ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Estudio de la macrofauna edafica en un sistema multiasociado graminea-leguminosa. Posteriormente a un incendio
Saray Sánchez
Estación
Experimental de Pastos y Forrajes"Indio Hatuey"Central España
Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
RESUMEN
Se realizó
un estudio en un sistema multiasociado gramínea-leguminosa con alta densidad
de leucaena afectado por un fuego, con el objetivo de determinar la composición
taxonómica de la macrofauna y su dinámica. Los muestreos se realizaron
en cuatro momentos después del fuego (1, 4, 7 y 10 meses) y según
la metodología TSBF se tomaron 18 muestras al azar en toda el área
afectada; se analizó la distribución vertical en cuatro estratos:
hojarasca, 0-10 cm, 10-20 y 20-30 cm. La macrofauna fue sensiblemente afectada,
ya que la menor cantidad de organismos se encontró al mes de producirse
el incendio y fue en ascenso en la medida que se alejó el efecto drástico
ocasionado en las condiciones edafoclimáticas. De acuerdo con la distribución
vertical, los organismos mostraron preferencia en los primeros meses por los
estratos más profundos y en todos los muestreos se observó que
las lombrices de tierra ocuparon una posición dominante con respecto
a la fauna total. El efecto drástico que ocasionó el fuego fue
amortiguado por las condiciones prevalecientes antes de este, que al posibilitar
una estabilidad y diversidad vegetal condujeron a una rápida recuperación
de la macrofauna edáfica.
Palabras clave: Gramíneas-leguminosas, incendios, organismos del suelo.
ABSTRACT
A study was carried
out in a multiassociated grass-legume system with high density of Leucaena leucocephala,
affected by a fire, with the objective of determining the taxonomic composition
of the macrofauna and its dynamics. The samplings were performed in four moments
after the fire (1, 4, 7 and 10 months) and according to the TSBF methodology,
18 samples were taken at random in all the affected area. The vertical distribution
was analyzed in four strata: litter layer, 0-10 cm, 10-20 cm and 20-30 cm. The
macrofauna was sensibly affected, because the lower amount of organisms was
found a month after the fire and increased as the serious effect on the edaphoclimatic
conditions diminished. According to the vertical distribution, in the first
months the organisms showed preference for the deepest strata, and in all samplings
earthworms were observed to take a dominant position in comparison to the total
fauna. The serious effect caused by the fire was lessened by the previous prevalent
conditions, which by making possible plant stability and diversity led to a
fast recovery of the edaphic macrofauna.
Key words: Grasses-legumes,
fires, soil organisms.
INTRODUCCIÓN
La destrucción
de los recursos naturales, en muchas ocasiones propiciada por el interés
de establecer explotaciones ganaderas y agrícolas, está llegando
a límites dramáticos y la mayor repercusión se observa
en la escasez de agua (incluso para satisfacer las necesidades de la población),
en el cambio climático y en la dificultad para mantener producciones
estables a largo plazo.
El suelo, uno de
los recursos esenciales para la producción agrícola, ha sufrido
en los últimos años un marcado deterioro. En nuestro país
el 53,8 % del área total de las tierras está afectada por la salinidad,
el 23,9 % por la erosión, en el 14,5 % actúan ambos factores a
la vez y el 7,7 % presenta degradación de la cubierta vegetal (Anon,
2000).
La ganadería
ha incidido en tal situación, debido a que durante muchos años
utilizó tecnologías basadas en el empleo de grandes dosis de fertilizantes
y plaguicidas, así como la realización de diversas prácticas
que contribuyeron a acelerar el proceso de descarga de la fertilidad natural
del suelo (Muñoz, 1997), entre ellas el monocultivo, el laboreo intensivo
y la quema de los pastos y residuos de plantas.
La aplicación
del fuego como práctica de recuperación de los pastizales, aunque
ha sido muy utilizada en el mundo, ocasiona efectos nefastos en el suelo tales
como: impedir el retorno de la materia orgánica y aumentar la degradación
de esta, promover la compactación del suelo, exponerlo a la erosión
y destruir su vida (Primavesi, 1984; Odum, 1989; Neuman, 1991; Alvarez, 1994;
Altieri, 1997; Socarrás y Rodríguez, 1999).
La vida del suelo
depende de la gran cantidad de organismos que habitan en él (Kolmans
y Vásquez, 1996), los cuales ejercen una función vital con respecto
a la estructura y al ciclo de
nutrientes en los ecosistemas tropicales (Lavelle, Dangerfield, Fragoso, Eschenbrenner,
López-Hernández, Pashanasi y Brussaard, 1994; Schrader y Zhang,
1997; Buck, Langmaack y Schrader, 2000; Crespo y Rodríguez, 2000). La
disminución de la abundancia y diversidad de dichos organismos conduce
invariable-mente a una pérdida de determinadas funciones importantes
en el suelo.
Teniendo en cuenta
lo antes expuesto, se realizó este estudio con el objetivo de determinar
la composición taxonómica de la macrofauna edáfica, así
como su dinámica en una multiasociación de gramíneas y
leguminosas después de un fuego ocurrido accidentalmente.
MATERIALES Y
MÉTODOS
El trabajo experimental
se desarrolló en la EEPF"Indio Hatuey"sobre una multiasociación
establecida en septiembre de 1991, en un suelo clasificado como Ferralítico
Rojo (Academia de Ciencias de Cuba, 1979) con buen drenaje superficial e interno.
Las especies utilizadas
fueron: Leucaena leucocephala cv. Cunningham; Stylosanthes guianensis cv. CIAT184;
Neonotonia wightii cv. Tinaroo; Teramnus labialis cv. Semilla Clara; Centrosema
pubescens cv. SIH-129; Panicum maximum (una mezcla de los cvs. Likoni y SIH-127).
Espontáneamente
se desarrollaron otras especies, principalmente de los géneros Digitaria,
Cynodon, Brachiaria, Indigofera, Macroptilium, Pueraria, Mimosa, Dichan-thium
e Ipomoea, pero en menor cuantía que las sembradas.
Después
de su establecimiento este sistema multiasociado, explotado con ani-males durante
4 años, fue interrumpido el 21 de abril de 1997 a causa de un fuego.
A partir de entonces
se realizó un estudio de la macrofauna presente en el área afectada
al mes del fuego y a los 4, 7 y 10 meses.
De acuerdo con
la metodología TSBF (Anderson e Ingram, 1993), en el suelo se excavaron
18 calicatas de 30 x 30 x 10 cm en cada muestreo y se separó la hojarasca
(si la había), 0-10 cm, 10-20 y 20-30 cm. La macrofauna fue separada
manualmente, identificada y contada a nivel de orden.
RESULTADOS Y
DISCUSIÓN
Durante los muestreos
realizados se colectó un total de 4 186 individuos/m2 pertenecientes
a 2 phyllum, 4 clases y 7 órdenes; el phyllum Arthropoda fue el más
representado en cuanto a cantidad de órdenes, pero en cantidad de individuos
el phyllum Annelida superó 1,29 veces a este (tabla 1).
Al analizar el comportamiento de la macrofauna después del incendio (fig.1) se observó el efecto perjudicial que ocasionó en los organismos del suelo, debido fundamentalmente a la eliminación del alimento disponible y a la prevalencia de condiciones edafoclimáticas desfavorables para la fauna; en este sentido, Mateos (1992) señala que ambos factores pueden limitar en gran medida la vida del suelo.
A partir de los
4 y hasta los 7 meses después del fuego se observó una mejoría
paulatina de la macrofauna, lo cual parece estar relacionado con los factores
edafoclimáticos al iniciarse la época lluviosa; ello trajo consigo
una llamarada de crecimiento del estrato herbáceo y una recuperación
de las plantas arbóreas, lo que repercutió positivamente en la
diversidad y en la producción de biomasa necesaria para la estabilidad
de la macrofauna edáfica. En el muestreo realizado a los 10 meses se
apreció una ligera disminución, debido probablemente a las condiciones
prevalecientes en el período poco lluvioso.
Un comportamiento
similar fue señalado por Decaens, Lavelle, Jiménez Jaen, Escobar
y Rippstein (1994), en un estudio realizado en un pastizal sometido a un fuego
en los llanos de Colombia. Estos autores encontraron una sensible disminución
de la diversidad, la biomasa y la riqueza taxonómica de la macrofauna
a los 15 días del fuego, pero a los 7 meses y 1 año después
de la quema observaron una tendencia a aumentar dichos indicadores en el área.
De igual forma
Bohác, Pokarzhevskii y Gusev (1990), en praderas deforestadas afectadas
por un fuego, encontraron una baja actividad de la fauna (especialmente de los
coleópteros) en los primeros meses después de dicha perturbación,
y según se alejaban las condiciones extremas de sequía y temperatura
como producto del fuego, observaron una recolonización de estos insectos.
El predominio de
los órdenes en cada uno de los muestreos se muestra en la (figura.2);
al mes del fuego los oligoquetos (lombrices de tierra) se encontraron en mayor
cuantía, debido a que estos organismos, a pesar de ser muy sensibles
a la humedad, han desarrollado un mecanismo de defensa que les permite permanecer
inactivos ante condiciones extremas de humedad y temperatura, enrollados en
una cavidad esférica de estivación, y cuando las condiciones se
normalizan vuelven a tornarse activos (Motalib y Rida, 1994). A los 4 meses,
aunque predominaron
las lombrices, se observó un incremento de los coleópteros y los
diplópodos, y a los 7 y 10 meses se encontró una mayor homogeneidad
en cuanto a la presencia de organismos, aunque las lombrices continuaron predominando.
La mayor presencia
de estos organismos resulta de gran importancia en el restablecimiento del sistema,
pues este anélido, mediante su metabolismo y trabajo digestivo, mejora
la estructura del suelo al realizar profundas galerías que pueden llegar
hasta los 4 m de profundidad, lo cual contribuye a mejorar la recirculación
del aire y del agua y generar condiciones favorables para el establecimiento
de otros grupos taxonómicos (Flegel, Schrader y Zhang, 1998; Larink y
Schrader, 2000).
Al analizar la
distribución vertical de los organismos al mes del fuego no se observaron
individuos que colonizaran la hojarasca, pero sí se localizaron dentro
de la masa del suelo; en cambio, a los 4, 7 y 10 meses se apreció un
incremento en la presencia de organismos tanto en la hoja-rasca como en los
primeros 10 cm (fig. 3).
Los estudios relacionados
con la distribución de los organismos coinciden en señalar la
preferencia de la fauna por colonizar la hojarasca y los primeros centímetros
del suelo (Barros, Neves, Fernández, Wandelli y Lavelle, 1999; Gómez
y Velásquez, 1999). Sin embargo, es sensiblemente afectada por las altas
temperaturas ocasionadas al quemarse la hojarasca, utilizada en algunos casos
como fuente de alimento y en otros como refugio. Al bajar la temperatura con
la profundidad, este efecto disminuye abruptamente y aquellos que puedan sobrevivir
acuden a las capas más profundas (Avila, García, González,
Rodríguez y Durán, 1979).
Es importante señalar
que el sistema multiasociado permitió amortiguar los efectos drásticos
del fuego, ya que según observaciones realizadas en el área (Hernández,
Carballo y Reyes, 2000) tuvo un papel decisivo en la creación de un nicho
ecológico y trófico estable como producto de la deposición
de numerosas excretas y el desprendimiento de material senescente que fue acumulando
de manera continua y lenta una masa de hojarasca sobre la superficie, de aproximadamente
2-6 t.
Los resultados
permiten concluir que la macrofauna edáfica fue sensiblemente afectada
por las condiciones de humedad y temperatura ocasionadas por el fuego; las lombrices
fueron los organismos predominantes en el área y ocuparon el 56,4 % con
respecto al total. Por otra parte, la estabilidad lograda en la multiasociación
durante los 4 años de explotación a partir de la densidad de gramíneas
y leguminosas herbáceas y arbóreas, posibilitó una rápida
colonización de la fauna edáfica y del sistema como tal.
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
1. Academia de
Ciencias de Cuba. Clasificación genética de los suelos de Cuba.
Instituto de Suelos. La Habana, Cuba. 1979
2. Altieri, M.A.
Agroecología: bases científicas para una agricultura sustentable.
Tercera edición. CLADES. La Habana, Cuba. 249 p. 1997
3. Alvarez, N.
La tierra viva. Manual de Agricultura ecológica. Instituto de Educación
Ambiental. Universidad Metropolitana Río Piedras, Puerto Rico. 137 p.
1994
4. Anderson, J.M.
& Ingram, J.S.I. Tropical soil biology and fertility: A handbook of methods.
2nd edition. CAB International. Wallingford, UK. 221 p. 1993
5. Anon. Informe
Nacional de la República de Cuba a la IV Conferencia de las Partes del
Convenio de las Naciones Unidas de lucha contra la desertificación y
la sequía. (Documento de trabajo). 32 p. 2000
6. Avila, J.; García,
I.; González, E.; Rodríguez, J. & Durán, A. Ecología
y silvicultura. Editorial Científico-Técnica. La Habana, Cuba.
289 p. 1979
7. Barros, E.;
Neves, A.; Fernández, E.C.M; Wandelli, E. & Lavelle, Patrick. Soil
macrofauna community of Amazonian agroforestry systems. International Sym-posium
Multi-strata agroforestry systems with perennial crops. Turrialba, Costa Rica.
p. 166. 1999
8. Bohác,
J.; Pokarzhevskii, A. & Gusev, A. The effect of foreststippe mowing, grazing
and burning on the populations and communities of epigeic coleoptera. Proceedings
of 13th General Meeting of the European Grassland Federation. Banská
Bystrica, Czechos-lovakia. Vol. II, p.387. 1990
9. Buck, Corinna;
Langmaack, M. & Schrader, S. Influence of mulch and soil compaction on earthworm
cast properties. Applied Soil Ecology. 14:223. 2000
10. Crespo, G.
& Rodríguez, Idalmis. Contribución al conocimiento del reciclaje
de los nutrientes en el sistema suelo-pasto-animal en Cuba. EDICA. La Habana,
Cuba. 72 p. 2000
11. Decaens, T.;
Lavelle, P.; Jiménez Jaen, J.J.; Escobar, G. & Rippstein, G. Impact
of land management on soil macrofauna in the Oriental Llanos of Colombia. Eur.
J. Soil Biol. 30 (4):157. 1994
12. Flegel, M.;
Schrader, S. & Zhang, H. Influence of food quality in the physical and chemical
properties of detritivorous earthworms casts. Applied Soil Ecology. 9:263. 1998
13. Gómez,
J.E. & Velásquez, J.E. Proceso integral de recuperación y
manejo de praderas. Boletín Técnico, Publicación CORPOICA
Regional Diez-PRONATTA. Colombia. 42 P. 1999
14. Hernández,
D.; Carballo, Mirta & Reyes, F. Reflexiones sobre el uso de los pastos en
la producción sostenible de leche y carne de res en el trópico.
Pastos y Forrajes. 23:269. 2000
15. Kolmans, E.
& Vásquez, D. Manual de agricultura ecológica. Una introducción
a los principios básicos y su aplicación. MAELA-SIMAS, Nicaragua.
222 p. 1996
16. Larink, O.
& Schrader, S. Rehabilitation of degraded compacted soil by earthworms.
Advances in Geo-Ecology. 32:284. 2000
17. Lavelle, Patrick;
Dangerfield, M.; Fragroso, 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 and M.J. Swift). Wiley-Sayce Publication. p. 137.
1994
18. Mateos, E.
Colémbolos (Collembola, Insecta) edáficos de encenares de la Serra
de l'Oba y de la Serra de Prades (Sierra Prelitoral Catalana). Efectos de los
incendios forestales sobre estos artrópodos. Tesis para optar por el
grado de Dr. en Ciencias Biológicas. Universidad de Barcelona. Facultad
de Biología, Departamento de Biología Animal. 386 p. 1992
19. Neuman, F.G.
Effects of fuel reduction on epigeal arthropods and earthworms in dry Scherophyll
eucalipt forest of West-Central Victoria. Aust. J. Ecol. 16:315. 1991
20. Motalib, A.
& Rida A. Los gusanos de tierra y el medio ambiente. Mundo Científico.
146:428. 1994
21. Muñoz,
E. Principios y fundamentos de la integración agrícolaganadera.
Revista de Agricultura Orgánica. 3 (1):11. 1997
22. Odum, E.P.
Ecología. 3ra. ed. Edición Revolucionaria. La Habana, Cuba. 639
p. 1998
23. Primavesi,
A. Manejo ecológico del suelo. Editorial El Ateneo. Buenos Aires, Argentina.
449 p. 1984
24. Schrader, S.
& Zhang, H. Earthworms casting: Stabilization or destabilization of soil
structure?. Soil. Biol. Biochem. 29:469. 1997
25. Socarrás,
Ana E. & Rodríguez. M.E. Influencia del fuego sobre la mesofauna
del suelo en un pastizal de Andropogon gayanus sometido a Pastoreo Racional
Voisin (PRV). Pastos y Forrajes. 22:49. 1999
Recibido el 7 de
septiembre del 2001
Aceptado el 15
de octubre del 2001