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Introducción
En la región Andina colombiana, el departamento de Nariño se ubica entre las zonas agroecológicas del trópico de altura, cuyas características edafoclimáticas particulares favorecen la producción especializada de leche. Solarte (2009) refiere que el área dedicada a la producción de cultivos forrajeros en el trópico de altura es de 10 103 ha, de las cuales 20,2 % corresponde a cultivares de Lolium sp.; 27,5 % a cultivos naturalizados; 36,4 % a mezclas de cultivos naturalizados, como el azul orchoro (Dactylis glomerata L.), kikuyo [Cenchrus clandestinus (Hochst. ex Chiov.) Morrone] y falsa poa (Holcus lanatus L.) y 15,9 % a cultivos de alfalfa (Medicago sativa L.), brasilero (Phalaris sp.) y trébol (Trifolium sp.) en mezcla con los citados anteriormente.
Los cultivos forrajeros del Altiplano de Nariño demuestran diferentes grados de tolerancia a la acidez de los suelos y las leguminosas particularmente, la alfalfa es una especie sensible a esta condición. El establecimiento de este cultivo, así como garantizar una buena producción es una labor que requiere de prácticas adecuadas, sobre todo por las altas demandas de Ca2+, Mg2+ y un pH de 6,0 a 6,5 (Berenji et al., 2017). Sin embargo, con la aplicación de enmiendas básicas, se corrigen los problemas de acidez, mejora la disponibilidad de nutrientes como el P, se promueve la fijación biológica de N y se favorecen los procesos de mineralización, con lo que se obtienen alfalfares vigorosos, con buena nodulación (Damian-Suclupe et al., 2018).
La aplicación de productos como la cal agrícola, el yeso agrícola y la cal dolomita, suministran al suelo altos contenidos de Ca2+ y Mg2+, que promueven la precipitación del Al3+ y reducen su toxicidad (Calva y Espinosa, 2017). Asimismo, estas bases mejoran la calidad de los cationes estructurales del suelo, al disminuir la resistencia a la penetración, lo que facilita la dinámica del aire y del agua en suelos de uso ganadero (Vázquez et al., 2012).
Definir la enmienda y dosis a aplicar implica considerar el grado de acidez actual y potencial del suelo, la capacidad de intercambio catiónico (CICE), el porcentaje de saturación de bases y las relaciones Ca:Mg:K para condiciones microclimáticas particulares. De igual manera, se debe contemplar el poder de neutralización del producto a utilizar, su velocidad de reacción, pureza y tamaño de partículas (Vázquez et al., 2012). Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de diferentes fuentes y dosis de enmiendas en la productividad y calidad de M. sativa cv. Moapa 69 durante las épocas de altas y bajas precipitaciones, en el trópico alto del departamento de Nariño.
Materiales y Métodos
Localización. El estudio se desarrolló en dos localidades del departamento de Nariño (Pasto y Sapuyes), Colombia; los indicadores agroclimáticos promedio se muestran en la tabla 1.
Tabla 1 Ubicación y características climáticas y edáficas de las fincas.
Fuente: Climate-Data.org (2020)
Diseño experimental y tratamientos. Se aplicó un diseño de bloques, completamente aleatorizado, con arreglo en parcelas divididas; con 12 tratamientos y tres réplicas (tabla 2), que resultaron de la interacción de tres fuentes de enmienda (cal dolomita, cal agrícola y yeso agrícola), y cuatro dosis de aplicación (D1-testigo sin aplicación de cal, D2-según análisis químico del suelo, D3-½ D2 y D4-1 t. ha-1). Las parcelas principales se correspondieron con las fuentes de enmienda (6 x 48 m); mientras que las subparcelas, con las dosis de aplicación (6 x 12 m).
Procedimiento experimental. En ambas localidades la densidad de siembra de M. sativa cv. Moapa 69 fue de 15 kg ha-1. La fertilización se formuló de acuerdo con el análisis químico del suelo (tabla 3) y se fraccionó en dos aplicaciones: en el momento de la siembra, y 120 días después. En el municipio de Pasto, se utilizaron 890 kg de N ha-1, 134 kg de P2O5 ha-1, 672 kg de K2O ha-1, 60 kg de MgO ha-1 y 57 kg de S ha-1. En Sapuyes, se usaron 85,3 kg de N ha-1, 1 393 kg de P2O5 ha-1, 64 kg de K2O ha-1 y 30,5 kg de MgO ha-1.
El período de establecimiento fue de 90 días (junio a septiembre de 2018). Posteriormente, se realizó un corte de homogenización.
Se realizaron cuatro cortes, dos en la época de altas precipitaciones (octubre a diciembre de 2018, fig. 1) y dos en la de bajas (enero a marzo de 2019, fig. 2). Las evaluaciones se desarrollaron con la misma frecuencia para todos los tratamientos. En cada unidad experimental se hicieron muestreos a los 45 días después del corte.
Las variables en estudio fueron altura de la planta (Alt), rendimiento de forraje verde (FV) y materia seca (MS), según la metodología propuesta por Toledo (1982); proteína cruda (PB), fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA), calcio (Ca) y fósforo (P). Para los análisis bromatológicos, se utilizó la metodología NIRS (espectroscopia de reflectancia en el infrarrojo cercano), de acuerdo con Ariza-Nieto et al. (2018) para cada uno de los cortes en cada época.
Análisis estadístico. Los datos se analizaron mediante el programa estadístico R V.3.6.2 (R Core Team, 2018), con el paquete Agricolae (Mendiburu, 2017). Se tuvo en cuenta la varianza y su distribución normal. Se realizó análisis de varianza para las variables en estudio, acompañado de la prueba de comparación de medias de Tukey (p ≤ 0,05).
Resultados y Discusión
En la época de altas precipitaciones, en la localidad de Pasto, las condiciones edafoclimáticas, el tipo de fuente y dosis de cal influyeron en la producción y contenido nutricional de la alfalfa; ello generó un comportamiento diferente en algunas variables (tabla 4). T4 se destacó en FDA y FDN, con 41,0 y 25,5 %, respectivamente.
Tabla 4 Valores medios para las variables en los diferentes tratamientos durante la época de altas precipitaciones en la localidad de Pasto.
*p < 0,05; **p < 0,01; ***p < 0,001
a, b, c: medias con letras diferentes en una misma columna difieren entre sí, según la prueba de Tukey (p≤ 0,05).
Dosis: D1-testigo sin fertilización, D2- dosis de aplicación según análisis químico de suelo (normal), D3- 1/2 D2 (dosis media) y D4: 1 (dosis alta)
Tratamientos: T1-cal dolomita + D1, T2-cal dolomita + D2, T3-cal dolomita + D3, T4-cal dolomita + D4, T5- cal agrícola + D1, T6-cal agrícola + D2, T7-cal agrícola + D3, T8-cal agrícola + D4, T9- yeso agrícola + D1, T10: yeso agrícola + D2, T11: yeso agrícola + D3 y T12: yeso agrícola + D4.
Capacho-Mogollón et al. (2017) hallaron valores de FDA de 38,6 % y FDN de 49,5 %, que fueron superiores a los de este estudio. Estos resultados se atribuyeron a las condiciones edafoclimáticas de la zona donde se realizó la investigación y al estado fenológico en que se encontraba el cultivo al hacer el corte de evaluación.
El T3 alcanzó el mayor valor de Ca (0,83 %). Ello no coincide con lo obtenido por Capacho-Mogollón et al. (2017), quienes informaron un valor de 1,47 % de Ca. Esta diferencia se debe a que en la zona donde se realizó dicha investigación el proceso de transpiración del cultivo fue menor al del presente estudio. Esto permite que el Ca2+ del suelo extraído por la planta se fije adecuadamente a la pared celular.
Desde el punto de vista estadístico, las variables Alt, FV, MS, PB y P no presentaron diferencias significativas para la interacción de dos factores. Por esta razón, se analizó el efecto de cada uno por separado, donde el factor fuente mostró diferencias significativas para las variables Alt, PB y P.
El yeso agrícola se destacó en Alt, con 72,1 cm. En este sentido, Pérez-Vargas (2016) y Silva et al. (2019) argumentaron que esta fuente permite mayor disponibilidad de nutrientes en el suelo, que incrementa la altura del forraje.
Por otra parte, la cal agrícola se destacó en P y PB con 0,29 y 24,2 %, respectivamente. Mora (2005) obtuvo 0,27 % de P, el cual es similar al encontrado en la presente investigación. Este resultado se puede atribuir al alto contenido de Ca2+ que aporta esta fuente, el cual condiciona la disponibilidad de P en el tejido foliar.
En cuanto a la PB, Damborg et al. (2018) hallaron 21,8 %, que resulta inferior al de este estudio, debido al contenido de materia orgánica de la zona. Contreras et al. (2019) obtuvieron en la localidad de Huaytará un contenido de PB similar al encontrado en el presente estudio, lo que pudo deberse a que ambas localidades presentan condiciones edafoclimáticas similares.
En la localidad de Sapuyes, las condiciones edáficas, climáticas y el tipo de enmienda incorporada al suelo influyeron en los rendimientos y en el contenido nutricional de M. sativa cv. Moapa 69, lo que generó un comportamiento diferente en algunas variables (tabla 5). T4 sobresalió por su contenido de PB (30,9 %); Corner-Thomas et al. (2018) informaron un 26,0 %, el cual es inferior al encontrado en el presente estudio. Esto se debe a que el contenido de materia orgánica en el suelo de la zona fue menor que el de Sapuyes. Por su parte, T8 sobresalió por su contenido de Ca (2,18 %), lo cual fue inferior a lo hallado por Rodríguez-Ramírez et al. (2013). Esto puede ser atribuido a que en la localidad de Sapuyes se aplicó una dosis alta de cal agrícola, la cual influyó en el contenido de Ca en los tejidos celulares de M. sativa cv. Moapa 69.
Tabla 5 Valores medios para las variables en los diferentes tratamientos durante la época de altas precipitaciones Sapuyes.
*p < 0,05; **p < 0,01; ***p < 0,001
a, b, c: medias con letras diferentes en una misma columna difieren entre sí, según la prueba de Tukey (p ≤ 0,05).
Dosis: D1-testigo sin fertilización, D2-dosis de aplicación según análisis químico de suelo (normal), D3-1/2 D2 (dosis media) y D4-1 (dosis alta) Tratamientos: T1-cal dolomita + D1, T2- cal dolomita + D2, T3- cal dolomita + D3, T4- cal dolomita + D4, T5- cal agrícola + D1, T6-cal agrícola + D2, T7- cal agrícola + D3, T8-cal agrícola + D4, T9-yeso agrícola + D1, T10- yeso agrícola + D2, T11-yeso agrícola + D3 y T12-yeso agrícola + D4
Las variables Alt, FV, MS, FND, FAD y P no presentaron diferencias significativas para la interacción de dos factores, por lo que se analizó el efecto de cada uno por separado y el factor fuente presentó diferencias estadísticas en el contenido de P; CA fue la que mayor porcentaje de P presentó (0,39 %) y fue superior al hallado por Rodríguez-Ramírez et al. (2013) en condiciones edafoclimáticas diferentes al del presente estudio.
La época de altas precipitaciones, las condiciones edáficas, el manejo agronómico, las fuentes y las dosis calcáreas utilizadas influyeron en los rendimientos y generaron un comportamiento diferente en el contenido nutricional de M. sativa cv. Moapa 69 en ambas localidades.
En la época de bajas precipitaciones, en la localidad de Pasto, las condiciones edafoclimáticas, el tipo de fuente y las dosis de cal empleadas no influyeron en la producción y contenido nutricional de la alfalfa, lo que no generó un comportamiento diferente en las variables (tabla 6). Sin embargo, T5 mostró cifras ligeramente mayores para las variables Alt, FV, MS con un promedio de 73,4 cm; 16,58 y 3,58 t ha-1, respectivamente.
Tabla 6 Valores medios para las variables en los diferentes tratamientos en la época de bajas precipitaciones. Pasto.
Dosis: D1-testigo sin fertilización, D2-dosis de aplicación según análisis químico de suelo (normal), D3- 1/2 D2 (dosis media) y D4-1 (dosis alta)
Tratamientos: T1-cal dolomita + D1, T2- cal dolomita + D2, T3- cal dolomita + D3, T4-cal dolomita + D4, T5- cal agrícola + D1, T6- cal agrícola + D2, T7- cal agrícola + D3, T8- cal agrícola + D4, T9-yeso agrícola + D1, T10- yeso agrícola + D2, T11- yeso agrícola + D3 y T12-yeso agrícola + D4
Ello se puede atribuir a la respuesta de M. sativa cv. Moapa 69 frente a las condiciones edáficas inalteradas de esta localidad. Por su parte, T11 presentó un valor ligeramente mayor en PB, con 24,8 %, debido a que la cantidad aplicada de yeso agrícola respondió mejor al desarrollo radicular de la M. sativa y permitió una mayor extracción del nitrógeno disponible en el suelo. Por otro lado, T6 y T10 tuvieron un valor ligeramente alto de FDN (39,2 %). De igual forma, T6 se destacó en Ca y T10 en FDA. Este resultado se puede atribuir a la capacidad de extracción de nutrientes de la especie en esas condiciones (tipo de fuente y dosis calcárea). T1 presentó un valor ligeramente mayor de P (0,29 %), debido a las condiciones edafoclimáticas de esta época, que mejoraron la extracción de Ca de la solución del suelo, lo que permite mejor expresión del P en la parte foliar de M. sativa cv. Moapa 69.
En Sapuyes, las propiedades fisicoquímicas del suelo y el clima influyeron en la producción y contenido nutricional de M. sativa, lo que generó un comportamiento diferente en las variables (tabla 7). T3 se destacó por su contenido de FDA. Este resultado difiere con el que informaron Damborg et al. (2018), quienes hallaron 29,3 % de FDA. Esta diferencia puede ser consecuencia de que durante la época de bajas precipitaciones, los niveles de celulosa y lignina de M. sativa cv. Moapa 69 son altos, ya que existe mayor conversión de productos fotosintéticos en los tejidos estructurales.
Tabla 7 Valores medios para las variables en los diferentes tratamientos en la época de bajas precipitaciones. Sapuyes.
*p < 0,05,**p < 0,01; ***p < 0,001
a, b, c: medias con letras diferentes en una misma columna difieren entre sí, según la prueba de Tukey (p ≤ 0,05).
Dosis: D1-testigo sin fertilización, D2-dosis de aplicación según análisis químico de suelo (normal), D3- 1/2 D2 (dosis media) y D4: 1 (dosis alta)
Tratamientos: T1- cal dolomita + D1, T2-cal dolomita + D2, T3-cal dolomita + D3, T4-cal dolomita + D4, T5-cal agrícola + D1, T6- cal agrícola + D2, T7-cal agrícola + D3, T8-cal agrícola + D4, T9- yeso agrícola + D1, T10-yeso agrícola + D2, T11-yeso agrícola + D3 y T12-yeso agrícola + D4
Por otro lado, T8 se destacó por su altura (53,67 cm), y por el Ca (2,57 %). En contraste con lo señalado por López-Báez et al. (2018), los autores del presente estudio definen que la aplicación de cal agrícola moviliza el Al3+ y aumenta la CICE, la disponibilidad y absorción de fosfatos en el suelo, lo que permite el desarrollo óptimo de M. sativa cv. Moapa 69.
Por su parte, T12 predominó por su contenido de FV y de MS. Baquero-Peñuela et al. (2018) refieren que la aplicación de yeso agrícola en el suelo contribuye al crecimiento y desarrollo radicular de M. sativa cv. Moapa 69, lo que permite mejor aprovechamiento de los nutrientes disponibles en el suelo.
La época de bajas precipitaciones, las condiciones edáficas, el manejo agronómico, las fuentes y las dosis calcáreas utilizadas influyeron en el contenido nutricional de M. sativa cv. Moapa 69 en ambas localidades de estudio, ya que el proceso fotosintético se afectó por el aumento de la temperatura durante este período.
Conclusiones
En las condiciones de este estudio, la práctica del encalado influyó positivamente en el establecimiento y desarrollo de M. sativa cv. Moapa 69. El comportamiento de la especie varió en correspondencia con de la disponibilidad hídrica. En condiciones de altas precipitaciones, los rendimientos de materia seca se mantuvieron constantes, mientras que en la época de bajas precipitaciones el encalamiento con cal dolomita mostró los mejores rendimientos.
