Efecto de la densidad poblacional sobre el tamaño de las

Efecto de la densidad poblacional sobre el tamaño de las

Efecto de la densidad poblacional sobre el tamaño de las
lombrices eisenia andrei, y la biomasa total, para el tratamiento
de estiércol bovino
Francisco R. Bonive A.; G. Bianchi Pérez3; M. Cabeza; A. L. Medina1 & José Runfola4.
[email protected]
Resumen
La tasa de crecimiento individual de las lombrices del género Eisenia depende tanto de las
características ambientales en las que se desarrolla, como de la calidad de alimento suministrado y
la densidad poblacional. Con el objeto de determinar el efecto de las altas densidades sobre el
tamaño alcanzado por E. andrei en el tratamiento de estiércol bovino, se procedió a colocar de una a
cinco lombrices, de una semana de edad en frascos de 120 ml que contenían 20 g de estiércol
bovino homogeneizado. Al cabo de los 45 días se determinó el peso promedio de los individuos y la
biomasa total de lombrices por tratamiento. Dado que la biomasa total observada en los cinco
tratamientos estudiados no difiere significativamente, puede concluirse que a partir de 20 g estiércol
homogeneizado, se puede producir 734 ± 34 mg de lombriz roja, E. andrei, en 45 días, lo que
equivale a una tasa de conversión alimenticia superior al 3,5 %, es posible obtener 50 kg de
biomasa por 1 t de sustrato.
Palabras claves: lombriz, eisenia andrei, estiércol bovino, tratamiento
617
1. Introducción
Diversos autores han estudiado los efectos denso dependiente sobre el crecimiento de poblaciones
animales ([1], [2], [3] y [4]) y sobre la tasa de crecimiento individual [5]. Se han descrito efectos
tan variados como los mecanismos compensatorios (tendencia general de la curva de crecimiento a
recuperar sus características normales después de un periodo adverso), producto de la competencia
por alimento y espacio, la mortalidad y la depredación, hasta los efectos depensatorios, efecto de
Allee (la reproducción y la supervivencia de una población, es proporcional a la densidad
poblacional), propios de grupos reproductivos, supervivencia de juveniles dependiente de la
agregación, entre otros.
Tanto la respuesta poblacional como la tasa de crecimiento de las lombrices del género Eisenia
dependen en buena medida de la densidad [2], [4] y [6], así como de la calidad y cantidad de
alimento disponible y de las condiciones ambientales [7], [8], y [6].
En este trabajo se exploró el efecto de la densidad poblacional sobre la biomasa total y el tamaño
alcanzado por la Eisenia andrei al cabo de 45 días, alimentándola exclusivamente con estiércol
vacuno homogeneizado.
2. Metodología
En este ensayo se evaluó la tasa de crecimiento individual de Eisenia andrei en estiércol vacuno
secado y homogeneizado por molienda, durante 45 días, cuya composición proximal parcial del
sustrato empleado fue determinado en los laboratorios de la Facultad de Farmacia y Bioanalisis de
la Universidad de los Andes aplicando la metodologías de análisis AAOC 2000, que se muestra a
continuación (ver tabla 1).
Hacia la sustentabilidad: Los residuos sólidos como fuente de energía y materia prima
© 2011 pp 617-620 ISBN 978-607-607-015-4
Tabla 1. Composición proximal (expresada en peso seco) del estierco vacuno homogeneizado empleado en
este ensayo como sustrato.
Cenizas (%)
8,91 ± 0,3
Nitrógeno (%)
2,28 ± 0,06
Carbono (%)
33,96 ± 0,05
pH
7,4
[9]
Diseño experimental se desarrollo de la siguiente manera, en 50 frascos de 120 ml se colocaron 20
g de estiércol vacuno homogeneizado por medio de un secado preliminar durante 48 horas con la
sucesiva molienda de material, luego fue rehidratado al 80% aproximadamente llegando a el
potencial capilar del sustrato. Se manejo el material de esta manera porque con ensayos anteriores la
variabilidad del peso entre muestras con el mismo número de lombrices con el sustrato de estiércol
fresco eran muy alto, por consiguiente el error absoluto de los promedios daba muy alto, así que se
decidió procesar el sustrato de esta forma.
Después se colocaron para cada 10 de ellos nombrados desde la A hasta la letra J la cantidad de 1,
2, 3, 4 o 5 lombrices respectivamente, de una semana de vida, a partir de la eclosión previa de los
capullos fértiles de lombrices del genero Eisenia andrei alimentadas con estiércol. El ensayo se
realizó a una temperatura media de 20,1 ± 0,2 oC, en oscuridad.
Al cabo de 45 días se procedió a comparar la biomasa total de lombrices y el peso promedio de los
individuos en cada frasco obtenido a partir de la pesada en el laboratorio de Alimento del
Departamento de Ciencias de los Alimentos de la Facultad de Farmacia de Bioanalísis, por medio
de una balanza analítica de de 0,0001 g. luego con esta data de definieron las curvas de biomasa
total obtenida sumando todas las masas de los frascos y la de los promedios de las masas de cada 10
repeticiones.
3. Resultados
618
A continuación se presenta los resultados obtenidos en esta experiencia, en la tabla 2 y en el gráfico
1, después de 45 días transcurridos. En la Figura 1 se puede observar la biomasa total de lombrices
al cabo de 45 días de ensayo a cinco densidades iniciales, como también sobrepuesta el peso
promedio de las lombrices a los 45 días del estudio, en cinco densidades diferentes. Por regresión
lineal las líneas de tendencias de estas curvas se ajustaron mejor a polinomios de 2do grado, cuyas
expresiones son:
Y= -0,0193X2+0,2018X+0,01784 con un factor de correlación de 0,9991, y Y = 0,0121X 2 0,1247X + 0,4661 con un factor de correlación de 0,9939 respectivamente.
Tabla 2: valores de los pesos de la biomasa resultante para cada frasco y repetición.
Frasco
Nº Ind.
1
2
3
4
5
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
0,3567
0,5128
0,6231
0,6745
0,7121
0,3453
0,5054
0,6034
0,6892
0,7078
0,3456
0,4989
0,5993
0,6451
0,7034
0,3602
0,5200
0,6121
0,6760
0,6983
0,3465
0,5056
0,6344
0,6898
0,7323
0,3561
0,5123
0,6032
0,6784
0,7105
0,4102
0,5245
0,6234
0,6867
0,6999
0,3534
0,5161
0,6102
0,6756
0,7045
0,3497
0,5078
0,5678
0,6734
0,7012
0,3601
0,5111
0,6108
0,6875
0,7103
Hacia la sustentabilidad: Los residuos sólidos como fuente de energía y materia prima
© 2011
Biomasa (g)
y = -0.0193x2 + 0.2018x + 0.1784
R² = 0.9991
y = 0.0121x2 - 0.1247x + 0.4661
R² = 0.9939
Densidad (Ind / 20 g de sustrato)
Biomasa
Peso per capita
Figura 1: Efecto de la densidad poblacional sobre el tamaño de las lombrices y la biomasa total.
4. Discusión
619
Del la figura 1 se puede observar que el peso promedio de las lombrices que se encuentran a baja
densidad, es decir un individuo cada 20 g de sustrato, es similar al reportado por Hernández en su
trabajo [6] durante un periodo similar, en ensayos realizados a una temperatura promedio de 31 oC.
Este valor es significativamente superior al de los tratamientos con mayores densidades, lo que
demuestra un efecto denso-dependiente sobre el crecimiento individual de las lombrices E. andrei,
esto se puede notar claramente en el punto de corte entre las dos curvas. Como lo señala Hernández
[6] donde resaltar ―que la biomasa está influenciada por la densidad de población, a mayor
densidad menor biomasa (Reinecke y Viljoen, 1990), por lo tanto es posible que los resultados
observados varíen al aumentar la densidad‖. Siendo correcta esa suposición, y podemos validarla a
partir de la figura1, La ecuación de regresión no lineal que mejor se ajustó para describir el efecto
denso-dependiente corresponde a un modelo polinomial de 2do grado, de igual manera la curva del
total de la biomasa.
En ambas curvas se nota una tendencia asintótica para mayores densidades tanto para la biomasa
total como para el promedio por individuos, por consiguiente se puede decir que a mayor
densidades poblacional no hay mas crecimiento de la biomasa, pero esto requiere la continuación de
un próximo trabajo más profundo y un mayor número de ejemplares para lograr realizar cálculos
estadísticos más precisos.
De estos resultados se pudo obtener los siguientes valores numéricos; como lo máximo de biomasa
producido en 20 g de sustrato de estiércol bovino fue de 0,708± 0,007 g lo que equivale a una taza
de conversión alimenticia igual al 3,5%, y la mejor biomasa se obtiene cuando existe un individuo
por cada 20 g de sustrato a un peso promedio de 0,350 g; se puede decir, 17,5 kg de biomasa por t
de estiércol bovino ambos expresado en peso fresco.
5. Conclusiones
Del trabajo realizado se puede concluir lo siguiente.
La biomasa total observada en los cinco tratamientos estudiados difiere paulatinamente, puede
concluirse que la biomasa de la lombriz está influenciada por la densidad poblacional de una
manera inversamente proporcional, es decir, a mayor densidad menor biomasa.
Al momento de sembrar o incubar un sustrato de estierco bovino se pueden utilizar
aproximadamente 50 lombrices por kilogramo de sustrato como densidad inicial. Se hace necesario
realizar una nueva experiencia con mayor cantidad de repeticiones de tal manera de tener más datos
Hacia la sustentabilidad: Los residuos sólidos como fuente de energía y materia prima
© 2011
para la obtener mejores estadísticos que permitan visualizar mejor el comportamiento densodependiente.
Referencias Bibliográficas
[1] Eisemberg, R.M., ―The regulation of density in a natural population of the pond snail, Lymnaea
elodes‖. Ecology, 47, 1966: 889-906.
[2] Graff, 0. ―Gewinnung von Biomasse aus Abfallstoffen durch Kultur des Kompostregenwurms
Eisenia foetida (Savigny 1826)‖. - Landbauforschung Volkenrode 24, 1974: 137-142.
[3] Courchamp F., T. Clutton-Brock and B. Grenfell. ―Inverse density dependence and the Allee
effect‖. Trends in Ecology & Evolution 14(10), 1999: 405-410,
[4] Neuhauser, E.; R. Hartenstein and D.L. Kaplan. ―Growth of the earthworm Eisenia foetida in
relation to population density and food rationing‖. OIKOS 3, 1980: 93-98.
[5] Mayoral, A.G., A. García, J. Perea, R. Martín, J. Martos, R. Acero y F. Peña. ―Efecto de la
densidad de población sobre el tamaño del caracol Helix aspersa Müller.‖ Arch. Zootec. 53, 2004:
379-382.
[6] Hernández, J.A., N. Ramírez, B. Bracho, y A. Faría, ―Caracterización del crecimiento de la
lombriz roja (Eisenia spp.), bajo condiciones de clima cálido‖. Rev. Fac. Agron. (Maracay) 25,
1999:139-147.
[7] Tsukamoto, J. and Watanabe, H. ―Influence of temperature on hatching and growth of Eisenia
foetida (Oligochaeta, Lumbricidae)‖. Pedobiologia 17, 1977: 338-342.
[8] García, M., F. Mariño, y S. Mato. ―Effect of diet on growth and reproduction of Eisenia andrei
(Oligochaeta, Lumbricidae) reared in individual cultures‖. Pedobiologia 43, 1999: 267-275.
[9] AOAC. International official methods of analysis. 16° edición, quinta revisión; Volumen
1,2001: United States of America. Capítulo 4 página 25-26, capítulo 32 página 1-12.
620
Hacia la sustentabilidad: Los residuos sólidos como fuente de energía y materia prima
© 2011