Se realizó un ensayo para evaluar el comportamiento productivo del pasto Maralfalfa, en Santa Cruz, Guanacaste, localidad situada a 54 m de altitud y con una precipitación anual de 1834 mm. Se evaluó la producción de biomasa verde y seca, la producción de energía metabolizable y proteína cruda por hectárea, contenido de clorofila, extracción de macro y ]]>
-1. El rendimiento de biomasa seca varió con las dosis de N aplicado, produciendo: 1760, 5193, 9820 y 12157 kgMS.ha-1.corte-1. La producción de energía metabolizable por hectárea varió cuando se fertilizó con los niveles crecientes de nitrógeno: 3847, ]]>
ha-1.corte-1, así como la proteína cruda por hectárea: 156, 541, 1334 y 1976 kgPC.ha-1.corte-1, con 0, 30 60 y 90 kgN.ha-1.corte-1. El contenido de clorofila (SPAD), incrementó con las dosis de nitrógeno aplicadas: 27,9, 33,1, 37,1 y 40,4 unidades SPAD. Todos los minerales se presentaron en cantidades adecuadas para la producción animal, sin embargo los valores de potasio superaron los niveles tóxicos. Se calcularon ecuaciones cuadráticas de predicción. Se recomienda aplicar 80 kgN.ha-1 por corte de 49 días.
Palabras clave: Maralfalfa, fertilización nitrogenada, energía y proteína por hectárea, clorofila (SPAD), extracción de micro y macronutrientes.
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Abstract
A study was conducted to evaluate the performance of Maralfalfa grass in Santa Cruz, Guanacaste, located 54 masl and with an annual rainfall of 1834 mm. The production of green and dry biomass, production of metabolizing energy and raw protein per hectare, chlorophyll content, extraction of macro and micronutrients of ]]>
ha-1. The yield of dry biomass varied with the dosage of N applied: 1760, 5193, 9820 and 12157 kgDM.ha-1.cut-1. The production of metabolizing energy per hectare varied when fertilized with increasing nitrogen levels: 3847, 10982, ]]>
ha-1.cut-1 as well as for raw protein: 156, 541, 1334 and 1976 kgCP.ha-1.cut-1, with 0, 30, 60 and 90 kgN.ha-1.cut-1. Chlorophyll ]]>
ha-1 by cut of 49 days.
Keywords: Maralfalfa, nitrogen fertilization, energy and protein per hectare, chlorophyll (SPAD), extraction of micro and macronutrients.
Introducción
La zona del ]]>
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De los forrajes disponibles, el pasto gigante es la especie más utilizada por su fácil establecimiento, disponibilidad de semilla, tolera plagas y enfermedades, soporta la sequía, presenta buena persistencia, alta producción de biomasa de mediana a alta calidad y permite mantener o elevar la carga animal de la finca (Urbano et al. 2008). Recientemente ha ingresado a los sistemas ganaderos de esta zona un pasto promisorio con alta productividad, el pasto Maralfalfa. ]]>
El Maralfalfa (Pennisetum sp) es un pasto perenne con alta productividad, cuyas raíces son fibrosas y forman raíces adventicias que surgen de los nudos inferiores de las cañas. Estas cañas conforman el tallo superficial el cual está compuesto por entrenudos, delimitados entre sí, por nudos. Los entrenudos en la base del tallo son muy cortos, mientras que los de la parte superior del tallo son más largos. Los tallos no poseen vellosidades. Se desarrolla bien a ]]>
La variabilidad de ]]>
Entre los beneficios de fertilizar forrajes se puede observar un incremento en el contenido de nitrógeno (proteína), digestibilidad, altura de la ]]>
Las reservas orgánicas son ]]>
Para mantener la ]]>
Con el ]]>
Materiales y Métodos
Ubicación y caracterización del área experimental
Este experimento se ]]>
Cuadro 1, producto del muestreo que se realizó en abril de 2012, (CIA, 2012). Establecimiento del pasto
El pasto Maralfalfa se sembró con semilla vegetativa utilizando 4000 kg.ha-1 de tallos, distribuidos en forma continua dentro de surcos de 10 centímetros de profundidad. Se sembró a una distancia entre surcos de 80 cm. ]]>
El control de malezas poaceas se realizó en forma manual y con glifosato en la periferia y las divisiones internas del ensayo, y con 2,4 D + piclorán para malezas de hoja ancha. Se aplicó riego complementario en los períodos de baja precipitación.
El fertilizante se ]]>
Cuadro 1). En el período de establecimiento se aplicaron 30 kg de nitrógeno y 97 kg de fósforo por hectárea a la siembra, en el fondo del surco. Además, se adicionaron 22 kg de potasio y 50 kg de N por hectárea en banda 15 días después de la siembra. A los 30 días, luego de la siembra, se aplicó 1,0 litro por hectárea de fertilizante foliar completo (N: 110, P2O5: 80, K2O: 60, S: 1500, B: 400, Co: 20, Zn: 800, Cu: 400, Mo: 50, Ca: 250, Mn: 400, Fe: 500 y Mg: 250 mg.L-1) y 50 kg de N por hectárea al voleo. En la última fertilización de establecimiento se aportaron 50 kg de N al voleo, a los 60 días de la siembra. ]]>
Manejo del experimento
El experimento inició con el corte de uniformidad, a 15 cm de suelo, luego de 9 meses de la siembra del pasto, en la entrada de las primeras lluvias del año (abril). La fertilización se realizó a los 7 días ]]>
Tratamientos evaluados, diseño y análisis
En este ensayo se evaluó la ]]>
Las muestras de follaje se secaron en una estufa para forrajes a 60 OC durante 72 horas (Herrera, 2007).
El ensayo se planteó en el campo como un diseño de bloques al azar, para evaluar los cuatro niveles de fertilización nitrogenada.
Los datos de las variables ]]>
Análisis de laboratorio y cálculos ]]>
Todos los parámetros de laboratorio se analizaron por las metodologías convencionales, (AOAC 1991), el contenido de materia seca (MS) se determinó en una estufa a 60°C durante 72 horas. Se realizó un análisis foliar completo de cada muestra en el Laboratorio de Suelos y Foliares de la Universidad de Costa Rica, para los macro y micro elementos. El nitrógeno resultante de este análisis se multiplicó por 6,25 para obtener el contenido de ]]>
El contenido de nutrimentos digestibles totales (NDT) se calculó con las ecuaciones descritas por Weiss (1998), con el propósito de estimar el contenido de energía metabolizable (EM) del pasto Maralfalfa (NRC, 2001; Weiss, 1993; Weiss, 2010). ]]>
Para determinar el "grado de verdor o contenido de clorofila" (SPAD) del follaje, se plantaron parcelas adicionales las cuales se fertilizaron con fósforo, igual que las otras parcelas del ensayo, y se aplicaron 150 kg de N por ha por corte, dichas parcelas se usaron como control para calcular el "índice de suficiencia de nitrógeno". Antes de cosechar las parcelas se les realizó una medición de clorofila con un equipo portátil Minolta SPAD 502, tomando el promedio de 30 ]]>
El medidor de clorofila Minolta® SPAD 502 (Soil PLant Análisis Development) mide el índice de verdor, el cual está directamente relacionado con el contenido de clorofila en las hojas de la planta. Este equipo portátil permite evaluar indirectamente y en forma no destructiva el contenido de clorofila en la hoja por medio de la luz ]]>
Resultados y Discusión
Producción de biomasa verde
La producción de forraje verde mostró diferencias significativas, entre las dosis de nitrógeno (N) evaluadas (p < 0,0001). Todas las dosis de nitrógeno aplicadas al pasto Maralfalfa mostraron diferencias entre medias y fueron superiores en producción de biomasa verde en kilogramos por hectárea por corte, que cuando no se ]]>
Cuadro 2). Las dosis crecientes de nitrógeno causaron un incremento en la producción de biomasa verde de 238%, 468% y 618% con 30, 60 y 90 kilogramos de nitrógeno por hectárea, a los 49 días de crecimiento luego del corte de uniformidad.
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Los datos del Cuadro 2, son similares a los reportados por Citalán et.al. (2012) de 30,7 y 37,9 toneladas de forrraje verde de pasto Maralfalfa cortado a los 45 días de edad, y fertilizado con urea; estos autores recomiendan cosechar el Maralfalfa entre los 45 y 60 días de edad. Otros trabajos presentaron resultados acordes a la producción de biomasa obtenida en este ensayo: 43,75 toneladas de biomasa verde, a los 50 días, con la aplicación de 95,8 kgN.ha-1 (Buelvas, 2009) y de 48 toneladas de biomasa verde a los 42 días (González et.al., 2011). También, se reporta en pasto Camerúm (Pennisetum purpureum) una producción de biomasa verde de 53,4 toneladas, cuando se aplicaron 300 kgN.ha-1.año-1 (100 kgN.ha-1.corte-1) con cortes promedio de 60 días (Cerdas y Vallejos, 2010).
El pasto Elefante (Pennisetum sp), ]]>
Otro aspecto importante por considerar, cuando se fertilizan pastos, es el costo de la aplicación y el beneficio que produce. En las fincas de ]]>
Producción de biomasa seca
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Las dosis de nitrógeno evaluadas (N) presentan diferencias significativas (Cuadro 3) en la producción de forraje seco (p < 0,0001). Las dosis crecientes de nitrógeno causaron un incremento en la producción de biomasa seca de 195%, 458% y 591% con 30, 60 y 90 kilogramos de nitrógeno por hectárea, a los 49 días de crecimiento, comparado con no fertilizar. ]]>
La producción de biomasa seca es el producto de la biomasa verde por el contenido de materia seca, la cual no presentó cambios significativos cuando se fertilizó el pasto y los valores variaron entre 17% y 19% con las dosis de nitrógeno aplicado. ]]>
A pesar, de que la producción de biomasa seca (Cuadro 3), muestra una tendencia clara y significativa de incrementar conforme se aplica más nitrógeno al pasto, se tiene que tener cuidado en la cantidad nitrógeno recomendada, ya que, el incremento de biomasa entre las dosis de 60 y 90 kgN.ha-1.corte-1 es de solo 24%, comparado con 89% de incremento entre 30 y 60 kgN.ha-1.corte-1 y de 195% entre 0 y 30 kgN.ha-1.corte-1. Es recomendable realizar un análisis beneficio-costo para tomar la decisión más acertada. Sin embargo, parece apropiado concluir que la mejor dosis de nitrógeno, para producir una adecuada cantidad de biomasa seca, se encuentra entre 60 y 90 kgN.ha-1.corte-1, bajo las condiciones de este ensayo.
Varios autores han encontrado resultados similares con pasto Maralfalfa a los expuestos en esta investigación: Haubi, (2012) informa de producciones de biomasa seca de 8,2 toneladas y 85,7 toneladas de materia seca con cortes a los 30 y 105 días respectivamente; Calzada-Marín et.al.(2014) ]]>
ha-1 por corte de 60 días, igual que Cardenas et.al., (2012), quienes también a los 60 días obtuvieron producciones de 6,43 toneladas de materia seca. Otros resultados fueron superiores (Andrade, 2009; Ramos, 2013).
Antes de los 14 días de rebrote los pastos tropicales no han acumulado suficiente biomasa para su utilización en forma eficiente, y después de los 42 días de rebrote, los pastos aunque presentan alta disponibilidad de forraje, ya han madurado y presentan contenidos elevados de pared celular y una fuerte disminución de los valores de proteína, lo cual puede afectar el consumo por parte del animal ]]>
Se calcularon curvas de regresión cuadráticas para predecir la producción de biomasa verde y seca del pasto Maralfalfa con varias dosis de fertilizante nitrogenado (Figura 1).
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Los pastos de origen tropical en los primeros estados de crecimiento presentan pared celular delgada, con poca fibra, permitiendo una fácil ruptura y tiempos cortos de digestión. Cuando incrementa la madurez, las estructuras vasculares de las hojas se hacen más gruesas, así mismo el tejido vascular y el esclerénquima tanto de las hojas como los tallos se van ligni-ficando, haciéndose físicamente ]]>
Contenido y producción de energía metabolizable
El contenido de ]]>
-1) de pasto.
Los contenidos de energía ]]>
S-1 y NRC (1989, citado por Sosa et.al., 2006) con 2,33 Mcal.kgMS-1. Otros autores encontraron contenidos de energía metabolizable inferiores a los indicados en esta investigación (Sánchez y Soto, 1997; Sánchez y Soto, 1999) al evaluar ]]>
El sistema de energía neta de lactancia (NEL), como todos los sistemas actuales de energía, tiene dos graves problemas: en primer lugar, las vacas no tienen realmente un requerimiento de energía, tienen requisitos de ATP y de los sustratos que producen ATP, el segundo problema con el sistema NEL es que los alimentos no tienen NEL, las dietas totales si tienen ]]>
La producción de energía metabolizable por hectárea (Mcal.ha-1) varió significativamente (p<0,0001) cuando se fertilizó con cantidades crecientes de nitrógeno (Cuadro 4). Debido a que no se encontró ]]>
S-1, las diferencias observadas en el Cuadro 4, dependen del rendimiento de biomasa seca por hectárea por corte de 49 días, sin embargo, el mismo cuadro no presenta diferencias entre fertilizar con 60 kgN.ha-1.corte-1 o con 90 kgN.ha-1.corte-1. Desde el punto de vista económico, sería más rentable aplicar 60 kgN.ha-1.corte-1, basados solo en el análisis de este parámetro, que indica el potencial energético del pasto Maralfalfa como alimento para los sistemas de producción de carne y leche en la zona seca de Costa Rica.
Factores dependientes del alimento y del animal afectan la digestibilidad del alimento y, por tanto, su ]]>
Los factores animales incluyen el ]]>
Contenido y producción de proteína cruda ]]>
Las dosis de nitrógeno evaluadas (N) presentan diferencias significativas (Cuadro 5) en el contenido de proteína cruda (%PC) del pasto Maralfalfa (p < 0,0001) cuando se cortó a los 49 días. La proteína cruda se calcula multiplicando el contenido de nitrógeno por el factor 6,25 por lo que es lo mismo decir y esperar que el contenido de nitrógeno del pasto Maralfalfa incremente conforme se aportan ]]>
Citalán et.al., (2012), informaron sobre contenidos de proteína cruda en pasto Maralfalfa de 13,18% a los 30 días hasta 6,20% de PC a los 90 días, y de 11,99 a los 45 días por lo que recomiendan ]]>
Cuando la planta ]]>
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La producción de materia seca y el contenido de proteína son dos de las variables que mayormente han sido utilizadas en la evaluación de pastos, sin embargo, ambas variables se correlacionan negativamente. Lo anterior significa que si un pasto se selecciona por su producción forrajera, esto puede ir en detrimento de su valor en proteína y viceversa. De ahí la importancia de ofrecer alternativas que permitan evaluar simultáneamente la producción de materia seca y el contenido de proteína en pastos tropicales ]]>
La producción de proteína por hectárea del pasto Maralfalfa (kgPC.ha-1.corte-1) a los 49 días de ]]>
Cuadro 6. La fertilización con ]]>
ha-1.corte-1. Martínez et.al., (2010) indican producciones de proteína por hectárea entre 914 y 1180 kg, en pastos Pennisetum a los 60 días de edad y en pasto Maralfalfa se encontraron ]]>
ha-1 al fertilizar con estiércol equivalente a 91 kg de nitrógeno por año y de 2837 kgPC.ha-1 con urea equivalente a 343 kg de nitrógeno por año. ]]>
Cuando se aplican fertilizantes nitrogenados en exceso, es decir, por encima de las necesidades nutricionales del cultivo, puede tenerse consumo de lujo y pérdida de nutrientes. Esto último reviste de importancia, porque dentro de un contexto de sustentabilidad se deben evitar los efectos secundarios al realizar labores culturales que representen un riesgo ambiental, tales como la aplicación excesiva de fertilizantes (Lampkin, 1998; Enríquez et.al., 1999; ]]>
Se calcularon curvas de regresión cuadráticas para predecir la producción de energia metabolizable en Mcal.ha-1 y proteína cruda en ]]>
ha-1 del pasto Maralfalfa con varias dosis de fertilizante nitrogenado a los 49 días de edad (Figura 2).
Contenido de clorofila (índice de verdor)
El índice de verdor o contenido de clorofila incrementó significativamente (p<0,0001) de acuerdo a las dosis de nitrógeno aportado (Cuadro 7). González-Torres et.al., (2009), indican valores de SPAD para maíz forrajero de 53 días de edad y fertilizado, de 27,95, 28,43, 30,50, 34,05 y 31,15 unidades de SPAD, con el uso de 0, 57, 163, 270 y 377 kgN.ha-1. En trabajos con pastos Brachiaria asociados con maíz y cortes de ]]>
ha-1.corte-1 y que se observó una alta ]]>
ha-1.
Esta respuesta a la fertilización de los valores de clorofila, son el resultado de ]]>
La clorofila en la hoja está estrechamente relacionada con la concentración de N y por lo tanto, refleja el estado nutricional con respecto a este importante nutriente. El N es necesario para la síntesis de la clorofila y como parte de esta molécula, está involucrado en el ]]>
Se calculó una ecuación para la predicción del contenido de ]]>
Figura 2). Uno de los principales objetivos de este ensayo fue medir el nivel de clorofila en forma indirecta mediante ]]>
ha-1.corte-1). Con lo anterior se calcula el índice de suficiencia de nitrógeno (ISN) para decidir si al pasto le falta o le sobra nitrógeno, con el propósito ]]>
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En este ensayo se adaptó la metodología desarrollada para maíz (Peterson et.al., 1993), al pasto Maralfalfa (Pennisetum sp.) que presenta hojas grandes y anchas como el maíz. ]]>
El índice de suficiencia de nitrógeno (ISN) para este pasto fue el siguiente: 66,91%, 79,38%, 88,91% y 96,88% de ISN para la fertilización con 0, 30, 60 y 90 kgN.ha-1.corte-1. Con los datos ]]>
Yisn= 21,361- 2,613X + 0,034X2
r2: 1,0 sig: 0,001
Al sustituir en la ecuación por un valor ligeramente superior a 95% de "índice de suficiencia de nitrógeno" (95,001%ISN) se obtiene la cantidad de 80 kgN.ha-1.corte-1 (79,980 kgN.ha-1.corte-1) cantidad necesaria de nitrógeno a aplicar por cada corte de 49 días, cerca de 240 kg de nitrógeno por hectárea por año.
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Extracción de minerales por el pasto
Los contenidos de macro y microminerales del pasto Maralfalfa no variaron significa-tivamente con la fertilización con nitrógeno (anexo Cuadro A1) y las tendencias de estos datos no son claras, con excepción del nitrógeno foliar que incrementó conforme se aplicó ]]>
Correa (2006), ]]>
La extracción o cantidad de ]]>
ha-1.corte-1) como se observa en el Cuadro 8 y 9. ]]>
Aunque la extracción de macrominerrales incrementó con las dosis de nitrógeno el magnesio y el potasio no presentaron diferencia entre aplicar 60 o 90 kgN.ha-1.corte-1. ]]>
Se puede observar (Cuadro 8), que la mayor extracción de N, P y K del pasto Maralfalfa a los 49 días de edad fue de 316 kg, 36 kg y entre 458 y 515 kg del mineral por hectárea.
Las altas concentraciones de ]]>
ha-1.corte-1 a los 49 días. El potasio muestra ser el mineral con mayor capacidad de liberación en el rumen en Maralfalfa debido a que este mineral, a diferencia del Ca, se encuentra en el citosol de las células vegetales (Correa, 2006).
Discusión general
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Todos los parámetros evaluados del comportamiento del pasto Maralfalfa indican que responde en forma exitosa a la fertilización con altas dosis de nitrógeno, en este caso sería adecuado recomendar la dosis más alta utilizada de 90 kgN.ha-1.corte-1. Sin embargo, el ]]>
ha-1.corte-1. ]]>
Una gran preocupación, en la ]]>
Conclusiones
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Se recomienda utilizar fertilizante nitrogenado a razón de 80 kgN.ha-1.corte-1 de 49 días, en el pasto Maralfalfa, en condiciones similares a las de este ensayo.
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1. El autor desea agradecer al Ing. Claudio Vargas, de la Sede de Guanacaste, por el apoyo en los análisis estadísticos.
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1. Docente e investigador de la Universidad de Costa Rica. Sede Guanacaste. rcerdasucr@hotmail.com
Recibido 21 de noviembre del 2014 Aceptado 16 de diciembre del 2014