ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

 

 

 

Estudio de la macrofauna edáfica en una asociación de Morus alba y leguminosas arbóreas

 

 

 

Saray Sánchez y F. Reyes

Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey". Central España Republicana CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail: saray.sanchez@indio.atenas.inf.cu

 

 

 


RESUMEN

Con el objetivo de determinar la comunidad de invertebrados en un sistema de asociación de Morus alba con plantas arbóreas leguminosas se realizó un estudio en la EEPF "Indio Hatuey", sobre un suelo Ferralítico Rojo. Se empleó un diseño de bloques al azar y cuatro réplicas en parcelas de 16 x 8 m2. Los tratamientos fueron: A) morera en monocultivo, B) morera + gliricidia, C) morera + albizia, D) morera + albizia (100% de adición del follaje al suelo), E) morera + gliricidia (100% de adición del follaje al suelo). Se realizó una caracterización de la macrofauna al inicio del experimento (antes de la siembra) y otra a los 2 años. Para ello se seleccionó un punto de muestreo al azar en cada parcela y de acuerdo con la metodología TSBF se excavaron calicatas de 30 x 30 x 30 cm y el suelo fue separado en hojarasca (si la había), 0-10, 10-20 y 20-30 cm. Los resultados mostraron una respuesta altamente significativa entre los tratamientos al final de la etapa experimental con relación a la inicial, tanto para la densidad como para la biomasa. En la diversidad de grupos presentes se pudo apreciar al inicio tres phylum (Artropoda, Annelida y Mollusca), cuatro clases y cuatro órdenes. En la caracterización final se mantuvieron los tres phylum, pero existió un incremento de clases (6) y órdenes (9). Se concluye que la alternativa de asociar M. alba con leguminosas arbóreas, especialmente cuando se deposita el follaje de estas últimas sobre el suelo, constituye una alternativa para lograr una mayor densidad y diversidad de invertebrados en el sistema, lo cual resulta de gran importancia si se tiene en consideración que dichos organismos intervienen en la descomposición vegetal en varias formas, al producir la desintegración física de los tejidos y el incremento de la superficie disponible para la acción de las bacterias y los hongos; la descomposición selectiva de materiales como azúcares, celulosa y lignina; la transformación de los residuos de plantas en material húmico y la mezcla de materia orgánica descompuesta con la parte mineral del suelo.

Palabras clave: Árboles, Morus alba, organismos del suelo.


ABSTRACT

With the objective of determining the community of invertebrates in an association system of Morus alba with legume trees, a study was carried out at the EEPF “Indio Hatuey”, on a Ferralitic Red soil. A randomized block design and four replications in 16 x 8 m2 plots were used. The treatments were: A) mulberry as monocrop, B) mulberry + gliricidia, C) mulberry + albizia, D) mulberry + albizia (100 % addition of the foliage to the soil), E) mulberry + gliricidia (100 % addition of the foliage to the soil). A characterization of the macrofauna was done at the beginning of the trial (before planting) and another was performed 2 years after the start of the trial. For this, a sampling spot was randomly selected in each plot and according to the TSBF methodology 30 x 30 x 30 cm trial pits were dug and the soil was separated into litter (if there was any), 0-10, 10-20 and 20-30 cm. The results showed a highly significant response among the treatments at the end of the experimental stage as compared to the initial stage, for density as well as for biomass. In the diversity of the present groups three phyla (Arthropoda, Annelida and Mollusca), four classes and four orders could be appreciated at the beginning. In the final characterization the three phyla were maintained, but there was an increase in classes (6) and orders (9). The alternative of associating M. alba with legume trees, specially when the foliage of the latter is laid on the soil, is concluded to be a choice for achieving higher density and diversity of invertebrates in the system, which is very important taking into account that such organisms are involved in plant decomposition in several ways, by producing the physical disintegration of tissues and the increase of the surface available for the action of bacteria and fungi; the selective decomposition of materials like sugars, cellulose and lignin; the transformation of plant residues into humic substance and the mixture of decomposed organic matter with the mineral part of the soil.

Key words: Trees, Morus alba, soil organisms.


 

 

INTRODUCCIÓN

La morera (Morus alba) es un árbol o arbusto que ha demostrado poseer excelentes cualidades para ser utilizado en la alimentación de los rumiantes, debido a que los elevados niveles de proteína cruda y digestibilidad que presenta, superan en gran medida a los de los forrajes más empleados en el trópico y solo son comparables con los reportados en los alimentos concentrados (Benavides, 2002; Sánchez, 2002).

Sin embargo, su elevada dependencia de los nutrientes del suelo constituye una limitante y aunque pueden esperarse elevados rendimientos con el uso de los abonos químicos, su aplicación es restringida por el costo y el efecto ambiental que pueden tener. En este sentido, se han realizado varios estudios relacionados con el empleo de diferentes abonos orgánicos, cuyos resultados son alentadores (Martín, 2000; Negrín y Pérez, 2002).

La asociación con leguminosas arbóreas o herbáceas para utilizar el follaje como abono verde es una alternativa que se debe considerar en la implementación de sistemas sostenibles de producción de forraje de morera, especialmente en el caso de los árboles por su papel en la circulación de nutrientes y en la retención del suelo (Oviedo, 1995).

El empleo de alternativas sostenibles para la producción agrícola puede basarse en el estudio de las comunidades de invertebrados como indicadores sensibles de la estabilidad de los agroecosistemas. La identificación de sistemas alternativos conservadores de la macrofauna debe sostenerse en la comprensión de la respuesta de la macrofauna a las perturbaciones inducidas por el hombre (Jiménez, 2001).

Teniendo en cuenta lo antes expuesto el presente trabajo se realizó con el objetivo de determinar la comunidad de invertebrados en un sistema de asociación de M. alba con plantas arbóreas leguminosas, donde se utilizó el follaje de estas últimas como abono verde.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en la EEPF "Indio Hatuey" sobre un suelo Ferralítico Rojo (Hernández et al., 1999).

Tratamientos y diseño experimental. Se empleó un diseño de bloques al azar con cuatro réplicas en parcelas de 16 x 8 m2. Los tratamientos fueron los siguientes:

A) Morera en monocultivo

B) Morera + Gliricidia sepium

C) Morera + Albizia lebbeck

D) Morera + A. lebbeck (100 % de adición del follaje)

E) Morera + G. sepium (100 % de adición del follaje)

Procedimiento experimental. Después de un año de establecimiento de los árboles se hizo un corte para homogeneizar el área, a partir de lo cual se realizó el primer corte de evaluación a los 3 meses a una altura de 1,50 m. El material se depositó en hilera alrededor de la planta de morera.

Mediciones. Se realizó una caracterización de la macrofauna al inicio del experimento (antes de la siembra) y otra a los 2 años. Para ello se seleccionó un punto de muestreo al azar en cada parcela y de acuerdo con la metodología TSBF (Anderson e Ingram, 1993) se excavaron calicatas de 30 x 30 x 30 cm y el suelo fue separado en hojarasca, 0-10, 10-20 y 20-30 cm. La macrofauna fue contada y clasificada hasta el nivel de orden.

Para el procesamiento estadístico de los datos se realizó la transformación del número de individuos según la formula «x+0,357 y se utilizó el paquete estadístico SPSS-10.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El comportamiento de la densidad de individuos se muestra en la figura 1; se obtuvo una respuesta altamente significativa (P<0,001) de los tratamientos con respecto al inicial. Los valores superiores se alcanzaron en las parcelas asociadas con árboles; incluso en el monocultivo de morera se apreció un incremento notable al compararlo con los resultados obtenidos antes de realizar la siembra, sin diferencias significativas con respecto al resto de los tratamientos.

Con respecto a la biomasa de los organismos se apreció una respuesta similar y se obtuvieron diferencias significativas (P <0,05) entre los tratamientos con respecto al inicial (fig. 2).

Estos resultados parecen estar relacionados con el efecto que ejercen los árboles y arbustos en el suelo, al regular factores como la temperatura y la humedad y crear, por lo tanto, un microclima con características edafoclimáticas acordes con la exigencia de una gran cantidad de organismos vivos que desarrollan su vida o una gran parte de ella en o sobre el suelo. En este sentido existen resultados que evidencian que la sombra proyectada por el follaje de los árboles puede regular ambos factores, especialmente la temperatura del suelo, la cual puede llegar a ser inferior en 10oC a la alcanzada en terreno abierto (Wilson y Wild, 1991; Rodríguez, Crespo, Sánchez y Fraga, 2000).

Por otra parte los árboles, especialmente los leguminosos, presentan una biomasa con un alto contenido de proteína, la cual al depositarse sobre el suelo es una fuente de alimentación para los organismos edáficos, ya que se conoce que la hojarasca es su principal vía de alimentación, además de constituir un nicho ideal para refugiarse (Kolmans y Vásquez, 1996).

El hecho de que la presencia de los árboles en el sistema y la adición creciente de su follaje al suelo posibilitara una mayor presencia de individuos es de vital importancia, pues la biota o fauna edáfica desempeña un papel importante en los procesos biogeoquímicos del suelo; según Palm, Swift y Barois (2001), esta constituye una fracción primordial de la biodiversidad terrestre y la mayoría de la energía capturada por la vegetación es utilizada por ella para una serie de funciones esenciales de la integridad y productividad del sistema. Estas funciones incluyen la descomposición, el reciclaje de nutrientes, la síntesis y mineralización de la materia orgánica y la modificación de la estructura del suelo, entre otras.

En la diversidad de grupos presentes se pudo apreciar (tabla 1) que al inicio se encontraron cuatro órdenes pertenecientes a tres phyllum (Artropoda, Annelida y Mollusca). En la medida que se introdujo en el sistema un arbusto (morera) se observó una respuesta positiva en la colonización de los organismos en el suelo, lo cual se fue incrementando al estar presente en asociación con los árboles leguminosos y especialmente cuando se depositó el follaje.

Entre los grupos presentes los moluscos ocuparon la mayor densidad y biomasa al inicio. Sin embargo, en todos los tratamientos se observó la colonización de otros grupos, lo cual posibilitó el aumento de la diversidad de la fauna. En los tratamientos D y E predominaron los diplópodos y los isópodos. Stork y Eggleton (1992); Lavelle, Dangerfield, Fragoso, Eschenbrenner, López-Hernández, Pashanasi y Brussaard (1994); Senapati, Panigrahi y Lavelle (1994) y Socarrás (1998) señalaron que la diversidad y abundancia de la macrofauna edáfica, así como la presencia de determinados grupos en un sistema, pueden ser usados como indicadores de la calidad de los suelos; por lo tanto, los resultados de este estudio permiten inferir que, de cierto modo, el sistema de asociar árboles con morera pudiera constituir una alternativa sostenible, al incrementar la diversidad de órdenes y especialmente el predominio de algunos considerados de vital importancia, como los diplópodos e isópodos.

Verhoeff (citado por Burges y Raw, 1971) consideró que los diplópodos representaban una reliquia de la fauna del bosque. Según Lavelle et al. (1994), el consumo de hojarasca por estos ejemplares trae como consecuencia una desintegración; alguna hidrólisis de la celulosa, hemicelulosa y pectina y la activación de microorganismos en los peles fecales, los cuales pueden ser reingeridos después de días o semanas. Dicha estrategia alimentaria permite considerar a este grupo dentro de los de mayor impacto en la descomposición de la hojarasca. (Scheu y Poser, 1996; Setälä, Marshall y Trofymow, 1996; Reinés, 1998).

Este beneficio de la fauna edáfica influyó positivamente en los indicadores productivos de las plantas, lo cual se evidenció en el estudio comparativo de los efectos de la asociación y la aplicación del follaje de albizia y gliricidia como abono verde en el área experimental, en el que se apreció un mayor rendimiento de biomasa comestible de morera cuando se aplicó el 100 % del follaje de la albizia (Reyes, Sánchez y Pentón, 2002).

De acuerdo con los resultados se concluye que la alternativa de asociar M. alba con leguminosas arbóreas, especialmente cuando se deposita el follaje de estas últimas sobre el suelo, constituye una alternativa para lograr una mayor densidad y diversidad de invertebrados en el sistema, lo cual resulta de gran importancia si se tiene en consideración que dichos organismos intervienen en la descomposición vegetal en varias formas: producen la desintegración física de los tejidos y el incremento de la superficie disponible para la acción de las bacterias y los hongos; la descomposición selectiva de materiales como los azúcares, la celulosa y la lignina; la transformación de los residuos de las plantas en material húmico y la mezcla de la materia orgánica descompuesta con la parte mineral.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Anderson, J.M. & Ingram, J. (Eds.) Tropical soil biology and fertility. A handbook of methods. 2nd edition. CAB International. Wallingford, UK. 221 p. 1993

2. Benavides, J. La utilización de la Morera (Morus alba) en sistemas de producción animal. V Taller Internacional sobre la utilización de los Sistemas silvopastoriles para la Producción Animal y I Reunión Regional "Morera: Planta Multipropósito". Centro de Convenciones Plaza América. Varadero, Cuba. 2002

3. Burges, A. & Raw, F. Biología del suelo. Ediciones Omega, S.A. Barcelona, España. 589 p. 1971

4. Hernández, A. & colaboradores. Nueva versión de clasificación genética de los suelos de Cuba. Instituto de Suelos. Ciudad de La Habana, Cuba. 64 p. 1999

5. Jiménez, J.J. Estructura de las comunidades y dinámica poblacional de las lombrices de tierra en las sabanas naturales y pastizales introducidos de los Llanos Orientales de Colombia. Resúmenes XV Congreso Latinoamericano y V Cubano de la Ciencia del Suelo. Centro de Convenciones Plaza América. Varadero, Cuba. Boletín 4, p. 83. 2001

6. Kolmans, E. & Vásquez, D. Manual de agricultura ecológica. Una introducción a los principios básicos y su aplicación. MAELA-SIMAS. Nicaragua. 222 p. 1996

7. Lavelle, Patrick; Dangerfield, M.; Fragoso, C.; Eschenbrenner, V.; López-Hernández, D.; Pashanasi, B. & Brussaard, L. The relationship between soil macrofauna and tropical soil fertility. In: The Biological management of tropical soil fertility. (Eds. P.L. Woomer & M.J. Swift). Wiley- Sayce Publication. p. 137. 1994

8. Martín, G. Estudios agronómicos realizados en Cuba en Morus alba. Pastos y Forrajes. 23:323. 2000

9. Negrín, A. & Pérez, R. Alternativas de fertilización orgánica en el establecimiento de morera (Morus alba cv. Tigreada). V Taller Internacional sobre la utilización de los Sistemas silvopastoriles para la Producción Animal y I Reunión Regional "Morera: Planta Multipropósito". Centro de Convenciones Plaza América. Varadero, Cuba. 2002

10. Oviedo, J.F. Morera (Morus sp.) en asocio con Poró (Erythrina poeppigiana) y como suplemento para vacas lecheras en pastoreo. Tesis Mag Sc. CATIE. Turrialba, Costa Rica. 86 p. 1995

11. Palm, C.; Swift, M. & Barois, Isabelle. Un enfoque integrado para el manejo biológico de los suelos. XV Congreso Latinoamericano y V Cubano de la Ciencia del Suelo, Centro de Convenciones Plaza América. Varadero, Cuba. Boletín 4, p. 60. 2001

12. Reinés, M. Lombricultura. Alternativa del desarrollo sustentable. Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Las Agujas, Zapopan, México. 36 p. 1998

13. Reyes, F.; Sánchez, Saray & Pentón, Gertrudis. Efecto de la producción y calidad de Morus alba en asociación con plantas arboreas leguminosas. V Taller Internacional sobre la utilización de los Sistemas Silvopastoriles para la Producción Animal y I Reunión Regional "Morera: Planta Multipropósito". Centro de Convenciones Plaza América, Varadero, Cuba. 2002

14. Rodríguez, I.; Crespo, G.; Sánchez, R. & Fraga, S. Influencia del área sombreada por Albizia lebbeck en indicadores del pasto (C. nlemfuensis) y el suelo. Rev. cubana Cienc. agríc. 34:273. 2000

15. Sánchez, M. 2002. La morera en el mundo: usos y potencialidades. V Taller Internacional sobre la utilización de los Sistemas Silvopastoriles para la Producción Animal y I Reunión Regional "Morera: Planta Multiproposito". Centro de Convenciones Plaza América. Varadero, Cuba.

16. Scheu, S. & Poser, G. The soil macrofauna (Diplopoda, Isopoda, Lumbricidae and Chilopoda) near tree trunks in a beech wood on limestone: indications for Stemflow induced changes in community structure. Applied Soil Ecology. 3: 115. 1996

17. Senapati, B.K.; Panigrahi, P.K. & Lavelle, Patrick. Macrofauna status and restoration strategy in degraded soil under intensive tea cultivation in India. 15th World Congress of Soil Science. Vol 4a: Commission III: Symposia. Acapulco, México. p. 64. 1994

18. Setälä, H.; Marshall, V.G. & Trofymow, J.A. 1996. Influence of body size of soil fauna on litter decomposition and 15N uptake by poplar in a pot trial. Soil Biol. Biochem. 28:1661.

19. Socarrás, A.A. La vida del suelo. Un indicador de su fertilidad. Agricultura Orgánica. Abril, p. 12. 1998

20. Stork, M.E. & Eggleton, P. Invertebrates as determinants and indicators of soil quality. American Journal of Alternative Agriculture. 7:35. 1992

21. Wilson, J.R. & Wild, D.W.M. Improvement of nitrogen nutrition and grass growth under shading. In: Forages for plantation crops. (Shelton H.M. and W.W. Stür, Eds.). ACIAR. Proceedings No. 32. Canberra, Australia p. 77. 1991

 

 

 

Recibido el 16 de junio del 2003
Aceptado el 24 de septiembre del 2003