Respuesta microbiana ante las alteraciones cuantitativas y cualitativas de la materia orgánica del suelo tras una quema experimental de laboratorio

FLAMMA | Vol. 3 | 1 | 9-14 9 RESPUESTA MICROBIANA ANTE LAS ALTERACIONES CUANTITATIVAS Y CUALITATIVAS DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO TRAS UNA QUEMA EXPERIMENTAL DE LABORATORIO G. Bá cenas-Mo eno a, E. Escalan e a, A. Pé ez-Beja ano b, L.M. Za ala a, A. Jo dán a a) MED_Soil Resea ch G oup. Dp o. C is alog a ía, Mine alogía y Química Ag ícola. Uni e sidad de Se illa, Se illa, Spain ([email p o ec ed]) b) GEA En i onmen al Edaphology G oup. Dp o. Ag oquímica y Medio Ambien e. Uni e sidad Miguel He nández. Elche, Alican e, Spain 1 INTRODUCCIÓN Los cambios del suelo inducidos po el uego in luencian la espues a de los mic oo ganismos del suelo de o ma indi ec a, no malmen e debido a los cambios que se p oducen en el pH y en las al e aciones que su e la ma e ia o gánica. La combus ión pa cial de los compues os o gánicos se ha elacionado, an o con inc emen os inicial en la disponibilidad de ca bono a a és del aumen o de compues os solubles (Bá cenas-Mo eno & Båå h, 2099, Bá cenas-Mo eno e al., 2011), como con la limi ación de la p oli e ación mic obiana a co o y la go plazo, ya sea po la disminución de algunas acciones de la ma e ia o gánica (Fe nández e al., 1997) como po la apa ición de compues os óxicos (Widden & Pa kinson, 1975; Diaz-Ra iña e al., 1996). La magni ud o di ección de es os cambios iene condicionada po la in ensidad del incendio y la especie ege al, de mane a que aquellas á eas o es ales con dis in as especies ege ales pod ían llega a p omo e di e en es al e aciones cuan i a i as y cuali a i as de la ma e ia o gánica del suelo que condiciona ían la espues a de los mic oo ganismos del suelo en un sen ido u o o. Dados es os an eceden es, pa ece ine i able cues iona se la anscendencia que puede llega a ene el conocimien o ela i o a que especies ege ales y a que in ensidad se puede gene a un e ec o inhibi o io, ya que se á de i al impo ancia pa a la ecupe ación pos -incendio de los mic oo ganismos en pa icula y del ecosis ema en gene al. De es e modo, el obje i o de es e es udio p elimina ha sido di e encia en e el e ec o que ienen los cambios cuan i a i os y cuali a i os de la ma e ia o gánica sob e las poblaciones mic obianas as la aplicación de quemas expe imen ales de labo a o io, dis inguiendo el e ec o de la educción del con enido o al de ca bono o gánico, del e ec o de la apa ición de compues os que puedan p esen a un e ec o inhibi o io sob e los mic oo ganismos del suelo. 2 MÉTODOS Pa a abo da es o obje i o se inocula on FLAMMA | Vol. 3 | 1 | 9-14 10 Figu a 1. Esquema g á ico del diseño expe imen al: mues eo. Mues a esca conse ada a 4ºC pa a p epa a diluciones se iales Mues a esca conse ada a 4ºC pa a p epa a diluciones se iales Mues a compues a Mues a compues a Quemas en labo a o io Mues a secada al ai e pa a las quemas y la ca ac e ización del suelo Quemas en labo a o io ENC-C ENC-450 ENCINAR PINAR PIN-UH PIN-450 Mues a secada al ai e pa a las quemas y la ca ac e ización del suelo No quemado- Con ol Quemado a 450 ºC du an e 20 min Quemado a 450 ºC du an e 20 min No quemado- Con ol ENC-C 4ºC PIN-C 4ºC FLAMMA | Vol. 3 | 1 | 9-14 11 Figu a 2. Esquema g á ico del diseño expe imen al: ob ención del ex ac o suelo:agua. ENC-C ENC-450ºC PIN-C PIN-450ºC Ex ac o suelo : agua 1:2 (p:p) Agi acion 2h Agi a ion 2h Agi a ion 2h Agi acion 2h Ex ac o suelo : agua 1:2 (p:p) Ex ac o suelo : agua 1:2 (p:p) ) Ex ac o suelo : agua 1:2 (p:p) Mezcla del ex ac o suelo:agua + agua 1:1 ( : ) + aga (12%) ENC-C ENC-C N+ Mezcla del ex ac o suelo:agua + solución nu i i a 1:1 ( : ) + aga (12%) Mezcla del ex ac o suelo:agua + agua 1:1 ( : ) + aga (12%) Mezcla del ex ac o suelo:agua + solución nu i i a 1:1 ( : ) + aga (12%) ENC-450 ENC-450 N+ Mezcla del ex ac o suelo:agua + agua 1:1 ( : ) + aga (12%) PIN-C PIN-C N+ Mezcla del ex ac o suelo:agua + solución nu i i a 1:1 ( : ) + aga (12%) Mezcla del ex ac o suelo:agua + agua 1:1 ( : ) + aga (12%) Mezcla del ex ac o suelo:agua + solución nu i i a 1:1 ( : ) + aga (12%) PIN-450 PIN-450 N+ + + + + Fil ación y cen i ugación pa a ob ene el ex ac o de suelo:agua Fil ación y cen i ugación pa a ob ene el ex ac o de suelo:agua Au ocla ing 121 ºC -15 min Au ocla ing 121 ºC -15 min Au ocla ing 121 ºC -15 min Au ocla ing 121 ºC -15 min FLAMMA | Vol. 3 | 1 | 9-14 12 Figu a 3. Esquema g á ico del diseño expe imen al: Diluciones se iales y siemb a. ENC-C 4ºC PIN-C 4ºC 10 g de suelo esco + 90 ml de solución salina es é il ( 0,9%) pa a p epa a la dilución 10-1 Agi ación 10 min 1 ml Dilución 10-2 Dilución 10-3 Dilución 10-4 10 g de suelo esco + 90 ml de solución salina es é il ( 0,9%) pa a p epa a la dilución 10-1 Agi ación 10 min 1 ml 1 ml 1 ml Dilución 10-4 Dilución 10-3 Dilución 10-2 1 ml 1 ml Inoculación de 0.1 ml Inoculación de 0.1 ml ENC-C ENC-C N+ ENC-450 ENC-450 N+ PIN-C PIN-C N+ PIN-450 PIN-450 N+ FLAMMA | Vol. 3 | 1 | 9-14 13 mic oo ganismos p oceden es de una zona o es al inal e ada en medios de cul i o p epa ados a base de ex ac o de suelo que p e iamen e había sido some ido a quemas de labo a o io. Pa a di e encia en e al e aciones cuan i a i as y cuali a i as de la ma e ia o gánica debido a la combus ión de los compues os o gánicos y e alua además el papel de la especie ege al, se oma on mues as en un á ea o es al inal e ada den o del en o no del Pa que Nacional de Sie a Ne ada, ecolec ando los 5 cm supe iciales as e i a la hoja asca bajo la in luencia de Pinus sil es is (PIN) y Que cus ilex. subsp. o undi oliae (OAK). Ambos ipos de mues as según la especie ue on some idos a dos a amien os de quemas de labo a o io, po un lado la ausencia de quemas (UH) y po o o la aplicación de quemas a 450 oC du an e 20 minu os (H450). Las di e en es mues as ob enidas se u iliza on pa a p epa a medios de cul i o a base de ex ac o de suelo. Se p epa a on además dos ipos de medios según la adición de nu ien es, po un lado se p epa a on medios sin nu ien es donde pode e idencia el e ec o de la disminución de disponibilidad de nu ien es debido a la quema y po o o lado se p epa a on medios en iquecidos con nu ien es (N+) pa a iguala el con enido en ca bono disponible al de la mues a con ol a base de la adición de glucosa y asegu a que el N y P no e an limi an es a base de ex ac o de le adu a y K2HPO4 . Es os medios ue on inoculados con diluciones se iales p epa adas con el suelo inal e ado de la zona o es al o iginal de cada especie siguiendo el esquema de la igu a1. 3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los esul ados más des acados de es e sencillo ensayo son ela i os a la abundancia de mic oo ganismos iables y cul i ables sob e los medios p epa ados a base de suelo quemado. En los medios p epa ados a base de ex ac o de suelo quemado la abundancia de mic oo ganismos e a signi ica i amen e meno a la ob enida en los medios de cul i o p epa ados a base de suelo inal e ado independien emen e de la adición de nu ien es (Fig. 2). Los medios en iquecidos con nu ien es mos a on un lige o inc emen o de la abundancia mic obiana en compa ación con la ausencia de los mismos, aunque es a di e encia no llego a se signi ica i a en ningún caso, e idenciando la exis encia de algún o o ac o que limi a el c ecimien o mic obiano as la aplicación de quemas a un in ensidad al a. Es udios p e ios han pues o de mani ies o la exis encia de un e ec o inhibi o io de los ex ac os de suelo quemado, an o en el c ecimien o de bac e ias (Díaz-Ra iña e al., 1996) como en hongos (Widden & Pa kinson,1975), sin emba go la na u aleza de dichos compues os y sus mecanismos de inhibición siguen siendo cues iones sin esol e en la ac ualidad. Es os esul ados p elimina es son el pun o de pa ida a nue as in es igaciones donde una mayo ango de empe a u as, de suelos y de especies ege ales pueden se e aluadas, con la posibilidad de inclui en un u u o an o el aislamien o e iden i icación de los g upos mic obianos más sensibles como la ca ac e ización de los compues os esponsables en cada caso de es e e ec o inhibi o io. REFERENCIAS Bá cenas-Mo eno G, Båå h E. 2009. Bac e ial and ungal g ow h in soil hea ed a di e en empe a u e o simula e a ange o i e in ensi ies. Soil Biology and Biochemis y 41, 2517-2526. Bá cenas-Mo eno G, Ga cía-O enes F, Ma aix-Sole a J, Ma aix-Beney o J, Båå h E. 2011. Soil mic obial ecolonisa ion a e i e in a Medi e anean o es . Biology and Fe ili y o Soils 47, 261-272. Díaz-Ra iña M, P ie o A, Båå h E. 1996. Bac e ial ac i i y in a o es soil a e hea ing and amendmen s measu ed by he ymidine and leucine inco po a ion echniques. Soil Biology and Biochemis y 28, 419-426. Fe nández I, Cabanei o A, Ca ballas T. 1997. O ganic FLAMMA | Vol. 3 | 1 | 9-14 14 ma e changes immedia ely a e a wild i e in an A lan ic o es soil and compa ison wi h labo a o y soil hea ing. Soil Biology and Biochemis y 29, 1-11. Widden P, Pa kinson D. 1975. The e ec s o a o es i e on soil mic o ungi. Soil Biology and Biochemis y 7, 125-138.