Caracterización de comunidades microbianas asociadas a prácticas agrícolas y usos del suelo de la vereda El Bosque - Parque Nacional Natural de los Nevados

Abstract

La presente investigación evaluó los cambios de las comunidades microbianas asociados al cultivo de papa y la ganadería en suelos de páramo de la vereda El Bosque del Parque Nacional Natural de Los Nevados (PNN Los Nevados). La evaluacion se realizó bajo un enfoque agroecologico en donde no solo se realizó la caracterización de los microorganismos del suelo sino tambien se llevaron a cabo estudios sobre los conflictos entre las comunidades del páramo y las autoridades ambientales, asì como la caracterización socioeconómica y agropecuaria de la zona. Para esto, se elaboraron siete capítulos, escritos a manera de artículos, en donde el primero se presenta bajo la forma de artículo de reflexión, en el cual se ilustran las alternativas ante el conflicto entre autoridades ambientales y comunidades que habitan al interior de los páramos en Colombia. En el segundo, se caracterizaon las condiciones socioeconómicas y prácticas agropecuarias asociadas al cultivo de papa y la ganadería desarrolladas en la zona y se relacionaron aspectos del primer capítulo con la situación específica del PNN Los Nevados. En el tercer capítulo y como parte del análisis a nivel de procesos del suelo, se evaluaron los parámetros físico-químicos y las actividades enzimáticas de diferentes ciclos biogeoquímicos en los suelos bajo cultivo de papa, ganadería y páramo en conservación. Este capítulo también reporta, la clasificación taxonómica de los suelos de estudio. Posteriormente, y como parte de la caracterización a nivel de diversidad funcional de la comunidad microbiana mediante métodos cultivo dependientes, se elaboraron los artículos cuarto y quinto. El cuarto se presenta bajo la forma de Artículo de Datos ó DataPaper en el cual se reportaron los registros biológicos de los microorganismos aislados e identificados con base en la determinación de grupos funcionales. En el quinto, se reportan los resultados y análisis de riqueza, abundancia y composición de los microorganismos cultivables asociados a los grupos funcionales del ciclo del nitrógeno (fijadores de nitrógeno), fósforo (solubilizadores de fosfato) y carbono (celulolíticos). Adicional a estos dos capítulos se evaluó la abundancia de microorganismos asociados al ciclo del nitrógeno tales como amonificantes, denitrificantes, oxidantes de amonio, oxidantes de nitrito y proteolíticos en los mismos suelos mediante la técnica del Número Mas Probable (Anexo A). En el sexto capítulo, se presenta el análisis de la diversidad microbiana del suelo mediante el uso de técnicas independientes de cultivo, especificamente se reporta el uso de la región V5-V6 del gen 16S rRNA y pirosecuenciación. Finalmente, en el séptimo artículo se realizó un análisis integrado de las diferentes estrategias empleadas para la evaluación de las comunidades microbianas en suelos bajo cultivo de papa, ganadería y páramo. (Texto tomado de la fuente).

This thesis evaluated possible changes on soil microbial communities in soils with three uses: potato crop, livestock and páramo (low intervention zones) in the Nevados National Natural Park, Colombia. The assessment is developed under an agroecological approach where not only the characterization of soil microorganisms was performed but also has conducted a research on conflicts between communities and environmental authorities, as well as, a the socioeconomic and agricultural characterization. The thesis is divided in seven chapters that were written as papers. The first chapter is focused in the conflict between environmental authorities and communities that are living in the páramos in Colombia. The second chapter presents a characterization of the agricultural practices of potato crop and livestock in this area. The third chapter, it was evaluated the physicochemical parameters and enzymatic activities of different biogeochemical cycles belong to soils under potato crop, livestock and paramo.The fourth paper was conducted in the form of DataPaper in which biological records of microorganisms were isolated, purified and identified according to functional groups related with phosphorus (P), nitrogen (N) and carbon (C). The fifth article shows the results and analysis of richness, abundance and functional composition of nitrogen fixers, phosphate solubilizers, and cellulolytic soil microorganisms. In addition to these two papers, it is presented a scientific published paper, in which it was estimated the abundance of amonifier, denitrifying, ammonium oxidizing, nitrite oxidizing and proteolytic microorganisms in the same soils (Annex A). The sixth chapeter is focused in the culture-independent techniques analysis in which the soil microbial diversity was characterized using the V5-V6 region 16S rRNA gene and pyrosequencing. Finally, the seventh chapter shows an integrated analysis of the diferent strategies that was performed for evaluating microbial communities in soils with potato crop, livestock and páramo uses.