Informe Proceso de creación de las tsa
descargar 78.98 Kb.
|
     Informe Proceso de creación de las TSA Tarjetas de Salud de los Agroecosistemas Las posibilida Según se estableció en el acuerdo de contrato, el proceso de diseño de las TSA-Tarjetas de Salud de los Agroecosistemas contemplaba las siguientes tareas: 1- Consulta bibliográfica sobre las Tarjetas de Salud de Suelos vigentes 2- Adaptación de dichas experiencias a los hábitats objeto de estudio en este proyecto 3- Selección de los indicadores de salud edáficos y vegetales 4- Validación práctica de dichos indicadores y establecimiento de valores de referencia A continuación se detallan las actividades realizadas en relación a dichas tareas: 1- Consulta bibliográfica sobre las Tarjetas de Salud de Suelos (TSS) vigentes Dado el origen norteamericano de estas tarjetas, comenzamos revisando exhaustivamente las diferentes Tarjetas de Suelos desarrolladas en EEUU para los estados de Connecticut, Georgia, Illinois, Indiana, Maryland, Montana, Nebraska, North Dakota, Ohio, Oregon y Pennsylvania. Dichas tarjetas se encuentran a disposición pública en la página web del Servicio de Conservación de los Recursos Naturales del Departamento de Agricultura de EEUU (http://soils.usda.gov/sqi/assessment/state_sq_cards.html). Posteriormente, examinamos las iniciativas de desarrollo de nuevas tarjetas de salud de suelos por parte de la Universidad Agrícola de Anand para el Gobierno de Gujarat (India), así como por el Tuckombil Landcare Group en Nueva Gales del Sur (Australia). Estas últimas destacan por su gran sencillez y practicidad de cara a su uso por personal no experto, y sobre todo por comenzar a incluir la biodiversidad como un indicador más de la salud de los suelos (http://www.tuckombillandcare.org.au/Soil%20Health%20Card%20Macadamia.pdf.). 2- Adaptación de dichas experiencias a los hábitats objeto de estudio Basándonos en la experiencia del equipo investigador, en cuanto al trabajo en campo con ganaderos del entorno de Gorbeia, valoramos muy positivamente el trabajo de síntesis realizado en Maryland para dar lugar a un Soil Quality Assessment Book de tamaño bolsillo, que facilita su uso en campo (http://soils.usda.gov/sqi/assessment/files/MD_card.pdf). Además de estas tarjetas norteamericanas, consideramos de gran utilidad las tarjetas desarrolladas por el Tuckombil Landcare Group en Nueva Gales del Sur, por su gran sencillez y porque demuestran la posibilidad de ir introduciendo parámetros de tipo biológico entre los indicadores a medir por parte de personal no experto, como se ha indicado antes. A nivel técnico, para adaptar los protocolos de medida estas tarjetas a los condicionantes bióticos y abióticos del entorno del macizo del Gorbeia se tuvieron en cuenta los resultados del equipo investigador del proyecto en trabajos anteriores en la zona, especialmente la Tesis Doctoral de Isabel Albizu titulada “Estudio de la estructura y productividad de los pastos de montaña: pautas para el uso sostenible en el área del Gorbeia” (2003) (a nivel de vegetación) y la Tesis Doctoral de Iker Mijangos (2009) titulada “Efecto de las Prácticas Agrícolas Sobre la Salud del Suelo” (a nivel de suelo); especialmente su trabajo “Effects of liming on soil properties and plant performance of temperate mountainous grasslands” (Journal of Environmental Management 91 (2010), 2066-2074), realizado en pastos calizos y silíceos de Gorbeia. Por otra parte, no podemos obviar el hecho de que las Tarjetas de Salud de Suelos fueron creadas originariamente para suelos puramente agrícolas y no pastos, por lo que hicimos una nueva revisión bibliográfica en busca de manuales de medidas sencillas específicos para pastos, que se adaptaran a nuestros hábitats de trabajo. Fruto de esta búsqueda encontramos el Pasture Condition Score Sheet del Grazing Lands Technology Institute de EEUU (http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/stelprdb1044243.pdf), que nos proporcionó valores de referencia muy valiosos para agroecosistemas puramente pascícolas. 3- Selección de los indicadores de salud edáficos y vegetales Tal y como se estableció en el Grant Agreement, se empleó la técnica de Expert Judgement para la selección inicial de indicadores y el diseño preliminar de las TSA. Para ello, se realizó una primera reunión a nivel interno, contando con la participación de los doctores Dr. Iker Mijangos, Dra. Lur Epelde y Dr. Carlos Garbisu como expertos en salud de suelos y miembros del Soil Microbial Ecology Group (http://www.neiker.net/neiker/soil/introduction.html ), Dra. Isabel Albizu y Dra. Sorkunde Mendarte como expertas en diversidad y producción vegetal, Dr. Jose A. González Oreja, como experto en biodiversidad animal, y el técnico especialista en trabajos de campo D. Jose Antonio Elorrieta, todos ellos miembros de la plantilla de Neiker, el 10 de octubre de 2011. Como punto de partida para la preselección de los parámetros físicos y químicos edáficos, se empleó el trabajo de referencia a nivel mundial de Doran y Parkin (1996), que establecieron un “conjunto mínimo” de indicadores físicos y químicos necesarios para evaluar la salud del suelo: Indicadores físicos - Textura. La textura de un suelo describe la abundancia relativa de las diferentes fracciones sólidas del mismo (arena, limo y arcilla) definidas según el tamaño de sus partículas individuales. Está relacionada con la capacidad de retención y transporte de agua y compuestos químicos, y con el riesgo de erosión. - Profundidad, zona superficial y zona de enraizamiento. Afectan a la estimación del potencial productivo y de la erosión. - Capacidad de infiltración y de retención hídrica. Están relacionadas con la disponibilidad de agua para los cultivos y el riesgo de lixiviación. - Densidad aparente/compactación. Afecta al desarrollo de las raíces, al intercambio de agua y gases, y a la erosión. - Temperatura del suelo. Afecta sobre todo a la cinética de los procesos biológicos del suelo. Se decidió incluir las medidas de profundidad de enraizamiento, capacidad de infiltración y compactación, según la metodología descrita en las TSAs. Por el contrario, se decidió descartar las medidas de textura y temperatura del suelo, por considerar que estos factores son inherentes a las condiciones edafoclimáticas locales y no se pueden modificar mediante técnicas agronómicas, por lo que no sirven al objetivo del proyecto de orientar prácticas agronómicas sostenibles. Indicadores químicos Según Doran y Parkin (1996), el “conjunto mínimo” de estos indicadores químicos necesario para evaluar la salud del suelo es: - Materia Orgánica (MO). Componente fundamental del suelo, íntimamente relacionado con el resto de indicadores físicos, químicos y biológicos. Determinante en gran medida de la fertilidad sostenida del suelo, la formación de agregados, la capacidad para intercambiar nutrientes y agua, y el riesgo de erosión. - N, P y K+ extraíbles. Indican la disponibilidad de los nutrientes principales para las plantas, así como el riesgo de pérdidas por escorrentía y lixiviación. - pH. Relacionado con la actividad química y biológica. Establece los límites para el desarrollo de los cultivos y de los microorganismos del suelo. - Conductividad eléctrica. Determinada por la cantidad de sales solubles del suelo. La salinidad puede afectar al crecimiento de los cultivos y a la actividad microbiana del suelo. Se decidió incluir las medidas de profundidad de MO, N, P y K+, pH, así como una nueva medida relacionada con la acidez: el porcentaje de saturación de aluminio. Esto se debe a que la elevada pluviometría de estas zonas de montaña, se traduce típicamente en una considerable lixiviación en los suelos con el consiguiente lavado de cationes mono- y divalentes y el enriquecimiento relativo en aluminio (Al) que, en estas zonas, suele alcanzar niveles fitotóxicos (>10% de saturación). Por el contrario, se decidió descartar la medida de conductividad eléctrica, pues no se dan problemas de salinidad en este tipo de zonas lluviosas. En cuanto a los parámetros biológicos, se hizo una selección de aquellos que el comité de expertos juzgó más relevantes desde el punto de vista ecológico, dentro de aquellos cuya metodología de análisis estaba puesta a punto en el laboratorio de I+D de Neiker. Se explica a continuación. Indicadores biológicos Brevemente, un bioindicador se define como “un organismo, parte de un organismo, producto de un organismo (e.g., enzima), grupo de organismos o procesos biológicos que pueden ser utilizados para obtener información sobre todo o parte del medio ambiente” (Wittig, 1993). Estos son los principales indicadores biológicos de la salud de los agroecosistemas, debido a su relevancia ecológica (Alkorta y cols., 2003): - Biomasa microbiana (abundancia) - Respiración del suelo (respiración basal e inducida por sustrato). - N (potencialmente) mineralizable. -Actividades enzimáticas (e.g., deshidrogenasa, ureasa, fosfatasas, arilsulfatasa, β-glucosidasa, etc.). - Abundancia de fauna del suelo (macro-, meso-, microfauna). - Enfermedades de raíces (patógenos de plantas). - Biodiversidad del suelo (estructural y funcional). - Estructura de la red trófica. - Biodiversidad de plantas y composición florística. - Crecimiento de plantas. En el momento del diseño de las TSA, el equipo investigador del proyecto contaba con la experiencia y medios necesarios para analizar todos ellos, a excepción de la estructura de la red trófica, motivo por el cual esta medida se descartó inicialmente. Asimismo se descartaron (i) la medida de N mineralizable, porque la medida de laboratorio no refleja la dinámica real del N en este tipo de suelos, donde se acumula en el seno de la materia orgánica cuya mineralización es lenta debido principalmente a la acidez (es decir, no escasea sino que no está disponible); (ii) la medida de patógenos de plantas, por no ser un problema habitual en estos hábitats pascícolas. A continuación, se describen los indicadores biológicos incluidos en la preselección realizada para integrar las TSA: - Biomasa microbiana (abundancia) La biomasa microbiana se refiere al componente vivo de la MO del suelo, y su valor como bioindicador de la fertilidad del suelo ha sido sugerido por muchos autores (Sparling, 1992). Reducciones en esta propiedad del suelo están relacionadas con una disminución en la entrada de C o, por ejemplo, con el impacto de manejos inadecuados y substancias tóxicas. La biomasa microbiana es una medida más sensible de cambios en la salud del suelo que la proporcionada por el contenido en MO total, pues revela tendencias en plazos de tiempo de entre 1-5 años. La abundancia microbiana también puede ser estimada de manera indirecta a través de la respiración inducida por sustrato (no la respiración basal). - Respiración basal del suelo (actividad) La respiración basal del suelo es una propiedad bien establecida para monitorizar la actividad microbiana de descomposición de la MO (Anderson, 1982). No obstante, la respiración del suelo es altamente variable y puede presentar amplias fluctuaciones naturales dependiendo del substrato disponible, humedad, temperatura, etc. (Brookes, 1995). Desgraciadamente, la interpretación de los datos de respiración en términos de salud del suelo es ciertamente compleja pues, en ocasiones, la descomposición de la MO puede no ser deseable ya que la MO estable tiene un papel importante sobre las características físicas y químicas del suelo y, además, su mineralización implica la liberación de CO2 a la atmósfera, mientras que en otras ocasiones la liberación de nutrientes producida por dicha descomposición en el tiempo preciso en que las plantas los demandan es, sin duda, una característica deseable. Ambas propiedades del suelo (biomasa microbiana y respiración) suelen combinarse para obtener el cociente respiratorio (qCO2) que expresa la tasa respiratoria en función de la biomasa microbiana. Anderson y Domsch (1990) sugirieron que este cociente respiratorio puede utilizarse para estudiar el desarrollo de suelos, la calidad del sustrato, el desarrollo del ecosistema, y la respuesta frente a estreses. La teoría indica que a medida que un ecosistema gana en madurez y diversidad, aumenta la competición por la energía disponible lo que se deriva en una presión selectiva más fuerte hacia usos más eficientes de los recursos disponibles. En términos de biomasa, esto significa mayor cantidad de biomasa y cocientes respiratorios más bajos en los ecosistemas establecidos, mientras que un incremento en el cociente respiratorio puede ser indicativo de una situación de estrés de la comunidad microbiana (Killham, 1985). - Enzimas del suelo Los enzimas son los mediadores y catalizadores de la mayoría de los procesos del suelo, y presentan un gran potencial para suministrarnos una evaluación integradora de la salud del suelo (Dick, 1997). Entre las funciones dependientes de la actividad catalítica de los enzimas se pueden mencionar la descomposición de MO externa introducida en el sistema, la transformación de la MO nativa del suelo, la liberación de nutrientes para el crecimiento de las plantas, la fijación de N2, la eliminación de xenobióticos, la nitrificación, y la desnitrificación (Dick, 1997). Los procesos de mineralización y humificación de la MO están muy condicionados por la actividad enzimática, pudiéndose relacionar los ciclos de los principales elementos con la actividad de determinados enzimas. Así, en el ciclo del N intervienen proteasas, ureasas, amidasas y desaminasas; en el ciclo del P, fosfatasas; en el ciclo del C, amilasas, celulasas, lipasas, glucosidasas e invertasas; y en el ciclo del S, arilsulfatasas (Pérez-Sarmentero y Molina, 2000). Contamos con la posibilidad de analizar las siguientes actividades enzimáticas: Deshidrogenasa. Forma parte integral de células intactas y refleja la totalidad de las actividades oxidativas de la microflora del suelo (Casida y cols., 1964). Fosfatasa ácida. Implicada en la liberación de fosfato disponible para las plantas a partir de MO. Controla la mineralización de ésteres de P del suelo para producir fosfato inorgánico (Speir y Ross, 1978). β-glucosidasa. Libera glucosa, fuente de energía para la actividad microbiana. Este enzima hidroliza polímeros de los residuos vegetales (e.g., celobiosa y maltosa) aportando los esqueletos de C y energía esenciales para el crecimiento de los organismos heterótrofos del suelo (Hayano y Tubaki, 1985). Ureasa. Pertenece al grupo de enzimas que actúan sobre los enlaces C-N de la urea, un fertilizante común así como un constituyente de las deyecciones de los animales. Arilsulfatasa. Libera sulfato disponible para la plantas a partir de MO. Mineraliza ésteres orgánicos de S para producir sulfato inorgánico (Castellano y Dick, 1991). - Abundancia de fauna del suelo (lombrices) La fauna del suelo está formada por un grupo diverso de organismos que se dividen según su tamaño en (i) microfauna (< 100 µm), mesofauna (100-2000 µm) y macrofauna (>2000 µm). La macrofauna son los animales más conspicuos del suelo y tienen el mayor potencial para causar efectos directos sobre su funcionalidad (Lee y Foster, 1991). Estos animales tienen capacidad para disgregar y redistribuir los residuos orgánicos en el perfil del suelo, facilitando su posterior descomposición y el reciclaje de nutrientes en la zona radicular. Dentro de la macrofauna del suelo, el grupo más estudiado en relación a la estructura del suelo son las lombrices de tierra (Shipitalo, 2002). Aristóteles se refirió a estos individuos como “los intestinos del suelo” y Charles Darwin dedicó años a la observación de su influencia en la formación de humus y en el transporte del suelo (Bohlen, 2002). Las lombrices se alimentan de MO fresca del suelo. Ingieren gran cantidad de material mineral que es posteriormente mezclado y excretado, dando lugar a una especie de agregados llamados “casts”. Este material presenta una disponibilidad de nutrientes, una actividad microbiana y una estabilidad muy superior a la observada en material no ingerido. En su movimiento a lo largo del perfil del suelo, las lombrices crean una red de canales interconectados que favorecen la infiltración y permiten el paso de raíces sin necesidad de romper los agregados (Huggins y Reganold, 2008), lo cual es vital en áreas pascícolas de alta carga ganadera (Gorbeia, por ejemplo) para mitigar la compactación del suelo. En suelos agrícolas, el laboreo puede matar a las lombrices, destruir su red de canales y alterar la cantidad y distribución de la MO de la que se alimentan por lo que, a medida que aumenta la intensidad de las labores, suele disminuir el número de lombrices (Berry y Karlen, 1993). También, muchos insecticidas y fungicidas tienen un efecto tóxico sobre las lombrices (Mele y Carter, 1999). En cualquier caso, la presencia de lombrices en suelo no sólo depende del sistema de manejo, sino que también está influenciada por el pH, la compactación, humedad, temperatura, etc. (Jordan y cols., 1997). - Biodiversidad microbiana y de plantas Existen evidencias de una estrecha relación entre la biodiversidad de la (micro)biota del suelo y la biodiversidad de las comunidades vegetales (Freckman, 1994). Entre los métodos para estudiar la biodiversidad microbiana edáfica se encuentran los análisis metabólico-funcionales en base a perfiles fisiológicos a nivel de comunidad obtenidos con placas BiologTM. Estas placas permiten estimar la diversidad metabólico-funcional de las comunidades microbianas del suelo a partir de la evaluación de su capacidad para utilizar diferentes sustratos de C. Sin embargo, la mayoría de los microorganismos del suelo, a pesar de que sean potencialmente viables y metabólicamente activos, no pueden ser cultivados (Amann y cols., 1995), por lo que existe especial interés en el desarrollo y aplicación de métodos alternativos de análisis de las comunidades microbianas edáficas en los que no sea necesario cultivar los microorganismos. En este sentido, los análisis de la estructura de las comunidades microbianas basados en técnicas moleculares que emplean sondas de oligonucleótidos dirigidas al 16S rRNA han revolucionado el campo de la ecología microbiana. Así, por ejemplo, la técnica de biología molecular PCR-DGGE, que consiste básicamente en la extracción de DNA del suelo, amplificación mediante PCR y análisis electroforético en gradiente desnaturalizante (DGGE), permite obtener huellas genéticas de la comunidad microbiana del suelo. En esta preselección de bioindicadores se decidió incluir medidas de biodiversidad microbiana de hongos y bacterias, tanto a nivel funcional (BiologTM) como genético (DGGE). Por otra parte, la biodiversidad de plantas tiene un gran potencial como bioindicador de la salud del suelo (Pandolfini y cols., 1997), debido a su naturaleza inmóvil y a la dificultad de las raíces para evitar absorber compuestos solubles que estén presentes en el suelo. En este contexto, es importante recordar dos procesos clave que modifican la composición florística de las comunidades de plantas: (i) la extinción o recesión de especies sensibles (bioindicadores sensibles), (ii) la colonización o dominancia acrecentada de especies tolerantes, en ocasiones ajenas a la zona específica de estudio (neófitas). En cualquier caso, los cambios en la salud del suelo en general están acompañados por cambios en la diversidad de las comunidades vegetales (Weinert, 1991). - Crecimiento de plantas (pasto) El crecimiento de las plantas (pasto en este caso), además de ser un objetivo per se en los agroecosistemas, es un parámetro con potencial indicador de la salud del suelo que guarda una estrecha relación con el resto de bio-indicadores (Arshad y Martin, 2002). Se considera que la evolución de la productividad de los pastos y cultivos, bajo un determinado sistema de manejo sostenido en el tiempo, es uno de los indicadores de más valor a la hora de monitorizar la salud de los suelos (Powlson y Johnston, 1994). Tal y como recogía el acuerdo de contrato, una vez realizada esta preselección de indicadores edáficos y vegetales por parte del comité de expertos de Neiker, se realizó una reunión-taller técnico para recoger las aportaciones de Germán Alonso (Director de la Dirección de Diversidad y Planificación Ambiental del GB), Mikel Fernández de Larrinoa (Servicio de Conservación / Patrimonio y Paisaje de la DFB), Fernando Solaguren (técnico de la Cooperativa Agroganadera Lorra), Julián Ajuriaguerra (Presidente de la Asociación de Ganaderos de Zeanuri) y Pedro María Larrazabal (Presidente de la Asociación de Ganaderos de Orozko). Dicho Workshop preliminar se realizó en la sede de Neiker, el 14 de octubre de 2011. Durante el mismo se consideró necesario incluir indicadores relacionados con la lucha contra el cambio climático, como servicio ecosistémico clave de los pastos. Por esta razón, se incluyeron medidas tanto de capacidad de secuestro de C (abundancia de raíces, materia orgánica y coloración del suelo) como de emisiones de CO2 de las áreas pascícolas objeto de estudio. Por tanto, a partir de dicho taller se realizó el diseño preliminar de las TSA y comenzó el trabajo para establecer valores de referencia en áreas pascícolas para cada uno de los indicadores preseleccionados.  Posteriormente, una vez realizado el diseño preliminar de las TSA y establecidos los valores de referencia para cada uno de los indicadores, se sometió a una nueva valoración conjunta en la reunión mantenida el 2 de abril de 2012. Dado que el proyecto pretende captar el interés y animar al uso de las TSA a los ganaderos de la zona, celebramos la reunión en la sede de la Asociación Gorbeialde de Zeanuri, lo que permitió la asistencia de los ganaderos implicados directamente en el proyecto. En esta reunión se constató el interés de los ganaderos por que se diera mayor importancia a parámetros de visu, para aprovechar su conocimiento visual del medio. Atendiendo a este requerimiento, hicimos una nueva revisión bibliográfica sobre los trabajos realizados en relación a la aplicación de indicadores visuales en pastos. Destaca el trabajo que se muestra a continuación (FAO, 2008). Click-ar sobre la imagen: Este trabajo, junto con el Pasture Condition Score Sheet creado por el Grazing Lands Technology Institute de EEUU nos llevó a incluir nuevos parámetros de visu para nuestras TSA-pascícolas (los protocolos de medida se detallan en las TSA): - Porcentaje de rechazo animal - Número de estratos vegetales - Presencia de especies invasoras - Porcentaje de suelo desnudo -Coloración vegetal Por otra parte, siendo conscientes de las limitaciones del personal no experto para analizar algunos de los indicadores propuestos anteriormente, decidimos separar los indicadores de las TSA en dos grupos (“básicos” y “avanzados”). Los primeros pueden medirse e interpretarse sin necesidad de una formación específica previa, simplemente siguiendo las instrucciones de las TSA y con instrumentos de medida caseros. De esta forma, los ganaderos y el resto de usuarios interesados pueden realizar un diagnóstico del estado de salud de se agroecosistema a nivel básico. Paralelamente, los denominados “avanzados” requieren de un mayor equipamiento y formación previa, por lo que son realizados por el equipo de Neiker adscrito al proyecto para asegurar una evaluación completa de las acciones de conservación (alternativas de manejo agronómico) que se plantean en el proyecto. 4- Validación práctica de dichos indicadores y establecimiento de valores de referencia Tal y como recogía el acuerdo de contrato, la validación práctica de los indicadores seleccionados se realizó aplicándolos a los datos generados en proyectos anteriores de Neiker. Esta validación resultaba especialmente necesaria en el caso de los indicadores biológicos microbianos, que a diferencia del resto (físicos y químicos), son de reciente apliación. De hecho, su corta historia hace que los mayores problemas a la hora de utilizar estos bioindicadores sean: (i) la escasez de valores de referencia (bases de datos, etc.); (ii) la falta de uniformidad en los métodos analíticos utilizados para su determinación; y (iii) la gran variabilidad en los niveles de expresión en suelos bajo condiciones edafoclimáticas y manejos diversos (Gil-Sotres, 2005). No obstante, se decidió la incorporación de este tipo de indicadores (además de los químicos y físicos indicados) por una serie de ventajas que presentan las propiedades biológicas con potencial indicador, frente a las propiedades físico-químicas del suelo: (i) su carácter integrador de la totalidad de las propiedades físicas, químicas y biológicas que definen el ecosistema suelo en el tiempo y en el espacio (Pankhurst, 1997); y (ii) su capacidad para responder con gran sensibilidad y rapidez a los cambios y perturbaciones introducidas en el ecosistema suelo, proporcionando una especie de “señal de alarma” de un posible colapso del sistema, de forma que los gestores y profesionales (agricultores-ganaderos) podamos intuir el impacto que pueden tener ciertas prácticas agronómicas y así reaccionar con la antelación requerida antes de que se originen cambios y perturbaciones irreversibles. A continuación se muestran una gráfica representativa de la aplicación de los bioindicadores microbianos edáficos preseleccionados en las TSA, en un ensayo forrajero controlado en el que se comparó el impacto de la aplicación de abonos orgánicos (línea fucsia) vs inorgánicos (línea amarilla), tal y como se realiza en el presente proyecto en los pastos de fondo de valle. Observamos cómo efectivamente los indicadores biológicos preseleccionados son capaces de diferenciar los tratamientos gracias a su mayor rapidez de respuesta y sensibilidad, mientras que los indicadores químicos tradicionales no varían entre tratamientos, lo cual indica que necesitan una mayor dosis o tiempo de respuesta. INDICADORES QUÍMICOS 0 200 CTRL O+NT I+CT INDICADORES BIOLÓGICOS 0 100 CONTROL O + NL I + LC Biodiversidad ß-Glucosidasa Arilsulfatasa Fosfatasa ác. Deshidrogenasa Nº Lombrices Resp. inducida Resp. basal N mineralizable pH MO C/N N total P K+ Ca2+ Sin embargo, cuando aplicamos estos bioindicadores en ensayos de alta montaña (gráfica inferior), observamos que la respuesta de las actividades enzimáticas ante dos enmiendas calizas diferentes (similares a la que se realizan en el presente proyecto) es menor frente al suelo no encalado (control), a excepción de la actividad deshidrogenasa. Esto es debido a que el resto de enzimas son liberados de forma continua por los microorganismos o por las raíces de las plantas y pueden permanecer estabilizados a los componentes sólidos inertes del suelo. Gracias a esta capacidad de estabilizarse, los enzimas incorporan un componente “histórico” a los ensayos, de forma que reflejan los cambios acumulados en el tiempo sobre la salud del suelo. No obstante, suponen una limitación a la hora de comparar alternativas de manejo en un proyecto de corta duración (relativamente), como es nuestro caso, en el que pretendemos que los indicadores nos permitan ya establecer las prácticas más convenientes al final del proyecto. A la vista de estos resultados y teniendo en cuenta la necesidad de limitar el número de indicadores, con el objetivo de facilitar el uso de las TSA, se decidió descartar las actividades enzimáticas como indicadores de actividad microbiana en estas TSA pascícolas. Por tanto, el impacto de las acciones de conservación previstas en el proyecto sobre la actividad microbiana se monitoriza a través del parámetro de respiración y de su derivado, el cociente respiratorio (respiración basal / respiración inducida). Ambos se incluyen entre los indicadores denominados “avanzados” de las TSA. Por último, dado que el objetivo fundamental de este proyecto es conservar la biodiversidad en el área de influencia del proyecto, tanto a nivel vegetal como edáfico, se decidió dar más peso a los indicadores de biodiversidad en las TSA. Esto nos llevó a poner a punto la técnica para la extracción y el análisis de la diversidad de mesofauna edáfica, mediante el método de extracción de Berlese-Tullgren y la asignación de valores por grupos según Parisi y cols. (2005). La puesta a punto de esta técnica, al igual que el análisis de diversidad genética fúngica mediante DGGE, corrió a cargo del becario Aritz Burges, que participa activamente en el proyecto a la vez que desarrolla su Tesis Doctoral. De este modo, el diseño final de las TSA permite monitorizar exhaustivamente el estado de la biodiversidad, al contar con indicadores tanto a nivel vegetal como edáfico, y dentro de éstos al analizar la biodiversidad en los tres niveles tróficos (micro-, meso-, y macrofauna). Una vez decididos los indicadores de salud que deben integrar definitivamente las TSA, abordamos el establecimiento de valores de referencia considerables “malos”, “regulares” o “buenos” para cada uno de los indicadores. Para ello, aprovechamos los datos acumulados en diferentes proyectos desarrollados hasta el momento por Neiker. Asimismo, para asegurar la posibilidad de extrapolar el uso de las TSA a otras áreas pascícolas fuera de este proyecto, se tomaron y analizaron nuevas muestras en áreas de pastos de montaña aleatoriamente distribuidas (en pirineos), para confirmar la validez de los protocolos de análisis puestos a punto, en otros tipos de hábitats/suelos pascícolas. Todos estos datos dieron lugar a una base de datos que nos permitió, junto con las valoraciones del comité de expertos, establecer los rangos de referencia. Para consultar dicha base de datos, click-ar sobre la imagen inferior: 
Alkorta, I., Aizpurua, A., Riga, P., Albizu, I., Amezaga, I., Garbisu, C., 2003. Soil enzyme activities as biological indicators of soil health. Reviews on Environmental Health 18, 65-73. Amann, R.I., Ludwig, W., Schleifer, K.H., 1995. Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation. Microbiological Reviews 59, 143-169. Anderson, J.P.E., 1982. Soil respiration. In: Page, A.L., Miller, R.H., Keeney, D.R. (Eds.), Methods of Soil Analysis. Part II. Chemical and Microbiological Properties. SSSA and ASA, Madison, pp. 831-871. Anderson, T.H., Domsch, K.H., 1990. Application of eco-physiological quotients (qCO2 and qD) on microbial biomasses from soils of different cropping histories. Soil Biology and Biochemistry 22, 251-255. Arshad, M.A., Martin, S., 2002. Indentifying critical limits for soil quality indicators in agro-ecosystems. Agriculture, Ecosystems and Environment 88, 153-160. Berry, E.C., Karlen, D.L., 1993. Comparison of alternative farming systems. II. Earthworm population density and species diversity. American Journal of Alternative Agriculture 8, 21-26. Bohlen, P.J., 2002. Earthworms. In: Lal, R. (Ed.), Encyclopedia of Soil Science. Marcel Dekker, New York, pp. 370-373. Brookes, P.C., 1995. The use of microbiological parameters in monitoring soil pollution by heavy metals. Biology and Fertility of Soils 19, 269-279. Casida, L.E., Klein, D.A., Santoro, T., 1964. Soil dehydrogenase activity. Soil Science 98, 371-376. Castellano, S.D., Dick, R.P., 1991. Cropping and sulfur fertilization influence on sulfur transformations in soils. Soil Science Society of America Journal 55, 114-121. Dick, R.P., 1997. Soil enzyme activities as integrative indicators of soil health. In: Pankhurst, C.E., Doube, B.M., Gupta, V.V.S.R. (Eds.), Biological Indicators of Soil Health. CAB International, Wallingford, pp. 121-156. Doran, J.W., Parkin, T.B., 1996. Quantitative indicators of soil quality: a minimum data set. In: Doran, J.W., Jones, A.J. (Eds.), Methods for Assessing Soil Quality. SSSA Special Publication 49. SSSA, Madison, pp. 25-37. Freckman, D.W., 1994. Life in the soil, soil biodiversity: its importance to ecosystem processes. Report on a Workshop held at the Natural History Museum, London. Gil-Sotres, F., Trasar-Cepeda, C., Leirós, M.C., Seoane, S., 2005. Different approaches to evaluating soil quality using biochemical properties. Soil Biology and Biochemistry 37, 877-887. Hayano, K., Tubaki, K., 1985. Origin and properties of β-glucosidase activity of tomato-field soil. Soil Biology and Biochemistry 17, 553-557. Huggins, D.R., Reganold, J.P., 2008. Agricultura sin labranza. Investigación y Ciencia 384, 66-73. Insam, H., Amor, K., Renner, M., Crepaz, C., 1996. Changes in functional abilities of the microbial community during composting of manure. Microbial Ecology 31, 77-87. Jordan, D., Stecker, J.A., Cacnio-Hubbard, V.N., Li, F., Gantzer, C.J., Brown, J.R. 1997. Earthworm activity in no-tillage and conventional tillage system in Missouri soils: A preliminary study. Soil Biology and Biochemi 29, 489-491. Killham, K., 1985. A physiological determination of the impact of environmental stress on the activity of microbial biomass. Environmental Pollution 38, 283-294. Lee, K.E., Foster, R.C., 1991. Soil fauna and soil structure. Australian Journal of Soil Research 29, 745-775. Mele, P.M., Carter, M.R., 1999. Impact of crop management factors in conservation tillage farming on earthworm density, age structure and species abundance in southeastern Australia. Soil and Tillage Research 50, 1-10. Parisi, V., Menta, C., Gardi, C., Jacomini, C., Mozzanica, E., 2005. Microarthropod communities as a tool to assess soil quality and biodiversity: a new approach in Italy. Agriculture, Ecosystems and Environment 105, 323-333 Pandolfini, T., Gremigni, P., Gabbrielli, R., 1997. Biomonitoring of soil health by plants. In: Pankhurst, C.E., Doube, B.M., Gupta, V.V.S.R. (Eds.), Biological Indicators of Soil Health, CAB International, Wallingford, pp. 325-347. Pankhurst, C.E., Doube, B.M., Gupta, V.V.S.R., 1997. Biological Indicators of Soil Health. CAB International, Wallingford, 451 pp. Powlson, D.S., Johnston, A.E., 1994. Long-term field experiments: their importance in understanding sustainable land use. In: Greenland, D.J., Szabolcs, I. (Eds.), Soil Resilience and Sustainable Land Use. CAB Internacional, Wallingford, pp. 367-394. Shipitalo, M.J., 2002. Structure and earthworms. In: Lal, R. (Ed.), Encyclopedia of Soil Science. Marcel Dekker, New York, pp.1255-1258. Sparling, G.P., 1992. Ratio of microbial biomass carbon to soil organic carbon as a sensitive indicator of changes in soil organic matter. Australian Journal of Soil Research 30, 195-207. Speir, T.W., Ross, D.J., 1978. Soil phosphatase and sulphatase. In: Burns, R.G. (Ed.), Soil Enzymes. Academic Press, London, pp. 295-336. Weinert, H., 1991. Biomonitoring of environmental change using plant distribution patterns. In: Jeffrey, D.W., Madden, B. (Eds.), Bioindicators and Environmental Management. Academic Press, San Diego, pp. 179-190. Wittig, R., 1993. General aspects of biomonitoring heavy metals by plants. In: Market, B. (Ed.), Plants as Biomonitors, VCH Publisher, New York, pp. 3-27. alñkjgas |
