Estructura de la comunidad microbiana

El estudio de la evolución temporal de la estructura de la comunidad microbiana del suelo —basado en los datos de abundancia relativa de todos los ácidos grasos, diagnósticos y no diagnósticos— se realizó mediante un análisis NMDS, tras verificar la existencia de

Figura 4.2. Gráfico MANOVA-Biplot mostrando las relaciones entre los parámetros microbiológicos estudiados y los muestreos realizados en primavera, verano y otoño de los años 2009 (1º Año) y 2010 (2º Año). BiomM, biomasa microbiana total; G+, bacterias Gram positivas; Actin, actinobacterias; G—, bacterias Gram negativas; HSapr, hongos saprofitos; HMA, hongos micorrícicos

Figura 4.3. Valores de biomasa microbiana total y abundancia relativa (%mol) de los grupos de microorganismos en las estaciones de primavera, verano y otoño. Media ± ESM (N= 80).

diferencias estadísticamente significativas entre los estaciones y los años a través de un análisis PERMANOVA.

El análisis PERMANOVA indicó efectos altamente significativos (Tabla 4.2) que señalan que la estructura de la comunidad microbiana experimenta una evolución que la hace diferir entre las estaciones del año y entre los dos años estudiados. El resultado del análisis NMDS (Figura 4.4) muestra una clara separación de las parcelas tanto a lo largo del eje 1 como a lo largo del eje 2. Sobre el eje 1 se forma un agrupamiento, a la izquierda del gráfico, compuesto por 8 parcelas de cada estación y año, situándose las restantes hacia la derecha del gráfico. Teniendo en cuenta que para este análisis NMDS cada muestra de suelo se clasificó de acuerdo a la estación y año en que fue tomada —sin considerar los tratamientos de cobertura vegetal ni de fertilización fosfórica que tuviese la parcela de procedencia—, la ordenación observada a lo largo del eje 1 no tiene relación con la temporalidad, sino con el tratamiento de cobertura vegetal aplicado a esas 8 parcelas, como se verá en secciones posteriores de esta memoria.

Tabla 4.2. Resultado del análisis PERMANOVA (1.000 permutaciones) de los efectos de los factores año y estación sobre la estructura de la comunidad microbiana del suelo determinada por la abundancia relativa (%mol) de 21 ácidos grasos. Factores G.L. SS MS F R2 Sig. Año 1 0.006962 0.0069625 16.6073 0.06339 0.001 Estación 2 0.004351 0.0021755 5.1891 0.03961 0.001 Residuales 235 0.098522 0.0004192 0.89700 Total 238 0.109835 1.00000

A lo largo del eje 2 (vertical) se observa una separación claramente definida por el año en que se realizaron los muestreos, situándose las muestras del primer año (2009; símbolos huecos) hacia la mitad inferior del gráfico, y las del segundo año (2010; símbolos sólidos) hacia la mitad superior. Por otra parte, se constata una separación por estaciones dentro de cada año, tendiendo los símbolos del verano y otoño (triángulos y círculos) a estar agrupados en franjas horizontales, y más dispersos los correspondientes a las primaveras

2009 2010

Primavera Verano Otoño 2009

2010

Primavera Verano Otoño

(cuadrados); lo que vendría a indicar que en esta última estación la variabilidad en la estructura de la comunidad microbiana del suelo es mayor que en verano y otoño.

Tomando en conjunto los resultados de ambos análisis —PERMANOVA y NMDS—, se puede afirmar que la estructura de la comunidad microbiana experimentó una evolución estadísticamente significativa a lo largo del tiempo, tanto entre las estaciones como entre los años.

Figura 4.4. Gráfico del análisis NMDS de los perfiles de ácidos grasos de los suelos en los muestreos de primavera, verano y otoño de los años 2009 y 2010. Cada símbolo representa a una parcela experimental.

4.1.2. PROPIEDADES BIOQUÍMICAS.

El resultado del test ANOVA de medidas repetidas indica que en los valores de todos los parámetros bioquímicos estudiados existen diferencias estadísticamente significativas entre muestreos (Tabla 4.3). En los gráficos de la figura 4.5. se muestran los valores alcanzados por los diferentes parámetros bioquímicos en los sucesivos muestreos.

Tabla 4.3. Resultado de los análisis ANOVA de medidas repetidas de los parámetros bioquímicos.

W de Mauchly Lambda de Wilks

Chi-Cuadrado Sig. F Sig.

Glucosidasa 124.611 0.000 378.212 0.000 Fosfatasa 43.059 0.000 76.731 0.000 Arilsulfatasa 111.789 0.000 272.271 0.000 Ureasa 79.907 0.000 118.030 0.000 Deshidrogenasa 76.433 0.000 89.249 0.000 Mineralización N 81.317 0.000 60.978 0.000 Respiración 27.572 0.016 27.063 0.000 qCO2 37.877 0.001 12.643 0.000

En las actividades glucosidasa y fosfatasa, y en la respiración basal del suelo se observó una clara disminución de sus valores a medida que avanzaba la estación del año (primavera>verano>otoño). En la tasa de mineralización de nitrógeno, los valores de primavera tendieron a ser superiores a los obtenidos en verano y otoño, destacando especialmente la primavera del primer año (2009). En cambio, la actividad arilsulfatasa fue superior en los muestreos de verano que en los realizados en las otras dos estaciones, siendo ésta notablemente alta en el verano del segundo año (2010). El coeficiente metabólico (qCO2) fue netamente inferior en los muestreos de otoño que en los de primavera y verano. Por el contrario, los valores de las actividades ureasa y deshidrogenasa no presentaron una tendencia definida con respecto a la estacionalidad; destacando los valores extremadamente altos obtenidos en el otoño del primer año (2009), en el caso de la ureasa, y en el verano del segundo año (2010), en el caso de la deshidrogenasa.

Figura 4.5. Valores de los parámetros bioquímicos en los seis muestreos sucesivos realizados. Media ± ESM (N= 40).

El análisis MANOVA-Biplot (Figura 4.6) muestra una clara separación de las tres estaciones en cuanto a las propiedades bioquímicas del suelo. En la estación de primavera, los muestreos de los dos años presentan entre sí una gran similitud, mientras que en verano y otoño aparecen distinciones entre los muestreos de los años sucesivos. Basándose en el anterior análisis, así como en el análisis univariante (ANOVA) de los diferentes parámetros bioquímicos agrupados por estación, se pueden determinar qué parámetros bioquímicos contribuyen fundamentalmente a las disimilaridades debidas a la estacionalidad.

La primavera queda caracterizada por valores elevados de actividad fosfatasa y glucosidasa, de mineralización de nitrógeno y de respiración basal del suelo, todos ellos estadísticamente superiores (p<0,05) a los obtenidos en las otras dos estaciones (Figura 4.7).

El verano se caracteriza por valores altos de actividad arilsulfatasa y deshidrogenasa, que fueron estadísticamente superiores a los del resto de las estaciones (Figura 4.7). Sin embargo, el alto valor medio de la actividad deshidrogenasa se debe en gran medida a los valores obtenidos en el verano del segundo año (2010) que, como se mencionó anteriormente (Figura 4.5), fueron muy superiores a los obtenidos en cualquier otro muestreo y estación, y son los que contribuyen fundamentalmente a la disimilaridad observada en el gráfico MANOVA-biplot entre los dos veranos estudiados. Las actividades glucosidasa y fosfatasa, y la respiración del suelo tuvieron valores intermedios con respecto a las otras estaciones, siendo estadísticamente inferiores a las de la primavera y superiores a las del otoño (Figura 4.7). En los valores de actividad ureasa y del coeficiente metabólico (qCO2) no existieron diferencias estadísticamente significativas entre el verano y la primavera (Figura 4.7).

Por su parte, el otoño está caracterizado por la alta actividad ureasa, superior a la de las otras estaciones; pero, al igual que sucede en verano con la actividad deshidrogenasa, aquí también influyó determinantemente uno de los dos muestreos, en el que se alcanzaron unos valores extremadamente altos en relación a cualquier otro —en este caso, en otoño de 2009 (Figura 4.5)—. Respecto al resto de parámetros estudiados, el otoño presentó valores estadísticamente inferiores a las

Figura 4.6. Gráfico MANOVA-Biplot mostrando las relaciones entre los parámetros bioquímicos estudiados y los muestreos realizados en primavera, verano y otoño de los años 2009 (1º Año) y 2010 (2º Año). GLasa, glucosidasa; FOasa, fosfatasa; ARasa, arilsulfatasa;

Figura 4.7. Valores de los parámetros bioquímicos en las estaciones de primavera, verano y otoño. Media ± ESM (N= 80).

otras dos estaciones en las actividades fosfatasa y glucosidasa, en el qCO2 y en la respiración basal del suelo (Figura 4.7). Sin embargo, las actividades arilsulfatasa y deshidrogenasa en otoño no mostraron diferencias estadísticamente significativas con las de la primavera, ni la mineralización del nitrógeno con el verano (Figura 4.7).