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Daine Hernández-Ochandía et al. AIA. 2024. 28: 118-125
Issn-L 2683 1716
Avances en Investigación Agropecuaria 2024. 28: 118-125
ISSN- L 2683 1716
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
http://doi.org/10.53897/RevAIA.24.28.21
Biocarbón enriquecido con abonos orgánicos
sobre grupos tróficos de nematodos de suelo
Biochar Enriched with Organic Fertilizers on Trophic Groups of
Soil Nematodes
Daine Hernández-Ochandía* https://orcid.org/0000-0001-8936-6022
Roberto Enrique Regalado https://orcid.org/0000-0001-6721-9873
Lidia López Perdomo https://orcid.org/0009-0002-1707-3840
Ileana Miranda Cabrera https://orcid.org/0000-0001-6533-3277
Mayra G. Rodríguez Hernández https://orcid.org/0000-0003-3394-6874
Laboratorio de Nematología Agrícola. Departamento de Sanidad Vegetal.
Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA): Apdo. 10.
San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.
*Autor de correspondencia: daineho@gmail.com
Nota técnica
Recibido: 20 de marzo de 2024
Aceptado: 02 de mayo de 2024
Publicado: 25 de junio de 2024
Resumen
Objetivo. Determinar el impacto de aplica-
ciones de biocarbón enriquecido con abonos
orgánicos sobre los grupos de nematodos de
suelo. Materiales y métodos. El estudio se
desarrolló en el Organopónico Vivero Alamar,
Habana del Este, Cuba. Se evaluó el efecto de
las aplicaciones de biocarbón sobre el crecimien-
to y producción de tres hortalizas y una planta
aromática. Se realizaron muestreos de suelos
antes de la siembra y después de aplicado el
biocarbón. Se tomó 100 g de suelo por mues-
tra, a las 72 horas se recolectaron, mataron,
fijaron y contabilizaron los especímenes. Los
Abstract
Objective. Determine the impact of biochar
applications enriched with organic fertilizers
on soil nematode groups. Materials and
methods. The study was carried out at the
“Organopónico Vivero Alamar”, Habana del
Este, Cuba. The effect of biochar applications
on the growth and production of three vegeta-
bles and an aromatic plant was evaluated. Soil
sampling was carried out before planting and
after biochar was applied. 100 g of soil was
taken per sample; After 72 hours, the specimens
were collected, killed, fixed and counted. The
data on the number of genera at the beginning
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Introducción
El empleo de biocarbón constituye una de las prácticas más utilizadas en la actualidad,
por contribuir al aumento de la fertilidad y mejorar las propiedades químicas, físicas y
biológicas de los suelos, incidiendo particularmente en la descomposición de su materia
orgánica (Rebolledo et al., 2016). Posee múltiples usos (Schmidt et al., 2014) y la apli-
cación de éste al suelo es una práctica deseada y en ascenso. Se conoce que el biocarbón
provoca cambios positivos en la estructura del suelo, que favorecen el crecimiento de los
cultivos, propiciando mayor producción y mejorando la calidad del suelo, convirtiéndose
en una práctica novedosa y útil (Debode et al., 2020).
Recientemente, Van Sinh (2022) informó las ventajas que posee el uso del biocarbón
en la mejora de la estructura y porosidad, proporcionándole a los agregados del suelo la
plasticidad necesaria para conservar la humedad y facilitar a los microorganismos que
en él habiten la disponibilidad de nutrientes; destacando que este actúa como soporte de
la comunidad de invertebrados, ayuda en la retención de nutrientes y protege al carbón
orgánico del suelo de la descomposición física; sirviendo como nicho a la microfauna y
mesofauna.
En estudios realizados por Abdelnabby et al. (2017), demostraron que es una
fuente alimenticia estable y contribuye al aumento de las poblaciones de fungívoros y
bacteriófagos en los suelos, destacando estos autores la capacidad que posee para suprimir
poblaciones de organismos fitoparásitos; siendo de gran interés la activación provocada de
los mecanismos de defensa de las plantas frente a nematodos fitoparásitos. Por otra parte,
se conoce que las comunidades microbianas, además de impulsar los procesos de formación
datos del número de géneros al inicio y poste-
rior a la aplicación se vertieron en una base de
datos en Excel. Resultados. Se encontraron
ocho géneros de nematodos (Cephalobus, Pelo-
dera, Aphelenchus, Aphelenchoides, Tylenchus,
Dolichodorus, Mononchus y Pratylenchus) y
especímenes de las familias Rhabditidae y Do-
rylaimidae. La presencia del grupo de los bacte-
riófagos (Cephalobus sp.) y de representantes de
la familia Rhabditidae se encontró en todos los
cultivos evaluados posterior a la aplicación del
biocarbón. No hubo presencia de fitoparásitos
y el número de nematodos fungivoros (Aphe-
lenchus sp.) aumentó. Conclusión. El uso del
biocarbón demostró ser una alternativa útil y
sencilla para elevar la estabilidad de los suelos.
Palabras clave
Enmienda, parasitología, ambiente, sanidad,
suelo.
and after the application were entered into an
Excel database. Results. Eight genera of ne-
matodes (Cephalobus, Pelodera, Aphelenchus,
Aphelenchoides, Tylenchoides, Dolichodorus,
Mononchus and Pratylenchus) and specimens
of the families Rhabditidae and Dorylaimidae
were found. The presence of the bacteriophage
group (Cephalobus sp.) and representatives of
the Rhabditidae family was found in all the cul-
tures evaluated after the application of biochar.
There was no presence of phytoparasitic and the
number of fungal nematodes (Aphelenchus sp.)
increased. Conclusion. The use of biochar
proved to be a useful and simple alternative to
increase soil stability.
Keywords
Amendment, parasitology, environmental,
health, soil.
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Biocarbón enriquecido con abonos orgánicos sobre grupos tróficos de nematodos de suelo
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del suelo, proporcionan múltiples servicios al ecosistema, incluyendo la regulación de
gases atmosféricos (Ducey et al., 2021). A su vez, informaron varios autores (Poveda et
al., 2018, Debode et al., 2020; Van Sinh, 2022) la capacidad que posee el biocarbón
de mitigar los impactos medioambientales a través de su aplicación como enmienda
orgánica; resaltando los efectos positivos que provoca en las funciones ecológicas, en los
niveles tróficos que la conforman, así como en su composición microbiana a través de las
interacciones presa-depredador.
En los últimos años la acción del cambio climático provocó la pérdida de la fertilidad
de los suelos y el aumento de su degradación (Graberl y Elad, 2018), por este motivo la
necesidad de buscar alternativa para disminuir su efecto se hace imprescindible. Existen
experiencias positivas a partir de la aplicación del biocarbón al suelo, generando una
mejoría en la composición de los microorganismos, así como en su productividad. En Cuba
no existen estudios relacionados sobre el uso del biocarbón y su mezcla con materiales
orgánicos sobre el comportamiento de las comunidades de nematodos de los suelos ni
sobre la capacidad de resiliencia del mismo, por lo que su uso es una herramienta útil en
la agricultura moderna, donde modificar las poblaciones en función de lograr mayores
producciones y disminuir la incidencia de plagas es premisa fundamental. Por lo que, el
objetivo de este trabajo, fue evaluar la acción de la mezcla de biocarbón con materiales
orgánicos sobre las poblaciones de nematodos en los suelos.
Materiales y métodos
El experimento se desarrolló en el vivero de Alamar, entre los meses de noviembre 2022
y marzo 2023. El muestreo utilizado fue estratificado al azar, se recolectó suelo de varios
cultivos hortícolas (Vigna unguiculata subesp. sesquipedalis (L.) Verdc [habichuela].;
Cucurbita pepo L. [calabaza] y Cucumis sativus L. [pepino]) y una planta aromática
(Mentha spicata) [hierbabuena] que se encontraban en producción. Las muestras se
depositaron en bolsas de polietileno negra de un kg de capacidad, se identificaron y se
trasladaron al Laboratorio de Nematologia del Centro Nacional de Sanidad Agrope-
cuaria (CENSA). Se procesaron utilizando la metodología de bandejas de Whitehead
modificada por Hernández-Ochandía et al. (2016). Se utilizaron placas Petri de 20 cm
y tamices de 15 cm de diámetro interior, en la base de los mismos cubiertos con una maya
de 63 µm, respectivamente, estos últimos construidos en el laboratorio con tubos de PVC
y malla plástica antiinsectos, colocados sobre fragmentos de plástico, que actuaron como
soportes para levantar el tamiz (Hernández-Ochandía et al., 2016). En estos tamices se
colocaron filtros de gasa y se le adicionó 100 g de suelo.
A partir de las 72 horas se colectaron los nematodos, se fijaron y se contabilizaron.
Para la identificación de géneros se utilizó un microscopio invertido (Zeiss®) con 40x,
teniendo en consideración las características morfológicas expuestas en las claves de Mai
y Lyon (1975) y Andrássy (1983). Los datos, relativos al número de familias/géneros
encontrados al inicio sin aplicar biocarbón y posterior a la aplicación, se vertieron en una
base de datos en Excel y se expresaron en cantidad de familias 3/géneros por cultivos
(índice de dominancia).
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Resultados y discusión
Se encontraron miembros de las familias Rhabditidae y Dorylaimidae y ocho géneros
(Cephalobus sp, Pelodera sp, Aphelenchus sp, Aphelenchoides sp, Tylenchus sp, Doli-
chodorus sp, Mononchus sp y Pratylenchus sp), conformando una representación de los
cinco grupos tróficos descritos por Yeates (1993) como habitantes de los suelos (cuadro
1). La presencia del grupo de los bacteriófagos, en especial el género Cephalobus spp.,
se encontró en todos los cultivos evaluados en ambos periodos (cuadro 1), mostrando
un aumento de sus poblaciones después de aplicado el biocarbón con un impacto en los
representantes de la familia Rhabditidae, que se alimentan generalmente de bacterias,
siendo estos descomponedores de segundo orden y de gran importancia para el funcio-
namiento adecuado de los suelos (Holovachov y Esquivel, 2012).
Por otra parte, se destaca el comportamiento del género Aphelenchus, donde
mostró un aumento significativo (250 individuos) en sus poblaciones después de haberse
aplicado el biocarbón combinado con materia orgánica. Esto pudo estar relacionado a
que Aphelenchus spp es un género cuyas especies son mayormente micófagas y nema-
todos parásitos facultativos de plantas; su presencia generalmente se observa en medios
enriquecidos, donde los hongos, descomponedores primarios de los materiales orgánicos,
son abundantes y al aplicar abonos o enmiendas orgánicas sus comunidades tienden a
crecer; sin embargo, debido a la sensibilidad que manifiestan a los cambios indirectos
del ambiente, como es la fertilización nitrogenada o el uso intensivo de los suelos, pueden
manifestar variaciones en sus poblaciones, las cuales indican un cambio estructural o
desorden provocado (Shaw et al., 2019). También dentro de la familia Aphelenchidae
se encontró el género Aphelenchoides sp, en este género se encuentra Aphelenchoides
fitcher, que es una importante plaga en hortalizas, pero su identificación, a nivel específico,
es compleja (Manzanilla-López y Marbán-Mendoza, 2012), en nuestro estudio no se
encontró esta especie, sin embargo, estos resultados sugieren que debemos mantener un
monitorio constante en las zonas donde se identificó este género.
El conocimiento de la diversidad y composición de las comunidades de nematodos
en cultivos intensivos, resulta un elemento básico para adoptar medidas para proteger y
exacerbar aquellos nematodos considerados beneficiosos, siendo estos los que se encuentran
vinculados de forma directa a los ciclos del carbono, nitrógeno y en los procesos de
mineralización, lo que contribuye a incrementar los rendimientos y mejorar la calidad del
suelo (Ficus y Neher, 2002). Posterior a la aplicación del biocarbón, los grupos tróficos
de los fungívoros y bacteriófagos, experimentaron un incremento exponencial de sus
poblaciones destacándose los grupos de los bacteriófagos (Cephalobus spp) y fungívoros
(Aphelenchus spp) con valores por encima de 150 especímenes en todos los cultivos
evaluados (figura 1). Resultados similares obtuvo Osei et al. (2020), quienes al incorporar
biocarbón en el suelo observaron el aumento de poblaciones de nematodos fungívoros y
bacteriófagos, así como la disminución de nematodos fitoparásitos y el aumento de hongos
micorrízicos arbusculares, propiciando un aumento de la fertilidad del suelo y estabilidad
en su estructura interna.
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Biocarbón enriquecido con abonos orgánicos sobre grupos tróficos de nematodos de suelo
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Figura 1
Representación gráfica de las comunidades de nematodos presentes en los cultivos
evaluados
Al adicionar biocarbón a los cultivos evaluados se observó un aumento de su biomasa
vegetal, los cultivos presentaron mejores condiciones fisiológicas que las que mostraron
antes de adicionar el biocarbón mezclado con abono orgánico. Al observar los especímenes
colectados en el microscopio no se observó ningún daño en su estructura interna ni en su
cutícula, y la movilidad presentada estaba en relación con las descritas para los géneros
por Mai y Lyon (1975). Resultados similares fueron obtenidos por Domenea et al.
(2021), quienes realizaron varios estudios del efecto causado a los grupos tróficos y
sus comunidades de suelo a través de la aplicación con biocarbón y su combinación con
materiales orgánicos y abono vegetal, donde se demostró que no hubo ningún cambio
en su estructura, enfatizando al final del experimento que, en los grupos tratados con el
biocarbón, desaparecen géneros de nematodos fitoparásitos y se experimenta un aumento
de fungívoros y bacteriófagos, lo que incide de manera directa en la disponibilidad de
nutrientes en las plantas. En nuestro experimento se obtuvieron resultados similares pues,
en el cultivo de habichuela, el género de nematodos fitoparásitos Dolicodorus sp. se encontró
al inicio del experimento, pero no se observó su presencia al final.
Por otra parte, el género Pelodera experimenta un descenso en sus poblaciones y
desaparece. Numerosos factores pueden determinar cambios en la composición de la
comunidad de nematodos en el suelo, entre ellos la acidez (pH), densidad de plantas
por área, tipo de cobertura vegetal, adición de material orgánico, así como el uso y
manejo del suelo (Orozco-Aceves et al., 2017), entre otros. Pelodera es un género cuyas
especies son mayormente bacteriófagas (Kanzaki y Giblin-Davies, 2012); generalmente,
aparece en medios enriquecidos, donde las bacterias son abundantes; cuando se aplican
abonos o enmiendas orgánicas sus comunidades crecen, poseen un ciclo de vida corto, lo
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que les permite aumentar sus poblaciones en un corto periodo de tiempo; sin embargo,
debido a la sensibilidad que manifiestan a los cambios ambientales y a los cambios en la
porosidad y estructura del suelo, pueden manifestar variaciones en sus poblaciones e incluso
desaparecer (Ficus y Neher, 2002), estos nematodos están involucrados indirectamente,
en la descomposición y mineralización del nitrógeno, debido a su interacción con la
microflora. En las áreas donde se realizó este estudio se aplicaron fertilizantes químicos de
manera frecuente a los cultivos que lo antecedieron como tomate (Solanum lycopersicum
L) y papa (Solanum tuberosum L), pudiendo incidir este fenómeno en la ausencia de
este género al final del estudio.
En Cuba son muy escasos los estudios que establecen los grupos tróficos de nematodos
que habitan los suelos cultivados y el efecto de las prácticas agrícolas sobre los mismo, sólo
los resultados obtenidos por Hernández-Ochandía (2018) en la provincia Mayabeque,
Cuba, están disponibles. Tampoco hay antecedentes del uso del biocarbón combinado con
materiales orgánicos, convirtiéndose en punto de partida para futuras investigaciones. En
este estudio el uso del biocarbón demostró ser una alternativa útil y sencilla para contribuir
a aumentar las comunidades de organismos de los suelos, estos sirven de alimento a grupos
de descomponedores de materia orgánica y de depredadores, los que pueden contribuir
a la estabilidad de los suelos y al aumento de sus producciones.
Literatura citada
Abdelnabby, H.; Huihui, Z y Xiangru, W. (2017). Furfural Biochar based formulations show synergistic
and potentiating effects against Meloidogyne incognita in tomato. Pest Sci. 91: 203-218.
Andrássy, I. (1983). A taxonomic review of the suborder Rhabditina (Nematoda: Secernentea). Editions
de l’office de la recherche scientifique et technique Outre-Mer. O.R.S.T.O.M. ISBN: 2-7099-0699-6.
Paris, Francia. 242 p.
Debode, J.; Ebrahimia, N.; D’Hosea, T.; Cremeliea, P.; Viaenea, N. y Vandecasteelea, B. (2020). Has
compost with biochar added during the process added value over biochar or compost to increase disease
suppression? Appl Soil Ecol. 153: 1-8
Domenea, X.; Mattanaa, S. y Sánchez-Moreno, S. (2021). Biochar addition rate determines contrasting
shifts in soil nematode trophic groups in outdoor mesocosms: An appraisal of underlying mechanisms.
Appl Soil Ecol. 158: 1-10
Ducey, T.; Novak, J.; Sigua, G.; Ippolito. J. y Rushmiller, H. (2021). Microbial response to designer Bio-
char and compost treatments for mining impacted soils. https://doi.org/10.1007/s42773-021-00093-3.
Biochar. 3: 299–314.
Ficus, D.L. y Neher, D.A. (2002). Distinguishing sensitivity of free-living soil nematode genera to physical
and chemical disturbances. Ecol Appl. 12(2): 565-575.
Graber, E. y Elad, Y. (2018). Biochar Impact on Plant Resistance to Disease. Resistance to Disease. DOI:
10.1201/b14585-3. Biochar and Soil Biota. Editors Natalia Ladygina Diepenbeek y Francois Rineau,
CRC Press. Boca Raton, Florida, USA. Pp 41-68.
Hernández-Ochandía, D.; Rodríguez Hernández, M.G.; Miranda Cabrera, I. y Holgado, R. (2016).
Métodos para la extracción de nematodos presentes en suelos del agrupamiento Ferralítico en Cuba.
Rev. Protec. Veg. 31(3): 228-232
Hernández-Ochandía, D. (2018). Nematodos edáficos como bioindicadores para el cultivo del frijol (Pha-
seolus vulgaris L.) y nocividad potencial de la especie fitoparásita dominante. [Tesis en opción al grado
de Doctor en Ciencias Agrícolas]. Universidad Agraria de la Habana - Centro Nacional de Sanidad
Agropecuaria. Cuba.100 p.
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Biocarbón enriquecido con abonos orgánicos sobre grupos tróficos de nematodos de suelo
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Holovavhov, O. y Esquibel, A. (2012). Practical Plant Nematology. Eds. Rosa Manzanilla-López y Nahúm
Marban-Mendoza. Other soil Nematodes Capítulo 16. Pp. 619-673. Publisher: Mundi Prensa-CPE.
ISBN 9786077150787.
Kanzaki, J. y Giblin-Davies, E.L. (2012). Evaluation of nematicidal effects of Cannabis sativa L. and
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Mai, W.F. y Lyon, H.H. (1975). Pictorial key to genera of plant parasitic nematodes. Fourth Edition,
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Poveda, J.; Martínez-Gómez, A. y Escobar, C. (2018). The use of Biochar for plant pathogen control.
DOI: 10.1094/PHYTO-06-20-0248-RVW. Phythop. 11(9): 1490-1499
Rebolledo, A.; Pérez-López, G.; Hidalgo-Moreno, C.; López-Collado, E.; Campo-Alves, J.; Valtierra-
Pacheco, E. y Echeverry-Barra, J.D. (2016). Biocarbón (Biochar) I: Naturaleza, historia, fabricación
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Schmidt, H.P.; Kammann, C.; Niggli, C. y Evangelou, M. (2014). Biochar and biochar-compost as soil
amendments to a vineyard soil: influences on plant growth, nutrient uptake, plant health and grape quality.
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Shaw, E.A.; Boot, C.M.; Moore, J.C.; Wall, D.H. y Barone, J.S. (2019). Long-term nitrogen addition
shifts the soil nematode community to bacterivore-dominated and reduces its ecological maturity in a
subalpine forest. Soil Biol. Biochem. 30: 177-184
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Yeates G.W. (1993). Feeding habits in soil nematode families and genera. An outline for Soil Ecologists.
Jour. Nematol. 25(3): 315-331.
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Cuadro 1
Familias y géneros encontrados en las muestras tomadas en el organopónico de
Alamar, La Habana, Cuba
Antes de aplicar el biocarbón
Cultivos
Familia/Género 1 2 3 4 % Media/
Familia D.E D
Rhabditidae 425 0 450 480 45.3 450 6.9 0.75
Monunchidae / Mononchus 32 31 29 37 18.2 34.4 4.3 0.3
Cephalobidae / Cephalobus 10 8 10 15 12.5 13.7 3.6 0.20
Rhabditidae / Pelodera 0 0 16 18 7.2 15 2.6 0.1
Aphelenchidae / Aphelenchus 0 125 118 120 6.6 121.9 5.8 0.1
Aphelenchidae / Aphelenchoides 18 0 21 29 3 19.2 1.4 0.1
Dorylaimidae 12 15 0 27 2.05 23.6 1.1 0.3
Tylenchidae / Tylenchus 0 23 0 25 1.5 22.4 5.7 0.2
Dolichodoridae / Dolichodorus 8 0 0 11 1.3 9.6 3.2 0.1
Pratylenchidae / Pratylenchus 0 0 11 13 1.25 12 1.1 0.06
Dos meses después de aplicado el biocarbón+ abonos
Cultivos
1-V. unguiculata / 2- C. pepo / 3- C. sativus / 4- M. spicata
Familia/Género 1 2 3 4 % Media/
Familia D.E D
Rhabditidae 550 567 605 625 46.2 596 16.5 0.8
Monunchidae / Mononchus 81 76 82 93 19.2 78 13.2 0.3
Cephalobidae / Cephalobus 390 382 410 405 20 400 12.5 0.5
Rhabditidae / Pelodera 0 0 0 0 0 0 0 0
Aphelenchidae / Aphelenchus 235 230 230 220 6.9 231 6.8 0.2
Aphelenchidae / Aphelenchoides 196 0 200 190 3.2 195 11.4 0.1
Dorylaimidae 16 18 29 27 1.9 28.8 2.5 0.15
Tylenchidae / Tylenchus 0 35 0 56 0.7 45.5 10.5 0.3
Dolichodoridae / Dolichodorus 0 35 0 36 1.4 35.2 8.2 0.7
Pratylenchidae / Pratylenchus 0 0 15 13 1.05 13.2 2.1 0.04
Familias y géneros encontrados en las muestras tomadas en el organopónico de Alamar, La Habana, Cuba.
DE: Desviación Estándar; D: dominancia, media: número promedio (100 g/ suelo) de individuos encon-
trados por familias en cada cultivo.
% de aparición de familias por cultivo. 1. V. unguiculata, 2. C. pepo, 3. C. sativus, 4- M. spicata.
