Evaluación de nematodos. Instrucciones estudiantiles

Transcripción

1 Evaluación de nematodos Instrucciones estudiantiles Introducción: Los nematodos son gusanos no segmentados, generalmente, de 1 mm de largo. La mayoría de las especies de nematodos desempeñan funciones que benefician el suelo, pero hay unas pocas especies responsables de enfermedades en plantas. Los nematodos funcionan a diversos niveles tróficos de la red alimentaria del suelo (figuras 1-4). Algunos se alimentan de plantas y algas (primer nivel trófico); otros se alimentan de las bacterias y hongos que comen (segundo nivel trófico) (figuras 2 y 3), y algunos se alimentan de otros nematodos (niveles tróficos superiores) (figura 4). Todos estos nematodos son de vida libre y no parasíticos. Los nematodos que se alimentan de raíces son parásitos de las plantas (figura 1), y responsables de las enfermedades que las plantas desarrollan en las raíces. Estos nematodos no son de vida libre. Figura 1: Nematodos que se alimentan de raíces (Foto de: Elaine R. Ingham). Parásito de planta. Características: Una cabeza/boca fina con un arpón largo en la lengua. Más largos que los nematodos que se alimentan de hongos con arpones más pesados (Moldenke, 2006). Figura 2: Nematodo que se alimenta de bacterias (Foto de: Elaine R. Ingham). Segundo Nivel

2 Trófico. Características: Bocas enormes, como la de la ballena jorobada, sin dientes ni espadas dentro (Moldenke, 2006). Figura 3: Nematodo que se alimenta de hongos (Foto de: Elaine R. Ingham). Segundo Nivel Trófico. Características: Una cabeza/boca fina con un arpón largo en la lengua. Más pequeño que los nematodos que se alimentan de plantas con arpón más liviano (Moldenke, 2006). Figura 4: Nematodo depredador (Foto de: Kathy Merrifield). Nivel Trófico Superior. Características: Dientes en bocas enormes. Algunas especies de lengua arponada podrían pasar por omnívoros/depredadores también, pero la inmensa mayoría no (Moldenke, 2006). Los nematodos funcionan de muchas maneras en el suelo. Como los Protozoos, los nematodos son importantes a la hora de mineralizar o liberar nutrientes en formas fáciles de conseguir por las plantas. Cuando los nematodos comen bacterias u hongos, se libera amonio (NH + 4 ) porque las bacterias y los hongos contienen mucho más nitrógeno que el requerido por los nematodos. El tamaño de la población de las presas de nematodos se regula por el tamaño de la población de cada tipo de nematodo. Por ejemplo, si el número de nematodos que se alimentan de bacterias es bajo, la cantidad de bacterias en el suelo aumentará, y, por el contrario, si el número de nematodos que se alimentan de bacterias es elevado, disminuirán las bacterias en el suelo. Por lo tanto, es importante que haya un número equilibrado de cada tipo de nematodos para mantener las poblaciones de sus presas en niveles óptimos.

3 Los nematodos colaboran en la distribución de bacterias y hongos a través del suelo y a lo largo de las raíces llevando microbios vivos y aletargados en sus superficies y en sus sistemas digestivos. Constituyen alimento para depredadores de niveles superiores, incluyendo los nematodos depredadores, los microartrópodos de suelo y los insectos de suelo. Además, son parasitados por bacterias y hongos. Los nematodos pueden ser útiles indicadores de la calidad del suelo por su enorme diversidad y participación en muchas funciones a distintos niveles en la red alimentaria del suelo. Además de su diversidad, los nematodos pueden ser útiles indicadores porque sus poblaciones son relativamente estables en respuestas a cambios en la humedad del suelo y temperatura, pero sí responden a cambios en el manejo del terreno. Los cambios en las poblaciones de nematodos tienden a reflejar cambios en los microambientes del suelo. El agua se emplea para extraer cualquier tipo de nematodos. El agua puede usarse para sacar los nematodos del suelo flotando, o para hacer que los nematodos se arrastren fuera del suelo. Si se añade azúcar, el agua puede usarse para hacer un gradiente de densidad en donde todos los nematodos se juntan en una capa. A los nematodos vivos activos, no les agrada el suelo saturado. Son organismos aeróbicos, por lo que el oxígeno no se desplaza bien a través de poros saturados de agua. Cuando se los coloca en un extractor de nematodos, empiezan a moverse en busca de una condición de agua menos saturada. Como los nematodos son más densos que el agua, se hunden en el fondo del embudo utilizado en el extractor. Los suelos con abundancia de nematodos pueden estar muy sanos o muy enfermos. Los suelos sanos tienen cantidades elevadas de nematodos que se alimentan de bacterias, hongos y otros nematodos. Cada vez que un nematodo se come una presa, se libera nitrógeno dentro del suelo en forma disponible a las plantas. Por consiguiente, las plantas que crecen en suelos en los que hay más nematodos que se alimentan de otros organismos pueden obtener más nitrógeno, y requieren menos fertilizantes. Los suelos en los que hay cantidades elevadas de nematodos que se alimentan de las raíces de las plantas no están sanos, y deberían manifestar algunos signos de enfermedad en las plantas que viven en éstos. Una consulta con algún laboratorio profesional puede confirmar la presencia y los tipos de nematodos que se alimentan de raíces en una muestra del suelo. Materiales: Tubo de goma de 5 de largo Abrazadera Estopilla Embudo de 5-6 de diámetro Cedazo de alambre Suelo de muestra (~100g) Procedimiento: Cada equipo seguirá este procedimiento: Día # 1 (clase de 50 minutos): 1) Formen grupos de cuatro estudiantes cada uno. 2) Lean las instrucciones estudiantiles en grupo. 3) Repasen fotos de grupos funcionales de nematodos.

4 4) Cada grupo deberá asignar las siguientes funciones a miembros individuales de los grupos: a. Investigador el estudiante es responsable de que se observen las instrucciones estudiantiles. b. Registrador el estudiante es responsable de registrar toda la información en su diario. c. Reportero el estudiante es responsable de compilar la información que se usará en el informe escrito. d. Asistente el estudiante es responsable de ayudar a cualesquiera de los otros estudiantes. 5) Registren cualesquiera preguntas iniciales, y hagan predicciones sobre la tarea en sus diarios. 6) Discutan, en clase, estas preguntas o preocupaciones. 7) Construyan el extractor de nematodos (figura 5). Para construirlo, sigan estos pasos: a. Sujeten un tubo de goma de 5 de largo al fondo de un embudo plástico de 5-6 de diámetro. b. Apliquen una abrazadera al tubo de goma a unas 2 pulgadas del final del tubo de libre salida. c. Corten un pedazo de tela mosquitera de alambre en forma cuadrada de manera que retenga unos 100 g de suelo, y que pueda empujarse una media pulgada dentro del embudo. d. Empujen el alambre media pulgada dentro del embudo. nivel del agua tierra tejido de dos capas/ Estopilla cedazo de alambre Figura 5: Extractor de nematodos (Tylka y Jasalavich, 2001). Los nematodos descienden en el agua a través de la tierra y el tejido, y se asientan en el tubo justo encima de la abrazadera. Embudo de Baermann

5 Día # 2 (30 minutos + el tiempo de desplazamiento): 1) Repasen las tareas del día. 2) Decidan en clase exactamente a qué profundidad se muestreará el suelo. 3) Vayan al terreno, y recojan muestras de suelo (pueden usar muestras de suelo recogidas en un terreno diferente, pero la muestra debe ser fresca). Asegúrense de que todos recogen muestras a la misma profundidad del suelo. 4) Regresen al salón de clases. 5) Pesen una cantidad conocida de tierra, aproximadamente 100g, en un filtro de 3-4 capas de estopilla. 6) Coloquen la tierra y la estopilla en el cedazo dentro del embudo (vean la figura 5). 7) Cubran la muestra con agua destilada; el uso de agua clorinada puede matar los nematodos. 8) Dejen reposar el extractor por 2-3 días. Día # 3 (clase de 50 minutos): (Nota: El próximo paso se llevará a cabo 2-3 días después.) 1) Después de 2-3 días, den salida a mL de agua en un vaso de precipitados abriendo la abrazadera. 2) Examinen el agua en busca de nematodos. 3) Calculen el número aproximado de nematodos presentes, y regístrenlo. 4) Sigan dando salida al agua de la tierra hasta que toda el agua haya sido extraída, y los nematodos hayan sido contados. 5) Reporten las cifras como el número de nematodos por gramo de suelo. 6) Cada grupo debe compartir sus hallazgos/datos con la clase. Incluyan una descripción del lugar de la muestra de suelo. 7) Preparen un informe escrito que aborde las preocupaciones siguientes: Depende del número de nematodos la salud del suelo? Deberían tomarse otras medidas para determinar la salud del suelo? Qué otra cosa harían para evaluar el suelo? Muestra # Peso del suelo (g) Tabla de Datos sobre la Muestra Número de # Nematodos nematodos /g de suelo Observaciones Extensión: Usen un microscopio y tinte para clasificar los grupos funcionales de nematodos según la forma de la boca (vean las figuras 1-4). Los principales grupos funcionales de nematodos son (figuras 2-4): 1) los nematodos que se alimentan de plantas y algas

6 2) los nematodos que se alimentan de bacterias 3) los nematodos que se alimentan de hongos 4) los nematodos depredadores También, hay nematodos parasitarios que se alimentan de raíces (figura 1). Muestra # Peso del suelo (g) Tabla de Datos sobre la Muestra Nematodos que se alimentan de bacterias Número de # de nematodos que se nematodos que se alimentan de bacterias alimentan de /g de suelo bacterias Observaciones Referencias: Moldenke, A Entomólogo OSU. Conversación personal. Tylka, G.L. y C.A. Jasalavich Free-living and Plant-Parasitic Nematodes (Roundworms). The Plant Health Instructor. [Nematodos de vida libre y parasitarios de plantas (Lombrices). El instructor de la salud de las plantas] DOI: /PHI-K PlantPathways/TeachersGuide/Activities/Nematode/materialsmethods.htm Visto en enero Fotógrafos: Ingham, Elaine R., Oregon State University, Corvallis. Servicio de Conservación de Recursos Naturales del Departamento de Agricultura de los EEUU. Presentación en Power Point. Merrifield, Kathy, Oregon State University, Corvallis. Servicio de Conservación de Recursos Naturales del Departamento de Agricultura de los EEUU. Presentación en Power Point.