| Livestock Research for Rural Development 24 (3) 2012 | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
Esta investigación se encaminó hacia la obtención de la cuantía para los factores edáficos y climáticos que influyen en el crecimiento y calidad del pasto Kikuyo (Pennisetum clandestinum) en cuatro regiones del departamento de Nariño, Colombia: Guachucal (zona 1) con rango de altitud de 2800 a 3200msnm, Aldana e Ipiales (zona 2) con valores de altitud de entre 2800 y 3049msnm, Pasto (zona 3) en un intervalo de elevación de 2400 a 2799msnm y, por último, en el municipio de La Florida con una altitud promedio de 2077msnm. Dentro de cada zona se ubicaron tres localidades que fueron utilizadas como muestras, en las cuales se ubicaron lotes, donde el pasto Kikuyo (Pennisetum clandestinum) mostró espontáneamente una producción destacable por metro cuadrado: de estas localidades se tomaron muestras de suelo y pasto para posteriores análisis de laboratorio mediante los cuales se calculó el valor de las variables bromatológicas y edáficas químicas. El cálculo de las variables edáficas físicas y de las variables biológicas se realizó mediante pruebas de campo.
Los resultados obtenidos revelaron que existe una estrecha relación entre el volumen de producción y calidad del pasto con el contenido de materia orgánica presente en el suelo, que, a su vez, se ve afectado por el pH de la actividad biológica en el mismo; por otra parte, las características físicas más relevantes en el desarrollo del pasto Kikuyo son la capacidad de campo y la infiltración, que favorecen el crecimiento de la gramínea en la medida que la primera aumenta y la segunda disminuye.
Palabras clave: labranza cero, Nariño, pastos naturales
This research was directed toward obtaining the amount for soil and climatic factors that influence growth and quality of Kikuyo grass (Pennisetum clandestinum) in four regions of the department of Nariño, Colombia: Guachucal (zone 1) with altitude range of 2800 at 3200 meters above sea level, Aldana and Ipiales (Zone 2) with values of altitude between 2800 and 3049 meters above sea level, Pasto (zone 3) in an elevation range of 2400 to 2799 meters above sea level and finally in the municipality of La Florida with an average altitude of 2077 meters above sea level. Within each area there are three locations that were used as samples, which were placed in batches, in which the Kikuyo grass (Pennisetum clandestinum) spontaneously showed remarkable production per square meter, of these localities were sampled soil and grass laboratory for further analysis by which they calculate the value of dietetics and soil chemical variables, the calculation of physical soil variables and biological variables and conducted field trials.
The results revealed a close relationship between production volume and quality of grass and organic matter content in soil, which in turn was affected by the pH of biological activity in the same, and furthermore the physical characteristics more relevant to the development of Kikuyo grass were the field capacity and infiltration that favor the growth of the grass to the extent that the former increases and the second decreases.
Key words: Nariño, natural grasses, zero tillage
Los postulados introducidos por el modelo de producción propuesto por la ‘’revolución verde’’ para justificar el mantenimiento de cultivos usando maquinaria pesada, semillas mejoradas (híbridas y transgénicas), uso indiscriminado de agro tóxicos, riego sin control, siembra en monocultivo con alta tecnología, indujeron a que los sistemas de producción pecuaria se conviertan en dependientes de recursos y saberes foráneos. La alimentación de los animales domésticos necesita reorientarse con base en recursos locales adaptados a las condiciones ambientales donde se desarrolla la actividad zootécnica, puesto que en el departamento de Nariño, el 90% de los planteles pecuarios basan su alimentación en recursos foráneos, los cuales por su alta demanda de insumos, preparación de tierra, requerimientos de agua y fragilidad del perfil agrícola, se han tornado en esquemas insostenibles económica y ecológicamente (CORFAS 2002).
De esta forma, es necesario enfocar la investigación en los forrajes naturalizados, como el pasto Kikuyo (Pennisetum clandestinum), que es una de las gramíneas naturalizadas que más se utiliza en la alimentación de especies pecuarias, solo o en mezcla, ya que se caracteriza por su rápido crecimiento, fácil adaptación a condiciones climáticas, topográficas, rusticidad y adecuado valor nutritivo; sin embargo, la desventaja más sobresaliente es su escasa información desarrollada en esta región. Por lo tanto, esta investigación se encaminó a la determinación de factores físicos, químicos, biológicos y climáticos que intervienen en el desarrollo natural de dicho forraje,es decir, que no se haya realizado ninguna actividad de laboreo sobre el pasto, con el propósito principal de establecer condiciones para mejorar la calidad nutritiva y producción de biomasa de éste.
La investigación se llevó a cabo en cuatro municipios del departamento de Nariño, Colombia, distribuidos en diferentes rangos de altitud, dentro de cada municipio se ubicaron tres veredas. El municipio de Guachucal (zona 1), en el que se utilizaron como zonas de estudio las localidades de Arvela, Cualapud y Santa Rosa, correspondió al rango de 2800 – 3200msnm; para el caso de Aldana e Ipiales (zona 2) fueron incluidas las localidades de Los Marcos, San Luis y Santa Bárbara, y el rango de altitud estuvo entre 2800 y 3049msnm; las localidades del municipio de Pasto (zona 3) se ubicaron entre 2400 – 2799msnm, y fueron Pasto, San Fernando y Genoy; por último, el municipio de La Florida (zona 4) contó con las veredas de El Barranco, Cacique Bajo y casco urbano de La Florida, que se ubicaron en promedio a 2077msnm.
En cada zona de estudio se realizó la recolección de muestras de suelo y de forraje. Para la recolección del último, fue requisito indispensable que el terreno no hubiera pasado por ningún proceso de intervención, ya fuese físico o químico y que en estas condiciones la producción por metro cuadrado fuese destacableya que el interés fundamental era establecer las condiciones para una óptima producción.
La humedad relativa y la temperatura se midieron con el higrotermógrafo; la luminosidad y la altitud con el luxómetro y altímetro respectivamente. Tanto para estos parámetros como para la precipitación, se recurrió a los datos históricos reportados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM.
Se realizó un corte del pasto, tomando al menos 15 muestras de pasto en cada sitio para determinar la producción de forraje verde. La producción de biomasa seca se determinó mediante la metodología propuesta por Apráez (1994)según la cual la producción de biomasa seca resulta de multiplicar los valores de las determinaciones anteriores por los resultados del porcentaje de materia seca de cada una de las muestras. Para establecer el periodo de recuperación del forraje, se realizó un primer corte antes de iniciar el ensayo.
Para este tipo de análisis se tomó una muestra de cada réplica proveniente de los distintos sitios y localidades y se sometieron a secado inicial a 65 oC hasta pesos constantes; después de ello, se pasaron por un molino con criba de 1.0 mm y se envasaron y etiquetaron en frascos de vidrio para proceder a realizar con ellas todas las determinaciones por duplicado.
Las variables materia seca, humedad, ceniza, extracto etéreo, fibra cruda y extracto libre de nitrógeno se determinaron por análisis proximal o Wendee; el nitrógeno total y proteína verdadera mediante el método Kjeldahl; la fibra detergente neutra (FDN), fibra detergente ácida (FDA), Hemicelulosa, Celulosa y Lignina por la técnica de Van Soest; los elementos minerales Ca, P, Mg y S, de acuerdo a los procedimientos descritos por AOAC (Asociation Official Chemists) 1995 y, por ultimo, el porcentaje de nutrientes digestibles totales (NDT) se determinó aplicando la siguiente fórmula:
%NDT= 100*(0.0504(%PC)+0.077(%EE)+0.02(%FC)+0.011(%ENN)+0.000377(ENN)2-0.152)/4.38
Variables edáficas
Las variables químicas y físicas del suelo se determinaron de acuerdo a los procedimientos descritos por el manual de Métodos Analíticos del Laboratorio de suelos del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC, 2006) (LABORATORIOS UDENAR), de la siguiente manera:
El pH se determinó a través del método potenciométrico, la capacidad de intercambio catiónico se obtuvo por medio de la técnica de determinación por acetato de amonio, el fósforo disponible fue calculado por los métodos de Bray y Kurtz, #2 y determinación calorimétrica, para la determinación del porcentaje de materia orgánica se implementó la metodología Walkey y Black; las cantidades de potasio, magnesio, calcio, hierro y zinc se obtuvieron por absorción atómica; el azufre se determinó por turbidimetría, y el boro se determinó por vía calorimétrica.
La textura se determinó por el método del hidrómetro de Boyoucous, la densidad aparente se calculó por el método de la probeta, la densidad real fue calculada a través del picnómetro, la capacidad de campo por el método de columna de Chapingo, la velocidad de infiltración por medio del método de los anillos infiltrómetros, la porosidad total se dedujo a partir de las densidades real y aparente, y, por ultimo, la penetrabilidad fue calculada mediante el penetrógrafo.
Variables biológicas
La evaluación de la mesofauna se realizó en un bloque de 25 cm x 25cm x 30 cm, en cada uno de los lugares y localidades seleccionadas, para un total de 12 muestras. Después de obtener el bloque se colocó en una bandeja para retirar todos los animales y evaluar el número de individuos por metro cuadrado, con base en 0,0625 m2 de la muestra, según la técnica descrita por el Manual de distribución vertical de macroinvertebrados (Laboratorios UDENAR).
Los datos registrados de acuerdo con los descriptores se separaron en variables cuantitativas y cualitativas. Las variables cuantitativas con un coeficiente de variación (CV) mayor al 20% se procesaron mediante el análisis de componentes principales (ACP), y las variables cualitativas se analizaron aplicando el modelo de correspondencia múltiple. El proceso se hizo mediante la utilización de software SPSS 15 y SAS versión 6, respectivamente.
Indudablemente, las condiciones climáticas, para cada una de las zonas de estudio, variaron entre sí, debido a las diferencias en altitud. Los valores promedio para temperatura fueron de 9.3, 10, 14.14 y 17ºC para las zonas 1, 2, 3 y 4 respectivamente, encontrándose una relación inversa entre temperatura y altitud; en cuanto a precipitación anual, el valor más alto se registró para el municipio de La Florida (zona 4), con 2200mm/año, y el más bajo para los municipios de Ipiales y Aldana (zona 2), con 891.36mm/año. La variación en cuanto a humedad relativa no fue marcada, puesto que en las cuatro zonas de estudio se mantuvo dentro de un intervalo de entre 80.33 y 86.28%.
Variables agronómicas. El volumen de producción de materia seca demostró estar relacionado directamente con la temperatura: 9.71, 8.95, 6.81 y 4.69TonMs/Ha/corte fueron las cantidades promedio de materia seca para las zonas 1, 2, 3 y 4 respectivamente. Dichos volúmenes de producción, estadísticamente disímiles (P< 0.05), resultan satisfactorios para esta gramínea en condiciones de no intervención, si se comparan con lo reportado por Navarrete (1996). En lo relacionado con el periodo de recuperación, se pudo observar una diferencia destacable (P<0.05) entre la zona 1 con 51.81 días y la zona 2 con 37.8 días, debido a la facilidad que presentan los pastos para recuperarse en climas templados; sin embargo, ambos valores están dentro de los rangos referenciados por varios autores, 35 – 40 días por Mera y Ruales (2007) y 42 a 56 días por Ortiz y Ossa (1986).
Variables bromatológicas. Los valores promedio para proteína cruda fueron 18.47%, 18.64%, 21.77% y 21.13% para las zonas 1, 2, 3 y 4, en el mismo orden, y sus equivalentes para proteína verdadera fueron 11.92%, 12.11%, 16.66% y 14.76% respectivamente. La diferencia (P<0.05) apreciada entre los valores de proteína cruda y proteína verdadera constituye una fracción importante de nitrógeno no proteico que probablemente obedeció a la edad temprana de la cosecha, cuando los contenidos de nitrógeno son mayores. Estos resultados son superiores a los reportados por Rodas (2009), quien manifiesta que el forraje de esta gramínea es generalmente rico en proteína y que el contenido de ésta raras veces es inferior al 12% de la materia seca, y en ocasiones alcanza hasta el 23-25% en forraje joven, aunque bajo condiciones desfavorables y en forraje muy maduro se han registrado contenidos de proteína cruda tan bajos como el 5 ó 7%. El contenido promedio de carbohidratos estructurales no varió significativamente entre las tres primeras zonas: 63.35%, 62.79% y 60.98% para FDN y 35.04%, 30.14% y 32.36% para FDA. De estos datos se puede inferir que el mejor pasto en cuanto a contenido de carbohidratos estructurales es el de la zona 2, ya que tiene el valor más bajo de FDA, puesto que este parámetro da una visión de la fracción indigerible de la fibra (Cheeke 1995). En cuanto a la zona 4, el valor de FDN fue de 35.31% y 29.03% para FDA, indicando que es un pasto con menor edad en comparación con los de las primeras zonas. En cuanto al valor energético del forraje, se obtuvieron valores de NDT similares (P<0.05) para las zonas 1 y 3 (56.95% y 57.27%), así mismo para las zonas 2 y 4 (65.95% y 65.5%). Al respecto, Benítez (1983) afirma que el nitrógeno presente en el suelo puede mejorar sustancialmente los niveles energéticos del mismo por el incremento en los extractos libres de nitrógeno, que se constituyen como reservas potenciales de energía para la planta. Estos niveles energéticos indican que cualquiera de las zonas produce pasto de buen nivel ya que se cubrirían los requerimientos de una res, que para su mantenimiento requiere un 56% de NDT en base a la materia seca suministrada (Delavega 2004).
Los valores promedio de pH para las zonas 1, 2, 3 y 4 fueron de 5.46, 6.35, 6.52 y 5.41 correspondientemente. Estos datos corroboran la condición de muchos suelos de Nariño, especialmente de los derivados de cenizas volcánicas. Además, Bernal (1994) menciona que bajo estas características, el Kikuyo prospera en forma adecuada cuando las condiciones edafoclimáticas interactúan positivamente. En cuanto al porcentaje de materia orgánica, los valores reportados por las zonas 1 (15.84%), 2 (10.76%) y 4 (12.64%) pueden ser catalogados como altos si se tiene en cuenta que en el horizonte A de los suelos agrícolas se presentan, generalmente, valores que oscilan entre 0.1- y 10.0% de materia orgánica (Silva 1984). Al tener en cuenta la misma referencia, el contenido de materia orgánica en la zona 2 (5.2%) puede ser catalogado como bajo. Entre las cuatro zonas, se puede destacar la zona 4 debido a su elevada capacidad de intercambio catiónico (40.73%), atribuible a la textura arenosa de su suelo; las zonas 1, 2 y 3 tuvieron valores promedio para capacidad de intercambio catiónico, de 39.04%, 28.73% y 19.60% respectivamente. Dichas zonas están organizadas en orden descendente de altitud, cuyos valores están directamente relacionados con los valores de materia orgánica, siendo este parámetro, junto al pH y la temperatura, factores determinantes de la capacidad de intercambio catiónico (Bernal et al 1983). En general, se puede decir que se registraron buenos niveles de materia orgánica, ya que valores superiores a 25meq/100g indican una capacidad de intercambio catiónico alta (Salamanca 1990).
Todos los suelos del estudio se caracterizaron por ser livianos, ya que se obtuvo para las cuatro zonas un rango de entre 0.78g/cc y 0.96g/cc. Esto es atribuible a los elevados contenidos de materia orgánica reportados por los análisis de suelo. Estos resultados se encuentran por debajo del rango para el crecimiento óptimo de la mayoría de los cultivos: 1,1 - 1,4 g/cc (León y Zambrano 2008), demostrando que la densidad del suelo tiene poca influencia en el desarrollo eficiente del pasto Kikuyo. El porcentaje de porosidad tuvo un comportamiento similar en las zonas 1, 3 y 4, con 62.63%, 65% y 65.72% en el mismo orden. Estos valores quizá obedecen a una nula remoción del suelo. Al respecto, Goriyenko, citado por Castro (1990), asegura que el rango óptimo para la porosidad total se considera entre 50 y 55%. Valores extremos para esta variable pueden ocasionar impedimento para la profundización de raíces o lixiviación de nutrientes. Para el caso de la zona 2, que registró un porcentaje de porosidad menor en comparación a las otras zonas (57.20%), lo que es consecuencia directa de ser también la zona con mayor densidad aparente (0.96g/cc). Los resultados para la variable física Infiltración, con un rango de 11.5cm/h a 12.41cm/h, pueden ser catalogados como de infiltración rápida, según los criterios de Malagón (1999). Relativo a esto, Berlin (1990) afirma que lo deseable es que los suelos tengan mayor infiltración para su propia conservación, ya que en suelos desnudos la infiltración disminuye notablemente incidiendo en la degradación y grandes pérdidas de suelo por aguas de escorrentía. En un suelo con una buena cobertura permanente, la infiltración y la retención de humedad son mayores, y por ende el desarrollo vegetal será normal. En cuanto a la penetrabilidad, se obtuvieron resultados bastante heterogéneos. Las zonas 1 y 3 registraron 12.41 y 17.67kgf/cm² respectivamente, pudiendo ser clasificados como suelos de penetrabilidad lenta, mientras que en las zonas 2 y 4, con valores de penetrabilidad de 1.75 y 0.74kgf/cm², se puede hablar de resultados leves de penetrabilidad. Esto indica que, al igual que la variable infiltración, la penetrabilidad no es un parámetro de importancia relevante en el rendimiento del pasto Kikuyo.
El número promedio de individuos para la zona 1 fue de 389.3/m2, para la zona 2 de 741.3/m2, en la zona 3 fue de 299.6/m2 y, por último, la zona reportó una cantidad de 938.6/m2. Estos valores están fuertemente relacionados con los contenidos de materia orgánica en el suelo y condicionados por los niveles de temperatura y precipitación ambiental; sin embargo, la tasa representativa de un orden específico fue diferente en cada una de las zonas. En la zona 1 el orden más representativo fue el Diptera (moscas), debido posiblemente a que las muestras fueron recolectadas de zonas muy cercanas a lotes destinados para los animales en producción; en las zonas 2 y 3 predominaron los individuos del orden Coleóptera (escarabajos) debido a contenidos medios de materia orgánica, y en la zona 4 fue mayoritaria la presencia de individuos del orden Oligochaeta (lombriz de tierra), dado su alto contenido de materia orgánica. De la variedad de individuos que se encontraron en esta zona, los de mayor importancia para el crecimiento y desarrollo del pasto Kikuyo son los de orden Coleóptera y Oligochaetas, que sirven como mejorantes de las propiedades del suelo, como por ejemplo la aireación y drenaje interno del suelo. De igual manera, cabe resaltar el aporte de materia orgánica. Al respecto, Durán (2003) menciona que su actividad influye positivamente sobre la aireación, infiltración y distribución del agua en el suelo por la gran cantidad de canales que construyen durante su desplazamiento; mezclan los materiales orgánicos con los materiales minerales del suelo, constituyéndose en una extraordinaria fábrica de fertilizantes naturales, sin costo alguno para el hombre.
El análisis de componentes principales agrupa las variables que están cerca o que son similares para formar una variable sintética con características propias en comparación con las demás. En la zona 1 se obtuvieron 3 componentes principales que explican el 65% (P<0.05) del total de la variabilidad en el experimento, para el caso de la zona 2 se establecieron 3 componentes principales que explican el 69.2% (P<0.05) de la variabilidad experimental; en cuanto a la zona 3, el 70% (P<0.05) de la variabilidad experimental fue explicada por 3 componentes principales, y finalmente, para la zona 4 se establecieron 3 componentes principales que explican el 71.86% (P<0.05) de la variación en el ensayo.
El componente que influye directamente corresponde a la densidad aparente, la cual varía con la textura, estructura y grado de compactación. El periodo de recuperación está influenciado de manera indirecta por el Nitrógeno total y la materia orgánica, esto puede deberse a que el estudio se desarrolló en suelos de origen volcánico y a una elevada altura sobre el nivel del mar, en los cuales la mineralización del carbono y el nitrógeno, aún si se encuentran en el suelo, la planta no los puede aprovechar en su totalidad. Lo anterior posiblemente se debe a que esta materia no se degrada, dada la ausencia de microorganismos capaces de presentarla en sus formas más asimilables. La altitud sobre el nivel del mar influye en la temperatura, que inactiva la microfauna que degrada la materia orgánica, y disminuye el metabolismo de la planta que conlleva a largos periodos de recuperación. En resumen, para que se dé un periodo de recuperación corto, debería existir un alto valor de materia orgánica y nitrógeno total, además de un valor bajo de densidad aparente.
La investigación demostró que la temperatura afecta directamente el rendimiento del pasto, debido posiblemente a que un incremento de la misma conlleva a incrementar la producción de forraje; esto por la adaptación al medio tropical por parte del pasto. Al respecto, Bernal (1994) asegura que la temperatura afecta el crecimiento y la floración. A temperaturas altas, la floración puede anticiparse y la producción de semilla aumentar. La temperatura puede afectar enormemente la morfología de algunas especies de pastos de regiones templadas, produciendo plantas más altas, con hojas más grandes a temperaturas altas y plantas con más macollaje a temperaturas bajas. Otro factor que interviene en este componente de producción de biomasa es el hierro, siendo éste necesario, según Bernal (1994), para la síntesis de clorofila de las plantas, desempeñando una función especial del metabolismo del ácido nucleico, del ARN y los cloroplastos (componente esencial de muchas enzimas). La capacidad de intercambio catiónico encontrada en el estudio influye de manera positiva en el componente de producción de biomasa. La CIC indicaría que hay un buen intercambio de cationes, concediendo al suelo una buena fertilidad, reflejándose esta cualidad en una alta producción.
Se encontró que la CIC afecta de manera directa al valor nutritivo del pasto Kikuyo. Esto se debe probablemente a que, al tener una mayor CIC, el suelo dispone de cantidades considerables de nutrimentos para las plantas, teniendo en cuenta que ésta también depende de la cantidad de materia orgánica presente en el mismo, logrando así una mejor asimilación de sustancias que reflejan un alto valor nutritivo del forraje. El contendido de hierro influenció de manera negativa la calidad de forraje. Esta situación estuvo sin duda afectada por los niveles bajos de pH en el suelo. Al respecto, Bernal (1994) asegura que en suelos ácidos se encuentran altas concentraciones de hierro y aluminio activos, especialmente en suelos con bajo contenido de calcio. Las aplicaciones de calcio y fósforo pueden neutralizar la toxicidad de estos elementos.
En éste se presentó una influencia directa de la materia orgánica, azufre disponible y luminosidad, y de forma indirecta con la densidad aparente. El período de descanso ejerce un efecto en la composición botánica de la pradera; cuando es muy prolongado, puede resultar en crecimiento excesivo de gramíneas erectas y malezas, lo cual se traduce en un sombreado perjudicial y una competencia excesiva de la especie predominante, que se derivan de su bajo consumo; por tal motivo, es indispensable que la pradera se recupere en el menor tiempo posible para disponer de forraje. La materia orgánica presentó una alta relación con el periodo de recuperación, aunque no resultó significativa. Esta situación estuvo relacionada directamente con la tasa de mineralización de la materia orgánica, debido a que en este proceso influyeron el clima, la mineralogía de las arcillas, el estado de los nutrientes del suelo, la actividad de la biota edáfica y la calidad de los recursos en descomposición. El efecto directo de la materia orgánica sobre el periodo de recuperación contribuyó al crecimiento vegetal mediante sus efectos en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, ya que sirvió como fuente de N y P para el desarrollo vegetal, afectó la actividad de organismos de macro fauna y micro fauna, promovió una buena estructura del suelo, aireación, retención de humedad e incrementó la capacidad amortiguadora de los suelos. El azufre disponible presentó una influencia directa, sin diferencias significativas, sobre el periodo de recuperación. La presencia de este mineral fue determinante para la formación de biomasa disponible; por lo tanto, la disponibilidad de este elemento resulta beneficiosa no sólo por el aumento en la biomasa disponible sino por el aumento en la capacidad de rebrote y recuperación de la planta después del pastoreo. Al respecto, Estrada (2002) establece que el azufre es primordial en la nutrición vegetal, puesto que es un componente de proteínas, actúa en los procesos enzimáticos y fotosintéticos de las plantas. Los resultados de la investigación arrojaron una relación directa entre la luminosidad y el periodo de recuperación, sin diferencias significativas. A mayor intensidad de luz, menor periodo de recuperación, debido a que la luminosidad tiene bastante importancia en el proceso de la fotosíntesis por tratarse de un planta de ciclo C4, que presentó una mayor eficiencia fotosintética, al tolerar niveles elevados de luminosidad y, de tal manera, se desarrolló una serie de procesos que conllevaron a la síntesis de nutrientes, a la transformación de la energía química por parte de la planta; de esta manera se obtuvo una mayor producción de biomasa, en un tiempo menor.
Se encontró que para que exista una mayor producción de biomasa se requiere tener un contenido alto de fósforo y contenidos bajos de aluminio y manganeso. El pH tuvo una relación directa con la producción de biomasa, sin embargo no presentó diferencias estadísticamente significativas. En relación a esto, Estrada (2002) manifiesta que el comportamiento productivo de esta gramínea se da en un pH moderadamente ácido, cercano a la neutralidad, debido a que aumenta la disponibilidad de elementos como el fósforo, calcio, potasio, magnesio y boro principalmente, determinantes en el desarrollo de raíces, tejidos y hojas, que se traduce en un adecuado desarrollo vegetativo y calidad nutritiva del pasto. El fósforo presentó una relación directa con diferencias significativas sobre la producción de biomasa. La importancia de este mineral radica en que está involucrado en varias funciones claves dentro de la planta, que incluyen transferencia de energía, fotosíntesis, transformación de azúcares y almidones, transporte de nutrientes a través de la planta que promueven el desarrollo del sistema radicular.
La calidad del pasto estuvo afectada en forma directa por la penetrabilidad e inversamente por el contenido de potasio, lo que significa que, para obtener buena calidad del pasto Kikuyo, se necesita tener una alta penetrabilidad y un contenido bajo de potasio en el suelo. La penetrabilidad tuvo una estrecha relación con diferentes características y propiedades del suelo, tales como densidad aparente, contenido de humedad, estructura, y composición mineral y orgánica. Estas condiciones crearon un ambiente favorable para la actividad biológica del suelo y la planta e influyeron sobre la dinámica de los elementos nutritivos y posibilitaron su normal asimilación. Posiblemente los niveles encontrados de penetrabilidad permitieron un incremento en los flujos de agua y aire a través del suelo, emergencia de plántulas y emisión de raíces secundarias que mostraron tendencia a profundizar las capas del suelo, que se tradujo en una mayor captación de nutrientes por parte de planta. A menor contenido de potasio, la proteína verdadera se incrementa, posiblemente porque el potasio contribuye al metabolismo de las proteínas; caso contrario ocurre cuando los niveles se incrementan, debido a que se acumula en las partes vegetativas de la planta, lo que causa una reducción en la conversión de nitrógeno a proteína. Al respecto, Sanders (1995) menciona que el potasio se encuentra muy relacionado con el nitrógeno, de manera que ambos resultan necesarios para que se formen las proteínas.
En este componente se pudo observar una influencia inversa del pH y luminosidad, y una influencia directa de la materia orgánica, capacidad de intercambio catiónico, capacidad de campo, fósforo, hierro, manganeso, cobre, zinc y boro, sobre el volumen de producción del pasto. De acuerdo a este componente, para obtener un mayor volumen de producción de biomasa, se requiere un pH cercano a la neutralidad, ya que de esta manera hay mayor disponibilidad de minerales que son aprovechados por la planta; además, este pH favoreció la alta mineralización de la materia orgánica, la cual genera un medio favorable para el desarrollo de la macrofauna. El pH fue el componente de mayor influencia en la producción de biomasa seca, porque afecta inversamente la disponibilidad de los microminerales como el fósforo (P), manganeso (Mn), hierro (Fe) y cobre (Cu), existiendo entre ellos interacciones, como la del P con Mn, Cu y Fe con los demás micronutrientes del suelo. Con respecto a lo anterior, García y Gonzales (2001) aseguran que el pH condiciona la disponibilidad de la gran mayoría de los nutrimentos esenciales para las plantas y, también, la de otros que pueden llegar a ser tóxicos para ellas, como es el caso de los metales pesados; así, a medida que el pH aumenta, la disponibilidad de hierro y manganeso disminuye. Respecto a la materia orgánica, éste fue otro indicador del suelo que mostró un efecto notorio sobre la productividad del pasto; la importancia de este componente radica principalmente en que es el sustento para el desarrollo de la macrofauna, y que también influye en otras propiedades físicas y químicas del suelo; en las propiedades físicas interviene en la estructura y capacidad de retención de agua, y en las químicas regula el pH, aumenta la capacidad de intercambio catiónico, regula la nutrición de la planta y estimula el desarrollo radical. Respecto a las condiciones climáticas, la luminosidad fue el indicador que tuvo una influencia directa sobre la producción de biomasa, principalmente afectó el desarrollo fisiológico de la planta, debido a su importancia en el proceso de fotosíntesis, ya que la luz provee la energía solar que es transformada por la planta en energía química, para generar el alimento necesario para su crecimiento y desarrollo, incrementando la producción de biomasa.
La producción de biomasa estuvo influenciada directamente por el azufre disponible, precipitación, magnesio y potasio presentes en el suelo, y en forma indirecta por la densidad aparente y fósforo. Se puede afirmar que el azufre disponible fue el nutriente de gran importancia en la producción porque probablemente favorece la síntesis de proteínas, además de participar en la formación de la clorofila (Guerrero 1988). La precipitación pluvial fue otro factor que influyó sobre la producción de forraje verde, ya que básicamente el agua que absorben las plantas proviene de las lluvias, y se supone que su importancia radica en que es el componente mayoritario de la planta, afectando directamente en la mayoría de los procesos fisiológicos, además es un medio para movilizar los nutrientes del suelo a la planta. La producción de biomasa fresca se ve relacionada de manera directa con el magnesio, debido a que posiblemente es uno de los nutrientes del suelo que hace parte de la clorofila, por lo que se encuentra íntimamente involucrado con la fotosíntesis. El potasio se relaciona directamente con la producción de biomasa fresca, porque seguramente este elemento participa en la formación de carbohidratos y hace que aumente la resistencia a condiciones de stress como sequías y heladas. La deficiencia de este elemento reduce la fotosíntesis y la acumulación de carbohidratos. El potasio puede ser considerado un elemento limitante en la producción de Kikuyo; sin embargo, es necesario tener en cuenta la interacción de este elemento con el nitrógeno y el fósforo, ya que si estos últimos son de baja disponibilidad, el cultivo muestra una respuesta deficiente en producción y calidad bromatológica (Guerrero 1980).
Este componente revela que para tener un periodo de recuperación corto, se requiere un valor de temperatura que puede oscilar entre 14 a 16°C, ya que con esta condición aumenta la actividad metabólica en la planta, generando que el pasto se recupere más rápido por su crecimiento acelerado. Las plantas no son capaces de mantener su temperatura constante, por lo que los cambios de temperatura ambiental influyen sobre su crecimiento y desarrollo; así, de esta manera, las altas temperaturas disminuyen la capacidad del suelo para retener agua, porque se evapora muy rápidamente, lo que afecta a las plantas, ya que el suelo es su principal reserva de agua (Benavides 2005). Una humedad relativa entre 85 a 90 % genera un periodo de recuperación corto, ya que el agua es determinante en la actividad fotosintética, su presencia disminuye el periodo de recuperación por el mayor crecimiento y desarrollo de la planta. Así mismo, es necesario que el suelo esté a capacidad de campo, y para ello, la humedad del suelo debe estar entre 35 - 40 %; como tiene una correlación altamente significativa con la velocidad de infiltración y penetrabilidad, se debe tener en cuenta también estos indicadores, los cuales deben oscilar entre 3 a 5 cm/h y 1,5 a 2 MPa/m2, respectivamente; por lo tanto, un suelo con estas condiciones va a permitir una mayor penetración de las raíces a horizontes inferiores, provocando que pueda captar mayor cantidad de nutrimentos.
De acuerdo con este componente, para obtener un pasto de excelente calidad y mayor producción, se requiere de un pH cercano a la neutralidad, porque es así como obtendrá una mayor disponibilidad de nutrientes para la planta y, con ayuda de la microbiota, habrá una mayor mineralización de la materia orgánica; esto significa que la planta se proveerá de la cantidad suficiente de minerales para tener un excelente crecimiento del pasto. La materia orgánica fue otro indicador representativo en la producción y calidad nutritiva, aunque su importancia radicó en su alta mineralización y no en el porcentaje presente en el suelo; de esta manera, la planta puede asimilar los nutrientes necesarios para su óptimo crecimiento, además porque es el sustento de la microbiota, corroborando su influencia en las propiedades físicas y químicas del suelo para, finalmente, regular la nutrición de la planta.
El segundo componente se identifica por un Kikuyo con alto porcentaje de nutrientes digestibles totales (NDT), dependiente de la capacidad de intercambio catiónico (CIC), e indirectamente con la capacidad de campo, infiltración y humedad relativa. Al parecer, la capacidad de intercambio catiónico afecta la calidad energética del pasto, porque su importancia radica en aumentar el potencial de fertilidad del suelo, provocando que el pasto tome toda la cantidad de nutrientes asimilables suficientes de acuerdo a sus necesidad y llenar al límite sus requerimientos para generar un porcentaje elevado de nutrientes digestibles totales. Respecto a los factores físicos del suelo, la capacidad de campo y la velocidad de infiltración generaron una influencia significativa con el valor energético o la calidad nutritiva del pasto Kikuyo, básicamente porque el agua está presente en el suelo, siendo el medio esencial para las reacciones bioquímicas, como la absorción de nutrientes, reacción importante para un óptimo crecimiento y desarrollo.
Gracias a este componente se pudo apreciar que, para obtener un pasto con una excelente productividad, se requiere de un suelo con la mínima resistencia a la penetración, en donde las raíces puedan explorar niveles más bajos del suelo, captando una mayor concentración de nutrientes asimilables por el pasto, y lograr finalmente una elevada producción de biomasa y calidad nutritiva. En general, todas las propiedades mecánicas del suelo influyen mucho en el crecimiento de las plantas, siendo necesario referirse en forma extensa a la resistencia mecánica de suelo y su relación con éste; la compactación del suelo restringe el crecimiento de las raíces y por lo tanto el desarrollo de las plantas (Charry 1987).
Basándose en los resultados obtenidos, como producto del desarrollo del experimento, se realizó una compilación de las condiciones ideales para el desarrollo del pasto Kikuyo en las cuatro zonas. Este ejercicio se puede observar en el Tabla 1.
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Tabla 1. Recopilación de condiciones favorables para el desarrollo del pasto Kikuyo y actividades para situaciones específicas en las cuatro zonas. |
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Condición |
Zona 1 |
Zona 2 |
Zona 3 |
Zona 4 |
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Tipo de suelo |
Franco |
Franco |
Franco |
Franco |
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% materia orgánica |
16.80% |
3 – 16% |
4 – 6% |
10 – 14% |
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pH |
5.46 |
5 – 7 |
6 – 7 |
6 – 7 |
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Tº |
9.66ºC |
10ºC |
15ºC |
18 a 22 ºC |
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Penetrabilidad |
10.83Mpa/cm2 |
1.86Mpa/cm2 |
5-2 Mpa/cm2 |
0.76Mpa/cm2 |
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Luminosidad |
59.22Kluxes |
22-29kluxes |
18 a 20Kluxes |
80 a 90Kluxes |
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Situación |
Actividad |
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Bajo contenido de materia orgánica |
Es conveniente aportar materia orgánica, indispensable para el crecimiento y desarrollo del pasto |
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Mantenimiento de la textura del suelo |
Realizar prácticas de agricultura de conservación (rotación de cultivos, labranza mínima y utilización de abonos verdes), que mejora la infiltración y la aireación. |
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pH acido |
Incrementarlo incorporando caliza molida, CaCO3 y CaO. |
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Porcentaje de porosidad bajo |
Se debe aumentar la actividad biológica, sobre todo el orden Oligochaeta, para que sean ellas las encargadas de cavar túneles y ayudar a mejorar la ventilación y el drenaje. |
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Zona 1. Municipio de Guachucal en un rango de altura de 2800 – 3200msnm. Zona 2. Municipios de Aldana e Ipiales en un rango de altura de 2800 – 3049msnm. Zona 3. Municipio de Pasto en un rango de altura de 2400 – 2799msnm. Zona 4. Municipio de La Florida en un promedio de altitud de 2077msnm. |
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Las propiedades físicas del suelo, donde el pasto Kikuyo expresa un buen comportamiento productivo, se obtienen en suelos con una leve resistencia a la penetrabilidad, permeables, drenados y con buena aireación, los que facilitan el crecimiento radical, almacenamiento y distribución de agua y nutrientes, indispensables para el desarrollo y producción de la planta.
La presencia de lombrices de tierra en el suelo favoreció la producción del pasto Kikuyo.
Para tener una mayor eficiencia en la productividad del pasto Kikuyo se requiere mantener un pH del suelo cercano a la neutralidad.
Entre los factores biológicos, las lombrices de tierra (Oligochaetas) son las generadoras, en gran parte, de un suelo con características favorables para la absorción de los nutrientes necesarios y un óptimo crecimiento de la planta.
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Received 13 March 2011; Accepted 3 October 2011; Published 4 March 2012