Efecto de la labranza y fertilización nitrogenada en los cultivos de fréjol y maíz sobre indicadores biológicos de la calidad de un suelo andino del Ecuador

Contenido principal del artículo

Leyda Llanga
María Eugenia Avila-Salem
https://orcid.org/0000-0001-8511-4231
Fabián Montesdeoca
Humberto Aponte
Lenin Ron-Garrido
José Espinosa
Marco Rivera
Fernando Borie
Pablo Cornejo
Soraya Alvarado Ochoa

Resumen

Los parámetros biológicos son usados como indicadores tempranos en la calidad de un suelo (ICS) agrícola, ya que responden rápidamente al manejo antrópico. El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto del sistema de labranza: siembra directa (SD) y labranza convencional (LC), y de la fertilización nitrogenada después de los cultivos de fréjol y maíz, sobre ciertos indicadores biológicos de la calidad del suelo. El estudio se realizó sobre un molisol de la región andina del Ecuador. Se determinó la biomasa microbiana (BM), respiración microbiana (RM), y actividad enzimática (fosfatasa ácida, hidrólisis de la fluoresceína-diacetato [FDA], y β-glucosidasa [β-G]). Los resultados mostraron que la fosfatasa presentó la mayor actividad bajo LC, la FDA respondió al efecto de los niveles altos de nitrógeno (N), la actividad de la enzima β-G fue mayor en LC. Adicionalmente, el análisis de componentes principales seleccionó a los indicadores biológicos estudiados, como ICS. Se concluye que los indicadores biológicos del suelo fueron afectados por las prácticas de manejo estudiadas.

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Llanga, L., Avila-Salem, M. E., Montesdeoca, F., Aponte, H., Ron-Garrido, L., Espinosa, J., Rivera, M., Borie, F., Cornejo, P., & Alvarado Ochoa, S. (2023). Efecto de la labranza y fertilización nitrogenada en los cultivos de fréjol y maíz sobre indicadores biológicos de la calidad de un suelo andino del Ecuador. Siembra, 10(1), e4261. https://doi.org/10.29166/siembra.v10i1.4261
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Artículo original
Biografía del autor/a

Leyda Llanga, Universidad Central del Ecuador. Facultad de Ciencias Agrícolas. Jerónimo Leiton y Gatto Sobral S/N. Ciudadela Universitaria. 170521. Quito. Pichincha, Ecuador

https://orcid.org/0000-0002-3792-9644

Fabián Montesdeoca, Universidad Central del Ecuador. Facultad de Ciencias Agrícolas. Jerónimo Leiton y Gatto Sobral S/N. Ciudadela Universitaria. 170521. Quito. Pichincha, Ecuador

https://orcid.org/0000-0001-8822-492X

Humberto Aponte, Universidad de O'Higgins, Institute of Agri-Food, Animal and Environmental Sciences (ICA3), Laboratory of Soil Microbial Ecology and Biogeochemistry, San Fernando, Chile

https://orcid.org/0000-0003-2218-4712

Lenin Ron-Garrido, Universidad Central del Ecuador. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Jerónimo Leiton y Gato Sobral. 170129. Quito, Ecuador

https://orcid.org/0000-0001-9021-4376

Pablo Cornejo, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Facultad de Ciencias Agronómicas y de los Alimentos, Escuela de Agronomía. Quillota 2260-000. Valparaíso, Chile

https://orcid.org/0000-0003-2124-3100

Soraya Alvarado Ochoa, Universidad Central del Ecuador. Facultad de Ciencias Agrícolas. Jerónimo Leiton y Gatto Sobral S/N. Ciudadela Universitaria. 170521. Quito. Pichincha, Ecuador

https://orcid.org/0000-0003-4710-8281

Citas

Acosta-Martínez, V., Pérez-Guzmán, L., y Johnson, J. M. F. (2019). Simultaneous determination of β-glucosidase, β-glucosaminidase, acid phosphomonoesterase, and arylsulfatase activities in a soil sample for a biogeochemical cycling index. Applied Soil Ecology, 142, 72-80. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.05.001

Alhameid, A., Singh, J., Sekaran, U., Kumar, S., y Singh, S. (2019). Soil biological health: influence of crop rotational diversity and tillage on soil microbial properties. Soil Science Society of America Journal, 83(5), 1431-1442. https://doi.org/10.2136/sssaj2018.03.0125

Alvarado Ochoa, S. P. (2008). Efecto de las prácticas de manejo del suelo en la captura y estabilización del carbono. En Memorias del XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo "La Ciencia del Suelo y la Conservación Ambiental" (pp. 1-16). Quito. https://repositorio.iniap.gob.ec/handle/41000/2519

Álvarez, M. F., Osterrieth, M. L., Bernava, V., y Montti, L. F. (2008). Estabilidad, morfología y rugosidad de agregados de Argiudoles típicos sometidos a distintos usos: su rol como indicadores de calidad física en suelos de la provincia de Buenos Aires, Argentina. Ciencia del Suelo, 26(2), 115-129. http://www.suelos.org.ar/sitio/volumen-26-numero-2-diciembre-2008/

Alvear, M., Rosas, A., Rouanet, J. L., y Borie, F. (2005). Effects of three soil tillage systems on some biological activities in an Ultisol from southern Chile. Soil and Tillage Research, 82(2), 195-202. https://doi.org/10.1016/j.still.2004.06.002

Alvear, M., Urra, C., Huaiquilao, R., Astorga, M., y Reyes, F. (2007). Actividades biológicas y estabilidad de agregados en un suelo del bosque templado chileno bajo dos etapas sucesionales y cambios estacionales. Revista de la ciencia del suelo y nutricion vegetal, 7(3), 38-50. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-27912007000300004

Ávila-Salem, M. E., Montesdeoca, F., Orellana, M., Pacheco, K., Alvarado, S., Becerra, N., Marín, C., Borie, F., Aguilera, P., y Cornejo, P. (2020). Soil biological properties and arbuscular mycorrhizal fungal communities of representative crops established in the Andean region from Ecuadorian highlands. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 20(4), 2156-2163. https://doi.org/10.1007/s42729-020-00283-1

Bagnall, D. K., Rieke, E. L., Morgan, C. L., Liptzin, D. L., Cappellazzi, S. B., y Honeycutt, C. W. (2023). A minimum suite of soil health indicators for North America. Soil Security, 10, 100084. https://doi.org/10.1016/j.soisec.2023.100084

Bandick, A., y Dick, R. (1999). Field management effects on soil enzyme activities. Soil Biology and Biochemistry, 31(11), 1471-1479. https://doi.org/10.1016/s0038-0717(99)00051-6

Boada, R., y Espinosa, J. (2016). Factores que limitan el potencial de rendimiento del maíz de polinización abierta en campos de pequeños productores de la Sierra de Ecuador. Siembra, 3(1), 67-82. https://doi.org/10.29166/siembra.v3i1.262

Bottomley, P. J. Scott Angle, J., y Weaver, R. W. (eds.). (2018). Methods of Soil Analysis. Part 2. Microbiological and Biochemical Properties. Soil Science Society of America. https://www.wiley.com/en-us/Methods+of+Soil+Analysis%2C+Part+2%3A+Microbiological+and+Biochemical+Properties-p-9780891188650

Cantú, M. P., Becker, A., Bedano, J. C., y Schiavo, H. F. (2007). Evaluación de la calidad de suelos mediante el uso de indicadores e índices. Ciencia del suelo, 25(2), 173-178. http://www.suelos.org.ar/sitio/volumen-25-numero-2-diciembre-2007/

Castillo, N. E. T., Acosta, Y. A., Parra-Arroyo, L., Martínez-Prado, M. A., Rivas-Galindo, V. M., Iqbal, H. M., Bonaccorso, D., Melchor-Martínez, E. M., y Parra-Saldívar, R. (2022). Towards an eco-friendly coffee rust control: compilation of natural alternatives from a nutritional and antifungal perspective. Plants, 11(20), 2745. https://doi.org/10.3390/plants11202745

Conforto, E., Figoni, G., Rovea, A., Boxler, M., Oddino, C., García, J., March, G., Meriles, J., y Vargas, S. (2010). Evaluación del efecto de la fertilización sobre las comunidades microbianas edáficas. Informaciones Agronómicas del Cono Sur, (47), 1-3. https://fertilizar.org.ar/wp-content/uploads/2010/09/1.pdf

Dudek, M., Łabaz, B., Bednik, M., y Medyńska-Juraszek, A. (2022). Humic substances as indicator of degradation rate of chernozems in south-eastern Poland. Agronomy, 12(3), 733. https://doi.org/10.3390/agronomy12030733

Echeverría, H. E., y Sainz Rozas, H. R. (2001). Eficiencia de recuperación del nitrógeno aplicado al estadio de seis hojas del maíz bajo riego en siembra directa y labranza convencional. Ciencia del suelo, 19(1), 57-66. http://www.suelos.org.ar/sitio/volumen-19-numero-1-junio-2001/

Farrus Miró, E. M. A. (2016). Influencia de la fertilización sobre la actividad biológica del suelo. Estudio comparativo de diferentes fuentes de materia orgánica. Universitat de les Illes Balears. http://hdl.handle.net/11201/4474

Ferreras, L., Toresani, S., Bonel, B., Fernández, E., Bacigaluppo, S., Faggioli, V., y Beltrán, C. (2009). Parámetros químicos y biológicos como indicadores de calidad del suelo en diferentes manejos. Ciencia del suelo, 27(1), 103-114. http://www.suelos.org.ar/sitio/volumen-27-numero-1-julio-2009/

Food and Agriculture Organization of the United Nations [FAO]. (2015). Especies de cultivo de cobertura comúnmente usadas. http://www.fao.org/ag/ca/es/2b.htm

Gabbarini, L. A., Frene, J. P., y Wall, L. G. (2017). Efecto de la rotación de cultivos en siembra directa sobre la actividad fosfatasa del suelo. Ciencia del suelo, 35(2), 229-238. http://www.suelos.org.ar/publicaciones/v35n2-html/vol35-n2-html/v35n2a04.htm

Galantini, J. A., Iglesias, J. O., Maneiro, C., Santiago, L., y Kleine, C. (2006). Sistemas de labranza en el sudoeste bonaerense. Efectos de largo plazo sobre las fracciones orgánicas y el espacio poroso del suelo. Revista de Investigaciones Agropecuarias, 35(1), 15-30. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=86435102

Galantini, J. A., y Suñer, L. (2008). Las fracciones orgánicas del suelo: análisis en los suelos de la Argentina. Agriscientia, 25(1), 41-55. https://doi.org/10.31047/1668.298x.v25.n1.2740

Gálviz, C., Burbano, H., y Bonilla Correa, C. R. (2007). Actividad de fosfatasa ácida en suelos cultivados con papa y praderas del corregimiento de Catambuco, Pasto-Colombia. Acta Agronómica, 56(1), 13-16. https://revistas.unal.edu.co/index.php/acta_agronomica/article/view/563

García, A., y Rivero, C. (2012). Efecto de residuos de maíz sobre la actividad enzimática con diferentes sistemas de labranza. Venesuelos, 20(1), 13-19. http://saber.ucv.ve/ojs/index.php/rev_venes/article/view/4566

García, F. (2003). Balance de nutrientes en la rotación: Impacto en rendimientos y calidad de suelo. En XI Congreso Nacional de AAPRESID. Rosario. https://www.produccion-animal.com.ar/suelos_ganaderos/12-balance_nutrientes_en_la_rotacion.pdf

Heidari, G., Mohammadi, K., y Sohrabi, Y. (2016). Responses of soil microbial biomass and enzyme activities to tillage and fertilization systems in soybean (Glycine max L.) production. Frontiers in plant science, 7, 1730. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01730

Henríquez, C., Uribe, L., Valenciano, A., y Nogales, R. (2014). Actividad enzimática del suelo deshidrogenasa, B-glucosidasa, fosfatasa y ureasa bajo diferentes cultivos. Agronomía costarricense, 38(1), 43-54. https://doi.org/10.15517/rac.v38i1.15118

Jamioy Orozco, D. D., Menjivar Flores, J. C., y Rubiano Sanabria, Y. (2015). Chemical soil quality indicators in productive systems of Colombian Piedmont Eastern Plains. Acta Agronómica, 64(4), 302-307. https://doi.org/10.15446/acag.v64n4.38731

Lillo, A., Ramírez, H., Reyes, F., Ojeda, N., y Alvear, M. (2011). Actividad biológica del suelo de bosque templado en un transecto altitudinal, Parque Nacional Conguillío (38º S), Chile. Bosque, 32(1), 46-56. https://doi.org/10.4067/s0717-92002011000100006

López, F. M. (2017). Dinámica de la cobertura de residuos en suelos bajo siembra directa: relación con la humedad del suelo y la transformación de las fracciones orgánicas lábiles. Universidad Nacional del Sur. http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/3549

Ministerio del Ambiente. (2014). Gestión integrada para la lucha contra la desertificación, degradación de la tierra y adaptación al cambio climático (GIDDACC). Dirección Nacional de Adaptación al Cambio Climático. https://www.ambiente.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2015/07/GIDDACC.pdf

Montesdeoca, F., Ávila, M., Quishpe, J., Borie, F., Cornejo, P., Aguilera, P., Alvarado, S., y Espinosa, J. (2020). Early changes in the transition from conventional to no-tillage in a volcanic soil cultivated with beans (Phaseolus vulgaris L.). Chilean Journal of Agricultural & Animal Sciences, 36(3), 181-189. https://doi.org/10.29393/chjaas36-16ctfm80016

Moreno, C., González, M. I., y Egido, J. A. (2015). Influencia del manejo sobre la calidad del suelo. Revista Científica Ecuatoriana, 2(1). https://revistaecuadorescalidad.agrocalidad.gob.ec/revistaecuadorescalidad/index.php/revista/article/view/8

Moreno, J., Alvarado, S., Ávila, M., y Montesdeoca, F. (2017). Clasificación taxonómica de los lotes de SD del CADET. Reporte técnico. Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Central del Ecuador.

Navas, M., Capa, M. B., y Masaguer, A. (2009). Evaluación de parámetros bioquímicos en un calcaric skeletic cambisol bajo diferentes usos de suelo. Agronomía Tropical, 59(2), 219-225. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5225222

Nevins, C. J., Lacey, C., y Armstrong, S. (2020). The synchrony of cover crop decomposition, enzyme activity, and nitrogen availability in a corn agroecosystem in the Midwest United States. Soil and Tillage Research, 197, 104518. https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104518

Ochoa, V., Hinojosa, B., Gómez-Muñoz, B., y García-Ruiz, R. (2007). Actividades enzimáticas como indicadores de calidad del suelo en agroecosistemas ecológicos. Iniciación a la Investigación, (2), r1. https://revistaselectronicas.ujaen.es/index.php/ininv/article/view/251

Paolini Gómez, J. E. (2010a). Actividad B-glucosidasa (B-D-glucósido glucohidrolasa, E.C. 3.2.1.21). Laboratorio de Ecología de Suelos, Centro de Ecología, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC).

Paolini Gómez, J. E. (2010b). Medición de la actividad microbiana total usando diacetato de fluoresceína (Hidrólisis de DAF). Laboratorio de Ecología de Suelos, Centro de Ecología, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC).

Paolini Gómez, J. E. (2016). Método para determinar la actividad de la fosfomonoesterasa (fosfatasa ácida y alcalina ) modificado por el Dr. Jorge E. Paolini. Laboratorio de Ecología de Suelos, Centro de Ecología, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC).

Paz‐Ferreiro, J., Trasar‐Cepeda, C., Leirós, M. C., Seoane, S., y Gil‐Sotres, F. (2007). Biochemical properties of acid soils under native grassland in a temperate humid zone. New Zealand Journal of Agricultural Research, 50(4), 537-548. https://doi.org/10.1080/00288230709510321

R Core Team. (2019). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. https://www.R-project.org/

Ristow, A., Kirsten, K., y Fennell, L. (2017). Soil Respiration. En Comprehensive Assessment of Soil Health – The Cornell Framework Manual. Fact Sheet Number 16-10. https://bpb-us-e1.wpmucdn.com/blogs.cornell.edu/dist/7/9922/files/2021/11/10Soil_Respiration.pdf

Rojas, J. M., Prause, J., Sanzano, G. A., Arce, O. E. A., y Sánchez, M. C. (2016). Soil quality indicators selection by mixed models and multivariate techniques in deforested areas for agricultural use in NW of Chaco, Argentina. Soil and Tillage Research, 155, 250-262. https://doi.org/10.1016/j.still.2015.08.010

Schmidt, E. S., y Amiotti, N. M. (2017). Efecto de la secuencia de cultivos sobre las fracciones de materia orgánica y nitrógeno bajo siembra directa en la región pampeana semiárida sur. Ciencia del Suelo, 35(1), 95-103. http://www.suelos.org.ar/publicaciones/v35n1-html/vol35-n1-html/v35n1a09.htm

Serri, D. L., Boccolini, M., Oberto, R., Chavarría, D., Bustos, N., Vettorello, C., Apezteguía, H., Miranda, J., Álvarez, C., Galarza, C., Chiófalo, S., Manrique, M., Sueldo, R., Fernández Belmonte, M. C., Mattalia, L., Cholaky, C., y Vargas Gil, S. (2018). Efecto de la agriculturización sobre la calidad biológica del suelo. Ciencia del Suelo, 36(2), 92-104. http://www.suelos.org.ar/publicaciones/v36n2-html/vol36-n2-html/v36n2a09.htm

Serri, D. L., Faggioli, V. S., y Lorenzon, C. A. (2017). Fósforo del suelo: calidad del rastrojo y descomposición microbiana bajo diferentes contenidos hídricos. Ciencia del Suelo, 35(2), 239-248. http://www.suelos.org.ar/publicaciones/v35n2-html/vol35-n2-html/v35n2a05.htm

Soria-Idrobo, N. (2008). Nutrición foliar y defensa natural. En Memorias del XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo "La Ciencia del Suelo y la Conservación Ambiental" Quito. https://repositorio.iniap.gob.ec/handle/41000/2519

Suquilanda, M. (2008). El deterioro de los suelos en el Ecuador y la producción agrícola. En Memorias del XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo "La Ciencia del Suelo y la Conservación Ambiental". Quito.

Terumi Sanomiya, L., Carlos Assis, L., Ademir de Oliveira, J., y Nahas, E. (2006). Mineralización de la paja de caña de azúcar en suelo adicionado con viñaza (subproducto de la industria del alcohol de caña de azúcar) y fertilizante nitrogenado. Agricultura Técnica, 66(1), 90-97. https://doi.org/10.4067/s0365-28072006000100010

Toledo, D. M., Galantini, J. A., Ferreccio, E., Arzuaga, S., Giménez, L., y Vázquez, S. (2013). Indicadores e índices de calidad en suelos rojos bajo sistemas naturales y cultivados. Ciencia del Suelo, 31(2), 201-212. http://www.suelos.org.ar/sitio/volumen-31-numero-2-diciembre-2013/

Toresani, S., Ferreras, L., Bonel, B., Bacigaluppo, S., Bodrero, M., Galarza, C., y Villar, J. (2009). Parámetros edáficos como indicadores de calidad de suelo en diferentes sistemas de manejo. Para mejorar la producción, (42), 83-89. https://inta.gob.ar/sites/default/files/script-tmp-parametros_edaficos.pdf

Utobo, E. B., y Tewari, L. (2015). Soil enzymes as bioindicators of soil ecosystem status. Applied Ecology and Environmental Research, 13(1), 147-169. https://doi.org/10.15666/aeer/1301_147169

Vidal, I., Etchevers, J., y Fischer, A. (1997). Biomasa microbiana en un suelo sometido a diferentes manejos de labranza y rotación. Agricultura Técnica. 57(4), 272-281. https://hdl.handle.net/20.500.14001/28172

Zagal, E., y Córdova, C. (2005). Indicadores de calidad de la materia orgánica del suelo en un Andisol cultivado. Agricultura Técnica, 65(2), 186-197. https://doi.org/10.4067/s0365-28072005000200008

Zhong, R., Zi, Z., Wang, P., Noor, H., Ren, A., Ren, Y., Sun, M., y Gao, Z. (2023). Effects of five consecutive years of fallow tillage on soil microbial community structure and winter wheat yield. Agronomy, 13(1), 224. https://doi.org/10.3390/agronomy13010224

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