ISSN 0568-3076 agron. 22(1): 58 - 65, 2014 EVALUACIÓN AGRONÓMICA DEL PASTO BRASILERO Phalaris sp., EN TRES MUNICIPIOS DEL DEPARTAMENTO DE NARIÑO, EMPLEANDO FERTILIZACIÓN ORGÁNICA Melissa Eraso-Cabrera*, Gema Zambrano-Burbano**, Francisco Javier Tobar-Tello*** y Hernán Ojeda-Jurado**** * M.Sc. Investigadora Programa de Mejoramiento Genético Animal, Facultad de Ciencias Pecuarias, Universidad de Nariño. Pasto, Colombia. Correo electrónico: [email protected] ** M.Sc. Investigadora Programa de Mejoramiento Genético Animal, Facultad de Ciencias Pecuarias, Universidad de Nariño. Pasto, Colombia. Correo electrónico: [email protected] *** Ingeniero Agroforestal. Coordinador de campo convenio 574/2012, Universidad de Nariño. Pasto, Colombia. Correo electrónico: [email protected] **** Zootecnista. Líder proyecto 574/20121, Universidad de Nariño. Pasto, Colombia. Correo electrónico: [email protected] Recibido: ; aprobado: RESUMEN ABSTRACT Los suelos utilizados para la actividad ganadera generalmente son de baja fertilidad y alta acidez, lo cual genera baja productividad. Existen lotes de pasto brasilero Phalaris sp. que se adaptan a condiciones adversas, pero se desconoce su comportamiento en zonas agroecológicas en algunos municipios del departamento de Nariño (Colombia). El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la fertilización sobre la producción de biomasa y la absorción de nutrientes del pasto brasilero. Este trabajo se llevó a cabo en los municipios de Pasto, La Florida y Tangua del departamento de Nariño. Se utilizó fertilización orgánica (gallinaza) como única condición de evaluación, en cinco fincas con suelo, altura y temperatura diferentes: F1: F-A, 3274 msnm, 4°C; F2: F-Ar-A, 2851 msnm, 12°C; F3: F-Ar-A, 2839 msnm, 12°C; F4: F, 2185 msnm, 15°C; F5: F-Ar-A, 3080 msnm, 12°C. La producción de forraje fue superior en el F1 con 7650 kg/FV/media ha/corte, seguido del F5 7250 kg/FV/ media ha/corte, F4 5000 kg/FV/media ha/corte y F2 3000 kg/FV/media ha/corte; el menor rendimiento se presentó en el F3 1950 kg/FV/media ha/corte, por su característica de compactación. De acuerdo con los resultados obtenidos se concluye que la condición agroecológica como línea base favorable para el buen crecimiento del pasto en el trópico alto del departamento de Nariño es F1, debido a que se obtuvo un mayor rendimiento de forraje verde, además, por las características químicas del suelo, textura y temperatura. AGRICULTURAL EVALUATION OF BRAZILIAN GRASS Phalaris sp., IN THREE MUNICIPALITIES OF NARIÑO DEPARTMENT, USING ORGANIC FERTILIZATION Palabras clave: biomasa, forraje, ganadería, leche. The soils used for livestock activity are generally of low fertility and high acidity, which they cause low productivity. There are lots of brazilian grass (Phalaris sp.) that adapt to adverse conditions, but their behavior is unknown in agroecological zones in some municipalities of Nariño department. The objective of this research was to evaluate the effect of fertilization on biomass production and nutrient uptake of Brazilian grass. This work was carried out in the municipalities of Pasto, Tangua, and Florida of Nariño department. It was used Organic fertilization (manure) as unique treatment in five classes of soil, altitude and temperature: F1: FA, 3274 masl, 4°C; F2: F-Ar-A, 2851 masl, 12°C; F3: F-Ar-A, 2839 masl, 12°C; F4: F, 2185 masl, 15°C; F5: F-Ar-A, 3080 masl, 12°C. Forage production was higher in T1 with 7650 kg/FV/media ha/cutting, followed by T5 7250 kg/FV/media ha/cut, T4 5000 kg/FV/media ha/cut and T2 3000 kg/FV/media ha/ cut; lower yields were presented in T3 1950 kg/FV/media ha/cut for the characteristic of compaction. According to the results, it is concluded that the best soils where development was presented in F1, because of it scored higher green forage yield than others, moreover by chemical characteristics of soil, texture and temperature. Key words: biomass, forage, livestock, milk. Proyecto 574/2012: “Evaluación de la producción y calidad composicional de la leche en la época de escasez forrajera, mediante la utilización de ensilaje de pasto brasilero Phalaris sp. en ganaderías especializadas del Trópico Alto de Nariño”, financiado por Colciencias y el BID. 1 Eraso-Cabrera, M., Zambrano-Burbano, G., Tobar-Tello, F.J. & Ojeda-Jurado, H. 2014. Evaluación agronómica del pasto brasilero Phalaris sp., en tres municipios del departamento de Nariño, empleando fertilización orgánica. Revista Agronomía. 22(1): 58-65. Evaluación agronómica del pasto brasilero Phalaris sp., en tres municipios del Departamento de Nariño... INTRODUCCIÓN En la mayoría de los países de América tropical, una de las causas en la baja productividad de hatos lecheros se debe a la baja disponibilidad y calidad de los forrajes, debido al alto nivel de degradación de los suelos. El deterioro de los ecosistemas ganaderos requiere profundas transformaciones en su explotación, basadas en principios agroecológicos, donde los sistemas ganaderos se consideren como un ecosistema y no como una simple gestión técnicoeconómica (Salas & Cabalceta, 2009). La relación suelo-pasto-clima es un tema poco estudiado en el departamento de Nariño, pero de mucho interés al momento de realizar siembra de forrajes, especialmente para alimentación animal. Salas y Cabalceta (2009) indican que el suelo es una mezcla de minerales, materia orgánica, diminutos organismos vegetales y animales, aire y agua. Partiendo de este principio, el conocimiento de estos aspectos generales es fundamental para la eficiencia del reciclaje continuo de nutrimentos por la biodiversidad que existe en todos los suelos, a mayor biodiversidad mayor reciclaje de nutrientes. El pasto brasilero Phalaris sp., al igual que la mayoría de cultivos, requiere altos niveles de fertilización química para lograr excelentes producciones de biomasa y así mantener un alto rendimiento por hectárea sembrada. La fertilización nitrogenada recomendada para cultivos forrajeros fluctúa entre 50 y 70 kg de nitrógeno por hectárea distribuidos entre la siembra y después de cada corte, lo que implica al menos 400 kg de nitrógeno/año (Zuluaga et al., 2010). El Phalaris sp. se adapta a un amplio rango de texturas de suelo, produciendo altos rendimientos en suelos con textura franco a franco-arcillosa, con buena retención de humedad y con excelente drenaje, teniendo en cuenta la disponibilidad de agua y nutrientes en el suelo; resistente al pisoteo y a la carga animal, capaz de soportar periodos de sequía por ser una gramínea perenne, es decir, una vez establecido produce una buena calidad forrajera para consumo directo o su conservación en henificación o ensilaje (Burbano & Cadena, 2009). El uso de los fertilizantes ha obligado a los productores a buscar estrategias que permitan disminuir los altos costos de producción, utilizando, entre otras opciones, la materia orgánica como fuente de abono. El uso de este material genera impacto positivo sobre la estructura del suelo y sobre algunas características fisicoquímicas que finalmente favorecen la calidad y producción de forraje verde. Esta investigación pretende aportar herramientas prácticas a los profesionales agropecuarios, técnicos, estudiantes y ganaderos de la zona, para la elaboración de programas de fertilización de forrajes y manejo sostenible de las praderas. MATERIALES Y MÉTODOS La evaluación se llevó a cabo en cinco fincas ganaderas del departamento de Nariño, tal como se describen en la Tabla 1. agron. 22(1): 58 - 65, 2014 Tabla 1. Ubicación y distribución geográfica de las fincas ganaderas Fincas F1 F2 F3 F4 F5 Vereda Municipio Marqueza Alto Botana San José de Catambuco Panchindo La Victoria Tangua Pasto Pasto La Florida Pasto 59 Altura msnm 3274 2851 2839 2185 3080 Temperatura ºC 4°C 12°C 12°C 15°C 12°C Coordenadas N W 01.16727° 077.34090° 01.16173° 077.26881° 01.16249° 077.26953° 01.29580° 077.41290° 01.21873° 077.23016° 60 Melissa Eraso-Cabrera, Gema Zambrano-Burbano, Francisco Javier Tobar-Tello y Hernán Ojeda-Jurado De acuerdo con los registros de la estación climatológica, ubicada cerca del campo experimental, la precipitación promedio para el año 2013 fue de 659,4 mm, con un régimen de distribución bimodal. Las máximas precipitaciones ocurrieron en los meses de febrero y mayo. La temperatura media anual fue de 13ºC, con un rango máximo de 22,4ºC en abril y un mínimo de 3,0ºC en abril. La humedad relativa promedio fue de 78,3%, con 6,5 horas día-1 de insolación (IDEAM, 2013). Se realizó un análisis de suelos, con el fin de verificar la concentración de los elementos nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), materia orgánica, aluminio disponible, magnesio disponible, calcio y propiedades como pH, conductividad eléctrica e índice a capacidad de campo, para realizar la determinación de la cantidad de fertilizante requerido. Establecimiento. Se preparó media hectárea en cada una de las fincas, con labores de arado, rastrillado y surcado. La propagación se realizó por estolones de Phalaris sp. obtenidos de las zonas cercanas a esta investigación, ya que por su condición de híbrido, su semilla es infértil. Finalmente, se cubrió con una capa delgada de tierra. La cantidad de material que se sembró fue alrededor de 28.000 estolones por cada media hectárea, a una distancia de 1 m entre surcos y 18 cm entre cepas. Posteriormente, se realizó la aplicación de media tonelada de gallinaza compostada comercial en el momento de la siembra durante los meses de junio a agosto y media tonelada adicional a los tres meses de su establecimiento. Adicionalmente, se aplicó riego a todo el lote en épocas de verano para proporcionar una humedad constante en el suelo. El control de malezas se realizó según su incidencia empleando técnicas usualmente realizadas por los productores. En la Tabla 2 se presentan las características químicas de la gallinaza compostada comercial utilizada. Tabla 2. Análisis químico de la gallinaza compostada comercial N P K Relación C/N Ceniza 1,9 2,1 7 20,1 % 3 Variables evaluadas Agronómicas. Se determinó la producción de forraje, altura de la planta, porcentaje de macollamiento y largo de las hojas a los seis meses de establecimiento, usando un marco aforador (1 m x 1 m). Edáficas. Se realizó un análisis de fertilidad del suelo, teniendo en cuenta el manual regional de análisis de suelos de Carrillo y Vinasco (1992). RESULTADOS Y DISCUSIÓN En cada una de las fincas se realizó el análisis de suelo para determinar las cantidades nutricionales disponibles para el pasto brasilero y así recomendar un correcto y económico abonado, que cause el menor impacto ambiental. A continuación, en la Tabla 3, se presentan los resultados del análisis de suelos por finca. 61 Evaluación agronómica del pasto brasilero Phalaris sp., en tres municipios del Departamento de Nariño... Tabla 3. Análisis del suelo por tratamiento Finca PH MO P K Ca Mg CIC N total Fe F1 4,69 17,80 44,30 0,63 2,30 0,34 50,80 0,59 F2 5,47 6,55 77 0,62 8,64 2,64 22 0,25 F3 5,46 6,23 14,10 0,72 7,53 4,11 24,60 Cu Zn B DA 287 3,65 0,43 0,84 0,21 0,65 328 25,90 4,98 3,23 0,07 0,74 0,24 199 43,10 3,76 3,05 0,00 0,88 F4 5,30 10,30 2,89 0,26 1,79 0,35 35,60 0,38 77,70 1,43 0,69 0,56 0,04 0,67 F5 4,72 15,60 39,90 0,73 7,88 2,54 41,60 0,54 343 9,80 0,53 0,74 0,16 0,64 Los suelos encontrados son extremadamente ácidos, es decir, se debe realizar un encalamiento para disminuir su grado de acidez, a pesar de que el pasto brasilero es tolerante a pH de 4,5, el cual puede limitar la absorción de macronutrientes como fósforo y potasio esenciales para el crecimiento de toda planta. La materia orgánica en las fincas presenta niveles altos a excepción de las fincas F2 y F3 que fueron praderas abandonadas por mucho tiempo y donde no se realizaron siembras de ningún cultivo tradicional de la zona. Para los macronutrientes como calcio y magnesio se encontraron en niveles bajos para las fincas F1 y F4, esta última también presenta deficiencias de potasio. Para el resto de fincas los niveles son los ideales para el establecimiento normal del pasto brasilero. Los micronutrientes, tales como hierro, manganeso, cobre, zinc y boro son bajos en las fincas F1y F4. Como todo cultivo que se establece necesita de abonos orgánicos para su desarrollo y la recomendación de la cantidad necesaria para aplicar al suelo en cada una de las fincas, fue una tonelada de abono orgánico a base de gallinaza compostada que presenta una alta tasa de mineralización en el suelo en comparación con otro tipo de materia orgánica y como único fertilizante en aras de la conservación del medio ambiente. La cantidad utilizada resultó de la disponibilidad de agron. 22(1): 58 - 65, 2014 Mn nutrientes existentes en el suelo vs el requerimiento de cultivo de pastos en general, ya que no se cuenta con literatura específica de los requerimientos nutricionales del pasto brasilero. Al respecto, León y Gómez (1986) mencionan que las aplicaciones de más de una tonelada de gallinaza en praderas presentan el mismo rendimiento, por lo que cantidades superiores a esta, incrementarían los costos de establecimiento. Por otra parte, la planta solo aprovecha lo necesario para su crecimiento y desarrollo y el restante se perdería en el suelo por lixiviación o erosión causada por la lluvia o el viento. La gallinaza compostada comercial utilizada en esta investigación permitió medir el comportamiento del pasto brasilero con la aplicación de una misma cantidad de abono orgánico en distintas clases de suelo, temperatura y precipitación, con la finalidad de fomentar su uso, en las ganaderías de leche del Trópico Alto de Nariño. La Tabla 4 indicó un rendimiento de producción de forraje verde poco satisfactorio, a partir de la propagación vegetativa utilizada, con un valor promedio de 1,59 kg FV/m2 (15,9 ton/ha), inferior al trabajo de investigación de Salas y Córdoba (2013), los cuales reportan un promedio de 3,58 kg FV/m2. 62 Melissa Eraso-Cabrera, Gema Zambrano-Burbano, Francisco Javier Tobar-Tello y Hernán Ojeda-Jurado Tabla 4. Variables agronómicas de pasto brasilero Phalaris sp., por finca Finca Altura cm Relación tallo/hojas Largo cm Ancho cm % Macollamiento F1 100 1,5 54,86 4,08 10,28 Peso 1,84 F2 82,37 1,4 44,99 2,08 10,65 0,97 F3 76,98 1,5 46,85 2,5 8,71 0,74 F4 47,56 1,5 63,72 2,24 16,97 1,99 F5 90,09 1,4 50,46 2,23 16,87 2,45 Promedio 79,4 1,46 52,18 2,62 12,69 1,59 La altura de la planta presentó un promedio de 79,4 cm, resultado similar al estudio de Salas y Córdoba (2013), quienes reportan un promedio de 95 cm en pasto brasilero; estas similitudes se deben posiblemente a que a mayor distancia existe menor competencia por luz, agua y nutrientes, de esta manera se obtienen plantas con buen desarrollo. Al respecto, Moreno y Castillo (2007) afirman que el pasto brasilero (Phalaris sp.) es la especie que mejor comportamiento tiene en capacidad de crecimiento en altura, producción de biomasa y número de rebrotes, en comparación con los pastos Alfalfa (M. sativa) y King grass (Pennisetum sp.). La relación hoja/tallo presentó un promedio de 1,46, valor alto en comparación a estudios realizados por Salas y Córdoba (2013), quienes reportan un promedio de 0,61 y similar a lo reportado por Vallejos et al. (1989), los cuales encontraron relaciones de hoja/tallo en ecotipos de Brachiaria de 1,3±0,3. Esta repuesta superior puede considerarse satisfactoria, al obtenerse mayor porcentaje de hojas por estolón sembrado, importante si se tiene en cuenta que las hojas de las plantas son las que desempeñan la función clorofílica de manera más intensa. Las hojas reflejaron una superficie amplia con un promedio de 2,62 cm de ancho y 52,18 cm de largo para todas las fincas. Este resultados es similar a lo reportado por Di Marco et al. (2013), quienes encontraron un promedio de 50,3 cm en hojas de Thinopyrum ponticum, estas características son relevantes para mayor eficiencia en la absorción de la radiación solar, que involucra los procesos fotosintéticos de la planta. El promedio del porcentaje de macollamiento fue de 12,69, cifra relativamente baja, pues el modo de siembra empleado por estolón a 18 cm entre plantas, fue una limitante para un buen porcentaje de macollamiento por m2 de siembra, aunque no existen estudios similares en la región con los cuales se puedan realizar comparaciones. Restrepo (1981) afirma que la capacidad de macollamiento de toda planta varía de acuerdo a la densidad de siembra, tipo de siembra, competencia entre las mismas plantas, además de buena fertilización y calidad de la semilla. 63 Evaluación agronómica del pasto brasilero Phalaris sp., en tres municipios del Departamento de Nariño... Tabla 5. Extracción de nutrientes de pasto brasilero Phalaris sp., por finca Extracción de nutrientes kg ha-1 Producción t MS ha-1 N P K Ca Mg S Fe Mn Zn Cu F1 5,02 160,78 11,05 96,97 10,55 4,52 9,55 5,38 3,67 2,17 0,33 F2 2,17 41,02 7,39 58,44 4,56 2,61 6,30 3,45 2,35 0,48 0,13 F3 2,84 44,84 6,26 46,09 3,98 3,13 5,12 1,85 2,30 0,53 0,13 F4 1,80 64,07 4,13 44,35 3,05 3,41 4,49 2,39 0,86 0,51 0,15 F5 3,97 116,85 9,92 103,19 8,33 5,16 10,32 3,67 3,63 0,95 0,23 Promedio 3,16 85,51 7,75 69,81 6,10 3,77 7,16 3,35 2,56 0,93 0,19 Finca En la Tabla 5 se indica que las fincas F1 y F5 presentaron los mejores rendimientos de materia seca por hectárea, debido a la condición de suelos franco-arenosos y por su ubicación a mayor altura sobre el nivel del mar, en comparación a las otras fincas. Además de las características químicas en el suelo y climáticas, dando como resultado un buen rendimiento de producción de materia seca por lote. Para la finca F4, se observa una menor altura en comparación con las otras fincas, posee un suelo franco y tiene la tercera mejor producción debido a las características como la temperatura, que incrementó considerablemente el número de tallos y por ende de hojas coincidiendo con lo reportado en la literatura, debido a que la eficiencia de la fertilización según Gutiérrez (1996) aumenta con la luz, la temperatura y la humedad en el suelo. agron. 22(1): 58 - 65, 2014 La producción en las fincas restantes fue inferior, ya que las condiciones edáficas no eran las óptimas en el momento del establecimiento del pasto brasilero, ocasionando bajos rendimientos a pesar de que presentaron una temperatura y altura sobre el nivel del mar ideales para un buen crecimiento. no superaba el 20% de macollamiento dando como resultado un valor mínimo de producción. Salas y Cabalceta (2009) mencionan que la absorción de nutrimentos se relaciona con el crecimiento de la planta, de manera que a mayor producción de materia seca, mayor absorción de nutrimentos y viceversa. El nutrimento que más absorbió el pasto brasilero fue el nitrógeno (N), seguido por potasio (K), fósforo (P), azufre (S), calcio (Ca), magnesio (Mg). Al respecto, Bernal y Espinosa (2003) reportan para el pasto Brachiaria, en una producción de 5,2 t MS ha-1 año-1, extracción de 69 kg ha-1 año-1 potasio (K), seguido por nitrógeno (N) con 63 kg ha-1 año-1 y calcio (Ca) con 14 kg ha-1 año-1. Esta diferencia de extracción de nutrientes por parte del cultivo que al final afectó el promedio, se evidenció porque no se realizaron labores de encalamiento, lo cual incidió finalmente en los resultados bromatológicos obtenidos. Para realizar un plan de fertilización adecuado en cuanto a elementos mayores, se debe tener en cuenta el alto consumo de nitrógeno, ya que este elemento controla el crecimiento vegetal, el cual se ve afectado En este sentido, Burbano y Cadena (2009) reportaron por factores ambientales como la luminosidad, en promedio 10,37 ton/ha MS por corte en el temperatura y contenido de agua en el suelo. En departamento de Nariño, inferior a lo reportado por este aspecto, la información de las épocas de lluvias esta investigación; esta baja producción de biomasa y de verano favorece el manejo de la fertilización de se debe a que el establecimiento del pasto brasilero se las pasturas y por ende el momento oportuno de su realizó sembrando un solo estolón, el cual al momento aplicación. 64 Melissa Eraso-Cabrera, Gema Zambrano-Burbano, Francisco Javier Tobar-Tello y Hernán Ojeda-Jurado En cuanto a los elementos menores el orden de absorción obtenido indica que el hierro (Fe) es el nutrimento que más se absorbe, seguido por manganeso (Mn), zinc (Zn) y cobre (Cu). Rivera (2008) reporta una extracción para el pasto estrella en hierro (Fe) de 1,92 kg ha-1 año-1, manganeso (Mn) con 1,33 kg ha-1 año-1, zinc (Zn) 0,82 kg ha-1 año-1 y cobre (Cu) 0,29 kg ha-1 año-1. Para los micronutrientes, es importante mencionar que se presentó un mayor consumo de Fe. Salas y Cabalceta (2009) mencionan que el alto consumo de hierro indica una alta afinidad de los pastos, así como el resto de las gramíneas por este elemento menor, descartando algún síntoma de toxicidad o de limitación de la absorción de otros nutrientes, y que en el campo no se observó ningún síntoma de deficiencia de elementos menores. Aunque hay diferencias en toneladas de material seco producidas por las cinco fincas, las absorciones de micronutrientes fueron semejantes entre una y otra. Scanlan (2012) recomienda que para corregir deficiencias de elementos menores se debe realizar una fertilización foliar por lo general, siendo esta la forma más rápida de la planta para la absorción de nutrientes. Conocer la cantidad de nutrimentos exportados de los potreros, como forraje consumido por los animales por cada pastoreo, permite obtener una regla sencilla y práctica, que le ayuda al productor a manejar de forma más acertada la fertilización de la finca, para ello es primordial tener información del análisis de fertilidad del suelo que permita diagnosticar deficiencias de nutrientes que deban corregirse, número de animales de la finca, concentración de estos nutrimentos en el forraje y finalmente la cantidad y calidad de alimento consumido. CONCLUSIONES El pasto brasilero se adapta muy bien a pH de 4,6 a 5,4 produciendo altos rendimientos en campo, y de acuerdo con lo antes indicado es una especie tolerante a suelos extremadamente ácidos. El mayor rendimiento del pasto brasilero se obtuvo en el T1 por tener suelos muy ricos en materia orgánica, temperatura de 6ºC, altura de 3274 msnm y por la ubicación cercana al paramo alto andino. El pasto brasilero, al igual que las otras gramíneas reportadas en la literatura, obtiene mayor extracción de macronutrientes en el suelo. El pasto brasilero responde bien a las aplicaciones realizadas con abono orgánico a base de gallinaza compostada, como único fertilizante y en proporciones de una tonelada por media hectárea de pasto sembrado en su fase inicial, antes del primer corte. AGRADECIMIENTOS Al Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación “Francisco José de Caldas” (Colciencias). Al Banco Interamericano de Desarrollo (BID), a la Universidad de Nariño, a la Gobernación de Nariño y a la Cooperativa de Lecheros de Nariño –COLENA–, Programa de Mejoramiento Genético Animal Meg@lac de la Universidad de Nariño. Evaluación agronómica del pasto brasilero Phalaris sp., en tres municipios del Departamento de Nariño... 65 REFERENCIAS Bernal, J. & Espinosa, J. 2003. Manual de nutrición y fertilización de pastos. 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