Cuantificación de la biomasa microbiana y la actividad ureasa del suelo en una pradera pastoreada

Los sistemas ganaderos del sur de Chile se basan fundamentalmente en la utilización directa de las praderas (pastoreo). La zona de este país es de suma importancia para la producción de praderas de calidad con énfasis en la producción de leche y carne. Por tanto, es de interés estudiar los procesos biológicos de estos ecosistemas, en especial las actividades biológicas del suelo, ya que están influenciando la productividad de la pradera.
La biomasa microbiana (BM) representa entre un 1 a 3% del total de MO (Sparling, 1985) y tiene un impacto positivo en la descomposición de la MO y fertilidad del suelo por la liberación de nutrientes. Las determinaciones de la BM pueden indicar cambios en los contenidos de MO. Por otro lado las actividades enzimáticas del suelo son sensores del estatus microbial y condiciones físicoquímicas (Aon & Colaneri, 2001).

En praderas pastoreadas la BM del suelo y su actividad puede ser estimulada por la cantidad de C disponible en el suelo y esto dependerá de la incorporación de la excreta animal y de la superficie de deposición. Iyyemperuma et al. (2007), demostraron que el N y C microbiano en el suelo incrementa con la deposición de excretas en el ecosistema pratense, correlacionando positivamente este incremento con el contenido de N y C total. Otros factores a considerar son la humedad del suelo y la temperatura. El pastoreo afecta la cantidad de exudados radicales producidos por las plantas por estrés, la cantidad de residuos orgánicos y activación de los organismos por el flujo de materiales frescos que entran al sistema.

En las praderas pastoreadas, la productividad puede estar influenciada por el manejo del pastoreo, debido a su impacto sobre los microorganismos del suelo y, por tanto, sobre los procesos biológicos que afectan los ciclos de nutrientes. El objetivo fue cuantificar la biomasa microbiana del suelo asociada al nitrógeno (BMN) y carbono (BMC) y la actividad ureasa (AU) en una pradera permanente del sur de Chile en dos sistemas de pastoreo.

El experimento se realizó en un suelo de la Serie Freire (Andisol) de la Estación Experimental Maquehue, Universidad de La Frontera, Región de La Araucanía (38º50? LS, 72º42? O, a 70 msnm), durante la temporada primavera 2005- invierno 2006. El suelo donde se estableció la pradera era de condición ácida. Las demás propiedades químicas del suelo son descriptas por Núñez et al. (2010a, 2010b).

El diseño fue de bloques completos al azar, con tres repeticiones y tres tratamientos. Los tratamientos aplicados fueron dos sistemas de pastoreo: pastoreo intenso (PI) y pastoreo suave (PS) y un tratamiento control (C) sin pastoreo. Las disponibilidades y residuos de forrajes, el manejo de la pradera, la intensidad y frecuencia de pastoreo son descriptos por Núñez et al. (2010a; 2010b). Se utilizaron parcelas de 165 m2 (11 x 15m), con un consumo promedio anual aproximado por pastoreo de 1040, 660 kg materia seca (MS) ha-1 para los tratamientos PI y PS respectivamente; y el control con una producción de 780 kg MS ha-1 por corte.

Se usó una pradera permanente de Lolium perenne cv. Quartet, Festuca arundinacea cv. Mylena y Dactylis glomerata cv. Starly, asociados a Trifolium repens cv. Tribute y Nusiral. La pradera fue fertilizada con urea equivalente a 230 kg N ha-1 a-1 en cinco dosis parcializadas (Núñez, 2008). El pastoreo fue realizado con vacas secas Holsteins Friesian, con un promedio de 400 kg de peso vivo y una carga animal de 2.1 unidades de animales (UA) ha-1.
El control de animales en el pastoreo se realizó utilizando el plato medidor de forraje “rising plate meter, Nueva Zelanda” de acuerdo a lo reportado por Núñez et al. (2010a). 

Las condiciones de temperatura, precipitación anual, número de horas sol, humedad relativa, velocidad del viento, presión y humedad del suelo son reportadas por Núñez (2008).

La actividad ureasa (AU) se determinó utilizando urea como sustrato e incubada a 37 °C por dos horas (Gil-Sotres et al., 1992). Los contenidos de nitrógeno (NB) y carbono biomásico (CB) se determinó por el método de fumigación-extracción (Vance et al., 1987).

Los datos obtenidos fueron analizados estadísticamente, a través del software JPM y los resultados que presentaron diferencias significativas (P≤0.05) se analizaron mediante la Prueba de Comparación Múltiple de Tukey, a un nivel de 5%.

 

La mayor cantidad de BMC promedio anual ocurrió en PI (Tabla 1) con 297 mg C kg-1 en post pastoreo (p≤0.05). Estos valores se relacionan directamente con el tiempo de pastoreo y cantidad de residuos antes y después del pastoreo.

Los contenidos de CB determinados en este estudio, se encuentran en el mismo rango (167-300 mg C kg-1) que los reportados por López (2006) y similares a los informados por Zagal y Cordova (2005) en suelos de la Serie Diguillin (273 y 551 mg C kg-1). Alvear et al. (2007) reportan valores de CB 668-876 mg C kg s en Andisoles de origen forestal, estos valores son muy superiores a los encontrados en este estudio, ya que las raíces de los árboles secretan compuestos orgánicos, lo que generaría mayor cantidad de sustratos carbonados (Leyval & Berthelin, 1993).
La BMN fue superior en post pastoreo en todos los tratamientos, con valores anuales promedios superiores en PI de 21.6 μg N g-1 y PFI con 20.4 μg N g-1 (Tabla 1). Estos resultados coinciden con los obtenidos por López (2006) que reporta valores entre 13-28 μg N g-1 s. Los valores reportados por Alvear et al. (2005) y Muñoz (2006), tienen la misma tendencia, que es a incrementar el NB con la cantidad de residuo. Sin embargo, los valores obtenidos por Alvear et al. (2006) son superiores, teniendo un rango de actividad entre 50-260 mg N kg-1, ya que los suelos manejados con cero labranza tienen una mayor actividad biológica, igual ocurre con los resultados obtenidos por Zagal y Córdova (2005).

Actividad ureasa (AU)
La actividad ureasa fue menor en el tratamiento control, con un valor promedio anual de 283 μg N-NH4+ g-1 s 2h-1 en post corte (Tabla 2) y superior en los demás tratamientos pastoreados (329-331 μg N-NH4+ g-1 s).
El pastoreo produjo diferencias significativas (p ≤0.05) en los valores de AU en pre y post pastoreo, siendo, la actividad AU superior después del pastoreo, sin embargo no se encontró diferencias significativas (p ≤0.05) entre estos tratamientos en post pastoreo, en un rango de 329-331 μg N-NH4+ g-1 s 2h-1, esto indica que el pastoreo incrementó la actividad de la enzima, sin embargo los sistemas de pastoreo no presentaron diferencias significativas.

En ese sentido Alvear et al. (2007) sugieren que una mayor AU en el suelo está asociada a un mayor contenido de biomasa microbiana, coincidiendo con Nannipieri et al. (1979), quienes sugirieron que la AU incrementa con la biomasa microbiana, ya que la ureasa es un constituyente intracelular. Sin embargo, Antil et al. (1992), plantearon que una mayor actividad ureasa está asociada a un mayor contenido de materia orgánica en el suelo más que a un incremento en la biomasa microbiana.

 

El pastoreo incrementó los contenidos promedios de BMC y BMN en el suelo en los tratamientos pastoreados en comparación con el control. La actividad ureasa también fue incrementada por el pastoreo en un 13 y 27% para PI y PS, respectivamente en comparación con el control (5%). Por lo tanto la forma de pastorear afectará los componentes biológicos. Por lo tanto, este aumento biológico mejorará la fertilidad biológica del suelo, la disponibilidad de nutrientes y la producción de forraje en las praderas.
 

A los Proyectos DIUFRO 160603, FONDECYT 1020934, 1040104 y 1061262 y FIA (FIA-PI-C-2003-1) de la Universidad de La Frontera por financiar la investigación. Al Instituto Dominicano de Investigaciones Agropecuarias y Forestales (IDIAF), por facilitar la estadía del Dr. Pedro Núñez en el Programa de Doctorado en Ciencias de Recursos Naturales en la Universidad de La Frontera.

 

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