Variación en la actividad microbiana por cambio de uso en suelos en sabanas, Llanos Orientales, Venezuela

Soil microbial activity variation after land use changes in savannah, Llanos Orientales, Venezuela. In West plains of Venezuela, the traditional land use of the Trachypogon savannah, has been the extensive grazing. The pressure over these savannahs to obtain a major animal productivity has stimulated the introduction of exotic forage plants, such as Brachiaria brizantha and Andropogon gayanus. In spite that great savannah extensions have been subject to this land use change, information about the effect that pastures and grazing activity have on microbial activity in these soils is scarce. So the objective of this study was to determine the impact that the extensive grazing and cover substitution have on microbial activity. The soil sampling was carried out during the dry and rainy seasons. The employed parameters to determine changes in soil microbial activity were the substrate induced respiration (SIR), basal respiration (BR), the dehydrogenase activity (DHS), the fluorescein diacetate hydrolysis (FDA) and the arginene ammonification (AA). The similarity of the structural soil characteristics studied allows us to infer, that the differences in the microbiological parameters are determined by climatic conditions and soil management. The results show that there is a low microbial activity in these soils. The rainy season caused an increase in all the microbiological parameters determined. B. brizantha made a greater contribution to soil carbon and promoted a greater heterotrophic activity. The extensive grazing and the low stocking rate in the West plain savannas did not affect the microbial activity in these soils. Rev. Biol. Trop. 59 (1): 1-15. Epub 2011 March 01.

En los llanos orientales de Venezuela la forma tradicional de uso de las sabanas de Trachypogon ha sido el pastoreo extensivo. La presión sobre éstas para obtener una mayor productividad animal ha estimulado la introducción de plantas exóticas para forrajes, tales como: Brachiaria brizantha y Andropogon gayanus. A pesar de que grandes extensiones de sabanas están siendo sometidas a este cambio de uso de la tierra, es escasa la información acerca del efecto que estas pasturas y la actividad de pastoreo tienen sobre la actividad microbiana en el suelo; por lo que el objetivo del presente estudio fue determinar el impacto que el pastoreo extensivo y la substitución de la cobertura nativa tienen sobre la actividad microbiana en estos suelos. El muestreo fue llevado a cabo durante las temporadas de sequía y lluvias. Los parámetros empleados para determinar cambios en la actividad microbiana fueron la respiración inducida por sustrato (RIS), la respiración basal (RB), la actividad de la deshidrogenasa (DHS), la hidrólisis del diacetato de fluorisceína (DAF) y la amonificación de la arginina (AA). La similitud de las características estructurales de los suelos estudiados nos permite inferir, que las diferencias en los parámetros microbiológicos, están determinadas por las condiciones climáticas y el manejo del suelo. Los resultados muestran que en estos suelos existe una baja actividad microbiana. La temporada lluviosa provocó un incremento en todos los parámetros microbiológicos determinados. B. brizantha hizo un mayor aporte de carbono al suelo y promovió una mayor actividad heterotrófica. El pastoreo extensivo y la baja carga animal en las sabanas de los llanos orientales de Venezuela no afectaron la actividad microbiana del suelo.

Biomasa fúngica y bacteriana como indicadoras del secuestro de C en suelos de sabanas sustituidos por pinares en Uverito, Venezuela

Fungal and bacterial biomass as indicators of soil C sequestration in savannas soils substituted by pine plantations. A transformation of any natural ecosystem to an agricultural or forest system leads to an important soil modification, not only in the total carbon pool, but also in the carbon associated to the microbial biomass. This way, carbon quantification on soil quality is important for the determination of impacts of agricultural practices and land use changes. The aim of this study was to the determine, through the selective inhibition technique, the fungal and bacterial biomass, and fungal-to-bacterial ratio (F:B) in pine plantations (Pinus caribaea var. hondurensis), to establish if these parameters are sensible indicators of changes in the carbon content in Uverito soils (Venezuela). Furthermore, the inhibitor additivity ratio (IAR) and total combined inhibition (TCI) were carried out to determine if the antibiotics caused non-target inhibition. The quantification of fungal and bacterial biomass was carried out by using of cyloheximide as fungal inhibitor, and streptomycin and chloranphenicol as specific bacterial inhibitors. This research evidences that this land use change exerted a significant effect on soil microbial biomass, and shows that in pine plantations there is a dominance of the fungal component, in contrast to the native savanna, in which the bacterial biomass dominates. The substitution of native savanna by pine plantation in Uverito promotes a major soil carbon sequestration. The values of the inhibitor additivity ratio (IAR) as for native savanna as pine system, were both>1.0. The total combined inhibition (TCI) was smaller in the pine systems, from which it is possible to infer that a high proportion of microbial biomass was affected by the combination of the inhibitors. Rev. Biol. Trop. 58 (3): 977-989. Epub 2010 September 01.

Cualquier transformación de un ecosistema natural a un sistema agrícola o forestal conduce a una modificación importante no sólo del pool del carbono total, sino también del carbono asociado con la biomasa microbiana. Su cuantificación es importante en la determinación del impacto de las prácticas agrícolas y el cambio de uso de la tierra sobre la calidad del suelo. El objetivo de este estudio fue determinar, a través del método de inhibición selectiva, la biomasa fúngica y bacteriana y la relación (H:B) en suelos de sabana nativa sustituidos por pinares (Pinus caribaea var. hondurensis), para establecer si éstos parámetros son indicadores sensibles de cambios en el contenido de carbono en suelos de Uverito, Venezuela. La relación de aditividad del inhibidor (RAI) y la inhibición total por efecto combinado del inhibidor (ITC) se llevaron a cabo para determinar, si los inhibidores microbianos tuvieron actividad sobre otros organismos para los cuales éstos no estaban destinados. La cuantificación de la biomasa fúngica y bacteriana se llevó a cabo mediante el uso de la cycloheximida como inhibidor fúngico, y la estreptomicina y el cloranfenicol como inhibidores bacterianos. Esta investigación evidencia que este cambio de uso de la tierra ejerció un efecto significativo sobre la biomasa microbiana del suelo, y muestra que en el sistema de pinares existe una dominancia del componente fúngico, en contraste con la sabana nativa, en la cual domina la biomasa bacteriana. La sustitución de la sabana nativa por plantaciones de pino en Uverito, promueve un mayor secuestro del carbono en el suelo. Los valores de la relación de aditividad del inhibidor (RAI) tanto para la sabana nativa como para el sistema de pinares, resultaron ambos >1.0. La inhibición total combinada (ITC) resultó menor en el sistema de pinares; a partir de lo cual, es posible inferir que una elevada proporción de la biomasa microbiana fue afectada por la combinación de los inhibidores.

Sustitución de la sabana nativa con plantaciones de Pinus caribaea (Pinaceae) en Venezuela: efecto sobre parámetros indicadores de cambios en el carbono del suelo

Substitution of native savanna by Pinus caribaea (Pinaceae) plantations in Venezuela: effect on parameters that indicated changes in soil carbon content. A great extension (615 000 ha) of native savannas of the eastern plains of Venezuela have been replaced by plantations of Pinus caribaea var. hondurensis; however, only scarce information exists about the impact of this land use on carbon dynamics in soils. We studied the effect of temporal variability and the substitution on the total organic carbon (TOC), water-soluble carbon (WSC), microbial biomass C (Cmic), basal respiration (BR), microbial metabolic quotient (qCO2) and Cmic/Corg ratio. Selected chemical properties and biological parameters of soils were measured under 3 and 29 year old forest plantations of P. caribaea and an adjacent native savanna which was considered the control. At each site, nine soil composite samples were collected (0-10 cm depth). The studied parameters did not show a defined pattern in relation to temporal variability. Higher carbon preservation occurs in soil microbial biomass under pine plantations. The basal respiration rate and qCO2 suggests that there is a more efficient microbial carbon utilization in the plantations. The Cmic/Corg ratio shows that the microbial biomass has an important stock of soil carbon in pine plantations. The conversion of savannas to pine plantations can increase soil carbon in the eastern plains of Venezuela, but this must be balanced with the ecological importance of natural savannas ecosystems. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 2041-2053. Epub 2008 December 12.

Una gran extensión (615000 has) de las sabanas nativas de los Llanos Orientales de Venezuela está siendo reemplazada por plantaciones de Pinus caribaea var. hondurensis; sin embargo, hasta ahora existe escasa información sobre el impacto de este manejo del suelo sobre los parámetros indicadores de la dinámica del carbono en el suelo. El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto de la variabilidad temporal y la sustitución sobre el contenido de carbono orgánico total (COT), carbono hidrosoluble (CHS), carbono microbiano (Cmic), respiración basal (RB), cociente metabólico microbiano (qCO2) y la relación Cmic/Corg. Las propiedades químicas y parámetros biológicos seleccionados fueron determinados en plantaciones de P. caribaea de 3 y 29 años de edad y en una sabana nativa adyacente a estas plantaciones, la cual fue considerada como control. En cada sitio de muestreo recolectamos nueve muestras compuestas (0-10 cm de profundidad). Los parámetros estudiados no mostraron un patrón definido in relación a la variabilidad temporal. Hay mayor preservación del carbono dentro de la biomasa microbiana presente en suelos de Uverito en plantaciones de pinos. La tasa de respiración basal y el cociente metabólico indican que en estos suelos existe una comunidad microbiana poco activa, la cual es más eficiente en la utilización del carbono en las plantaciones de pino. La relación Cmic/Corg indica que en las plantaciones la biomasa microbiana constituye una importante reserva del carbono en el suelo. La sabana nativa a plantaciones de pino caribeño en estos suelos puede ser considerada un manejo efectivo para incrementar la calidad del suelo en los llanos orientales de Venezuela, siempre y cuando se tome en cuenta la importancia ecológica de las sabanas.

Actividad antifúngica de extractos orgánicos del árbol Fagara monophylla (Rutaceae) en Venezuela

Anti-fungi activity of organic extracts from the tree Fagara monophylla (Rutaceae) in Venezuela. The tree Fagara monophylla ranges throughout Tropical America. The genus Fagara has a diversity of alkaloid compounds with antibiotic properties; nevertheless, there are few reports antifungal activity of its organic compounds. Organic extracts from Venezuelan F. monophylla were tested for antimicrobial activity against Aspergillus terreus, A. flavus, Penicillium digitatum, P. funiculosum, P. citrinum, Paecilomyces and Candida albicans. Minimal Inhibitory Concentration (MIC) was determined. The susceptibility trials of organic fractions (Hex., CH2Cl2 and MeOH) showed that the highest inhibition was presented by MeOH against A. flavus (55 mm), P. digitatum (60 mm), P. funiculosum (56 mm) and C. albicans (26 mm). The activities of MeOH/EtOAc fractions 1 and 2 suggest a combined effect against A. flavus, P. digitatum and P. funiculosum. The MIC of 1 MeOH/ EtOAc subfraction activity was lower against C. albicans (32 µg/ml) and moderate (128 µg/ml) against P. digitatum. This organic extract has a great antifungal potential. The phytochemical proves and TLC testing on the organic extract, and the MeOH/EtOAc subfraction, respectively, indicated the presence of alkaloid compounds. Rev. Biol. Trop. 55 (3-4): 767-775. Epub 2007 December, 28.

Fagara monophylla está distribuida en América Tropical. El género Fagara tiene diversidad de compuestos alcaloides con propiedades antibacterianas; sin embargo existe escasa información acerca de su actividad antifúngica. Evaluamos extractos de F. monophylla in vitro con los hongos Aspergillus terreus, A. flavus, Penicillium digitatum, P. citrinum, P. funiculosum, Paecilomyces y Candida albicans determinando la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI). Hicimos pruebas de susceptibilidad con las fracciones Hex., CH2Cl2 y la MeOH. La mayor inhibición la presentó la fracción MeOH frente a A. flavus (55 mm), P. digitatum (60 mm), P. funiculosum (56 mm) y C. albicans (26 mm). Las actividades mostradas por las fracciones 1 y 2 de MeOH/EtOAc sugieren la acción de un efecto combinado frente a A flavus, P, digitatum y P. funiculosum. La CMI de la subfracción 1 MeOH/EtOAc frente a Candida albicans fue baja (32 µg/ml), y para P. digitatum la CMI fue moderada (128 µg/ml). Este extracto orgánico posee gran potencial de actividad antifúngica. Las pruebas fitoquímicas y los ensayos realizados por TLC al extracto orgánico y a la subfracción 1 MeOH/EtOAc, respectivamente, mostraron la presencia de alcaloides.