La deficiencia de fósforo (P) es considerada una de las mayores limitantes en el crecimiento de las pasturas en suelos del trópico (Rao et al., 1996). Por otra parte, la fertilización con P en estos suelos es poco rentable, debido a la alta capacidad de estos suelos para fijar o retener este elemento, a la escasez de capital y a los altos costos de los fertilizantes (Lynch et al., 1991). Sánchez y Uehara (1980) han propuesto dos estrategias de manejo para mitigar el problema de alta retención de P en estos suelos y aportar los requerimientos de P para los cultivos; la primera, considerada una opción de altos insumos, consiste en aplicar inicialmente alta dosis de P, lo cual tendría un efecto residual por varios años, además de mejorar las propiedades físicas y químicas de los suelos muy meteorizados. La segunda opción de bajos insumos, considera la aplicación del fertilizante en bandas (para satisfacer la capacidad de retención del P en un pequeño volumen de suelo), el empleo de especies o cultivares tolerantes a condiciones de suelos ácidos-deficientes en P y el uso de fuentes de P mas baratas, tales como las rocas fosfóricas, cuya solubilización se incrementa con la acidez y deficiencias de P y Ca en la solución del suelo, condiciones generalmente comunes en suelos tropicales.

Ohwaki (1998) propone la utilización de especies o cultivares que se adapten a condiciones de suelos ácidos deficientes en P. En este sentido, Pérez y Smyth (2005) han reportado que las leguminosas forrajeras presentan mayor capacidad para solubilizar y utilizar P de las rocas fosfóricas (RF) que las gramíneas, debido a que las leguminosas por su capacidad para fijar biológicamente N2 atmosférico, acumulan el N en formas reducidas, por lo cual presentan un exceso de cationes, lo que induce a la planta a liberar H+ a través de las raíces (para mantener el balance interno de cargas a nivel celular) y consecuentemente acidifican la rizosfera, promueven la solubilización de la RF y la disponibilidad del P en el suelo.

Por otra parte, en los proyectos de desarrollo en Venezuela (Proyectos PDVSA-Agrícola), se ha planteado la reactivación de las minas de rocas fosfóricas ubicadas en el occidente del país, con el propósito de utilizarlas en la agricultura, principalmente en suelos ácidos y baja fertilidad, en la faja del Orinoco. Independientemente de estos proyectos nacionales, a nivel mundial se ha reactivado el uso de rocas fosfóricas, ya que como materiales naturales, son las únicas fuentes ricas en P, permitidas en la agricultura orgánica, lo cual pudiera abrir futuros mercados de exportación, en países con estos recursos naturales.

Es bien conocido que la disolución de las rocas fosfóricas en suelo se favorece con la acidez y bajas concentraciones de P y Ca en solución del suelo (Hammond et al., 1986; Pérez y Smyth, 2005), sin embargo, poco se conoce sobre la influencia que tiene la capacidad de retención de P del suelo sobre la disolución de las rocas fosfóricas y su utilización por los cultivos. Este trabajo tuvo como objetivos: a) comparar la capacidad de cuatro especies de Centrosema (Centrosema brasilianum, C. molle, C. macrocarpum y C. rotundifolium) para disolver y utilizar P de la roca fosfórica Riecito (RFR) y (b) estudiar la influencia de la capacidad de retención de P del suelo sobre la disolución de la RFR y utilización del P por Centrosema.

Se utilizaron tres suelos ácidos, deficientes en P (0-20 cm profundidad), identificados como el suelo Iguana, un Vertisol proveniente de la Estación Experimental La Iguana, estado Guárico; el suelo Espino, un Ultisol proveniente de la Finca El Silbón, Municipio Espino, estado Guarico y el suelo Pao, un Ultisol proveniente del Municipio Pao de San Juan Bautista, estado Cojedes. Las principales características químicas, contenido de arcilla y clase textural de estos suelos se presentan en el Cuadro 1.

Se evaluó la capacidad de cuatro especies de Centrosema: C. brasilianum, C. macrocarpum, C. molle y C. rotundifolium, para solubilizar y utilizar P de la RFR en un suelo de baja capacidad de retención de P (suelo Espino). Los tratamientos de P consistieron en aplicar 0, 15, 30, 45 y 60 mg/kg de P soluble en citrato de amonio neutro (CAN) contenido en la RFR (la RFR contiene 29,0% de P₂O₅ total y 8,5% de P₂O₅ soluble en CAN). Se utilizó un diseño experimental de parcelas divididas con tres repeticiones, donde las parcelas principales fueron ocupadas por las especies de Centrosema y las subparcelas por los tratamientos de P. Se utilizó un invernadero provisto de un sistema de enfriamiento automático, constituido por cinco extractores de aire y cortina de agua lateral, que permitieron mantener temperaturas ambientales entre 28 y 38oC. Se utilizaron potes plásticos con capacidad de 4 kg de suelo y se aplicó fertilización básica, a través de soluciones nutritivas tres veces a la semana. No se aplicó N y la cantidad total de macronutrimentos aplicados, expresados en mg/kg de suelo, fueron las siguientes: 250 de K, 52 de Mg y 170 de S como MgSO₄ y K₂SO₄. La cantidad total de micronutrimentos aplicados, expresados como μg/kg de suelo, fueron los siguientes: 55,6 de Mn como MnSO₄.H₂O, 3,8 de Cu como CuSO₄.5H₂O, 6,9 de B como H3BO3, 2,2 de Mo como NaMoO₄.2H2O, 0,37 de Co como CoCl2.6H2O, 374,8 de Fe como FeCl3.6H2O y 216 de Na como Na2H2 EDTA y NaCl. Las semillas fueron inoculadas en el momento de la siembra, usando 4 mL/pote de una suspensión de inoculo especifico para Centrosema. Se sembraron 8 semillas/pote y una vez establecidas se dejaron 5 plantas/pote. La cosecha se realizó a los 56 días de establecido el ensayo y se determinó materia seca aérea y la cantidad de P y Ca acumulado en la planta. En el suelo se determinó P disponible y Ca intercambiable. Los contenidos de Ca y P en planta fueron extraídos por digestión húmeda con H2SO4 y H2O2 y en el extracto se determinó Ca por absorción atómica y P por espectrofotocolorimetría. En suelo se determinó P disponible, extraído con NaHCO3 0,5M y determinado por espectrofotocolorimetría (Murphy y Raley, 1962), pH relación 1:2,5 suelo: agua y Ca intercambiable extraído con KCl 1N y determinado por absorción atómica. La eficiencia de utilización de P por la planta se estimó como la producción de materia seca aérea por unidad de P aplicado.

Luego de seleccionar la especie de Centrosema más eficiente para utilizar P de la RFR, se realizó un segundo ensayo de invernadero con suelos de diferente capacidad de retención de P (suelos Espino, Iguana y Pao) para determinar la influencia de la capacidad de retención de P del suelo sobre la capacidad de la especie para producir biomasa y utilizar P de la RFR. Se utilizó un diseño experimental de parcelas divididas con tres repeticiones, donde las parcelas principales fueron ocupadas por el tipo de suelo y las subparcelas por los tratamientos de P. Los tratamientos de P consistieron en aplicar 0, 50 y 75 mg/kg de P soluble en CAN de la roca fosfórica Riecito, excepto en el suelo Espino, donde no se aplicó la dosis de 75 mg/kg de P, debido a la baja capacidad de retención de P de este suelo. Se aplicó inoculante, fertilización básica y el mismo manejo que en el Experimento 1. En la planta se determinó materia seca aérea, Ca y P acumulado en planta y en suelo se determinó P disponible y Ca intercambiable por los métodos ya señalados. Los datos fueron analizados mediante análisis de varianza y prueba de medias (mínima diferencia significativa) utilizando el paquete estadístico SAS (SAS, 2000).

Los términos capacidad de fijación, adsorción ó retención de P en el suelo son análogos y generalmente, se refieren a la transformación de formas solubles de P a formas menos solubles, luego de los procesos de reacción con el suelo. A medida que aumenta la capacidad de retención de P del suelo, disminuye la concentración de P en solución del suelo, lo cual afecta la suplencia de este elemento a los cultivos. Este proceso puede simularse mediante la construcción de isotermas de adsorción, entre las cuales destaca la isoterma de adsorción de Langmuir, la cual se caracteriza por disminuir la pendiente de la curva, a medida que aumenta la concentración de P en solución, es decir, cuando los sitios de adsorción de P en la fase sólida del suelo van siendo saturados.

En la disolución de la roca fosfórica se liberan cantidades de Ca y P proporcionales a la tasa de disolución del apatito de este sustrato; sin embargo, en el suelo gran parte del P liberado puede ser adsorbido o retenido, subestimando así la tasa de disolución de la RF. En este sentido, Smyth y Sánchez (1982) encontraron que en suelos tropicales tratados con rocas fosfóricas de diferente reactividad, la disponibilidad de P disminuyó, mientras que los valores de Ca intercambiable aumentaron a medida que aumentó la capacidad de retención de P del suelo, lo que indica que parte del P liberado por disolución de las RF fue nuevamente adsorbido, por lo que sugieren utilizar las diferencias en Ca intercambiable (DCa) entre el tratamiento control sin RF y los tratamientos con RF, para estimar la disolución de las rocas fosfóricas, en lugar del P liberado de la roca fosfórica (DP).

Comparación de especies de Centrosema en la producción de materia seca aérea

Eficiencia de las especies de Centrosema para utilizar P

Las maneras de definir eficiencia de utilización de un nutriente por la planta pueden dividirse en aquellas que hacen énfasis en la productividad o parámetros de rendimiento, conocida como eficiencia agronómica (rendimiento en materia seca o fruto cosechado por unidad de nutriente aplicado) y en aquellas que enfatizan en los requerimientos internos de la planta (biomasa total producida por unidad de nutriente absorbido) (Gourley et al. 1994). En este trabajo, la eficiencia de utilización de P por el cultivo se refiere al peso seco aéreo producido por unidad de P aplicado.

La eficiencia de las especies de Centrosema para utilizar P de la RFR presentó el siguiente orden decreciente: C. brasilianum > C. rotundifolium > C. molle > C. macrocarpum (Figura 3). En general, la relación producción de biomasa aérea/unidad de P suministrado disminuyó drásticamente a medida que aumentó el suministro de P (P externo). Las diferencias en eficiencia de utilización de P entre especies fueron muy marcadas a bajos niveles de P y se atenuaron a medida que aumentó el suministro de P, donde C. brasilianum y C. rotundifolium presentaron similar eficiencia para utilizar P. Esto confirma las conclusiones de Blair y Wilson (1990) quienes señalan que solo en condiciones de baja suplencia de P se manifiestan las interacciones entre factores inherentes a la tasa de crecimiento y la habilidad de las especies para sobrevivir en condiciones limitantes de P. En este sentido, Gourley et al. (1994) consideran que la mejor manera de estimar la productividad de un cultivo en suelos deficientes en P es seleccionando germoplasmas por la producción de peso seco aéreo o fruto cosechado bajo condiciones bajas de P.

Con base a los resultados de la evaluación de especies de Centrosema en un suelo de baja capacidad de retención de P, se seleccionó Centrosema brasilianum para evaluar el efecto de la capacidad de retención del suelo sobre el crecimiento y acumulación de P en la planta. Debido a la baja capacidad de retención de P del suelo Espino, en éste no se aplicó el tratamiento de 75 mg/kg de P. Hubo diferencias significativas (P<0,05) en la producción de materia seca (Figura 4) y P acumulado en el cultivo (Figura 5) por efecto de la interacción del tratamiento de P y la capacidad de retención de P de los suelos utilizados. Con la dosis de 50 mg/kg de P de la RFR en el suelo Espino (suelo de baja capacidad de retención de P), Centrosema brasilianum produjo 19 y 73% mas materia seca que en los suelos Pao e Iguana, respectivamente. Estas diferencias en producción de materia seca se corresponden con las diferencias relativas en capacidad de retención de P de los tres suelos (Figura 1), es decir, en suelos con baja capacidad de retención de P, mayor disponibilidad de P para el cultivo. Con la dosis de 75 mg/kg de P de la RFR, en el suelo Pao se produjo 67% mayor cantidad de materia seca que en el suelo Iguana, lo cual indica que aunque el suelo Pao presentó alta retención de P con la aplicación de las primeras dosis de P (Figura 1), éste mantuvo relativamente alta concentración de P en solución, probablemente debido a que los procesos de adsorción y desorción de P se mantuvieron simultáneos, por lo que pudo mantener suficiente P disponible a medida que el cultivo lo requirió. Con el tratamiento control sin P, la producción de materia seca (Figura 4) y acumulación de P en planta (Figura 5) fueron mayores en el suelo Pao que en los otros suelos, lo cual se corresponde con el relativamente mayor nivel de fertilidad de este suelo (Cuadro 1) y la probable capacidad de adsorber y desorber P simultáneamente.

El suelo Iguana utilizado en este estudio es un suelo de muy baja fertilidad con limitaciones físicas y químicas para la producción agrícola. En caso de querer mejorarlo para la producción de pasturas tolerantes a condiciones de acidez, se recomienda el uso de rocas fosfóricas (de mediana-alta solubilidad) fraccionando la dosis antes estimada en aplicaciones anuales por varios años.