Estudio de la diversidad de nematodos asociados al sustrato como indicadores de la calidad del suelo en agroecosistemas

Abstract

El suelo es el sistema terrestre que alberga uno de los mayores reservorios de diversidad de organismos en el planeta. Constituye el sistema fundamental sobre el que se mantiene la producción agraria y una gran parte de los servicios ecosistémicos brindados por la diversidad de organismos presentes. La producción agrícola convencional degrada e impide el desarrollo de la biodiversidad en el ecosistema terrestre al producir diferentes grados de disturbios en el sistema edáfico produciendo suelos de baja calidad, capacidad de producción y sustentabilidad temporal. Para que un suelo sea saludable el mismo debe mantener la productividad biológica, la calidad del ambiente y promover la salud de plantas y animales. Una de las herramientas utilizadas en las últimas décadas para monitorear la calidad del suelo son los bioindicadores, organismos cuyas respuestas a disturbios en el ambiente pueden ser medidas y evaluadas, indicando el estado biótico y abiótico del ecosistema. Los nematodos son organismos cosmopolitas y poseen roles específicos en la red trófica clasificables en grupos tróficos y gremios funcionales. En la Provincia de Buenos Aires la mayor concentración de producción hortícola se ubica en la zona sur en el Cinturón Hortícola Platense (CHP) con unas 6500 hectáreas cultivadas, en su mayoría con metodologías convencionales intensivas. Estas prácticas conllevan problemas como la utilización sin descanso del suelo, el uso de agroquímicos que pueden impactar negativamente sobre organismos no blanco y el ambiente y la reducción paulatina en la diversidad de especies cultivadas. El objetivo de esta tesis fuerealizar un análisis delas comunidades de nematodos edáficos a través de la evaluación de índices ecológicos paradeterminar cuáles de ellos describen de manera apropiada los cambios ocasionados en suelos sometidos a diferentes tipos de prácticas hortícolas desarrolladas en el Partido de La Plata y alrededores. La recolección de muestras se realizó en suelos hortícolas dedicados principalmente al cultivo de tomate sometidos a tres tipos diferentes de manejo, ubicados dentro del CHP definidos como: 1. cultivo agroecológico (sin aplicación de insumos de síntesis, amplia rotación de cultivos y presencia de malezas espontaneas). 2. cultivo con aplicación de enmiendas orgánicas como fertilizantes. 3. cultivo convencional intensivo con uso de fertilizantes inorgánicos y bromuro de metilo (BrMe) como nematicida y 4. bosque sin intervención antrópica perteneciente a la reserva del Parque Pereyra Iraola, libre de actividad agrícola. Las muestras extraídas de los distintos sistemas fueron llevadas al laboratorio donde se extrajeron los nematodos por el método de flotación y centrifugación en sacarosa. Los nematodos fueron clasificados taxonómicamente a nivel de género y familia. Se calculó la abundancia y frecuencia de los taxones y se agruparon en tres categorías de análisis: grupos tróficos (bacteriófagos, fungívoros, fitófagos, omnívoros y depredadores), colonizadores-persistentes (valores 1-5) y gremios funcionales. Se calcularon y buscaron diferencias significativas mediante ANOVA y ANOSIM entre abundancias de géneros; índices de diversidad (Riqueza (S), Margalef (Dmg), Shannon (H’) y Pielou (J’)); índices de madurez (índice de madurez (MI), fitoparasitario (PPI), MI 2-5); índices de la red trófica (índice de enriquecimiento (EI), estructura (SI), basal (BI) y de canal (CI)) y huellas metabólicas entre cada sistema edáfico muestreado. Los resultados permitieron determinar 47 taxones dentro de 24 familias. Los géneros más abundantes fueron Rhabditis, Helicotylenchus y Filenchus. Los nematodos oportunistas del enriquecimiento, indicadores de condiciones basales de la red trófica, se destacaron por su alto porcentaje en los sistemas hortícolas. Se determinaron diferencias significativas en: I. las abundancias de nematodos entre el cultivo con BrMe y los restantes sitios; II. los grupos tróficos bacteriófagos y fitófagos entre el bosque prístino y los cultivos con enmienda orgánica y con BrMe; III. los cp1 y cp2 entre el bosque prístino y los tres sistemas hortícolas; IV. los gremios funcionales de fitófagos (Fi3) y de fungívoros (Fu2) entre el bosque prístino y los tres sistemas hortícolas; V. los índices de diversidad Dmg y H’ entre los cultivos agroecológico y con BrMe; VI. en los índices de madurez (MI) entre el bosque prístino y los cultivos con enmienda y con BrMe y en los índices de red trófica: EI y CI entre el bosque prístino y los tres sistemas hortícolas. El cultivo agroecológico presentó el mayor valor de grupos tróficos depredadores y omnívoros (cp 3-5) y de los índices de diversidad y equitabilidad y no se hallaron fitoparásitos sedentarios de importancia económica. Los géneros bacteriófagos en los sitios tratados con fertilizantes respondieron al enriquecimiento y disponibilidad de alimentos, aumentando sus poblaciones y dominando en las muestras analizadas. En el bosque prístino la gran cantidad de fitófagos fue debido a la presencia de Helicotylenchus, género de hábito semiendoparásito de baja importancia económica y habitual en ambientes naturales. Los altos valores de nematodos cp1 en suelos cultivados, estarían indicando el estado de alteración del suelo independientemente del manejo agrícola utilizado. Acorde a lo esperado, el cultivo donde se aplicó BrMe mostró los valores más bajos de Dmg y H’, reflejando el efecto que tiene este biocida junto a la escasa rotación de cultivossobre la diversidad de las comunidades edáficas. En línea con los resultados de los índices de diversidad, la madurez del ecosistema fue estimada gracias a los índices MI y EI indicando que los suelos cultivados se encontrarían en instancias primarias de sucesión presentando en su mayoría organismos en los niveles más bajos de la red trófica, no así en el sitio prístino donde MI tuvo el mayor valor respecto a todos los sitios muestreados mientras que EI el valor más bajo manifestando. Los resultados de las huellas metabólicas indicaron que el carbono fue utilizado por los gremios basales (Ba1, Fu2 y Ba2) formando un rombo con una gran amplitud en el eje vertical, con muy poca presencia de indicadores de estructura, incluso para el bosque prístino donde se encontraron los mayores números de depredadores Los resultados obtenidos en este trabajo indicaron que las comunidades de nematodos edáficos son capaces de evidenciar cambios de origen antrópico en los agroecosistemas del CHP relacionados a las diferentes prácticas de manejo de cultivos llevadas a cabo, principalmente las concernientes al manejo de plagas. Si bien los suelos sometidos a los tres tipos de manejo agrícola registraron perturbación, los resultados del análisis demostraron que los ambientes agroecológicos sufrieron menores alteraciones respecto a la diversidad y madurez de las comunidades indicando una menor alteración en la calidad del suelo.