BIOLOGÍA DEL SUELO

Efecto de la aplicación de glifosato sobre los microorganismos del suelo en distintas prácticas de manejo

Effect of glyphosate application on soil microorganisms in different soil management practices

María Alejandra Sterren^1*; Silvia Mercedes Benintende¹; Walter Uhrich; Pedro Barbagelata

1 Cátedra de Microbiología Agrícola. Facultad de Ciencias Agropecuarias UNER.
* Autor de contacto: msterren@fca.uner.edu.ar.

Recibido: 18/2/2019
Recibido con revisiones: 29/4/2019
Aceptado: 29/4/20197

RESUMEN
El objetivo fue evaluar el efecto inmediato de la aplicación de glifosato (Gli.) sobre variables microbiológicas, en un suelo Vertisol y otro Molisol de Entre Ríos con diferentes prácticas de manejos. Para cada tipo de suelo, se trabajó con dos secuencias de cultivos: soja continua (pobre práctica de manejo) y Trigo/Soja-Maíz (buena práctica de manejo). Los tratamientos estuvieron definidos por el tipo de suelo, práctica de manejo y aplicación de Gli. Las variables evaluadas a los 2 días de aplicación fueron: residualidad de Gli. y ácido aminometilfosfónico (AMPA), C de biomasa microbiana (CBM), actividad respiratoria (AR), cociente metabólico (qCO₂) e hidrólisis del diacetato de fluoresceína (FDA). Se realizó un análisis factorial para estudiar los efectos producidos por la aplicación de Gli. según tipo de suelo y práctica de manejo y sus interacciones, y una prueba T de Student para comparar la aplicación de Gli. A los 2 días, la residualidad de Gli. en las buenas prácticas fue menor respecto de las pobres prácticas y se asoció a mayores contenidos de AMPA. La AR durante las 48 h posteriores a la aplicación disminuyó cuando se aplicó Gli. excepto para el Vertisol con buenas prácticas. El CBM disminuyó significativamente en todos los suelos y manejos con aplicación de Gli., excepto en el Vertisol con pobres prácticas. Los mayores valores de qCO₂ fueron para el Molisol con pobres prácticas y Vertisol con buenas prácticas y se asociaron a menores contenidos de CBM lo que muestra que las poblaciones microbianas son diferentes al igual que su respuesta fisiológica a la aplicación de Gli. No se registraron efectos de Gli. sobre la FDA en los distintos suelos y manejos. Los resultados mostraron que en los suelos con buenas prácticas de manejo la desaparición de Gli. es más rápida que en los suelos con pobres prácticas de manejo.

Palabras claves: Variables biológicas- residualidad de glifosato-prácticas de manejo de suelos

ABSTRACT
The objective was to evaluate the immediate effect of glyphosate (Gli) application on microbiological variables, in a Vertisol and a Molisol of Entre Ríos, under different land management. For each soil type, we worked with samples from areas with two crop sequences: continuous soybean (assumed as an area under poor management practices) and wheat / soybean-corn (assumed as an area under good management practices). Soil type, management practice and Gli application defined the treatments. Two days after Gli application we evaluated: residual Gli and aminomethylphosphonic acid (AMPA), C microbial biomass (CBM), respiratory activity (AR), metabolic quotient (qCO₂) and hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA). A factorial analysis was performed to study Gli application effects according to soil type and management practices and their interactions. Student's T test was used to compare Gli application treatments. Residual Gli after 2 days of application in good management practices, was lower comparing with poor management practices. Residual Gli was associated with the increase of AMPA contents. The AR, measured along 48 hours after herbicide application was inhibited when Gli was applied, except but for the Vertisol under good practices. CBM decreased significantly in treatments with Gli application, except in Vertisol with poor practices. The highest values of qCO₂ were for Molisol with poor practices and Vertisol with good practices and were associated with lower CBM contents, which shows that microbial populations are different as well as their physiological response to the application of Gli. No significant effects of Gli application were found on FDA in the different soils and managements. The results showed that in soils with good management practices the disappearance of Gli is faster than in soils with poor management practices.

Key words: Biological variables- residuality of glyphosate- soil management practices

INTRODUCCIÓN

La aplicación de glifosato (Gli.) ha aumentado en los últimos años debido a la intensificación de las secuencias de cultivos y a la utilización de cultivos resistentes a este herbicida. Para evaluar el impacto de los pesticidas en el ambiente y en particular su riesgo en los suelos, se han empleado mediciones físicas y químicas; pero hoy en día, el monitoreo biológico representa un aspecto cada vez más importante (Ramirez-Fuente & Trujillo-Tapia, 2012). El enfoque biológico "in vivo" (monitoreo en las plantas superiores o en las lombrices de tierra) y modelos "in vitro" (células animales y bacterias) se han utilizado como indicadores de calidad del suelo (Colombo et al., 2013).

Los agroquímicos pueden afectar la dinámica de las poblaciones microbianas del suelo y por consiguiente las funciones que los mismos tienen en la degradación de restos vegetales, ciclaje de nutrientes, degradación de compuestos químicos, etc. Sin embargo, dichas comunidades microbianas responden de manera diferente a la presencia de múltiples fitosanitarios, y esto puede alterar la abundancia y el metabolismo de los microorganismos (Barros et al., 2010). La aplicación de herbicidas puede inhibir (debido a sus toxicidades) o estimular los microorganismos del suelo cuando éstos los pueden utilizar como fuente de nutrientes (Mahía et al., 2008).

La degradación del Gli. en el suelo depende principalmente de la actividad microbiana y enzimas intra y extracelulares. Las dos vías principales identificadas son: vía C-P liasa por enzimas que están relativamente extendidas entre las bacterias, liberando sarcosina y fosfatos; y la ruptura del enlace C-N por la enzima oxidasa, liberando ácido aminometilfosfónico (AMPA). Todos los productos de la degradación pueden ser utilizados por bacterias como fuente de C y energía (La Cecilia & Maggi, 2018) aunque la degradación de dichos compuestos puede realizarse a tasas más lentas.

Araújo et al. (2003) y Panettieri et al. (2013) encontraron que con dosis recomendadas de Gli. se estimuló la actividad enzimática medida como hidrólisis del diacetato de fluoresceína (FDA) y la beta-glucosidasa; y Dennis et al. (2018) no encontraron efecto sobre la diversidad y función de bacterias, arqueas y nematodos con aplicaciones únicas de glifosato, glufosinato, paraquat y paraquat- diquat en dosis recomendadas. Bittencourt Barreto et al. (2008) y Dilly (2005) afirman que el cociente metabólico (qCO₂) puede ser utilizado para evaluar efectos ambientales y antropogénicos sobre la actividad microbiana y que los incrementos se encuentran asociados a condiciones desfavorables siendo un indicador de estrés.

Los fenómenos de adsorción-desorción también son claves en estos procesos, controlando la biodisponibilidad de los mismos para ser utilizados por los microorganismos. La velocidad de degradación será menor si la adsorción es muy intensa, ya que el compuesto estará menos disponible, y por consiguiente su vida media aumentará. El tiempo de permanencia de este herbicida en el suelo es función de su degradación microbiana pero también de su retención en el mismo, lo cual está directamente asociado a la composición mineralógica del suelo (óxidos y arcillas), los contenidos de materia orgánica, capacidad de intercambio catiónico, espacio poroso y distribución del tamaño de poros y el pH del suelo (Aparicio et al., 2013; Okada et al., 2016; La Cecilia & Maggi, 2018). El primer proceso que se produce cuando el herbicida llega al suelo es la adsorción, determinada por la composición mineralógica del mismo, seguida de una distribución del compuesto químico entre la fase adsorbida y la solución del suelo. Si disminuye la concentración en la solución del suelo, el Gli. podría desorberse para restituir dicho equilibrio (Maitre et al., 2008).

Los suelos más representativos de la provincia de Entre Ríos son de los órdenes Molisol y Vertisol. En los suelos vertisoles de la provincia hay un alto contenido de arcillas montmorillonitas que podría incrementar la adsorción de Gli. o AMPA y reducir la biodisponibilidad a degradación en el corto plazo. Quinchiguano Haro (2012) menciona que este tipo de arcillas tienen una alta capacidad de intercambio catiónico (CIC), poco dependiente del pH, y poseen una gran capacidad de adsorción de Gli., más aún en presencia de iones de hierro y aluminio. También la materia orgánica, estudiada en forma aislada de las arcillas, podría adsorber igual cantidad de Gli. que las arcillas, dependiendo de su estructura química y tamaño molecular.

Sin embargo, al estudiar su efecto en conjunto con las arcillas, se ha establecido que la materia orgánica tiene menor influencia que las arcillas en la inactivación del Gli. (Hensley et al., 1978).

Los efectos del Gli. sobre la actividad microbiana pueden diferir entre los suelos (Dennis et al., 2018). Es así que la degradación de los agroquímicos depende tanto de las propiedades intrínsecas del mismo (por ejemplo, adsorción, solubilidad y persistencia) como de otros factores tales como las propiedades físico-químicas y biológicas del suelo (por ejemplo, contenido orgánico, humedad, biomasa, conectividad de poros y pH) (Holland, 2004). Las prácticas de manejo de los suelos impactan sobre las características físico químicas, y son factores importantes a evaluar cuando se aplican agroquímicos, ya que pueden afectar la sorción del compuesto y así el transporte y el destino del mismo. También se podría pensar que mayores contenidos de materia orgánica, mejores condiciones de estructuración, humedad, porosidad, etc.; provocarían aumento de las poblaciones microbianas cuyas actividades degradativas darían como resultado una menor residualidad de Gli. en el suelo.

En Entre Ríos se han realizado estudios sobre el impacto de Gli. en la biota del suelo después de varios días de aplicación del herbicida; sin embargo, no se conocen estudios que muestren el efecto inmediato de su aplicación y durante las primeras horas en diferentes suelos con diferentes prácticas de manejo. El efecto germicida inmediato del herbicida sobre la biomasa microbiana podría derivar en cambios en la proporción de grupos funcionales a consecuencia del mismo.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto inmediato durante las primeras horas de la aplicación de Gli. sobre algunas variables microbiológicas, en suelos Vertisoles y Molisoles de la provincia de Entre Ríos con diferentes prácticas de manejos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Caracterización y muestreo de suelos

Los sitios de muestreo seleccionados fueron sobre suelos: Molisol (31°51'4.99"S - 60°32'25.29"O) y Vertisol (31°49'59.53"S - 60°32'40.08"O). El suelo Molisol fue un Argiudol ácuico de la Serie Tezanos Pinto, franco-arcillo-limoso, con un contenido de 27,6% de arcilla en el horizonte superficial. El suelo Vertisol fue un Cromuderte árgico de la Serie Febré, con un epipedón arcillo-limoso, con 40,2% arcilla y un horizonte B₂ argílico, arcilloso en la parte baja del gilgai, con caras de fricción ("slickensides") que, cuando seca se agrieta fuertemente en el B2t (Plan Mapa de Suelos, Convenio INTA - Gobierno de Entre Ríos, 1998).

Las muestras de suelo sobre las cuales se condujo el ensayo de laboratorio fueron tomadas de parcelas de la EEA INTA Paraná en las cuales se aplicaron dos secuencias de cultivos: Soja continua (asociada a una Pobre Práctica de Manejo: P) y secuencia Trigo/Soja-Maíz (asociada a un Buena Práctica de Manejo: B) que se realizan desde el año 2008 y que están expuestos a la aplicación de glifosato desde el inicio de los ensayos. El muestreo de suelos consistió en tomar muestras entre las líneas de cultivos, a una profundidad de 2,5 cm. Cada muestra estuvo compuesta por 20 submuestras. La manipulación y el almacenamiento de las muestras siguió la guía general para tratamiento de muestras de suelo para evaluaciones biológicas de calidad de suelos (ISO 1993). A partir de dichas muestras se condujo el ensayo en condiciones de laboratorio.

Para la caracterización de los suelos también se determinó el C orgánico (Corg.) y el N total, según el método de combustión descrito por Wang y Anderson (1998) con un LECO CHN-2000 analizador (LECO Corp., St. Joseph, MI USA), y el porcentaje de humedad asociado a cada manejo (Tabla 1).

Tabla 1. Caracterización inicial del suelo y sitios evaluados a 2,5 cm. de profundidad.
Table 1. Initial characterization of the soil and sites evaluated at 2.5 cm of depth.

MB: suelo Molisol con buena práctica de manejo, MP: suelo Molisol con pobre práctica de manejo; VB: suelo Vertisol con buena práctica de manejo; VP: suelo Vertisol con pobre práctica de manejo

Tratamientos

Los tratamientos estuvieron asociados al tipo de suelo, práctica de manejo y aplicación de Gli. Los tratamientos con aplicación de Gli. se realizaron a partir de una formulación comercial de Gli. al 66,2% PV de la sal potásica de N-fosfonometil glicina (54% PV de equivalente ácido). La dosis de equivalente ácido (e.a.) al inicio de la incubación de las muestras fue de 3240 gr e.a./ha, similar a las dosis que usualmente se utilizan en condiciones de campo. Para el cálculo de la dosis a aplicar se tuvo en cuenta la densidad aparente de cada tipo de suelo (Molisol 1,25 Tn m^-3, Vertisol 1,1 Tn m^-3) y la profundidad del muestreo (2,5 cm). El Gli. se aplicó por pulverización y se diluyó en agua destilada para mejorar la distribución del herbicida en el suelo. La misma cantidad de agua fue asperjada para los tratamientos controles.

Los ocho tratamientos evaluados surgieron de la combinación entre tipo de suelo, prácticas de manejo y aplicación de Gli.: suelo Molisol con buena práctica de manejo sin aplicación (MB) y con aplicación de glifosato (MB-G), suelo Molisol con pobre práctica de manejo sin aplicación (MP) y con aplicación de glifosato (MP-G), suelo Vertisol con buena práctica de manejo sin aplicación (VB) y con aplicación de glifosato (VB-G), suelo Vertisol con pobre práctica de manejo sin aplicación (VP) y con aplicación de glifosato (VP-G). Se realizaron 3 repeticiones por tratamiento.

Variables evaluadas

C de biomasa microbiana (CBM) por la técnica de fumigación-extracción (Vance et al., 1987; ISO, 1997) con la posterior determinación del C mediante oxidación por combustión catalítica en analizador de C orgánico total (con analizador TOC-L Shimadzu).

Actividad Respiratoria (AR): se determinó por la medición de las condiciones hipobáricas ocasionadas en la atmósfera de un recipiente cerrado por el consumo de O2 (Equipo Oxitop OC110).

Cociente metabólico (qCO₂): es la cantidad de CO₂ respirado por unidad de masa microbiana en un determinado tiempo (se expresa en microgramos C-CO₂ (microgramos de CBM gss h)^-1 (Anderson & Domsh, 2010).

Hidrólisis del diacetato de fluoresceína (FDA): se estimó a través de la medición por espectrofotometría a 490 nm de la fluoresceína producida en las muestras de suelo que fueron tratadas con diacetato de fluoresceína por la técnica de Alef & Nannipieri (1995). Los resultados fueron expresados en microgramos de FDA por gramo de suelo seco por hora (μg de FDA gss^-1 h^-1).

La AR se midió a intervalos regulares hasta 48 hs. luego de la aplicación y las demás variables (CBM y FDA) a las 48 hs. después la aplicación del herbicida.

Residualidad de glifosato y ácido aminometilfosfónico (AMPA) en suelos: se determinó la concentración de Gli. y AMPA (µg kgss^-1) que había en cada muestra de suelo luego de 2 días de aplicada la dosis inicial. La determinación se realizó por cromatografía líquida y espectrometría de masas (Realizado en el Laboratorio de análisis de pesticidas. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce).

Análisis estadísticos

Para el análisis de los datos se utilizó el programa estadístico Infostat (Di Renzo et al., 2018). Se analizó la normalidad de las variables por el test de Shapiro Wilks. La variable qCO₂ no presentó una distribución normal, por lo que para su estudio se la transformó aplicando Log_{10_}qCO₂.

Se realizó un análisis factorial para estudiar los efectos producidos por los factores: tipo de suelo, práctica de manejo y aplicación de Gli. y sus interacciones para las variables AR, CBM, qCO₂ y FDA. Para aquellos casos donde se obtuvo interacción positiva de los factores se aplicó, por separado según suelo y manejo, una prueba T de Student para comparar las medias (α≤ 0.05).

RESULTADOS

Residualidad de Glifosato y ácido aminometilfosfónico (AMPA)

Dos días posteriores a la aplicación, la concentración residual de Gli. disminuyó un 64% para el MB y un 62% para el VB con respecto a la dosis inicial aplicada. En los dos tipos de suelos con pobres prácticas de manejo la concentración residual de Gli. fue mayor: disminuyó un 52% en el MP y un 44% en el VP. Los contenidos de Gli fueron de 3,76 µg kgss^-1 para MB, 5,01 µg kgss^-1 para MP, 4,31 µg kgss^-1 VB y 6,34 µg kgss^-1 para VP. La mayor cantidad de AMPA residual encontrada estuvo asociada a la menor cantidad residual de Gli. (Figura 1).

Figura 1. Cantidad residual de Glifosato (Gli.) y ácido aminometilfosfónico (AMPA) a los 2 días de la aplicación en: a) suelo Molisol con buena práctica de manejo (MB), b) suelo Molisol con pobre práctica de manejo (MP), c) suelo Vertisol con buena práctica de manejo (VB) y d) suelo Vertisol con pobre práctica de manejo (VP). Contenido de Gli. aplicado al suelo Molisol (Mi) y al Vertisol (Vi).
Figure 1. Residual amount of glyphosate and aminomethylphosphonic acid (AMPA) after 2 days of application in: a) Molisol soil with good management practice, b) Molisol soil with poor management practice, c) Vertisol soil with good management practice (VB) and d) Vertisol soil with poor management practice.

La aplicación de Gli. fue analizada en función del efecto de cada tipo de suelo y práctica de manejo, sobre las variables AR, CBM, qCO₂ y FDA. Para indagar sobre la independencia de los factores implicados, se trabajó con los resultados del análisis factorial. Los p-valores del ANOVA se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Resultados del ANOVA (p-valor) del análisis factorial para las variables C de la Biomasa Microbiana (CBM), Actividad Respiratoria (AR), Cociente Metabólico (qCO₂) e Hidrólisis del diacetato de fluoresceína (FDA).
Table 2. ANOVA results (p-value) of the factorial analysis for the variables C of the Microbial Biomass (CBM), Respiratory Activity (AR), Metabolic Quotient (qCO₂) and Hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA).

Actividad respiratoria (AR)

Del análisis realizado se observó que hubo interacción significativa de los tres factores evaluados (aplicación de Gli., tipo de suelo y práctica de manejo) sobre la variable AR (Tabla 2). La AR acumulada a los 2 días de aplicado el herbicida mostró diferencias significativas entre el MB y MB-G (p=0,0031) y entre el VP y VP-G (p=0,0009) con una disminución del 53% para MB-G y del 43% en el VP-G con respecto al control.

Los valores encontrados de AR, luego de 2 h de aplicado el Gli. y durante las 48 h posteriores, estuvieron siempre distanciados entre el suelo control y aquel con aplicación para el Molisol con buenas prácticas de manejo y el Vertisol con pobres prácticas de manejo (Figura 2a y 3b). Las barras de error (desvío estándar con respecto a la media) graficadas en las curvas muestran la significación estadística. Contrariamente, en el Molisol con pobre práctica de manejo y en el Vertisol con buena práctica de manejo la variabilidad de los datos fue mayor y estuvieron más cercanos entre los tratamientos (Figura 2b y 3a).

Figura 2. Actividad Respiratoria (AR) en suelo Molisol (M) con y sin aplicación de glifosato: a) en una buena práctica de manejo (B) y b) en una pobre práctica de manejo (P). Líneas verticales en la curva son barras de error con respecto a la media.
Figure 2. Respiratory Activity (AR) in Molisol Soil (M) with and without application of glyphosate: a) in good soil management practice (B) and b) in poor soil management practice (P). Vertical lines in the curve are error bars with respect to the mean.

Figura 3. Actividad Respiratoria (AR) en Suelo Vertisol (V) con y sin aplicación de glifosato: a) en una buena práctica de manejo (B) y b) en una pobre práctica de manejo (P). Las líneas verticales en la curva son barras de error con respecto a la media.
Figure 3. Respiratory Activity (AR) in Vertisol Soil (M) with and without application of glyphosate: a) in good soil management practice (B) and b) in poor soil management practice (P). The vertical lines in the curve are error bars with respect to the mean.

C de la Biomasa Microbiana (CBM)

Esta variable mostró interacción significativa entre el tipo de suelo, práctica de manejo y aplicación de Gli. (Tabla 2). Los contenidos de CBM en las buenas prácticas de manejo fueron mayores para ambos tipos de suelos: 665 μgCBM gss^-1 para MB y 667 μgCBM gss- 1 para VB en relación a las pobres prácticas de manejo: 509 μgCBM gss^-1 para MP y 401 μgCBM μgss^-1 para VP. Luego de la aplicación de Gli. los valores de CBM disminuyeron significativamente un 34% en MB-G (p <0,0001), 62% en MP-G (p= 0,0001) y 48% en VB-G (p=0,0001) con respecto al suelo control y sin diferencias entre VP y VP-G (p=0,85) (Figura 4).

Figura 4. Carbono de la Biomasa Microbiana (CBM) y Cociente metabólico (qCO₂) en: a) suelo Molisol con buena práctica de manejo sin aplicación de glifosato (MB) y con aplicación de glifosato (MB- G); b) suelo Molisol con pobre práctica de manejo sin aplicación de glifosato (MP) y con aplicación de glifosato (MP-G), c) suelo Vertisol con buena práctica de manejo sin aplicación de glifosato (MB) y con aplicación de glifosato (MB-G) y d) suelo Vertisol con pobre práctica de manejo sin aplicación de glifosato (MP) y con aplicación de glifosato (MP-G). Letras mayúsculas distintas indican diferencia significativa (α≤0,05) entre tratamientos para CBM y letras minúsculas indican diferencia significativa (α≤0,05) entre tratamientos para qCO₂.
Figure 4. Microbial Biomass Carbon (MBC) and Metabolic Ratio (qCO₂) in: a) Molisol soil with good soil management practice without application of glyphosate (MB) and with application of glyphosate (MB-G), b) Molisol soil with poor soil management practice without application of glyphosate (MP) and with application of glyphosate (MP-G), c) Vertisol soil with good soil management practice without application of glyphosate (MB) and with application of glyphosate (MB-G) and d) Vertisol soil with poor soil management practice without application of glyphosate (MP) and with application of glyphosate (MP-G). Different uppercase letters indicate significant difference (α≤0,05) between treatments for CBM and lowercase letters indicate significant difference (α≤0,05) between treatments for qCO₂.

Cociente metabólico (qCO₂)

El qCO₂ mostró interacción con los tres factores estudiados (Tabla 2). Los comportamientos fueron diferentes en cada tipo de suelo y práctica de manejo, y las diferencias entre tratamientos se observaron en el suelo Molisol con pobres prácticas de manejo (p=0,0044) y en ambas prácticas de manejo para el suelo Vertisol (p=0,0023 en buena práctica de manejo y p=0,0004 en pobre práctica de manejo). Los mayores valores encontrados de qCO₂ fueron de 0,0032 μgC-CO₂/(μg CBM. gss h)^-1 para MP-G y de 0,0037 μgC-CO₂/(μg de CBM. gss h)^-1 para VB-G (Figura 4b y 4c). Hidrólisis del diacetato de fluoresceína (FDA) La actividad enzimática no mostró interacción significativa entre los factores evaluados, aunque sí evidenció efectos significativos debidos al Manejo individualmente (Tabla 2). Se observó una disminución promedio de 11,4% en MB-G y un aumento de 1,02% en MP-G, un aumento del 11,8% VB-G con respecto al VB y de 11% menos en el VP-G con respecto al VP (Figura 5).

Figura 5. Hidrólisis del diacetato de fluoresceína (FDA) en Molisol con buena práctica de manejo sin aplicación de glifosato (MB) y con aplicación de glifosato (MB-G), en Molisol con pobre práctica de manejo sin aplicación de glifosato (MP) y con aplicación de glifosato (MP-G), en Vertisol con buena Práctica de manejo sin aplicación de glifosato (MB) y con aplicación de glifosato (MB-G) y en Vertisol con pobre práctica de manejo sin aplicación de glifosato (MP) y con aplicación de glifosato (MP-G).
Figure 5. Fluorescein diacetate hydrolysis (FDA) in Molisol Soil with Good soil Management Practice without application of glyphosate (MB) and with application of glyphosate (MB-G), in Molisol soil with poor soil management practice without application of glyphosate (MP) and with application of glyphosate (MP-G), in Vertisol soil with good soil management practice without application of glyphosate (MB) and with application of glyphosate (MB-G) and in Vertisol Soil with poor soil management practice without application of glyphosate (MP) and with application of glyphosate (MP-G).

DISCUSIÓN

La residualidad de Gli. en las buenas prácticas de manejo fue menor en comparación con las pobres prácticas de manejo (Figura 1). Los suelos con buenas prácticas mostraron mayores contenidos de masa microbiana (CBM), posiblemente debido a que presentaron condiciones físico químicas (contenidos de materia orgánica, humedad, macroagregados, etc.) favorables para el desarrollo de los microorganismos que son quienes hacen la principal degradación del herbicida. Esto coincide con Boopathy (2000) quien mencionó que la velocidad de degradación de Gli. se incrementó a mayor presencia de microorganismos, la cual a su vez depende de la cantidad de materia orgánica del suelo, además de otros factores tales como la temperatura, humedad, pH y contenido en oxígeno. Más allá del impacto de una buena práctica de manejo sobre la población total, este manejo actúa favoreciendo la diversidad de la comunidad microbiana del suelo. Al respecto, Lauber et al. (2008) también hace referencia a que los cambios en el uso de la tierra pueden tener efectos significativos y duraderos en el contenido de C y nutrientes, la textura del suelo y el pH, y que surgen en gran medida de los cambios en la composición de especies vegetales asociadas a las prácticas de manejo, y que las abundancias relativas de los diferentes taxones bacterianos variaron entre y dentro de los usos de la tierra aunque ninguno de los taxones fúngicos varió significativamente entre los usos de la tierra.

El impacto inmediato de la aplicación del herbicida mostró en general, efectos inhibitorios sobre la AR inmediatamente después de la aplicación, (Figura 2a, 2b, 3b). Lancaster et al. (2010) encontró que la mineralización del Gli. siguió una cinética de primer orden como en este trabajo y que la mineralización del C14-glifosato (hasta CO₂) disminuyó en la medida que se realizaron más aplicaciones en el suelo. Para el caso del Vertisol con buenas prácticas de manejo la AR no disminuyó (Figura 3a), y este comportamiento diferente podría vincularse a los contenidos de arcillas y materia orgánica que son factores que tienen efecto sobre la adsorción del Gli. Lerch et al. (2008) y Nguyen et al. (2018) mencionan que las arcillas, los altos contenidos de óxido de hierro y los contenidos de materia orgánica resultan en una captura física del agroquímico y sus metabolitos, lo cual impide su completa degradación por parte de los microorganismos. Wardle and Parkinson (1990) y Hart (1996) encontraron diferentes resultados entre suelos tratados y no tratados con agroquímicos y lo atribuyeron a efectos transitorios, esporádicos e inconsistentes en el tiempo, y en aquellos suelos que sí encontraron diferencias lo atribuyeron al tipo de herbicida y al tipo y uso del suelo.

La masa de microorganismos (CBM) también disminuyó significativamente en todos los tratamientos excepto en VP, lo que demuestra que la aplicación del herbicida provocó la muerte de microorganismos de manera inmediata.

Anderson y Domsch (2010) plantea que cualquier impacto que afecta a los miembros de la comunidad microbiana debería detectarse a nivel de comunidad a través del cambio de una actividad particular. En este sentido, cuando analizamos el cociente metabólico qCO₂, los mayores valores se encontraron en MP-G y VB-G y se asociaron a menores contenidos de CBM (Figura 4b y 4c, respectivamente) lo que muestra que, evidentemente las poblaciones microbianas son diferentes al igual que su respuesta fisiológica a la aplicación de Gli. Dilly (2005) menciona que altos valores del qCO₂ están asociados a los microorganismos que son predominantes en las superficies radiculares, que responden rápidamente a cambios ambientales y que son, finalmente, los más resistentes al estrés. En el Molisol con pobre práctica de manejo, el efecto germistático del herbicida sobre AR y CBM se sumó a condiciones físicas y químicas desfavorables para las actividades microbianas: menores contenidos de humedad, materia orgánica y N total (Tabla 1). En estos mismos ensayos y tratamientos Novelli et al. (2011), encontraron un menor contenido de agregados mayores a 250 μm (macroagregados) (60%) en comparación con el Molisol con buena práctica de manejo (68%) lo cual estaría asociado a una menor circulación de oxígeno, y menor estructuración disponibles para el crecimiento de los microorganismos. En el VBG, los mayores valores de qCO₂ podrían deberse a la reducción significativa de CBM por efecto del herbicida y a la mayor AR.

Aparicio et al. (2013) menciona que el Gli. se transporta preferentemente adsorbido al material particulado y no disuelto en agua, y rescata la importancia de muchas de las propiedades del suelo analizados en su trabajo (materia orgánica, arcilla, pH, cationes, capacidad de intercambio). Sin embargo, los procesos de degradación son complejos y multifactoriales e intervienen, además, condiciones agronómicas, agrometeorológicas y de mineralogía locales.

La FDA es una medida de la actividad enzimática total y es utilizada ampliamente en estudios para evaluar cambios en la actividad microbiana del suelo provocados por el efecto de pesticidas y otros contaminantes (Adam & Duncan, 2001) y está relacionada a la presencia de diferentes enzimas que se activarían frente a ciertos procesos de incorporación de pesticidas al suelo. En este trabajo no encontramos efectos notorios y claros sobre el nivel de FDA cuando se aplicó el Gli. en los distintos suelos y manejos. Coincidentemente, Dennis et al. (2018), cuando estudiaron los efectos de aplicaciones únicas de glifosato, glufosinato, paraquat y paraquat-diquat a las dosis recomendadas, sobre la diversidad y función de comunidades de bacterias, archaeas y nematode, encontraron que ninguno de los herbicidas influyó sobre la actividad total de la enzima microbiana FDA o actividad beta-glucosidasa. Cherni et al. (2015) cuando estudiaron la respuesta de varios tipos de actividades enzimáticas con aplicación de glifosato (Roundup, 360g L^-1) en el suelo a dos concentraciones diferentes equivalentes a 1L ha^-1 (dosis recomendada) y 10L ha^-1, tampoco detectaron diferencias significativas en la actividad de la fosfatasa, catalasa, proteasas y FDA, excepto por un ligero aumento de la catalasa y fosfatasa con la dosis de 10L ha^-1 de glifosato.

CONSIDERACIONES FINALES

Los contenidos residuales de Gli. y AMPA fueron diferentes para cada tipo de suelo y práctica de manejo y mostraron en general un impacto inmediato inhibitorio en las primeras horas sobre las variables microbiológicas evaluadas. Los resultados también mostraron que el impacto inmediato es diferente de acuerdo al tipo de suelo y a las prácticas de manejo al que es sometido. En buenas prácticas la desaparición de Gli. es más rápida que en los suelos con pobres prácticas.

BIBLIOGRAFÍA

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