Producción primaria y acumulación de nitrógeno en una gramínea tropical bajo tratamientos de corte y fertilización

Abstract

Las pasturas implantadas constituyen sin duda el agroecosistema que está sustituyendo en mayor extensión a la sabana estacional, tanto en los Llanos Occidentales de Venezuela como en todas las regiones de sabana tropical en América. En este trabajo presentamos para una gramínea tropical ampliamente utilizada como pastura (Panicum maximum), una visión integral de su dinámica de crecimiento y producción total (aéreo y subterráneo), bajo tratamientos experimentales que equivalen a la utilización de herramientas blandas de manejo (pastoreo simulado o corte y fertilizac ión química moderada). Analizamos asimismo la dinámica de acumulación y alocación del nitrógeno, realizando un balance del nutriente que nos permitió entender la economía nutricional de la pastura, con el objetivo último de lograr un sistema de producción sostenible en los suelos ácidos y oligotróficos de los Llanos venezolanos. En el Jardín Botánico de la UNELLEZ-Barinas se siguieron dos ciclos de crecimiento de Panicum maximum, sembrados en "materos abiertos" a una densidad de una planta por m 2 y con un período de establecimiento de dos meses. Se diseñaron cuatro tratamientos: con co rte (C) y sin corte (SC) combinados con y sin fertilización (F): SC/SF, SC/F, C/SF y C/F. Los individuos de cada tratamiento y fecha de muestreo fueron escogidos al az ar. Los muestreos se realizaron a los 0 5, 10, 15, 30, 45 Y 60 días de haber ejecutado un único corte a 5 cm de altura y de aplicar fertilizante (150 N,50 P y 100 K, Kg/ha), a la mitad de las macollas de cada parcela. Se midió la humedad del suelo con una sonda de neutrones y cada vez que fue necesario se regó para mantener las plantas sin limitaciones hídricas que afectaran su crecimiento. En cada muestreo se cosechó por separado la fitomasa total de 4 plantas, separándola en 7 compartimientos morfof uncionales aéreos (hojas, tallos, estructuras reproductivas y necromasa en pie, además de la biomasa, necromasa y resto de corona) y 3 compartimientos subterráneos (biomasa y necromasa de rizomas mas fitomasa de raíces). La fitomasa subterránea fue medida debajo de las macollas, en un volumen cilíndrico de suelo de 14137 cm3. Por otra parte determinamos la distribución horizontal (m 2 ) y vertical (m 3 ) de la fitomasa subterránea de 3 individuos por tratamiento, al final de cada ciclo. Este diseño experimental nos permitió seguir los patrones de asignación de biomasa y necromasa en los 4 tratamient os por 60 días, la acumulación de nitrógeno, y también calcular la producción, la tasa de asimilación neta expresada en función del área, del peso foliar y del peso foliar específico, así como la tasa de traslocación neta en función del PFE. Además evaluamos diferentes relaciones, como: fitomasa aéreal subterránea (FAlFS), fitomasa foliarl de raíces, biomasa foliarl de sostén y biomasa reproductival vástagos. También analizamos el efecto del corte y la fertilización sobre la dinámica de distribución de la fitomasa total y del nitrógeno. Discutimos asimismo la problemática de la estimación de la fitomasa subterránea por diferentes métodos. Por último, seguimos la dinámica del nitrógeno en el subsistema suelo, con la planta y en suelo desnudo, considerando las principales transferencias o procesos entre sus tres compartimientos: nitrógeno mineral, biomasa microbiana y MOS. Los resultados muestran que en los tratamientos sin corte las plantas alcazaron mayor fitomasa y producción total (aérea como subterránea). Sin embargo, la mayor asignación de asimilados se dirigió a las estructuras de sostén, lo cual conduce a una menor calidad forrajera. En cambio, el corte y la fertilización moderada favorecen una mayor producción de hojas. Quedó asimismo evidenciado como el corte de gran par te de la biomasa aérea induce un proceso de autopoda de raíces, así como mecanismos de fotosíntesis y absorción compensatoria, que reestablecen en corto tiempo el equilibrio entre los componentes aéreos y subterráneos. Hemos resaltado la importancip de estimar adecuadamente la fitomasa radical para analizar correctamente los patrones de partición de la biomasa y sus diferentes relaciones, así como las tasas de crecimiento. El método mas adecuado ha sido extrapolar mediante la distribución horizontal en 1 m 2 , lo que permite obtener una relación FAlFS mucho mayor de 1 (de 4 para los tratamientos sin corte y de 2 para los tratamientos con corte), destacando igualmente que los tallos y luego las raíces son los dos compartimi entos de mayor asignación de asimilados (alrededor del 60% de la fitomasa total en los tratamientos sin corte y 54% en los tratamientos con corte). De las dos herramientas utilizadas, el corte disminuye la producción de biomasa y la fertilización la favorece. No obstante, al nivel de tasas de crecimiento absoluto observamos que P. maximum tiene una alta capacidad de recuperación frente al disturbio, ya que solo en 45 días las plantas cortadas presentan similares valores que las plantas intactas. En cuanto al balance del nitrógeno, observamos que las plantas no cortadas acumulan mucho más nitrógeno que las plantas sin cortar, y que la fertilización acentúa significativamente estas diferencias. Notamos también como el corte induce un proceso de des-subterrani zación del nitrógeno, incrementando la traslocación en el sentido biomasa subt erránea-aérea, aumenta la descomposición de la MOS nativa y lábil, así como acelera la tasa de reciclado del nitrógeno al nivel de la pastura. Además de romper el reciclado interno del nitrógeno en el subsistema planta. La fertilización en cambio, además de inducir un mejor estado nutricional dentro y fuera de la planta, favorece la asimilación, producción y acumulación del nitrógeno, modera la des-subterranización y disminuye la eficiencia en el uso del nitrógeno. Por ultimo, podemos concluir que el agroecosistema pastura en suelos ácidos tropicales no son sistemas que puedan alcanzar un estado de equilibrio estable, y por ende no son sistemas sustentables en corto tiempo.