Variacion de la tasa de descomposicion de la broza de Festuca arundinacea y de Medicago sativa por efecto de la fertilización

Variación de la tasa de descomposición de la broza
de Festuca arundinacea y de Medicago sativa
por efecto de la fertilización
Autores
Lanús Büll, Bárbara - Rusca, Sofía.
Introducción
La descomposición de la materia orgánica es un proceso fundamental en el
funcionamiento y la productividad de cualquier ecosistema terrestre, ya que permite
el ciclado de nutrientes, dejándolos nuevamente disponibles para las plantas o para
otros microorganismos (Fernández-Aragón et al. 2014; Poca et al. 2014).
Las condiciones ambientales, como la temperatura y la humedad, la calidad del
material vegetal en descomposición y las características de la comunidad de
descomponedores son los tres factores principales de los que depende la
descomposición de la materia orgánica. En una escala local, se considera que las
condiciones ambientales se mantienen relativamente constantes, por lo que la
calidad del material vegetal es el factor más determinante de la tasa de
descomposición del mismo (Poca et al. 2014). La calidad de la broza depende tanto
de la relación carbono/nitrógeno, como del contenido de celulosa, de hemicelulosa y
lignina que posee el material muerto.
Para realizar este estudio se utilizaron las brozas de dos especies diferentes:
Festuca arundinacea (festuca) y Medicago sativa (alfalfa). La festuca es de la familia
de las poáceas (o gramíneas), mientras que la alfalfa pertenece a la familia de las
fabáceas (también llamadas leguminosas). Estas especies tienen diferentes
características tanto morfológicas como fisiológicas, por lo que su material vegetal
es de distinta calidad.
Los objetivos del trabajo fueron (1) evaluar si la tasa de descomposición de la
broza de ambas especies depende de su calidad; (2) analizar el efecto que tiene la
fertilización en la tasa de descomposición de cada especie.
La hipótesis planteada establece que a alfalfa se va a descomponer a una tasa
más alta que la festuca, ya que tiene una relación de carbono/nitrógeno más baja y
menor contenido de lignina (es de mejor calidad). Esto hace que los
microorganismos sean capaces de descomponerla a mayor velocidad que a la
festuca, que tiene una relación de carbono/nitrógeno más alta y más contenido de
lignina, siendo menos factible que los microorganismos estén atraídos por un
material al que les cuesta más trabajo y energía descomponer.
Siguiendo el lineamiento de la hipótesis planteada, como predicciones se espera
observar una mayor disminución de biomasa seca en la broza de alfalfa que en la de
festuca, al ser una broza de mayor calidad con tasa de descomposición más alta.
Por otro lado, partiendo de la misma cantidad de biomasa seca en ambas especies
en todas las parcelas, se espera que en los lotes con fertilización (donde hay mayor
cantidad de nitrógeno), se encuentre menos biomasa seca de ambas especies que
en los lotes sin fertilización.
Métodos
El estudio se llevó a cabo en un área de 1000 m 2, ubicado en un predio de la
Facultad de Agronomía. El lote fue dividido en cuatro bloques de 250 m 2
aproximadamente, por tener una razonable homogeneidad florística y topográfica
(stands). Al mismo tiempo, cada uno de los bloques se subdividió en cuatro parcelas
de 49 m2 cada una, a las que se le asignaron al azar cuatro tratamientos que surgen
de la combinación de dos factores: corte y fertilización. Los distintos tratamientos se
combinan de la siguiente manera: a) 6 cortes anuales, con fertilización; b) 6 cortes
anuales, sin fertilización; c) 1 corte bianual, con fertilización; d) 1 corte bianual, sin
fertilización.
Para realizar el estudio de descomposición de broza, primero se colocaron 2
gramos de biomasa muerta de Festuca arundinacea (poáceas o gramíneas) y 2
gramos de Medicago sativa (fabáceas o leguminosas) en bolsas de fibra de vidrio
con una malla de 2mm. El 6 de octubre se colocaron al azar dos bolsas de cada
especie en cada parcela, de manera que estuvieran en esquinas opuestas. Esto
indica que la cantidad de bolsas era de 64 en total (16 parcelas x 4 bloques). Al cabo
de veinte días, se realizó la cosecha de las bolsas instaladas con el fin de estudiar la
descomposición del material vegetal ocurrido en ese tiempo. Este paso consistió en
recolectar cuidadosamente las bolsas del terreno, intentando evitar cualquier
pérdida de material por descuidos, usando sobres para su traslado al laboratorio.
Una vez allí, el procesamiento del material se realizó cuidadosamente sobre una
superficie lisa y blanca para visualizarlo mejor, como se muestra en la Imagen 1. Se
trabajó en espacios separados para cada sobre. El contenido de cada bolsa se
cepilló y limpió con pinceles y pinzas (Imagen 2) para remover cualquier indicio de
tierra, brotes de semillas o especies diferentes a las de interés que puedan haber
sido incorporadas en las bolsas de brozas posteriormente a su colocación en el
terreno. Este paso es fundamental ya que evita cualquier contaminación de la
muestra para que los resultados de pesaje sean lo más precisos posibles. Una vez
listo el material limpio, se colocó nuevamente en los sobres de papel, rotulados, para
poder llevar a cabo su secado en estufa a 60°C por 48 horas, y posteriormente se
realizó el pesaje de cada muestra, registrando su peso final en una planilla.
La descomposición durante dicho período se calculó como la diferencia entre el
peso seco inicial y el peso seco final de cada bolsa, dividido el peso inicial. Para cada
especie en estudio se promediaron los valores de las sub-réplicas de los controles.
Se analizaron los promedios de los tratamientos con y sin fertilización de un solo
corte anual, para luego proponer un gráfico de barras que refleje los resultados
obtenidos.
Imagen 1: Colocación del material
recolectado a campo sobre una hoja
de papel.
Imagen 2: Limpieza del material:
separación de impurezas de la broza de
festuca.
Resultados
En base a los resultados obtenidos, en la Figura 1 se puede observar una
clara diferencia entre la tasa de descomposición de Festuca arundinacea y la
de Medicago sativa. La festuca se descompuso aproximadamente a una
tasa un 70% menor que la de medicago. En cambio, al comparar los distintos
tratamientos (con y sin fertilización), en el medicago no se observan
diferencias significativas en la tasa de descomposición. Caso contrario
sucede con la festuca, la cual muestra una diferencia de menos de la mitad
de su tasa en el tratamiento sin fertilización.
Figura 1: Tasa de descomposición promedio de Festuca arundinacea (marrón) y
Medicago sativa (naranja) bajo tratamientos con fertilización (N+) y sin fertilización (N-)
Discusión y conclusión
Los resultados obtenidos apoyan a la hipótesis en cuanto a que la alfalfa se
descompone a una tasa considerablemente mayor que la festuca. Esto se
conoce por haber encontrado menos material de alfalfa, indicando la
preferencia de los microorganismos que la eligieron por encima de la festuca
para su descomposición. Esto se debe a su mejor calidad por la relación
carbono/nitrógeno baja. Por otro lado se refuta la parte de la hipótesis que
suponía que las parcelas con mayor contenido de nitrógeno iban a contener
menos biomasa seca de ambas especies, ya que el medicago no mostró
indicios de ser afectado por la fertilización, mientras que la festuca sí lo hizo.
Estos resultados dificultan condicionar a la tasa de descomposición como
una consecuencia directa de la fertilización.
Al observar los valores de las tasas de descomposición entre ambas
especies, se puede evaluar a la calidad de la broza como un factor
determinante. En general, las especies con mayor contenido inicial de
nitrógeno, menor contenido de lignina, o baja relación carbono/nitrógeno
presentan mayores tasas de descomposición en relación a especies que
tengan las características opuestas (Poca et al 2014), y es por eso que de
esta manera podrían explicarse los valores obtenidos, ya que surgen de dos
especies diferentes.
En resumen, el aporte de nitrógeno en las parcelas no necesariamente
condiciona a la tasa de descomposición de las especies, en cambio, la
calidad del material vegetal muerto, influye en la actividad de los
descomponedores, y por lo tanto, afectará la tasa de descomposición.
En conclusión, para poder conocer y predecir el efecto de la fertilización
sobre la tasa de descomposición de la broza en estos pastizales, son
necesarios estudios comparativos que evalúen de manera simultánea a
todos los factores que influyen en el proceso de descomposición, como la
calidad de la broza, la humedad, la temperatura, y las características de la
comunidad de los descomponedores locales.
Bibliografía

Guia de Ecología, curso 2016, FAUBA

Protocolo de mediciones, otorgado por la cátedra

Fernández, Romina y Aragón Roxana. 2014. CONICET. Descomposición de
hojarasca de las especies leñosas nativas y exóticas más abundantes del
pedemonte de las Yungas, Tucumán, Argentina. Ecología Austral, 24 (3): pág.
286-293. Diciembre 2014.

Poca, M.; Pérez Harguindeguy, N.; Vaieretti, M.V.; Cingolani, A.M. 2014.
CONICET. Descomposición y calidad físico-química foliar de 24 especies
dominantes de los pastizales de altura de las sierras de Córdoba, Argentina.
Ecología Austral, 24 (2): pág. 249-257. Agosto 2014.
Anexos
Figura 2: Mapeo del lote, con los cuatro bloques en diferente color, y cada parcela con su
tratamiento (arriba-derecha). Los números en las esquinas diagonales de cada parcela son
los rótulos de las bolsas colocadas en ese sitio.
Cuadro 1: Planilla completa con los resultados de pesajes de todo el lote. En gris, los
resultados parciales utilizados para el trabajo.
Cuadro 2: Planilla de resultados parciales de interés
Figura 3: Tasa de descomposición promedio de
Festuca arundinacea (marrón) y Medicago sativa (naranja)
bajo tratamientos con fertilización (N+) y sin fertilización (N-).
Resultados parciales de interés que se corresponden con el Cuadro 2.