Taxocenotic and biocenotic analysis over time of edaphic mesofauna in organic Vaccinium sp. plantations southern central Chile

Abstract

Soil functioning is determined by the diversity of organisms inhabiting the soil and their role in the edaphic ecosystem, and the variety of forms and functions of the roots of the plants where they live. Invertebrates are an integral part of soil and are important in determining the suitability of the soil for the sustainable production of healthy crops or trees. In Chile there are no studies on edaphic mesofauna in plantations subjected for a longer period to certified organic management. The aim of the present study was to analyze the taxocenotic and biocenotic similarities over time of taxa of edaphic mesofauna in a cranberry plantation (Vaccinium sp.) subjected to organic management practices in farms in Southern Central Chile (37° 28’ S). In July 2006 two farms were chosen: 1) with one year under certified organic management as a transition organic plantation (OM1) and 2) under six years of certified organic management (OM6); both with similar climate and edaphic features. Each farm was divided in four quadrants, each one with 2500 m2 . In each quadrant, was extracted at random one sample with six replicas (188.5 cm3 each), 24 replicas on each plantation. Samples were processed in the laboratory using the BerlesseTullgren system for the extraction of mesofauna and the subsequent counting and identification of specimens. To analyze changes over time in the structure of the edaphic mesofauna community, in July 2007 sampling was repeated in OM1 and OM6 plantations under organic management (OM2 and OM7). The richness, abundance of taxa and density (nm-2 ) per plot were evaluated, as well as the diversity (H’) and evenness (J’) of the mesofauna taxa in each plantation (OM1, OM2, OM6 and OM7). The a diversity and dominance were calculated using the Shannon (H’) Index and the Evenness (Equity) Index (J’). In addition, b diversity was determined to establish the taxocenotic and biocenotic similarities using the Bray Curtis Index estimated with the Biodiversity Pro software. Significant differences between diversity (H’) values were determined with Student’s t test (p£0.05). There was a high taxocenotic similarity on time in the edaphic community structure of Vaccinium sp. organic plantations. Fourteen taxa form edaphic mesofauna taxocenosis, being Acaridida, Oribatida and Entomobryomorpha the most abundant. There were differences (p£0.05) between the diversity (H’) of mesofauna taxa in organic plantations with one year of transition to organic management (OM1) respect to OM2, OM6 and OM7. The communities of edaphic mesofauna in the organic plantations of Vaccinium sp. were stabilized two years after conversion from conventional to organic management.

El funcionamiento del suelo está determinado por la diversidad de organismos que lo habitan y su función en el ecosistema edáfico, y por la variedad de formas y funciones de las raíces de las plantas en las que viven. Los invertebrados son parte integral del suelo e importantes para la determinación de la idoneidad del suelo para la producción sostenible y saludable de cultivos. En Chile, no hay estudios sobre mesofauna edáfica presentes en plantaciones sometidas durante un largo período a manejo orgánico certificado. El objetivo del presente estudio fue analizar las similitudes taxocenóticas y biocenóticas, a través del tiempo, de los taxa mesofaunísticos edáficos en una plantación de arándanos (Vaccinium sp.), sometidos a prácticas de manejo orgánico en predios de la zona centro sur de Chile (37° 28’ S). En julio de 2006 se seleccionaron dos predios: 1) una con un año bajo manejo orgánico certificado, considerada como una plantación en transición orgánica (OM1) y 2) otra con seis años de manejo orgánico certificado (OM6), ambas bajo condiciones edafoclimáticas similares. Cada predio se dividió en cuatro cuadrantes, cada uno de 2500 m2 . En cada cuadrante se extrajo una muestra al azar con seis réplicas (188.5 cm3 cada una), 24 réplicas en cada plantación. Las muestras fueron procesadas en el laboratorio utilizando el sistema de Berlesse-Tullgren para la extracción de mesofauna y después se contaron e identificaron los especímenes. Para analizar los cambios en el tiempo en la estructura de la comunidad de mesofauna edáfica, en julio de 2007 se repitió el muestreo en las plantaciones OM1 y OM6 bajo manejo orgánico (OM2 y OM7). La riqueza, abundancia de taxa y densidad (nm-2 ) por parcela fueron evaluadas, así como la diversidad (H’) y homogeneidad (J’) de taxa de mesofauna en cada plantación (OM1, OM2, OM6 y OM7). La diversidad a y dominancia se calcularon usando el índice de Shannon (H’) y el Indice de Homogeneidad (Equitatividad) (J’). Además, la diversidad b se determinó para establecer las similitudes taxocenóticas y biocenóticas usando el índice de Bray Curtis con el software Biodiversity Pro. Las diferencias significativas entre los valores de la diversidad (H’) se determinaron con la prueba t de Student (p£0.05). Hubo una gran similitud taxocenótica en el tiempo en la estructura de la comunidad edáfica de las plantaciones orgánicas de Vaccinium sp. Catorce taxa conforman la taxocenosis edáfica de la mesofauna, siendo Acaridida, Oribatida y Entomobryomorpha los más abundantes. Hubo diferencias significativas (p£0.05) entre la diversidad (H’) de taxa de mesofauna en las plantaciones orgánicas con un año de transición hacia el manejo orgánico (OM1) respecto a OM2, OM6 y OM7. Las comunidades de mesofauna edáfica en las plantaciones orgá- nicas de Vaccinium sp. se estabilizaron dos años después de la conversión de manejo convencional a orgánico.