Interacción macrofauna-microbiota: efectos de la transformación de residuos de COSECHA SOBRE la actividad de ß-glucosidasa edáfica
Resumen
La interacción macroinvertebrados-microorganismos-biomasa vegetal es un eje fundamental en el ciclaje del carbono. En algunos agroecosistemas resultan abundantes residuos de cosecha que frecuentemente son incinerados, como sucede en la caña de azúcar en Colombia. Se estudió la transformación de residuos de cosecha a través de la interacción entre ensamblajes de poblaciones de larvas de escarabajos y poblaciones de microorganismos propiciadas por los mencionados macroinvertebrados, considerando la cantidad consumida y evaluando la actividad de E-glucosidasa resultante en el suelo. De ésta, se registraron diferencias significativas en los tratamientos aplicados, evidenciándose que son precisamente dos especies selectas de Oryctini (Coleoptera: Scarabaeoidea), históricamente catalogados como plagas, las que a través de su interacción sinérgica con la microbiota edáfica, propician altos niveles de actividad de ß-glucosidasa. Los resultados indican que el escarabajo rinoceronte, Podischnus agenor Oliver, además de ser el mayor consumidor de residuos de cosecha, aporta positivamente al cultivo de la caña de azúcar, toda vez que no se le restrinja el acceso a material que satisfaga sus requerimientos alimentarios. El escarabajo torito, Strategus aloeus Linné, en asocio con P. agenor presentó un comportamiento similar.
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EKSCHMITT, K., LIU, M., VETTER, S., FOX, O. and WOLTERS, V. Strategies used by soil biota to overcome soil organic matter stability. Geoderma, 128, 2005, p. 167-176.
ŠTURSOVÁ, M. and BALDRIAN, P. Effects of soil properties and management on the activity of soil organic matter transforming enzymes and the quantification of soil-bound and free activity. Plant and Soil, 338 (1-2), 2011, p. 99-110.
CROWTHER, T.W., JONES, T.H., BODDY, L. and BALDRIAN, P. Invertebrate grazing determines enzyme production by basidiomycete fungi. Soil Biology and Biochemistry, 43 (10), 2011, p. 2060-2068.
SWIFT, M.J., HEAL, O.W. and ANDERSON, J.M. Decomposition in terrestrial ecosystems. Los Angeles (USA): University of California Press, 1979, 370 p.
WOLTERS, V. Invertebrate control of soil organic matter stability. Biology and Fertility of Soils, 31, 2000, p. 1-10.
LAVELLE, P. and SPAIN, A. Soil Ecology. Dordrecht, The Nederlands: Kluwer Academic Publishers, 2001, 654 p.
ZIMMER, M. and TOPP, W. The role of coprophagy in nutrient release from feces of phytophagous insects. Soil Biology and Biochemistry, 34 (8), 2002, p. 1093-1099.
TERRA, W.R. and FERREIRA, C. Insect digestive enzymes: properties, compartmentalization and function. Comparative Biochemistry & Physiology, 109B, 1994, p. 1-62
GULLAN, P.J. and CRANSTON, P.S. The insects: An outline of entomology. Canberra (Australia): Blackwell Sci., 2000, 470 p.
MORÓN, M.A. Escarabajos, 200 millones de años de evolución. 2 ed. Zargoza (España): Instituto de Ecología, A.C. y Sociedad Entomológica Aragonesa, 2004, 204 p.
WEISS, M.R. Defecation Behavior and Ecology of Insects. Annu Rev Entomol, 51, 2006, p. 635-661.
EGERT, M., WAGNER, B., LEMKE, T., BRUNE, A. and FRIEDRICH, M.W. Microbial community structure in midgut and hindgut of the humus-feeding larva of Pachnoda ephippiata (Coleoptera: Scarabaeidae). Applied and Environmental Microbiology, 69, 2003, p. 6659-6668.
BAYON, C. Volatile fatty acids and methane production in relation to anaerobic carbohydrate fermentation in Oryctes nasicornis larvae (Coleoptera: Scarabaeidae). Journal of Insect Physiology, 26, 1980, p. 819-828.
LEMKE, T., STINGL, U., EGERT, M., FRIEDRICH, M.W. and BRUNE, A. Physicochemical conditions and microbial activities in the highly alkaline gut of the humus-feeding larva of Pachnoda ephippiata (Coleoptera: Scarabaeidae). Applied & Environmental Microbiology, 69, 2003, p. 6650-6658.
GOBAT, J.M., ARAGNO, M. and MATTHEY, W. The living soil. Fundamentals of Soil Science and Soil Biology. Plymouth, U.K: Science Publishers, Inc., 2004,
LAVELLE, P. Faunal activities and soil processes: adaptive strategies that determine ecosystem function. Adv. Ecol. Res., 27, 1997, p. 93-132.
LASTRA, L.A. y GÓMEZ, L.A. Efectos de la cosecha en verde sobre
los insectos asociados con la caña de azúcar. Cenicaña, Serie Técnica (35), 2006, p. 165.
PARDO-LOCARNO, L.C., STECHAUNER-ROHRINGER, R. y MORÓN, M. A. Descripción de larva y pupa, ciclo de vida y distribución del escarabajo rinoceronte Podischnus agenor Oliver (Coleoptera: Melolonthidae) en Colombia, con una clave para larvas de tercer estadio de Dynastinae neotropicales. Kempffiana, 5 (2), 2009, p. 20-42.
PARDO-LOCARNO, L.C. Macroinvertebrados edafícolas en agroecosistemas del municipio de El Cerrito (Valle), con énfasis en la comunidad de escarabajos Melolonthidae (Coleoptera: Scarabaeoidea). Cali, Colombia: Universidad del Valle, 2009, 174 p.
PARDO-LOCARNO, L. C., MONTOYA-LERMA, J., BELLOTTI, A.C. and VAN SCHOONHOVEN, A. Structure and composition of the white grub complex (Coleoptera: Scarabaeidae) in agroecological systems of Northern Cauca, Colombia. Florida Entomologist, 88 (4), 2005, p. 355-363.
"DELOYA, C. Cyclocephala lunulata Burm. (Coleoptera: Melolonthidae, Dynastinae) asociada al cultivo de maíz (Zea mays) en Pueblo Nuevo, Morelos, México. In: Morón M. A.; Aragón A., editors. Avances en el estudio de la diversidad, importancia y manejo de los Coleópteros edafícolas americanos. México: Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y Sociedad Mexicana de Entomología, A.C., Puebla, 1998, p. 121-130."
DICK, R.P. and KANDELER, E. Enzymes in soils. In: Daniel H., editor. Encyclopedia of Soils in the Environment. Oxford (England): Elsevier, 2005, p. 448-456.
ZIMMER, M. and TOPP, W. Microorganisms and cellulose digestion in the gut of the woodlouse Porcellio scaber. Journal of Chemical Ecology, 24, 1998, p. 1397-1408.
LI, X. Transformation and Mineralization of Organic Matter by the Humivorous Larva of Pachnoda ephippiata (Coleoptera: Scarabaeidae). Konstanz (Germany): Universität Konstanz, 2004, 139 p.
BUSTO, M.D., ORTEGA, N. and PÉREZ-MATEOS, M. Studies on microbial ß-D-glucosidase immobilized in alginate gel beads. Process Biochemistry, 30 (5), 1995, p. 421-426.
LIU, H.Q., FENG, Y., ZHAO, D.Q. and JIANG, J.X. Evaluation of cellulases produced from four fungi cultured on furfural residues and microcrystalline cellulose. Biodegradation, 23 (3), 2012, p. 465-472.
ENARI, T.M. and MARKKANEN, P. Production of cellulolytic enzymes by fungi. Advances in Biochemical Engineering, 5 1977, p. 1-24.
TACHAAPAIKOON, C., KOSUGI, A., PASON, P., WAEONUKUL, R., RATANAKHANOKCHAI, K., KYU, K., ARAI, T., MURATA, Y. and MORI, Y. Isolation and characterization of a new cellulosome-producing Clostridium thermocellum strain. Biodegradation, 23 (1), 2012, p. 57-68.
KAUSAR, H., SARIAH, M., MOHD, H., ZAHANGIR, M. and RAZI, M. Isolation and screening of potential actinobacteria for rapid composting of rice straw. Biodegradation, 22 (2), 2011, p. 367-375.
BENDING, G.D., TURNER, M.K., RAYNS, F., MARX, M.C. and WOOD, M. Microbial and biochemical soil quality indicators and their potential for differentiating areas under contrasting agricultural management regimes. Soil Biology and Biochemistry, 36 (11), 2004, p. 1785-1792.
STECHAUNER-ROHRINGER, R. y PARDO-LOCARNO, L.C. Redescripción de inmaduros, ciclo de vida, Distribución e importancia agrícola de Cyclocephala lunulata Burm. (Coleoptera: Dynastinae) en Colombia. Boletín Científico Centro de Museos Museo de Historia Natural, 14 (1), 2010, p. 203-220.
ESPINOSA-ISLAS, A., MORÓN, R.M. Á., SÁNCHEZ, A.H., BAUTISTA, H.N. y ROMERO N.J. Complejo gallina ciega (Coleoptera: Melolonthidae) asociado con céspedes en Montecillo, Texcoco, Estado de México. Folia Entomol Mex., 44 (2), 2005, p. 95-107.
PARDO LOCARNO, L.C. Aspectos Sistemáticos y Bioecológicos del Complejo Chisa (Coleoptera: Melolonthidae) de Caldono, Norte del Cauca, Colombia. Cali (Colombia): Universidad del Valle, 2002, 139 p.
DEFOREST, J.L. The influence of time, storage temperature, and substrate age on potential soil enzyme activity in acidic forest soils using MUB-linked substrates and l-DOPA. Soil Biology and Biochemistry, 41 (6), 2009, p. 1180-1186.
MARX, M.C., WOOD, M. and JARVIS, S.C. A microplate fluorimetric assay for the study of enzyme diversity in soils. Soil Biology and Biochemistry, 33 (12-13), 2001, p. 1633-1640.
SIGMA- ALDRICH. Product Directory Home. Available: http://www.sigmaaldrich.com/life-science/biochemicals/biochemical-products.html?TablePage=14572942 [cited 15 april de 2010].
RATCLIFFE, B.C. The Dynastinae Scarab beetles of Costa Rica and Panama. Lincoln, Nebraska (USA): University of Nebraska State Museum, 2003, 506 p.
NAVAS, M.J., BENITO, M. y MASAGUER, A. Evaluación de parámetros bioquímicos en un calcaric skeletic cambisol bajo diferentes usos de suelo. Agronomía Trop., 59 (2), 2009, p. 219-225.
ROSS, H.H. Introducción a la entomología general y aplicada. Barcelona (España): Omega, S. A., 1956, 536 p.
GEISSELER, D. and HORWATH, W.R. Relationship between carbon and nitrogen availability and extracellular enzyme activities in soil. Pedobiologia, 53 (1), 2009, p. 87-98.
RÖSSLER, M.E. Ernährungs physiologische Untersuchungen an Scarabaeidenlarven. Insect Physiol., 6, 1961, p. 62–80.
KNIGHT, T.R. and DICK, R.P. Differentiating microbial and stabilized ß-glucosidase activity relative to soil quality. Soil Biology & Biochemistry, 36, 2004, p. 2089-2096.
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