Hombre, Ciencia y Tecnología
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-
0
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-
dic, pp.10
5
-
11
2
, 2024
-
105
-
Comportamiento de
la respiración basal
en
un
suelo bajo
bosque restaurado
,
en
Guantánamo
Behavior of basal respiration of a soil under restored forest
,
in Guantánamo
Autores:
Lic.
Roberto González
-
Balladares,
https://orcid.org/0009
-
0002
-
9066
-
8196
M
Sc.
I
llovis
F
ernández
-
B
etancourt
,
https://orcid.org/0000
-
0002
-
6592
-
965x
MSc
.
Álvaro
Blanco
-
Imbert,
https://orcid.org/0000
-
0002
-
6144
-
7258
MSc
.
Marianela Cintra
-
Arencibia
,
https://orcid.org/0000
-
0002
-
5142
-
8512
Filiación institucional:
Instituto de Suelos, UCTB
Guantánamo, Ciudad Deportiva,
Guant
ánamo
–
Cuba
E
-
mail:
investigacion1@suelos.gtm.minag.cu
Fecha de recibido
: 21
may
.2024
Fecha de aprobado:
1
5 jul. 2024
Resumen
En un bosque restaurado existen factores
que
inciden en la salud de un suelo, tales
como los
biológicos
y
la
respiración
basal.
La
investigación se realiz
ó
en
el periodo
comprendido de
abril 2021
a abril 2023, en
un área de la finca Veriade, de la
UEB
forestal
de Cajobabo,
municipio Imías,
provincia
Guantánamo,
sobre un suelo
Aluvial, de
l bosque de galería
siempre
verde
.
Se
determinó la respiración basal
mediante el método
de incubación en
medio cerrado descrito por Anderson
(19
93
)
.
S
e tomaron muestras del suelo de
forma aleatoria en los años 2021, 202
2 y
2023. Los resultados obtenidos mostraron
una tendencia al aumento del flujo de
dióxido de
carbono (CO
2
) en el suelo,
disminución del
pH de ácido a neutro,
e
l
aumento de
la materia
orgánica
(MO)
e
incremento de la actividad respiratoria
,
evidenciándose
en el área la presencia
de
microorganismos
que
favorece
n
el
crecimiento de las plantas
.
Palabras clave
:
Indicador biológico
;
Bosque restaurado; Suelo; R
espiración
Abstract
In a restored forest there are factors that
affect the health of a soil, such a
s biological
factors and basal respiration. The research
was carried out in the p
eriod from April
2021 to April 2023, in an area of
the
Veriade farm, of the Cajobabo forestry UEB,
Imías municipality, Guantánamo province,
on an alluvial soil, of the evergreen gallery
forest. Basal respiration was determined
using the closed medium inc
ubation method
described by Anderson (1993). Soil
samples were taken randomly in the years
2021, 2022 and 2023. The results obtained
showed a tendency towards increased
carbon dioxide (CO2) flow in the soil, a
decrease in pH from acid to neutral, an
increa
se in organic matter (OM) and an
increase in respiratory activity, evidencing
the presence of microorganisms in the area
that favor plant growth.
Keywords
:
Biological indicator; Restored
forest; Soil; Respiration
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Introducción
El suelo es un importa
nte reservorio de carbono, pero también es emisor significativo de
dióxido de carbono (
CO
2
).
Las emisiones de CO
2
, o respiración del
suelo es
un componente
principal del ciclo global de carbono (Ryan
et al.,
2018) porque resulta de los procesos
biológicos
de raíces y organismos edáficos, así como también de la descomposición de la
materia orgánica. Según Ru
et al.
(2018)
,
se le considera el segundo mayor flujo de carbono
entre la tierra y la atmósfera.
Sin embargo, los seres humanos continúan con la alter
ación de los ecosistemas e
incrementan la emisión de gases de efecto invernadero provenientes del suelo (Gómez
et al
.,
2017). Las emisiones se acentúan por malas prácticas de manejo, como deforestación,
quema de biomasa, drenaje en humedales, labranza y el
iminación de residuos de cultivos
(Chi
et al
., 2020). Por lo tanto, es importante determinar las emisiones desde el suelo, y
también cuáles son las prácticas y los usos de suelo que más aportan CO
2
asociado con la
respiración.
La respiración microbiana tie
ne un papel primordial en el ciclo del Carbono y contribuye a la
producción de CO
2
, por lo que es importante identificar los cambios y agentes que alteran a
las comunidades microbianas y, por ende, las tasas de respiración
(Barajas
et al
.,
2020).
Rodríguez
et al.
(2020)
plantea
n
que l
a respiración basal, consiste en el desprendimiento del
CO
2
produ
cto de la mineralización de la fracción lábil de la materia orgánica por parte de los
microorganismos. La medición de
e
ste
constituye un método para determinar in
directame
nte
la actividad microbiana del
suelo.
El estudio de la biomasa microbiana del suelo (BMS) es de fundamental importancia para
identificar
un rango diverso de procesos edáficos, incluyendo aquellos involucrados en el
ciclaje de nutrientes, la desco
mposición de la materia orgánica, calidad de suelo y para
aplicaciones de modelamiento y monitoreo (Hinostroza,
Malca, Suarez
,
2021
).
Materiales y métodos
La investigación se realizó en el sitio
“Veriade”
,
perteneciente
a la
UEB
silvícola
“
Cajobabo
”
,
de
la Empresa Agroforestal
Imías, en
un bosque
siempre verde
de galería,
durante el periodo
comprendido entre
abril 2021
a abril 2023.
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Se seleccionó un área ubicada sobre un su
elo Aluvial
(MINAG, 1989)
,
de poca profundidad,
medianamente humificado, drenaj
e excesivo y poco erosionado,
donde predominan
especie
s
como
Azadirachta
indica; A.Juss.
,
Chlorophora tinctoria
(L.) Gaud.,
Annona
squamosa L., Crescentia cujete, Tabebuia angust
ata
Britton,
Bucida buceras,
Trichilia hirta
Linneo., Cordia gerascanthus
L.
Para
desarrollar el estudio
en el área se establecieron parcelas donde se
tomaron muestras
del suelo de forma aleatoria
durante
tres años consecutivos
y se estableció una comparación
en cuanto al comportamiento de la
respiración basal
e inducida
(
c
uantificación
de CO
2
),
Isermeyer, 1952, a
ctualizada por Calero
et al.
(
1999)
.
Se usó el método de incubación en
medio cerrado con 5 m
l
de NaOH 1N descrito por Anderson (19
93
), y el desprendimiento de
CO
2
se estimó mediante titulación con HCl 0.1N, en presencia de tres
gotas de
fenolftaleína
al 1% y luego de la precipitación de los carbonatos con 3m
l
de BaCl
2
al 2%. Se consideraron
tres blancos, sin adición de sustrato, para controlar la presencia de CO
2
en los frascos
.
Asimismo, se determinó
el contenido de materia orgá
nica
(MO) en porciento, por la
NC
51:1999
.
El análisis de las variables se hizo con base en un modelo lineal completamente aleatorio. La
prueba de medias utilizada fue Tukey (
P
≤ 0.05)
con un nivel
de confianza del 95%.
Resultados y discusión
En la tabl
a 1
se muestra
n
los valores de r
espiración
basal
(RB)
y respiración basal inducida
(RSI)
en el bosque
siempre verde
de galería
durante los tres años evaluados, donde
para
ambos indicadores al tercer año se alcanzan los mayores valores, mostrando diferencia
significativa con respecto a los años anteriores.
Como se puede observar
,
para la respiración
inducida
,
a
pesar de
mostrar una disminución en el segundo año
,
se incrementa al tercer
año. No ocurriendo así para la respiración basa
l
la cual muestra una tend
encia al aumento
con la recuperación del bosque.
Tabla
1
.
Evaluación
de la respiración basal
e inducida en el bosque siempre verde de galería durante
los tres años evaluados
Años
RSI
RB
2021
4
,
27 b
28,
78 c
2022
3
,
61 c
34,
4
0
b
2023
5,
90 a
47,
14
a
Esx
0,
00471405
0,
00453791
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Briones (2022) considera que dado que la respiración del suelo (o flujo CO
2
suelo
-
atmósfera)
se ha utilizado como indicador de salud del suelo, este flujo también podría ser indicador de
la recuperación funcional de un sitio bajo res
tauración.
Los resultados encontrados guardan relación con el comportamiento que muestra el
contenido de
MO
en el suelo (tabla 2), los cuales se incrementan al tercer año, influenciado
por la
mayor
la abundancia de árb
oles y arbustos que aportan mayor
cont
enido de hojarasca
al suelo
, así como
,
por l
a presencia de una rizósfera que favorece el desarrollo
del microbiota
del suelo.
Limones,
(2021) comenta
que
,
en consecuencia, los
abonos orgánicos
ejercen una serie de
efectos beneficiosos sobre la fertilida
d del suelo y el crecimiento de las plantas, no sólo a
través de la suplencia de nutrimentos, sino además por sus efectos favorables sobre las
propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo
. Argumenta
,
que la actividad microbiana
es importante para m
antener la fertilidad del suelo y en la nutrición de las plantas. Los
microorganismos del suelo conducen la biodegradación de la materia orgánica y constituyen
un importante reservorio lábil de C
arbono
,
Nitrógeno y
Potasio
.
Van Es
et al
. (2017),
r
efieren
la respiración
como
un
indicador del
estado de la población
microbiana en el suelo y
e
sta nos puede dar idea de la capacidad que tiene para aceptar y
usar residuos orgánicos o enmiendas, para mineralizar y almacenar nutrientes para que lo
usen las plantas
y otros organismos, también para desarrollar una buena estructura del suelo
y amortiguar la disponibilidad de nutrientes a lo largo del tiempo.
Tabla 2
.
Valores de
MO
del suelo durante los tres años evaluados
Indicadores
Años
2021
2022
2023
MO (%)
2
,
3
1
2,01
2,75
pH
7
,
68
7
,
14
6
,
97
Al respecto,
Rodríguez
et al
. (2020) plantearon que u
n bosque restaurado es un ecosistema
que ha sido rehabilitado tras un periodo de degradación y pérdida de biodiversidad. Uno de
los aspectos clave en la restauración es e
l incremento de la
MO
en el suelo, lo cual tiene
impacto significativo en la respiración basal e indu
cida.
El incremento de los niveles de MO
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estimula la actividad microbiana, lo que influye de manera positiva en la RB y RSI
fomentando la actividad biológi
ca y contribuyendo a la restauración ecológica del ecosistema
.
Estudios han demostrado que
el incremento de
los valores de
MO
,
favorece la
actividad
microbiana lo
cual puede
con
llevar al aumento de la respiración basal e inducida.
Salcedo (2017) en un e
studio realizado en la Universidad de Sucre (Colombia), demostró
mediante pruebas de
correlación
,
que
el contenido de
MO
es un factor importante para la
respira
ción del suelo, debido a que
es el principal insumo para la actividad microbiana
edáfica,
result
ados que pudieran explicar porque a
mayor contenido de MO se observa un
incremento en la respiración basal
.
Al respecto
,
Albíter
et al
. (2020),
d
estaca
n
que valores elevados de
MO
en el suelo
se
traduce
n
en una mayor fuente de energía y de nutrimentos par
a los microorganismos, lo cual
contribuye a su desarrollo y a una actividad microbiológica más alta, que se refleja en una
mayor producción de CO
2
, por lo que
la actividad
respiratoria se incrementa cuando se tiene
mayo
r contenido de MO.
Las muestras de s
uelo evaluadas presentaron similares rangos de pH, estos se encontraron
entre 6.9 y 7.6
,
y
se clasifican como
neutros
,
con un promedio de 7.2. Los valores de pH
encontrados se pueden deber al desplazamiento de las bases existentes en el suelo por las
escor
rentías de aguas o lavado
s que se presenta
n
con la
lluvia (
Sadeghian, 2016
). El nivel
de pH neutro, se encuentra en el rango óptimo para el crecimiento de la mayor parte de los
microorganismos
, es propicio para la absorción de nutrient
es esenciales para l
as plantas.
Además
,
incide en la actividad microbiana, la descomposición de la materia orgánica, por lo
que mantener un
pH
neutro en un bosque restaurado contribuye a la sostenibilidad y
resilienc
ia del ecosistema a largo plazo. Los rangos similares de p
H, clasificados como
neutro durante la investigación, favorece una respuesta más eficiente de los
microorganismos a los factores ambientales cambiantes (Rodríguez
et al
. 2020).
Az
evedo
Júnior
et al
. (2017),
detecta
ron
que el comportamiento de la respiraci
ón basal en el
suelo está relacionado
con los factores que controlan la mineralización del carbono, como
intrínsecos al suelo (textura, pH, calidad y cantidad de
MO
, contenidos de nutrientes,
capacidad de intercambio catiónico, salinidad, presencia de meta
les pesados, tipo de suelo,
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entre otros), como climáticos (temperatura y precipitación), además de la forma de manejo
del suelo (incorporación de residu
os, fertilización, pes
ticidas)
.
Conclusiones
La evaluación, durante
tres
años, de la respiración basal
y la respiración basal inducida en un
suelo bajo un bosque restaurado mostró una tendencia al aumento del flujo de
dióxido de
carbono (CO
2
) en el suelo. La variación del pH indicó mayor neutralización de la acidez, lo
cual favorece el crecimiento de las p
lantas y microorganismos beneficiosos. El aumento de
la
materia
orgánica (MO)
apunta a
mayor disponibilidad de nutrientes y una mejora de la
estructura del suelo, lo que también contribuye a la recuperación del bosque.
Los resultados sugieren que el increm
ento de la actividad respiratoria puede ser un signo de
procesos de restauración positivos y mejoramiento en la capacidad del ecosistema para el
almacenamiento de carbono y la biodiversidad. Este conocimiento es fundamental para
orientar futuras intervenci
ones de restauración y monitoreo del ecosistema, y respaldan la
efectividad de las acciones de restauración llevadas a cabo en el área de estudio.
Recomendaciones
Aunque
el efecto de la restauración
se observa en los valores obtenidos de RB y RBI,
se
reco
mienda continuar el monitoreo a largo plazo para conocer
el comportamiento
a través del
desarrollo de la restauración del bosque.
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