0378-1844/02/04/165-08

Recibido: 17/08/2001. Modificado: 24/01/2002. Aceptado: 07/02/2002

EL USO DE ARBUSTOS NATIVOS MICORRIZADOS PARA LA REHABILITACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS DE LA GRAN SABANA, ESTADO BOLÍVAR, VENEZUELA

Gisela Cuenca, Zita De Andrade, Milagros Lovera, Laurie Fajardo, Erasmo Meneses, Milagro Márquez y Rubén Machuca

PALABRAS CLAVE / Micorrizas Arbusculares / Plantas Nodrizas / Perturbaciones / Islas de Fertilidad / Recuperación de Áreas Degradadas /

Gisela Cuenca. Licenciada en Biología, Universidad Central de Venezuela (UCV). M.Sc. y Ph.Sc. en Ecología, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC). Investigador Asociado Titular, IVIC. Dirección: Laboratorio de Ecología de Suelos, Centro de Ecología, IVIC. Apartado Postal 21827, Caracas 1020A, Venezuela. e-mail: gcuenca@oikos.ivic.ve

Zita de Andrade. Licenciada en Biología, UCV. M.Sc. en Ecología, IVIC. Profesional Asociado, Centro de Ecología, IVIC.

Milagros Lovera. Licenciada en Biología, Universidad Simón Bolívar. Profesional Asociado, Centro de Ecología, IVIC.

Laurie Fajardo. Licenciada en Biología, UCV. Profesional Asociado, Centro de Ecología, IVIC.

Erasmo Meneses. Perito Pesquero, Escuela de Pesca, Cumaná, Venezuela.

Milagro Márquez. Ingeniero Agrónomo, Universidad del Zulia. Coordinadora, Programa de Conservación de Recursos Naturales, Estación Científica de Parupa, CVG-Autoridad Gran Sabana.

Rubén Machuca. TSU en Agronomía, Instituto Universitario Antonio José de Sucre, Venezuela. Supervisor de Parques y Jardines, Estación Científica de Parupa, CVG-Autoridad Gran Sabana.

Resumen

Las micorrizas arbusculares (MA) pueden ser utilizadas para acelerar la tasa de sucesión o de recuperación de un ecosistema degradado. En este trabajo se utilizaron arbustos nativos de La Gran Sabana (Clusia pusilla) como plantas "nodrizas" con el fin de propiciar el establecimiento de semillas y propágulos de hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) alrededor de los mismos, y reiniciar así la sucesión vegetal en áreas que han sido severamente degradadas. Se comparó el efecto de la siembra de estacas y plántulas de C. pusilla sometidas a diferentes tratamientos, en el reclutamiento de especies de plantas nativas de La Gran Sabana. Se realizaron ocho tratamientos: un control no inoculado (estéril) (C), tres tratamientos inoculados con distintos HMA (M1, M2 y M3), un tratamiento fertilizado con 150kg/ha de superfosfato triple (P) y tres tratamientos donde se combinaron los distintos inóculos de HMA con el fertilizante (M+P). En los tratamientos micorrizados se aplicaron los inóculos de Glomus manihotis (M1); un inóculo aislado de una sabana de La Gran Sabana (M2) y un inóculo aislado de un arbustal de la misma zona (M3). Los resultados muestran que el tratamiento más eficiente en promover el crecimiento de C. pusilla fue M3+P. Después de 21 meses de crecimiento en el campo, en los tratamientos donde se usaron estacas se produjo un reclutamiento significativo de plantas nativas, lo cual no sucedió cuando se usaron plántulas como plantas nodrizas. Alrededor de las estacas del tratamiento M1+P se reclutó un número de plantas significativamente mayor que alrededor del control no micorrizado, aunque similar al reclutado en el tratamiento P. Se concluye que los arbustos de C. pusilla inoculados y fertilizados con una baja dosis de P podrían ser utilizados como una estrategia viable para reiniciar la sucesión vegetal en áreas degradadas donde debido a la escasez de nutrientes y de propágulos de micorrizas, no ocurre la recolonización espontánea por parte de la vegetación natural.

Summary

Arbuscular mycorrhizas (AM) have an important role in plant succession and the rehabilitation of degraded ecosystems. In this work shrubs (Clusia pusilla) native of La Gran Sabana, were used as nurse plants to increase the deposition of seeds and mycorrhizal propagules transported by the wind to degraded lands. The recruitment of propagules caused by the shrubs would start the plant succession in severely degraded soils from which AM propagules have been lost. The effect caused by cuttings or by seedlings of C. pusilla in the recruitment of seedlings native of surrounding savannas subjected to different treatments were compared. Eight treatments were performed: a non mycorrhizal control (C), three AM treatments (M1, M2 and M3) where AM inocula were used, a treatment fertilized with P (TSP, 150kg/ha) and three treatments in which the different AM inocula and P were applied simultaneously (M+P). AM treatments were inoculated with Glomus manihotis (M1); an inoculum isolated from a savanna from La Gran Sabana (M2) and an inoculum isolated from a shrubland of the same locality (M3). Results showed that the most effective treatment in promoting the growth of C. pusilla in the field was M3+P. After 21 months in the field, in the treatments were cuttings were used as nurse plants a significant higher number of native plants were recruited in comparison with the treatments in which seedlings were used. Treatment M1+P produced a significantly higher number of recruitments than the control but not in comparison with the fertilized treatment. In conclusion, mycorrhizal and fertilized C. pusilla shrubs could be used as a viable strategy to re-start the plant succession in degraded lands from La Gran Sabana, where due to the absence of both nutrients and mycorrhizal propagules, the spontaneous colonization by the natural vegetation has been stopped.

Resumo

As micorrizas arbusculares (MA) podem ser utilizadas para acelerar a taxa de sucessão ou de recuperação de um ecossistema degradado. Neste trabalho foram utilizados arbustos nativos da "Gran Sabana" (Clusia pusilla) como plantas "nutriz" com o objetivo de propiciar o estabelecimento de sementes e propagação de fungos micorrizógenos arbusculares (HMA) ao redor dos mesmos, e reiniciar assim a sucessão vegetal nas áreas que foram severamente degradadas. Foi comparado o efeito da plantação de estacas e plantios de C. pusilla submetidas a diferentes tratamentos, no recrutamento de espécies de plantas nativas da "Gran Sabana". Foram realizados oito tratamentos: um controle não inoculado (estéril) (C), três tratamentos inoculados com distintos HMA (M1, M2 e M3), um tratamento fertilizado com 150kg/ha de superfosfato triplo (P) e três tratamentos onde se combinaram as distintas inoculações de HMA com o fertilizante (M+P). Nos tratamentos micorrizados se aplicaram as inoculações de Glomus manihotis (M1); uma inoculação isolada de uma sabana da "Gran Sabana" (M2) e uma inoculação isolada de um arbusto da mesma zona (M3). Os resultados mostram que o tratamento mais eficiente em promover o crescimento de C. pusilla foi M3+P. Depois de 21 meses de crescimento no campo, nos tratamentos onde se usaram estacas se produziu um recrutamento significativo de plantas nativas, o qual não sucedeu quando se usaram plantios como plantas nutriz. Ao redor das estacas do tratamento M1+P foi escolhido um número de plantas significativamente maior que ao redor do controle não micorrizado, ainda que similar ao escolhido no tratamento P. Concluiu-se que os arbustos de C. pusilla inoculados e fertilizados com uma baixa dose de P poderiam ser utilizados como uma estratégia viável para reiniciar a sucessão vegetal nas áreas degradadas onde devido à escassez de nutrientes e de propagação de micorrizas, não ocorre a recolonização espontânea por parte da vegetação natural.

 

Las micorrizas son asociaciones simbióticas mutualistas que se establecen entre las raíces de la mayoría de las plantas y algunos hongos. Se sabe que las micorrizas ejercen numerosos efectos beneficiosos sobre las plantas, entre los cuales la mayor absorción de fósforo por parte de las plantas micorrizadas, es la que ha sido más estudiada. También la presencia de esta simbiosis produce un incremento en la captación de otros elementos poco móviles en el suelo como son: Cu, Zn, NH4+, (Smith y Read, 1997). Además se sabe que las micorrizas confieren a las plantas que las poseen una mayor protección contra patógenos, mejoran la estructura del suelo y el balance hídrico (Barea et al., 1991).

Las micorrizas tienen aplicaciones inmediatas para resolver problemas aplicados a la escala de los ecosistemas (Miller y Jastrow, 1992). Se ha señalado que la tasa de sucesión o restauración de un ecosistema degradado podría acelerarse mediante la inoculación de hongos micorrizógenos (HMA) o la manipulación de sus poblaciones (Reeves et al.,1979; Janos, 1980; Allen, 1991).

Los propágulos de las micorrizas arbusculares (MA) generalmente se encuentran concentrados en los primeros centímetros del suelo (Schwab y Reeves, 1981; Bellgard, 1993). Debido a ello, cuando se produce una perturbación severa en la que el suelo es removido parcialmente, ocurre una drástica disminución de los propágulos de MA. En consecuencia, las plantas que generalmente invaden estas áreas no forman micorrizas (plantas no micótrofas) (Miller, 1979; Reeves et al., 1979, Janos, 1996). Si la comunidad que se establece en el sitio está constituida fundamentalmente por plantas no micótrofas y el reingreso de los propágulos de MA es muy lento, el proceso sucesional puede estancarse y la recuperación del área dañada puede resultar seriamente obstaculizada, debido a que las plantas que constituyen los ecosistemas maduros generalmente requieren de micorrizas para su adecuado funcionamiento (micótrofas obligadas; Janos, 1996; Brundrett, 1991). Por lo tanto, si la perturbación causa la pérdida de los propágulos de micorrizas, la recuperación de las áreas degradadas sólo será posible si se reintroducen los mismos.

Con motivo de la construcción de una carretera asfaltada que une al Km 88 con Santa Elena de Uairén (Troncal 10) atravesando La Gran Sabana, se efectuaron numerosas perturbaciones o préstamos donde se removió totalmente el horizonte orgánico del suelo y con ello la zona de mayor concentración de propágulos de MA.

Si se toman en cuenta las condiciones edáficas de la Gran Sabana, las cuales se caracterizan por presentar suelos extremadamente pobres en nutrientes, la presencia de MA parece imprescindible para el establecimiento y crecimiento de las plantas (Cuenca et al., 1998a). Debido a ello, cabe suponer que si se aumenta artificialmente el número de propágulos de MA debería acelerarse el proceso de regeneración natural de estas áreas, el cual es un objetivo muy deseable dada la importancia de La Gran Sabana como parte de la cuenca del río Caroní, el cual alimenta a la represa del Guri de la que depende más del 60% de la energía hidroeléctrica de Venezuela.

En los cultivos que cumplen una parte de su desarrollo en viveros o semilleros, la inoculación con hongos micorrízicos arbusculares (HMA) es actualmente factible, a pesar de la imposibilidad que tienen estos organismos de ser cultivados en ausencia de una planta hospedera, pues los HMA se agregan durante las etapas anteriores al transplante. Esta técnica ha dado excelentes resultados para los cultivos como el café, el cacao, la parchita, los cítricos, etc., que deben cumplir una fase de crecimiento previa en condiciones controladas (Siquiera et al., 1998; Azizah-Chulan y Martín, 1992; Silva y Siquiera, 1991). Sin embargo, la producción de inóculos de HMA en la escala necesaria para resolver los problemas de grandes extensiones cultivadas o deforestadas, es aún un reto para la ciencia.

Por otra parte, el efecto del viento como agente de dispersión de propágulos tiene un patrón muy predecible (Allen, 1991). Si en las áreas perturbadas se siembran arbustos que alteren el patrón de turbulencia de los vientos, deberá producirse un mayor establecimiento de semillas y esporas de HMA alrededor de los arbustos que en los espacios abiertos (Allen 1987; Carrillo-García et al., 2000).

Con el fin de probar tal hipótesis, en este trabajo se utilizaron plantas micorrizadas como plantas "nodrizas", las cuales se espera que alteren el patrón de reclutamiento por parte del viento tanto de semillas como de esporas de Glomales, las cuales tenderán a depositarse alrededor de las plantas nodrizas. A la luz de estos hechos, el objetivo del presente trabajo es: utilizar arbustos nativos de La Gran Sabana, provenientes de estacas o de semillas, previamente micorrizados, para recuperar las áreas degradadas y evaluar su efecto en el reclutamiento de otras especies nativas de La Gran Sabana.

Materiales y Métodos

Especie de planta utilizada

Se seleccionó la especie Clusia pusilla, nativa de los arbustales de La Gran Sabana (Huber, 1994) por su alto porcentaje de germinación, tolerancia a la alta irradiación y facilidad para reproducirse por estacas.

Inóculos de micorrizas

El inóculo de Glomus manihotis utilizado en este trabajo provino del Centro Internacional de Agronomía Tropical (CIAT) de Cali, Colombia. El inóculo de sabana fue aislado de la sabana de los alrededores de la Estación Científica Parupa (ECP) y el inóculo de arbustal fue aislado de un arbustal cercano a Iboribó en La Gran Sabana. El inóculo de sabana estaba dominado por una Scutellospora hialina, además de tres especies de Glomus presentes en una proporción muy baja, ninguno de los cuales pudo ser identificado. El inóculo de arbustal estaba dominado por una especie de Glomus marrón ovoide de identidad desconocida, muy común en los suelos ácidos de Venezuela, además de Acaulospora scrobiculata y una Entrophospora que parece ser una especie aún no reconocida, entre otras.

Para la reproducción de los inóculos en la ECP se utilizaron cestas plásticas de aproximadamente 41 litros de capacidad, las cuales se llenaron con un sustrato previamente esterilizado que consistió en dos partes de suelo orgánico, 1 parte de suelo de la sabana de los alrededores de la ECP y arena cuarcítica (1/8 v/v).

Etapa de vivero

El ensayo constó de una etapa inicial que se efectuó en el vivero de la Estación Científica de Parupa (ECP) en La Gran Sabana y la cual se extendió por 4 meses.

Actividades Previas. Antes de proceder a establecer el ensayo, las estacas de C. pusilla se colocaron en agua destilada y las semillas en arena estéril. A los dos meses, cuando la mayoría de las estacas habían producido raíces y las plántulas provenientes de la semilla habían desplegado completamente los cotiledones, se sembraron en bolsas plásticas de 5kg de capacidad que contenían suelo previamente tratado según se describe más adelante.

El suelo utilizado en este ensayo fue el de las sabanas que rodean a la ECP y fue seleccionado debido a que las áreas degradadas a las cuales van dirigidas las plantas son fundamentalmente sabanas. Dicho suelo fue esterilizado con basamid a la dosis recomendada.

Se hizo una evaluación rápida del potencial micorrízico de los distintos inóculos basada en el número de esporas, capacidad para promover el crecimiento y la micorrización de las plantas hospederas y el porcentaje de colonización micorrízica que produjeron en dichas plantas. Esa evaluación mostró que los inóculos seleccionados tenían potenciales micorrízicos diferentes, por lo que se intentó ajustar la cantidad de inóculo aplicado de acuerdo a ello, con el fin de tratar de compensar estas diferencias.

Posteriormente al establecimiento del ensayo, el potencial micorrízico de los diferentes inóculos utilizados se evaluó más exactamente, determinando el Número más Probable de Propágulos (NMP) según la metodología de Porter (1979). Los resultados confirmaron que los inóculos tenían distintos potenciales micorrízicos y que en el ensayo se agregaron (por planta): 5527 (2586-11811) propágulos del inóculo de G. manihotis, 450 (211-963) del inóculo de sabana y 5802 (2715-12400) del inóculo de arbustal, resultando la concentración de propágulos presentes en los tratamientos M1 y M2 similares, y los presentes en M2 mucho menores.

Diseño del Ensayo. De cada tratamiento se prepararon 12 bolsas para un total de 192 bolsas en todo el ensayo. Tanto las plántulas provenientes de semillas como las estacas fueron sometidas a los siguientes tratamientos:

C: Suelo esterilizado.

P: Suelo esterilizado fertilizado con 150kg/ha de Superfosfato triple (SPT).

M1: Suelo esterilizado inoculado con Glomus manihotis en la dosis de 50g de inóculo/planta.

M2: Suelo esterilizado inoculado con un cultivo mixto de HMA proveniente de una sabana en la dosis de 50g/planta

M3: Suelo esterilizado inoculado con un cultivo mixto de HMA proveniente de un arbustal en la dosis de 70g/planta.

M1+P: Suelo esterilizado inoculado con G. manihotis en la dosis de 50g/planta y fertilizado con 150kg/ha de SPT.

M2+P: Suelo esterilizado inoculado con HMA de sabana en la dosis de 50g/planta y fertilizado con 150kg/ha de SPT.

M3+P: Suelo esterilizado inoculado con HMA de arbustal en la dosis de 70g/planta y fertilizado con 150kg/ha de SPT.

Todos los tratamientos recibieron cada 15 días durante la fase de vivero una solución nutritiva que contenía N, K y Mg (20, 20 y 10mg/planta). A los tratamientos control (C y P) se les agregó una mezcla de estos tres inóculos previamente esterilizados con radiaciones gamma (8kGy) en el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas.

Después de sembrar todas las plantas se reintrodujeron los microorganismos del suelo distintos a los HMA, para lo cual se mezcló el suelo de sabana sin esterilizar con agua destilada (1kg de suelo/litro) y posteriormente se lo diluyó al 5%. Se agregaron 40ml de esta solución a cada bolsa.

Etapa de campo

Después del establecimiento del ensayo en el vivero de la ECP se procedió a transplantarlo al campo. Antes del transplante se hizo una evaluación de la altura y la supervivencia de las plantas.

Localización del Ensayo. El ensayo se estableció en los alrededores de San Rafael de Kamoirán, muy cerca de la Troncal 10 que va hacia Santa Elena de Uairén, a 5º 37,71’ N y 61º 21,66’ W, y 1471msnm. Corresponde a una zona degradada, desprovista de vegetación desde hace aproximadamente diez años, a pesar de haber sido encalada y fertilizada con el fin de intentar su recuperación (Cuenca y Lovera, 1992).

Mediciones Realizadas. Las plantas, 10 de cada tratamiento, se transplantaron siguiendo un diseño al azar y quedaron en el campo separadas entre sí por una distancia de 1m por cada lado. A los 11 meses de haber establecido el ensayo en el campo, se cosecharon tres plantas de cada tratamiento, a las cuales se les determinó el peso seco del vástago después de secar el material durante 72 horas en una estufa a 60°C. De los sistemas radicales se tomó una muestra representativa, la cual se tiñó en el laboratorio con azul de tripán, siguiendo la metodología de Phillips y Hayman (1970). La presencia de micorrizas y de arbúsculos se evaluó siguiendo el método de Mc Gonigle et al., (1990).

Se evaluó la supervivencia y la altura de las plantas a los 6½, 11, 18 y 21 meses después del transplante. Adicionalmente, se hizo el seguimiento del ingreso de plántulas nativas alrededor de cada planta nodriza (reclutamiento), para ello las plántulas reclutadas se marcaron y enumeraron. A los 21 meses se tomaron muestras botánicas de las mismas para proceder a la identificación por parte de los especialistas y se evaluó la presencia o ausencia de MA, para lo cual las raicillas de las distintas especies se tiñeron con azul de tripán (Phillips y Hayman, 1970) y se examinaron bajo el microscopio estereoscópico con el fin de detectar la presencia de alguna de las estructuras diagnósticas de las MA.

Análisis de suelos

Para realizar los análisis físicos y químicos de los suelos utilizados en este trabajo, se tomaron muestras compuestas de los suelos del préstamo y del suelo de los distintos tratamientos, las cuales fueron secadas al aire y tamizadas por un cedazo de 2mm de apertura.

Los métodos utilizados fueron: La materia orgánica fue determinada por el método de Walkey y Black (Jackson, 1976), los cationes intercambiables (Ca, K, Mg y Na) fueron extraídos con una solución buffer de NH4OAc 1M (Thomas, 1982) y determinados por espectrofotometría de absorción atómica. La acidez intercambiable fue obtenida utilizando como solución extractora KCl 1M y determinada por titulación con NaOH (McLean, 1965). La textura fue determinada por el método de Bouyucos (Day, 1965). El P intercambiable fue extraído por el método de las membranas siguiendo a Tiessen y Moir (1993) y medido en el extracto por el método de Murphy y Riley (1962). El N total fue obtenido por digestión de la muestra en ácido sulfúrico concentrado y peróxido de hidrógeno y determinado posteriormente en un autoanalizador Technicon.

Estadística

Después de comprobar la homogeneidad de las varianzas mediante el test de Bartlett, los datos fueron analizados con un ANOVA de dos vías (micorrizas x fertilizante) y sometidos a la prueba de Rangos de Duncan para p<0,05. Cuando las varianzas resultaron heterogéneas, los datos fueron transformados por el logaritmo o el arcoseno antes de proceder al análisis estadístico (Zar, 1996).

Resultados

Los suelos utilizados en este trabajo (Tabla I) son ácidos y extremadamente pobres en nutrientes. El suelo del préstamo de Kamoirán muestra un nivel de Ca comparativamente más elevado así como un pH ligeramente menos ácido que el suelo de la sabana (C) utilizado para crear las "islas de fertilidad". Los valores de N para todos los suelos de sabana resultaron medios, mientras que los de los cationes intercambiables resultaron extraordinariamente bajos salvo para los tratamientos donde se agregó SPT (P y M+P). En éstos se notan los efectos favorables de la adición del fertilizante particularmente en relación al P intercambiable. La materia orgánica resultó muy variable y los datos de textura muestran que se trata de suelos bien drenados.

Los datos de supervivencia de las plántulas provenientes de semillas, después de permanecer 4 meses en el vivero de la ECP (Tabla II) indican una baja mortalidad en todos los casos. Esto se cumplió tanto para las plántulas provenientes de semillas como para las estacas. No pareció haber ninguna relación obvia entre la presencia o no de micorrizas y la mortalidad de las plantas en esta fase.

Los datos de altura (Tabla II) muestran que el control no micorrizado creció significativamente menos que todos los demás tratamientos. Las plantas micorrizadas crecieron de manera similar al tratamiento fertilizado con 150kg/ha de SPT (P). En los tratamientos en los que se combinó la fertilización con SPT con la inoculación con HMA, los resultados más favorables en cuanto a altura los presentaron los tratamientos M2+P y M3+P, los cuales no solo produjeron un incremento estadísticamente mayor que los tratamientos donde se aplicaron los inóculos solos (M2 y M3), sino también mayor que el tratamiento fertilizado con SPT (P). En contraste, la combinación de G. manihotis con el fertilizante (M1+P), no produjo un efecto distinguible ni de M1 sólo, ni de P.

Los datos de supervivencia de las plántulas de C. pusilla once meses después de haber sido transplantadas al campo (Tabla III), muestran una tendencia de M2 y M3 a tener una mayor mortalidad, incluso mayor que C. En contraste, en el tratamiento donde se aplicó el inóculo de G. manihotis solo o junto con el fertilizante, no se produjo la muerte de ninguna plántula, lo mismo que en el tratamiento M3+P. Tanto en el tratamiento control como en el M2+P la supervivencia fue menor que cuando se aplicó el fertilizante solo (P).

Los datos de altura (Tabla III) muestran diferencias entre el control y los demás tratamientos mucho más marcadas que las que se observaron al final de la etapa de vivero. Todos los tratamientos micorrizados se distinguieron significativamente del control. Sin embargo, los datos muestran también una importante respuesta al fertilizante, la cual es mayor en todos los casos que el efecto causado por las micorrizas cuando los inóculos se aplicaron solos. Cuando el fertilizante se aplicó junto con los distintos inóculos se obtuvo una respuesta que tampoco difirió de la causada por el fertilizante solo salvo para el tratamiento M1+P.

El peso seco del vástago (Tabla III) muestra tendencias similares a las de la altura pero en este caso los tratamientos M2 y M3 no se distinguieron del control no micorrizado aunque M1 sí. Por otra parte, el efecto de los tratamientos M1+P y M3+P resultó igual al del P pero no lograron superarlo estadísticamente y M2+P produjo un efecto menor al del tratamiento P.

Los datos de colonización micorrízica de las plántulas, incluidos también en la Tabla III, indican que las plantas del tratamiento fertilizado (P) estaban contaminadas con MA e incluso tenían arbúsculos. De hecho, el % de arbúsculos de los tratamientos M2, M2+P y M3+P no se distinguió estadísticamente de los producidos por la contaminación del tratamiento P. Por su parte, las plantas de los tratamientos inoculados presentaron porcentajes de micorrización bastante altos. En el control (C) también se evidenció una contaminación.

Los datos relativos a las estacas de C. pusilla después de once meses en el campo, pueden verse en la Tabla IV. En general la mortalidad fue muy baja para todos los tratamientos. Las estacas, como era previsible, eran sustancialmente más altas a esta altura del experimento que las plántulas provenientes de semilla. En cuanto a la altura, los tratamientos M1+P y M3+P resultaron estadísticamente diferentes del control (C) y del tratamiento fertilizado (P). Sin embargo, cuando se analiza el peso seco del vástago, sólo las estacas del tratamiento M3+P se distinguen estadísticamente del control fertilizado P.

Los datos de colonización micorrízica de las estacas (Tabla IV) muestran también en este caso una contaminación en el tratamiento P, aunque con muy pocos arbúsculos. En general los tratamientos inoculados alcanzaron valores de colonización micorrízica bastante altos. El tratamiento M1 se destaca por un porcentaje de arbúsculos significativamente mayor que el de M3.

En cuanto a los datos de reclutamiento de plantas nativas de La Gran Sabana alrededor de las plántulas de C. pusilla utilizadas como plantas nodrizas, los resultados obtenidos después de 21 meses de iniciado el experimento, pueden verse en la Figura 1a. Aunque el número de plantas reclutadas en los tratamientos control y M2 muestra un máximo 11 meses después del transplante de las plantas nodrizas al campo, estas diferencias no se mantuvieron en el tiempo y las diferencias entre los tratamientos no resultaron estadísticamente significativas.

En contraste, cuando se utilizaron las estacas como plantas nodrizas (Figura 1b), se obtuvo una tendencia sigmoide en la curva del tratamiento M1+P, destacándose significativamente del control y de los tratamientos M3 y M2, los cuales arrojaron los valores más bajos de número promedio de plantas reclutadas.

Cuando se analizan en detalle las plantas reclutadas en cada caso (Tabla V), se observa: La frecuencia de ingreso a los distintos tratamientos cuando se utilizaron las plántulas como nodrizas es muy baja. El que la "isla de fertilidad" estuviese micorrizada o nó, no pareció influir ni en la frecuencia de ingreso de las especies ni en la micorrización o no de las plantas colonizadoras. En efecto, de las tres especies de plantas que colonizaron el tratamiento control, dos presentaron colonización micorrízica y sólo en un caso (Scleria cyperina) la planta se encontró sin micorrizas. En contraste, en el tratamiento M2, una de las especies reclutadas, la gramínea Panicum cf micranthum, no estaba micorrizada, a pesar de la oferta de inóculo presente en su sitio de crecimiento.

En contraste, cuando se usaron las estacas de C. pusilla como plantas nodrizas (Tabla V), se obtuvo una mayor diversidad de especies colonizadoras, aunque hubo una considerable dominancia de la especie Sauvagesia cf erecta. Resulta notable el hecho de que en este caso el reclutamiento se dio principalmente en los tratamientos micorrizados.

Tampoco se encontró una relación entre la presencia de MA en las plantas nodrizas y la micorrización de las plantas reclutadas. Sólo cinco de las plantas colonizadoras resultaron estar libres de micorrizas y todas aparecieron en tratamientos micorrizados: Sauvagesia cf erecta en el tratamiento M1, Echinolaena inflexa en el tratamiento M1+P y Rhynchospora cf conata en el tratamiento M1. Por otra parte, las colonizadoras reclutadas en el tratamiento C (una sola) y en el tratamiento P (tres) estaban micorrizadas.

Discusión

Los resultados presentados indican claramente que C. pusilla es una especie muy dependiente de las micorrizas, como quedó evidenciado por el escaso crecimiento que se observó en las plantas del control, en concordancia con la experiencia previa que se posee para otras especies de Clusia (Cuenca et al., 2001; Cáceres y Cuenca, 1996).

Al final de la etapa de vivero, las micorrizas causaron un efecto en el crecimiento de C. pusilla equivalente a 150kg/ha de superfosfato triple, y dicho efecto se potenció al aplicar simultáneamente la inoculación con el fertilizante. Esto revela que los suelos de la sabana de los alrededores de la ECP son limitantes en P para el crecimiento de C. pusilla. De hecho, cuando se estudia la presencia de plantas colonizadoras en las áreas degradadas de La Gran Sabana, las cuales se sabe, son muy bajas en propágulos de MA, nunca se encuentra a esta especie creciendo espontáneamente (Rosales et al., 1997).

El escaso efecto producido por el inóculo de sabana (tratamiento M2), no puede ser atribuido a que dicho inóculo fuese deficitario en propágulos de MA. De hecho, los datos de colonización micorrízica no muestran en ningún caso que el % MA ó el % de arbúsculos producidos por este tratamiento difiera estadísticamente del causado por los otros inóculos de MA aplicados. Se puede suponer entonces, que en los tres casos los inóculos utilizados estaban tan concentrados en propágulos que eran saturantes, no siendo un factor limitante en el experimento. Por lo tanto, el escaso rendimiento presentado por M2 puede atribuirse más bien a su baja compatibilidad con la planta utilizada.

En efecto, varios autores han mostrado la existencia de una mayor "compatibilidad funcional" (Ravnskov y Jakobsen, 1995) entre determinadas especies de plantas y de hongos (Dhillion, 1992; Sanders y Fitter, 1992; van der Heijden et al., 1998), sin que ello implique la existencia de una especificidad taxonómica entre ambos simbiontes, puesto que en todos los casos las micorrizas llegan a formarse. Lo que la "compatibilidad funcional" implica es que la misma especie vegetal, al ser inoculada con hongos MA de poder infectivo similar (igual NMP), producen diferencias marcadas en la respuesta fisiológica de la planta ante la inoculación. Por ejemplo, Guissou et al. (1998) estudiaron la respuesta Parkia biglobosa, Tamarindus indica y Zizyphus mauritiana, a cinco especies de hongos MA que poseían similar NMP y encontraron que mientras Acaulospora spinosa, Glomus aggregatum y G. manihotis promovieron marcadamente el crecimiento de estas especies, G. intraradices y G. mosseae produjeron escaso crecimiento.

Los resultados de la cosecha realizada once meses después de establecido el ensayo en el campo, mostraron la ausencia de un efecto positivo por encima del control, cuando se aplicaron los tratamientos M2 y M3 sin una dosis adicional de P. Ello implica que en este caso, el efecto beneficioso de las micorrizas no pudo ser compensado por el costo en carbohidratos que implica la simbiosis, debido probablemente a la baja disponibilidad del P en el suelo. Resultados similares han sido encontrados en condiciones de invernadero y previamente ha sido reportado en condiciones de campo en un experimento realizado en un área degradada de La Gran Sabana, similar a la utilizada en este trabajo. Brachiaria decumbens presentó un escaso crecimiento (similar al control) cuando se inoculó con HMA y se sembró directamente en el suelo del área degradada sin una dosis adicional de fósforo (Cuenca et al., 1998a).

En general puede decirse que de los tratamientos aplicados, el que promovió más el crecimiento de C. pusilla fue M3+P, es decir aquél donde se utilizó un inóculo proveniente de las mismas condiciones ecológicas que la planta, o sea del arbustal, junto con una dosis extra de fertilizante. Este hecho puede apoyarse en los hallazgos de Weinbaum et al. (1996) cuyos datos mostraron que la supervivencia de un simbionte fúngico micorrízico es mayor con su hospedero y condiciones ecológicas originales.

Sin embargo, no resulta obvia la explicación del escaso funcionamiento del inóculo de arbustal en ausencia de una dosis adicional de P, siendo que como sabemos, los suelos de La Gran Sabana, son muy deficitarios en nutrientes (Dezzeo y Fölster, 1994). Estos resultados podrían llevar a pensar que en condiciones naturales C. pusilla está limitada por nutrientes aunque esté micorrizada y puede incluso suceder que se de una depresión del crecimiento (como la observada en este experimento) causada por el hongo, en cuyo caso las MA estarían comportándose como parásitas. Parece poco probable que esto suceda en condiciones naturales. De hecho, en el suelo del arbustal que es donde C. pusilla normalmente vive, se encuentra micorrizada por un inóculo muy similar al utilizado en el tratamiento M3, los niveles de materia orgánica son muy elevados (hasta 20%) (Cuenca et al., 1998b). Se podría especular que en condiciones naturales las plantas micorrizadas tienen acceso a esas fuentes de P orgánico las cuales les permiten compensar los costos de la simbiosis.

En efecto, aunque ha sido un tema sumamente polémico el de si las micorrizas arbusculares son capaces o no de utilizar fuentes orgánicas de fósforo (Bolan, 1991), recientemente Koide y Kabir (2000), han demostrado que en ausencia de bacterias asociadas, el micelio externo de las MA es capaz de solubilizar y utilizar compuestos orgánicos de P. Por lo tanto, la hipótesis propuesta parecería factible.

La experiencia muestra que es sumamente difícil mantener un experimento en condiciones de campo libre de contaminación. Aunque los propágulos de las MA no son muy eficientes dispersándose, en el presente caso se tenían lado a lado y separados por escaso medio metro, plantas a las que se le habían aplicado inóculos muy concentrados, y plantas sembradas en suelo totalmente estéril. Así, las probabilidades de una contaminación causada por la escorrentía o el salpicado de la lluvia era muy elevada, debido a la alta tasa de precipitación típica de la zona (Hernández, 1994).

Resulta interesante la respuesta que se obtuvo en los tratamientos con estacas, donde el tratamiento más favorable en cuanto al crecimiento de C. pusilla fue también M3+P es decir, el inoculado con HMA de arbustal, cuya superioridad aquí también puede ser atribuida a las condiciones analizadas arriba.

Finalmente, en relación al objetivo fundamental de este trabajo, los resultados del reclutamiento de plantas nativas de La Gran Sabana indican que, tal como habíamos supuesto inicialmente, las plantas de C. pusilla provenientes de estacas, al tener mayor porte y biomasa, crearon una mayor turbulencia del viento el cual favoreció el reclutamiento de semillas de otras plantas nativas de La Gran Sabana. El tamaño que tenían las plantas de C. pusilla provenientes de semilla a los 21 meses no fue suficiente como para crear ese efecto, aunque si el experimento se hubiese prolongado por más tiempo, suponemos que dichas plántulas provocarían a largo plazo, un incremento similar en el reclutamiento de plantas colonizadoras.

Se considera que el experimento ha debido ser más largo para poder evaluar apropiadamente los efectos de los distintos tratamientos sobre el reclutamiento de plantas nativas, aunque ello habría aumentado mucho más el riesgo de contaminación. Sin embargo, los resultados mostrados señalan que los tratamientos micorrizados fueron los que reclutaron la mayor parte de las plantas, particularmente el tratamiento M1+P el cual a pesar de ello, no arrojó un resultado que se distinguiera estadísticamente del tratamiento P. Por lo tanto, con los datos presentados no se puede afirmar concluyentemente que la presencia de micorrizas sea la responsable del mayor reclutamiento de especies nativas, aunque existen datos en la literatura que así lo demuestran (Stanley et al., 1993). Observaciones a más largo plazo son indispensables para llegar a una conclusión definitiva respecto a este punto.

Pareciera que la presencia de Glomus manihotis estuviese influyendo positivamente en el reclutamiento y sobre todo en el establecimiento y supervivencia de las colonizadoras. G. manihotis ha sido señalado en la literatura como un hongo muy eficiente (Sieverding 1991) pudiendo ser especialmente compatible con las especies reclutadas en este experimento.

Resulta sorprendente el hallazgo de que independientemente de que la planta nodriza se encontrara micorrizada o no, la gran mayoría (83%) de las plantas colonizadoras estaban micorrizadas. Esto apoya la hipótesis formulada hace ya varios años donde se señala que dada la baja disponibilidad de nutrientes y especialmente de P de los suelos de La Gran Sabana, las micorrizas deberían ser un rasgo obligado de la vegetación colonizadora de la zona (Cuenca y Lovera, 1992). En efecto, incluso familias botánicas que en otras latitudes son consideradas no micorrízicas como las ciperáceas, en La Gran Sabana, están generalmente asociadas con HMA (Lovera y Cuenca, 1996). Así, las plantas reclutadas que fueron registradas durante el experimento estaban en su mayoría micorrizadas o creciendo en suelos fertilizados, pues de lo contrario, lo más probable es que hubieran muerto antes de lograr ser censadas por este trabajo.

En suma, las micorrizas arbusculares aunadas a una dosis relativamente baja de P, propiciaron el reclutamiento de especies nativas de La Gran Sabana alrededor de plantas nodrizas de altura superior a los 27cm, lo cual a largo plazo podría ser utilizado como una estrategia viable para reiniciar la sucesión vegetal en áreas degradadas donde debido a la escasez de nutrientes y de propágulos de micorrizas, la recolonización espontánea por parte de la vegetación natural es prácticamente nula.

Figura 1. Número promedio de plantas nativas de La Gran Sabana, reclutadas a lo largo del tiempo cuando se usaron a) Plántulas ó b) Estacas de C. pusilla como plantas "nodrizas". C: control; M1: inoculado con G. manihotis; M2: inoculado con HMA de sabana; M3: inoculado con HMA de arbustal; P: fertilizado con 150kg/ha de SPT; M1+P: Inoculado con G. manihotis y fertilizado con SPT; M2+P: Inoculado con HMA de sabana y fertilizado con SPT y M3+P: Inoculado con HMA de arbustal y fertilizado con SPT; NS: diferencias no significativas. Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas para p<0,05.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el apoyo del FONACIT a través de la subvención S1-97000498, a Otto Huber por la identificación de todas las muestras botánicas, a la Autoridad Gran Sabana y a todo el personal de la Estación Científica de Parupa, a Gabriel Picón, a Ramón Capote, Luis Mujica y Francisco Pérez Yumira por su ayuda en los trabajos de campo, y a Ricardo Herrera-Peraza, del Instituto de Ecología y Sistemática de La Habana, por sus comentarios.

 

 

 

 

 

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