valoración de los resultados de producción de pastos, leche y carne en sistemas de Pastoreo Racional Voisin y rotacional. Resúmenes. Seminario Científico Internacional XXX Aniversario ICA. La Habana, Cuba. p. 97. 1995.
Recibido el 20 de septiembre de 1996