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Zootecnia Trop., 16(2):183-206. 1998
INFLUENCIA DE LA CARGA ANIMAL Y LA FERTILIZACIÓN CON
AZUFRE SOBRE LAS TASAS DE CRECIMIENTO, BIOMASA Y PRODUCCIÓN AÉREA NETA DE UNA
ASOCIACIÓN DE Brachiaria mutica -Teramnus uncinatus 1Universidad Sim6n Rodríguez Recibido:12-12-1997 Aceptado:21-08-1998 |
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Los pastizales naturales del Trópico Americano se caracterizan por su baja productividad, como consecuencia de limitantes de índole agroecológica, en función de la presencia en el estrato herbáceo de especies de gramíneas y leguminosas que no satisfacen los requerimientos mínimos de alimentación de los animales en pastoreo, en especial las gramíneas nativas tienen fluctuaciones en su producción y calidad dependientes de la estacionalidad climática. En estas especies se encuentran bajos contenidos de proteínas, lípidos, minerales, de azucares solubles y elevada proporción de pared celular. La digestión de estos forrajes, presenta por tanto, bajas tasas de fermentación y pasaje así como un prolongado tiempo de retención ruminal y reducción del consumo voluntario. Otros factores de importancia lo constituyen los suelos de baja fertilidad y condiciones climáticas desfavorables, particularmente en la época de sequía cuando la producción animal se compromete. En general, el bajo valor nutritivo y escasa producción forrajera son los factores fundamentales que, hacen necesario la utilización de pastos introducidos y mejorados en el país. La eficiencia del proceso de producción de materia orgánica es el resultado del tamaño, forma, posición y estructura del sistema absortivo (35) .Los parámetros de crecimiento del pasto son indicadores de la capacidad fotosintética del pastizal (4) .En pastizales de América tropical se registran datos de producción de materia seca de 11-132 kg/ha/día para pastos introducidos y 3-67 kg /ha/día para pasturas naturales (5) . Uno de los factores para establecer un adecuado manejo del pastizal lo constituye la carga animal, es decir el numero de animales por hectárea que soporta un pastizal en un periodo de tiempo. Para definir la tasa de carga optima deben tomarse en cuenta parámetros entre los cuales están la tasa de crecimiento, la accesibilidad del forraje para el animal, el valor nutritivo y la composición botánica. La carga animal afecta la cobertura, persistencia y estabilidad de la pastura. En condiciones tropicales Jones y Sandland (15) encontraron una relación lineal negativa entre la ganancia en peso por el animal y la carga animal. En sabanas de América Tropical gramíneas africanas más agresivas y productivas invaden zonas protegidas del fuego y el pastoreo. Un caso por demás evidente es la invasión de la Hyparrhenia rufa en Venezuela y la Melinis minutiflora en las zonas del Cerrado protegidas en Brasil. Es posible que al estar estas áreas protegidas del fuego y el pastoreo, el suelo se va enriqueciendo, permitiendo el establecimiento de gramíneas de mayores requerimientos nutricionales (19) . En experiencias reportadas por el CIAT (7) las asociaciones de pastos más leguminosas han mejorado la baja calidad natural de los pastizales tropicales, es por ello que en la presente investigación se planteo como objetivo determinar la dinámica de la biomasa aérea y sus componentes en un pastizal asociado de E. mutica -T. uncinatus bajo pastoreo y fertilización con azufre. También se estudiaron los parámetros de crecimiento, tales como: tasa absoluta de crecimiento y producción aérea neta, además se relacionaron las curvas de crecimiento de la pastura con los parámetros medio ambientales y de manejo. MATERIALES Y MÉTODOS El trabajo de campo se realizo en una zona tropical lluviosa del Centro Occidente de Venezuela, en la Cuenca del Río Yaracuy, en la Estación Experimental La Antonia de la Universidad Central de Venezuela (10022'25" de Latitud Norte y 68°40'25" de Longitud Oeste, 122 msnm) .La temperatura es alta la mayor parte del año ton una media de 25,7°C y una fluctuación anual de alrededor de 7°C. La evaporación registra, un promedio anual de 1734 mm. La precipitación presenta una curva modal con máximos entre Julio y Agosto, ocurriendo entre Enero y Marzo la época seca. En el Gráfico 1 puede observarse el balance hídrico para la región según el método de Thornwaite, para datos promedios de más de 20 años. El periodo de uso del agua, es corto predominando los periodos en que existe almacenamiento y exceso de agua en el suelo, el tipo climático es húmedo megatermico cálido con un índice de aridez igual a cero. En el Gráfico 2 se presentan los datos climáticos de los meses del muestreo. En el primer año hasta el mes de julio la lluvia fue de 618,7 mm; para el segundo año y en el mismo periodo solo llovió 347 mm, este puede considerarse un año atípico debido a lo prolongado de la época seca. El Valle del Río Yaracuy donde se desarrollo el ensayo, se ubica en el extremo occidental de la Cordillera de la Costa, presenta un paisaje de terrazas a ambos lados del río, la pendiente es escasa y da lugar a una planicie fluviomarina. En el Cuadro 1 se presenta el análisis de suelo del lugar del ensayo. En general los suelos presentan ciertos problemas de fertilidad (1,8,9,28) .
Las especies utilizadas en el experimento fueron: Brachiaria mutica (Fork) Stapf que es una gramínea con origen entre África y América Tropical, de zonas bajas, húmedas, pantanosas o áreas inundables, debajo de los 2000 msnm, tolera texturas finas y suelos ácidos. Su resistencia a la sequía es baja. Es una gramínea que enraíza a nivel de los nudos, con tallos largos que pueden alcanzar 1 metro, presenta una baja relación hoja/tallo en el orden del 20-30% y rendimiento entre 5-35 Ton/ha/año. En sus valores nutricionales se 'registran datos entre 2.8 y 17% de proteína cruda, de 27 a 36% de fibra cruda y digestibilidad entre 36-50 % (12,13,26¡ 36) .El Teramnus uncinatus (L) Swartz es una leguminosa originaria de América Tropical, se encuentra desde Méjico hasta el Brasil en zonas con lluvias de más de 750 mm, crece en verano, es sensible al frío. Se han obtenido datos de digestibilidad de 63,8% y el 15 % en proteína cruda y de producción entre 2450 y 3o10 kg MS/ha-1 en suelos de poca y alta fertilidad respectivamente (6,11,12,30) .
Para el estudio de campo se utilizo un arreglo factorial de tratamientos de cargas animales (1,5; 2,25 y 3 VA/ha) y 2 niveles de fertilización con azufre (0 y 30 kg/ha/año) en un diseño completamente aleatorizado. Los tamaños de potrero fueron de 1.010, 1.347 y 2.240 m2 para las cargas alta (3,0 VA/ha) , media (2,25 VA/ha) y baja (1,50 VA/ha) , respectivamente. En cada parcela experimental se utilizaron dos vacas vacías entre 450-500 kg para defoliar las pasturas por 5 días continuos cada 28 días, simulando un pastoreo rotacional, utilizado por Hernández (12) para el estudio de descarga y utilización de potreros y por Entrena (11) para el estudio de la dinámica productiva del sistema. La metodología para estudios de pastizales en pequeñas parcelas aparece reportada por Riewe (27) . Con el fin de estudiar la biomasa aérea y los parámetros de crecimiento, en cada potrero se tomaron al azar 6 muestras de 0,5 m2 con un marco rectangular. El muestreo se realizo al inicio y final de cada pastoreo. Las muestras recolectadas en el campo fueron secadas hasta peso constante; posteriormente fueron separadas en sus componentes: especies, verde, seco, tallos, hojas. Para los efectos del presente trabajo se tomaron datos de dos años, un año relativamente húmedo y otro con menores niveles de humedad. Los parámetros medidos fueron: tasa absoluta de crecimiento definida como la velocidad de producción de materia seca en el intervalo de tiempo, coeficiente de peso foliar/peso total de la planta y la relación hoja/tallo en E. mutica. Para la determinación de la producción aérea neta se utilizo el método de los incrementos positivos en materia verde y seca (4,31,32) . Para analizar la información se estructuraron dos matrices de datos: Una primera contenía los resultados de la biomasa seca total (BST) de los dos años antes citados y una segunda matriz de datos contenía los promedios de la Biomasa Seca Total (BST) y sus compartimentos biomasa seca verde (BSV) y biomasa seca (BBS). Se procedió a realizar el correspondiente análisis de varianza utilizando un modelo factorial en que se consideran los efectos de carga, fertilización y bloques sobre la materia seca total. También se realizó el análisis de varianza considerando un modelo en parcelas divididas donde se incluye el factor tiempo RESULTADOS Y DISCUSIÓN En el cuadro 2 puede observarse que no se encontró efecto significativo de la fertilización con azufre (P>0.05) en la BST, BSV y BSS para el primer y segundo año para los datos de ambos años. Posiblemente debido a que las especies en estudios presentan pocos requerimientos de azufre, sin embargo Chacón (6) en el mismo sitio, pero utilizando varias dosis si obtuvo respuestas significativas al azufre.
En el Cuadro 3 se puede observar las relaciones que se establecen entre la carga animal y los valores de BST, BSV y BSS. En la carga baja la biomasa aérea vario entre 876/0-322,5 g/m2 para la carga media la variación se presento entre 81614-294,3 g/m2 y para la cargas altas se obtuvieron valores entre 6681127710 g/m2, los mayores valores de biomasa se encontraron en la carga baja, contrariamente los menores valores de biomasa se registraron en la carga alta.
En los análisis estadísticos se encontró respuesta significativa de la biomasa seca total (BST) a la carga animal, para el primero, el segundo y los datos de ambos años (P<0,01) .La biomasa fotosintéticamente activa (BSV) registra una tendencia similar pero más marcada encontrándose valores entre 733,8199,7 g/m2 para la carga baja, 667,5-189,7 g/m2 para la carga media y entre 565,5-172,6 g/m2 para la carga alta. El compartimiento de materia seca senescente (BSS) registro variaciones entre 206,6-57,7 g/m2 para " la carga baja, de 204,9-44,6 g/m2 para la carga media y de 186,0-35 g/m2 para la carga alta. Este ultimo compartimiento. es poco utilizado por los animales en pastoreo. La tendencia a disminuir los valores de BST en todos los tratamientos se observa del primero al segundo año debido a la disminución de la precipitación, tal como se observo en el Gráfico 2. Stür et al. (34) considera a la E. mutica como poco tolerante a la sequía. En las cargas altas se observa una considerable disminución de la biomasa de pastizales en especial los promedios del segundo año. Novely (21) encontró que tasas de carga alta tienden a disminuir el forraje disponible. Watson y Whiteman (36) encontraron en planicies de Guadalcanal que en asociaciones de gramíneas y leguminosas B. mutica presento un considerable descenso en su biomasa con carga animal de 3,6 y 4,5 animales/hectárea. Son muchas las evidencias que reportan la disminución de la biomasa aérea y de raíces con la carga animal y los cortes frecuentes del pastizal (13,14) .Niveles altos de carga pueden degradar las pasturas como lo evidencian que más de sesenta millones de hectáreas de Brachiarias sembradas en América Latina se encuentran actualmente en proceso de degradación, en parte debido al sobrepastoreo. Los factores medios de ambiente y manejo tienen marcada influencia en la dinámica del pastizal, así en los Gráficos 3 y 4 puede observarse las variaciones de la biomasa aérea a través de los dos años de permanencia del ensayo y para las tres cargas animales a la entrada y salida de animales del pastizal respectivamente. Los valores de entrada son superiores a los valores de salida, los primeros reflejan el crecimiento del pastizal durante el tiempo de reposo y los valores de salida reflejan el consumo.
Se nota una marcada diferencia entre el primer año y el segundo. Los valores del primero son más altos que los del segundo, esto posiblemente debido a la diferencia de precipitación de ambos periodos. Tal como lo indicaron los resultados estadísticos, se presento respuesta a la carga animal, la curva correspondiente a 3,0 UA/ha posee valores bajos respecto a las otras dos cargas. La alta variabilidad de las curvas a través del año tienen que ver con la entrada y salida de animales de la pastura, el efecto defoliante del animal ya la influencia que ejerce la disponibilidad de agua en el pastizal. Si comparamos la dinámica de las lluvias (Gráfico 2) con las variaciones en la biomasa (Gráfico 3 y 4) puede notarse la influencia de la precipitación sobre la dinámica de la biomasa aérea. Los pastos en el trópico americano están muy influenciados por las condiciones climato1ogicas y la falta de riego, siendo esta una de las causas de su baja productividad (29) . El animal en el pastizal es muy selectivo siendo importante que la dieta que se le ofrece pueda satisfacer sus necesidades y preferencias lo cual redundara en una conveniente producción animal. En el Gráfico 5, puede observarse la dinámica que presenta la relación hoja/tallo en E. mutica durante los dos años del ensayo. Cuando los animales entran a la pastura, se detecta una disminución de la relación hoja/tallo siendo esto explicado por la preferencia que tiene el animal al consumir en primer lugar hojas y luego tallos y otros materiales en el pastizal. Durante 18 meses se observo una relación baja con valores entre 0,1-0,48, pero posteriormente en los últimos 6 meses del ensayo la relación aumento en más de un 50% posiblemente debido al manejo con pastoreo rotacional que se le da al pastizal. El estudio de la relación hoja tallo tiene gran interés para el manejo de pastizales, al buscarse estrategias que permitan mejorar la dieta que se ofrece al animal e igualmente se incrementa la superficie capaz de producir materia orgánica. En el Cuadro 4 se observa que el T. uncinatus se mantiene constante en el periodo del estudio de la asociación, sus valores de biomasa estuvieron entre12,5 y 30,8 gm-2 lo que en porcentaje representa un rango entre el 3,4 y 6,3 % respecto a la biomasa total. No se encontró respuesta a los niveles de azufre, pero si a la carga animal (P<0,05) , a mayor carga se encuentran mayores valores de la leguminosa, esto puede deberse a que al aumentar la carga animal aumenta el efecto defoliante del animal sobre la gramínea y por ello la leguminosa puede disponer de mayor cantidad de luz y espacio para realizar sus funciones vitales, teniendo mayor posibilidad en sus relaciones competitivas con la gramínea dominante.
En cuanto a la dieta que consume el animal en el pastizal es de gran importancia la proporción en peso de los tejidos que más consume de allí la importancia de cuantificar la relación entre el peso de hojas y el peso total, en el Gráfico 6 se puede observar el coeficiente del peso de hojas /peso total, el primer año los valores se ubican entre 0,12-0,13 para el segundo año se observa un claro incremento en la relación con valores entre 0,13-0,43. Se presenta el mismo patrón observado en la relación hoja/ tallo respecto a un aumento del coeficiente con el tiempo, posiblemente, debido al manejo, igualmente se observa poca diferenciación entre las curvas para las diferentes cargas. El coeficiente representa la proporción en peso de hojas, de los tejidos encargados de realizar la mayor parte del proceso de fotosíntesis en el pastizal.
El Gráfico 7 muestra las tasas de crecimiento promedio del pastizal, estas representan un indicador de la velocidad de producción de materia orgánica. Los valores más altos en tasas de crecimiento se encontraron entre octubre y diciembre del primer año con valores de 6,3 g/m2/día para la carga baja, 7,9 g/m2/día para la carga media y 6,9 g/m2/día para la carga alta. La tendencia general en los datos de biomasa aérea es a una considerable disminución al incrementarse la carga animal (Cuadro 2) , sin embargo con relación a la tasa de crecimiento la apreciación es contraria al observarse el incremento de la tasa de crecimiento y por consiguiente la producción, con el aumento de la carga animal. El pastoreo diminuye la cantidad de material senescente presente en el suelo y permite dar paso a los nuevos brotes que tienen alta capacidad fotosintética. Al observarse la curva de 3,0 UA/ha puede notarse valores mayores a los de otras cargas. Esto permite señalar un ligero incremento en la velocidad de crecimiento de las pasturas con la carga animal. Lo anterior plantea una compensación, el pastizal aumenta su producción con el incremento en la carga animal. A mayor carga se tiene una mayor presión de pastoreo y un mayor consumo de materia seca, se requiere por lo tanto una mayor producción de materia orgánica. Un pastoreo moderado puede ejercer una acción beneficiosa sobre el pastizal. La remoción parcial de hojas, tallos e inflorescencias debe reducir momentáneamente la capacidad fotosintética de las plantas del pastizal, pero a corto plazo son renovados los tejidos fotosintéticos viejos y senescentes por tejidos nuevos, más productivos y de buenos valores nutricionales(20) .
En el Cuadro 5 se presenta los efectos de la carga animal sobre la producción aérea neta para los dos años del ensayo, dos elementos tienen particular importancia en los datos presentados, entre el primer y segundo año hay una disminución de la producción del pastizal entre el 30-40% debido posiblemente al factor hídrico predominante durante el segundo año, el otro elemento importante lo representa la respuesta a la carga animal, los mayores valores de producción aérea neta están representados para las cargas más altas, siendo la respuesta más marcada para el segundo año de trabajo. Los valores de producción aérea neta del pastizal entre 786,4-1535,0 g/m2/año que son esencialmente de la gramínea dominante en más de un 95%, se corresponden por los reportados por la bibliografía para las especies entre 5-35 Tn/ha/año. En el Cuadro 5 puede observarse el efecto de la fertilización con azufre sobre los valores de ,Producción Aérea Neta, los análisis estadísticos indican que no hubo respuesta significativa con los niveles de azufre empleados.
Un moderado pastoreo entre 1,5-3,0 UA/ha pudo incrementar la productividad del pastizal. La presión de pastoreo ejercida por los herbívoros estimula la producción de materia orgánica. Algunos autores (16,17,18,22,23,24,25) opinan que la presión de pastoreo aumenta la productividad; otros (2,3,10) contradicen el posible efecto beneficioso que puede tener el pastoreo, basándose en la falta de evidencias concluyentes sobre tal beneficio de la herbívoria. En el presente estudio a nivel de los resultados de tasa de crecimiento y producción se presento un incremento en la producción aérea neta con el incremento de la carga animal. Sin embargo, en los datos de producción de raíces (11) se observa el efecto inverso, lo que podría constituir una situación de equilibrio dentro del pastizal, favoreciendo los planteamientos de Belsky (2,3) en contra de situaciones beneficiosas para el pastizal, tratándose solo de situaciones de equilibrio. En los datos de tasas de crecimiento y producción se nota un efecto beneficioso del pastoreo sobre el pastizal, el retiro del material senescente por el animal abre el proceso de producción de nuevos materiales que tendrán mayor capacidad fotosintética; los animales por lo tanto ejercen una influencia buena sobre el pastizal. Esto también plantea la necesidad de considerar el manejo que se le dé a la pastura como un elemento fundamental para incrementar la producción primaria ya consecuencia de ello, aumentar la producción secundaria o sea la producción animal. CONCLUSIONES
RESUMEN El experimento fue conducido en la Estación Experimental
La Antonia de la Universidad Central de Venezuela, en el Estado Yaracuy (10°22'25"
de Latitud Norte y 68°40'25" de Longitud Oeste, 122 msnm) , para evaluar el efecto
de tres diferentes tasas de carga animal (1,5; 2,25 y 3,0 UA/ha) y dos niveles de
fertilización con azufre (0 y 30 kgha1año-1) en la producción de
materia seca de una asociación de gramínea leguminosa de E. mutica T. uncinatus. Los
valores de biomasa aérea se ubicaron entre 876,0322,5; 816,4-294,3 y 668,1-277,0 gm-2
para las cargas baja, media y alta. Se encontró una relación inversa (P<0,01) entre
tasa de carga y la biomasa aérea. No se encontró efecto de la fertilización con azufre
sobre la producción de materia seca (P>0,01) .La relación hoja/tallo vario entre
0,1-0,48 con tendencia a incremento para el final del ensayo. La producción aérea y las
tasa de crecimiento (con valores entre 6,3-7,9 gm-2dia-1)
incrementaron con la carga animal (P<0,05) , induciendo un efecto compensatorio debido
a la defoliación. En el segundo año se observo el decrecimiento de la producción de la
pastura debido a la disminución de la precipitación. La leguminosa persistió con
valores entre 3,4 y 6,3 de la biomasa aérea total. THE EFECT OF STOCKING RATE AND SULPHUR
FERTILIZATION UPON GROWTH RATE, BIOMASS AND NET AERIAL PRODUCTION OF THE GRASS LEGUME
MIXTURE OF Brachiaria mutica -Teramnus uncinatus An experiment was conducted, at the
Research Station La Antonia, of the Universidad Central de Venezuela, Yaracuy State
(10°22'25" N and 68°40'25"W, 122 m) I to evaluate the effect of three
different stocking rates (1.5; 2.25 and 3.0 AUha-1) and two levels of sulfur fertilization
(0 and 30 kgha-1year-1) , in a factorial arrangement of treatments
in a complete ramdonized design with two replications, upon the dry matter production and
aerial biomass of a grass legume mixture sward of B. mutica-T. uncinatus. The aerial
biomass varied between 876.0-322.5, 816.4-294.3 and 668.1-277.0 gm-2 for the
low, median and high stocking rates. There was no effect of sulfur fertilization on dry
matter production (P>0.01) .The leaf/stem relation was between 0.1 and 0.48% with
tendency to increase the end of the experiment. There was an inverse relationship between
stocking rate and both aerial biomass and dry matter
production. Growth biomass rate increase with stocking rate (P<O.O5) .A compensatory
effect due to defoliation was observed. In the second year, it was observed a decreasing
of the dry matter production of the.sward, due to reduction in rainfall. The contribution
of to total aerial biomass of the leguminous was 3.4 -6.3%. BIBLIOGRAFÍA 1. AGUILERA, J.A. Venezuela y sus Ambientes Naturales. Fac. Humanidades y Educación, U.C.V. Primera Edición. 124 pp. Caracas. 1981. 2. BELSKY, A.J. Does hervibory benefit plans. review of the evidence. Am. Nat. 127: 870-892 1986. 3. BELSKY, A.J. The effects of grazing: confounding of ecosystems, community and organism scales. Am. Nat. 129 (5) : 777-784. 1987. 4. BERROTERAN J.L. y L. GARCfA. Crecimiento y Producción de biomasa de Andropogon gayanus Kunth en el periodo de establecimiento en Sabanas de Venezuela. Pasturas Tropicales, 8(3):2-8.1986. 5. CHACON, E. Alimentación del rebaño bovino a pastoreo. En: Chacón E. y A. Baldizan. (eds) I. Cursillo sobre manejo de pastos y otros recursos alimenticios para la producción de leche y carne con bovinos a pastoreo. p. 48-89. U.C.V-SOVEPAF. San Felipe- Yaracuy. 1998. 6. CHACON, E. de J. 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