UNIVERSIDAD DE COLIMAFACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN I

DIVERSIDAD DE LA MACROFAUNA EDÁFICA EN HUERTOS DE BANANO CON

MANEJO ORGÁNICO Y CONVENCIONAL

Estudiante: Mario Alberto Arredondo RieblesAsesores: Dr. José Gerardo López Aguirre

Dr. Javier Farías LariosDr. Roberto Lezama Gutiérrez

Revisores: Dra. María de los Remedios Cigales Rivero

Tecomán, Colima.

INTRODUCCIÓN

La macrofauna edáfica está representada por los animales con diámetro del

cuerpo mayor que 2 mm. Muchos organismos de la macrofauna son importantes en

la transformación de las propiedades del suelo, entre ellos: las lombrices de tierra

(Annelida: Oligochaeta), las termitas (Insecta: Isoptera), las hormigas (Insecta:

Hymenoptera: Formicidae), los escarabajos (Insecta: Coleoptera), los ciempiés

(Arthropoda: Diplopoda), las cochinillas (Arthropoda: Isopoda) y los moluscos

(Mollusca: Gastropoda) (Cabrera et al., 2011b).

Las hormigas, ácaros, ciempiés y arañas representan a los organismos

depredadores y su función en los ecosistemas ha sido principalmente para mantener

o restaurar la calidad del suelo y como bioindicadores para establecer el nivel de

sustentabilidad del suelo (Lobry de Bruyn, 1999). Las lombrices son de especial

interés dentro de la fauna edáfica por su mayor presencia y biomasa, cumplen un

importante papel estructural, ya que sus galerías facilitan el crecimiento de las raíces,

sus excrementos retienen agua y contienen importantes nutrimentos para las plantas

(Ibáñez et al., 2004).

En la última década la diversidad de los diferentes sistemas de producción han

sido un tema de preocupación debido a los cambios en los ecosistemas por acciones

realizadas por el hombre con actividades agrícolas, pecuarias y forestales (Lavelle,

2000), las cuales ocasionan grandes alteraciones en los procesos de la configuración

del hábitat de los organismos que se desarrollan en ese medio, forjando así, efectos

negativos en la diversidad de la macrofauna, y perturbando el buen funcionamiento

del suelo (Zerbino et al., 2007).

Esta fauna puede ser afectada por diferentes usos y manejos del suelo.

Debido a su susceptibilidad y rápida respuesta ante los cambios en la cobertura, la

transformación de la vegetación, el comportamiento ante distintas variables

ambientales y la actividad ecológica que desempeñan (Lavelle et al., 2003).

La relación entre el uso del suelo y la macrofauna edáfica (Barros et al., 2002;

Eggleton et al., 2005; Mathieu et al., 2005) son factores que permiten un balance

dinámico, ecológico y por consiguiente un desarrollo sustentable. El uso y manejo

sustentable del suelo puede mejorar o alterar la abundancia y riqueza de la biota en

el suelo. Otro factor importante que determina las propiedades del suelo es la

labranza del suelo, cultivo y fertilización (Sklodowski, 2010).

La macrofauna del suelo es importante en muchos procesos reguladores del

ecosistema: tienen efectos positivos en la conservación de la estructura del suelo,

actúan sobre el microclima y la aireación; en el movimiento y retención de agua, en el

intercambio gaseoso y en las propiedades químicas y nutricionales del mismo,

pueden activar o inhibir la función de los microorganismos y están involucrados en la

conservación y ciclado de nutrientes. (Lavelle and Spain, 2001).

El manejo orgánico del suelo representa una alternativa prometedora para la

producción sustentable de alimentos (Merlim et al., 2005) y la conservación de los

recursos naturales existentes, como la macrofauna del suelo (Paulo et al., 2006). La

adición de residuos orgánicos en los sistemas de cultivos es un factor positivo para la

biología del suelo a través de la provisión de alimentos y mejores condiciones

abióticas de organismos (Barreta et al., 2003).

Gardi et al. (2002) indicaron que cuando se cambia el uso del suelo se alteran

los procesos edáficos, afectando negativamente la macrofauna asociada y sus

funciones esenciales. Estudios mostraron que las lombrices, miriápodos y otros

invertebrados son sensibles a efectos tóxicos de químicos agrícolas (Paoleti et al.

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1991) y que las lombrices mejoran la estructura y porosidad del suelo agrícola y

reducen pérdidas de nitrógeno (Subler et al. 1998).

Se reconoce la necesidad de profundizar e incrementar las investigaciones

sobre la abundancia y diversidad de la macrofauna del suelo por la importancia que

tienen en los procesos en el suelo sobre todo lo referente a la fertilidad de los

mismos. Se carece de información sobre la abundancia de la macrofauna del suelo

en sistemas de producción orgánico y convencional en el estado de Colima.

PREGUNTA CIENTÍFICA

¿Qué efecto tiene el manejo orgánico y convencional sobre la diversidad de la

macrofauna edáfica en huertos de banano?

HIPÓTESIS

La diversidad de la macrofauna edáfica es mayor en huertos de banano con manejo

orgánico respecto a uno con manejo convencional.

OBJETIVO

Determinar la diversidad de la macrofauna edáfica en huertos de banano con manejo

orgánico y convencional.

REVISIÓN DE LITERATURA

Etchevers (2000) la fertilidad del suelo es un concepto más amplio, que

integra los atributos químicos, físicos y biológicos del suelo. Estos se asocian con su

capacidad para producir cosechas sanas y abundantes o sostener una vegetación

natural en condiciones cercanas a las óptimas.

Las propiedades físicas y químicas del suelo afectan a la fauna que lo habita

de manera directa por el contenido de materia orgánica y de humedad, el pH, la

estructura del suelo y la aeración y de forma indirecta a través del efecto que tienen

sobre la vegetación (Dubs et al., 2004).

La densidad de Coleoptera y Oligochaeta tiene una relación positiva con el

contenido de Carbono orgánico y Nitrógeno total (Zerbino y Morón, 2003). Suelos

ricos en bases, con buen drenaje, donde la materia orgánica está distribuida en el

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perfil soportan altas densidades de lombrices, mientras que en aquellos que tienen

contenidos discretos de materia orgánica la fauna está representada por pequeños

artrópodos y enquitraidos que habitan la superficie (Curry, 1987b).

Estudios sobre la acción de la macrofauna mostraron que la estructura de los

macroinvertebrados fue más compleja en ambientes edáficos mejor conservados o

estructurados presentándose una mayor diversidad y abundancia de grupos

depredadores, además, sustentaron la importancia ecológica de la costumbre de los

agricultores de dejar descansar suelos que muestran síntomas de infertilidad (Sevilla

et al., 2002).

Cabrera et al. (2011a) reportaron que los mayores valores de riqueza,

densidad y biomasa de la macrofauna se obtuvieron en los bosques secundarios, y

los menores valores en los pastizales, los cultivos de papa y los cañaverales. Los

resultados sobre la riqueza taxonómica, la densidad y la biomasa de la macrofauna

del suelo indicaron el nivel de degradación del medio edáfico, debido a la intensidad

de uso de la tierra.

Lang-Ovalle et al. (2011) realizaron un trabajo donde determinaron la

abundancia y riqueza de la macrofauna edáfica asociada a plantaciones de mango,

caña de azúcar persistente y caña de azúcar reciente. La mayor frecuencia de

invertebrados se presentó en mango (40%) y en caña persistente (37%) fue menor

en caña reciente (24%). Concluyeron que el tipo de agroecosistema (mango o caña

de azúcar) no tuvo efecto significativo en la incidencia y abundancia de macrofauna

edáfica, especialmente en lombrices, termitas y miriápodos.

Zerbino, M. S. (2010) evaluó el efecto de diferentes sistemas de rotación

cultivos-pasturas sobre las comunidades de la macrofauna del suelo. Los

tratamientos evaluados fueron: agricultura continua sin (S1) y con fertilización (S2),

rotación agricultura 33% - pradera 66% (S4), rotación agricultura 50% - pradera 50%

(S5), y rotación agricultura 66% - pradera 33% (S7). El número de individuos varió de

acuerdo a la intensidad de los usos del suelo evaluados. Los tratamientos S1 y S4

tuvieron respectivamente, las menores y mayores densidades poblacionales de la

mayoría de los taxones.

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Giracca et al. (2003) la población de organismos en la macrofauna del suelo

puede estar influenciada por el sistema de cultivo, la fertilización y el encalado. El

uso de cultivos de cobertura y prácticas culturales diferentes parece actuar

directamente sobre la población de la fauna del suelo. Este efecto se relaciona a

menudo con el residuo orgánico restante sobre la superficie del suelo.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente trabajo se llevará a cabo en la localidad de Cerro de Ortega,

perteneciente al municipio de Tecomán en el estado de Colima. La localidad de

Cerro de Ortega se ubica 18°43'10" latitud N. 103°43'18" longitud O. y a una altura de

20 msnm, temperatura media anual de 32 °C y precipitación media anual de 928 mm.

(Comisión Nacional del Agua (CNA), 2003).

Descripción de los sistemas de producción agrícola

Cultivo de banano orgánico: Sistema de riego por aspersión, se hacen aplicaciones

de compostas, lixiviados de lombriz, se incorpora la hojarasca al suelo después del

saneo, el control de malezas se hace con machete y desbrozadora.

Cultivo de banano convencional: Se emplea sistema de riego por aspersión con el

cual se hace la fertilización NPK, se incorpora la hojarasca después del saneo, se

hacen aplicaciones de agroquímicos para el control de plagas y enfermedades, para

el control de malezas se usan herbicidas como glifosato y paraquat.

Localización de los huertos

El huerto de banano con manejo orgánico se ubica por la carretera Cerro de Ortega-

Boca de Apiza, Colima, latitud 18°43'6.66" N, longitud 103°44'10.74" O; el huerto de

banano convencional está ubicado por la carretera Tecomán-Playa Azul, latitud

18°43'40.11" N, longitud 103°42'57.45" O.

Muestreo de la macrofauna del suelo

Para el muestreo de la macrofauna del suelo se empleará la metodología del

monolito, recomendado por el Instituto de Fertilidad y Biología de Suelos Tropicales

(TSBF); el bloque se dividirá en cuatro estratos; Hojarasca, 0-10 cm, 10-20 cm y 20-

30 cm (Anderson e Ingram, 1993). Se escogerá una parcela de 800 m2 (aprox.) para

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cada hábitat o uso de suelo y en cada uno se harán diez monolitos, cada uno de

ellos, estará separado por un intervalo de 30 metros a lo largo de una línea cuyo

origen y dirección serán escogidos al azar.

La macrofauna se recolectará manualmente in situ y se depositarán en soluciones de

alcohol al 70% los organismos de cuerpo endurecido y en formol al 5% los inmaduros

y de cuerpo blando (Decaëns et al., 1994). Se llevaran al laboratorio de entomología

de la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias donde se clasificaran hasta el

nivel taxonómico de orden y familia (Borror et al., 1976; Sims, 1980; Brusca y Brusca,

2003). Con los datos que se obtengan de número total de individuos por familia, se

determinará la densidad de población (individuos/m2).

Determinaciones de las propiedades físicas y químicas del suelo

En cada estación de muestreo se tomarán cinco submuestras de suelo a una

profundidad de 0-20 cm, las cuáles serán transportadas al laboratorio de suelos de la

Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, se pondrán a secar al sol y se

tamizaran en malla de 2 mm.

Se determinarán las siguientes propiedades físicas: textura y sus componentes

arena, limo y arcilla (método de Bouyoucos) y densidad aparente (método terrón

parafinado) y las siguientes propiedades químicas: pH y conductividad eléctrica

(método Electrométrico relación suelo agua 1:2) con el pHmetro modelo HI 991003

(Hanna instruments) y materia orgánica, método de Walkley and Black (1934).

Análisis Estadísticos

Para el análisis de datos del suelo, se aplicará análisis de varianza completamente al

azar, con dos sistemas de producción como tratamientos y diez monolitos como

repeticiones. Para definir las diferencias se empleará la prueba de medias Tukey, (P

< 0.05), mediante el paquete estadístico SAS (SAS, 1985). El efecto del manejo

sobre la abundancia de la macrofauna se evaluará con una prueba de T de Student,

previa normalización de los datos, mediante √X+1.

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