Producción y nutrición de maíz (Zea maize) y millo (Pennisetum glaucum) con la aplicación de biofertilizante porcino

Production and nutrition of maize (Zea maize) and millet (Pennisetum glaucum) with the application of porcine biofertilizer

Elwira Daphinn Silva Moreira,^I L. A. Fernandes,^I J. Alonso,^II F.Colen,^I L. Roberto Cruz,^II

^I Instituto de Ciências Agrárias, UFMG. Av. Universitaria 1000, CEP 39404-547 MC/MG

^II Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

RESUMEN

Para estudiar la producción y nutrición de maíz y millo, fertilizados con biofertilizante porcino, se establecieron dos experimentos (uno para cada especie) en un diseño de bloques al azar con cuatro réplicas y seis tratamientos. Estos consistieron en cinco dosis de biofertilizantes porcino, para ofrecer 0, 50, 100, 150 y 200 kg ha^-1 de P₂O₅, y un tratamiento adicional con fórmula completa 4-14-8, en el que se ofreció 79.99 kg ha^-1 de P₂O₅. En los rendimientos de materia fresca total influyeron las dosis  de biofertilizantes. Los mayores valores (55.81 y 41.34 t ha^-1) se alcanzaron con la fertilización mineral, y no difirieron de los obtenidos con la dosis de150 kg ha^-1 de P₂O₅  (55.05 y 38.71 t ha^-1) para el millo y el maíz, respectivamente. El contenido foliar de nutrientes de los cultivos fue mayor y similar con la fertilización mineral y las mayores dosis de biofertilizantes. Se concluye que el biofertilizante porcino, en la dosis de 150 kg ha^-1 de P₂O₅, puede sustituir la aplicación de la fertilización mineral  en ambas especies, y constituir además una fuente de micronutrientes y macronutrientes.

Palabras clave: gramíneas, fertilización orgánica, residuos, rendimiento, composición mineral

ABSTRACT

To study the production and nutrition of corn and millet, fertilized with porcine biofertilizer, two experiments were established (one for each species) in a random block design with four replications and six treatments. These consisted of five doses of porcine biofertilizers, to offer 0, 50, 100, 150 and 200 kg ha^-1 of P₂O₅, and an additional treatment with complete formula 4-14-8, in which was offered 79.99 kg ha^-1 of P₂O₅.In  the total fresh matter yields influenced the biofertilizers doses. The highest values (55.81 and 41.34 t ha^-1) were reached with mineral fertilization, and did not differ from those obtained with the dose of 150 kg ha^-1 of P₂O₅ (55.05 and 38.71 t ha^-1) for millet and maize, respectively. The foliar nutrient content of crops was higher and similar with mineral fertilization and the higher doses of biofertilizers. It is concluded that the porcine biofertilizer, in the dose of 150 kg ha^-1 of P₂O₅, can substitute the application of mineral fertilization in both species, and also constitute a source of micronutrients and macronutrients.

Key words: grasses, organic fertilization, wastes, yield, mineral composition

La producción de forrajes a bajo costo es una estrategia para maximizar la producción animal. Entre las especies forrajeras, el maíz (Zea maize) es uno de los que se utiliza más ampliamente en el mundo para la alimentación animal. No obstante, en regiones con bajas precipitaciones, el millo (Pennisetum glaucum) puede ser una alternativa al maíz porque tiene menos demandas hídricas, y es menos exigente en cuanto a fertilidad del suelo (Alonso et al. 2012).

El millo es una especie que tiene un sistema radicular profundo y vigoroso,  que posibilita alta capacidad de extracción de nutrientes y agua, se adapta a regiones áridas y semiáridas en condiciones adversas de déficit hídrico, a altas temperaturas y suelos de baja fertilidad natural (Marcante et al. 2011). En estas regiones, el millo es una fuente voluminosa de alimentación para los animales, que se puede utilizar como forraje o como ensilaje (Pinho et al. 2013).

En la actualidad, como alternativa a los problemas ambientales derivados de la producción de fertilizantes químicos, es de gran interés el aprovechamiento de los residuos como fuente de nutrientes para los cultivos agrícolas. La producción porcina genera grandes cantidades de residuos, a partir de los que se pueden obtener biofertilizantes como fuente de nutrientes, especialmente N y P, dos de los nutrientes que limitan la productividad de los cultivos en suelos tropicales.

El uso de este abono orgánico mejora las propiedades físicas y biológicas del suelo, siendo además una estrategia para dar un destino final a los residuos y maximizar la sostenibilidad de la producción de forrajes (Scherer et al. 2010).

Desde esta perspectiva, el objetivo de este trabajo fue evaluar la producción y nutrición de millo y maíz, manejados con diferentes dosis de biofertilizante de cerdos en el norte de Minas Gerais.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en la granja experimental del Instituto de Ciencias Agrarias de la Universidad Federal de Minas Gerais (ICA/UFMG), Campos de Montes Claros-MG. Este lugar se halla ubicado a 16°40'50,92 de latitud sur y 43°50'22,36 de longitud oeste, a 600 m de altitud. El experimento se desarrolló en el período de octubre de 2011 a febrero de 2012. La precipitación acumulada durante esta etapa experimental fue de 1.035 mm y la temperatura promedio varió de 18.3 a 33.7 °C.

El suelo del área experimental se clasificó como latossolo rojo amarillo, según  EMBRAPA (1999), correspondiente al grupo de los oxisoles (USDA 1999). Sus propiedades químicas y físicas se determinaron en la época de estudio, de acuerdo con lo indicado por EMBRAPA (1997): pH 6.80; P 2.30 mg dm^-3; Ca 4.50 cmolc dm^-3; K 0.56 cmolc dm^-3; Mg 1.95 cmolc dm^-3; Al 0.01 cmolc dm^-3; H + Al= 2.02 cmolc dm^-3; suma de base (SB) 7.01 cmolc dm^-3; capacidad de intercambio catiónico efectivo (t) 7.03 cmolc dm^-3, saturación por aluminio (m) 0.20 %, capacidad de intercambio catiónico total (T) 9.03 cmolc dm^-3; saturación de base (V) 77.53 %; materia orgánica 3.39 %; arena gruesa 4.20 %; arena fina 31.80 %; limo 20.00 %; arcilla 44.00 %.

Para la producción de biofertilizante, el estiércol porcino que proviene del lavado de los corrales se colocó en un biodigestor modelo Indiano para la fermentación anaeróbica para un período de 30 d. La mezcla de los desechos y el agua tenía, aproximadamente, 8 % de sólidos.

Para ambos experimentos, las parcelas experimentales tuvieron un área de 6 m². En ellas se cultivaron cuatro líneas de plantas, espaciadas a 0.5 m. La fertilización se realizó manualmente en el surco y se incorporó con una azada.

Se utilizó el híbrido DKB350YG de maíz forrajero y la variedad  500 ADR de millo. Ambas siembras  se realizaron en noviembre de 2011, un día después de la fertilización. Las semillas se distribuyeron manualmente en los surcos. Diez días después de la siembra, se realizó un raleo para mantener siete plantas de maíz (Lira et al. 2010) y 14 plantas de millo (Filho et al. 2003) por metro lineal.

Cuando las plantas presentaron ocho hojas expandidas, en el tratamiento adicional con fertilizante mineral, se realizaron e incorporaron  manualmente cuatro aplicaciones de urea (45 % de nitrógeno) para completar un total de 60 kg ha^-1 de N. Durante el período experimental, no se aplicó riego y no se encontró ataque de plagas y enfermedades.

En el momento de la inflorescencia  se colectó, para millo, la cuarta hoja debajo  de la panícula y, en el caso del maíz, se colectó la hoja que se halla debajo de la espiga, ambas situadas en el tercio central de diez plantas de cada unidad experimental. Este procedimiento se realizó con el propósito de determinar  los niveles de nutrientes, según Malavolta et al. (1997).

Cuando en febrero ambos cultivos alcanzaron el punto de colecta para ensilaje (los granos en estadio lechoso), en 1 m² se cortaron todas las plantas a ras del suelo y se picaron con una máquina forrajera estacionaria en fragmentos de 2.0 cm aproximadamente, para determinar la masa fresca total (MFTO) con balanza de precisión de ± 0.01 g. Después de la medición de masa fresca, el material se colocó en estufa, con ventilación forzada a 65° C durante 72 h. El material seco se pesó nuevamente para obtener la masa seca total (MSTO).

Los datos se sometieron a la prueba de normalidad y heterogeneidad (Shapiro & Wilk 1965) para el análisis de varianza. El tratamiento adicional con fertilizante mineral se comparó con cada una de las dosis de fósforo suministradas en el biofertilizante de cerdo por el test de Dunett a 5 % de probabilidad (Dunnett 1955). Para las dosis de fósforo estudiadas, se ajustaron las ecuaciones de regresión con la ayuda del programa Table Curve 2D (Systat Software Inc. 2002) y se seleccionaron aquellas que presentaron mayor significación del modelo, mayor coeficiente de determinación (R²), significación de los parámetros del modelo y menor varianza (S²).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Las dosis de biofertilizante estudiadas influyeron en el rendimiento de materia seca total de los cultivos en estudio (tabla 2). Lo mismo sucedió para la materia fresca total, cuando se utilizaron dosis de 150 y 200 kg ha^-1 del biofertilizante. La materia seca total de ambos cultivos fue similar a lo obtenido cuando se aplicó la fertilización mineral.

De acuerdo con estos resultados, la utilización de biofertilizantes porcinos se presenta como una fuente alternativa de nutrientes con respecto a fertilizantes minerales, para las cosechas de millo y maíz forrajero. Como señaló Bulluck III et al. (2002), los abonos orgánicos actúan como acondicionadores del suelo y por tanto, son superiores a los sintéticos, ya que mejoran los atributos biológicos, físicos y químicos del suelo, además de promover aumento en la productividad de las plantas.

Los rendimientos de materia fresca y seca de millo fueron similares a los encontrados por otros autores que utilizaron fertilizantes minerales (Guimarães-Júnior et al. 2005, Pires et al. 2007) y orgánicos (Alonso et al. 2012, Balbinot et al. 2012).

Los abonos orgánicos, además de ser fuente de micronutrientes y macronutrientes, proporcionan ácidos húmicos formados durante la mineralización de compuestos orgánicos, que estimulan la formación de raíces secundarias y cambian el metabolismo primario de las plantas, lo que favorece el proceso de absorción de nutrientes (Canellas et al. 2002). Según da Rosa et al. (2009), la actividad biológica de las sustancias húmicas puede tener efecto auxínico en las plantas y en la activación de la H-ATPasa de las membranas.

Este resultado permite  establecer estrategias de manejo en estos cultivos, donde se incluya la utilización de biofertilizantes de cerdos. Otros autores  (Giacomini y Aita 2008, Léis et al. 2009) también demuestran la eficacia de la aplicación  de los biofertilizantes porcinos en la productividad del millo. Giacomini y Aita (2008) demostraron que la utilización de 60 m³ ha^-1 de residuos porcinos líquidos, como fuente alternativa de fertilización, propició rendimiento superior en 250 % de granos en maíz, con respecto a lo obtenido con la fertilización mineral.

El uso de estas fuentes de nutrientes se relaciona con el aprovechamiento de los residuos orgánicos generados por la actividad pecuaria. Por ello, se debe considerar como una alternativa viable desde el punto de vista ambiental y económicamente estratégica para la producción de fertilizantes.

Con relación a las dosis de biofertilizante porcino, hubo respuesta lineal para la producción de masa fresca total y masa seca total del  millo y maíz en función de las dosis aplicadas (tabla 2). Según este resultado, para ambos cultivos, la aplicación de dosis mayores a las evaluadas en este estudio pudiera incrementar sus rendimientos. Sin embargo, son necesarios estudios económicos que definan la mejor relación beneficio-costo con la aplicación de esta fuente de nutrientes.

El contenido nutriente foliar de los cultivos fue mayor y similar a lo obtenido con la fertilización mineral y con las mayores dosis de biofertilizantes (tabla 3). Esto coincide con los resultados informados por Braz et al. (2004) y Foloni et al. (2008). Seidel et al. (2010) no encontraron diferencias significativas para los contenidos foliares de macronutrientes en  plantas de maíz, cuando se fertilizaron con dosis crecientes de biofertilizante porcino.

Otros estudios informan adecuados contenidos foliares en maíz, cuando se fertilizó con residuos líquidos de cerdos (Berenguer et al. 2008, Seidel et al. 2010).

AGRADECIMIENTOS

Se agradece al Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y a la Fundación de Amparo a Investigaciones en el estado de Minas Gerais (FAPEMIG) por el apoyo financiero para la ejecución de este estudio. De igual manera, se expresa gratitud a la FAPEMIG por financiar los estudios posdoctorales de Jatnel Alonso Lazo.

REFERENCIAS

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Recibido: 15/7/2014

Elwira Daphinn Silva Moreira. Instituto de Ciências Agrárias. Email: jalonso@ica.co.cu