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Poeyana 492:34-38
Variación de la mesofauna en cuatro especies de pastos*
Ana A. SOCARRÁS**, María E. RODRÍGUEZ**, Jorge A. SÁNCHEZ** y Arturo F. ÁVILA**
ABTRACT: Variation of mesofauna in four species of grasses. The variation studied of mesofauna in four species of grasses: Brachiaria decumbens, Cenchrus ciliaris cv. formidable, Panicum maximum cv. likoni and Andropogon gayanus cv. CIAT-621. For this five samples
were taken from soil at two levels of depth (0-5 and 5-10 cm) at the dry and wet seasons and was applied triple test G that allows to know if
frequency of mesofauna depends on the analyzed factors (depth of the ground, species of grass and season the year). The maximum percentage
of frequency of appearance of mesofauna is reached in C. ciliaris, in the wet season, in the first depth, although exists a preference by this depth
in the four species of grasses and the same season. At the dry season, the greater frequency occurs in A. gayanus, in first layer. We conclude
that A. gayanus and C. ciliaris are the species more abundant in the mesofauna of the soil. These gramíneas presents structures that favor the
optimal conditions for establishment of edafofauna in extreme situations of deficiency and disturbance of soil.
KEY WORDS: mesofauna, microartropods, grass.
10 cm de profundidad por 5 cm de diámetro, en las épocas de
lluvia y seca. Para la extracción de la fauna edáfica se
utilizaron los embudos Tullgren durante siete días. Los
ejemplares colectados se conservaron en alcohol al 70 %, y se
identificaron hasta el nivel de orden.
Análisis estadístico. Los datos del conteo de la mesofauna
por especie y total no cumplieron las premisas planteadas en
las pruebas paramétricas, por consiguiente fueron analizados
por método no paramétrico. Para ello se utilizó la prueba G de
Clasificación Triple (Sokal y Rholf 1981) que permite
determinar si la frecuencia de la mesofauna depende de los
factores analizados (época del año, profundidad y especie de
pasto). La prueba G es aplicable como un test de bondad de
ajuste en datos que representan conteos o eventos en cada una
de las clasificaciones y se distingue aproximadamente como
X2 (Sigarroa 1985).
INTRODUCCIÓN
En los ecosistemas terrestres, las comunidades de animales
que habitan en el suelo son consideradas como las más ricas
en especies y en número de individuos. Para los bosques de
Canadá y Suecia se han encontrado valores de hasta un
millón de individuos por m2, mientras que en un pastizal este
valor disminuye a la mitad, según Lindquist (1979).
Los descomponedores de materia orgánica forman una
gran parte de la mesofauna edáfica y su papel en las redes
tróficas de los ecosistemas les confiere una gran importancia.
Por otra parte, la densidad y diversidad de estos grupos
zoológicos depende de la relación que se establece entre ellos
y la estructura de cada cultivo.
El objetivo de este trabajo es conocer la influencia que
tienen diferentes especies de gramíneas sobre la frecuencia de
aparición y composición taxonómica de la mesofauna del
suelo en pastizales.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La frecuencia de aparición de la mesofauna dependió
significativamente de la interacción de primer y segundo
orden que se estableció entre los tres factores estudiados:
profundidad, estación del año y especie de pasto (Tabla 1). En
las cuatro especies de pastos los valores más altos de
frecuencia de aparición de microartrópodos edáficos se
obtuvieron en la época de lluvia, profundidad 0-5 cm, debido
probablemente a las condiciones edafoclimáticas presentes en
el área y a las creadas por estas especies de pastos, que son
factores que favorecen el incremento de la biota edáfica. En
C. ciliaris se alcanzan los valores más altos de frecuencia;
esta gramínea emite una gran cantidad de rebrotes aéreos
secundarios y terciarios, en particular bulbillos de hojas cortas
y estrechas en algunos momentos del año (Machado, et al.
1976). Este tipo de estructura de macolla no facilita la
retención del agua en esta época del año.
En la segunda profundidad de esta misma época, la
máxima frecuencia se obtuvo en la asociación que establece la
mesofauna con A. gayanus (Tabla 1), debido a que sus raíces
fibrosas están profundamente rameadas distalmente hasta 1 m
de la planta con un diámetro de 0.2 a 0.5 m y las verticales se
extienden a más de 0.8 m (Bowden 1963b). Según Botkin
(1980), los exudados segregados por las raíces, las presencia
MATERIALES Y MÉTODOS
Suelo y composición botánica. La investigación se
desarrolló durante el año 1991, sobre un suelo Ferralítico Rojo
(ACC, 1979) en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes
“Indio Hatuey” (EEPF), en cuatro cuartones destinados a
ganado de leche, sometidos a un sistema de manejo rotacional
intensivo (170-236 UGM/ha), sin riego ni fertilización,
sembrados cada uno con una de las siguientes especies de
pastos: Brachiaria decumbens, Cenchrus ciliaris cv.
formidable, Panicum maximum cv. likoni y Andropogon
gayanus cv. CIAT-621.
Manejo de los pastos. En la época de seca, los valores de
la carga instantánea media y el tiempo de reposo fueron de
170-236 UGM/ha y 73 días indistintamente y en la época de
lluvia de 170-236 GM/ha y de 35 días.
Clima. En el período lluvioso (mayo-octubre), los valores
de precipitación, temperatura media y humedad relativa se
expresaron de la siguiente forma: 964,2 mm, 25,4 0C y
82,0 % y en el menos lluvioso (noviembre-abril) el
comportamiento fue de 255,3 mm, 21,6 0C y 79,8 %.
Procedimiento. Se tomaron cinco muestras de suelo a dos
niveles de profundidad (0-5 y 5-10 cm) con un cilíndro de
*Manuscrito aprobado en Noviembre del 2004.
**Instituto de Ecología y Sistemática, Apartado 8029. La Habana. C. P. 10800. Cuba.
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ANA A. SOCARRÁS, et al.: Variación de la mesofauna
de hongos, bacterias, microartrópodos fitófagos,
parásitos y saprófagos que convergen en la zona,
favorecen la mayor abundancia de la pedofauna
alrededor del sistema radicular, al encontrar en
este medio fuentes de alimento y refugio.
Resultados semejantes obtuvieron Rapoport e
Izarra (1964), Rapoport (1970) y Curl (1982) en
estudios realizados sobre el efecto rizosfera, que no
es más que un apiñamiento en torno a la planta o
restos de ella que brinda protección o sustento a
una fauna más numerosa.
En la época de seca y en la primera profundidad
la máxima ocurrencia de la mesofauna del suelo se
obtiene en el área sembrada con A. gayanus
(Tabla 1). Esto se explica porque esta gramínea
Fig. 1 Frecuencia de aparición de oribátidos en ambas épocas y
produce un profundo retoñamiento que puede
profundidades en las cuatro especies de pastos estudiadas.
variar entre 30 y 400 retoños, fundamentalmente al
nivel de la macolla o las yemas muy próximas al suelo, durante la
Los Oribatei son más frecuentes en la época de
época de seca (Machado 1995), lo que podría estar asociado a una lluvia en el primer nivel de profundidad y en todas las
eficiente utilización de la humedad. Estas características botánicas especies de gramíneas estudiadas, encontrándose sus
permiten que se conformen microhabitats especiales (temperatura y máximos valores en P. maximum. Este grupo es
humedad adecuada, así como un suplemento alimenticio óptimo) para descomponedor por excelencia y presenta una marca
el desarrollo de estos grupos edáficos (Curl 1982). En la misma época preferencia por el primer estrato donde existe una
del año, P. maximum presenta los mayores valores de frecuencia de mayor acumulación de materia orgánica y humedad
aparición en el segundo estrato. Esto podría deberse al efecto rizosfera (Vannier 1985 y Rockett 1986). No obstante, los
mencionado anteriormente, al presentar esta especie un sistema oribátidos presentan una amplia tolerancia ecológica,
radicular profundo.
que está determinada por sus características
morfológicas, como son el cuerpo fuertemente
Tabla 1. Frecuencia (%) de la mesofauna en relación con:
esclerozado y la conformación de las piezas bucales.
estación del año, profundidad del suelo y especie de pasto.
Estas peculiaridades facilitan sus funciones en el
Simbología: *** (p) < 0, 001.
proceso de descomposición (fragmentación) de
la materia orgánica y transporte vertical de la
ESTACIONES
superficie a las capas más profundas y la
SECA
ESPECIES
LLUVIA
PASTOS
diseminación de esporas de los hongos, lo que
Profundidad I Profundidad II Profundidad I Profundidad II aumenta la velocidad de descomposición. Esto
(0-5 cm)
(5-10 cm)
(0-5 cm)
(5-10 cm)
pudiera explicar su alta representatividad en la
Cenchrus
46.1
53.8
96.7
3.2
mayoría de los ecosistemas edáficos (Andren y
Andropogon
92.3
7.6
70.6
29.3
Lagerlöf 1983; Behan-Pelletier y Hill 1983 y
Panicum
40.0
60.0
77.9
22.0
Holt 1985).
Braquiaria
57.6
42.3
85.2
14.7
En la época de seca la oribatofauna es más
Prueba G
abundante en A. gayanus, en el primer estrato,
Interacciones
AxBxC
57.5 ***
debido a las características estructurales que
AxB
60.5 ***
posee esta planta, aspecto ya explicado
AxC
142.5 ***
anteriormente y en el segundo estrato son más
BxC
166.1 ***
frecuentes en P. maximum, en este resultado
pudo
influir
el efecto rizosfera ya mencionado.
La composición taxonómica de la mesofauna es común en todas
Astigmata,
en la época de lluvia y en todas las
las áreas de este estudio y es la siguiente: Oribatei, Astigmata,
Colembolla, Psocoptera, Mesostigmata (Gamasina y Uropodina) y especies de gramíneas analizadas, prefiere el primer
Prostigmata, siendo los cuatro primeros, los grupos mejor estrato. La ocurrencia mayor se observa en B.
representados. Neumann y Tolhurst (1991) y Socarrás y Rodríguez decumbens (Fig. 2). Esto denota el estrés presente en el
(2001) reportaron a estos mismos grupos en bosques de eucalipto y área por el incremento de los valores de humedad. Un
pastizales incendiados, en Australia y Cuba respectivamente, a pesar aumento o una disminución en los tenores de este
factor abiótico que son necesarios para el favorable
de la diferencia entre ambos ecosistemas.
El análisis de los grupos de la mesofauna sobre base de la establecimiento de la mesofauna en el suelo, conduce a
frecuencia de aparición, revela un marcado predominio de Oribatida cambios cuantitativos y cualitativos de esta fauna
(Fig. 1), lo cual coincide con Izarra (1982), Kaneko (1985) y Stary edáfica y por consiguiente crea un cierto grado de
(1990) quienes señalan a los oribátidos como el grupo numéricamente perturbación e infertilidad en el suelo. En nuestra
mejor representado dentro de los microartrópodos edáficos en la investigación, esta situación se refleja en un aumento
mayoría de los suelos.
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Poeyana 492:34-38
de este grupo de ácaros. Los astigmados constituyen
un indicador de inestabilidad y perturbación del suelo,
debido a que un elevado número de individuos de este
taxon está presente en forma de hipopus, lo que le
permite soportar largos períodos desfavorables
(Andrés 1990 y Seastedt 1984).
En la época de seca, los mayores porcentajes de
estos acáridos aparecen en el segundo estrato en todas
las gramíneas analizadas, excepto en B. decumbens. Al
presentar A. gayanus, P. maximum y C. ciliaris
estructuras que constituyen refugios para la mesofauna
edáfica, y estar sometidas estas áreas a los beneficios
que genera el PRV (aumento de excretas y orina), debe
ocurrir una mitigación del efecto de la época de seca,
lo que hace que las condiciones de inestabilidad y
perturbación del suelo disminuyan, por lo que la
ocurrencia de Astigmata es menor.
La preferencia de los astigmados por B. decumbens
en el primer estrato en ambas épocas podría deberse a
la ausencia de zonas de refugio para los grupos de la
mesofauna ante situaciones de perturbación e
inestabilidad del medio.
Tabla 2. Frecuencia (%) de Oribatei, Astigmata, Colembolla y
Psocoptera en relación con la estación del año, la profundidad del
suelo, y la especie vegetal analizada. Simbología: * (p) < 0.5;
** (p) < 0. 05; *** (p) < 0.001.
Interacciones
AxBxC
AxB
AxC
BxC
PRUEBA G
Oribatei Astigmata Colembolla
14.6 **
0.1 n.s.
2.0 n.s.
32.1 ***
15.5 **
3.3 n.s.
59.9 *** 42.5 ***
4.9 n.s.
35.6 ***
14.5 *
9.6 n.s.
Psocoptera
4.3 n.s.
4.5 n.s.
12.7 n.s.
6.8 n.s.
Fig. 3. Frecuencia de aparición de colémbolos en ambas épocas y
profundidades en las cuatro especies de pastos estudiadas
Fig. 2 Frecuencia de aparición de astigmados en ambas
épocas y profundidades en las cuatro especies de pastos
estudiadas
En el caso de los ácaros todas las interacciones fueron
significativas (Tabla 2). Esto puso en evidencia la dependencia de
los factores (época, especies de pastos y profundidad) con la
frecuencia de estas poblaciones.
En los táxones de la clase Insecta (Collembola y Psocoptera)
las interacciones no fueron significativas (Tabla 2); no obstante,
Collembola, es más frecuente en la época de lluvia y en el primer
estrato en todas las especies de pastos. La máxima frecuencia se
alcanza en C. ciliaris (Fig. 3). Este grupo zoológico depende del
contenido de materia orgánica y humedad para poder realizar su
función trófica (descomponedores), lo que determina una
marcada preferencia por el primer estrato (Chaudhuri y Roy 1966
y Mitra et al 1983). Diferentes autores han observado que el
establecimiento y desarrollo de la pedofauna, y en particular los
colémbolos, dependen de las posibilidades de utilización de los
recursos alimentarios que les brinda el medio (Rodríguez et al
1992; Lavelle et al 1994 y Sánchez et al 1997).
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En la época de seca, la ocurrencia de los colémbolos es
homogénea en todas las especies de pastos y
profundidades. Esto se podría deber a que estos insectos
son capaces de emplear estrategias de supervivencias ante
perturbaciones como son activar su capacidad reproductiva
para que en corto tiempo su número exceda al control y
migrar a estratos inferiores para así disminuir el efecto
perturbador (Huhta et al. 1967).
Los psocópteros, en la época de lluvia, presentan una
mayor preferencia por el primer estrato, alcanzando su
máximo valor en C. ciliaris, mientras que en la época de
seca esta preferencia se desplaza al segundo estrato,
excepto en B. decumben (Fig. 4). Su presencia es mayor
en las áreas que aparentemente están menos afectadas por
factores que provocan perturbaciones en el suelo. Estos
resultados coinciden con los reportados por Socarrás
(1999) en pastizales antropizados. Sin embargo, Majer
(1984) plantea que estos insectos son los pioneros de la
recolonización en áreas alteradas.
En general se presentan cambios cuantitativos y no
cualitativos en la variación de los componentes de la
mesofauna ante los factores estudiados. Existe una
tendencia a que los mayores valores de frecuencia de
aparición de la mesofauna promedio, tanto en la época de
seca como en la época de lluvia, se encuentren en la
primera profundidad, siendo favorecidos por esta
preferencia las especies de pasto A. gayanus y C. ciliaris.
En estas dos especies y en P. maximum se encontraron
también la mayor abundancia de los grupos
descomponedores estudiados (Oribatei y Colembolla).
Esta preferencia de los grupos edáficos estuvo muy
ANA A. SOCARRÁS, et al.: Variación de la mesofauna
relacionada con la disponibilidad de alimento que el ecosistema les
proporcionó mediante la entrada de energía a través de la hojarasca
aportada por la macolla o con el suministro de nutrientes por el efecto
rizosfera y las deyecciones de los animales.
Fig.4. Frecuencia de aparición de psocópteros en ambas épocas y
profundidades en las cuatro especies de pastos estudiadas
Por todo esto, recomendamos que el estudio de la mesofauna en un
sistema edáfico debe ser abordado a partir de la relación planta-mesofaunasuelo y no de forma aislada.
Agradecimientos. Se agradece a los doctores G. Febles e Idalmis
Rodríguez, del Instituto de Ciencia Animal, la revisión del manuscrito y las
sugerencias realizadas.
REFERENCIAS
ACC, 1979. Clasificación de los suelos de Cuba. Academia de Ciencias de
Cuba.
Andren, O. y L. Lagerlöf 1983. Soil fauna (microarthropods, enchytraeids,
nematods) in Swedish agricultural cropping systems. Acta. Agric.
Scand. 33:29.
Andrés, P. 1990. Descomposición de la materia orgánica en dos
ecosistemas forestales del macizo del Montseny (Barcelona): Papel
de los ácaros oribátidos (Acarina, Oribatei). Tesis doctoral.
Universital Autónoma de Barcelona.
Behan- Pelletier, V.M. y S. B. Hill 1983. Feeding habitats of sixteen species of Oribatei (Acari) from an acid peat bog. Glenamoy, Ireland.
Rev. Ecol. Biol. Sol., 20 (2): 221-267.
Botkin, D.B. 1980. A grandfather clock down the staircase: Stability and
distubance in natural ecosystems. In Forest: Fresh perspectives from
ecosystem analysis, Richard H. Waring (ed.), Oregon State University
Press, Corvalles.
Bowden, B.N. 1963b. East. Afric. Agric. and For. J. 29:157.
Chaudhuri, D. K. y S. Roy 1966. The role of edaphic factors on the distribution of subterranean colembolan microfauna of West Bengala, India; Parte 1. En Actas del I Coloquio Latinoamericano del suelo (ed)
E. H. Rapoport, Bahía Blanca, Montevideo.
Curl, E. A. 1982. The Rhizosphere. Relation to Pathogen behavoir and root
disease. Plant Disease, 66:624.
Holt, J. A. 1985. Acari and Collembola in the litter soil of tree North
Queesland rainforests. Aust. J. Ecol., 10: 57.
Huhta, V., E. Karppinen, M. Nurminen y A. Valpas 1967. Effect of silvicultural practices upon arthropods, annelid and nematodes populations in coniferous forest soil. Ann. Zool. Fen., 4: 87.
37
Izarra de D.C. 1982. Las práticas agrícolas y sus
efectos sobre la fauna de los colémbolos de un
suelo de la región semiarida. Ann. Edafología
y Agrobiología, 19: 1193.
Kaneko, N. 1985. A comparison of oribatid mite
communities in two different soil types in a
cool temperate forest in Japan. Pedobiología,
28(4): 255.
Lavelle, P.N., M. Dangerfield, C. Fragoso,
D.
Eschenbrenner, D. López-Hernández,
B. Pashanasi y L. Brussard 1994. The relationship betweewn soil macrofauna and tropical soil fertility. In: The Biological management of tropical soil fertility. (Eds. P. L.
Woomer and M.J. Swift). TSBF. A WileySayce Publication. 137.
Lindquist, E. E. 1979. Associations between mites
and other arthropods in forest floor habitats.
Can. Ent. 107: 425.
Machado, R. 1995. Dinámica de algunos
indicadores morfológicos y estructurales de
Andropogon
gayanus
CIAT-621
bajo
condiciones de manejo intensivo. [Inédito],
tésis de maestría. EEPF “Indio Hatuey”,
Matanzas, Cuba, 64.
Machado, R., Y. Dudor y R. Roche. 1976.
Morfogénesis (Microfenología) de los pastos
en Cuba. II. Corte: EEPF “Indio Hatuey”,
Serie Técnico Científica. A-14: 22.
Majer, J.D. 1984. Short-term responses of soil and
litter invertebrates to a coal autumm burn in
Jarrah (Eucaliptus marginata) forest in Western Australia. Pedobiología. 26: 229.
Mitra, S. K., A. K. Hazra, A. K. Sanyal y S. B.
Mandal 1983. Changes in the population
structures of Collembola and Acarina in a
grassland and rain-water drainaga at Calcutta. Proc. Of the VIII Intl. Colloquium of
Soil Zoology Louvain-la-Neuve (Belgium).
August 30-2 Sept (ed.) Pn. Lebrun, H. M.
André, A. De Medts, C. Grégoire-Wibo y
Wauthy.
Neumann, F.G. y K. Tolhurst 1991. Effects of fuel
reduction burning on epigeal asthropods and
earworms in dry sclerophyll eucalypt forest of
West-Central Victoria. Austr. Jour. Ecol.,
16: 315.
Rapoport, E. H. 1970. Fauna del suelo. Algunos
datos sobre su abundancia y distribución. En.
La Ciencia en Venezuela. Univ. De Carabobo.
469.
Rapoport, E. H. y D. C. Izarra de 1964. On the
rhizosphere of some argentine plants and its
relation to soil microfauna. Proc. VIII Intl.
Congr. Soil. Sci. (Bucarest): 611.
Rockett, C.L. 1986. Agricultural impact on the
horizontal distribution of Oribatid mites
(Acari: Oribatida). Pedobiología 12: 175.
Poeyana 492:34-38
Socarrás, A. 1999. Mesofauna del suelo en pastizales
antropizados. Tesis en opción al Título Académico de
Master en Ecología y Sistemática Aplicada Mención
Ecología, C. de la Habana.
Socarrás, A y M. Rodríguez 2001. Variación de la mesofauna
bajo la influencia de diferentes cargas en el área de
Ceba, La Habana, Cuba. Poeyana 474: 22-30.
Sokal, R. y F. J. Rohlf 1981. Biometry. Freman, San Francisco.
Stary, J. 1990. Ecology of oribatid mites (Acari: Oribatida) in
secondary sucessional row of brown soil. Ph. D. thesis,
CAS, Ceske Budejovice, Rep. Checa.
Vannier, G. 1985. Modes d’explotation et de partage des ressources alimentaires dans le systeme saprophagi par les
microarthropodes du sol. Bul. Ecol. 16(1): 19-34.
Rodríguez, C., P. García y A. Sierra 1992. La macorfauna de
invertebrados del suelo en parcelas experimentales de
caña de azucar. I. Composición taxonómica e índices
ecológicos en el primer ciclo de cultivo. Cien. Biol.
25:41.
Sánchez, S., M. Milera, J. Suárez y O. Alonso 1997.
Evaluación de la biota edáfica del suelo en un sistema de
manejo rotacional racional intensivo. Pastos y Forrajes.
20:143.
Seastedt, T. R. 1984. The role of microarthropods in decomposition and mineralization processes. Ann. Rev. Entomol. 29: 25.
Sigarroa, A. 1985. Biometría y diseño experimental. Primera
parte (Ed. Pueblo y Educación). Ciudad de La Habana,
Cuba.
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