ARTÍCULO ORIGINAL
Fertilidad del suelo e indicadores productivos de Cenchrus purpureus (Schumach) Morrone vc. Cuba CT-115 en un banco de biomasa
Soil fertility and productive indicators of Cenchrus purpureus (Schumach) Morrone cv. Cuba CT-115 in a biomass bank
G. Crespo1 and Layda Toledo2
1Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba
]]> 2Estación de Mejoramiento de Suelos, Cienfuegos, Cuba
RESUMEN
Se investigó el efecto de la tecnología de banco de biomasa de Cenchrus purpureus vc. Cuba CT-115 con diez años de explotación en la fertilidad del suelo y en algunos indicadores morfológicos de esta gramínea. El estudio se desarrolló en un suelo pardo grisáceo mullido, en la vaquería 11, perteneciente a la granja El Abra, de la empresa El Tablón, en Cienfuegos. Se encontró aumento del contenido de MO (3.19 a 3.55 %, P < 0.0094) y disminución del P asimilable (24.30 a 18.88 ppm, P < 0.0089). Aunque los indicadores físicos no indicaron variaciones significativas, la densidad aparente mostró ligero aumento numérico. En este escenario, la biomasa de macrofauna (con inclusión del número de lombrices) y el peso de raíces fue mayor (P < 0.001) en la profundidad más superficial (0 – 15 cm), mientras que los indicadores hijos plantón-1, rendimiento de materia seca, grosor del tallo y largo de la cuarta hoja presentaron valores adecuados y con poca variación en la época poco lluviosa 2013 y 2014. Se concluye que el suelo que ocupó el banco de biomasa tuvo aumento del contenido de MO y disminución de P asimilable después de diez años de explotación. En esta área también se encontraron valores aceptables en los indicadores del pasto, la actividad de la macrofauna (en especial las lombrices) y la biomasa radicular, aunque las plantas de CT-115 mostraron bajo valor nutritivo.
Palabras clave: biomasa, suelos, fertilidad, pastoreo.
ABSTRACT
The effect of Cenchrus purpureus cv. Cuba CT-115 biomass bank technology with ten years of exploitation on the soil fertility and some morphological indicators of this grass was researched. The study was carried out in a filling grayish brown soil, in the dairy unit number 11, belonging to El Abra farm, from El Tablón enterprise, in Cienfuegos. It was found an increase of the OM content (3.19 to 3.55 %, P <0.0094) and a decrease of the assimilable P (24.30 to 18.88 ppm, P <0.0089). Although the physical indicators did not show significant variations, the apparent density showed slight numerical increase. In this scenario, the macrofauna biomass (including the number of worms) and root weight was higher (P <0.001) in the most superficial depth (0-15 cm), while the indicators tillers bunches-1, dry matter yield, stem thickness and length of the fourth leaf showed adequate values and with little variation in the dry season 2013 and 2014. It is concluded that the soil that occupied the biomass bank had an increase of the OM content and a decrease of the assimilable P after ten years of exploitation. In this area, acceptable values were also found in grass indicators, the macrofauna activity (especially worms) and root biomass, although the CT-115 plants showed low nutritive value.
Key words: biomass, soils, fertility, grazing.
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INTRODUCCIÓN
En 1986, en el Instituto de Ciencia Animal de Cuba, se logró la variedad de gramínea elefante Cuba CT-115 (Cenchrus purpureus) mediante la técnica de cultivo de tejidos. Esta planta demostró ser proveedora de alimento para el período de pocas lluvias. Es resistente al pastoreo y posee mayor contenido de azúcares con respecto a su progenitor; además de producir un rebrote y ahijamiento favorables después del pastoreo, características útiles para satisfacer las necesidades en la época poco lluviosa (Herrera et al. 2005).
La tecnología para la utilización de Cuba CT-115 como banco de biomasa ha tenido una gran aceptación por parte de los productores cubanos. Se destacan en su implementación las provincias de Villa Clara, Cienfuegos, Pinar del Río y Granma, que han logrado resultados productivos superiores por la siembra y utilización del Cuba CT-115 en pastoreo. Otras provincias, como Guantánamo, Las Tunas y Santiago de Cuba, consideran que esta tecnología es una de las mejores opciones para la solución de los problemas actuales de alimentación en el período poco lluvioso (Martínez 2010). Sin embargo, no se conoce su efecto a largo plazo en las características químicas de los suelos.
El objetivo de esta investigación fue estudiar el efecto de la tecnología de banco de biomasa de Cenchrus purpureus vc. Cuba CT-115 con diez años de explotación en la fertilidad del suelo y en algunos indicadores morfológicos de esta gramínea.
MATERIALES Y MÉTODOS
La vaquería 11, de la granja El Abra, desarrolla ininterrumpidamente la explotación del banco de biomasa de Cenchrus purpureus vc. Cuba CT-115 desde 2004. Su área de pastizal cuenta con 61 ha, y de ellas 32 % la ocupa el banco de biomasa (tabla 1). En el pastizal hay además, 6 ha de leucanea (Leucaena leucocephala vc. Perú), intercalada con guinea likoni (Megathyrsus maximus vc. Likoni). El área está dividida en 61cuartones, de aproximadamente 1.0 ha cada uno.
En esta instalación predomina, en casi toda su extensión, el suelo pardo grisáceo mullido (Hernández 2015). Este suelo presenta un perfil ABC, formado por sialitización, con textura loam-arcilla-arenosa sobre roca ígnea intermedia, ácido y bajos contenidos de P y MO. Presenta un horizonte B siálico, característico de este grupo de suelos. Tiene relativa acidez. La capacidad de intercambio catiónico es mayor de 30 cmol kg-1 en arcilla. Es medianamente profundo (hasta 50 cm), con poca pérdida del horizonte A (< 25 cm). El terreno es ondulado y medianamente pedregoso.
El clima de la región se clasifica como tropical sub-húmedo, poco lluvioso de diciembre a mayo. La temperatura, al igual que la lluvia, fueron adecuadas para el crecimiento de los pastos tropicales (Herrera y Ramos 2005).
]]> Al inicio del manejo del banco de biomasa, diez años atrás, el rebaño estuvo conformado por 71 hembras. De estas, 50 se encontraban en producción (25 formaban el grupo élite, con 10.9 L vaca-1día-1; 20 constituían el grupo de alta, con 8 L vaca-1día-1 y 5 el de baja, con 4 L vaca-1día-1). A las vacas en producción, se les susministró además, una suplementación con concentrado Norgold de 1.5 kg vaca-1día-1 a partir del quinto litro producido. Formaron también el rebaño 21 novillas. Todas las vacas presentaron condición corporal entre 4 y 5.Al inicio de la explotación, en el 2004, y 10 años después, en el 2014, se tomaron cada vez 20 muestras compuestas de suelo, a profundidad de 0-15 cm. Para ello el área del pastizal se dividió imaginariamente en cuatro cuadrantes. Se tomó como promedio cinco muestras por cuadrante. Las muestras se secaron al aire y se analizaron en el laboratorio de suelos del Instituto de Ciencia Animal.
Los métodos analíticos utilizados para la determinación de los indicadores químicos, físicos y biológicos del suelo fueron similares a los utilizados por Crespo y Martínez (2016).
El comportamiento de la macrofauna edáfica, el peso de raíces y la densidad aparente del suelo en el área del banco en las profundidades de 0-15 y 15-30 cm se determinaron en la estación lluviosa de 2013. También se determinó el rendimiento promedio de MS y el número de hijos/plantón del CT-115 en cinco surcos, seleccionados al azar por cuartón, durante las dos estaciones climáticas de 2013 y 2014
Para determinar la composición química del CUBA CT-115 en la estación poco lluviosa del 2014, se tomaron diez muestras de la planta integra, con 120 d de rebrote (correspondientes a la primera rotación de la época de seca de ese año). Estas muestras se secaron en estufa de circulación de aire a temperaturas alternas: 100 °C durante una hora y después a 60 °C hasta alcanzar peso constante (aproximadamente 72 h), según Herrera (2003). A las muestras se les determinó el contenido de PB, P y Ca según AOAC (2016), la FDN según la técnica de Van Soest et al. (1991), y la digestibilidad de la MO según Kesting (1977). Todas las determinaciones se hicieron por triplicado.
En los datos relativos al suelo se realizó análisis de varianza, según modelo de clasificación simple. Se verificaron los supuestos teóricos del análisis de varianza para todas las variables, a partir de las dócimas de Shapiro y Wilk (1965), la normalidad de los errores, la dócima de Levene (1960), y la homogeneidad de la varianza. Se utilizó la dócima de T-student, en los casos necesarios.
Cuando las variables no cumplieron con los supuestos del ANAVA, se utilizó la transformación √x. Si esta no mejoró el cumplimiento de dichos supuestos, se realizó el análisis de varianza no paramétrico de Kruskal-Wallis. El paquete estadístico utilizado fue INFOSTAT, versión 2012 (Di Rienzo et al. 2012).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La composición química y física del suelo, al inicio y a los diez años de explotación del banco de CT-115, se muestra en la tabla 2.
]]> A los diez años, el suelo presentó algunas modificaciones en los primeros 15 cm de profundidad. La MO aumentó (P < 0.0094) de 3.19 % a 3.55%, el P disminuyó (P < 0.0089) de 24.30 ppm (bajo) a 18.88 ppm (bajo) y la densidad aparente varió de 0.64 a 0.84 gcm-3, aunque sin diferencia significativa.Lok et al. (2009) atribuyeron el incremento de la MO en el suelo a la continua acumulación de hojarasca de esta gramínea. En este sentido, Crespo et al. (2004) encontraron que el CT-115 puede acumular entre 2 – 3 t/ha de hojarasca anualmente.
A pesar del incremento significativo del contenido de MO en este suelo, no se encontró variación significativa de la densidad aparente, después de diez años de pastoreo. No obstante, Lok et al. (2009) señalaron la necesidad de vigilar el efecto, a mediano y largo plazo, de esta tecnología en diferentes indicadores físicos del suelo.
Una característica del suelo en el que se desarrolló el banco es su bajo contenido de P asimilable, que se hizo más acentuado aún después de diez años. Esto indica la necesidad de suministrar fertilizante fosfórico a este suelo desde el inicio del establecimiento de la gramínea en el banco, pues puede comprometer su productividad y composición química.
La macrofauna edáfica, el peso de raíces y la densidad aparente del suelo en las profundidades de 0 - 15 cm y 15 - 30 cm, determinados al final de la estación lluviosa del 2013, se presentan en la tabla 3.
La mayor actividad de la macrofauna en el horizonte más superficial de este suelo (0 – 15 cm) pudo ocurrir por la presencia de mayor volumen de rizosfera del pasto en esta profundidad, lo que fue referido por van Dam y Bouwmeester (2016), y Venturi y Keel (2016). Se pueden relacionar estos resultados con la alta retención de agua a esta profundidad, debido a la mayor población de raíces, lo que estimula además, mayor actividad de la macrofauna (Vetterlein y Doussan 2016).
Aún con 10 años de explotación del banco, se mantuvo una activa población de macrofauna en el suelo, lo cual es un indicador del buen funcionamiento que mantiene su actividad biológica en esta área.
Por otra parte, el mayor valor numérico de la densidad aparente del suelo en la profundidad de 15– 30 cm se pudo deber a la presencia de un horizonte argílico con mayor porcentaje de arcilla a esa profundidad, producto del proceso de formación de ese suelo (Hernández 2015).
Los indicadores hijos plantón-1 y rendimiento de MS/m2 en las dos estaciones climáticas del 2013 y 2014 indicaron que, en ambos años, la población de hijos plantón-1 fue menor en la estación poco lluviosa, aunque el rendimiento estacional fue similar (tabla 4). Esto parece que se debe al manejo del CT-115 en el banco de biomasa, donde se deja acumular biomasa para la época de pocas lluvias en períodos prolongados de rebrote, lo que permite que las plantas individuales logren almacenar alto rendimiento de materia seca.
La concentración de PB, P, Ca y la FDN y la digestibilidad del CT-115 se muestran en la tabla 5.
]]> Estos valores indican que, en general, las plantas de CT-115 en el banco de biomasa presentan, a los diez años, bajo valor nutritivo, ya que el contenido más alto de PB fue 72 g kg-1 y el de P fue 1.2 gkg-1, mientras que la digestibilidad apenas alcanzó 45 %. Este valor fue algo inferior a lo hallado por Valenciaga (2007) y Valenciaga et al. (2009), quienes lo atribuyeron a la elevada edad de rebrote en la época de pocas lluvias (120 d) en la tecnología de banco de biomasa.Se concluye que el suelo que ocupó el banco de biomasa después de 10 años de explotación presentó aumento del contenido de MO y disminución de P asimilable, pero los indicadores estudiados del pasto, la actividad de la macrofauna (en especial las lombrices) y la biomasa radicular presentaron valores favorables, aunque las plantas de CT-115 tuvieron bajo valor nutritivo.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al Departamento de Biometría del ICA, en especial a Lucía Sarduy, por el análisis estadístico de los resultados.
REFERENCIAS
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]]> Recibido: 16/2/2017
Aceptado: 13/6/2017
G. Crespo, Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. Email: gcrespo@ica.co.cu
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