Selina Camacaro^1*, Eduardo Chacón² y Wilfre Machado¹

¹Universidad Central de Venezuela, Facultad de Agronomía. Apartado 4579.Maracay 2101, estado Aragua. Venezuela.^*Correo electrónico: camacaros@agr.ucv.ve

²Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ciencias Veterinarias. Apartado 4563. Maracay 2101, estado Aragua. Venezuela.

RESUMEN

En la Estación Experimental La Antonia de la Universidad Central de Venezuela, ubicada en Marín, Estado Yaracuy (10º 22’ 28" y 68º 40’ 45") ( área de transición entre bosque húmedo tropical y bosque seco tropical), se realizó un experimento con el propósito de evaluar el efecto de la fertilización con macros y micronutrimentos sobre la producción de biomasa de Leucaena leucocephala. El banco de leguminosa fue establecido en 1996 en hileras sencillas de 1 x 2 m, sobre una pastura de Cynodon sp. Se detectaron los elementos deficitarios según análisis de suelo (K: 32 ppm; Mg: 12 ppm; Cu: 0 ppm; Zn: 1.5 ppm; pH: 5.16). Se usó un diseño de bloques al azar, con dieciséis tratamientos, incluyendo dos controles (negativo y positivo), resultado de combinar los nutrimentos K, Mg, Cu y Zn, con las dosis de 70, 20, 3 y 3 kg/ha, respectivamente. Previo a cada muestreo no destructivo de las plantas sometidas a tratamiento (salida de lluvias, Noviembre 97; sequía, Marzo 98; lluvias, Julio 98; y salida de lluvias, Noviembre 98), se hizo un muestreo destructivo sobre diez plantas (no incluidas en el experimento) para generar ecuaciones de regresión múltiple para estimar la producción de biomasa. Las variables evaluadas en los muestreos destructivos fueron: altura (AP), número de ramas (NR), longitud de tallos con diámetro < 6 mm (L<), longitud de tallos con diámetro > 6 mm (L>), número de hojas (NH), longitud de hojas (LH), materia seca de tallos/rama con diámetro < 6 mm (MST<), materia seca de tallos/rama con diámetro > 6 mm (MST>) y materia seca de hojas/rama (MSH), y en los no destructivos las mismas mencionadas anteriormente con excepción de las variables MST<, MST> y MSH. La producción de biomasa comestible fue afectada (P<0,05) por los tratamientos, pero no la biomasa no comestible (MST>)(P>0,05). Para la variable MSH, se detectaron diferencias (P<0,05) entre el tratamiento 1 (8,49 g/rama) y los tratamientos 3 (4,90 g/rama), 6(4,76 g/rama), 9 (5,63 g/rama) y el 13 (5,76 g/rama), pero no hubo diferencias (P>0,05) entre el primero y el resto de los tratamientos. Con respecto a la variable MST<, ésta mostró diferencias entre el tratamiento 1 (4,86 g/rama), y los tratamientos 3 (3,22 g/rama) y 6 (3,22 g/rama), no detectándose diferencias (P>0,05) entre el tratamiento 1 y el resto. La precipitación tuvo un efecto determinante en la producción de biomasa, alcanzándose los mayores valores en época de salida de lluvias (1.057,90 kg MS comestible/ha) y lluvias (817,50 kg MS comestible/ha). Se discute sobre la importancia de los resultados en vista de la escasa información al respecto existente en Venezuela y la necesidad de continuar la investigación combinando diferentes elementos a diferentes niveles, utilizando diseños experimentales que permitan abordar con precisión el análisis de la información obtenida.

Palabras clave: Leucaena leucocephala, fertilización, producción de biomasa, macro nutrimentos, micro nutrimentos.

Effect of Fertilization with macro and micro-Nutrients on the Biomiss Production of Leucaena leucocephala (lam) dewit

SUMMARY

An experiment was carried out at "La Antonia" Experimental Research Station of the Central University of Venezuela, located in Marin, Yaracuy (10º 22 ' 28" N and 68º 40 ' 45" W), with the objective of evaluating the effect of the fertilization with macro and micronutrients on the structure and the production of biomass of Leucaena leucocephala. "La Antonia" Experimental Research Station is located on an area of transition of tropical humid forest and tropical dry forest. The legumes plots were established in 1996 in single rows of 1x 2 m, on a pasture of Cynodon sp. The limiting elements were detected according to soil analysis (K: 32 ppm; Mg: 12 ppm; Cu: 0 ppm; Zn: 1.5 ppm; pH: 5.16). An aleatory blocks design was used, with sixteen treatments, including two controls (negative and positive), as a result of combining the nutriments K, Mg, Cu, and Zn elements with a missing element, applied at doses of 70, 20, 3 and 3 kg/ha, respectively. Before each non-destructive sampling (ending of rains, November 97; drought, March 98; rains, Julio 98 and endings of rains, November 98), a destructive sampling was done on 10 plants (not included in the experiment) to generate multiple regression equations to estimate the production of biomass. The evaluated variables in these destructive samplings were: height (AP), number of branches (NR), length of branches Ø < 6 mm (L <), length of branches Ø > 6 mm (L >), number of leaves (NH), length of leaves (LH), branches dry matter Ø < 6 mm (MST <), branches dry matter Ø > 6 mm (MST >) and leaves dry matter (MSH). The variables evaluated in the non - destructive samplings were the same ones mentioned previously, except for the variables dry matter of, leaves and dry matter branches Ø < 6 mm and Ø > 6 mm, respectively. The  production of edible biomass was affected (P < 0.05) by the treatments, but not the non-edible biomass (MST >) (P>0.05). Differences were detected (P < 0.05) for the variable MSH among the treatment 1(8.49 g/branch) and the treatments 3 (4.90 g/branch), 6 (4.76 g/branch), 9 (5.63 g/branch) and 13 (5.76 g/branch), but there were not differences (P>0.05) between the first one and the rest of the treatments. The variable MST < showed differences among the treatment 1(4.86 g/branch) and the treatments 3 (3.22 g/branch) and 6 (3.22 g/branch), not detecting differences (P>0.05) among the treatment 1 and the rest. The precipitation had a decisive effect in the biomass production, reachinf the biggest values at tme end of rains (1057.90 kg MS edible/ha) and rains (817.50 kg MS non edible/ha). It is discussed about the importance of the results in view of the scarce information in this topic existent in Venezuela and the necessity of continuing the investigation combining different elements at different levels, using experimental designs that allow to approach the analysis of the obtained information accurately.

Recibido: 25/6/01  Aceptado: 22/2/02

INTRODUCCIÓN

 Las leguminosas arbustivas, y dentro de ellas la Leucaena leucocephala, han despertado un interés creciente en los últimos años por los múltiples beneficios que aportan a los sistemas de producción (Duguma et al., 1988) tales como: niveles elevados de proteína cruda, vitaminas, minerales, carotenos y fibra, alta degradabilidad ruminal de la proteína, salvo en la especies que presentan contenidos de taninos superiores al 4% de la materia seca (Escobar et al., 1996), aparte de otras ventajas como árboles forrajeros (sombra, madera, control de la erosión, cercas vivas, etc.)  (Shelton y Jones, 1994), que le confieren un potencial de uso estratégico en las unidades de producción. Sin embargo, pueden presentar algunas desventajas como bajos niveles de P, Cu, Zn y Na. La Leucaena leucocephala es un árbol inerme que puede alcanzar hasta 20 m de altura, alta habilidad para fijar nitrógeno, rápido crecimiento y alta producción de biomasa (Ruiz y Febles, 1987; Duguma et al., 1988). Sin embargo el establecimiento de variedades de Leucaena leucocephala no adaptadas a suelos ácidos es pobre, debido en gran parte a su poca tolerancia a la toxicidad del aluminio y a la deficiencia de fósforo (Shelton y Jones, 1994). Por otro lado, en las tierras de pastoreo de nuestro país existen marcadas limitaciones edáficas (fertilidad) que pueden afectar el contenido de nutrientes y la producción de materia seca de Leucaena leucocephala, incidiendo negativamente sobre la producción animal. En la Leucaena leucocephala se han encontrado respuestas significativas a la aplicación de P, Ca, N y S (Duguma et al.,1988; Prinsen et al., 1992; Razz et al., 1994). La información referente a Mg, K y micronutrimentos, es escasa. Sin embargo, en Venezuela se han reportado respuestas a la aplicación de estos elementos ( González y Faria, citados por Faria y Morillo, 1997). Todo lo expuesto anteriormente motivó la realización del presente trabajo cuyo objetivo central fue evaluar el efecto de la fertilización sobre la producción de biomasa de Leucaena leucocephala.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se llevó a cabo en condiciones de campo en la Estación Experimental "La Antonia" de la Universidad Central de Venezuela, ubicada en un área de transición entre bosque húmedo tropical y bosque seco tropical, a 5 kms de Marín, edo. Yaracuy, a 10° 22’ 28’’ N y 60° 40’ 45’’ O, a 122 msnm. La precipitación es de 1248.9 mm, con un período de lluvias comprendidas entre Mayo y Noviembre y un período de sequía entre Diciembre y Abril (Figura 1). La temperatura promedio fue de 25.9 ° C. Se utilizó un banco de leguminosa establecida en hileras sencillas de 1 x 2m, en potreros de Cynodon sp.; anteriormente este potrero había sido manejado a pastoreo. Los suelos son de textura franco-arenosos, pH ácido, contenidos bajos de materia orgánica, altos contenidos de fósforo y de mediana a baja fertilidad (Cuadro 1). Los nutrimentos deficitarios (Mg, K, Cu y Zn) se determinaron según análisis de suelo (Cuadro 1). Para el diseño de los tratamientos se utilizo la técnica del elemento faltante (CIAT, 1984) resultando un bloques al azar con tres repeticiones y cuatro plantas por tratamiento, con 16 tratamientos, incluyendo un testigo negativo (sin fertilización) y un testigo positivo (Mg, K, Cu y Zn), los catorce restantes con un nutrimento faltante (Cuadro 2).

Las dosis empleadas fueron: 70 kg/ha de K₂O, 20 kg/ha de Mg₂O, 3 kg/ha de Cu y 3 kg/ha de Zn, suministrados a través de las fuentes: cloruro de potasio, sulfato de magnesio, sulfato de cobre y sulfato de zinc, respectivamente.

Figura 1. Precipitación de Marín, estado Yaracuy. Promedio de 10 años (1988-1997)

Previo al inicio del estudio, las plantas fueron podadas (Julio 1997) a una altura de 50 cm, con una motosierra y la superficie cortada fue tratada con una mezcla de sulfato de cobre y cal (caldo bordeles) para evitar infecciones micobacterianas. A las tres semanas después del corte (Agosto 1997) se fertilizó haciendo un surco de profundidad de 10 cm y de radio 30 cm alrededor de la planta, el cual fue tapado una vez que se coloco el fertilizante. Antes de cada muestreo, se hizo un muestreo destructivo (Chacón et al., 1996) sobre 10 plantas, para generar ecuaciones de regresión múltiple para estimar la producción de biomasa disponible (Cuadro 3). A dichas plantas se les determinó: altura promedio (AP), Número de ramas (NR), longitud de tallos con diámetro < 6 mm (L< ), longitud de tallos con diámetro > 6 mm (L> ), N° de hojas (NH), longitud de hojas (LH), materia seca de hojas (MSH), materia seca de tallos con diámetro< 6 mm (MST< ), materia seca de tallos con diámetro > 6 mm (MST> ).

Las variables evaluadas en los muestreos no destructivos (estructura) fueron las mismas mencionadas anteriormente con excepción de las de materia seca de hojas y tallos con diámetro < 6 mm y Ø > 6 mm. Se hicieron cuatro muestreos: salida de lluvias (Noviembre 97), sequía (Marzo 98), lluvias (Julio 98) y salida  de lluvias (Noviembre 98). Entre los muestreos se pastoreó la parcela utilizando animales en crecimiento con un peso promedio de 250 kg y se mantuvieron en el potrero hasta que consumieron toda la biomasa aprovechable. Antes y después de cada pastoreo se hizo un muestreo no destructivo de todas las plantas sometidas a tratamiento midiendo las mismas variables evaluadas en el muestreo destructivo, a excepción del peso de las hojas y tallos. Esta información se utilizó para la estimación de la producción de biomasa comestible y no comestible, utilizando las ecuaciones de regresión múltiples ya generadas.

Se realizaron los siguientes análisis estadísticos: (a) Prueba de normalidad según el método de Wilk-Shapiro (Siegel, 1982) a la cual fueron sometidas todas las variables medidas. (b) Análisis de Varianza (Steel y Torrie, 1985), ajustando por número de troncos (covariable) todas las variables de producción de biomasa estimada. (c) Prueba de Duncan (Steel y Torrie, 1985) para comparación de medias.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La producción de biomasa comestible fue afectada (P<0,05) por los tratamientos (Figura 2). Para la variable MSH, se detectaron diferencias (P<0,05) entre el tratamiento 1 (8,49 g/rama) y los tratamientos 3 (4,90 g/rama), 6 (4,76 g/rama), 9 (5,63 g/rama) y el 13 (5,76 g/rama), pero no hubo diferencias (P>0,05) entre el primero y el resto de los tratamientos. Con respecto a la variable MST<, ésta mostró diferencias entre el tratamiento 1 (4,86 g/rama), y los tratamientos 3 (3,22 g/rama) y 6 (3,22 g/rama), no detectándose diferencias (P>0,05) entre el tratamiento 1 y el resto. La variable MST> no fue afectada (P>0,05) por los tratamientos.

Figura  2.  Efecto de la fertilización sobre la producción de biomasa comestible de Leucaena leucocepphala

* Columna con el mismo patrón con distinta letra son estadísticamente diferentes entre sí.

Para la producción de biomasa se observó una tendencia general donde el tratamiento 1 mostró los valores mas altos en las tres variables evaluadas, seguido por el tratamiento 4 en los casos de MSH y MST<. Esta respuesta del tratamiento 1 (sin fertilización) pudiera deberse a un efecto residual de la roca fosfórica aplicada varios años antes de este ensayo.

La precipitación tuvo un efecto determinante en la producción de biomasa ya que los niveles más altos se obtuvieron en la época de salida de lluvias (1º muestreo) y en la época de lluvias (3º muestreo), con promedios de 1.057,90 kg MS disponible/ha y 817,50 kg MS disponible/ha, respectivamente, en contraste con la producción obtenida en sequía, 419,85 kg MS disponible/ha y en salida de lluvia, 518,33 kg MS disponible/ha. Esta respuesta coincide con la precipitación de las cuatro épocas evaluadas (salida de lluvias: 158,67 mm; sequía: 17,93 mm; lluvias: 209,88 mm; salida de lluvias: 116,87 mm).

Sin embargo puede observarse en los promedios reportados anteriormente, que la producción obtenida en época de lluvias (817,50 kg MS disponible/ha) fue menor que la obtenida en época de salida de lluvia (1057,90 kg MS disponible/ha), aún cuando la precipitación fue mayor en la primera; esto pudiera estar relacionado a un aumento en la nubosidad (Watson y Whiteman, 1981). Hernández (1987) y Chacón (1989) han observado los mismos efectos de la nubosidad en la época de lluvias sobre la producción de materia seca de una asociación entre Brachiaria mutica y Teramnus uncinatus, en sendos experimentos, realizados también en la Estación Experimental "La Antonia".

La aplicación de Mg solo (tratamiento 6), produjo disminuciones en las variables estudiadas. Al respecto, Sanzonowics y Couto (1981) al aplicar Mg en dos niveles a Leucaena leucocephala a un suelo del cerrado del Brasil, no obtuvieron respuesta en la producción de materia seca; sin embargo, otros autores han encontrado aumentos en la producción de materia seca cuando aplican Mg en experimentos utilizando leguminosas herbáceas (Trigosso y Fassbender, 1973; Crespo y Curbelo, 1992).

El potasio sólo (tratamiento 5) produjo aumentos en las variables estudiadas y siempre mostró tendencia positiva en aquellos casos donde no hubo significancia estadística (P>0,05). Aunque existe poca información sobre la respuesta de Leucaena leucocephala a la aplicación de K, algunos autores (Alcántara et al., 1979) recomiendan aplicar 60 kg/ha de K al momento de la siembra; por otro lado, Sanzonowics y Couto (1981) no obtuvieron aumentos en producción de biomasa de Leucaena leucocephala al aplicar K; sin embargo, en leguminosas forrajeras herbáceas se han conseguido respuestas significativas (Barber, 1980; Lombin y Singh, 1986).

La aplicación de Zn sólo (tratamiento 3) resultó en valores más bajos en la producción de materia seca, tanto en las variables donde hubo respuesta  significativa, como en las que no hubo. Este efecto puede deberse a que los niveles del elemento en el suelo (1,5 ppm) sean suficientes para la nutrición de la planta y que la aplicación de más zinc cause algún efecto antagónico. Sanzonowics y Couto (1981) no encontraron respuesta al zinc en la producción de materia seca de Leucaena leucocephala.

Al contrario del efecto producido por el Zn, la aplicación de Cu sólo (tratamiento 4) causó aumentos en la producción de materia seca. Esta respuesta obtenida está condicionada por la carencia del elemento en el suelo según análisis de suelo. Chacón (1989) encontró mayor respuesta en la producción de materia seca a mayor dosis aplicada de este nutrimento; por otro lado, otros autores han encontrado solo aumentos en el peso de la raíz por efecto de la aplicación de Cu en Leucaena leucocepha (Sanzonowics y Couto,1981) Manjunath y Habte (1988) asocian la aplicación de cobre con el mayor crecimiento de micorrizas inoculadas y como consecuencia de ello, una mayor producción de biomasa aérea y subterránea. En todos los períodos muestreados se observó que la respuesta al control positivo (tratamiento 2) no difirió o fue menor en comparación con el control negativo (tratamiento 1); esto puede deberse a la interacción de los nutrimentos a nivel del suelo y/o planta (Reid y Horvath, 1980), que pueden producir efectos sinérgicos y/o antagónicos. Por otro lado, la parcela donde se realizó el experimento fue fertilizada con roca fosfórica cuatro años antes de la ejecución del presente experimento, y pudiera haber un efecto residual. Sin embargo, en la época de sequía el control positivo (tratamiento 2) produjo un efecto significativo (P<0,05) en la producción de hojas muy probablemente por efecto del azufre aportado por las diferentes fuentes utilizadas (16,28 kg/ha para sulfato de magnesio, 1,44 kg/ha para sulfato de cobre y 1,42 kg/ha para sulfato de zinc), aunque el contenido en el suelo era alto (73 ppm), no obstante la Leucaena leucocephala responde significativamente a la fertilización con este elemento (Sanzonowics y Couto, 1981; Prinsen et al., 1992).

El resto de las combinaciones de nutrimentos (tratamientos 7 al 16), produjo una respuesta variada en la producción de materia seca. Sin embargo, puede observarse que hubo una tendencia al aumento de la biomasa comestible con los tratamientos 7 (K, Mg, Cu), 8 (K, Mg, Zn), 10 (K, Cu, Zn), 11(K-Mg) y 12(Mg-Cu), en comparación con los otros tratamientos. En aquellos tratamientos están incluidos el K y el Cu, los cuales, como se mencionó anteriormente, produjeron aumentos en la producción de biomasa. Al respecto, Ruaysoongnern  et al., (1989) reportaron altas concentraciones críticas y altos requerimientos externos de K de la Leucaena leucocephala, cuando las plantas eran fertilizadas con fósforo, por lo tanto, la respuesta en producción de materia seca por efecto de los tratamientos mencionados (7, 8,10, 11 y 12), pudiera estar relacionada con el contenido de fósforo en el suelo. Por otro lado, numerosos autores han reportado la respuesta significativa de la Leucaena leucocephala a la fertilización con fósforo (Rivera et al., 1981; Ruaysoongnern et al., 1989; Razz et al., 1994; Berhe y Tothill, 1995).

Es importante mencionar que, para las comparaciones de resultados de experimentos con fertilización, hay que tomar en cuenta los requerimientos de nutrientes de las especies vegetales, y las diferencias en suelos, que pudieran afectar la respuesta, aunque en este caso las referencias citadas se referían a suelos ácidos con limitaciones de nutrientes. Las experiencias sobre fertilización de leguminosas arbustivas forrajeras en Venezuela son muy escasas, y estos resultados muestran que es posible producir una respuesta significativa en la producción de biomasa con la utilización de elementos solos o combinados; sin embargo, por ser este trabajo novedoso y preliminar en el área, es necesario continuar la investigación combinando diferentes elementos a diferentes niveles, utilizando diseños experimentales que permitan abordar con precisión el análisis de la información obtenida.

• Hubo efecto de la fertilización sobre la producción de biomasa comestible.

• No hubo efecto sobre la producción de biomasa no comestible.

• Se observó efecto de las condiciones climáticas sobre la producción de biomasa comestible, correspondiendo la mayor producción de biomasa con las épocas de salida de lluvias y lluvias.

• Los aumentos en la producción de biomasa, estuvieron principalmente relacionados con la aplicación de Cu y K, solos o combinados.

• ]]> Los valores más bajos en la producción de biomasa se obtuvieron con la aplicación de Zn y Mg, solos o combinados.

• Debido a la respuesta obtenida en producción de biomasa, se recomienda la realización de otros experimentos para evaluar combinaciones de elementos a diferentes niveles y en diferentes condiciones agroecológicas.

 AGRADECIMIENTOS

Se agradece al Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico (CDC – UCV) por el financiamiento otorgado para la realización de esta investigación.

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