The effect of prescribed fires on abiotic and biotic factors in the southern region of Puerto Rico

• Autores: Rebecca Tirado Corbalá, Mario L. Flores Mangual, Sadikshya R. Dangi
• Localización: The Journal of Agriculture, ISSN-e 2308-1759, Vol. 106, Nº. 2, 2022 (Ejemplar dedicado a: Vol. 106 No. 2 (2022)), págs. 183-205
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • El efecto de quemas intencionales en factores abióticos y bióticos en la región sur de Puerto Rico
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Los incendios de campos (Ic) pueden modificar el ciclo de nutrientes en el suelo y alterar las comunidades microbianas, sin embargo, estas últimas no son bien entendidas. En la región sur de Puerto Rico, los IC son un problema en la época seca. En este estudio se realizaron quemas intencionales en una zona con ladera en la subestación Experimental Agrícola de Juana Díaz en octubre 2015 y marzo 2017. El estudio se estableció en un suelo calciustolls Típico, serie Yauco. se utilizó un diseño en bloques completamente aleatorizado con los siguientes tratamientos: control negativo (sin quemar), control positivo (quemado, sin remediar), mantillo (quemado y remediado con mantillo de Leucaena spp.) y surfactante (quemado y remediado con surfactante). En 2015 (primera quema), las muestras de suelo se recolectaron antes de la quema y a 30, 180 y 420 días después de la quema (DDQ). En la segunda quema en 2017, las muestras de suelo se recolectaron a los 30, 90 y 270 DDQ. se evaluaron las propiedades fisicoquímicas del suelo y la estructura de la comunidad microbiana se determinó mediante el análisis de los ácidos grasos de los fosfolípidos (AGF). En general, la quema aumentó el contenido de Ca2+ intercambiable (excepto en la segunda quema luego de los 30 días) y disminuyó el contenido de K+ al compararse a suelos no quemados. La concentración de hongos totales (AGF) fue significativamente menor en predios quemados con y sin remediación con mantilla o surfactante comparado con predios no quemados, y las bacterias totales (AGF) no difirieron entre predios quemados y no quemados a los 30 DDQ. La biomasa microbiana total (AGF) fue significativamente mayor (P<0.05) en predios quemados y tratados con mantilla y surfactante que en predios no quemados o quemados sin tratamiento luego de 90 (2017) y 420 (2015) DDQ. El uso de los tratamientos mantilla y surfactante en predios con quema aumenta las comunidades microbianas luego de 90 días. Este estudio muestra cambios a corto plazo en las comunidades microbianas, sugiriendo que estas son altamente resilientes a disturbios luego de una quema.

  • English

    Field fires can modify soil nutrient cycling and alter soil microbial communities (SMC), although the latter is not well understood. In the southern region of Puerto Rico, field fires have become a significant problem during the dry season. To mimic the effects of a field fire, we performed prescribed fires on a hillside at the Juana Díaz Agricultural Experiment substation in October 2015 and March 2017. A complete randomized block design was established in Yauco soil (Typic calciustolls) that included the following treatments: negative control (unburned), positive control (burned plots, no remediation), mulching treatment (burned plots remediated with Leucaena spp. mulch), and surfactant treatment (burned plots remediated with a surfactant). In the first burning (2015), soil samples were collected before burning and at 30, 180, and 420 days after burning (DAB). In the second burning (2017), soil samples were collected at 30, 90, and 270 DAb. soil physicochemical properties and microbial community structure were assessed using phospholipid fatty acid (PLFA) analysis. Overall, burning increased soil exchangeable Ca2+ (except after 30 DAB in the second burning) and decreased exchangeable K+ when compared to unburned soils. compared to unburned plots, total fungal PLFA was significantly lower in burned plots with or without mulch and surfactant treatments, and total bacterial PLFA did not differ between burned and unburned plots after 30 days. Total microbial biomass was significantly (P<0.05) higher in mulch and surfactant treated burned soil compared to unburned and burned plots without treatment after 90 DAB (2017) and 420 (2015) DAB. The use of mulch and surfactant treatments in prescribed burning fields increased microbial communities 90 DAB. This study emphasizes short-term changes in microbial communities and suggests they are highly resilient to disturbances after prescribed fires.