LA MA CRO FAU NA DEL SUE LO Y SU PO TEN CIAL DE MA NE

Huerta E., 2005. La macrofauna del suelo y su potencial de manejo para el mejoramiento de la calidad del
agua, p. 259 - 268. En: F. Bautista y G. Palacio (Eds.) Caracterización y Manejo de los Suelos de la Península
de Yucatán: Implicaciones Agropecuarìas, Forestales y Ambientales. Universidad Autónoma de Campeche,
Universidad Autónoma de Yucatán. 282 p.
LA MACROFAUNA DEL SUELO Y SU POTENCIAL
DE MANEJO PARA EL MEJORAMIENTO
DE LA CALIDAD DEL SUELO
Esperanza Huerta
Instituto de Ecología A.C. e IRD (Laboratoire d’ecologie des sols tropicaux)
El Colegio de la Frontera Sur, Unidad Villahermosa
RESUMEN
El promover las condiciones de fertilidad en suelos cultivados, que estimulen la abundancia de la fauna del suelo es aun
una de las metas más importantes en los trópicos. El uso de lombrices de tierra resulta ser un instrumento viable.
Polypheretima elongata, una lombriz cosmopolita endogea, geofaga es una alternativa interesante debido a su gran
tolerancia a diferentes rangos de pH. En un estudio de campo, en un pastizal en la Mancha, Veracruz, México,
encontramos una relación inversa entre la distribución de la biomasa de Polypheretima elongata y la cantidad de arena
en el suelo (Mantel’s t : 1.92 p<0.05). Después bajo condiciones controladas de temperatura y humedad se observó un
aumento en el crecimiento y reproducción de esta especie con el uso de hojarasca de Mucuna pruriens var. utilis y Zea
mays combinados con suelo del pastizal de la Mancha, Veracruz, México, después de 63 días de cultivo encontramos el
mayor peso fresco (5.7 g) y la mayor producción de capullos (33±8.4 capullos en –1 en 98 días) en aquellos tratamientos
en donde se aplicó M. pruriens var. utilis al 1.5% con 0 semanas de composteo, y de los tratamientos con maíz el mayor
peso fresco y la mayor producción de capullos (5 g, y 12.5±3.6 capullos ind –1 en 98 días) se obtuvieron en tratamientos
en donde el maíz se composteo durante 6 semanas. En condiciones de campo, utilizamos de igual forma hojarasca de
M. pruriens var. utilis, pero los resultados no fueron muy claros sobre P. elongata, puesto que su mayor biomasa
(16.84±10.17 g. m-² p<0.05) se encontró en unidades experimentales sin M.pruriens var. utilis. Sin embargo, un efecto
negativo del laboreo sí fue observado sobre esta especie. La aplicación de esta leguminosa en campo resultó
significativamente favorable para la producción de maíz al ser aplicada a la superficie en una cantidad de 4.5 kg. m²,
observándose una correlación significativa entre la producción de maíz y la biomasa total de lombrices (r = 0. 48
p<0.05).
ABSTRACT
Enhancing the carrying capacity of cultivated areas for beneficial soil macrofauna is still an important target in tropics.
The use of earthworms to improve soil fertility is progressively considered a promising complement to current practices.
Polypheretima elongata, a peregrine geophageous, endogeic earthworm is an interesting alternative. In a field study, in
v Caracterización y Manejo de los Suelos de la Península de Yucatán
a grassland at la Mancha Veracruz Mexico, we found an inverse relationship between Polypheretima elongata patchy
biomass distribution and sand gradient (Mantel’s t : 1.92 p<0.05).Then, searching the way of increase the biomass of P.
elongata, an enhancement of the growth and reproduction of this species was obtained in controlled conditions of
temperature and humidity with the use of Mucuna pruriens var. utilis and Zea mays litter combined with savannah soil of
la Mancha, Veracruz, Mexico. After 63 days of culture the highest mean individual fresh weight (5.7 g) and the highest
cocoon production (33±8.4 cocoons ind –1 in 98 days) were obtained when (1.5 %) fresh litter of M. pruriens var. utilis
were added. The best results with maize litter (5 g , and 12.5±3.6 cocoons ind –1 in 98 days) were obtained when the leaf
material has been composted for 6 weeks. In field conditions, we used M. pruriens var. utilis litter as a source of fresh
organic matter, but population density was significant decreased by tillage. In non tillage treatments, the addition of M.
pruriens var. utilis applied at the surface enhanced an epigeic earthworm proliferation but had no significant effect on
Polyphretima elongata. The highest P. elongata biomass was actually found in a treatment without litter application
(16.84±10.17 g m-² p<0.05). However, the earthworm biomass was related with aboveground maize biomass.
INTRODUCCIÓN
LOS ORGANISMOS DEL SUELO
organismos mayormente fragmentadores de la hojarasca
o depredadores de otros organismos.
En el suelo existen diferentes tipos de organismos, donde
cada uno de ellos desempeña un papel muy especial y de
extrema relevancia para el buen funcionamiento del ecosistema, en el suelo existe un reciclaje de la materia orgánica, misma que se torna disponible junto con los
nutrientes hacia las plantas.
Los enchitreidos, organismos parecidos a las lombrices pero de menor tamaño, son importantes como fragmentadores de la hojarasca y depredadores de otros
organismos, se encuentran de 20 a 30 especies en pastizales y de 10 a 20 especies en los bosques, estos pueden
ser bioindicadores de la calidad del suelo (Brussard et al,.
1997).
De acuerdo con el tamaño de los organismos del suelo, estos han sido clasificados en tres tipos: miembros de
la microflora, microfauna, mesofauna y macrofauna.
La Microflora y microfauna del suelo. Organismos que
presentan un tamaño menor a 0.2 mm. Habitan en la solución del suelo. Dentro de ellos se encuentran las bacterias,
responsables de los procesos biogeoquímicos, al momento se cuentan de 20 000 a 40 000 especies de bacterias
por gramo de suelo (Brussaard et al., 1997). Entre ellas se
encuentran también las que colaboran en las asociaciones
simbióticas de las micorrizas así como las bacterias nitrificadoras, denitrificadoras, las fijadoras de nitrógeno, las
amonio reductoras, las sulfato reductoras, sulfato oxidadoras, oxidadoras de hierro, reductoras de hierro, inmovilizadoras o mineralizadoras, sintetizadoras de materiales
húmicos, también ellas ayudan de manera simbiótica en la
digestión de otros organismos superiores (lombrices, termitas) al encontrarse en su tubo digestivo.
Los hongos envueltos en un gran número de relaciones simbióticas en el suelo. Importantes también en la degradación de la materia orgánica se encuentran
aproximadamente de 18 000 a 35 000 especies de hongos
en el suelo. Su trabajo más notorio es cuando forman asociación con las raíces de las plantas formando microrrizas.
La Macrofauna del suelo. Son invertebrados de más de
2 mm de tamaño, que pueden ser vistos a simple vista, entre ellos se encuentran las termitas, las lombrices de tierra,
los escarabajos, las arañas, las larvas de mosca y de mariposa, los caracoles, los milpiés, los ciempiés y las hormigas. De estos, los escarabajos suelen ser los mas
diversos, aunque en densidad predominan generalmente
las termitas y las hormigas y en biomasa las lombrices de
tierra (Lavelle, 1994).
Dentro de los miembros de la macrofauna se encuentran ciertos organismos que producen con sus actividades
modificaciones a su entorno, estos son llamados ingenieros del ecosistema (Jones et al., 1994), las lombrices, las
termitas y ciertas hormigas son considerados ingenieros
del ecosistema.
Las lombrices de tierra, conocidas como ingenieros del
ecosistema o bioturbadores, debido a las modificaciones
físicas que producen en el suelo. Se encuentran de cinco
a siete especies en suelos sea en climas templados o tropicales. Su diversidad depende de las características del
suelo y de la vegetación en la superficie (Fragoso y Lavelle
1992).
Los nemátodos, alrededor de 100 000 especies son
característicos por ser parásitos de plantas.
Es necesario recalcar la importancia de los miembros
de la macrofauna debido a que ellos ingieren por lo general
una mezcla de materia orgánica y mineral, dando lugar a
materia orgánica estabilizada, al igual que promueven la
disponibilidad de materia orgánica y nutrientes a otros organismos del suelo, interviniendo muchos de ellos en la
estructura del suelo.
La Mesofauna. Organismos que cuentan con un tamaño de 0.2 a 2 mm. Viven mayormente en los poros del
suelo. En este grupo se encuentran ácaros, colémbolos,
Debido a que las lombrices de tierra con su actividad
modifican físicamente su entorno y determinan el hábitat
de los organismos arriba descritos, tomaremos a este gru-
Los protozoarios, alrededor de 40 000 especies ellos
junto con los nemaátodos son los principales depredadores en el suelo (Brussaard et al., 1997).
260
F. Bautista y G. Palacio (Eds.) v
po como fundamental en la utilización de la macrofauna
del suelo en la búsqueda del mejoramiento de suelos
dañados o poco fértiles en donde la biomasa y la densidad
de los miembros de la macrofauna es mínima.
Las lombrices de tierra. Las lombrices de acuerdo a su
categoría ecológica se han clasificado en epigeas, endogeas y anécicas (Lavelle 1989), las epigeas son aquellas
que viven en la superficie del suelo y se alimentan de la hojarasca. Las endogeas son aquellas que viven en el interior del suelo y se alimentan de la materia orgánica que
esta pegada a la materia mineral y las anecicas se mueven del interior al exterior del suelo, incorporando materia
orgánica al suelo.
De acuerdo a la cantidad de materia orgánica que ingieren, las lombrices han sido clasificadas en polyhumicas, mesohumicas y oligohumicas. Las que ingieren
mayor cantidad de materia orgánica son la polyhúmicas,
siguiendo en dirección decreciente las mesohúmicas, y
por ultimo las oligohúmicas como aquellas que ingieren
poca cantidad de materia orgánica (Lavelle, 1989).
Las lombrices de tierra de acuerdo a las modificaciones físicas que pueden producir en el suelo, son llamadas
compactadoras o decompactadoras (Blanchart et al.,
1997). Dentro de las categorías ecológicas de las lombrices son las lombrices endogeas (las que viven en el interior del suelo) que serán decompactadoras o
compactadoras, por lo general las lombrices pequeñas ingerirán los turrículos (desechos fecales de las lombrices)
de las lombrices de mayor tamaño, al hacer esto separan
los aglomerados de suelo compacto (en donde se encuentra protegida materia orgánica) produciendo estos turrículos con partículas de menor tamaño (fragmentan el suelo)
que son después ingeridas por las lombrices de mayor tamaño. Las lombrices compactadoras influirán en la capacidad de retención de agua en el suelo, las lombrices
decompactadoras promueven la porosidad del suelo y la
infiltración (Blanchart et al., 1997), aproximadamente las
lombrices pueden formar de 4,000 a 29,800 galerías por
2
m dependiendo del tipo de suelo y clima estas galerías
pueden estar interconectadas y tener longitudes de hasta
2
142 a 890 m por m (Lavelle, 1994). Para obtener buenos
resultados debe de existir una intercalación de las actividades de ambos tipos de lombrices: las compactadoras y las
decompactadoras.
Las lombrices también intervienen en la disponibilidad
e inmovilización de la materia orgánica en el suelo. Los turrículos son micrositios donde la materia orgánica es protegida de la descomposición. Las lombrices tienden a
ingerir de 500 a 1,000 toneladas de suelo por hectárea por
año (Lavelle, 1978). Las lombrices anécicas (que se mueven de la superficie al interior y viceversa) pueden incorporar anualmente de 180 a 510 kg de hojarasca al suelo
(Lavelle, 1978). La materia orgánica que se encuentra unida a la parte mineral del suelo sufre modificaciones dependiendo del tamaño de partícula o fracción mineral a la cual
esta unida, la fracción de materia orgánica de mayor tamaño es la mas utilizada por los microorganismos, es la
mas fresca o reciente en el suelo y es la mas vulnerable,
esta puede ser perdida cuando existen cambios en el uso
del suelo como la deforestación (Christensen, 1992). Por
lo cual, es necesaria la presencia de organismos que ayuden a fragmentarla e incorporarla al suelo, para que esta
luego al mineralizarse sea disponible a las plantas.
A grandes rasgos las lombrices participan en la agregación, en la capacidad de retención del agua, la conductividad hidráulica y en la disponibilidad y almacenaje de la
materia orgánica y otros nutrientes (como el fosfato, Brossard et al., 1996, Lavelle et al., 1997, Lavelle et al., 1998).
En experimentos realizados, las lombrices han reconstituido la estructura de los macroagregados de suelos dañados en tan solo pocas semanas, sus turrículos tienen
una gran duración y estabilidad (Lavelle et al., 1993).
En los agroecosistemas, las relaciones entre los organismos del suelo, las plantas y el suelo tienden a modificarse, la diversidad de lombrices disminuye cuando los
bosques y las sabanas son convertidos en zonas de cultivo. Son sobre todo las lombrices endogeas que sobreviven a las nuevas condiciones (Fragoso et al., 1999), en
general la biomasa de la macrofauna disminuye en las zonas de cultivo.
LA CALIDAD DEL SUELO
Desde el punto de vista agrícola un suelo de buena calidad
es aquel en donde los procesos de mineralización y humificación de la materia orgánica se desarrollan en equilibrio
(Fuentes, 1999). Es decir debe de existir disponibilidad de
materia orgánica y nutrientes hacia los organismos del
suelo y hacia las plantas. Para que esto ocurra los diferentes factores físicos y químicos del suelo junto con la biota
del suelo deben de proveer condiciones para que estos
mecanismos se desarrollen.
Los suelos degradados son una de las causas de la
baja productividad agrícola. Al encontrarse deteriorados
presentan un colapso, cuyos síntomas se manifiestan en
las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.
Las actividades de formación de túneles o galerías por las
lombrices, termitas y hormigas disminuyen, reduciendo
así, la densidad aparente del suelo y aumentando la infiltración del agua y el porcentaje de agregados no estables
al agua. Entonces el suelo con la actividad de los organismos del suelo tendrá cambios en:
• La agregación y estructura del suelo.
• La textura y consistencia del suelo.
• El movimiento y retención del agua.
• El intercambio gaseoso.
• Las propiedades químicas y nutricionales.
EL POTENCIAL DE LA FAUNA DEL SUELO
Las lombrices de tierra son conocidas por los beneficios
que aportan al ecosistema suelo. Con datos de Yurimaguas (Perú), Lamto (Costa de Marfil) y La Mancha ( México) Brown y colaboradores (1999), mostraron una relación
2
significativa (r =0.53 p<0.05) entre la biomasa de las lombrices de tierra y el incremento de la producción de las se261
v Caracterización y Manejo de los Suelos de la Península de Yucatán
millas de gramíneas cultivadas (Fig. 1), los incrementos
mas importantes fueron encontrados cuando la biomasa
2
de lombrices era superior a los 30 g m . En aquellos sitios
en donde las características del suelo o de la vegetación
no favorecen el desarrollo de lombrices, una biomasa mí2
nima de 30 g por m produce un efecto significativo sobre
la producción agrícola (Brown et al., 1999).
El grupo Macrofauna. Este grupo surge con la conjunción de la base de datos Macrofauna, base de datos creada en 1990 dentro del proyecto europeo “Management of
earthworms in tropical agroecosystems” (Manejo de lombrices en ecosistemas tropicales), reúne todos los datos
colectados con el método standard TSBF (Anderson &
Ingram, 1989). En donde 7 países, dentro de los cuales se
encuentra México agruparon datos referentes a la biomasa y densidad de la macrofauna del suelo, así como ciertas
características del suelo.
macroinvertebrados mas sensibles del suelo tienden a
desaparecer sin embargo, ciertas lombrices que son llamadas cosmopolitas, o exóticas, pueden colonizar suelos
de cultivos, áreas con contenidos de pH diversos, o poco
favorables para la mayoría de los miembros de la macrofauna. Ese es el caso de lombrices como Pontoscolex corethrurus o Polypheretima elongata, lombrices endógeas,
geófagas, cosmopolitas. Trigo y colaboradores (1999),
mostraron que existen diferencias en la cantidad de mucus
secretada por lombrices nativas y lombrices exóticas,
En la República Mexicana el grupo Macrofauna esta
representado por el Departamento de biología de suelos
del Instituto de Ecología de Xalapa, Veracruz, y en Mérida
Yucatán por el Departamento de Manejo y Conservación
de recursos naturales tropicales de la Universidad Autónoma del Estado de Yucatán. Este grupo ha buscado la utilización de organismos del suelo, en especial lombrices de
tierra, para el mejoramiento de suelos dañados por la agricultura.
La actividad de la macrofauna edáfica también puede
aumentar o disminuir la productividad del ecosistema.
Efectos positivos han sido reportados para las lombrices y
las termitas (Brown et al., 1999, Cherrett 1986, Lavelle
1997, Lee & Wood 1971, Lee 1985, Okello-Oloya & Spain
1989, Watson 1977,Word 1996), mientras que ciertos organismos debido a su abundancia y a provocar disminuciones en la biomasa de plantas han sido considerados
plagas, es el caso de ciertas larvas de escarabajos, hormigas, algunas larvas de dípteros, y caracoles fitófagos
(Brown et al., 2001). Pero es necesario recalcar que en la
instalación o promoción de los cultivos muchas condiciones físicas y químicas del suelo cambian, favoreciendo así
la existencia de ciertos organismos adaptados a vivir en
agrosistemas.
El manejo de lombrices de tierra es una alternativa viable en la búsqueda del mejoramiento de suelos, el incrementar su densidad y biomasa promueve de igual forma el
aumento de la actividad de otros organismos del suelo. La
biomasa y densidad de lombrices de tierra se ve afectada
por factores ambientales y factores del suelo (modelo jerárquico Lavelle, 1993) los cuales hacen que exista o no
disponibilidad de materia orgánica hidrosoluble utilizable
por las lombrices (Fig. 2). Por eso es de suma importancia
el conocer cuales son las características del suelo y de la
vegetación que favorezcan una alta biomasa y una alta
densidad de lombrices de tierra, Huerta (2002) aborda
esta cuestión a tres niveles de manera jerárquica: el primero es un nivel global en donde se tratan datos del grupo
macrofauna, el segundo es un nivel regional con sitios
también del grupo macrofauna pero que cuentan con un
mismo tipo de vegetación y un mismo tipo de suelo. Por último, a nivel local haciendo un estudio en un pastizal. Dentro de los organismos del suelo, las lombrices de tierra son
organismos con un gran potencial de utilización debido a la
gran tolerancia que pueden presentar algunas de ellas, en
suelos donde el uso del mismo ha sido modificado. Los
262
Figura 1. Relación entre la biomasa de lombrices de tierra
en g m-² y el porcentaje de incremento de semillas y raíces. Resultados obtenidos a partir de 12 experimentos en
seis cultivos: Zea mays, Oriza sativa, Sorghum bicolor, Triticum spp., Fasciulus vulgaris y Vigna unguiculata (Modificado de Brown et al., 1999).
Figura 2. Factores que determinan la biomasa de las lombrices de tierra (Huerta, 2002).
F. Bautista y G. Palacio (Eds.) v
siendo justamente Pontoscolex corethrurus y Polypheretima elongata lombrices con mayor producción de mucus,
en comparación de lombrices nativas como Balanteodrilus
sp. novo (proviniendo del mismo suelo).
Tomando en cuenta la información de la base de datos del grupo macrofauna con suelos de distintos países,
diferentes tipos de vegetación y distintas cantidades de
precipitación; los parámetros más sobresalientes son: una
2
biomasa mínima de 30 g m se encuentra en sitios con una
precipitación comprendida de 1,300 a 3,000 mm, con una
cantidad de materia orgánica comprendida de 3 a 4 %, en
un porcentaje de arcilla de 40 a 50 (Huerta, 2002).
Para poder comprender a mayor detalle la relación entre los parámetros del suelo, la vegetación y la biomasa de
lombrices, Huerta (2002) realizó un estudio geostadístico,
en un pastizal de La Mancha, Veracruz, México.
ESTUDIO DE CASO: RELACIÓN ENTRE
SUELO, VEGETACIÓN CON LA BIOMASA
Y DENSIDAD DE LOMBRICES DE TIERRA
EN UN PASTIZAL DE LA MANCHA,
VERACRUZ, MÉXICO.
De la Cruz (1999) encontró una distribución distinta de
Polypheretima elongata (1872, oligochaeta) al de la humedad del suelo en este pastizal.
Polypheretima elongata. (Perrier, 1872) es una lombriz endogea, geófaga, pertenece al grupo de las pheretimas (familia Megascolecidae: Oligochaeta). Originaria de
Asia, está muy distribuida en medios antropizados de los
trópicos, donde ella ha colonizado medios con una temperatura media anual entre 21 y 30°C, en sitios que reciben
entre 800 a 4000 mm de precipitaciones, en suelos con un
pH de 5 a 7.5, con un porcentaje de materia orgánica entre
1.8 y 7.6%, con un porcentaje de nitrógeno de 0.8 a 3.8%
(Fragoso et al., 1999). P. elongata ha sido considerada
como una lombriz susceptible para ser utilizada en el mejoramiento de suelos dañados por la agricultura. Por ello,
es interesante saber cuales son los factores que determinan su biomasa y distribución con el fin de reproducirlos en
aquellos sitios en donde su biomasa sea escasa.
Localización. Este pastizal se encuentra en el centro
de Investigaciones Costeras La Mancha (CICOLMA) situado al sur de la costa del estado de Veracruz, en México
en los 96°22’40’’ de longitud oeste y 19°36’ de latitud norte. El clima es cálido subhúmedo con lluvias y temperaturas elevadas en verano, el clima pertenece al tipo Aw2
(w)(i). Las precipitaciones medias anuales varían de 1200
a 1500 mm, con una temperatura media anual de 24.5°C,
una máxima de 27°C y una mínima de 16° C. Los meses
mas lluviosos se encuentran entre junio y septiembre y la
estación de secas de noviembre a abril (García, 1981).
Muestreo. La colecta de las lombrices se realizó con un
muestreo detallado; 100 monolitos de 25x25x30 cm cada
uno, elaborados de acuerdo al método TSBF (Anderson e
Ingram, 1989, Figura 3), con una distancia entre monolitos
de cinco m, el área de muestreo comprendió 95 m de largo
y 20 m de ancho.
Figura 3. Malla de muestreo de 20 m de ancho por 95 m
de largo, en el pastizal . En cada punto de intersección de
la malla se realizó un monolito de 25x25 cm con 30 cm de
profundidad.
Cada monolito fue dividido a dos profundidades de 0 a
10 cm y de 10 a 30 cm, los parámetros analizados de cada
monolito fueron: la densidad y la biomasa de lombrices, el
porcentaje de materia orgánica por fracción ligera del suelo (de talla >200 mm, de 200 – 50 mm, y <50 mm, las cuales fueron obtenidas de acuerdo al método de Feller,
1979), cationes intercambiables, pH, textura, humedad y
densidad aparente.
Tratamientos estadísticos. Los datos fueron analizados estadísticamente, el protocolo de muestreo nos permitió efectuar variogramas (Webster y Oliver 1990) y planos
de distribución de todos los datos obtenidos. Las pruebas
simples y parciales de Mantel nos permitieron completar
los tratamientos estadísticos.
Resultados. En este pastizal encontramos una gran diversidad de lombrices, siete especies distintas de lombrices (Fig. 4), nativas y cosmopolitas, el 86 % de la biomasa
2
total (66.5 g m ) estaba cubierto por la especie cosmopolita
endogea P. elongata. En cuanto a la densidad, se encon2
tró una densidad media de lombrices de 486.5 ind. m en
este pastizal, de esta densidad un 31% estaba conformado por P. elongata, 35% por lombrices epigeas del genero
Dichogaster: D. Affinis, D. Saliens, D. Bolaui, ll% por lombrices endogeas polyhúmicas nativas: Phoenicodrilus taste y Diplotrema murchei, el 23% restante estaba
compuesto por individuos juveniles no identificados.
Con los variogramas fue posible identificar los patrones de distribución de los parámetros analizados, los cuales fueron interesantes. Se encontraron parámetros en
donde según la profundidad su patrón de distribución era
distinto.
263
v Caracterización y Manejo de los Suelos de la Península de Yucatán
Las lombrices de tierra. Mostraron una distribución
espacial bien definida por parches, con un modelo esférico (Figs. 5 y 7).
La materia orgánica de las fracciones ligeras de la talla
>200 mm mostró una distribución espacial siguiendo el
modelo linear en la profundidad de 10-30 cm (Figs. 6 y 8),
siguió ese patrón el contenido de materia orgánica de la
fracción 200-50 mm de esa misma profundidad. Sin embargo la fracción <50 mm siguió un modelo linear tanto en
la profundidad de 0-10 cm como en la profundidad de
10-30 cm.
Los cationes intercambiables. Presentaron una estructura espacial que sigue un modelo esférico (por parches) a
excepción del calcio de la capa 0-10 cm cuya distribución
espacial se encuentra en gradiente, siguiendo el modelo linear.
El pH, la densidad aparente, el contenido en arcillas,
limo y arena en las dos capas de profundidad estudiadas,
no mostraron una estructura espacial.
El porcentaje de humedad, presentó un modelo esférico en la profundidad más superficial y linear en la capa
mas profunda.
Figura 4. Distribución de diferentes especies de lombrices
de tierra en el pastizal. El tamaño de las figuras es proporcional a la biomasa encontrada en cada monolito de
25x25x30 cm.
El tipo de vegetación, las gramíneas y otras plantas
que componían la vegetación del pastizal no presentaron
una estructura espacial.
Figura 5. Variogramas y cartas de distribución de lombrices en La Mancha, Veracruz, México. Los círculos indican los
valores por encima de la media y los cuadros los valores por debajo de la media, el tamaño corresponde al valor (Huerta,
2002).
264
F. Bautista y G. Palacio (Eds.) v
Figura 6. Variogrammas y cartas de distribución de las fracciones ligeras de materia orgánica de tamaño >200 µm y de
200 a 50 µm. Las cartas muestran las capas 0-10 y 10-30 cm de profundidad, de la fracción >200 µm. Los círculos indican los valores por encima de la media y los cuadros indican los valores por debajo de la media. El tamaño de los
cuadros y círculos corresponde a los valores.
El “range” o “portée” de los variogramas. Establecer
los variogramas ha sido de suma importancia ya que con
ellos podemos saber cuales son las condiciones de distribución de los parámetros del suelo, información que podrá
servirnos en futuros muestreos, en el variograma a demás
del patrón de distribución del parámetro, también se puede
observar la distancia mínima en la cual los puntos muestreados son considerados como independientes. Esta distancia se denomina “range” y nos da el tamaño del parche
de distribución del parámetro muestreado. En el caso de
las lombrices de tierra de el pastizal muestreado, su “range” varía tanto para la biomasa como para la densidad,
este “range” suele ser mas amplio para la densidad, siendo de 22 m en el caso de P. elongata, 18 m en el caso de
las lombrices epigeas y 27 m en el caso de las lombrices
polyhúmicas endógeas; en lo que respecta a la biomasa
fue de 14 m para P. elongata, de 17 m para las lombrices
epigeas y de 23 m para las endógeas polyhúmicas.
Con respecto al porcentaje de materia orgánica por
fracción ligera del suelo, esta distancia varia de acuerdo al
tamaño de la fracción y a la profundidad de donde fue extraída dicha fracción. Por ejemplo, la fracción de talla mayor de 200 mm tiene un “range” de 46 m en la capa 0-10
cm y la fracción de 200 a 50 mm tiene una distancia de 87
m en la capa de l0 a 30 cm.
En relación a los cationes intercambiables su “range”
varía de 20 a 65 m, el potasio es el cation que tiene la menor distancia, mientras que el calcio tiene un parche de
distribución más amplio (es el que presenta el mayor “range”).
265
v Caracterización y Manejo de los Suelos de la Península de Yucatán
Prueba de Mantel. Para observar cual es la correlación existente entre los parámetros muestreados, efectuamos una prueba de Mantel simple (r ) , esta correlación se
realizó entre la biomasa y densidad de lombrices de tierra
y los parámetros fisicoquímicos del suelo. Esta prueba
esta basada sobre la estimación y la prueba estadística de
la correlación entre dos matrices de distancias (la matriz A
y la matriz B), para lo cual se parte de la hipótesis nula, la
cual nos dice que no existen relaciones entre las dos matrices, efectuando permutaciones repetidas de los valores
presentes en las líneas y los valores presentes en las columnas de una de las dos matrices se calcula r.
Se observó que existe una relación significativa pero
inversa entre la biomasa y la densidad de P. elongata y la
cantidad de arenas (r: 1.92 p<0.05).
CONCLUSIÓN DEL ESTUDIO DE CASO
Figura 7. Distribución espacial de la biomasa (a) y de la
densidad (b) de lombrices de tierra en el pastizal de La
Mancha, Veracruz, México.
Se observó que la textura fue el factor determinante de la
distribución y abundancia de P. elongata, el porcentaje de
arenas fue el factor determinante, de acuerdo a los parámetros muestreados. La cantidad de materia orgánica parecía no jugar un papel relevante en la biomasa y
distribución de esta especie de lombriz. Se especula que,
es la calidad de la misma la que rige como un parámetro
de distribución. En base a lo anterior, se procedió a realizar experimentos en laboratorio y en campo, en donde utilizamos la calidad de materia orgánica como el factor
relevante en el incremento de biomasa y densidad de esta
especie de lombriz.
CALIDAD DE LA MATERIA ORGÁNICA
COMO FACTOR DEL INCREMENTO DE LA
BIOMASA DE LOMBRICES DE TIERRA
Se efectuaron dos experimentos, el primero, bajo condiciones estables de temperatura y humedad. El segundo,
en un campo de maíz; en ambos experimentos se trabajo
con una leguminosa, la Mucuna pruriens var. utilis como
fuente de materia orgánica de alta calidad. Para una lombriz de tierra, un sustrato de alta calidad es aquel que es
rico en nitrógeno (Huerta, 2002).
Figura 8. Distribución espacial del porcentaje de materia
orgánica por fracción ligera del suelo. a) >200 µm. b)
200-50 µm. c) <50 µm. De la capa 0-10 cm. En el pastizal
de La Mancha , Veracruz, México.
266
En el experimento de laboratorio se contó con un total
de 22 tratamientos con 4 replicas cada uno. Existieron tratamientos con M. pruriens var. utilis, con Zea mays, y tratamientos en donde se trabajo únicamente con la fracción
ligera del suelo (fraccionado de acuerdo al método de Feller, 1979), la cual fue eliminada, duplicada, triplicada y
cuadriplicada. En los tratamientos en donde la fuente de
materia orgánica era la Mucuna o el maíz se trabajó también en la cantidad de fuente vegetal agregada 1.5% ó
4.5% y en el tiempo de descomposición de dicho material,
cero, dos, cuatro, y seis semanas de descomposición, 300
g de cada sustrato fue colocado en recipientes de
12x12x11 cm, con 33% de humedad a 27° C de temperatura, con un individuo juvenil (1.34 0±.08 g de peso fresco)
de P. elongata en cada recipiente. Después de 63 días de
experimentación los sustratos que dieron lugar a la mas
alta biomasa de P. elongata fue la aplicación de Mucuna
F. Bautista y G. Palacio (Eds.) v
en 1.5% con cero semanas de descomposición, dando lugar a la mayor taza de crecimiento diario con 6.79±1.61%
, con una biomasa promedio de 5.8±0.7 g (Fig. 9), también
los sustratos con Mucuna dieron lugar a la mas alta reproducción con 33±8.4 cocones por individuo en 98 días.
Una vez que observamos resultados positivos en laboratorio con la utilización de M. pruriens var. utilis , decidimos utilizar esta leguminosa en un campo de cultivo de
maíz.
En un área de 30 x 37 m de un campo de cultivo de
maíz en La Mancha, Veracruz, México. Con un suelo tipo
regosol (FAO, 1997), con una precipitación media anual
de 1500 mm, y una temperatura media anual de 24.5 °C se
aplicaron ocho tratamientos con tres replicas cada uno.
Cada unidad experimental constó de 2 x 2 m, instalados en
bloques al azar. Los tratamientos consistieron en la cantidad y forma de aplicación de la Mucuna, tratando con Mucuna a la superficie, al interior y al interior y a la superficie,
2
2
en una cantidad 1.5 kg m ó 4.5 kg m . a los 5 meses de
aplicada la Mucuna se sembró el maíz.
Figura 9.Curvas de Crecimiento de P. elongata . De arriba
hacia abajo : Tratamientos con Mucuna pruriens var. utilis,
tratamientos con Zea mays y tratamientos sin hojarasca.
En los tratamientos con fuente orgánica vegetal: Los números de la izquierda indican la cantidad de substrato
agregado 1 : 1.5%, 3 :4.5%, los números de la derecha indican el tiempo de descomposición, 0, 2, 4, y 6 semanas.
Antes de ser colocados los tratamientos se hizo un
muestreo inicial de la población de lombrices y después de
un año de la instalación de los tratamientos, se contó de
nuevo la población de lombrices, pero desafortunadamente fue un año con pocas lluvias y la población global de
lombrices disminuyó, aún así se observó que dentro de
los tratamientos en donde se utilizó la Mucuna, aplicándola
2
a la superficie con una cantidad de 4.5 kg m se obtuvieron
los mejores resultados en biomasa de lombrices y en biomasa de maíz. Sin embargo, P. elongata no mostró un incremento significativo con la utilización de la Mucuna en
campo, aunque sí se observó un efecto significativo pero
negativo del laboreo sobre esta especie.
De este modo, se infiere que en campo es necesario
tomar muchos factores antes de poder observar los resultados de la aplicación de materia orgánica de origen vegetal sobre el suelo.
CONCLUSIÓN
Los organismos del suelo siempre serán afectados por el
tipo de utilización del suelo. Su diversidad, biomasa, densidad y distribución dependerán de las condiciones del suelo, mismas que son determinadas por el uso del mismo,
por su textura y por el tipo de aportes orgánicos.
La macrofauna del suelo puede ser una opción viable
en la búsqueda del mejoramiento de suelos poco fértiles o
degradados. La biomasa vegetal se puede incrementar
considerablemente si se mejoran las condiciones que favorecen la existencia de organismos que participan en la
mineralización de la materia orgánica y que ayudan a la
disponibilidad de nutrimentos para las plantas. Pero es necesario evitar ciertas prácticas como el laboreo, que no favorecen la existencia de ciertos organismos del suelo.
Definitivamente la fauna del suelo es una alternativa
en la búsqueda de métodos que permitan incrementar la
fertilidad del suelo. Siendo las lombrices un grupo bien conocido facilita más aún su utilización por los productores o
agricultores. Hoy en día hace falta conocer nuevas especies o manipular a las especies nativas para no expandir
solo a las especies dominantes. El uso de fauna del suelo
es un campo de estudio apasionante y necesario si se busca restaurar o reintegrar ecosistemas alterados o dañados
por la actividad humana. El suelo no solo es un sustrato en
el cual crecen las plantas, es un sistema en el cual viven
diversos organismos, que merecen nuestra atención si se
desea éxito en la producción vegetal. En nuestro país existen pocas investigaciones dedicadas al estudio de fauna
del suelo. Por lo que se conoce poco de ella. Yo invito por
267
v Caracterización y Manejo de los Suelos de la Península de Yucatán
esta vía a todo aquel interesado en buscar alternativas de
producción vegetal mas acordes al ambiente, el estudiar a
los organismos del suelo, junto con otras tecnologías
como el uso de policultivos, abonos verdes y biofertilizantes para tener sistemas de producción de alta calidad. Los
países miembros del grupo macrofauna, han desarrollado
programas de investigación mediante los cuales han mostrado la importancia de la utilización de la fauna del suelo
como una alternativa viable y económica en la producción
de cultivos. Por ejemplo: la producción de te en la India,
fue incrementada exitosamente con el uso de una lombriz
endógea geófaga cosmopolita, Pontoscolex coretrurus.
Para obtener los mismos resultados es necesario conocer
nuestro suelo, cuales son los organismos que predominan
y así favorecer las condiciones que hagan desarrollar una
mayor actividad de los mismos.
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