Effect of nitrogen and phosphorus on yield, and dry matter forage composition leaf, stem and dead material in dwarf elephangrass (Pennisetum purpureum cv Mott).

Recibido el 26-03-1996 l Aceptado el 05-03-1997
1. Fundación Servicio para el Agricultor FUSAGRI.
2. Postgrado de Producción Animal Agronomía LUZ-FUSAGRI.
3. FONAIAP, profesor de Postgrado de Producción Animal Agronomía LUZ.

Joviniano R. Faría¹ , Baldomero González² y Jesús Faría Mármol³

Resumen

En el Estado Zulia, Venezuela en un área de bosque muy seco tropical con un suelo Udic Paleustalf, franco arenoso y presencia de horizonte argílico en los primeros 50 cm. del perfil, se realizó un ensayo para evaluar el efecto de 4 niveles de nitrógeno (0, 150, 300 y 450 kg de N/ha/año) y 3 de fósforo (0, 50 y 100 kg de P2O5/ha/año) sobre el rendimiento de materia seca (RMS), tasa de acumulación de materia seca (TAMS), altura de la planta (ALT), eficiencia de utilización del nitrógeno (EUN), producción de fracciones vegetales: hoja (H), tallo (T) y material muerto (MM) del pasto Pennisetum purpureum cv N-75 Mott. Se utilizó un diseño en bloques al azar con arreglo factorial (3x4) y tres repeticiones. El nitrógeno afectó (P £ .05) el RMS (19.80 t/ha), la TAMS (62.44 kg/ha/día), la ALT (81.59 cm), la EUN (31.49 kg materia seca/kg N aplicado), la producción de H (10.05 t/ha), la producción de T (8.13 t/ha) y la producción de MM (1.62 t/ha). El mejor nivel de N desde el punto de vista de eficiencia (35.67 kg MS/kg N) fue la dosis de 150 kg/ha, pero en relación al RMS y la ALT del pasto, la dosis de 300 kg/ha mostró un mejor comportamiento con 22.9 t/ha y 86.8 cm. respectivamente en comparación a las 18.43 t/ha y 78.14 cm. de la dosis de 150 kg/ha de N. El fósforo no afectó ninguna de las variables bajo estudio. La relación hoja/tallo no fue afectada por la fertilización.
Palabras claves: Pennisetum purpureum fertilización, nitrógeno, fósforo, rendimiento.

Abstract

Introducción

Venezuela es un país tropical, donde la baja producción y productividad de su ganadería bovina se ha asociado entre otras cosas, al manejo inadecuado de las pasturas, al poco uso de especies mejoradas y a un desconocimiento del uso eficiente de prácticas como: fertilización, riego y manejo.

La investigación en los últimos años ha logrado desarrollar plantas forrajeras de alto valor genético en producción y calidad de la materia seca, entre los cuales se encuentra el pasto elefante enano (Pennisetum purpureum cv N-75 Mott); cultivar seleccionado en Georgia, USA del híbrido Merkeron, de excelente rendimiento y alto valor nutritivo, el cual debido a estos valiosos atributos forrajeros fue introducido en Venezuela en la década del 80 y se está utilizando con buen éxito en fincas del bosque húmedo y subhumedo del Sur del Lago de Maracaibo.

En zonas más secas como los alrededores de Maracaibo, Cañada de Urdaneta y Perijá del Estado Zulia, donde hay posibilidades de riego, se está difundiendo con mucho auge el cultivo de este pasto. Sin embargo, en las condiciones tropicales de Venezuela muy pocos de los componentes básicos de manejo han sido estudiados en esta especie.

Ante esta situación en este trabajo se planteó como objetivo estudiar el efecto del nitrógeno y el fósforo sobre el rendimiento total y de los componentes hoja, tallo y material muerto de la materia seca del pasto elefante enano (Pennisetum purpureum cv N-75 Mott).

Materiales y métodos

La investigación se llevó a cabo en el Municipio La Cañada de Urdaneta, Estado Zulia, Venezuela, a 10 ° 28' Latitud Norte y 72⁰ 05' Longitud Oeste. La precipitación promedio anual en la región es de 750 mm, con una temperatura media mensual de 28 °C y una evapotranspiración media anual de 1662 mm.(9). Los suelos del área de influencia, clasificados como Udic Paleustalf franco fino fase superficial, presentan una topografía plana a ligeramente ondulada, con acumulaciones de arcillas en el horizonte sub-superficial tipificando un horizonte argílico. En el cuadro 1 se observa el análisis de suelo con sus características físico-químicas. Para la conducción del ensayo se seleccionó un área de 1440 m² de Pennisetum purpureum cv N-75 Mott sembrada a una densidad de 40.000 plantas/ha (0.5 m entre hileras y entre plantas) y regado por aspersión, el cual le aseguraba al pastizal 50 mm de agua semanal, con riegos de dos horas cada tres días. Se estudiaron cuatro niveles de fertilización nitrogenada 0, 150, 300 y 450 kg N/ha/año, aplicados en forma fraccionada después de cada corte, utilizando como fuente urea y tres niveles de fertilización fosfatada 0, 50 y 100 kg de P₂O₅/ha/año, aplicados totalmente al inicio del ensayo después del corte de uniformidad, utilizando superfosfato triple. Estos factores se combinaron en un arreglo factorial 4x3 generándose doce tratamientos. En el área experimental se demarcaron tres bloques de 192 m² donde se aplicaron al azar los distintos tratamientos. La unidad experimental contó con una superficie de 12 m² (4 m de largo x 3 m de ancho), con un área efectiva de 6 m². El diseño estadístico utilizado fue un bloque al azar con arreglo factorial (3x4). Los cortes de evaluación se realizaron cada 45 días, para un total de 7 cosechas durante la fase experimental. Antes de realizar cada corte de evaluación se procedió a tomar la altura de 5 plantas seleccionadas al azar. La altura fue medida en centímetros desde el suelo hasta el ápice de la hoja bandera en posición natural. Para estimar el rendimiento de materia seca (t/ha) de las fracciones vegetales se tomaron tres plantas representativas de cada parcela y se separaron en hojas, tallos y material muerto, para luego ser llevados a la estufa. En el caso del rendimiento total de materia seca se procedió a cosechar manualmente al ras del suelo el área efectiva de cada parcela. El forraje cosechado era pesado y tomada una sub-muestra de aproximadamente un kilogramo, la cual se llevó a una estufa de circulación forzada de aire y temperatura de 65 °C y luego fueron pesadas, para calcular el porcentaje de materia seca del pasto y con ello determinar el rendimiento/ha de la planta entera y de las fracciones hoja, tallo y material muerto, la eficiencia en el uso del nitrógeno aplicado se obtuvo dividiendo los kilogramos de materia seca obtenidos en cada tratamiento sobre los kilogramos de nitrógeno aplicado, menos el rendimiento de materia seca del testigo. Los datos fueron sometidos a un análisis de varianza aplicando el Procedimiento General de Modelos Lineales (GLM) del sistema estadístico SAS (12). Las comparaciones entre medias de los tratamientos se realizaron mediante la prueba de Tukey, se utilizó como covariable el número de tallos por parcela, los cuales se contaron después del corte de uniformidad.

Resultados y discusión

Las variables bajo estudio fueron afectadas (P £ .05) por la fertilización nitrogenada y la fertilización fosfatada y la interacción NxP no afectaron ninguna de las variables lo que hace suponer que el nitrógeno actuó de forma independiente y el fósforo presente en el suelo no fue un elemento limitante para el crecimiento del pasto elefante enano para el primer año de evaluación.

Rendimiento y tasa de acumulación de materia seca. Estas variables fueron afectadas (P£ .05) por el nitrógeno y por efectos del corte. En el cuadro 2 se aprecia una tendencia a aumentar la producción de materia seca a medida que se incrementan los niveles de nitrógeno de 0 a 450 kg N/ha/año. Los incrementos en el rendimiento están en el orden de 5.35; 9.82 y 11.73 t MS/ha, respectivamente, al comparar las dosis de nitrógeno con el testigo. Esto podría deberse principalmente a que el crecimiento de las plantas forrajeras y en el caso particular de las gramíneas tropicales, el nitrógeno es el elemento que más lo limita (5). Es aceptado que los rendimientos en materia seca aumentan hasta una dosis específica de nitrógeno, para luego disminuir con dosis mayores, pudiendo ser afectada esta respuesta por la especie de la planta, el tipo de suelo y su fertilidad, factores climáticos, manejos de la defoliación, entre otros.

Trabajos realizados en condiciones tropicales (16) encontraron respuesta en el pasto elefante casi lineal a la fertilización con nitrógeno hasta niveles tan altos como 800 kg N/ha/año. Varios autores trabajando con esta especie y diferentes dosis de fertilizante nitrogenado (0, 150 y 300 kg N/ha/año) en Florida (14) reportan rendimientos de 5.17, 9.36 y 13.26 t MS/ha/año respectivamente y en Venezuela, estado Zulia (11) en la zona del Laberinto obtuviero producciones de 1.92, 2.25 y 2.36 ton MS/ha/corte respectivamente, encontraron las mismas tendencias en incrementos del rendimiento. Sin embargo, los valores de materia seca reportados en esta investigación resultan superiores a ambos e inferiores a los obtenidos en elefante enano para la zona del sur del Lago de Maracaibo (4), explicado por una mayor fertilidad natural del suelo y precipitaciones promedio anuales sobre los 1500 mm bien distribuidos en el tiempo y fertilización con 300 kg N/ha/año.

Los rendimientos de materia seca se vieron afectados (P £ .05) por la influencia del corte, dado por una mayor respuesta en rendimiento para el primer corte con respecto a los demás para todos los tratamientos. Esto pudiese explicarse, debido a la condición fisiológica de la planta por estar recibiendo sólo el primer corte después de un descanso de 45 días, lo cual puede haber generado una mayor tasa de crecimiento al disponer de mayor cantidad de reservas de carbohidratos comparados al resto de los cortes sucesivos.

Cuadro 1. Resultado del análisis de los suelos.

Cuadro 2. Efecto de la fertilización nitrogenada sobre el rendimiento promedio acumulado de materia seca del pasto Pennisetum purpureum N-75 cv Mott.

* Promedios ± error estandar. a, b, c: Medias con letras distintas en una misma columna presentan diferencias significativas. (P<0.05) según Tukey.

Altura de la planta. En el cuadro 3 se aprecia que la mayores alturas (P £ 0.05) se expresaron en las plantas que recibieron las dosis de 300 y 450 kg N/ha/año (90.87 y 86.80 cm, respectivamente), incrementando 16 y 20 cm más con respecto al tratamiento que no recibió fertilización. El aumento de la altura de la planta con la aplicación de nitrógeno, es la respuesta fisiológica del pasto, cuando crece en un medio donde existe mayor suministro de elementos nutritivos. El nitrógeno en las plantas participa en todas las moléculas de proteínas y forma parte de los elementos que intervienen en actividades como la fotosíntesis y la respiración, por lo tanto mejora el metabolismo de la planta y su crecimiento, dándole oportunidad al pastizal de expresar su potencial forrajero. Resultados similares se han encontraron (10) trabajando con pasto estrella (Cynodon lnemfuensis) y en elefante (11), reportando incrementos de la altura del pastizal por efecto de la fertilización nitrogenada.

Eficiencia de utilización del nitrógeno. En el cuadro 4 se observa el efecto (P £ 0.05) de la fertilización nitrogenada sobre la eficiencia de utilización de este nutrimento. A medida que se aumentó el fertilizante nitrogenado se observa una tendencia a disminuir la eficiencia de utilización del nitrógeno por el forraje. Esto se podría explicar con la curva normal de respuesta del pastizal a la fertilización, donde las primeras producciones de materia seca es muy marcado su incremento con las dosis crecientes de nitrógeno y luego aunque no se llegó al máximo de producción de la especie, el retorno en base a unidades de materia seca producida por cada unidad de abono aplicado disminuye notablemente. Esto concuerda por lo reportado en varias investigaciones(6, 8) donde la recuperación aparente del nitrógeno tiende a declinar conforme se aumentan los niveles suministrados de este nutrimento. 

Cuadro 3. Efecto de la fertilización nitrogenada sobre la altura (cm) del pasto Pennisetum purpureum N-75 cv Mott.

* Promedios ± error estandar. a, b, c: Medias con letras distintas presentan diferencias significativas. (P<0.05) según Tukey.

Cuadro 4. Efecto de la fertilización nitrogenada sobre la eficiencia de utilización del nitrógeno del pasto Pennisetum purpureum N-75 cv Mott.

Promedio ± error estandar. a, b, c: Medias con letras distintas presentan diferencias significativas. (P < .05) según Tukey

Rendimiento de las fracciones vegetales. Existe una tendencia (P £ 0.05) en los tres componentes de la materia seca hoja, tallo y material muerto a aumentar su rendimiento a medida que incrementan las dosis de fertilizante nitrogenado (cuadro 5). Se detectaron incrementos de 94.0; 85.5 y 84.26 % para los componentes hoja, tallo y material muerto, respectivamente, al comparar la fertilización de 450 kg N/ha/año con la no fertilización. La aplicación de nitrógeno tiene efectos poco consistentes sobre el número de hojas por tallos, pero incrementa la tasa de expansión en las hojas y aumentan su tamaño, provocando una mayor área fotosintética (2), lo que pudo ser aprovechado por el pasto para crecer, expresado por un aumento casi por igual de cada uno de los componentes de la materia seca, al aumentar de tamaño las hojas y experimentar un crecimiento los tallos se produce un mayor sombreamiento sobre el estrato inferior del pastizal provocando un aumento del material muerto. La fertilización nitrogenada del pasto elefante enano no provocó cambios significativos en la relación de los componentes de materia seca, lo que podría explicarse por el efecto acelerador que produce el fertilizante nitrogenado sobre la tasa de crecimiento del pasto. Sin embargo, diferentes trabajos (1, 3, 7) muestran que existe un efecto lineal de la aplicación de nitrógeno sobre el crecimiento del tallo, disminuyendo el número de hojas y la acumulación del material muerto.

Cuadro 5. Efecto de la fertilización nitrogenada sobre la producción de las fracciones vegetales hoja, tallo y material muerto del pasto Pennisetum purpureum N-75 cv Mott.

* Promedios ± error estandar. a, b, c: Medias en la misma columnacon letras distintas, son estadísticamente diferentes. (P < .05) según Tukey.

La fertilización nitrogenada del pasto elefante enano no provocó cambios significativos en la relación hoja/tallo la cual tuvo un valor promedio de 1.75, evidenciando así un excelente potencial forrajero para el pastoreo ya que proporciona más del 50 % de su rendimiento en hoja, es de hacer notar que en este ensayo, con frecuencias de corte cada 45 días, el pasto no presentó inflorescencia. Las especies y cultivares de los pastos tropicales se caracterizan por presentar una amplia variación en las proporciones de hojas y tallos. Entre los factores que afectan esta relación se encuentran la madurez de la planta, época del año y el manejo (13).

En una investigación (15) donde se evaluaron 7 cultivares de elefante determinaron que la mejor relación hoja/tallo resultó con la frecuencia de corte cada 45 días aunque todos los valores obtenidos fueron menores a 1.

Conclusiones y recomendaciones

El rendimiento y la tasa de acumulación de materia seca, la altura de la planta, la producción de las fracciones vegetales hoja, tallo y material muerto incrementaron a medida que se aumentó el nivel de fertilizante nitrogenado.

El fertilizante fosfatado y la interacción NxP no afectaron a ninguna de las variables estudiadas.

La máxima eficiencia de utilización del nitrógeno se obtuvo con la dosis de 150 kg N/ha/año, observándose una disminución con el incremento del nivel de nitrógeno aplicado.

Se recomienda realizar fertilización nitrogenada de 150 kg/ha cuando se trabaje con cargas bajas (2-3 UA/ha) y 300 kg N/ha/año cuando se trabaje con cargas altas (5-6 UA/ha), fraccionado en el número de defoliaciones que se realicen a través del año, ya que con esta ultima dosis se obtuvieron los mayores rendimientos de materia seca y la mejor altura del pasto con una buena eficiencia de utilización del nitrógeno.

Literatura citada

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7. Herrera, R., N. Ramos y Y. Hernández. 1987. Respuesta de la bermuda cruzada a la fertilización nitrogenada y edad de rebrote. VI Comportamiento de los componentes de rendimiento. Rev. Cubana Cienc. Agric. 21:89

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