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Condiciones ed�ficas y microbiol�gicas del suelo donde se desarrolla la especie Prunus serotina en las provincias de Cotopaxi, Tungurahua y Chimborazo � Ecuador

Edaphic and microbiological conditions of the soil where the species Prunus serotina develops in the provinces of Cotopaxi, Tungurahua and Chimborazo - Ecuador

Condi��es ed�ficas e microbiol�gicas do solo onde se desenvolve a esp�cie Prunus serotina nas prov�ncias de Cotopaxi, Tungurahua e Chimborazo � Equador

 

 

 

 

 

 

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Correspondencia: e.jbcedeno@sangregorio.edu.ec

 

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* Recibido: 23 de enero de 2023 *Aceptado: 12 de febrero de 2023 * Publicado: 16 de marzo de 2023

        I.            Magister en Biodiversidad y Conservaci�n del Medio Natural. Docente Investigador, Facultad de Recursos Naturales, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.

       II.            Ingeniero en Ecoturismo. T�cnico de Investigaci�n. Instituto de Investigaciones. Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.

     III.            Master en gerencia de proyectos en ecoturismo. Docente Investigador, Facultad de Recursos Naturales, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.

    IV.            Ingeniera Agr�noma. T�cnico docente laboratorio de Suelos. Facultad Recursos Naturales, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.

      V.            PhD en Biodiversidad y Conservaci�n del Medio Natural. Docente Investigador. Facultad de Recursos Naturales, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.

Resumen

El conocimiento de la calidad del suelo juega un papel fundamental para el desarrollo �ptimo de las plantas, particularmente en suelos inf�rtiles o con propiedades desfavorables que no permitan optimizar eficientemente los nutrientes presentes. Para alcanzar un buen funcionamiento sostenible a trav�s del mejoramiento y mantenimiento de la calidad del suelo,� se ve la� necesidad de evaluar y medir un peque�o grupo de datos que representan a las propiedades f�sico - qu�micas y microbiol�gicas; por lo que el desarrollo de la presente investigaci�n se realiz� con el objetivo de determinar las condiciones ed�ficas y microbiol�gicas de los suelos donde se desarrolla la especie Prunus serotina en tres provincias de los andes centrales ecuatorianos, para lo cual se tom� 10 muestras en cada provincia, prepararlas para el an�lisis en laboratorio y posteriormente someter los resultados a un proceso estad�stico y anal�tico para finalmente conocer sus caracter�sticas y tomar decisiones futuras en la producci�n de capul�.� Los suelos analizados muestran una textura franco arenosa con una estructura suelta, un pH ligeramente alcalino (7,59 � 7,86) y el potasio �K� en una concentraci�n� media y alta en la provincia de Cotopaxi, caracter�sticos de suelos provenientes de cenizas volc�nicas. Se observ� una baja concentraci�n de materia org�nica y de microrganismos, importantes para las actividades biol�gicas del suelo. En la prueba de regresi�n lineal la materia org�nica y el potasio presentan una mayor correlaci�n ya que esta permite un mejor aprovechamiento por retener el agua y evitar que se derive a formas que no sean asimilables.

Palabras clave: ed�ficas; microbiol�gicas; Prunus ser�tina; suelo; andes ecuatorianos.�

 

Abstract

Knowledge of soil quality plays a fundamental role for the optimal development of plants, particularly in infertile soils or with unfavorable properties that do not allow efficient optimization of the nutrients present. In order to achieve a good sustainable functioning through the improvement and maintenance of soil quality, there is a need to evaluate and measure a small group of data that represents the physical, chemical and microbiological properties; Therefore, the development of the present investigation was carried out with the objective of determining the edaphic and microbiological conditions of the soils where the species Prunus serotina develops in three provinces of the Ecuadorian central Andes, for which 10 samples were taken in each province. , prepare them for laboratory analysis and later submit the results to a statistical and analytical process to finally know their characteristics and make future decisions in the production of capul�. The analyzed soils show a sandy loam texture with a loose structure, a slightly alkaline pH (7.59 - 7.86) and potassium "K" in a medium and high concentration in the Cotopaxi province, characteristic of soils from ash. volcanic. A low concentration of organic matter and microorganisms, important for the biological activities of the soil, was observed. In the linear regression test, organic matter and potassium present a greater correlation since this allows a better use by retaining water and preventing it from being derived to forms that are not assimilable.

Keywords: edaphic; microbiological; Prunus serotina; floor; Ecuadorian Andes.

 

Resumo

O conhecimento da qualidade do solo tem papel fundamental para o �timo desenvolvimento das plantas, principalmente em solos inf�rteis ou com propriedades desfavor�veis ​​que n�o permitem uma otimiza��o eficiente dos nutrientes presentes. Para um bom funcionamento sustent�vel atrav�s da melhoria e manuten��o da qualidade do solo, � necess�rio avaliar e medir um pequeno conjunto de dados que representam as propriedades f�sicas, qu�micas e microbiol�gicas; Portanto, o desenvolvimento da presente investiga��o foi realizado com o objetivo de determinar as condi��es ed�ficas e microbiol�gicas dos solos onde a esp�cie Prunus serotina se desenvolve em tr�s prov�ncias dos Andes centrais equatorianos, para as quais foram coletadas 10 amostras em cada prov�ncia. , prepar�-los para an�lises laboratoriais e posteriormente submeter os resultados a um processo estat�stico e anal�tico para finalmente conhecer suas caracter�sticas e tomar decis�es futuras na produ��o de capul�. Os solos analisados ​​apresentam textura franco-arenosa com estrutura frouxa, pH levemente alcalino (7,59 - 7,86) e pot�ssio "K" em m�dia e alta concentra��o na prov�ncia de Cotopaxi, caracter�stico de solos de cinzas. vulc�nico. Observou-se baixa concentra��o de mat�ria org�nica e microrganismos, importantes para as atividades biol�gicas do solo. No teste de regress�o linear, a mat�ria org�nica e o pot�ssio apresentam maior correla��o, pois permite um melhor aproveitamento retendo a �gua e evitando que ela seja derivada para formas n�o assimil�veis.

Palavras-chave: ed�fico; microbiologia; Prunus serotina; ch�o; Andes equatorianos.

 

Introducci�n

La superficie terrestre se estima en 13.340 millones de hect�reas, correspondiendo solamente a la parte s�lida de la corteza terrestre y separando el espacio que cubre los mares y oc�anos ( De la Rosa, 2008), es un recurso que genera una variedad de servicios y bienes importantes al ecosistema, siendo uno de los m�s importantes la producci�n de alimentos, asimilaci�n de desechos y diferentes subproductos (Arrouays, et al. 2012), est� estrechamente relacionado con la seguridad alimentaria, la salud humana, sostenibilidad� social y desarrollo econ�mico (Lu et al., 2015),� por lo que un buen manejo, recuperaci�n y conservaci�n de los suelos y la promoci�n sostenible de la agricultura contribuye al hambre cero, a la conservaci�n de tierra y la protecci�n de los oc�anos de la acidificaci�n (Beerling et al., 2018).

El suelo al ser la capa m�s superficial de la corteza terrestre y posibilitar la vida, constituye uno de los principales componentes de todo el ecosistema� y el m�s b�sico de los recursos naturales (Fuente, 2007), la calidad del mismo empez� con el reconocimiento de las funciones que desempe�a, con� atributos como fertilidad, productividad potencia, sostenibilidad y calidad ambiental, sin embargo a pesar de su importancia, la ciencia del suelo no ha avanzado lo suficiente para definir con claridad lo que se entiende por calidad (Cruz et al., 2004).

El desarrollo y formaci�n es un proceso complejo donde interviene elementos f�sicos, qu�micos y biol�gicos de la roca originaria (Garc�a et al., 2012), en los Andes del Ecuador posee suelos particulares� mediante deposiciones recientes de ceniza volc�nica� (Espinosa, 2008), volvi�ndolos muy productivos y posibilitando la producci�n de alimentos a un gran segmento de la poblaci�n (Garc�a & Vollman, 2015).

El suelo adem�s de proporcionar el sustrato f�sico para la mayor�a de actividades humanas, contiene una gran proporci�n de biodiversidad� (Labrador, 2008), en las �ltimas d�cadas las pr�cticas agr�colas mediante el uso de insumos qu�micos, fertilizantes y pesticidas ha dado lugar a la disminuci�n de la biodiversidad microbiol�gica del suelo ( Hern�ndez & Salas, 2009), por lo que la influencia agr�cola en las transformaciones de las propiedades de los suelos se considera� hoy en d�a como una de las causas principales de los cambios que ocurren en estos (Hern�ndez et al., 2017).

Los �ndices de las caracter�sticas estructurales del suelo y los atributos microbianos exhiben las propiedades ed�ficas que proporcionan evidencia del estado y las tendencias en la condici�n de este ecosistema (Cohen et al., 2006). Por ejemplo las relaciones entre los diferentes grupos tr�ficos y funcionales antag�nicos de la mesofauna del suelo se deben considerar como un �ndice y no un valor fijo (Socarr�s, 2013), que en conjunto con� las propiedades qu�micas y f�sicas generan evidencia de perturbaci�n ambiental y puede enmascarar diferencias significativas en la condici�n ecol�gica (Hargreaves et al., 2003).

Muchos organismos reciben beneficios de los �rboles en especial los que habitan en el suelo y el hombre (Villarreyna et al., 2016), adem�s que poseen un fuerte efecto regulador sobre el clima, modificando la temperatura, radiaci�n solar, humedad y la evapotranspiraci�n (Corzo, 2013). En el Ecuador la familia Ros�cea presenta una distribuci�n cosmopolita se presentan con plantas� com�nmente ornamentales y gran diversidad de �rboles frutales, se ha registrado 12 g�neros y alrededor de 50 especies nativas, adem�s de varios frutales cultivados (Ulloa & Jorgensen, 2016).�

El g�nero Prunus L. pertenece a la sub-familia Amygdaloidaea (=Prunoideae) de la familia de las Ros�ceas.� Este g�nero se encuentra distribuido globalmente con aproximadamente 200 especies. Las especies comestibles est�n mayormente distribuidas en el hemisferio Norte (Bortiri et al., 2016). El g�nero Prunus contiene especies que son importantes en la producci�n de frutas, nueces, y madera. Los ciruelos, cerezos, almendras, albaricoques y duraznos son las frutas m�s com�nmente reconocidas en este g�nero. La producci�n neta mundial de almendras, albaricoques, cerezas, duraznos, nectarinos, y ciruelos en 2010 fue de aproximadamente 40,8 millones de toneladas seg�n datos de FAOSTAT, por lo cual se la considera una de los importantes g�neros desde el punto de vista alimenticio a nivel global, en el Ecuador el g�nero presenta una especie muy conocida en los Andes centrales cuyo nombre com�n es capul� (Prunus serotina).

Prunus serotina es una especie nativa de Am�rica del Norte (Segura et al., 2018), de bosque secundario com�n con una amplia distribuci�n end�mica desde Nueva Escocia al sur hasta M�xico, Ecuador y Per�, (Downey & Iezzoni, 2000), en Am�rica del Sur es una especie que est� distribuida alrededor de los pueblos de la regi�n monta�osa de Venezuela hasta el sur del Per� caracterizando a la regi�n andina (Chisaguano, 2012), vista como una especie ornamental t�pica en las provincias del callej�n interandino ( Sanchez & Viteri, 1981).

En Ecuador se distribuye a lo largo de la regi�n andina desde la provincia de Carchi en el norte, hasta la provincia de Loja ubicada en el extremo sur del pa�s� (Intriago et al., 2013), se desarrolla con facilidad, especialmente en las provincias de Cotopaxi, Tungurahua, Chimborazo (Gavilanes & Flor, 1990).

Es un �rbol o arbusto con crecimiento monop�dico, presentando un follaje caducifolio con una altura que var�a de 5 a 15m. Una copa que produce una sombra densa por su anchura y forma ovoide, hojas simples, alternas, cortamente pecioladas en forma oblonda-lanceoladas de 5 a 16 cm de largo. Posee un tronco generalmente cil�ndrico de color gris pardusco con presencia de muchas lenticelas esparcidas lo que le da un aspecto escabroso (Conabio, 1951), presentan numerosas flores blancas de 2 a 2.2 cm de di�metro de 7 a 10 mm de largo agrupadas en racimos con peciolos largos de los cuales se desprende una fragancia peculiar; la flor posee un ovario unilocular y s�sil, con dos �vulos y un estilo simple, el cual presenta un estigma peltado (Contreras, 2017).

Presentan peque�os frutos de 6 a 10 mm de di�metro a diferencia en M�xico y Ecuador donde han sido domesticados y presentan frutos m�s grandes� 2 a 2,5 cm de di�metro ( Downey & Iezzoni, 2000), con gran capacidad antioxidante (Vasco, 2008), y un alto contenido de minerales y prote�nas, compuestos como el hiperosido y el �cido clorog�nico� que generan efectos antioxidantes vasodilatadores y antihipertensivos, lo que podr�a ser potencialmente �til en la prevenci�n y tratamiento de la hipertensi�n. ( V�zquez et al., 2013), la capacidad de producci�n de frutas est� relacionado con el tama�o del �rbol y su volumen, a mayor n�mero de racimos por brote mayor n�mero de drupas por racimo. ( Deckers et al., 2008).

En ambientes perturbados act�a como una especie pionera para la recuperaci�n de espacios est�riles desprovistos de vegetaci�n (Fresnedo et al., 2011),� en Estados Unidos hay una mayor demanda de madera de cerezo negro de alta calidad y el inter�s de establecer plantaciones con genotipos mejorados ( Liu & Pijut, 2008),� la madera es valorada por finos gabinetes, muebles, carpinter�a arquitect�nica (productos hechos a base de madera), veneer (finas l�minas de madera) ( Downey & Iezzoni,� 2000).�

Los productores de ma�z de la zona de Pa�tzcuaro en M�xico� utilizan el �rbol de capul� como cortaviento, y como consecuencia de esta acci�n deliberada las aves prefieren consumir frutos de capul� en lugar de granos de ma�z, por lo tanto la p�rdida del rendimiento de ma�z son m�nimas ya que el capul� act�a como distractor para posibles plagas (Fresnedo, 2011b), en Ecuador, cant�n Guano se teje alfombras con un tinturado de la lana de forma natural con capul� (Prunus serotina) obteniendo de este fruto un tono de caf� m�s fuerte hasta el amarillo verdoso (Carretero & Campa�a, 2016).

Para la cosmovisi�n andina, esta es una planta sagrada y augurio de la fertilidad de la tierra� ya que los yachaks pueden saber la productividad del a�o contando el n�mero de frutos de un racimo, la tierra ser� f�rtil y no faltar� el agua cuando� un racimo tenga 7� o m�s capul�es ( M�rquez, 2017).

Se puede comer de forma directa o preparando el popular �jucho� a base de capul�es y duraznos enteros para luego agregarle harina de� ma�z (Cevallos, 2017), adem�s en algunas comunidades ind�genas o mestizas utilizan para preparar dulces con panela y coladas,� aunque pueden tambi�n ser cocinados y convertidos en mermelada, jalea o vino, antiguamente se consum�a el capul� con chochos (Lupinus mutabilis) ( Ministerio de Patrimonio y Cultura, 2016).

Prunus serotina es com�n en �reas urbanas, parques y jardines, en particular en situaciones de manejo menos intensivo ( Uwe & Julius, 2010), es un �rbol frutal que desde hace muchos a�os se ha consumido sus frutos, utilizado su madera, sin embargo, ha sido marginado entre los cultivos andinos (Chisaguano, 2012). De ah� la necesidad de investigar las condiciones ed�ficas y microbiol�gicas del suelo donde se desarrolla la especie,� ya que este requiere una mejor comprensi�n y an�lisis para evaluar las condiciones de fertilidad (Barrezueta & Paz, 2017).�

Es com�n observar espec�menes de capul� en el patio trasero de casas siendo parte integral de la cultura y tradiciones gastron�micas de la gente local. Estos �rboles pueden ser encontrados ya sea uno a la vez o en compa��a de otros �rboles de la misma especie. El capul�, tiene una alta variaci�n fenot�pica en cuanto a su crecimiento, arquitectura, sabor de la fruta, tama�o de la fruta, tama�o de la semilla, etc. La fruta es cultivada y vendida en los mercados locales de fruta fresca para uso en bebidas t�picas y para el consumo humano directo.

El objetivo de la presente investigaci�n fue realizar una evaluaci�n de las condiciones ed�ficas y microbiol�gicas de los suelos donde se desarrolla la especie Prunus serotina en las provincias de Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo y conocer si existe variaci�n en los mismos dependiendo del lugar donde se realiz� el muestreo, considerar la existencia y el nivel de correlaci�n que existe entre los componentes y/o par�metros analizados.

 

 

 

 

 

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Materiales y m�todos

 

�rea de estudio

La especie Prunus serotina presenta una mejor distribuci�n y presencia en las provincias de Cotopaxi. Tungurahua, Chimborazo, pertenecientes a la zona 3 del Ecuador. Esta zona est� integrada por 4 provincias las cuales representan en el 18% del territorio ecuatoriano con un �rea de 44.899 km 2, se caracteriza por su ubicaci�n geogr�fica estrat�gica, ya que constituye una conexi�n importante entre la Sierra y la Amazon�a.

La zona 3 est� localizada entre los 0�19�40�� y 2�35�50�� de latitud Sur y 79�19�50�� y 75�33�30�� de longitud Oeste. El relieve se caracteriza por la presencia de la cordillera de los Andes. El territorio de la zonal 3 representa el 16% de la superficie total de �reas protegidas. La unidad de p�ramos ocupa 4.858 km2 y equivale al 10,82% de la superficie total, siendo esta unidad la segunda con mayor importancia por su superficie, situ�ndose en las partes altas del corredor central ( Secretaria Nacional de Planificaci�n y Desarrollo, 2015).

Figura 1.� Localizaci�n del �rea de estudio en Sudam�rica � Ecuador � provincias en estudio (Cotopaxi, Tungurahua y Chimborazo)

Recolecci�n de muestras.

En las tres provincias de estudio: Cotopaxi, Tungurahua y Chimborazo, se tomaron 30� muestras de suelo de 10 �rboles de la especie Prunus serotina, las mismas que fueron utilizadas para el an�lisis de los par�metros� f�sico � qu�mico, en la recolecci�n de muestras se� adapt� la metodolog�a propuesta por Lizcano, Olivera, et al., en el a�o 2017 en su libro denominado "Muestreo de Suelos, T�cnicas de Laboratorio e Interpretaci�n de An�lisis de Suelos"� (Lizcano et al., 2017),� donde se realiz� el respectivo diagn�stico� o consideraciones previas, mediante georreferenciaci�n con la utilizaci�n de un GPS GARMIN 650t� y el reconocimiento del territorio donde posteriormente se procedi� a realizar la toma de muestras, todo esto con la finalidad de separar (cada 15 Km aproximadamente) los sitios de muestreo, con la finalidad que los resultados sean representativos y que no exista intervenci�n de elementos que puedan alterar los resultados as� como; cercas, bordes, postes, caminos ya que se debe considerar la importancia de la homogeneidad dela muestra que se lleva a analizar.�

Se realiz� el tipo de muestreo al azar que consiste en tomar sub-muestras en todo el �rea delimitada (sombra del �rbol)� y mezclarlas muy bien para obtener finalmente una muestra compuesta de aproximadamente 1 kg, este procedimiento fue seleccionado por que incrementa la precisi�n en los resultados, sin demasiados costos; para la toma de muestras el equipo de trabajo perfor� y recolect� 4 sub-muestras de cada �rbol, para posteriormente colocar en un recipiente pl�stico como un balde;� esto con el prop�sito de desmenuzar los terrones, separar material org�nico, ra�ces grandes y piedras para posteriormente mezclar y homogenizar, se tom� en consideraci�n� que todas las sub-muestras tengan un volumen parecido para la mezcla.

�Las sub-muestras fueron tomadas a una misma profundidad, en casos de frutales o forestales la metodolog�a propone dos profundidades de muestreo por la profundidad de sus ra�ces de 0-20 cm y de 20-40 cm esto dependiendo del tama�o de los �rboles.

Se consider� las respectivas recomendaciones en el manejo del equipo con la finalidad de mantener la asepsia de las herramientas de muestreo (en nuestro caso el barreno, pala de mano y pala cava hoyos), adem�s que se encuentren libre de �xido o cualquier contaminante qu�mico, por tal motivo se desinfect� las herramientas de perforaci�n del suelo antes y despu�s de proceder a la siguiente muestra. Cada muestra compuesta se coloc� en una tarrina pl�stica limpia y resistente, con la precauci�n de no contaminar ni mezclar muestras de diferentes sitios, a continuaci�n, se procedi� a etiquetar adecuadamente el n�mero de muestra mediante la utilizaci�n de un marcador permanente con el fin de evitar confusiones, adem�s se coloc� las muestras en un sitio fresco (en una hielera) para evitar perdida de humedad y modificaciones de temperatura.

 

Para las muestras de microbiolog�a se tom� 500 gr de suelo en fundas ziploc y se procedi� a guardar en cajas cooler con hielo esto con la finalidad de mantener las muestras frescas y que no exceda los 25 grados cent�grados, de esta manera minimizar cambios a fin de mantener la estructura original durante el transporte (Centro Nacional de Sanidad Ambiental del Gobierno de Espa�a, 2018), adem�s se evit� la contaminaci�n de la muestra por factores externos, con la finalidad de reducir cualquier cambio f�sico, qu�mico o biol�gico por lo que una vez finalizada la toma, las muestras fueron debidamente selladas para evitar cualquier tipo de alteraciones tales como la desecaci�n, calor o radiaci�n solar.

Finalmente se llev� las muestras al laboratorio de Ciencias Biol�gicas y de suelos de la Facultad de Recursos Naturales para el respectivo an�lisis en un lapso no mayor a 24 horas en el caso de an�lisis microbiol�gico y 72 horas en caso de an�lisis de par�metros f�sicos y qu�micos

 

Dise�o experimental y an�lisis estad�stico

Con los datos obtenidos en laboratorio se analiz� la variabilidad en las propiedades del suelo con un an�lisis de varianza (ANOVA) esto nos permiti� comparar grupos de las variables cuantitativas, importante para determinar si las medias son diferentes, permitiendo conocer si existe o no grupos que son parte de una poblaci�n grande o separada con caracter�sticas diferentes.

Adem�s con los resultados de los suelos analizados se realiz� un an�lisis de regresi�n lineal o ajuste lineal para aproximar la relaci�n de dependencia entre dos variables, mediante el uso del programa InfoStat, ( Infostat�Software estad�stico, 2018).

 

Resultados y discusi�n

 

Condiciones ed�ficas

La calidad del sustrato conjuntamente con el pH permite la descomposici�n de residuos org�nicos y la producci�n de biomasa microbiana porque crean una influencia cr�tica,� para ejercer impactos abrumadores en el tama�o, la actividad y la estructura comunitaria de los microbios del suelo ( Kuyper, 2005).

El pH de las tres provincias fue moderadamente b�sico o ligeramente alcalina, oscilando entre 7,59 y 7,86; los suelos de la regi�n sierra son ligeramente �cidos ya que est� relacionada con una menor concentraci�n de bases� (Garc�a & Vollmann, 2015), adem�s a medida que aumenta el gradiente altitudinal la acidez es ligeramente mayor (Benavides, 2000), pero� la acumulaci�n de materia org�nica tiende a acidificar el suelo (Raymond & Nyle, 2017), esto sustenta los resultados expuestos en cuanto a acumulaci�n de materia org�nica baja y un pH ligeramente alcalino. Cabe destacar que si bien el pH tiene un efecto directo sobre la comunidad microbiana por motivo de su restricci�n fisiol�gica en el crecientito microbiano no todos los grupos responden a los cambios de los controles ambientales (Fern�ndez et al., 201).� Tambi�n se podr�a esperar que sean las sales org�nicas provenientes de los residuos vegetales las que aumentan el pH del suelo como resultado de la incorporaci�n de desechos vegetales en el suelo (Li et al., 2011).

�El pH del suelo cumple un factor dominante para la composici�n de la comunidad f�ngica, mientras que la variaci�n de la composici�n de la comunidad bacteriana es una consecuencia del efecto interactivo del pH del suelo y la calidad del sustrato� (Zhang et al., 2020), as� pues un alto rendimiento de cultivo puede lograrse mediante el uso exclusivo de fertilizantes inorg�nicos en suelos alcalinos, pero la productividad �cida del suelo debe mantenerse mediante una enmienda org�nica para contrarrestar la acidificaci�n por fertilizaci�n inorg�nica (Ning et al., 2020).

La materia org�nica es una de las propiedades importantes ya que sirve como fuente de energ�a para los microorganismos del suelo, adem�s que act�a como amortiguador frente a cambios qu�micos y f�sicos del mismo (Wolf et al., 2016), su formaci�n consiste en una mezcla de residuos de plantas y animales en varias etapas de descomposici�n, sustancias sintetizadas a trav�s de reacciones microbianas y qu�micas, junto con la biomasa de microorganismos vivos del suelo y otra fauna que realiza los procesos bioqu�micos relevantes� (Lal, 2007).

En las tres provincias se presentaron niveles bajos de materia org�nica siendo la provincia de Chimborazo la que present� el nivel m�s bajo con una media de 0,55%, lo cual es caracter�stico en suelos con textura �rida o semi�rida, siendo la precipitaci�n uno de los factores fundamentales que condicionan de manera natural en el porcentaje de MO de estos suelos (Hagin et al., 1983). La presencia de MO en el suelo constituye la funci�n de controlar el suministro y reserva de nitr�geno y de nutrientes lo que se relaciona con la fertilidad ed�fica dentro de los indicadores biol�gicos llamada tambi�n biomasa microbiana (Vallejo, 2013). El cultivo juega un factor en el declive de esta,� ya que� establece un nuevo equilibrio como respuesta a las operaciones de labranza e incremento de la erosi�n (Leon & Etchevers, 1999), adem�s las pr�cticas ganaderas y agr�colas inapropiadas afectan los suelos ya que muchas tierras no est�n en consonancia con su capacidad agroecol�gica de producci�n� (Vivar et al., 2008), por ello, comprender los mecanismos que controlan la formaci�n y la persistencia de la materia org�nica del suelo es importante para gestionar la salud del mismo y la producci�n sostenible de alimentos (Haddix et al., 2020).

Todas las muestras analizadas presentan suelos no salinos, ya que naturalmente los suelos analizados no se encuentran en las costas mar�timas, existe lluvia o una buena capacidad de riego de agua, los suelos arenosos se ven favorecidos ya que permiten que las sales se lixivien a capas inferiores impidiendo su acumulaci�n en la zona radicular (L�pez et al., 2003),� adem�s el volumen de riego de agua debe ser suficiente para satisfacer las necesidades de los cultivos� sin ocasionar acumulaci�n� de sales� (Endo et al., 2000b). Cabe destacar tambi�n que la conducci�n a trav�s de arena se realiza a trav�s de canales de agua entre granos de arena ya que estos desempe�an poca o ninguna parte en el mecanismo de conducci�n (Sophocleous et al., 2020),

�Los suelos provenientes de cenizas volc�nicas contienen minerales y fragmentos de estos� con elementos qu�micos, varios de los cuales son nutrientes para las plantas� (Wolf &� Ovalle, 2016). En cuanto a los niveles micronutrientes el N-NH4 presenta niveles bajos en las tres provincias, en suelos �ridos� es com�n la perdida de nitr�geno por la volatilizaci�n, erosi�n nitrificaci�n y desnitrificaci�n (Peterjohn & Schlesinger, 1991), donde el incremento del pH juega un factor de la volatilizaci�n del amonio, respaldando los resultados de laboratorio al presentar� suelos alcalinos con bajos niveles de N.� Cabe mencionar que el N es uno de los elementos importantes en los cultivos pero el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados tambi�n provoca� desnitrificaci�n (Vivar et al., 2008).

Por el contrario el fosforo fue anormalmente alto en todos los suelos de las tres provincias. Se ha presentado estudios en los cuales se indica que existe la importancia de los andisoles y su capacidad para inmovilizar el f�sforo� (Apcarian & Irisarri, 2011),� por lo que los agricultores a�aden grandes cantidades de abono fosfatados para sustituir esta deficiencia� (Ulloa & Jorgensen, 2016).

El f�sforo es un elemento proveniente de las apatitas de fosfato natural de donde es liberado a trav�s de procesos de meteorizaci�n, lixiviaci�n, erosi�n y extracci�n industrial como fertilizantes (Fernandez, 2017),� la mayor�a del P de los ecosistemas terrestres se encuentra localizado en el suelo en un 15 y 80% (Rinc�n, & Guti�rrez, 2012),� esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas, su deficiencia produce plantas enanas, retardo en la maduraci�n, mala calidad y elevada humedad en el grano (Fernandez, 2017).

En la mayor�a de los suelos est� en un estado que no puede ser asimilable, formando elementos complejos org�nicos o inorg�nicos; por lo tanto se convierte en una deficiencia para el reino vegetal, restringiendo de manera importante la producci�n (Parra et al., 2004);� sin embargo, todos los organismos presentes en el sustrato cumplen funciones para mantener un equilibrio ecol�gico en este ecosistema y apoyan en el crecimiento de las plantas mediante diversos mecanismos; entre ellos encontramos la solubilizaci�n del fosfato en donde el g�nero Bacillus se ha destacado como un potencial solubilizador de este elemento (Ram�rez et al., 2014).

La concentraci�n de potasio fue media en Tungurahua y Chimborazo� y alta en Cotopaxi. Los suelos derivados de cenizas volc�nicas no sufren de deficiencia de K ya que poseen otra composici�n mineral�gica en fracci�n de arcilla� (Henao & Hern�ndez, 2002), adem�s en suelos con textura arenosa� es posible elevar los niveles de K m�s r�pido que en suelos con alto contenidos de arcilla� (Montoya et al., 2007).

Todos los suelos analizados tuvieron una estructura suelta debido a que no existe agregados visibles o no muestran tendencia a agruparse, presentan una textura Franco-arenoso en su gran mayor�a; ya que son suelos formados por dep�sitos volc�nicos de arena y limo con muy baja concentraci�n de arcilla� (Z��iga, 2018). En espacios con pendientes estos suelos pierden fuerza progresivamente, com�nmente en muchos a�os debido a las variaciones estacionales de la propia naturaleza (Smethurst et al., 2011),� cuando el suelo se satura durante un evento de fuertes lluvias las tensiones de agua se reducen o pierden, por la formaci�n de meniscos en los contactos entre part�culas resultando en un colapso de humectaci�n (Merritt et al., 2016).�

Tabla 1. Propiedades ed�ficas de los suelos analizados. Medias con una letra com�n (a,b) no son significativamente diferentes (p > 0,05). DMS: diferencia m�nima significativa; E.E.: error est�ndar.

Provincia	pH	% M.O	Cond. El�ctrica	N-NH4 (mg/L)	P (mg/L)	K (Meq/100g)	Textura	Estructura
Cotopaxi	7,86a	0,71a	576,8a	2,78a	68,69a	0,63b	Franco arenoso - arena franca	Suelta
Tungurahua	7,59a	0,75a	452,8a	2,88a	69,38a	0,41a	Franco arenoso (a)	Suelta
Chimborazo	7,77a	0,55a	441,25a	2,54a	73,14a	0,35a	Franco arenoso -arena franca	Suelta
DMS	0,55	0,44	336,54	1,27	5,73	0,14
E.E.	0,16	0,13	95,98	0,36	1,64	0,04
Valor P	0,46	0,53	0,54	0,78	0,13	0,0001	0,35	>0,9999

 

�Condiciones microbiol�gicas��

 

Tabla 2. Unidades formadoras de colonias/gramo de suelo de bacterias, hongos y actinomicetos

Provincia	ID	UFC/g bacterias	Rango referencia) 1,00E+08 / 1,00E+09	UFC/g hongos	Rango de referencia 1,00E+05/1,00E+06	UFC/g actinos	Rango� de referencia 1,00E+06/1,00E+07	Nematodos/50g de suelo	L�mite de tolerancia en frutales hueso	G�neros predominantes
Cotopaxi	PserCO1	6,39E+04	Bajo	3,00E+02	Bajo	2,00E+02	Bajo	35	10	Meloidogyne, Tylenchorhynchus
	PserCO8	4,83E+03	Bajo	5,65E+03	Bajo	6,50E+02	Bajo	30	10	Paratylenchus, Pratylenchus
	PserCO9	6,90E+32	Bajo	2,57E+04	Bajo	1,00E+02	Bajo	40	1 Y 10	Ditylenchus, Paratylenchus
	PserCO13	2,75E+0,5	Bajo	1,20E+03	Bajo	8,25E+02	Bajo	10	1 Y	Ditylenchus, Paratylenchus
	PserCO14	6,00E+04	Bajo	2,00E+02	Bajo	2,00E+02	Bajo	50	10	Paratylenchus, Meloidogyne
	PserCO16	1,00E+02	Bajo	1,50E+02	Bajo	1,00E+02	Bajo	30	10	Meloidogyne, Paratylenchus
	PSerCO21	5,23E+03	Bajo	2,00E+02	Bajo	1,05E+03	Bajo	35	10	Pratylenchus,� Ditylenchus
	PserCO22	2,60E+04	Bajo	5,00E+02	Bajo	2,00E+04	Bajo	30	Sin referencia	Paratylenchus, Tylenchulus
	PserCO26	3,51E+04	Bajo	2,03E+04	Bajo	2,64E+03	Bajo	40	Sin referencia	Pratylenchus, Heterodera
	PserCO31	3,37E+04	Bajo	1,37E+05	Medio	4,07E+03	Bajo	5	10	Meloidogyne
Tungurahua	PserTU41	1,16E+05	Bajo	1,20E+03	Bajo	8,25E+02	Bajo	60	10	Meloidogyne, Ditylenchus
	PserTU42	2,10E+04	Bajo	1,00E+02	Bajo	4,00E+03	Bajo	30	Sin referencia	Tylenchulus, Paratylenchus
	PserTU43	7,50E+04	Bajo	1,50E+05	Medio	5,05E+03	Bajo	0
	PserTU57	1,13E+04	Bajo	0,00E+00	Bajo	3,83E+03	Bajo	2	10	Meloidogyne
	PserTU67	4,83E+05	Bajo	3,00E+04	Bajo	0,00E+00	Bajo	25	10	Meloidogyne, Paratylenchus
	PserTU70	1,97E+05	Bajo	8,50E+02	Bajo	3,77E+03	Bajo	3	Sin referencia	Rotylechus
	PserTU71	1,20E+05	Bajo	8,00E+02	Bajo	5,05E+03	Bajo	15	10	Meloidogyne
	PserTU75	3,00E+02	Bajo	6,50E+02	Bajo	2,50E+02	Bajo	90	10	Rotylenchus, Meloidogyne
	PserTU77	2,30E+05	Bajo	2,00E+03	Bajo	4,10E+04	Bajo	45	Sin referencia	Rotylenchus, Meloidogyne
	PserTU81	3,54E+04	Bajo	3,00E+02	Bajo	1,17E+03	Bajo	5	Sin referencia	Darylaimus
Chimborazo	PserCH86	1,25E+06	Bajo	9,46E+04	Bajo	0,00E+00	Bajo	50	Sin referencia	Heterodera, Ditylenchus
	PserCH94	1,61E+04	Bajo	3,00E+02	Bajo	7,33E+02	Bajo	25	Sin referencia	Rotylenchus, Ditylenchus
	PserCH106	7,08E+03	Bajo	5,15E+03	Bajo	4,03E+03	Bajo	25	Sin referencia	Paratylenchus
	PserCH108	5,14E+04	Bajo	4,56E+03	Bajo	1,14E+04	Bajo	0
	PserCH112	1,29E+05	Bajo	6,50E+02	Bajo	6,00E+04	Bajo	40	Sin referencia	Tylenchulus, Paratylenchus
	PserCH113	1,67E+04	Bajo	4,00E+02	Bajo	2,58E+04	Bajo	0
	PserCH119	2,02E+04	Bajo	1,00E+02	Bajo	1,04E+04	Bajo	45	10	Pratylenchus, Meloidogyne
	PserCH132	5,61E+05	Bajo	1,87E+04	Bajo	0.00E+00	Bajo	25	10	Meloidogyne, Pratylenchus
	PserCH141	1,32E+05	Bajo	1,40E+03	Bajo	1,81E+04	Bajo	20	10	Meloidogyne, Paratylenchus
	PserCH142	8,76E+04	Bajo	1,00E+02	Bajo	6,03E+03	Bajo	25	Sin referencia	Paratylenchus, Tylenchulus

 

El comportamiento general de bacterias y hongos es bajo en las tres provincias en estudio, la fluctuaci�n de materia org�nica que tambi�n� fue baja en los resultados de los an�lisis,� est� estrechamente ligada a las variaciones de la biomasa y la actividad microbiana, debido a que los organismos crean la acci�n de descomposici�n de la materia org�nica� (Gasca et al., 2011).

Solo las muestras PserCO31 y PserTU43 presentan una poblaci�n fung�a que corresponde a un nivel medio de los l�mites de referencia, mientras que las dem�s muestras tienen poblaciones de hongos por debajo del l�mite referencial. La textura del suelo no forma un factor determinante significativo de estructura comunitaria en las comunidades f�ngicas a diferencia de la� precipitaci�n anual (Smethurst et al., 2011).

Todas las muestras presentan poblaci�n baja, en referencia al segundo grupo m�s abundante de microbios en un suelo (actinomycetes), que representan entre el 20 y 60 % de la poblaci�n microbiana total del suelo (Kennedy et al., 2009; Leiva et al., 2006), cumplen un importante rol en la descomposici�n de la materia org�nica y el ciclo del carbono mediante la producci�n de diversas enzimas hidrol�ticas y ligninol�ticas (Usha et al., 2011)� Las poblaciones de actinomicetos prefieren suelos con pH m�s alcalino (Herve et al., 1994), sin embargo el poco contenido de materia org�nica y abonos modifican la poblaci�n cuantitativamente� (Alvarez & Manuel, 2004).

Las muestras PserTU43, PserCH108 y PserCH113 no mostraron poblaci�n de nem�todos, pero s� de protozoarios y otros an�lidos. Los nem�todos con morfolog�as correspondientes a los g�neros Meloidogyne, Pratylenchus, Paratylenchus y Ditylenchus fueron m�s abundantes en las muestras de suelo analizadas, esto debido a que se desarrollan de mejor manera en� zonas con suelo arenoso sin embargo son muy sensibles a la sequ�a y la falta de cultivos� (Sikora & Silva, 2005).��

La poblaci�n de nem�todos sobrepasa los l�mites de tolerancia en todas las muestras particularmente para el g�nero Meloidogyne� que representa una plaga particular debido al desarrollo de una sofisticada interacci�n con las ra�ces de la planta hospedera donde inducen la formaci�n de c�lulas multinucleadas gigantes y agallas� (Taylor & Sasser, 1983; Jones et al., 2001; S�nchez, 2007; Rodr�guez et al., 2005; Perry et al., 2009). Este g�nero se presenta en la mayor�a de cultivos y por su forma de hospedar en las ra�ces son considerados par�sitos internos de cientos de especies vegetales, incluyendo muchas plantas de importancia agr�cola. Por su presencia en� las ra�ces las plantas infectadas tienen problemas en la filtraci�n de agua y nutrientes dando como resultado un retraso en el crecimiento y� desarrollo, presentando hojas con marchitez, color amarillento y necrosis por lo que la floraci�n se puede reducir a consecuentemente el n�mero de frutos (Dagatti et al., 2014). La aparici�n de estos s�ntomas es m�s r�pida en verano que en otras estaciones dado que los requerimientos de nutrici�n y agua son mayores (Ornat & Sorribas, 2008).

Los nematodos del g�nero Pratylenchus, son endopar�sitos que penetran al sistema radical y se alimentan de las c�lulas, las aberturas en las ra�ces son fuente de entrada a hongos y bacterias pat�genas, lo que agrava en mayor grado al sistema radical de la planta, los Ditylenchus son par�sitos, donde las plantas afectadas toman forma irregular, las hojas se acortan, engrosan y retuercen, se decoloran y finalmente se caen al suelo. Las escamas de los bulbos se agrietan longitudinalmente y hay ausencia casi total de ra�ces. Si la temporada es seca los bulbos se deshidratan y si es muy h�meda se descomponen, produce lesiones permiten la entrada de otros pat�genos del suelo que favorecen la descomposici�n (Burba, 2003).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Regresi�n lineal

 

Figura 2. Regresi�n lineal entre % MO y Unidades Formadoras� por Colonia de Actonomicetos

En la Figura 2 se aprecia la relacion de dependencia de 0,34 con una regrecion lineal directa donde el %MO determinara la poblaci�n de las bacterias; en el suelo el porcentaje de MO es baja, esto debido a que presentan una textura �rida o semiarida , lo cual se relaciona con la baja o poca precencia de actinomicetos presentes en los s�tios de estudio, las poblaciones de actinomicetos prefieren suelos con pH m�s alcalino (Navarro, 2005), sin embargo el poco contenido de materia org�nica y abonos modifican la poblaci�n cuantitativamente y el desarrollo del grupo depende tambi�n de las condiciones locales y del contenido de humedad (Julca et al., 2006). Este grupo de bacterias descomponen una alta diferencia de residuos org�nicos pero, a altos niveles de pH descomponen las sustancias m�s complejas como la quitina (presente en el exoesqueleto de los artr�podos) y la celulosa, adem�s algunos grupos generan antibi�ticos.

 

Figura 3. Regresi�n lineal entre % MO y el Potasio �K�

 

La Figura 3 que corresponde a la correlaci�n que existe entre la materia org�nica y el potasio de los suelos en los que existe la presencia de la especie Prunus serotina, se obtuvo que a mayor cantidad de Potasio (K), disminuye el porcentaje de materia org�nica en los suelos, tal y como lo muestra la l�nea de regresi�n inversa; as� tambi�n lo demuestra el estudio realizado por� Conti,� en el a�o 2004 , en el cual se plantea que la din�mica de las condiciones en el suelo puede provocar que los iones de K que est�n mantenidos fuertemente entre las capas de suelo se liberen al separarse las mismas por ensanchamiento y expansi�n, generando as� que el K de la soluci�n de suelo est� inmediatamente disponible y puede ser absorbido por las plantas, disminuyendo as� el porctentaje de materia org�nica en el suelo.

Figura 4. Regresi�n lineal entre N-NH4 y la Conductividad El�ctrica

 

La Figura 3 correspondiente a la correlaci�n que existe entre la conductividad el�ctrica y el amonio de los suelos en los que existe la presencia de la especie Prunus serotina, se obtuvo que a mayor cantidad de amonio (N-NH4), aumenta el porcentaje de conductividad el�ctrica en los suelos, tal y como lo muestra la l�nea de regresi�n, as� tamb��n lo demuestra el estudio realizado por V�squez; 2014, en el que se indica que cuando existe m�s contenido de humedad debe considerarse que son suelos con mayor porosidad o menor densidad aparente� por ende van a presentar mayor capacidad de almacenamiento de agua, pudiendo alcanzar valores m�s altos de conductividad el�ctrica; a m�s de ello se demuestra que un mayor contenido de sales disueltas (mayor salinidad y capacidad de intercambio cati�nico), presenta mayor capacidad de intercambio cati�nico determinando tambien que las arcillas generen mayores valores de conductividad.

 

Conclusiones

Las condiciones ed�ficas del suelo con la especie Prunus serotina� en las tres provincias de la zona central de los andes del Ecuador no presentan variabilidad en 7 par�metros como�� pH, porcentaje de materia org�nica, conductividad el�ctrica, nitr�geno, fosforo, textura y estructura; a diferencia del potasio (K) en Cotopaxi que difiere con la provincia de Tungurahua y Chimborazo.

En los an�lisis microbiol�gicos las unidades formadoras de colonias presentan un nivel bajo de bacterias en todas las muestras al igual que las unidades formadoras de colonias de hongos. La poblaci�n de nem�todos sobrepasa los l�mites de tolerancia en todas las muestras particularmente para el g�nero Meloidogyne.

Todas las muestras de suelo presentan poblaciones bajas de microorganismos, un factor determinante en la actividad biol�gica, absorci�n de nutrientes y dem�s.

En la prueba estad�stica de regresi�n lineal la mayor�a de par�metros no presentan correlaci�n a diferencia del %MO con las unidades formadoras de colonias de actinomicetos� y el potasio y� el N-NH4 con la conductividad el�ctrica que presentan valores bajos.

 

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