Nematodos como indicadores de la salud del suelo en molisoles del sudeste bonaerense bajo distintos cultivos y sistemas de producción

Abstract

El objetivo de este trabajo fue evaluar la diversidad taxonómica y la estructura trófica de la nematofauna del suelo bajo diferentes cultivos e intensidad de uso, mediante índices nematológicos que permitan determinar la salud del ecosistema suelo. Para ello se extrajeron nematodos del suelo de sitios del partido de Balcarce, sudeste de la provincia de Buenos Aires, con diferente intensidad de uso de la tierra: maíz (2 años consecutivos de labranza convencional (LC)), papa (1 año de LC), soja (siembra directa) y pasturas (con animales en pastoreo). Se identificaron 44 géneros de nematodos pertenecientes a 5 grupos tróficos. Los géneros de nematodos más abundantes fueron: Helicotylenchus, Pratylenchus y Cruznema. Se encontraron diferencias significativas en la estructura de la comunidad de nematodos entre los usos de suelo. La abundancia total y por grupos tróficos, fue mayor en soja y pastura. Además, en relación con la composición de la comunidad de nematodos de vida libre (bacteriófagos, fungívoros, omnívoros y predadores), los sitios con maíz y soja presentaron una mayor proporción de fungívoros, mientras que los sitios con papa y pastura mostraron una mayor proporción de bacteriófagos. En relación con los nematodos fitófagos, la comunidad asociada a sitios con mayor disturbio agrícola (maíz y papa) presentó un ensamble diferente y menos diverso, que aquellas asociadas a sitios con menor disturbio (soja y pastura). Los ambientes manejados con distinta intensidad difirieron en la salud del suelo a través de los índices evaluados. Los sitios con menor intensidad presentaron un estado sucesional menos avanzado (menor índice de madurez) que aquellos con mayor intensidad de uso de suelo. En todos los sitios se registraron altos valores del índice de enriquecimiento (>50) y valores medios del índice de estructura, que mediante el diagnóstico del perfil faunal del suelo, ubicaron, independientemente del uso de suelo, a las redes tróficas como redes maduras, enriquecidas con nitrógeno, con una relación C:N baja, y con un disturbio moderado a bajo del suelo. No se encontraron condiciones contrastantes en el canal de descomposición de la materia orgánica explicado a través del índice canal, que evidenció que en todos los sitios evaluados la descomposición de la materia orgánica estuvo dominada por bacterias. Los sitios con mayor intensidad de uso del suelo (Papa y Maíz), presentaron un menor flujo de carbono a través de los nematodos, que se evidenció con una menor huella metabólica (HM) Compuesta, HM Enriquecimiento, HM Estructura, HM Funcional y menor HM para todos los grupos tróficos estudiados, indicando que las practicas agronómicas propias de los sitios de producción agrícola más intensos, afecta la magnitud de las funciones en la que los nematodos actúan. La HM funcional en los sitios con Soja y Maíz presentó un equilibrio metabólico donde los nematodos indicadores de enriquecimiento fueron suficientes para mantener las necesidades de los nematodos depredadores. Este trabajo constituye el primer reporte de la composición de las comunidades de nematodos del suelo en campos de producción agrícola y ganaderos del partido de Balcarce, sudeste de la provincia de Buenos Aires, y contribuye al conocimiento de la ecología de comunidades de los nematodos del suelo impactados por diferentes prácticas antropogénicas.

The objective of this work was to evaluate the taxonomic diversity and trophic structure of soil nematode fauna under different crops and intensity of use, using nematological indices to determine the health of the soil ecosystem. For this purpose, soil nematodes were extracted from sites from the southeast of Buenos Aires province, Argentina, with different land use intensities: corn (2 consecutive years of conventional tillage (CT)), potato (1 year of CT), soybean (no-tillage) and pasture (with grazing animals). Forty-four nematode genera belonging to 5 trophic groups were identified. The most abundant nematode genera were Helicotylenchus, Pratylenchus and Cruznema. Significant differences in nematode community structure were found between land uses. Total abundance and abundance by trophic groups was higher in soybean and pasture. Free-living soil nematode community composition analysis was influenced by land use type, with the corn and soybean sites having a higher proportion of fungivores, while the potato and pasture sites had a higher proportion of bacteriophages. Plant-parasitic nematode communities differed between land uses, with pasture sites having a higher proportion of ectoparasites, potato and then maize having a higher proportion of semiendoparasites, and soybean sites having a higher proportion of endoparasites. It was observed that the community associated with sites with greater agricultural disturbance (maize and potato) presented a different and less diverse assemblage than those associated with sites with less disturbance (soybean and pasture). Environments managed with different intensities differed in soil health across the indices evaluated. Sites with lower intensity presented a less advanced successional stage (lower maturity index) than those with higher land use intensity. High enrichment index values (>50) and mean structure index values were recorded in all sites, which, through the diagnosis of the soil faunal profile, placed, independently of land use intensity, the food webs as mature, nitrogen-enriched, with a low C:N ratio, and with moderate to low soil disturbance. No contrasting conditions were found in the organic matter decomposition channel explained through channel index, which evidenced that in all the evaluated sites organic matter decomposition was dominated by bacteria. The sites with higher intensity of soil use (Potato and Corn), presented a lower carbon flux through nematodes, which was evidenced by a lower composite, enrichment and structure metabolic footprint and lower metabolic footprint for all trophic groups studied, indicating that the agronomic practices of the most intense agricultural production sites, affect the magnitude of the functions in which the nematodes act. The functional metabolic footprint in the soybean and corn sites presented a metabolic balance where the enrichment indicator nematodes were sufficient to maintain the needs of predatory nematodes. This work constitutes the first report on the composition of soil nematode communities in agricultural and livestock production fields of the Balcarce district, southeastern Buenos Aires province, and contributes to the knowledge of the ecology of soil nematode communities impacted by different anthropogenic practices.