Evaluación de hongos micorrícicos arbusculares en sistemas tradicionales y silvopastoriles en dos zonas ganaderas de Antioquia

León Aristizábal-Zapata¹, Nikolai Holtkamp², Mario Fernando Cerón-Muñoz¹ y Marisol Medina-Sierra¹

¹ Grupo de Investigación en Agrociencias, Biodiversidad y Territorio (GAMMA),
Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia, Calle 70 No. 52-21, Medellín, Colombia
leon.aristizabal@udea.edu.co
² Aeres Hogeschool Almere, Arboretum West 98, 1325 WB Almere, Países Bajos

Resumen

Los hongos micorrícicos arbusculares (HMA) forman asociaciones beneficiosas con la mayoría de las plantas en agroecosistemas ganaderos, tanto en sistemas tradicionales como en sistemas silvopastoriles, mejorando su estabilidad, ayudando a las plantas a tolerar factores estresantes como sequías y patógenos, y facilitando la translocación de nutrientes para su nutrición. En este estudio, se evaluaron los HMA presentes en los suelos a profundidades de 0-20 cm y de 20-40 cm de algunos sistemas ganaderos tradicionales, silvopastoriles y en los bosques adyacentes, ubicados en zonas de Trópico Alto y Trópico Medio del departamento de Antioquia, Colombia. Además, se exploró la relación entre la densidad de esporas, la colonización de las raíces por parte de los HMA en las plantas presentes de cada sistema, la profundidad del suelo y algunas de sus condiciones fisicoquímicas. Los resultados permitieron identificar la presencia de los géneros Glomus y Acaulospora. En la zona de Trópico Alto, los sistemas silvopastoriles (SSP) y de bosque presentaron mayor colonización micorrizal (p < 0.05) y mayor densidad de esporas totales a 20-40 cm de profundidad con respecto a los sistemas tradicionales (ST), mientras que estos sistemas presentaron más propágulos infectivos de HMA a 0-20 cm de profundidad. En la zona del Trópico Medio los SSP presentaron mayor cantidad de esporas de tamaño medio y esporas totales (p < 0.05) a 0-20 cm de profundidad con respecto a los otros sistemas evaluados y presentaron colonización micorrizal similar a los ST a esta misma profundidad. No obstante, los SSP presentaron mayor colonización que los ST a la profundidad de 20-40 cm. En general, los resultados sugieren que las características de los sistemas evaluados y las especies vegetales influyen tanto en la colonización de los HMA como en la densidad de esporas en el suelo; por tanto, la implementación de sistemas silvopastoriles que incluyen otros grupos funcionales de plantas puede contribuir a la presencia de HMA en el suelo y a mantener la estabilidad de los sistemas.

Palabras clave: biofertilizantes, brachiarias, ganadería sostenible, kikuyo, salud del suelo, sistemas ganaderos, sostenibilidad

Evaluation of arbuscular mycorrhizal fungi in traditional and silvopastoral systems in two livestock farming areas of Antioquia

Abstract

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) form beneficial associations with most plants in livestock agroecosystems, both in traditional and silvopastoral systems, improving their stability, helping plants tolerate stressors such as drought and pathogens, and facilitating nutrient translocation. In this study, the AMF present in soils at depths of 0–20 cm and 20–40 cm was evaluated in some traditional livestock and silvopastoral systems and adjacent forests, located in high and mid-tropical areas of the department of Antioquia, Colombia. In addition, the relationship among spore density, root colonization by AMF in the plants present in each system, soil depth, and some of its physicochemical conditions was explored. The results allowed us to identify the presence of the genera Glomus and Acaulospora. In the high tropics, silvopastoral systems (SPS) and forests showed higher mycorrhizal colonization (p < 0.05) and higher total spore density at 20-40 cm depth compared to traditional systems (TS), while these systems presented more infective AMF propagules at 0-20 cm depth. In the mid-tropics, SPSs presented a higher quantity of medium-sized spores and total spores (p < 0.05) at 0-20 cm depth compared to the other systems evaluated and presented similar mycorrhizal colonization to TSs at this same depth. However, SPSs presented higher colonization than TSs at a depth of 20-40 cm. Overall, the results suggest that the characteristics of the systems evaluated and the plant species influence both AMF colonization and soil spore density. Therefore, the implementation of silvopastoral systems that include other functional groups of plants may contribute to the presence of AMF in the soil and maintain the stability of the systems.

Keywords: biofertilizers, brachiarias, kikuyu, livestock systems, soil health, sustainability, sustainable livestock farming

Introducción

La ganadería es esencial para Colombia por su impacto en la economía rural, ya que proporciona ingresos y empleos a miles de familias, especialmente en áreas donde otras formas de agricultura son limitadas. La ganadería contribuye con el 1.7% del PIB nacional y el 20.2% del PIB agropecuario (Fedegan 2024). La actividad ganadera presenta grandes desafíos en términos productivos, económicos y ambientales. En términos de territorio ocupa el 33%, lo que hace que sea fundamental en el cambio de las actividades hacia sistemas sostenibles que contribuyan a la conservación del patrimonio natural del país, a la generación de alimentos, a la creación de riqueza, al bienestar social y a la lucha contra el cambio climático (Zapata y Silva 2020). Se considera que los pastizales naturales y seminaturales, contribuyen a varios de los servicios ecosistémicos como aquellos relacionados con las reservas de carbono orgánico del suelo, la mitigación del cambio climático, el suministro de agua, el ciclado de nutrientes y el control de la erosión, servicios relacionados con la biodiversidad; y otros inclusive no agrícolas, como el suministro de agua, entre otros (Modernel et al 2016).

La producción de forraje de calidad y en cantidades adecuadas es el principal factor para tener en cuenta en la alimentación de rumiantes, donde el uso de fertilizantes de síntesis química se considera como una solución para la intensificación de la producción que, cuando son utilizados inapropiadamente, son una amenaza para la salud humana y ambiental. Los suelos saludables y productivos son fundamentales para lograr el desarrollo de una ganadería sostenible, por lo que permiten filtrar y regular el flujo de agua dulce, almacenar vastas cantidades de carbono y sostener a millones de organismos. Sin embargo, lamentablemente, los suelos están cada vez más presionados por la mala gestión en el uso de la tierra y por el cambio climático, entre otros factores. En este contexto, la adecuada nutrición de las plantas y la manutención de la salud del suelo son esenciales para la producción de forrajes y la conservación del medio ambiente (Bonilla et al 2021). En términos generales, se considera que las pasturas naturales de Suramérica se desarrollan en suelos con baja fertilidad y presentan baja resiliencia (Lugo et al 2023; IICA 1994).

Actualmente, el manejo tradicional de pastos no satisface las demandas de los productores en términos de productividad y ha contribuido a la degradación del suelo. Una alternativa efectiva para reducir la degradación del suelo corresponde a la implementación de los sistemas silvopastoriles, que combinan cultivos forestales y ganadería en un mismo espacio, de forma simultánea o secuencial a lo largo del tiempo. Este enfoque contribuye al mantenimiento o mejora de los atributos químicos y físicos del suelo, además de beneficiar los procesos biológicos (Azar et al 2013).

La gran mayoría de estos agroecosistemas ya sea el tradicional o el sistema silvopastoril están conformados por plantas que presentan asociaciones benéficas con la biota del suelo, como la simbiosis con HMA, de los cuales predominan las asociaciones con los hongos micorrícico arbusculares, las cuales contribuyen a su sostenibilidad (Lugo et al 2023). Los HMA que colonizan las plantas son microorganismos clave del suelo ya que desempeñan un papel vital en el mantenimiento de la productividad y la estabilidad de los ecosistemas de pastizales. El simbionte fúngico depende del carbono obtenido de las raíces de las plantas a cambio de proporcionar nutrientes (Faghihinia et al 2020). Los HMA mejoran la captación y la traslocación de nutrientes como el nitrógeno, el potasio, el calcio, el zinc, el magnesio y especialmente el fósforo; y mejora también el transporte y la absorción de agua por las plantas, así como la tolerancia a la sequía y a la presencia de algunos patógenos (Tyagi et al 2022; Noda 2009). Además, interconectan el suelo y las plantas a través de las redes de hifas y secretan sustancias como la glomalina, útiles para la restauración y sostenibilidad de estos ecosistemas frágiles (Busso y Busso 2022).

A pesar de la importancia de los HMA en la adquisición de nutrientes, no se ha estudiado su papel en las interacciones entre las especies de plantas que componen los sistemas silvopastoriles (Murray et al 2024). Actualmente, las pasturas han adquirido creciente importancia a nivel mundial debido a la necesidad de un manejo sustentable para incrementar su productividad; sin embargo, los estudios que relacionen la presencia de HMA, la ganadería y las pasturas en los suelos de Suramérica, aún falta por explorarse, como lo sugieren también otros autores (Lugo et al 2023). Este estudio tuvo como objetivo principal caracterizar los HMA presentes en los suelos de sistemas ganaderos tradicionales, silvopastoriles y bosques nativos de dos regiones ganaderas en Antioquia. Además, se exploró la relación entre la cantidad de esporas, la colonización micorrizal y algunas condiciones fisicoquímicas del suelo.

Materiales y métodos

Descripción de las zonas de estudio y recolección de muestras

Este estudio se realizó en seis predios ganaderos de los municipios de San Pedro de los Milagros y Támesis, Norte y Suroeste de Antioquia, respectivamente. Tres predios en San Pedro de los Milagros, localizados entre los 2400 y 2600 m.s.n.m, dedicadas a la ganadería especializada de leche, correspondientes al trópico alto y tres predios en el municipio de Támesis entre los 1300 y 1600 m.s.n.m dedicadas a la ganadería de carne y correspondientes al trópico medio. Cada predio tenía sistemas tradicionales de pasturas, sistemas silvopastoriles y bosques nativos dentro del mismo predio. Se recolectaron muestras de suelo y de raíces en cada sistema a una profundidad de 0 a 20 cm y de 20 a 40 cm. Para cada sistema se tomaron cuatro submuestras en cuadrantes de 20 por 20 cm, se removieron plantas y hojarasca fresca, piedras, raíces gruesas, lombrices, entre otros.

Determinación de la colonización y conteo de esporas de los HMA

Para determinar la colonización de los HMA presentes en las raíces de las plantas en cada sistema se siguió el protocolo modificado que incluye clareamiento, blanqueo, acidificación, tinción y eliminación de excesos de colorante; para lo cual se cortaron porciones de aproximadamente dos centímetros de raíces que se decoloran utilizando una base fuerte (KOH al 10%), se calientan hasta ebullición por tiempo entre 2 y 15 minutos, luego se neutraliza el efecto con ácido (HCl al 1%), se tratan con colorante azul de tripano al 0.05% en lacto glicerol durante un día para hacer visibles las diferentes estructuras de los hongos dentro de las raíces (Koske y Gemma 1989; Phillips y Hayman 1970). Para el conteo de esporas se tomaron muestras de diez gramos de suelo por triplicado y se lavaron y tamizaron en mallas de 600, 400, 106 y 53 micras para permitir la separación de las esporas por tamaño y finalmente se contaron sobre papel filtro utilizando un estereomicroscopio Zeiss Stemi SV 6.

Análisis fisicoquímico de los suelos

Se realizaron los respectivos análisis fisicoquímicos en los suelos de cada predio incluyendo; clase textural, la cual es franco arenoso a franco en los sistemas ganaderos de San Pedro de los Milagros y franco arcilloso en los sistemas ganaderos de Támesis. El pH varió entre 5.6 y 5.83 en Trópico Alto y entre 4.7 y 5.83 en el Trópico Medio. Otro parámetro evaluado fue los niveles de fósforo de cada uno de los predios con variaciones entre 79 mg/kg en el sistema silvopastoril a 259 mg/kg en el sistema tradicional en Trópico Alto; mientras que los niveles de fósforo varían entre 2.35 y 22.9 en el Trópico Medio. La materia orgánica en los predios de Trópico Alto varió entre 17.2 y 31.6% mientras que en Trópico Medio estuvo entre 2.05 a 7.24%. Con respecto al nitrógeno total se encontraron rangos entre 0.13 y 1.3% y de 0.72 y 1.8% para los sistemas silvopastoriles y tradicionales de Trópico Alto respectivamente; mientras que para los sistemas de Trópico Medio el nitrógeno total estuvo entre 0.31 y 0.76%.

Modelos y análisis estadísticos

Se utilizaron modelos lineales con los efectos fijos de predio (φ), sistema (τ) y profundidad (ρ) y las covariables de densidad aparente (ẟ) y pH del suelo (π). Los mejores modelos fueron los que presentaron convergencia, menor criterio de información de Akaike generalizado (GAIC) y mayor coeficiente de determinación generalizado (rsq) de Nagelkerke (1991), utilizando modelos aditivos generalizados para datos discretos con las familias de distribución de Poisson (PO) y doble Poisson (DPO); de Poisson con ceros inflados (ZIP) y tipo II (ZIP2); gaussiana inversa de Poisson (PIG) y con ceros inflados (ZIPIG); de Sichel (Sichel); Delaporte (DEL); y geométrica (GEOM). Los mejores modelos para la región de Trópico Alto fueron los siguientes:

Los mejores modelos encontrados para la región de Trópico Medio fueron:

Los análisis se realizaron con la librería «gamlss» (Rigby y Stasinopoulos 2005) del paquete estadístico «R-project» (R Core Team 2024).

Resultados y discusión

Sistemas evaluados

Las especies de plantas predominantes en los sistemas tradicionales evaluados correspondieron principalmente al pasto kikuyo, brachiarias y pasto estrella; mientras que, en los sistemas silvopastoriles, estaban compuestos de especies arbustivas y arbóreas con predominancia de botón de oro, tilo, aliso y matarratón; además de las mismas especies de pastos de los sistemas tradicionales. El aforo en las pasturas de los sistemas evaluados en el Trópico Alto fue de alrededor de 1.2 kg de forraje verde/m² para ambos sistemas; mientras que en el Trópico Medio fueron de alrededor de 1 y de 1.4 kg de forraje verde/m² para los sistemas tradicional y silvopastoril respectivamente (Tabla 1, Figura 1).

Los bosques altoandinos presentes en las ganaderías de Trópico Alto de los predios evaluados presentaban predominancia de las especies como el roble de tierra fría (Quercus humboldtii), Candelo (Hyeronima antioquensis), silbo-silbo (Hedyosmum bonplandianum), arrayán (Myrcia popayanensis), encenillo (Weinmannia pubescens), saucos de monte ( Viburnum anabaptista y Viburnum cornifolium ) y cordoncillo (Piper cabellense), Además de familias de especies leñosas como son las Rubiaceae, Melastomataceae, Lauraceae, Asteraceae ySolanaceae. Los bosques del Trópico Medio de los predios evaluados presentaban especies como el cucharo (Swartzia robiniifolia), corozo (Aiphanes horrida), lechillo (Trophis racemosa), amate (Ficus obtusifolia), árbol del pan (Clarisia biflora), capulín (Casearia aculeata), licaria (Licaria applanata), guácimo (Luehea seemannii), además de algunas plantas como pica pica (Laportea aestuans), tomatillo (Physalis angulata), helechos (Cyclopeltis cordata, Pityrogramma calomelanos, Pityrogramma calomelanos, mala mujer (Cnidoscolus tubulosus), entre otros. Los bosques, Altoandinos que se desarrollan entre los 1800 m y las zonas de páramo, a los cuales pertenecen los bosques de los predios evaluados en el Trópico Alto han sido severamente transformados por el uso del suelo, conservándose solo cerca del 22 % de su cobertura original, en su mayoría intervenida y fragmentada en áreas menores de 100 hectáreas. En Antioquia, estos bosques están dominados por el roble de tierra fría (Quercus humboldtii), acompañado por otras especies relevantes como Hyeronima antioquensis, Hedyosmum bonplandianum, Myrcia spp., Weinmannia pubescens, Viburnum spp. y Piper cabellense. A pesar de la limitada extensión actual de estos ecosistemas, las zonas altas del departamento albergan una notable diversidad florística, con más de 1200 especies de plantas leñosas registradas. Las familias con mayor representatividad son Rubiaceae, Melastomataceae, Lauraceae, Asteraceae y Solanaceae. En particular, las Lauraceae son dominantes entre los 1800 y 3000 m, desempeñando un papel ecológico similar al de las Leguminosas en zonas bajas (Toro 2010), las especies encontradas reflejan el buen estado de conservación de los bosques presentes en el Trópico Alto.

Los bosques del Trópico Medio evaluados presentan una composición florística característica de ambientes subhúmedos y cálidos. En estos ecosistemas predominan especies como Swartzia robiniifolia, Clarisia biflora y Luehea seemannii, junto con una notable presencia de especies pioneras, lo que evidencia que se encuentran en pleno proceso de sucesión secundaria. La considerable diferencia en la diversidad de especies entre los distintos pisos altitudinales pone de manifiesto una gran riqueza ecológica. Si se toma la altitud como un indicador indirecto de la temperatura, este factor se revela como uno de los principales determinantes en la estructura de los bosques a nivel regional (Giraldo et al, 2012). A pesar de las presiones antrópicas, esta diversidad biológica conserva un alto potencial para el diseño e implementación de estrategias de conservación, restauración ecológica y modelos de producción sostenible, como la ganadería silvopastoril.

Foto 1. Algunos de los sistemas ganaderos evaluados. A y B Sistema Silvopastoril. C y D sistema tradicionales (fotos originales)

Colonización micorrizal y conteo de esporas

La evaluación micorrizal mediante la tinción de raíces y el conteo de esporas, permitió determinar la presencia de propágulos al interior de la raíz, correspondientes a micelio, arbúsculos y algunas vesículas; y de esporas en los suelos de tamaño entre 53 y 600 micras, las cuales correspondieron en su mayoría a los géneros Glomus y Acaulospora (Fotos 2 y 3). Las familias Glomeraceae y Acaulosporaceae, son consideradas con alta capacidad de adaptación por su resiliencia y tolerancia a condiciones difíciles, como el caso de Acaulosporaceae que se considera un indicador de tolerancia el estrés continuo del pastoreo ya que presentan menor demanda de carbono (Kasanke et al 2023; Lopes et al 2013).

Foto 2. Colonización micorrizal de las raíces de las especies de plantas encontradas en los sistemas (fotos originales)

Foto 3. Algunas esporas de hongos micorrícicos presentes en las regiones ganaderas evaluadas (fotos originales)

Zona de trópico alto

La colonización micorrizal presentó distribución normal para la mayoría de los parámetros, lo que puede indicar que existen factores estabilizadores, como la competencia entre hongos y las raíces que generan un patrón equilibrado de colonización; mientras que el conteo de esporas presentó principalmente distribución doble Poisson, lo cual puede deberse a la producción desigual por diferentes especies de HMA, a la biota asociada, a la fertilidad natural y a la influencia de microambientes específicos del suelo lo cual es normal por la variabilidad espacial del mismo, entre otros factores. Algunos autores reportan que las comunidades de HMA en las capas profundas del suelo pueden ser diferentes a aquellas de las capas superficiales (Oehl et al 2005) y otros afirman que la mayor heterogeneidad ambiental en las primeras capas contribuye a la variación de la comunidad micorrícica a gran escala (Bahrman et al 2014).

Para el conteo de esporas comprendidas entre 400 y 600 micras, el modelo utilizado presentó un rsq de 0.46 considerado aceptable. Las diferencias a diferentes profundidades y sistemas se presentan en la Figura 1. Los sistemas silvopastoriles presentaron mayor número de esporas grandes que los otros sistemas. Esto podría estar relacionado con el efecto de los árboles por el mayor aporte de materia orgánica y la menor intervención antrópica en estos sistemas a mayores profundidades (Bahrman et al 2014). Otros autores también encontraron mayor densidad de esporas de HMA bajo condiciones similares, en un bosque altoandino de estado sucesional denominado maduro, ubicado entre los 2600-3000 m.s.n.m (López y Peña 2018), aunque no se reporta el tamaño de las esporas; sin embargo, es pertinente, ya que otros autores reportan también que en condición de bosque seco tropical, la pérdida de cobertura vegetal por los cambios de uso del suelo promueven la disminución en la diversidad de esporas de HMA (Guadarrama et al 2008). El conteo de esporas con tamaño entre 53 y 106 micras muestra que el modelo utilizado presentó un rsq de 0.68 considerado aceptable. Las diferencias de profundidad y sistemas se presentan en la Figura 4, y los coeficientes de regresión parcial de la densidad aparente y del pH fueron 1.07 y -0.16, respectivamente. Para las esporas comprendidas en un rango de tamaño entre 106 y 400 micras, el modelo utilizado presentó un rsq de 0.72 considerado alto. Las diferencias para la interacción entre las profundidades y los sistemas se presentan en la Figura 2. Se presentó diferencia significativa para los sistemas tradicionales, lo cual podría estar explicado por la aplicación de HMA comerciales que realizan los productores en algunos predios de la zona de estudio; de igual manera, se reporta el efecto positivo del uso de biofertilizantes basados en micorrizas en sistemas de pasturas similares (Franco et al 2021). Otros autores reportaron que la densidad de esporas fue más alta en potreros con respecto a bosques también de Trópico Alto, lo cual puede estar relacionado con la alta densidad de raíces finas en las gramíneas que, puede ser hasta de nueve veces más que las raíces de las plantas de bosques y podría favorecer una mayor producción de esporas de HMA en los potreros (Lozano et al 2022; Picone 2000).

Con respecto al total de esporas en el suelo, el modelo utilizado presentó un rsq de 0.64 considerado alto. Las diferencias para la interacción entre las profundidades y los sistemas se presentan en la figura 2 y los coeficientes de regresión parcial de la densidad aparente y del pH fueron 0.90 y -0.14, respectivamente. La evaluación de las esporas totales de HMA en el suelo, indican que los sistemas tradicionales presentan diferencia significativa a los primeros 20 cm de profundidad con respecto a los otros sistemas evaluados; mientras que presentaron menor número de esporas a la profundidad mayor. Varios trabajos reportan que las pasturas tienen dependencia micorrizal (Cheeke et al 2019). Sin embargo, trabajos realizados en otros países de Suramérica, reportan que las pasturas con manejo intensivo pueden presentar baja densidad de esporas cuando se comparan con pasturas y bosques nativos (Lugo et al 2023). Con relación al efecto del pH en la comunidad micorrizal, en algunos otros países de Suramérica, algunos autores indican que el pH del suelo fue el único factor edáfico-ambiental que mostró una correlación moderada (p < 0.05) con la riqueza de especies, indicando que la riqueza de HMA disminuye a medida que aumenta el pH (Lugo et al 2023); sin embargo, esto podría atribuirse a las interacciones con otros grupos funcionales de la biota del suelo más que al pH en sí mismo (Rousk et al 2010) por tanto, hasta cierto punto, podría decirse que el impacto del pH en la comunidad fúngica de los suelos puede deberse al efecto indirecto de la comunidad de plantas del sistema (Janowski y Leski 2022; Aponte et al 2010). Otros trabajos en Colombia con leguminosas forrajeras reportan interacción entre el pH del suelo y los HMA, dependiendo de varios factores, como las especies de hongos micorrizales presentes (Orozco y Medina 2013).

Al realizar el análisis estadístico para la colonización micorrizal de las raíces se encontró que, en los sistemas evaluados de Trópico Alto, no se presentan diferencias significativas en los tres sistemas en los primeros 20 cm, mientras que en los sistemas tradicionales se presentó menor colonización a 20-40 cm (Figura 2), debido a que en estos sistemas hay menor presencia de raíces a esa profundidad, entre otros factores. Lo anterior indica que el manejo de estos sistemas en la zona con bajo uso de agroquímicos puede haber contribuido a mantener la población micorrizal natural en esos suelos. Las estructuras al interior de las raíces para los grupos funcionales de plantas evaluados presentan rangos variables de colonización micelial (33-93%) y de arbúsculos (10-41%) hasta 20 cm de profundidad; similar a otros trabajos para grupos funcionales de pastos y leguminosas que reportan rangos de colonización micelial (11-49%) y de arbúsculos (4-37%) y reportan dependencia para ambos grupos de plantas, siendo mayor para las leguminosas (Romero et al 2023). Lo anterior indica que la presencia de HMA en los sistemas evaluados puede contribuir a su sostenibilidad y a mantener la diversidad principalmente de las especies de leguminosas. Otros autores también afirman el efecto positivo de la diversidad de las plantas en la diversidad de los HMA en los sistemas agroforestales (Matos et al 2022).

Figura 1. Conteos de esporas de hongos micorrícicos de tamaño entre 53 a 106 y entre 400 a 600 micras

Figura 2. Interacciones entre los tres sistemas evaluados de Trópico Alto de Antioquia y las profundidades de muestreo (0-20 y 20-40 cm), para el conteo de esporas en el rango de 106 y 400 micras, esporas totales, micelios y arbúsculos

Zona de trópico medio

La colonización micorrizal presentó diferentes tipos de distribución, lo que puede deberse a la diversidad de plantas que existen en los predios analizados del Trópico Medio; mientras que predominó la distribución doble Poisson, para las esporas encontradas, esto puede ser el resultado de la presencia de diferentes especies de hongos HMA y a los otros factores ya mencionados para el Trópico Alto.

El modelo utilizado para la evaluación de las estructuras de HMA para el Trópico Medio, presentó un rsq de 0.8, 0.76 y 0.82 para las variables esporas en el rango de 106 y 400 micras, esporas totales y presencia de micelio micorrícico respectivamente; los cuales se consideran valores altos. Las diferencias a diferentes profundidades y sistemas para las variables que fueron significativas (p<0.05) se presentan en la Figura 3. Los sistemas silvopastoriles presentaron mayor número de esporas de tamaño medio y esporas totales . Esto podría deberse también al mayor aporte de materia orgánica por los árboles presentes (Bahrman et al 2014), además la pérdida de cobertura vegetal bajo bosque seco tropical disminuye la diversidad de HMA (Guadarrama et al 2008), como es el caso de los sistemas de pasturas tradicionales con predominancia de gramíneas. En general, para los grupos funcionales de plantas evaluados se encontraron rangos variables de colonización micelial (55-87%) y de arbúsculos (14-40%) en los primeros 20 cm, similar a lo encontrado para grupos de plantas similares (Romero et al 2023). La colonización micorrizal de las raíces, mostró que, para el Trópico Medio; los sistemas silvopastoriles presentan tendencia a mayor colonización micelial, lo cual podría indicar la influencia positiva de la diversidad de plantas en la presencia de los HMA, como lo reportan otros autores para sistemas agroforestales (Matos et al 2022).

Figura 3. Interacciones entre los tres sistemas evaluados de Trópico Medio de Antioquia y las profundidades de muestreo (0-20 y 20-40 cm), para número de esporas entre 106 y 400, entre 53 y 106 micras, esporas totales y colonización micelial en las raíces

En los sistemas ganaderos del Trópico Medio, la adopción de buenas prácticas agrícolas no ha generado impactos negativos significativos sobre la comunidad de HMA. En particular, las estrategias agroecológicas evaluadas, caracterizadas por el uso de labranza cero o mínima y la aplicación restringida de insumos químicos, incluidos los fungicidas, han favorecido el establecimiento o permanencia de los HMA en el suelo (Lozano et al 2015). Asimismo, las gramíneas forrajeras del género Urochloa, ampliamente utilizadas en estos sistemas, presentan una elevada tasa fotosintética, lo que permite una mayor asignación de carbono hacia los simbiontes micorrícicos para estimular su desarrollo (Baleón et al 2022). La implementación de sistemas silvopastoriles y agroforestales en los trópicos, por su aporte de materia orgánica y su contribución a mantener la biodiversidad vegetal y de la biota del suelo, al reciclaje de nutrientes, a mantener la cubierta de los suelos para evitar su erosión, entre otros efectos positivos; contribuyen a los planes de acciones globales para mitigar el efecto del uso del suelo en sistemas ganaderos y agrícolas tropicales.

Conclusiones

Las zonas evaluadas de Trópico Alto y Trópico Medio, presentan distintos patrones de colonización micorrizal y de producción de esporas para los sistemas tradicional, silvopastoril y de bosques evaluados hasta la profundidad de 40 cm desde la superficie del suelo.

Los sistemas tradicionales con predominancia del grupo funcional de gramíneas sin la presencia de árboles, han contribuido a la pérdida de los hongos micorrícicos a las profundidades de 20-40 cm, debido a la presencia de menos raíces a esa profundidad; por tanto, la implementación de sistemas silvopastoriles, que incluyen otros grupos funcionales de plantas, puede contribuir a la presencia de hongos micorrícicos a una profundidad mayor y a mantener la estabilidad de los sistemas.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Comité para el Desarrollo de la Investigación (CODI) por la financiación del proyecto “Impacto de pasturas y sistemas silvopastoriles en las existencias de carbono en el perfil del suelo en predios del Suroeste y del Norte del departamento de Antioquia, Colombia”, mediante Acta número 2022-55595. El proyecto hace parte de la Convocatoria Temática 2022: “Ciencia e innovación en respuesta a los desafíos asociados al cambio climático” Acta 868. Agradecimientos al Programa Erasmus+ por la financiación de la pasantía internacional de Nikolai Holtkamp. También se agradece muy especialmente a todos los productores de los municipios de Támesis y de San Pedro que participaron de forma activa en este estudio.

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