Efecto de la fertilización con fósforo en la relación suelo-planta-animal en suelos ácidos del estado Cojedes, Venezuela

Yris Díaz¹*, Freddy Espinoza y José L. Gil

¹Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas, Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Apartado Postal 4653, Maracay 2101. Aragua, Venezuela. *Correo electrónico: ydiaz@inia.gov.ve

RESUMEN

El fósforo es un elemento clave para el desarrollo de plantas y animales en las sabanas de Venezuela. Con la finalidad de evaluar el efecto de dos fuentes de fósforo sobre el rendimiento del pasto y producción de carne, así como la distribución de este elemento en el sistema suelo-planta-animal, se realizó un experimento en los llanos centrales del estado Cojedes, Venezuela. Los tratamientos fueron: T1, control (sin fósforo); T2, 300 kg/ha de roca fosfórica parcialmente acidulada (RFPA) y T3, 500 kg/ha de roca fosfórica (RF). El diseño utilizado fue el de bloques al azar con arreglo de parcelas divididas, donde la parcela principal correspondió al tratamiento y la parcela secundaria al periodo de medición, utilizándose 9 replicas por tratamiento. Las variables medidas fueron: rendimiento de materia seca (RMS), contenidos de: proteína cruda, fibra cruda y calcio en pasto, producción de carne por superficie y contenido de fósforo en pasto, suelo, sangre y heces. No se encontraron diferencias significativas (P>0,05) entre tratamientos para ninguna de las variables medidas. La producción de carne por superficie bajo RFPA mostró el valor mas alto (206,4 kg/ha). No se detecto respuesta a la fertilización fosfatada sobre el rendimiento de materia seca, posiblemente debido a falta de aplicación de otros macro y microelementos; sin embargo, se observó mayor RMS cuando se fertilizó con fósforo (2,4 y 2,6 t/ha/corte para RFPA y RF, respectivamente), con respecto al control (2,3 t/ha/corte). La aplicación de fósforo al suelo mejoro el balance de este elemento en el sistema con respecto al control, indicando la necesidad de realizar fertilizaciones periódicas para evitar la degradación de las pasturas.

Palabras claves: Distribución de fósforo, roca fosfática, sistema suelo-planta-animal, suelos ácidos tropicales.

Phosphorus fertilization effect in the soil-plant-animal relationship in acid soils of Cojedes state, Venezuela.

ABSTRACT

With the purpose of evaluating the effect of two phosphorus sources on pasture yield and beef production, it was carried out an experiment in the central savannas of Cojedes state, Venezuela. Treatments were randomly distributed as, T1: Control (no P), T2: 300 kg/ha of partially acidulated rock phosphate (PARP), and T3: 500 kg/ha of rock phosphate (RP). The variables were: dry matter pasture yield, crude protein, crude fiber content, calcium content, P content in grass, soil, blood and feces, and beef production by area. No significant differences were found among treatments (P>0.05) for any of the variables; however, it was observed an increase in y matter yield when pasture received P (2.4 and 2.6 t/ha/cut for PARP and RP, respectively), compared to control (2.3 t/ha/cut). Also, animal production by area was higher with PARP treatment (206.4 kg/ha). It was not observed a response to P fertilization, possibly due to the lack of some other macro and micro nutrients, mainly nitrogen. Phosphorus applications improved the balance of this element in the system, which would indicate the need of periodical P fertilization to avoid pasture degradation.

Key words: Phosphorus cycling, rock phosphate, soil-plant-animal system, tropical acid soils.

Recibido: 16/06/04     Aceptado: 03/11/04

INTRODUCCION

La mayoría de los suelos de sabana en Venezuela son ácidos y pobres en fósforo (Casanova, 1998; Gilabert y Pérez, 1989; Mogollón, 2000), siendo este elemento un factor limitante para la producción de pastos y por ende, de carne y leche.

En las explotaciones de bovinos, el mayor costo de mantenimiento de la pastura lo constituye la fertilización. Este costo es mayor en pasturas de corte que de pastoreo, debido al reintegro de cierta cantidad de nutrimentos minerales al suelo, a través de las heces y la orina de los animales. Se estima que las excretas producidas anualmente por un bovino adulto en pastoreo contienen un total aproximado de 60 kg de nitrógeno, 5 kg de fósforo y 50 kg de potasio (Botero, 1997). Sin embargo, Beguet y Bavera (2001) señalan que el fósforo excretado, principalmente en las heces se reincorpora al suelo de manera inorgánica, aunque no significativa.

La disponibilidad de fósforo en el sistema suelo-planta-animal juega un papel fundamental en su productividad, dado que la deficiencia de este elemento provoca una marcada reducción en el crecimiento y la calidad del forraje (Quintero y Boschetti, 2001). Los fertilizantes fosfatados representan una opción para incorporar fósforo al sistema, ya que éste sirve para reemplazar en el suelo el fósforo exportado en la cosecha y para mejorar la fertilidad de los suelo deficientes en este elemento (Fixen, 2003).

En sabanas bien y mal drenadas se han realizado trabajos sobre fertilización con la fuente fosfatada roca fosfórica y su efecto sobre la producción de biomasa y calidad de la pastura y su disponibilidad en el suelo. No obstante, en algunos casos no hubo respuesta en la vegetación (Chacón et al., 1994; López, 1995; Rodríguez et al., 1994).

Quintero (1999) utilizando roca fosfórica parcialmente acidulada al 40% y con un contenido de 28% de P₂O₅, 21% de CaO y 4% de S (Fosfopoder^®), encontró una alta producción de forraje de corte con un porcentaje de proteína cruda entre 18 y 20%, en suelos ácidos de los llanos centrales del estado Guárico. Igualmente obtuvo mejoras en el porcentaje de pariciones (se elevó a 90%) y en la producción de leche a 8 lts/vaca/día (lo cual duplicó el promedio local). Mogollón (2000) recomienda que la mejor dosis de fosfopoder en suelos ácidos (pH < 5,8) con pastos introducidos, oscila entre 200 y 300 kg/ha combinado con 100 y 200 kg/ha de urea.

La investigación en fertilización de pasturas ha estado enfocada principalmente sobre la producción de biomasa y calidad de la pastura, pero muy poco sobre su efecto en la producción animal. Asimismo, muy pocas investigaciones se han realizado sobre la interrelación que pueda existir en el sistema suelo-planta-animal.

Los objetivos del presente estudio fueron evaluar el efecto de la fertilización a base de fósforo sobre 1) el rendimiento de materia seca, valor nutritivo, ganancias de peso y producción de carne por superficie y 2) la distribución del P en el sistema suelo-planta-animal en un suelo acido del estado Cojedes.

MATERIALES Y METODOS

El ensayo se llevó a cabo en el Hato San Pablo, municipio Tinaco, estado Cojedes, Venezuela, a 9°42’N y 68°26’O y una altura de 143 msnm. La localidad se ubica en la zona de altiplanicie aluvial, donde los suelos son de textura franca con bajo contenido de potasio, medio en calcio, bajo en fósforo y materia orgánica, con un pH acido (Cuadro 1). La gramínea dominante en el área experimental era Urochloa decumbens, con presencia de algunas leguminosas (Alysicapus vaginales y Centrosema spp) y otras especies herbáceas (Borreira verticillata).

Cuadro 1. Análisis químico del suelo en los potreros de Urochloa decumbens del Hato San Pablo, estado Cojedes
Profundidad	P	K	Ca	Al	MO	pH	CE
cm	ppm			meq/100 g	%		mm hos/ cm
0 – 20	3,25	59,75	299	0,55	1,26	5,03	0,03
20 - 40	5,25	50,50	202	0,31	1,14	5,00	0,03

Los tratamientos evaluados fueron:

T1: 0 kg/ha de fósforo (Testigo)

T2: 300 kg/ha de roca parcialmente acidulada (RFPA) (Fosfopoder^®), sin pase de rastra.

T3: 500 kg/ha de roca fosfórica (RF), sin pase de rastra.

Asimismo, se fertilizó con urea a razón de 50 kg/ha en cada uno de los tratamientos en una sola aplicación, efectuada el 17 de septiembre de 1999.

El área experimental fue de 5,09 ha, distribuidas de acuerdo con los tratamientos:

Testigo: 1,65 ha, subdividido en tres potreros de 5.500 m² cada uno.

RFPA: 1,74 ha, subdividido en tres potreros de 5.800 m² cada uno.

RF: 1,70 ha, subdividido en tres potreros de 5.667 m² cada uno.

Los potreros fueron pastoreados por mautes mestizos de la raza Nellore recién destetados, con un peso promedio de 193 ± 15 kg, para una carga animal en el período lluvioso de 1,5; 2,0 y 1,5 UA/ha/año para testigo, RFPA y RF, respectivamente, mientras que en el período de sequía se utilizo una carga animal de 1,4; 1,7 y 1,3 UA/ha/año en el orden antes mencionado. Los animales se desparasitaron y vacunaron al inicio del ensayo.

La rotación de los potreros fue de 15 días de ocupación y 30 días de descanso, tanto en el período seco como en el de lluvia. El pastoreo se realizó entre marzo de 2000 y febrero de 2001.

Las variables evaluadas fueron:

Rendimiento de materia seca de la biomasa presente.

Cada 15 días se lanzaron tres marcos de 0,25 m² por potrero (total 9 marcos/tratamiento), donde el material se cosechó a una altura de 10 cm. antes y después que los animales pastorearon el potrero. Las muestras de pasto se pesaron para obtener el peso húmedo, y posteriormente se llevaron a estufa por 48 horas para obtener el peso seco.

Composición botánica

Esta variable se determinó al inicio y final del experimento para lo cual se lanzaron cinco marcos (0,50 x 0,50 m) por potrero dentro de cada tratamiento (15 marcos en total/tratamiento). En cada marco se determinó la cobertura aérea de cada especie presente y posteriormente se estimó el valor de importancia relativa (VIR), en función de la frecuencia y dominancia relativa y absoluta de cada especie.

Contenido de proteína cruda, fibra cruda, calcio y fósforo en pasto

De las muestras tomadas para la determinación del rendimiento de la materia seca, se tomaron submuestras para el análisis del valor nutritivo de la pastura por cada período estudiado, siguiendo las metodologías descritas por AOAC (1960), Fiske y Subbarrow (1925) y Grewling (1976).

Contenido de fósforo del suelo

Se midió mediante el método de Olsen et al. (1954) a las profundidades de 0 a 20 y 20 a 40 cm, al inicio y final del experimento.

Contenido de fósforo en sangre y heces.

Mediante el método colorimétrico (Fiske y Subbarrow, 1925) se procedió a determinar el contenido de fósforo para cada cambio de época en los animales dentro de cada tratamiento.

Ganancia de peso.

El pesaje de los animales se realizó cada 21 días para determinar la ganancia diaria de peso por animal y por superficie.

Los tratamientos se distribuyeron en bloques al azar con arreglo en parcelas divididas con tres repeticiones por tratamiento, donde la parcela principal fue el tratamiento y el período la parcela secundaria. Los resultados se analizaron por medio de análisis de varianza y las medias se compararon a través de la prueba de Fisher’s PLSD, utilizando el programa StatView.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Rendimiento de materia seca y valor nutritivo

El análisis estadístico para la variable producción de biomasa (Cuadro 2) indicó que solo el efecto periodo fue estadísticamente significativo (P<0,01), sin interacción entre los tratamientos y los periodos (P>0,05). Los mayores rendimientos fueron obtenidos en el período de transición lluvia-sequía (3.054 kg/ha), seguido del periodo de lluvias (2.312 kg/ha). Esta respuesta pudo estar relacionada con la distinta carga animal que se utilizaron en los periodos, ya que en el primer período mencionado la carga animal fue mas baja (1,47 UA/ha) que en el período lluvioso (1,67 UA/ha).

Cuadro 2. Efecto de fuentes de fósforo sobre el rendimiento de la materia seca del pasto en el Hato San Pablo, estado Cojedes
Tratamiento†	Período
	Sequía	Sequía-lluvia	Lluvia	Lluvia-sequía
	- - - - - - - - kg MS/ha - - - - - - - -
Control	1.442	1.530	1.852	3.022
RFPA	1.774	1.338	2.387	2.972
RF	2.221	1.227	2696	3.168
Promedio‡	1.812bc	1.365c	2.312b	3.054a
† RFPA: Roca fosfórica parcialmente acidulada (50%), RF: Roca fosfórica ‡ Valores con letras distintas en una misma fila difieren estadísticamente (P<0,05)

Se observa en el Cuadro 2 que las dos fuentes de fósforo incrementaron el rendimiento del pasto, en términos absolutos, aunque no fueron estadísticamente significativos (P>0,05). Este comportamiento coincide con los resultados obtenidos por Chacón et al. (1994), Rodríguez et al. (1994), Sanabria et al. (2000) y Urbano y Dávila (1994), quienes reportaron que la producción de materia seca no fue afectada significativamente por las fuentes de fósforo. Una posible causa de este comportamiento pudo ser el hecho que el fósforo disponible en los tratamientos no fue lo suficientemente alto (19 y 37 kg/ha para RF y RFPA, respectivamente) como para producir esa respuesta. Igualmente, la perdida del fertilizante por efectos de escorrentía, ya que no fue incorporado al suelo.

En el Cuadro 3 se observa que no hubo efectos significativos de las fuentes fosfatadas sobre la calidad del pasto (P>0,05), coincidiendo con lo que señalan Chacón et al. (1994) y Rodríguez et al. (1994), quienes no observaron diferencias debido a niveles y fuentes de fósforo en los contenidos de proteína cruda y fósforo en los pastos. El contenido de leguminosas presentes en el tratamiento control (Cuadro 4) pudo ser un factor importante para no observar diferencias significativas en el porcentaje de proteína del pasto. Quintero y Boschetti (2001) señalan que la respuesta de las leguminosas a la adición de fósforo es de mayor magnitud a la observada en otras familias botánicas, debido al efecto positivo que tiene la adición de este elemento sobre la nodulación y la fijación del nitrógeno, lo que repercutiría en una mayor calidad del forraje producido.

Cuadro 3. Efecto de fuentes de fósforo sobre los contenidos de proteína cruda (PC), fibra cruda (FC), calcio (Ca) y fósforo (P) en U. decumbens
Tratamiento†	PC	FC	Ca	P
	- - - - - - - - - - % - - - - - - - - - -
Control	5,89	30,27	0,22	0,14
RFPA	5,93	29,00	0,24	0,15
RF2	5,97	30,27	0,24	0,15
† RFPA: Roca fosfórica parcialmente acidulada (50%), RF: Roca fosfórica

 

Cuadro 4. Valor de importancia relativa (VIR) de las especies presentes en los tres tratamientos en el Hato San Pablo, estado Cojedes
Especie	VIR (%)
		Control	RFPA†	RF
Gramíneas
Urochloa decumbens		32,9	32,1	28,8
Urochloa humidicola		5,8		8,7
Urochloa brizantha		8,5	3,3	2,3
Eriochloa gracilis			6,3
Digitaria suazi		12,5
	Total	59,7	41,7	39,8
Leguminosas
Alysicapus vaginales		11,6		6,2
Centrosema acutifolium			2,6	3,6
Centrosema pubescens		6,0	13,0	6,2
Calopogonium mucunoides		8,0	16,3	8,2
Mimosa pigra			5,4	3,1
Desmodium sp.				3,1
	Total	25,6	37,3	30,4
Malezas
Borreira verticillata		11,8	9,6	11,1
Panicum laxum		2,8	2,8
Eichlornia crassipes			6,3	4,1
Sida acuta			2,5
Cassia aculeata				4,1
Pabonia sessiflora				3,6
Jussiacea spp.				7,1
	Total	14,6	21,2	30,0
† RFPA: Roca fosfórica parcialmente acidulada (50%), RF: Roca fosfórica.

Ganancia de peso y producción de carne

Los animales en este experimento mostraron ganancias diarias de peso de 636,0; 552,3 y 606,8 g/animal/día para control, RFPA y RF, respectivamente (Cuadro 5). Sin embargo, no se detectaron diferencias estadísticas entre tratamientos (P>0,05), pero si entre períodos, con las mayores ganancias de peso en el período de lluvia, seguido del de transición lluvia-sequía, lo que coincide con la mayor disponibilidad de materia seca para los animales (Cuadro 2).

Cuadro 5. Efecto de fuentes de fósforo sobre ganancia diaria de peso y producción de carne por hectárea (kg/ha) en el Hato San Pablo, estado Cojedes
Parámetro	Tratamiento	Período
		Sequía	Sequía-lluvia	Lluvia	Lluvia-sequía
Ganancia diaria de peso (g/anim/dia)	Control	380,0	602,7	701,1	683,4
	RFPA	564,3	394,9	710,3	588,5
	RF	690,0	412,9	836,6	546,6
	Promedio	547,1ab‡	461,3b	746,8a	604,7ab
Ganancia por superficie (kg/ha)	Control	128,8	201,2	190,6	156,9
	RFPA	266,8	187,5	242,9	173,0
	RF	206,4	118,7	217,1	108,3
	Promedio	200,6	169,1	216,9	146,1
Valores con letras distintas en una misma fila difieren estadísticamente (P< 0,05). † RFPA: Roca fosfórica parcialmente acidulada (50%), RF: Roca fosfórica.

En relación a la producción de carne por superficie no se encontraron efectos significativos (P>0,05) de tratamientos y periodos. Sin embargo, el tratamiento con RFPA mostró el mayor valor de esta variable a lo largo de los periodos evaluados (Cuadro 5). Esto se asociaría con la mayor carga animal utilizada en este tratamiento.

Distribución del fósforo

Los contenidos de fósforo en el suelo, tanto en el inicio como al final del ensayo, fueron muy similares, no observándose efecto significativos entre los tratamientos (P>0,05). Sin embargo, el fósforo disponible en el suelo fue ligeramente mayor bajo el tratamiento con RFPA (Cuadro 6). Esto pudo deberse a que las rocas fosfóricas presentan una lenta liberación del P al suelo, haciéndose necesario mayor tiempo para obtener una mayor efectividad del fertilizante. Esto coincide con lo señalado por Sanabria et al. (2000), quienes no observaron un efecto significativo de dosis de roca fosfórica sobre la disponibilidad de fósforo en el suelo dentro de cada año.

Cuadro 6. Efecto de fuentes de fósforo sobre el contenido de fósforo en suelo, sangre y heces de mautes en el Hato San Pablo, estado Cojedes
Tratamiento	Suelo	Sangre	Heces
	ppm	mg/100 ml suero	%
Control	3,7	8,8	0,3
RFPA†	4,7	9,5	0,6
RF	3,0	10,2	0,5
† RFPA: Roca fosfórica parcialmente acidulada (50%), RF: Roca fosfórica.

Asimismo, no se observaron diferencias significativas entre tratamientos (P>0,05) en el contenido de fósforo en la sangre de los animales bajo experimentación (Cuadro 6); sin embargo, los valores de fósforo aquí obtenidos fueron superiores a los que señalan Williams et al. (1991) cuando suplementaron con 0,12 y 0,20% de fósforo de la dieta basal (4,5 y 4,7 mg/100 ml de sangre, respectivamente). Posiblemente, el contenido de fósforo en el pasto, en el suelo y en la sangre no guarden relación entre ellos en virtud que el fósforo puede ser absorbido y removido para otras funciones del cuerpo animal como huesos, tejidos orina, entre otros (Van Horn, 1992). Aproximadamente el 75% del fósforo en los animales se encuentra en los huesos y dientes, mientras que el restante 25% esta en los tejidos blandos en forma de fosfoproteína, nucleoproteína, fosfolípidos, etc; los cuales son esenciales en la estructura de órganos, transportes de agentes nutritivos y utilización de energía (Nutrihelp Animal, 2004).

Aunque no fue significativo (P>0,05) las concentraciones de fósforo en las heces (Cuadro 6) fueron mas altas cuando se utilizaron las fuentes de fósforo. Williams et al. (1991) observaron que el contenido de fósforo en las heces fue alto (0,52%) cuando se suplementó con 0,20% de fósforo en la dieta basal, pero no cuando utilizó el nivel de 0,12%. Del Pino y Hernández (2002) encontraron una relación significativa entre la concentración de fósforo de las pasturas y la concentración de este elemento de las heces producidas por los animales en pastoreo. Animales que pastorearon forrajes ricos en fósforo produjeron heces de mayor concentración de este mineral que los animales que pastorearon forrajes pobres en este elemento.

En el Cuadro 7 se observa un balance positivo anual del fósforo en los tres tratamientos estudiados. Sin embargo, el tratamiento que no recibió fertilización fosfatada presentó el menor valor y apenas por encima de cero, lo que indica el débil equilibrio presente en las pasturas de U. decumbens bajo pastoreo que no son fertilizadas con P. En este balance, no se considero la extracción de P por parte de animal, con lo que posiblemente colocaría a estas pasturas en un balance negativo anual de fósforo. Este resultado corrobora lo ampliamente reportado en el trópico americano sobre la alta deficiencia del P en los sistemas de producción animal y de la gran importancia de la fertilización como herramienta para evitar la degradación de las pasturas y la consiguiente perdida en la productividad animal.

Cuadro 7. Balance de fósforo en los tres tratamientos en el Hato San Pablo, estado Cojedes
		Testigo	Contenido de P RFPA†	RF
		- - - - - kg / ha /año - - - - -
Inicio
	Suelo	8,4	8,4	8,4
	Pasto	26,1	26,1	26,1
	Total	34,5	34,5	34,5
Final
	Suelo	9,5	12,1	7,8
	Pasto	27,3	35,5	42,9
	Total	36,8	47,6	49,7
Balance		2,3	13,1	16,2
† RFPA: Roca fosfórica parcialmente acidulada (50%), RF: Roca fosfórica.

CONCLUSIONES

1. No se obtuvo respuesta a la fertilización fosfatada sobre el rendimiento y el valor nutritivo del pasto, puesto que se necesita la aplicación de otros macro y micro elementos, principalmente el nitrógeno.

2. Debido a las diferentes cargas animales utilizadas se observó una mayor ganancia de carne por superficie en el tratamiento de roca fosfórica parcialmente acidulada, aunque no fue significativo.

3. La aplicación del fósforo al sistema produjo un balance positivo de este elemento, reforzando la necesidad de realizar fertilizaciones periódicas de este elemento en pasturas bajo pastoreo en el trópico.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece la colaboración de los Técnicos Asociados a la Investigación Efrén Perdomo y Luis León en los muestreos de pastos y suelo. A Pequiven por el aporte de los fertilizantes. Al Hato "San Pablo" en especial a los señores Ricardo Rodríguez (Propietario), Alfredo Álvarez y José Ruiz y al personal que labora en los laboratorios de Nutrición Animal y UNILAB del CENIAP-INIA.

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