Survey strategy

En la Figura 4.4 se muestra la relación entre las clases de manejo agronómico y la concentración promedio de COS en tepetates y suelos de referencia, y el contenido de PSRG extraída con citrato y pirofosfato.

El nivel más bajo de PSRG, considerada un indicador del cambio de uso del suelo (Rillig et al., 2003), se encontró en el tepetate roturado que no había sido cultivado (clase I). Este valor puede usarse como punto de referencia de la condición casi natural de estos materiales, cuando sólo tienen trazas de carbono en su estructura. Con base en esa referencia es posible medir el nivel de acumulación de COS y PSRG a medida que transcurre el tiempo de cultivo, con diferentes manejos agronómicos. Tal situación representa una ventaja para el estudio de C en los tepetates cultivados, porque se puede predecir con cierta precisión, cómo evoluciona el COS en distintas condiciones de manejo agrícola, y de manera paralela cómo evolucionan las características químicas, físicas y biológicas del suelo que se comienza a formar a partir del sustrato inicial que llamamos tepetates.

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Figura 4.4. Clases de manejo agronómico de los tepetates cultivados y suelos de referencia, y su concentración media de COS y PSRG (citrato y pirofosfato). Valores con letras diferentes en cada línea son estadísticamente diferentes (p_!0.05). (§) n=1, no entra en el análisis estadístico.

Los tepetates cultivados sin y con rotación de cultivo (clases II y III) mostraron un comportamiento parecido en cuanto a su concentración de COS y PSRG extraída tanto con citrato, como con pirofosfato. El COS en estas clases alcanzó en promedio 0.5 % (en contraste con aproximadamente 0.2% COS del tepetate de la clase I) y la PSRG se ubicaron en un intervalo de 0.3 y 0.7 mg g-1 de suelo vs 0.3 y 0.1 mg g-1 de la clase I, siendo mayor el valor extraído con pirofosfato, que con citrato. En estos sistemas agrícolas (clase II y III), los residuos de cosecha regularmente se retiran del campo para alimentar al ganado y la incorporación de abono orgánico es prácticamente nula, por lo que el ingreso de C al sistema, así como la proliferación de HMA y, en consecuencia, la producción de PSRG en estas clases de manejo, es limitada. Es evidente que la calidad agrícola de los tepetates no se puede elevar con este tipo de manejo.

La utilización frecuente de leguminosas en asociación con las gramíneas o por rotación de cultivos (clase IV) incrementa ligeramente la concentración de COS y de PSRG. Sin embargo, esta diferencia no es significativa (p_!0.05) después de 25 años de cultivo (Figura 4.4). Si al

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manejo de la clase anterior se le incorporan abonos orgánicos con relativa frecuencia (clases V y VI), el COS y PSRG aumentan. West et al. (2005) mencionaron que con enmiendas orgánicas, al mejorar la retención de agua del suelo, pueden favorecer la actividad micelial de los HMA y la producción de PSRG. En este último caso la PSRG extraída es cercana al doble con respecto a las clases II y III cuando se extrae con pirofosfato, pero sólo leve cuando la extracción se hace con citrato. Este resultado sugiere que el pirofosfato extraería una PSRG más antigua, pero que su composición de C es semejante a la extraída con citrato, como se señaló más arriba. La interacción entre la naturaleza del extractante de la PSRG y el tipo de manejo es evidente.

Los resultados anteriores resaltan la importancia que tiene el uso de leguminosas para aumentar el COS y la PSRG de los tepetates. Se ha documentado que su empleo aumenta el rendimiento de los cultivos establecidos en este sustrato (Báez et al., 1997; Navarro y Flores 1997; Navarro et al., 2003). Las leguminosas tienen afinidad para asociarse exitosamente en doble simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno y HMA, con lo cuál, además de contribuir con una aportación regular de nitrógeno y fósforo disponible para las plantas (Sánchez-Colín et al., 2000; Ferrera- Cerrato et al., 1997), se favorecería la producción de PSRG por parte de los HMA (González- Chávez et al., 2004).

Los sistemas con cultivos perennes de temporal, donde no se practica labranza y se acumulan los residuos (clase VII), muestran una concentración promedio de COS y glomalina semejante a lo encontrado en las clases V y VI.

En las clases VIII y IX (esta última tiene un manejo agronómico semejante a la clase VII, pero además cuenta con riego), el aumento de COS fue significativo (p!0.05), alrededor de 30% mayor con respecto a la clase VII. El C-PSRG extraída con pirofosfato y citrato también aumentó significativamente (p_!0.05), dos y tres veces, respectivamente, comparado con la clase VII.

Las clases donde no se practicó la labranza tuvieron mayor capacidad para acumular COS y producir PSRG, Lo que se debe a que en los sistemas agrícolas con labranza convencional (barbecho, rastreo, surcado y aporque) se favorece la oxidación de C y las pérdidas de éste en forma de CO2, mientras que en labranza reducida la materia orgánica que queda en la superficie

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del suelo disminuye la evaporación, la temperatura y el intercambio de gases que interviene en la oxidación biológica de ésta (Reicosky y Lindstrom, 1993). Los HMA también son más abundantes donde no se practica la labranza, porque no hay ruptura de hifas y éstas contribuyen mayormente a la estabilidad de los agregados del suelo (Rillig et al., 2002; Franzluebbers et al., 2000; Wright et al., 1999), los cuales participan en la protección física del C lábil del suelo y con efecto en el secuestro de C (Six et al. 2006).

La acumulación de COS y PSRG extraída en la clase VIII, que corresponde a tepetates que se usan como camas de invernadero, con riego, fertilización química y orgánica y uso de plaguicidas, fueron aproximadamente 1.5% y de 1 a 2 mg g-1 de suelo respectivamente. En la clase X, que también corresponde a camas de invernadero, pero con adición de composta de madera, el C orgánico y PSRG fue más del doble que en la clase VIII, lo cual representa el máximo nivel de estos elementos en los tepetates cultivados. Al comparar las concentraciones de COS y de PSRG de estas últimas dos clases con los suelos agrícolas de la misma región, sometidos a un manejo agronómico convencional (clase XI), se evidencia que los tepetates tienen potencial para acumular estas substancias. Los resultados observados soportan reportes sobre la implementación de prácticas agronómicas como la cero labranza, rotación de cultivos y uso de leguminosas. A diferencia de las prácticas empleadas en la agricultura convencional (monocultivos, labranza), éstas promueven la actividad fúngica en el suelo (Oehl et al., 2003; Kurle y Pfleger, 1994), la cual se puede expresar también por mayor producción de PSRG (Purin et al. 2006; Roldan et al. 2006). Estas prácticas agrícolas favorecen una comunidad dominada por hongos tendiendo a incrementar la materia orgánica del suelo y en consecuencia el COS (Six et al., 2006); sin embargo, no se conocen bien los mecanismos. El presente trabajo muestra que los HMA, los hongos más abundantes del suelo, pueden estar participando en estos procesos a través de la PSRG.

La concentración de COS y PSRG de la clase XII que corresponde a un suelo fértil, con cultivos perennes, sin labranza y con riego, fue semejante a los de la clase X. Esto resalta el potencial que tienen los tepetates para la captura de carbono, que según el caso más alto, es de aproximadamente 90 t ha-1, cuando se someten a un manejo tendiente a conservar la materia orgánica (Báez et al., 2002).

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