29 al 31 de agosto y del 05 al 07 de septiembre de 2016 – 9.00 a 18.00 hs.
Aula de Posgrado Facultad de Ciencias Agrarias UNR
Campo Experimental Villarino – Zavala Santa Fe

Docentes:

  • Dra. Ing. Agr. Elena del Valle Gomez (FCA-UNR)
  • Sc. Ing. Agr. Marcela Lietti (FCA-UNR)

Docentes invitados:

  • Sc. Ing. Agr. Olga Correa (FA-UBA)
  • Dra. M.Lourdes Gil Cardeza (FCA-UNR)
  • M.Sc. Guillermo Montero (FCA-UNR)

Carga horaria: 40 horas

Fundamentación
El mantenimiento de la salud del suelo es fundamental tanto para la productividad de los agroecosistemas como para la sustentabilidad ambiental. El concepto de salud del suelo, íntimamente ligado con el de calidad, incluye el buen desenvolvimiento de las funciones ecológicas del mismo, estrechamente asociadas a la biota edáfica, a su diversidad, estructura de la red trófica y actividad.

La evaluación de la calidad del suelo es una tarea compleja en la que deben considerarse múltiples factores, como tipo de suelo, régimen climático, uso del suelo, y que requiere de la integración de variables físicas, químicas y biológicas.

Las prácticas de manejo afectan la dinámica y la composición de las comunidades de organismos del suelo, su distribución en el perfil edáfico y los procesos asociados con la descomposición de la materia orgánica y el ciclado de nutrientes.

Los organismos edáficos presentan una alta sensibilidad a los cambios producidos por las prácticas de manejo agrícola, por lo que resulta de interés abordar su utilidad y aplicación como indicadores potenciales de calidad de los suelos. 

Objetivos

  • Brindar un marco conceptual de calidad de suelos, desde la perspectiva de los organismos que integran la biota del suelo.
  • Hacer una revisión crítica de los métodos disponibles para el estudio de los organismos del suelo, alcances, limitaciones y potencialidad de aplicación en el monitoreo de calidad de suelos.
  • Analizar la influencia de distintas prácticas de manejo sobre los organismos edáficos y el funcionamiento de suelos agrícolas.
  • Discutir aspectos a considerar para el diseño general de un programa de monitoreo.

Ejes temáticos

Importancia de la biota del suelo
Características distintivas del sistema suelo. El suelo como hábitat para la biota. Descripción y funciones de los principales grupos de organismos que integran la comunidad biótica del suelo. Interacción de los factores bióticos, abióticos y antrópicos que definen la diversidad de habitats presentes en el suelo.

Rol de la biota edáfica en la disponibilidad y en el ciclado de nutrientes. Enfoque ecológico-agronómico de los ciclos biogeoquímicos del C, N, P y S y su relación con la intervención antrópica desde la práctica agronómica.

Metodología de evaluación de la biota del suelo

  • Métodos relacionados con el tamaño de la población microbiana: biomasa microbiana (BM) y su relación con el pool de carbono del suelo.
  • Métodos que evalúan procesos bioquímicos: respiración microbiana (RM); relación de la RM con la BM. Actividades enzimáticas intra y extracelulares, su relación con los ciclos de los nutrientes: deshidrogenasa, -glucosidasa, ureasa, fosfatasa, arilsulfatasa.
  • Estudio de las comunidades microbianas:
  • Perfiles fisiológicos obtenidos a través del catabolismo de fuentes carbonadas y del consumo de oxígeno.
  • Perfiles estructurales de ácidos grasos y fosfolípidos (PLFA) y genéticos.
  • Evaluación de microorganismos específicos clave: rizobios y micorrizas.
  • Métodos de determinación de abundancia de fauna edáfica para meso y macrofauna. Relaciones con variables edáficas y climáticas. Evaluación de procesos (predación, descomposición de materia orgánica, aireación de suelos, reciclaje de nutrientes)

 Calidad de suelos

Concepto. Calidad biológica de suelos: relación con las funciones ecológicas del suelo (descomposición y síntesis de materia orgánica, agregación, filtro, buffer, degradación de xenobióticos). Requisitos de un indicador de calidad. Propiedades biológicas como indicadoras de calidad de suelos. Características de los indicadores biológicos.

Prácticas de manejo agrícola: influencia sobre la biota edáfica y relación con la calidad de los suelos.

Monitoreo de calidad de suelos. Concepto. Clasificación y selección de indicadores biológicos. Selección de sitios y valores de referencia.

Metodología de la enseñanza y evaluación

El desarrollo de los ejes temáticos se efectuará a través de exposiciones teóricas complementadas con la presentación de seminarios en los diferentes ejes y un espacio de discusión e integración final. En los seminarios los alumnos expondrán y discutirán sobre la base de material provisto a los alumnos, con el objetivo de promover espacios de reflexión y de intercambio de experiencias e información.

Se evaluará al alumno considerando su participación en los seminarios (40% del puntaje) y habrá además una instancia de evaluación final escrita (60% del puntaje).

Bibliografía 

  • Allison SD, Martiny JBH. 2008. Resistance, resilience, and redundancy in microbial communities. The National Academy of Sciences of the USA. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0801925105.
  • Anderson T-H¨. 2003. Microbial eco-physiological indicators to assess soil quality. Agr. Ecosyst. Environ. 98: 285-293.
  • Bach, Hofmockel. 2014. Soil aggregate isolation method affects measures of intra-aggregate extracellular enzyme activity. Soil Biol Biochem 69, 54-62.
  • Banu NA., Balwant S, Copeland L. 2004 Soil microbial biomass and microbial biodiversity in some soil from New South Wales, Australia. Aus. J. Soil Res., 42: 777-782.
  • Bastida F, A. Zsolnay A, Hernández T, García C. 2008. Past, present and future of soil quality indices: A biological perspective. Geoderma 147: 159–171
  • Beck L, Rombke J, Breure AM, Mulder C. 2005. Considerations for the use of soil ecological classification and assessment concepts in soil protection. Ecotox. Environm. Safety, 62: 189-200.
  • Bending GD, Turner MK, Rayns F, Marx MC, Wood M. 2004 Microbial and biochemical soil quality indicators and their potential for differentiating areas under contrasting agricultural management regimes. Soil Biol  Biochem. 36:1785-1792.
  • Bonanomi et al. 2011. Assessing soil quality under intensive cultivation and tree orchards in Southern Italy. App.Soil Ecol 47, 184-194.
  • Breure AM, Mulder C, Römbke J, Ruf A. 2005. Ecological classification and assesssment concepts in soil protection. Ecotoxicol. Environ. Saf. 62: 211-229.
  • Brussard L, Ruiter PC, Brown GG. 2007. Soil biodiversity for agricultural sustainability. Agric. Ecosyst. Environ. 121: 233-244.
  • Clegg GD 2006. Impact of cattle grazing and inorganic fertiliser additions to managed grasslands on the microbial community composition of soils. App Soil Ecol 31: 73-82.
  • Coleman, DC. 2008. From peds to paradoxes: Linkages between soil biota and their influences on ecological processes. Soil Biol  Biochem. 40: 271-289.
  • Correa OS, Romero AM, Montecchia MS, Soria MA. 2007. Tomato genotype and Azospirillum inoculation modulate the changes in microbial communities associated with roots and leaves. J. Appl. Microbiol 102: 781-786.
  • Doran JW, Jones AJ (Eds.). 1996. Methods for assessing soil quality, 49 SSSA Special Publication, Madison, WI. pp. 410.
  • Doran JW, Sarrantonio M, Liebig MA. 1996. Soil health and sustainability. Advances in Agronomy 56: 1-54.
  • Duelli P, Obrist MK. 2003. Biodiversity indicators: the choice of values and measures. Agric. Ecosyst. Environ. 98: 87-98.
  • Enwall, K., Nyberg, K., Bertilsson, S., Cederlund, H., Stenstro¨m, J., Hallin, S., 2007. Long-term impact of fertilization on activity and composition of bacterialcommunities and metabolic guilds in agricultural soil. Soil Biol. Biochem. 39, 106–115.
  • Franchini JC, Crispino CC, Souza RA, Torres E.; Hungria M. 2007 Microbiological parameters as indicators of soil quality under various soil management and crop rotation systems in southern Brazil. Soil Till Res 92: 18-29.
  • García Ruiz et al. 2009. Soil enzymes, nematode community and selected physico-chemical properties as soil quality indicators in organic and conventional olive oil farming: Influence of seasonality and site features. App.Soil Ecol. 41, 305–314
  • Garland J. 1997. Analysis and interpretation of community-level physiological profiles in microbial ecology. FEMS Microbiology Ecology 24: 289-300.
  • Garnier P , Néel C, Aita C, Recous S, Lafolie F, Mary B 2003 Modelling carbon and nitrogen dynamics in a bare soil with and without straw incorporation. Eur J Soil Sci 54: 555-568.
  • Geisseler, Horwath. 2009. Relationship between carbon and nitrogen availability and extracellular enzyme activities in soil. Pedobiología 53, 87-98.
  • Geisseler, D., Horwath, W.R., 2008. Regulation of extracellular protease activity in soil in response to different sources and concentrations of nitrogen and carbon. Soil Biol. Biochem. 40, 3040-3048.
  • Gomez E. and Garland J. Effects of tillage and fertilization on physiological profiles of soil microbial communities. 2012. App.Soil Ecol. Sp.issue 61, 327-332.
  • Gomez EV, Garland JL, Roberts MS. 2004. Microbial structural diversity estimated by dilution-extinction of phenotypic traits and R-RFLP analysis along a land-use intensification gradient. FEMS Microbiol. Ecol., 49: 253-259.
  • Gomez E, Garland J, Conti M. 2004. Reproducibility in the response of soil bacterial community-level physiological profiles from a land use intensification gradient. App. Soil Ecol., 26: 21-30.
  • Gomez E, Ferreras L, Lovotti L, Fernández E. 2009. Impact of glyphosate application on microbial biomass and metabolic activity in a Vertic Argiudoll from Argentina. European J. of Soil Biol. 45: 163-167.
  • Griffiths et al. 2010. Integrating soil quality changes to arable agricultural systems following organic matter addition, or adoption of a ley-arable rotation App.Soil Ecol 46, 43-53
  • Hurlbert S.H. 1984. Pseudoreplication and the Design of Ecological Field Experiments. Ecological Monographs 54: 187-211.
  • Insam H, Rangger A. (Eds.). Microbial communities: functional versus structural approaches. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp 203.
  • Kaschuk et al. 2010. Three decades of soil microbial biomass studies in Brazilian ecosystems: Lessons learned about soil quality and indications for improving sustainability Soil Biol Biochem 42, 1–13
  • Lima et al. 2013. A functional evaluation of three indicator sets for assessing soil quality. App.Soil Ecol 64, 194-200
  • Mandigan MT, Martinko JM, Parker J. Broca, Biología de los microorganismos. 2000. Prentice Hall, Inc., 8va ed.  pp.  986.
  • Maron  et al. 2011. Soil microbial diversity: Methodological strategy, spatial overview and functional interest Comptes Rendus Biologies doi:10.1016/j.crvi.2010.12.003
  • Miralles et al. 2012. Hydrolase enzyme activities in a successional gradient of biological soil crusts in arid and semi-arid zones. Soil Biol Biochem 53, 124-132
  • Nakatsu CH. 2007. Soil microbial community analysis using denaturing gradient gel electrophoresis. Soil Sci. Soc. Am. 71: 562-571.
  • O’Donnel AG, Gôrres H. 1999. 16S rDNA methods in soil microbiology. Current Opinion in Biotechnology 10: 225-229.
  • Oksanen L. 2004. The devil lies in details: reply to Stuart Hurlbert. Oikos 104: 598-605.
  • Oyonarte et al. 2012. The use of soil respiration as an ecological indicator in arid ecosystems of the SE of Spain: Spatial variability and controlling factors. Ecological Indicators 14, 40-49.
  • Raiesi,  Beheshti. 2014. Soil specific enzyme activity shows more clearly soil responses to paddy rice cultivation than absolute enzyme activity in primary forests of northwest Iran. App.Soil Ecol 75, 63-70
  • Ritz et al. 2009. Selecting biological indicators for monitoring soils: A framework for balancing scientific and technical opinion to assist policy development. Ecological Indicators 9, 1212–1221
  • Schimel JP, Bennett J. 2004. Nitrogen mineralization: challenges of a changing paradigm. Ecology 85:591–602.

Schloss PD, Handelsman J. 2005. Metagenomics for studying unculturable microorganisms: cutting the Gordian Knot. Gen. Biology, 6: 299.

Leave a Reply