Potential universal applicability of soil bioindicators: evaluation in three temperate ecosystems

Abstract

Three selected soils from three countries with temperate climates have been analyzed. Two of the soils are silty loams (Buenos Aires, Argentina, and Salamanca, Spain) and the third one is a sandy loam (Peccioli, Italy). Soil samples representing three agricultural managements were obtained from the top layer (0-10 cm), i.e. intensively cultivated, cultivated and undisturbed native soils. Soil organic carbon (SOC), total nitrogen (Nt), ATP, urease, protease, phosphatase, b-glucosidase, dehydrogenase (DHA), and arginine ammonification (ARA) were determined and compared. SOC and Nt were significantly higher (P < 0.01) in native than in cultivated and intensively cultivated soils. A good correlation (P < 0.05) was found betweenATP, hydrolase activities, ARA, and SOC and Nt, indicating that all these parameters were related to the biological properties and biochemical activity. Then, these biological parameters can be used as bioindicators of agriculture-induced changesin soils. DHA did not correlate with the SOC and Nt contents, or protease activities, indicating that the soil ecosystems had low concentrations of exogenous substrates to metabolize and that micro-organisms were in a reducedstate of activity

Se compararon las actividades enzimáticas de distintos ecosistemas con diferentes características de uso de suelo para utilizarlas como bioindicadores. Se analizaron suelos de tres países de climas templados. Dos de los suelos presentan textura franco limosa (Buenos Aires, Argentina y Salamanca, España) y el tercero franco arenosa (Peccioli, Italia). Se obtuvieron muestras de 10 cm de profundidad provenientes de tres manejos diferentes en cada uno de ellos: agricultura intensiva, rotación cultivo-pastura y suelo nativo. En todos los sitios se determinaron y compararon el Carbono orgánico(SOC), Nitrógeno total(Nt), contenido de ATP, acividad enzimática de la ureasa, proteasa, fosfatasa, b-glucosidasa, deshidrogenasa (DHA) y arginina(ARA). Se encontró una buena correlación (p < 0,05) entre ATP, DHA, ARA con el SOC y Nt, indicando que estos parámetros del suelo están relacionados con las propiedades biológicas y la actividad bioquímica. No se encontró correlación entre DHA con el SOC, con el Nt , ni con la actividad de la proteasa en suelos de agricultura intensiva, indicando que en ecosistemas de bajos contenidos de sustratos exógenos para metabolizar, los microorganismos están en un nivel bajo de actividad. La similitud de los resultados obtenidos de los suelos de tres diferentes países confirman la utilidad de las variables bioquímicas como indicadores potenciales de la degradación del suelo causadas por las prácticas culturales.