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MANUAL DE NUTRICION Y FERTILIZACION DE PASTOS

2003

International Plant Nutrition Institute (IPNI)

MANUAL DE NUTRICION Y FERTILIZACION DE PASTOS

Javier Bernal Consultor Privado [email protected] Bogotá, Colombia

José Espinosa International Plant Nutrition Institute (IPNI) Quito, Ecuador

2003

International Plant Nutrition Institute (IPNI)

Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos

PRESENTACION

Las praderas constituyen el principal alimento para los rumiantes en el trópico. Esta región del mundo cuenta con condiciones climáticas, edáficas y ecológicas que le permiten producir grandes cantidades de biomasa, y por consiguiente de carne y leche. Esto se logra utilizando racionalmente los recursos y empleando plantas y animales adaptados a las condiciones tropicales. Para satisfacer sus necesidades de carne y leche y competir eficientemente por los mercados internacionales, el trópico cuenta con toda la gama de climas, una amplia variedad de suelos y una enorme biodiversidad, incluyendo gran número de gramíneas y leguminosas que se adaptan a las diversas condiciones ecológicas de la región. Para explorar estas condiciones ventajosas, y obtener una alta producción de biomasa de calidad, es indispensable conocer con detalle los requerimientos nutricionales de los forrajes, la disponibilidad de nutrientes de los suelos y la interacción de estos factores con las condiciones climáticas de la zona. De igual forma, es necesario conocer los requerimientos nutricionales de los animales que se alimentan en estas praderas, para mantener un equilibrio entre la oferta y la demanda nutricional. Esto permite mantener una producción eficiente y rentable en el tiempo. Esta publicación ofrece una visión amplia del potencial productivo, de los requerimientos nutricionales y de los factores limitantes impuestos por el ambiente tropical a la producción de forrajes. Agradecemos a los autores por el esfuerzo desplegado en esta publicación que sin duda es una contribución al desarrollo de la producción ganadera del trópico en América Latina.

Dr. David Dibb Presidente del Instituto de la Potasa y el Fósforo

International Plant Nutrition Institute (IPNI)

Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos

CONTENIDO Pág. Introducción - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 Relación ambiente – suelo – planta – animal - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 Temperatura - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 Radiación solar - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 Fotoperíodo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 Precipitación - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 Relación pluviosidad humedad del suelo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 Factores edáficos en la producción de forrajes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 El factor planta en la producción de forrajes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 El factor animal - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 Fisiología de los pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12 Factores ambientales que controlan la producción de forrajes - - - - - - - - - - - - - - - - Adaptaciones fisiológicas de los pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Variaciones en el crecimiento y producción de los forrajes - - - - - - - - - - - - - - - - - - Efecto de la defoliación en la fisiología de los forrajes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Mecanismos de supervivencia - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

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Nutrición mineral de pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 24 Composición de los pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Minerales esenciales para las plantas - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Síntomas de deficiencia de nutrientes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Análisis foliar - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Funciones de los nutrientes esenciales y síntomas de deficiencia - - - - - - - - - - - - - - -

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Fertilidad de los suelos para pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 35 Dinámica de los nutrientes en el suelo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 35 Fertilizantes comunes en la producción de pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 42 Encalado y uso de correctivos del suelo en pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 47 Naturaleza de la acidez del suelo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Clasificación de la acidez - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Encalado - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Calidad de los materiales de encalado - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Reacciones de la cal en el suelo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Epoca y método de aplicación de la cal - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Efecto residual de la cal - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Determinación de los requerimientos de cal - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Beneficios del encalado - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Sobre encalado - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Otras alternativas de control de acidez - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

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Pág. Fertilización de praderas - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 59 Pastos y praderas tropicales - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Requerimientos nutricionales de los pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Respuesta de los pastos a la fertilización - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Uso eficiente de los fertilizantes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Fertilización de gramíneas, leguminosas y mezclas - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Programas de fertilización - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Análisis de suelos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Rentabilidad de la fertilización - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

59 60 61 64 66 67 69 72

Contenido de minerales en los forrajes y su disponibilidad para los animales - - - - - - - 74 Diferencias nutricionales entre tipos de plantas - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Suelo y uso de fertilizantes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Influencia del clima y del estado de madurez de la planta - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Interacciones forraje – animal - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

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Uso de materiales orgánicos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 78 Efecto de la materia orgánica sobre las características del suelo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 78 Residuos orgánicos usados en pastos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 79 Riesgos de la alimentación de animales con forrajes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 83 Intoxicación por nitratos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Intoxicación con ácido cianhídrico - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Hipomagnesemia, hipocalcemia e hipofosforemia - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Seleniosis - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Molibdenosis - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

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Bibliografía - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 90 Anexos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 93

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INTRODUCCION diversos nichos ecológicos de la región.

Las praderas constituyen el principal alimento para los rumiantes, especialmente en el trópico, donde la producción de granos es deficitaria y éstos deben ser importados masivamente de las zonas templadas para suplementar la dieta humana y animal. El trópico seguirá dependiendo de los pastos para sostener su ganadería y para atender la demanda de proteína animal, en forma de carne y leche, de una población en constante crecimiento.

Una ventaja del trópico radica en la modificación del clima con la altitud. En el trópico, dentro de ciertos límites, la altitud reemplaza a la latitud, lo cual permite que gramíneas típicas de la zona templada como raigrases y festucas y leguminosas como alfalfa, trébol y vicia se puedan cultivar exitosamente en las partes altas del trópico. Con frecuencia estas especies presentan problemas reproductivos cuando se cultivan en el trópico bajo, debido a las condiciones de día corto características de la zona, sin embargo, su comportamiento productivo es muy bueno en las zonas altas del trópico.

Aunque las condiciones del trópico son inferiores a las de la zona templada para la producción ganadera, esta región del mundo cuenta con condiciones climáticas, edáficas y ecológicas que le permiten producir grandes cantidades de biomasa, y por consiguiente de carne y leche. Esto se logra utilizando racionalmente los recursos y empleando plantas y animales adaptados a las condiciones tropicales.

Para explorar estas condiciones ventajosas, y obtener una alta producción de biomasa de calidad, es indispensable conocer con detalle los requerimientos nutricionales de los forrajes, la disponibilidad de nutrientes de los suelos y la interacción de estos factores con las condiciones climáticas de la zona. De igual forma, es necesario conocer los requerimientos nutricionales de los animales que se alimentan en estas praderas, para mantener un equilibrio entre la oferta y la demanda nutricional. Esto permite reducir el uso de suplementos y ayuda a mantener una producción eficiente, sustentable y rentable a través del tiempo.

En un mundo altamente exigente, la producción de carne y leche sin el uso de suplementos alimenticios ocupa un lugar muy importante. Existen precios diferenciales, sobretodo en los países industrializados, a la producción de carne y leche basada en pastos. Estos precios más altos pueden compensar la menor productividad de la zona tropical. Actualmente, varios países ofrecen en el mercado mundial carnes producidas bajo condiciones de pastoreo, que presentan mejores características nutricionales y organolépticas que las producidas con base en granos, en lotes de engorde de animales confinados.

El objetivo de esta publicación es ofrecer a las personas envueltas en la producción ganadera una visión amplia del potencial productivo, de los requerimientos nutricionales y de los factores limitantes impuestos por el ambiente tropical a la producción de forrajes. De igual manera, se discuten las alternativas para minimizar el efecto de las condiciones adversas en la búsqueda de competitividad en un mundo globalizado.

Para satisfacer sus necesidades de carne y leche y competir eficientemente por los mercados internacionales, el trópico cuenta toda la gama de climas del planeta, una amplia variedad de suelos y una enorme biodiversidad, incluyendo gran número de gramíneas y leguminosas que se adaptan a los 1

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RELACION AMBIENTE - SUELO - PLANTA - ANIMAL La producción pecuaria es el resultado de las interacciones establecidas entre ambiente, suelo, planta forrajera y animal. Estas interacciones son de doble vía, es decir, cada factor de la cadena influye en los otros y éste a su vez es afectado por aquellos. Por esta razón, es lógico considerar cada componente ligado a los demás y no como un factor independiente dentro de todo el sistema.

Las temperaturas relativamente bajas, pero constantes, de las tierras altas del trópico no permiten la adaptación y comportamiento adecuados de ciertos cultivos de clima templado. Estos cultivos requieren de temperaturas muy bajas durante cierto período de tiempo para producir rendimientos altos. Además, en las regiones templadas, las temperaturas son más altas durante la época de crecimiento de las plantas, en comparación con las tierras frías del trópico. En el centro de los Estados Unidos se necesitan alrededor de 5 meses para una cosecha de maíz, más o menos el mismo tiempo que en las tierras bajas del trópico. Sin embargo, en zonas altas de los andes, a una altura de 2.600 m, el maíz requiere 11 meses para su cosecha.

De acuerdo con la definición geográfica, el trópico es aquella zona del mundo situada entre los 23.5° al norte y al sur de la línea Ecuatorial. Debido a la inclinación del eje terrestre, el área comprendida entre estas latitudes constituye el limite de la migración aparente del sol hacia el norte y hacia el sur del cenit. Por lo tanto, el trópico es la única parte del mundo en donde los rayos del sol caen perpendicularmente a la tierra.

La temperatura de los suelos varía muy poco en el trópico. La temperatura media anual del aire se aproxima mucho a la temperatura media anual del suelo, a diferencia de la zona templada donde estas diferencias son muy marcadas.

El trópico abarca el 38% de la superficie terrestre (aproximadamente 5 billones de hectáreas) y el 45% de la población del mundo. Alrededor de 72 países se encuentran total o parcialmente en esta zona, incluyendo a la mayor parte de los países en desarrollo.

RADIACION SOLAR La región tropical recibe más radiación solar anual aprovechable para fotosíntesis que la región templada. En el trópico, entre el 56 y el 59% de la radiación solar que llega al borde de la atmósfera penetra y toca la superficie de la tierra. En la región templada, a 40° de latitud, debido a que la radiación debe atravesar una capa de atmósfera más gruesa, solamente llega a la superficie un 46% de la radiación solar.

El ambiente tropical, con sus características especiales, influye en la formación de los suelos, dando lugar al desarrollo de una serie de características físicas y químicas que determinan el tipo de cubierta vegetal y el tipo de animales que se encuentran en las praderas y bosques tropicales. Las principales características climáticas que caracterizan a los climas tropicales se discuten a continuación.

El promedio diario de radiación solar en el trópico es de alrededor de 400 langleys por día (1 langleys = 1 caloría por cm2). La variación estacional depende principalmente de los patrones de distribución de las lluvias. En áreas con distribución uniforme, como los bosques lluviosos o las zonas desérticas, hay poca estacionalidad. En áreas con estaciones lluviosas y secas, la nubosidad es causa de considerable estacionalidad. Estas diferencias inciden considerablemente en los rendimientos de los forrajes y en su respuesta a la aplicación de fertilizantes.

TEMPERATURA Desde el punto de vista climático, el trópico se define como la parte del mundo donde la variación de la temperatura media mensual es de un máximo de 5ºC sobre el promedio de los tres meses más calientes y bajo el promedio de los tres más fríos. Esta definición incluye las tierras altas tropicales, cuya diferencia radica en que las temperaturas son generalmente más bajas. En el trópico, la temperatura media anual generalmente baja 0.6°C por cada 100 m de aumento en elevación. Si a nivel del mar la temperatura media anual es de 26°C, a 1.000 m será de 20°C y a 2.000 m de 14°C. Las variaciones locales en topografía, precipitación y otros factores, afectan frecuentemente estos parámetros. IPNI

En la zona templada, el promedio diario de radiación solar es la mitad de la que se encuentra en el trópico (200 langleys por día), pero con una gran variabilidad estacional entre el verano y el invierno (cerca de 500 en el verano y 150 en el invierno).

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PRECIPITACION

Basándose en la radiación solar y en la duración del ciclo de crecimiento vegetal, se ha estimado el potencial de producción de los cultivos en diferentes fajas latitudinales. Los cálculos indican que las áreas tropicales tienen aproximadamente el doble del potencial de producción por hectárea y por año que las áreas templadas, si no existen otros factores limitantes.

La precipitación es el parámetro climático más importante para la producción forrajera en el trópico. Debido a la relativa uniformidad de la temperatura y a la poca variación del fotoperiodo, la distribución de las lluvias constituye el criterio principal para clasificar climas tropicales. En el trópico, las estaciones se determinan por la presencia o ausencia de lluvia y no por las temperaturas calientes o frías. En muchos sitios se utiliza el término verano como sinónimo de estación seca y de invierno como sinónimo de estación lluviosa.

De acuerdo con estos cálculos, el rendimiento potencial anual de forrajes para latitudes tropicales es de 60 t/ha de materia seca total (300 t/ha de forraje verde). Se considera que aproximadamente la mitad de dicha cantidad corresponde al rendimiento económico real como forraje, granos o tubérculos. Si se asume que un animal consume el 12.5% de su peso en forraje verde (teniendo en cuenta un 50% de desperdicio) y si se asume un peso de 480 kg por animal, se obtiene una disponibilidad de forraje de 150 t/ha y un consumo de 60 kg/animal/día. Esto significa que el trópico puede mantener una carga promedio de 6.8 animales/ha. Esta capacidad se puede incrementar a medida que se optimice la utilización del forraje y se reduzca el desperdicio asumido en los cálculos anteriores. Estos rendimientos de forrajes han sido obtenidos en el trópico a nivel experimental y en algunos casos a nivel de explotaciones comerciales. El mayor reto de los productores es eliminar los factores que impiden el uso completo de la radiación solar que llega al campo durante todo el año. Estos factores limitan la producción de rendimientos altos de forrajes.

Alrededor del 28% del trópico no presenta limitaciones de lluvia para la producción de forrajes durante todo el año. Estas áreas están ubicadas principalmente en el trópico húmedo o muy húmedo, formaciones de bosque húmedo y bosque muy húmedo tropical. Sin embargo, existen algunas zonas con mayor humedad, como el bosque pluvial tropical, que no es apto para la producción de forrajes por exceso de precipitación. Un ejemplo de estas zonas es la selva del Chocó en Colombia. La falta de lluvia limita el crecimiento de los pastos de 4 a 6 meses del año en el 42% del trópico. Esto ocurre en el bosque seco tropical y en el bosque muy seco tropical. En el 30% restante la falta de lluvia se presenta entre 8 y 12 meses al año en las formaciones ecológicas como el matorral desértico subtropical, monte espinoso subtropical y áreas de bosque muy seco tropical.

FOTOPERIODO

La cantidad total de precipitación en el trópico varia de 0 a 10.000 mm anuales. Sin embargo, la combinación de la cantidad total y la distribución de las lluvias es el parámetro más importante de la precipitación. En el trópico se reconocen cinco patrones de precipitación, clasificación que se basa en la duración de las estaciones seca y húmeda. Se define arbitrariamente como mes seco a aquel mes con menos de 100 mm de lluvia. De acuerdo con estos parámetros, los patrones de precipitación en el trópico son los siguientes:

Los días en el trópico son más cortos durante todo el año, en comparación con la duración de los días en la época de crecimiento vegetal en la zona templada. Existen diferencia de 2 horas y 50 minutos a 23.5° de latitud. Los forrajes tropicales se consideran como plantas de día corto, pero algunos son sensibles al fotoperiodo. Un ejemplo es el pasto guinea (Panicum maximum) que florece mejor alrededor de los 5° de latitud norte o sur. En Colombia el pasto guinea florece mejor en los Departamentos del Cesar y Guajira donde la duración máxima del día es de 12h30 en junio y la mínima 11h50 en diciembre, mientras que la floración es deficiente en el Caquetá, donde la variación durante el año es prácticamente nula. Otras especies como el angleton (Dichanthium aristatum), florecen durante todo el año, independientemente del lugar donde crezcan.

Climas lluviosos Se consideran climas lluviosos a aquellos que presentan entre 9.5 y 12 meses húmedos al año. Este tipo de clima se presenta en aproximadamente una cuarta parte (24%) del trópico, en su mayor parte en áreas próximas a la línea ecuatorial como la cuenca 3

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Desiertos tropicales

superior del Amazonas, la cuenca del Congo, la mayor parte del territorio de Indonesia y Malasia y parte de las Filipinas. Las áreas más pequeñas comprenden la costa atlántica de América Central, la costa del Pacífico de Colombia y muchas islas del Pacífico.

Los desiertos tropicales, que se caracterizan por tener 2 meses o menos de lluvias, cubren cerca del 11% del trópico. Los desiertos de Sahara, Arabia, Somalia y centro de Australia comprenden la mayor parte de esta área. Angostas franjas desérticas se encuentran también en Perú, Chile y suroeste de Africa. El único tipo de ganadería posible es el nomádico, con especies y razas adaptadas a este medio. Algunos de estos suelos presentan alta fertilidad y cuando se utiliza riego pueden producir cultivos de excelentes rendimientos, como ocurre en los valles irrigados del Perú.

La vegetación clímax de estas áreas está caracterizada por bosques perennifolios, que en muchas zonas ya han sido talados y reemplazados por cultivos de plantación y en algunos casos praderas. Este tipo de clima no es adecuado para la producción forrajera.

Climas estacionales Son aquellos climas que presentan entre 4.5 y 9.5 meses húmedos y que cubren la mitad de la zona tropical (49%). En América tropical se presentan en extensas áreas del Cerrado en Brasil, los llanos de Colombia y Venezuela, la costa del Pacífico de América Central y México, la península de Yucatán y Cuba. También se presentan en la mayor parte del continente africano entre los desiertos del Sahara al norte y de Kalahari al sur, en Asia en la mayor parte de India, Indochina y en la parte norte de Australia.

Montañas tropicales Las tierras altas tropicales, definidas como las áreas con una elevación mayor de 900 m, cubren aproximadamente el 23% del trópico y tienen una caracterización climática particular. Las temperaturas van desde templadas hasta bajas y son constantes durante todo el año. Estas zonas presentan una gran variedad de patrones de pluviosidad, incluyendo cambios grandes en distancias cortas, debido a la formación de microclimas promovidos por la altitud y el relieve. Este tipo de clima se encuentra a lo largo de la cordillera de los Andes desde Chile hasta México. En esta zona existe una alta densidad de población y gran variedad de cultivos y explotaciones agropecuarias que van desde ganaderías especializadas de leche y carne hasta las llamadas ganaderías de doble propósito. Se produce además una gran variedad de forrajes, desde los típicamente tropicales como las brachiarias (Brachiaria spp.), hasta los forrajes característicos de zona templada como raigrases (Lolium spp.), alfalfa (Medicago sativa) y tréboles (Trifolium spp.).

La vegetación clímax consiste en bosque semideciduo, deciduo o sabana. Las estaciones lluviosa y seca están bien definidas. La estación seca está caracterizada por temperatura y radiación solar altas. Es una zona apta para casi todos los cultivos tropicales. La mayor parte de la ganadería del trópico se encuentra en este tipo de clima. La costa Atlántica y los llanos Orientales en Colombia son ejemplos de zonas ganaderas localizadas en climas estacionales.

Climas secos Estos climas se caracterizan por presentar únicamente entre 2 y 4.5 meses húmedos, lo que indica que anualmente se presentan sequías entre moderadas y fuertes. Este tipo de clima ocupa 16% del trópico. Las áreas más grandes son el Sahel, faja de sabanas secas situada al sur del Sahara, el desierto de Kalahari en el sur de Africa, una gran parte de Australia, partes de la India, nordeste de Brasil, norte de Venezuela, península de la Guajira en Colombia y norte de México. La vegetación clímax consiste en arbustos y árboles espinosos esparcidos. Durante la estación lluviosa se pueden cultivar pastos y forrajes de ciclo corto para conservar como heno o ensilaje. Las ganaderías bien manejadas, especialmente donde se cuenta con riego, pueden ser muy productivas en este tipo de clima. IPNI

RELACION PLUVIOSIDAD HUMEDAD DEL SUELO A pesar de que se han hecho muchos intentos por clasificar cuantitativamente la pluviosidad en los climas tropicales, ha sido necesario acudir a suposiciones bastante arbitrarias para determinar los cuatro regímenes de humedad más comunes en el trópico, que se definen de la siguiente manera: 1. Udico: La sección de control del suelo está seca por menos de 90 días acumulativos durante el año. 2. Ustico: La sección de control del suelo está seca por más de 90 días acumulativos, pero menos de 4

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180 días acumulativos o 90 días consecutivos durante el año. 3. Arídico: la sección de control del suelo está seca por más de 180 días acumulativos o húmeda por menos de 90 días consecutivos por año. 4. Aquico: el suelo está saturado por el tiempo necesario para causar condiciones de reducción.

de los materiales, así como del establecimiento de las condiciones favorables para el desarrollo de microorganismos y raíces. Existe una estrecha correlación entre el clima y el suelo y esta íntima relación puede originar suelos similares a partir de materiales parentales diferentes, o suelos distintos a partir del mismo material parental. Teniendo en cuenta esta relación se pueden predecir las condiciones físicas y químicas de un suelo a partir de las condiciones climáticas de la zona, o predecir las condiciones climáticas a partir de las características del suelo. Por ejemplo, si se compara el piedemonte llanero de Colombia con el piedemonte en el alto Amazonas en Perú se observa que en ambos lugares predominan condiciones de alta temperatura, precipitación mayor a 4.000 mm, vegetación de bosque pluvial y topografía plana. Partiendo de esta información se puede deducir que estos suelos han estado sometidos a una fuerte meteorización, abundante lixiviación de nutrientes y rápido reciclamiento de la materia orgánica. Sin conocer el área se puede suponer entonces que los suelos son ácidos, con marcadas deficiencias en nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), bases intercambiable y elementos menores, de color rojo o amarillento y textura variable de acuerdo con la naturaleza del material parental. Cuando se visitan estas regiones se encuentra efectivamente que los suelos presentan, en términos generales, estas condiciones independientemente del material parental en cada una de estas regiones.

La sección de control es aquella parte del perfil del suelo por debajo de la profundidad alcanzada por 2.5 cm de agua en 24 horas y por sobre la profundidad alcanzada por 7.5 cm de agua en 48 horas. Esto corresponde aproximadamente a profundidades de 10 a 30 cm en suelos arcillosos, de 20 a 60 cm en suelos francos, y 30 a 90 cm en suelos arenosos. El término suelo seco se refiere a aquella condición donde la tensión de humedad es igual o mayor a 15 bares, es decir, igual o superior al punto de marchitamiento de las plantas. Estos criterios se desarrollaron pensando en la importancia del suministro de humedad para las plantas. El régimen Udico de humedad significa que no le falta humedad al suelo durante la mayor parte del año. En términos generales equivale a los climas lluviosos. El régimen Ustico implica una fuerte estación seca de 3 a 6 meses, bien correlacionada con los climas estacionales. El régimen Arídico denota una estación seca más larga y se correlaciona bien con los climas secos y desérticos. Las variaciones en las propiedades del suelo y en la topografía permiten la existencia de diferentes regímenes de humedad del suelo bajo un mismo régimen de pluviosidad. Un suelo arenoso profundo puede ser Ustico en un clima lluvioso debido al drenaje rápido. El régimen Aquico es típico de sitios con drenaje deficiente y se presenta aún en desiertos.

Como se discutió anteriormente, los suelos presentan propiedades físicas y químicas determinadas por la acción del clima sobre el material parental. Estas propiedades son las que determinan si una planta se puede establecer y producir eficientemente en un sitio determinado.

FACTORES EDAFICOS EN LA PRODUCCION DE FORRAJES

Cuando se hace un corte vertical en un suelo, se observan capas diferenciadas denominadas horizontes, las cuales tienen propiedades variables. El horizonte superior (A) corresponde al de máxima actividad biológica y máximo lavado, el horizonte subyacente (B) es el de acumulación de los materiales lavados del horizonte A y el horizonte inferior (C) corresponde al material parental no descompuesto, aun cuando éste puede ya estar en proceso de desintegración.

Suelo es la delgada capa superior de la corteza terrestre en la cual crecen las plantas y se puede definir como una mezcla de materiales sólidos (inorgánicos y orgánicos), aire y agua. El suelo es un sistema dinámico que está cambiando continuamente por efecto de reacciones químicas, físicas y biológicas. El suelo es el resultado de la acción de los factores climáticos sobre el material parental. Los factores climáticos determinan la velocidad de descomposición del material parental y el posterior lavado o acumulación

Desde el punto de vista agrícola, el horizonte A es el 5

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más importante porque es en esta zona del perfil del suelo donde las plantas desarrollan la mayor parte de sus raíces, es la zona más rica en nutrientes y aquí se concentra la mayor actividad biológica. Es obvio que la conservación de este horizonte es de gran importancia para sostener la producción agrícola. Sin embargo, el horizonte A se deteriora fácilmente por acción del hombre a través de quemas, erosión y mal manejo. Idealmente, un suelo en buenas condiciones debe tener en el horizonte A un 45% de material inorgánico, 5% de materia orgánica, 25% de agua y 25% de aire. A continuación se resumen brevemente las principales características que determinan la capacidad del suelo para suministrar nutrientes a las plantas y por consiguiente para mantener la producción.

en agregados más grandes de tamaño y forma definidos. El agua y el aire no podrían circular si el suelo no estuviese estructurado ya que las partículas primarias se compactarían. Esta agregación da estabilidad a las partículas. Los distintos arreglos estructurales se denominan granular, placas, bloques y prismas. El tipo de estructura más deseable es el granular. En el trópico, se considera como buena estructura para la mayor parte de los cultivos, incluyendo los pastos, a aquella que mantiene la estabilidad de los agregados después de cambios bruscos de humedad y bajo lluvia intensa. La estructura del suelo se destruye principalmente por mal manejo del laboreo y por la pérdida de materia orgánica. La degradación de la estructura reduce el volumen de poros por donde circula el aire y el agua, dificulta el laboreo y hace que el suelo sea más susceptible a erosión. En América Tropical, vastas áreas se deterioran continuamente al destruirse la estructura por mal manejo de la maquinaria agrícola y del pastoreo.

Propiedades físicas del suelo Las principales propiedades físicas del suelo son la textura, estructura, color, permeabilidad, capacidad de retención de agua y profundidad.

Textura

Color

La textura se refiere a la distribución de las partículas en la fracción mineral del suelo según el tamaño. Se agrupan en tres fracciones denominadas arena, limo y arcilla. Las arenas son las partículas cuyo tamaño va de 2.00 a 0.05 mm de diámetro, los limos varían de 0.05 a 0.002 mm y las arcillas tienen tamaños menores de 0.002 mm. De acuerdo con la fracción dominante, el suelo recibe un nombre textural que es particular y describe esta dominancia. Si domina la fracción arena, el suelo se denomina arenoso o liviano, si domina la arcilla se denomina arcilloso, gredoso o pesado, y si se presenta una mezcla proporcional de las tres fracciones el suelo se denomina franco.

El color permite inferir indirectamente sobre ciertas características importantes del suelo como fertilidad y contenido de humedad. Los colores oscuros indican alto contenido de materia orgánica y buena capacidad de retención de humedad. Los suelos rojos y amarillos generalmente indican un alto contenido de compuestos de hierro (Fe) y aluminio (Al) y buena aireación. Por lo regular estos suelos son ácidos y de baja fertilidad, sin embargo, casi siempre presentan buena estructura y buen drenaje interno. Cuando estos suelos permanecen saturados toman un color gris, característico de mal drenaje. Los suelos aluviales son muy variables en cuanto a color. Pueden variar desde tonalidades oscuras en aquellos suelos ricos en materia orgánica, hasta colores muy claros para suelos arenosos de baja fertilidad. Estos suelos se encuentran en las llanuras aluviales a orillas de los grandes ríos. Por ser suelos muy jóvenes pueden presentar problemas de estructura y de drenaje interno. Cuando se encuentran en zonas muy planas también se presentan problemas de drenaje externo y pueden permanecer inundados por períodos prolongados de tiempo. Cuando estos suelos permanecen saturados por drenaje deficiente presentan colores grises y moteados azulosos. Cuando el drenaje es bueno presentan colores brillantes.

Algunas propiedades del suelo, como la facilidad de laboreo, susceptibilidad a la erosión, facilidad de germinación de las semillas, penetración de las raíces, contenido y retención de nutrientes, retención y penetración de agua y aireación dependen de la textura.

Estructura La estructura del suelo es un parámetro algo difícil de definir y cuantificar. Sin embargo, juega un papel muy importante porque regula el movimiento de agua y aire a través del perfil. La estructura se puede definir como el arreglo de las fracciones primarias del suelo IPNI

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1.2 a 1.5 g/cm3. Una densidad aparente baja en el suelo superficial generalmente indica un buen estado estructural.

Permeabilidad Esta propiedad se refiere a la velocidad con la cual se mueve el agua desde la superficie del suelo al interior a través de los poros. La permeabilidad depende principalmente de la textura, estructura y espacios porosos. Tiene influencia en la aireación y capacidad del suelo para retener agua.

La porosidad total se calcula dividiendo la densidad aparente por la densidad real. Una adecuada porosidad del suelo es importante para el almacenamiento de agua, aireación y crecimiento normal de las raíces de las plantas. El laboreo frecuente tiende a reducir la porosidad del suelo.

Capacidad de retención de agua La capacidad del suelo para retener agua depende principalmente de la textura, estructura, permeabilidad y contenido de materia orgánica. Se considera que el agua aprovechable por las plantas se encuentra en los poros capilares y su contenido varía entre la capacidad de campo y el punto de marchitez permanente.

Consistencia Esta propiedad define el comportamiento del suelo bajo diferentes contenidos de humedad. La consistencia varía con la textura, contenido de materia orgánica, cantidad y naturaleza de las arcillas, cationes adsorbidos y contenido de agua.

Profundidad

Es posible establecer en el laboratorio la consistencia al determinar los contenidos de humedad en el límite plástico inferior y en el límite plástico superior. El límite plástico inferior indica el mínimo porcentaje de humedad al cual el suelo puede ser amasado. No se aconseja emplear maquinaria agrícola cuando el suelo tiene un contenido de humedad superior al del límite plástico inferior.

La limitación física más importante para el adecuado desarrollo de las raíces es una baja profundidad efectiva del perfil del suelo. La profundidad de enraizamiento depende del espesor del suelo antes de encontrar capas endurecidas, muy ácidas o saturadas de agua. La profundidad efectiva del perfil depende del grado de meteorización del suelo, de la naturaleza y edad del material parental y del grado de erosión al cual ha estado sujeto el suelo.

Propiedades químicas del suelo La naturaleza química del suelo controla el suplemento y disponibilidad de los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas. La actividad química del suelo depende de la cantidad y naturaleza de las arcillas presentes y del contenido de materia orgánica. Estos parámetros dependen a su vez de las condiciones climáticas y de la edad del suelo. En suelos sometidos a alta temperatura y humedad el contenido de materia orgánica es generalmente bajo debido a la rápida oxidación de los residuos orgánicos, y los minerales arcillosos presentes son el producto de una radical meteorización del material parental. Este tipo de suelos prevalece en el trópico, sin embargo, en el trópico se encuentran casi todos los tipos de suelo debido a la variación en temperatura y humedad comunes en el área. A continuación se discuten las principales propiedades químicas del suelo.

En general, los suelos de regiones húmedas tienden a ser más profundos que los suelos de regiones secas, por el efecto de la humedad en la descomposición del material parental y la mayor acumulación de biomasa que deja abundantes residuos orgánicos.

Densidad y porosidad total La densidad relaciona el peso con el volumen. En el caso del suelo se considera la densidad real y la densidad aparente. La densidad real se obtiene al dividir el peso de las partículas sólidas de cierta cantidad de suelo por el volumen del agua que ésta desaloja. En suelos minerales este valor es aproximadamente de 2.65 g/cm3. La densidad aparente toma en cuenta los espacios porosos y se obtiene dividiendo el peso de una cantidad de suelo sin disturbar por el volumen de agua desalojada por esta muestra. La densidad aparente varía con la textura, estructura, contenido de materia orgánica y grado de compactación del suelo. En la mayoría de los suelos la densidad aparente varía entre

Materia orgánica La materia orgánica (MO) del suelo no se puede caracterizar fácilmente, sin embargo, se conoce que 7

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está constituida de un amplio rango de compuestos cuya naturaleza específica está determinada por el tipo de residuos animales y vegetales incorporados que se descomponen en un ciclo continuo. Consiste principalmente de proteínas y los productos de su descomposición, carbohidratos, ácidos orgánicos, grasas, resinas y otros compuestos. Existe cierta confusión respecto a lo que es MO en el suelo. En términos exactos, la MO del suelo es el humus acumulado en el suelo a través del tiempo, producto de la descomposición de los residuos vegetales y animales. Estos residuos se descomponen por acción de los microorganismos en el suelo y los compuestos de carbono (C) que resisten este ataque se acumulan en el suelo como compuestos de carbono de alto peso molecular denominados humus. Existen tres fracciones principales en el humus que son ácidos fúlvicos, ácidos húmicos y huminas.

En suelos de clima templado, la acumulación de humus es lenta debido al efecto de las bajas temperaturas de invierno que detienen la descomposición de los residuos. Esto permite una acumulación estable de humus en el suelo. En suelos tropicales esta descomposición es más rápida debido a la mayor temperatura y a la mayor dinámica de los suelos que pueden producir todo el año. Esto incrementa el riesgo de pérdida de MO por oxidación biológica (labranza) cuando el manejo no permite aportes de residuos que puedan reponer esta pérdida. En suelos tropicales debe incluirse por supuesto la enorme pérdida de MO debida a la erosión causada por mal manejo del suelo y de los residuos o simplemente por producción de rendimientos muy bajos que no permiten acumular suficientes residuos. En el trópico, la materia orgánica tiende a aumentarse con la altura y con la reducción de temperatura como se observa en los datos de la Tabla 1.

Las propiedades biológicas están controladas en gran parte por la población de microorganismos vivos en el suelo, conocida también como masa microbiana. En general el contenido de C de los microorganismos vivientes comprende solamente alrededor del 1 al 8% del C total de la MO del suelo, pero la supervivencia y funcionalidad (actividad) de muchos de estos microorganismos es vital para mantener la fertilidad del suelo. La actividad microbiana depende de la humedad y temperatura del suelo, pero mucho más de la disponibilidad de C fácilmente accesible que es utilizado como fuente de energía. De esta manera, la biomasa del suelo interviene en la descomposición de residuos de plantas y animales y en el reciclaje de nutrientes, contribuyendo de esta forma a la acumulación de humus en el suelo. En cualquier suelo, la acumulación de humus tiende a equilibrarse con el tiempo y la cantidad final de humus depende de la cantidad y calidad del material orgánico añadido y su tasa de descomposición. Todo esto a su vez depende de las prácticas de manejo del suelo.

El alto contenido de MO que se encuentra en las partes altas de la región andina se debe a las bajas temperaturas, precipitaciones bien distribuídas que permiten producción de biomasa todo el año y una menor actividad microbiana por efecto de la temperatura y en consecuencia menor descomposición de los residuos. Cuando se compara el clima cálido húmedo con el cálido seco del trópico, se observa mayor contenido de materia orgánica en el cálido húmedo, debido posiblemente a la mayor precipitación que promueve una mayor producción y acumulación de residuos orgánicos.

Reacción del suelo La reacción o pH es una medida de la acidez o alcalinidad del suelo. En realidad, el pH determina el contenido de iones hidrógeno (H+) y se define como el logaritmo del recíproco de la concentración de iones H+ en el suelo. Un valor pH de 7.0 es neutro, valores más bajos indican acidez y valores más altos alcalinidad. En suelos agrícolas, el pH se encuentra en un rango que va de 3.5 a 9.5, sin embargo, los cambios extremos de pH afectan el crecimiento de las plantas a través de su efecto en la disponibilidad de nutrientes y en la actividad de los microorganismos del suelo. Una clasificación general de los rangos de pH se presenta en la Tabla 2.

Es ampliamente reconocida la contribución de la MO al mantenimiento de la fertilidad productividad del suelo. La MO incrementa la habilidad del suelo para retener nutrientes, reduce la compactación, incrementa la capacidad de retención de agua, mejora la capacidad tampón del suelo y no permite cambios rápidos de pH y es una fuente de energía para los microorganismos. El manejo apropiado del suelo que permita mantener o incrementar los niveles de MO es un factor crítico para lograr una producción sostenible y rentable. IPNI

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en consecuencia el manejo, se alteran substancialmente con la mineralogía.

Tabla 1. Contenido promedio de materia orgánica en los suelos de varias regiones de Colombia. Región

Sabana de Bogotá Zona cafetera Valle del Cauca Llanos Orientales Costa Atlántica

Altitud media msnm 2600 1400 1000 500 50

Temp. Contenido de MO °C % 12 21 24 26 28

Los dos sistemas químico minerales encontrados en la fracción arcilla de los suelos son: a) arcillas de carga permanente y b) arcillas de carga variable. Las esmectitas, representadas por la montmorillonita, vermiculita e illita, son un típico ejemplo de los minerales arcillosos de carga permanente. La carga eléctrica de la montmorillonita proviene de la substitución isomórfica de un ion de valencia más baja en la posición ocupada normalmente por un ión de valencia más alta. Debido a que la substitución ocurre en el interior del cristal, el efecto y en consecuencia la carga creada es permanente. En la mayoría de los minerales de carga permanente, la carga eléctrica superficial es negativa y es contrabalanceada con cationes presentes en la solución del suelo. Estos cationes son una importante fuente de nutrientes para las plantas y esta capacidad de retener y suplir cationes, denominada capacidad de intercambio catiónico (CIC), se usa como un índice de la capacidad productiva del suelo. Las arcillas de carga permanente son comunes en las regiones temperadas del mundo.

19.8 9.8 4.2 3.0 2.4

Tabla 2. Clasificación general del pH en el suelo. Clasificación Extremadamente ácido Fuertemente ácido Ligeramente ácido Neutro Ligeramente alcalino Fuertemente alcalino Extremadamente alcalino

Rango < 4.5 4.6 – 5.5 5.6 – 6.5 6.6 – 7.5 7.6 – 8.0 8.1 – 9.0 > 9.1

Fertilidad La fertilidad se define como la capacidad del suelo para suministrar nutrientes en cantidades adecuadas para el crecimiento normal de las plantas. La fertilidad resulta de una combinación de propiedades físicas, químicas y biológicas favorables, bajo condiciones climáticas apropiadas. Por ejemplo, los suelos de la Guajira en Colombia o algunos del norte del Perú pueden tener condiciones físicas y químicas favorables, pero la lluvia es insuficiente para una producción intensiva de cultivos. Se puede decir que su fertilidad actual es baja pero la fertilidad potencial es alta.

En los suelos altamente meteorizados del trópico, las arcillas de carga permanente han sido severa o completamente alteradas de modo que la carga eléctrica en la superficie se origina de la adsorción de iones determinantes. Los más importantes iones determinantes son el H+ y los hidroxilos (OH-). La adsorción de estos iones en la superficie de los minerales arcillosos depende del pH de la solución del suelo y por esta razón, los minerales que se comportan de esta manera son a menudo conocidos como dependientes del pH o minerales de carga variable. La fracción arcilla de estos suelos está dominada por caolinita y óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio. Si se examinan los suelos en o cerca a la línea Ecuatorial se encuentran ejemplos de suelos altamente meteorizados en países como Brasil, Colombia, Ecuador, Venezuela y los países de América Central. Una notable excepción en esta región son los suelos jóvenes de Los Andes y de las cadenas montañosas de América Central formados en deposiciones recientes de ceniza volcánica. Si bien estos suelos son relativamente más fértiles también tienen como principal característica que los minerales arcillosos, producto de la meteorización de la ceniza volcánica, son también minerales de carga variable. Las arcillas dominantes en estos suelos son alofana, imogolita y complejos humus-Al.

La fertilidad se puede modificar mediante el manejo de las características físicas, químicas y biológicas del suelo. Sin embargo, es importante conocer el tipo de suelos con que se está trabajando. El comportamiento de los suelos depende en buena forma de su mineralogía y textura. En aquellas localidades donde la mineralogía de la fracción arcilla no varía mucho, se pueden hacer generalizaciones del comportamiento del suelo basándose solamente en la textura. Por otro lado, es importante reconocer que la relación entre textura y comportamiento del suelo puede modificarse, en ocasiones drásticamente, cuando se trabaja en otra área de diferente mineralogía. En suelos tropicales la física, la química y la fertilidad, y 9

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A medida que los suelos se alejan de la línea Ecuatorial y se acercan a los límites entre el trópico y el subtrópico aparecen con más frecuencia los suelos montmorilloníticos denominados vertisoles caracterizados por tener carga permanente. Más interesante aún es el encontrar vertisoles en Nicaragua, Costa Rica, Panamá, Colombia y Ecuador, indicando de esta manera la gran variedad de suelos presentes en América Tropical que deben ser manejados de acuerdo con su mineralogía.

entonces que es de mucha importancia el elevar el pH de los suelos de carga variable solamente lo suficiente para precipitar el Al y el tomar ventaja del incremento en la CIC. El incrementar el contenido de materia orgánica del suelo es una excelente forma de incrementar la fertilidad del suelo como ya se discutió anteriormente en este capítulo. Esto es cierto en suelos de carga permanente y en suelos de carga variable en los cuales el aumento en el contenido de materia orgánica incrementa la CIC y en consecuencia aumenta la fertilidad del suelo.

La carga eléctrica de la superficie de las arcillas de los suelos dominados por minerales de carga permanente no pueden ser manipulados por el hombre. En este caso la química, física y fertilidad de estos suelos se maneja manipulando la concentración y composición de la solución del suelo.

EL FACTOR PLANTA EN LA PRODUCCION DE FORRAJES Los bosques y las praderas son las principales formaciones vegetales que se encuentran en forma natural en el mundo. Las praderas, que han ocupado un lugar preponderante en la formación y en el desarrollo de la fertilidad de los suelos, están constituidas en su mayor parte por gramíneas y leguminosas. A partir de estudios geológicos se ha determinado que tanto gramíneas como leguminosas son de origen muy antiguo y que aparecieron y evolucionaron inicialmente en condiciones tropicales. Parece, además, que muchas de las formas actuales evolucionaron simultáneamente con los animales que las pastoreaban.

Por otro lado, en los suelos dominados por minerales arcillosos de carga variable, la carga eléctrica superficial es a menudo alterada por las prácticas de cultivo que frecuentemente resultan en una reducción de la carga superficial, en otras palabras en una reducción de CIC. Esto es lo que sucede, por ejemplo, cuando se acidifican los suelos tropicales ya que la reducción en pH resulta en una menor CIC y por lo tanto en menor fertilidad. En los suelos de carga permanente, la reducción en la saturación de bases (pérdida de K, Mg, Ca de la fase de intercambio) conduce a acidez y la subsecuente descomposición de las arcillas de tipo 2:1. El Al liberado con este proceso ocupa los sitios de intercambio y en este caso el efecto del encalado es el de elevar el pH, precipitar el Al y reemplazarlo con calcio (Ca). En este tipo de suelos es fácil y aconsejable el llegar a pH 7.0, aun cuando no existe un cambio en la CIC.

En general, las praderas son la fuente más económica de nutrientes para el ganado. Además, las gramíneas poseen una extraordinaria capacidad para cubrir rápidamente los suelos desnudos para protegerlos contra la erosión, retener la humedad y restaurar la fertilidad a través del reciclamiento de nutrientes desde los horizontes inferiores del suelo a los superiores. Solamente los bosques son más eficientes que las praderas para preservar y recuperar los suelos. Por su parte, las leguminosas son fuente importante de proteínas y minerales para los animales y la fuente más económica de N para la producción de otras especies. Las gramíneas y leguminosas son plantas colonizadoras, que aparecen muy temprano en la sucesión vegetal, cuando un suelo ha sido degradado severamente por prácticas de manejo inadecuadas como quemas o exceso de mecanización.

El caso de los suelos de carga variable es diferente. El Al y el hierro (Fe) en estos suelos son parte de minerales estables a pH tan bajo como 5.3 y se encuentran atrapados en la estructura de las arcillas. De esta forma el Al no representa peligro para el crecimiento de las plantas hasta que el pH baja a niveles en los cuales los minerales se disuelven y liberan Al a la solución, muchas veces en cantidades tóxicas. En este caso solamente es necesario encalar para elevar el pH a valores de alrededor de 5.5 para precipitar el Al.

Además de gramíneas y leguminosas, en las praderas se encuentran muchas otras clases de plantas herbáceas como juncos y ciperáceas, plantas de hoja

De las consideraciones hechas arriba es obvio IPNI

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Producción de forraje /ha

Producción de unidad alimenticia/ha (Medida de cantidad)

El pasto Composición química

El animal

←

Producción/ha Carne, leche, lana, etc.

Valor nutritivo Digestibilidad

←

Manejo

Gustosidad Presión de pastoreo

Forraje consumido

Producción/animal (Medida de calidad)

Efectos del medio ambiente sobre el animal Edad Alimentación anterior

Características fisiológicas del animal

Herencia

Figura 1. Representación de las relaciones naturales entre factores pasto, animal y manejo que determinan la producción de carne, leche o lana.

evolución, han desarrollado características particulares en cuanto a producción de biomasa, contenido de proteína, componentes de la pared celular y digestibilidad. Por la particularidad de estas características, estos pastos se catalogan como forrajes de baja calidad cuando se evalúa su valor alimenticio con animales altamente productivos que han evolucionado en la zona templada. En otras palabras, los forrajes tropicales se ajustan a las necesidades de los animales tropicales. Cuando se ponen animales de zona templada y de razas especializadas a consumir forrajes tropicales se presentan desbalances que se manifiestan inicialmente en reducción en la producción, deficiencias reproductivas y finalmente en una serie de enfermedades que son el resultado de una alimentación desbalanceada para los requerimientos de ese animal.

ancha y criptógamas como líquenes. En aquellas praderas que no se manejan intensamente aparecen árboles y arbustos forrajeros y malezas leñosas. Las variaciones entre la composición botánica de los diferentes tipos de praderas depende principalmente de las condiciones climáticas como humedad y temperatura y de las condiciones edáficas como fertilidad, pH, textura y estructura del suelo.

EL FACTOR ANIMAL Existe suficiente evidencia que indica que los grandes rumiantes evolucionaron en las zonas ricas en forrajes como Africa. En América, un continente caracterizado por su relativa pobreza en especies forrajeras nativas, no se encontraron grandes rumiantes, lo que parece confirmar la teoría de que animales y praderas evolucionaron simultáneamente. También existen indicios de que algunos de los grandes comedores de forraje desaparecieron cuando las condiciones climáticas cambiaron, alterando la productividad y composición de las praderas. Todo esto confirma la estrecha relación entre clima, suelo, planta y animal.

En consecuencia, tanto el pasto como el animal deben estar adaptados al clima y al suelo del sitio donde se desarrollan. De esta forma se evitan introducir modificaciones al sistema o en último caso se introducen modificaciones de bajo costo y de máximo impacto. La productividad es alta cuando el pasto y el animal se encuentran en balance con el ambiente y el suelo. Las relaciones pasto animal se presentan en la Figura 1.

Los pastos del trópico, debido a sus condiciones de 11

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FISIOLOGIA DE LOS PASTOS FACTORES AMBIENTALES QUE CONTROLAN LA PRODUCCION DE FORRAJES

Densidad El crecimiento es una función de la densidad (intensidad) de la radiación a través de la fotosíntesis. Para interceptar la mayor cantidad de radiación solar se requiere un follaje denso. La planta alcanza máxima producción cuando ha desarrollado el suficiente follaje para interceptar 95% o más de la radiación incidente al medio día, de un día despejado, si otros factores no son limitantes. Las plantas que tienen hojas planas como los tréboles requieren de un Indice de Area Foliar (IAF) cercano a 3 para interceptar 95% de la luz incidente. El IAF es el área de tejido foliar por unidad de superficie. En el caso citado, un IAF de 3 significa que existen 3 metros cuadrados de hojas por cada metro cuadrado de superficie de un cultivo. La alfalfa y el pasto azul orchoro (Dactylis glomerata) requieren un IAF de 4 a 5 y los pastos como raigrás, que tienen las hojas verticales, requieren de un IAF entre 7 y 11.

El crecimiento y desarrollo de las plantas forrajeras (leguminosas o gramíneas) están determinados por la genética de la plantas y por las condiciones ambientales a las cuales están expuestas. Es necesario conocer la respuesta fisiológica de cada especie a las condiciones ambientales para determinar las prácticas de manejo adecuadas para cada condición. Los tres factores ambientales más importantes en el desarrollo y maduración de las especies forrajeras son radiación solar o luz, temperatura y humedad del suelo.

Radiación solar Las plantas responden a cambios en la calidad, densidad y duración de la radiación solar. A continuación se describe el efecto de cada uno de estos factores.

La densidad de la radiación afecta en forma diferente el crecimiento de las plantas y esta variación depende principalmente de la especie. Por ejemplo, se ha demostrado que la fotosíntesis del maíz aumenta al aumentar la densidad de la luz, hasta la máxima densidad de la luz del sol. Las gramíneas tropicales responden de manera similar, sin embargo, muchas otras especies responden de manera diferente, exhibiendo saturación a la luz. La Figura 2 presenta las curvas de respuesta a la densidad de la luz de cuatro diferentes especies vegetales.

Calidad La calidad de la radiación solar o luz está relacionada con la longitud de onda de los rayos que constituyen el espectro radiante. Las plantas se desarrollan mejor cuando están expuestas al espectro completo que solamente a una porción de él. Las plantas que crecen solamente en ondas largas de luz infrarroja presentan un desarrollo alargado y continuo, como si crecieran en la oscuridad. Las plantas expuestas a ondas cortas de la luz ultravioleta crecen lentamente e incluso llegan a sufrir lesiones o morir. A medida que se incrementa la altitud se incrementa también la radiación ultravioleta, debido a que la atmósfera se hace más delgada en comparación con los sitios más bajos.

De acuerdo con estas curvas, la mayoría de las plantas se pueden clasificar en las tres siguientes categorías: 1. Grupo de plantas en las cuales la fotosíntesis aumenta al aumentar la densidad de la luz, hasta llegar a la máxima luz del sol que incide sobre el sitio. Estas plantas tienen una respuesta muy pronunciada a aumentos de luz de baja intensidad y la fotosíntesis es muy activa con luz brillante. Pertenecen a esta categoría el maíz, la caña de azúcar y el sorgo. 2. Plantas que responden poco a la incidencia de densidades mayores a un tercio de la máxima luz solar y que tienen una capacidad total de fotosíntesis que es aproximadamente la mitad de la fotosíntesis de las plantas del grupo anterior. Pertenecen a esta categoría el trébol rojo,

En el espectro visible, la luz se localiza entre la luz violeta, con una longitud de onda de 3.800 armstrongs (A°), y la luz roja con una longitud de onda de 7.700 A°. La luz que percibe el ojo humano se encuentra dentro de estos límites y casi toda esta parte del espectro interviene en la fotosíntesis. La energía radiante que no se usa en la fotosíntesis se transforma en energía calórica y se emplea para la evaporación del agua de la planta en el proceso denominado transpiración. IPNI

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La competencia por luz entre diferentes especies es importante cuando se cultivan mezclas, por ejemplo, gramíneas y leguminosas, o cuando se va a introducir una especie nueva en una pradera establecida. Por ejemplo, el trébol rojo produce bien bajo condiciones de baja densidad lumínica, mientras que la alfalfa requiere de mayor densidad. Por esta razón es más fácil introducir trébol rojo que alfalfa en una pradera de kikuyo.

Duración La duración de la luz o fotoperíodo influencia tanto el estado vegetativo como el reproductivo de las plantas. Inicialmente se consideró que la duración de la luz era el factor más importante, pero posteriormente se demostró que lo que realmente controla las funciones Figura 2. Respuesta a la luz de diferentes especies de las plantas son los períodos de oscuridad antes que los de luz. cultivadas. El efecto de la duración del día en la floración se ha estudiado intensivamente, puesto que de este factor depende la producción de semillas y la distribución geográfica de las especies. Las plantas de día corto solo florecen en condiciones de períodos diarios de luz relativamente cortos, alrededor de 12 horas, como las condiciones que se presentan en el trópico, mientras que las de día largo requieren períodos de iluminación mucho mayores, como los que se presentan en zonas templadas en primavera y verano. Otro grupo de plantas, denominadas neutras, pueden florecer tanto bajo condiciones de día corto como bajo condiciones de día largo. Sin embargo, los procesos de floración y fructificación son muy complejos, y muchas especies requieren, además de los requerimientos de fotoperíodo, la exposición a determinadas temperaturas por ciertos períodos de tiempo.

remolacha azucarera, tabaco, fríjol y muchas especies de pastos. 3. A esta categoría pertenecen las plantas que se saturan, o al menos tienen una tasa muy baja de fotosíntesis con una cuarta parte de la máxima luz del sol. En este grupo se incluyen las plantas de sombrío que crecen muy lentamente y muchas especies maderables. La respuesta de la planta a la luz no es lineal, es decir, la fotosíntesis no aumenta proporcionalmente al incrementar la intensidad de la luz. Esto se debe probablemente al hecho de que al aumentar la luz se saturan los cloroplastos de las primeras capas de células, pero los cloroplastos de las células interiores siempre están parcialmente sombreados y los incrementos en fotosíntesis se deben a la luz que logra penetrar hasta estas células. Por lo tanto, una hoja con una distribución uniforme de cloroplastos podría usar la luz más eficientemente si en lugar de aplicar una luz intensa sobre la superficie superior (haz) se aplica una luz de menor intensidad sobre ambas superficies de la hoja. El maíz, por ejemplo, tiene una distribución uniforme de cloroplastos en la hoja y la luz es igualmente efectiva en ambas superficies. Algo similar ocurre con muchas especies de pastos. En cambio, las dicotiledóneas presentan una concentración mayor de cloroplastos cerca de la superficie superior (haz) de la hoja, que generalmente es más verde que la superficie inferior (envés), y por lo tanto la luz que incide sobre la parte superior es más efectiva que la luz que incide en la parte inferior.

Temperatura La temperatura controla todas las reacciones bioquímicas de las plantas y afecta procesos como la fotosíntesis, respiración, transpiración, absorción de agua y nutrientes, transporte de compuestos, actividad de enzimas, coagulación de las proteínas, etc. La Figura 3 describe el efecto de la temperatura en la eficiencia de utilización de anhídrido carbónico (CO2), cuando se conservan constantes la luz y la diferencia de presión de vapor entre la hoja y la atmósfera. Se observa, por ejemplo, que a 14°C la fotosíntesis es lenta y que esta tasa de fotosíntesis no cambia apreciablemente al aumentar la concentración de CO2, sin embargo, se obtiene un marcado 13

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cambio al aumentar la temperatura entre 20 y 40°C. En consecuencia, la temperatura afecta también el crecimiento y metabolismo de los pastos. La concentración de fructosanas, que constituyen la mayor reserva de carbohidratos de los pastos de zona templada, disminuye notablemente cuando las temperaturas son muy altas. Otros cambios frecuentes en la raíz y parte aérea de la planta por causa de las altas temperaturas son la rápida pérdida de sucrosa, aumento en el porcentaje de celulosa, lignina y pentosanas y mayor porcentaje de nitrógeno (N) total y de N soluble. En el trópico, el factor que más afecta la temperatura ambiental es la altura del sitio sobre el nivel del mar, sin embargo, condiciones locales como vientos, montañas, corrientes de agua y otras pueden también tener una influencia significativa. Los climas cálidos, Figura 3. Efecto de la temperatura en la eficiencia de utilización de CO2 en la fotosíntesis. de un promedio mayor a 24°C de temperatura, se encuentran entre 0 y 1.100 metros sobre el nivel del obtener agua del suelo, cuando la disponibilidad es mar (m.s.n.m.), mientras que los climas templados, limitada, es una característica importante de cada con temperatura entre 17 y 23°C se encuentran entre especie. Esta capacidad se relaciona con la 1.100 y 2.200 m.s.n.m. y los climas fríos, de menos de profundidad y extensión del sistema radical. 17°C, a más de 2.200 m.s.n.m. Leguminosas como la alfalfa, con un sistema radical profundo, pueden sobrevivir después que se ha La temperatura óptima para el desarrollo de los pastos detenido el crecimiento de las raíces superficiales o de zona templada se encuentra alrededor de los 20°C, éstas han muerto. Las gramíneas con un sistema aunque pueden producir muy eficientemente a radical profuso, pero superficial, pueden aprovechar temperaturas inferiores. Por otro lado, los pastos muy bien el agua de los horizontes superiores, sin tropicales se desarrollan mejor a temperaturas entre embargo, pueden tener serios problemas durante una 30 y 35°C, pero producen muy poco por debajo de sequía prolongada. 15°C. Los pastos pueden resistir períodos cortos de temperaturas extremas, particularmente si el descenso Los suelos de textura fina (arcillosos) tienen mayor es gradual o si los períodos de calor son de corta capacidad de almacenamiento de agua que los suelos duración. de textura liviana (franco arenosos y arenosos). Los suelos con alto contenido de materia orgánica tienen Humedad una alta capacidad de retención de agua. El agua es uno de los factores ambientales de mayor Los tejidos de las plantas forrajeras contienen abundante importancia. La cantidad y distribución de la cantidad de agua, generalmente entre 80 y 90%. La precipitación determinan en gran parte la adaptación cantidad de agua que pasa a través de la planta durante de una especie forrajera a un medio dado. Sin su crecimiento es considerable, si se compara con el embargo, los principales factores que determinan las agua que la planta utiliza en sus diferentes procesos necesidades de agua de las plantas son precipitación, metabólicos. El agua es necesaria para mantener la evapotranspiración y capacidad del suelo para turgencia de los tejidos, como medio para la absorción almacenar agua. Estos tres factores estiman en forma de nutrientes, para las reacciones bioquímicas y para la más real el efecto de las condiciones climatológicas translocación de sustancias orgánicas e inorgánicas de una región en la disponibilidad de agua para las dentro de la planta. Dentro de ciertos límites, el plantas que el simple dato de precipitación. crecimiento y desarrollo de la gran mayoría de las Diferentes especies varían notablemente en su plantas terrestres es directamente proporcional a la tolerancia a la sequía. La capacidad de las plantas para cantidad de agua disponible en el suelo. IPNI

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Atmósfera

interfieren con el metabolismo normal de las raíces, afectando especialmente la respiración.

La atmósfera es la capa de una mezcla de gases que rodea la tierra. Desde el punto de vista de los vegetales, los componentes más importantes de la atmósfera son el oxígeno (O2), el anhídrido carbónico (CO2) y el vapor de agua.

Vapor de agua El vapor de agua presente en la atmósfera regula en gran parte las pérdidas de agua por las plantas y el suelo. Generalmente se expresa como humedad relativa, que es la cantidad de vapor de agua en la atmósfera, como porcentaje de la cantidad que debería contener ésta para alcanzar la saturación a la temperatura existente. La saturación se alcanza cuando el aire no puede contener más vapor de agua y se inicia la condensación.

Oxígeno Casi todos los organismos necesitan O2 para utilizar la energía acumulada en los alimentos orgánicos. A nivel del mar, el O2 constituye aproximadamente el 21% de la atmósfera. La cantidad de O2 disminuye a medida que se incrementa la altura. La cantidad de O2 a una altura de 5.500 m.s.n.m. es solamente un 50% de la existente a nivel del mar.

La capacidad de saturación del aire con vapor de agua aumenta con la temperatura. La humedad relativa disminuye siempre que se produce un aumento de temperatura que no esté acompañado de un aumento proporcional en el contenido de humedad de la atmósfera. De dos regiones que tengan la misma cantidad de precipitación, la más cálida es también la más seca.

En el interior del suelo, la concentración de O2 puede variar desde un valor aproximado de 21% hasta un 10%. Esto depende de la textura y el drenaje. En suelos arcillosos pobremente drenados estos valores pueden ser aún menores. Este gas se libera durante la fotosíntesis y es necesario para la respiración en todos los órganos de la planta. La respiración aumenta al incrementarse el contenido de O2 del aire y alcanza su máximo valor al llegar al contenido normal de O2 en la atmósfera (21% por volumen).

ADAPTACIONES FISIOLOGICAS DE LOS PASTOS Los forrajes presentan características fisiológicas que las diferencian de las demás plantas. El hecho de ser consumidas en forma permanente por los animales las forzó a desarrollar una serie de adaptaciones para que pudieran crecer en forma casi permanente, a pesar de la defoliación frecuente a la cual son sometidos. Las demás plantas solo logran esto parcialmente y únicamente en algunas etapas de su vida.

Anhídrido carbónico El CO2 es de vital importancia en la vida de la planta porque es uno de los compuestos que intervienen directamente en la fotosíntesis. Se encuentra en la atmósfera en pequeñas cantidades, constituyendo solamente el 0.03% por volumen del aire (300 ppm), o sea 1/700 del O2 presente en la atmósfera. Se necesitan cerca de 50 ppm de CO2 en la atmósfera para que la mayoría de las plantas inicien fotosíntesis activa.

La apariencia externa (morfología) de las plantas forrajeras determina el tipo de uso. Las plantas altas, de crecimiento erecto, se utilizan principalmente para corte, heno o ensilaje, mientras que las de crecimiento postrado se utilizan para pastoreo, aunque también pueden ser cosechadas mecánicamente. El tipo de manejo (corte o pastoreo) está determinado por cuatro características fisiológicas de la planta:

La eficiencia de la utilización del CO2 por las plantas aumenta al incrementarse (dentro de ciertos límites) la intensidad de la luz. En la mayoría de los casos, un aumento en el contenido de CO2 de la atmósfera, en varias veces su contenido normal, tiene un efecto benéfico sobre la fotosíntesis si la intensidad de la luz no es limitante. Sin embargo, si las plantas se exponen a muy altas concentraciones de CO2, aún por períodos cortos, se pueden presentar daños serios.

1. Carbohidratos no estructurales. 2. Area foliar. 3. Interacción entre los carbohidratos no estructurales y el área foliar.

Este gas es producido por la respiración de las plantas, animales y microorganismos. En suelos mal drenados o inundados puede alcanzar valores altos que

4. Origen del nuevo crecimiento. 15

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Carbohidratos no estructurales

tallos, coronas y raíces. Estos órganos son de gran importancia para el mantenimiento y producción en aquellas épocas en las cuales la tasa de utilización de carbohidratos por las plantas excede la tasa de síntesis. En muchas plantas forrajeras, las fluctuaciones en el contenido de CNE después del corte sigue un comportamiento descendente y ascendente, en forma de U, como se observa en la Figura 4. Los períodos de disminución son seguidos por períodos de acumulación y un nivel bajo de CNE es frecuentemente un indicativo de la presencia de una etapa de crecimiento activo.

Los carbohidratos que se encuentran en las plantas se dividen en dos grupos: carbohidratos estructurales que son los que forman parte de la pared celular, y carbohidratos no estructurales (CNE). Los CNE se almacenan en algunos órganos vegetativos como raíces, rizomas, estolones y coronas y se caracterizan porque pueden ser desdoblados en compuestos simples, que luego se translocan a los puntos de crecimiento y sirven como fuente de nutrientes y energía al rebrote durante los primeros estados de desarrollo, después del corte o pastoreo. En esta etapa la planta no tiene suficiente tejido verde para ser autotrófica y por lo tanto depende para su supervivencia del alimento previamente formado y almacenado. Esta característica de los pastos es la que permite que estas especies sean cosechadas y defoliadas con frecuencia. Además, los CNE ayudan a la planta a sobrevivir los periodos de sequía y los de temperaturas extremas (altas o bajas), proporcionando energía para el crecimiento hasta cuando las condiciones ambientales sean nuevamente favorables.

Las plantas forrajeras que crecen erectas, con la mayor parte del área foliar en la parte superior, como los pastos de corte, dependen casi completamente de las reservas de CNE para el rebrote ya que la mayor parte del área foliar es removida al corte. Las especies que tienen un hábito de crecimiento rastrero, y que por lo tanto tienen abundante área foliar cerca de la superficie del suelo, no son completamente defoliadas por el corte o pastoreo y como consecuencia dependen menos de los CNE para la recuperación.

El descenso de las reservas de CNE después del corte La concentración de CNE en la parte basal de las indica que éstos se están utilizando para respiración y plantas fluctúa debido a las relaciones dinámicas entre síntesis de nuevos tejidos. Aunque estas reservas la respiración y la fotosíntesis. Cuando la respiración juegan un papel importante en el rebrote, el período de es mayor que la fotosíntesis se presenta una reducción neta en el contenido de carbohidratos de la planta. Por ejemplo, cuando la alfalfa se corta o pastorea en estado de floración, el alto contenido de CNE de las raíces declina rápidamente como se puede observar en la Figura 4. Esta reducción en CNE se debe a que quedan muy pocas hojas en la parte baja de la planta después del corte o pastoreo y a que los CNE sirven como fuente de energía para la formación de nuevas raíces y nuevo crecimiento aéreo. Durante el período de rebrote la respiración es muy alta comparada con la fotosíntesis. Después de un tiempo, cuando la planta ha desarrollado un área foliar considerable, la fotosíntesis excede a la respiración y se inicia nuevamente la acumulación de CNE en Figura 4. Después del corte, las plantas de alfalfa obtienen energía a las raíces y tejidos basales. partir de los carbohidratos no estructurales de las raíces y cepas, Los CNE se almacenan en órganos que normalmente no son removidos por el corte o pastoreo, como las bases de los IPNI

para producir nueva área foliar, hasta que ésta es capaz de fotosintetizar suficientes carbohidratos para el mantenimiento de la planta; el exceso de carbohidratos producido al aumentar el área foliar es reciclado y almacenado nuevamente en las raíces y cepas. 16

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meristemos apicales. A medida que la hoja envejece, parte de los carbohidratos exportados se desvían hacia la parte baja de la planta, posiblemente debido a que hojas más jóvenes continúan exportando hacia los puntos de crecimiento. Con el tiempo, la exportación aumenta progresivamente hacia la parte baja hasta cuando el crecimiento se detiene. En este punto toda la exportación se dirige hacia la parte baja de la planta donde se acumula en los órganos de reserva.

utilización de reservas es de corta duración. Los mayores cambios ocurren en un período de 3 a 15 días y el nivel original de CNE se recupera generalmente entre 3 y 5 semanas después del corte. Los cortes frecuentes mantienen una baja reserva de CNE y la planta puede eventualmente morir por agotamiento, si no se permite un tiempo suficiente para que la planta recupere las reservas de CNE. Las plantas que crecen bajo condiciones de luz intensa tienen contenidos más altos de CNE que las que crecen a la sombra. La calidad de la luz tiene también cierta influencia, ya que el contenido de CNE es mayor cuando las plantas crecen bajo el espectro luminoso completo que cuando crecen solamente en una fracción específica del espectro. Las longitudes de onda corta y ultravioleta retardan el crecimiento y pueden inclusive matar a la planta. El contenido de CNE se incrementa cuando la duración del día aumenta, mientras que las temperaturas bajas se asocian con una mayor acumulación de CNE, que también es mayor cuando las noches son frías.

Tipos de CNE y sitios de almacenamiento El almidón, un polímero de la glucosa, es la forma primaria de acumulación de CNE en las especies de la familia Leguminosae. Los pastos tropicales y subtropicales también almacenan almidón, pero los pastos de zona templada (especies de las tribus Hordae, Avenae y Festucae), acumulan CNE en forma de fructosanas y pentosanas en sus tejidos vegetativos. Los polímeros de las fructosanas tienden a ser cadenas cortas (alrededor de 26 unidades de fructosa en especies como el pasto bromo) en especies de la tribu Hordae, y cadenas largas (hasta 260 unidades de fructosa en el pasto timothy) en especies de la tribu Avenae. Las especies de la tribu Festucae presentan ambos tipos de cadenas. Tanto las especies de las Leguminosae como de las Gramineae acumulan almidón en las semillas.

La sequía aumenta la concentración de CNE en los tejidos vegetales ya que en estas condiciones se reduce el transporte de los productos de la fotosíntesis y la utilización de los CNE que más bien tienden a acumularse.

Translocación de los carbohidratos

Las plantas de crecimiento erecto, como los raigrases, tienden a acumular sus CNE en los primeros 8 a 12 cm de la base de los tallos a partir de la superficie del suelo. Los pastos rastreros, de crecimiento rizomatoso, tienden a almacenar las reservas a nivel del suelo o ligeramente por debajo de la superficie. Los pastos de corte como alfalfa y pasto elefante acumulan las reservas en las coronas, cepas y en la parte superior de las raíces. Esta característica es importante al seleccionar la altura de corte o pastoreo para cada especie. Se debe evitar la remoción de los tejidos donde se acumulan las reservas para evitar el debilitamiento de la planta y una eventual muerte por agotamiento de las reservas disponibles para el rebrote.

El proceso de translocación de los CNE es la transferencia desde el sitio de origen o fuente al sitio de consumo, de acuerdo a la gradiente de concentración. El sitio de origen puede ser un órgano de síntesis (hoja verde) y el sitio de consumo un órgano de alta actividad metabólica (meristemo apical o radicular) o un órgano de almacenamiento (la raíz de la alfalfa o la base del tallo del raigrás). Posteriormente, cuando los CNE almacenados son requeridos como sustrato para un nuevo crecimiento, el órgano de almacenamiento se convierte en fuente y los CNE son reexportados para activar el rebrote. Las hojas jóvenes en proceso de expansión utilizan la mayor parte de los carbohidratos que ellas mismas sintetizan y, además, importan cierta cantidad de las hojas más viejas. El proceso continúa hasta que la hoja está plenamente desarrollada, punto en el cual la hoja se convierte a su vez en exportadora de carbohidratos. Los primeros productos exportados por la hoja se mueven hacia las hojas más jóvenes y los

VARIACIONES EN EL CRECIMIENTO Y PRODUCCION DE LOS FORRAJES Las diferentes especies forrajeras tienen distinta capacidad de producir biomasa. Los pastos tropicales, clasificados como plantas tipo C4, tienen un gran potencial de producción. Se ha reportado que el pasto 17

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elefante (Pennisetum purpureum), cosechado cada 9 semanas y con fertilización balanceada, llega a producir 86 t/ha/año de materia seca. Existen abundantes referencias de producciones entre 30 y 50 t/ha/año. Por otro lado, los pastos de la zona templada, clasificados como plantas tipo C3, raramente llegan a producir rendimientos de materia seca superiores a las 22 t/ha/año.

Todas las plantas C4 presentan una anatomía especial (de tipo Krantz) que se caracteriza por un arreglo radial de las células del clorenquima alrededor de haces vasculares bien desarrollados. La cavidad subestomatal en las hojas de las plantas C4 está localizada cerca de las células del mesófilo. Estas están localizadas cerca de los haces vasculares y la difusión del CO2 proveniente del exterior hacia las células del mesófilo no requiere de la intervención de ningún tipo de células adicionales. La resistencia a la difusión del CO2 en plantas C3 es mucho mayor que en plantas C4. En las plantas C4 los cloroplastos se presentan tanto en las células del mesófilo como en las de la endodermis, con una mejor distribución cerca a ambas caras de la hoja, por lo cual pueden fotosintetizar con la misma eficiencia por el haz o por el envés. La proximidad de los cloroplastos a los tejidos conductores de precursores y de productos terminados de la fotosíntesis sugiere una alta eficiencia en el sistema de transporte y la ausencia de fotorespiración sugiere una mejor utilización del CO2. Claramente se ha demostrado que la diferencia en la tasa de crecimiento entre las plantas C4 y las C3 se debe a diferentes tasas en la fijación del CO2.

Cuando en el proceso de selección se buscan plantas con mayor capacidad de producción de forraje, se seleccionan aquellas que tienen mayor estructura y mayor cantidad de tejido conductor y por consiguiente más fibra. Esto frecuentemente trae como consecuencia plantas de menor digestibilidad, menor consumo por los animales y menor contenido de minerales bajo condiciones de suelos de baja fertilidad. Los pastos tropicales (C4) tienden a presentar estas características de alta producción y baja calidad. Un problema adicional que se puede presentar con los pastos C4 de rápido desarrollo es el de poca compatibilidad con las leguminosas (C3) de lento crecimiento, en el manejo de praderas mixtas.

Crecimiento de las plantas tropicales C4 y C3

La respuesta fotosintética de las plantas C4 y C3 a incrementos en la iluminación es radicalmente diferente. Las hojas de las leguminosas (C3) se saturan con intensidades de luz entre la mitad y un tercio de la máxima luz incidente en el trópico o en la mitad del verano en la zona templada. Las hojas de las gramíneas (C4) continúan aumentando su actividad fotosintética con el incremento de la intensidad de la luz incidente, como se puede observar en las Figuras 5.

Los pastos tropicales cultivados, muchos con el sistema de fotosíntesis C4 (ciclo del ácido dicarboxílico), tienen un mayor potencial de producción que las leguminosas forrajeras cultivadas, que tienen un sistema de fotosíntesis C3 (ciclo del ácido fosfoglicérico). Los pastos tropicales de tipo C4 alcanzan producciones máximas de materia seca de 50 a 54 g/m2/día, mientras que las plantas C3 alcanzan solamente entre 34 y 39 g/m2/día.

La respuesta a la iluminación es modificada por la disponibilidad de CO2. La saturación lumínica se presenta a intensidades menores cuando se reduce la disponibilidad de CO2. La ausencia de fotorespiración detectable en las plantas C4 es un factor que contribuye a la eficiencia en la utilización del CO2 por estas plantas. Estos factores hacen que en el trópico las gramíneas tiendan a dominar la composición botánica de la pradera, excepto en situaciones cuando el máximo crecimiento de los pastos es limitado por una deficiencia marcada de N, o porque el pasto está sombreado por un follaje muy denso de leguminosas.

La incorporación del CO2 de la atmósfera en compuestos orgánicos sigue el ciclo de Calvin – Benson. El primer producto de la fotosíntesis es el ácido fosfoglicérico (PGA), de 3 carbonos, y la molécula que incorpora el CO2 es la ribulosa difosfato (RUDP), con la enzima carboxilasa. Las plantas C4 poseen este ciclo, pero además presentan un ciclo primario en el cual los primeros productos de la fotosíntesis son los ácidos de 4 carbonos málico y/o aspártico. La molécula que incorpora el CO2 es el fosfoenolpiruvato (PEP), con la enzima asociada carboxilasa. Este sistema es más reactivo con el CO2 que el sistema del RUDP de las plantas C3. Las plantas C4 no desprenden CO2 bajo condiciones de iluminación y no presentan fotorespiración detectable.

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Area foliar Si todos los factores son favorables, el máximo crecimiento ocurre cuando las hojas interceptan

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interceptar el 95% de la luz incidente es la que determina el crecimiento óptimo de los forrajes. El IAF crítico para interceptar el 95% de la luz incidente al medio día varía con la especie. Por ejemplo, en raigrás perenne y trébol blanco es de 5 y para otros pastos entre 9 y 10. Las prácticas de manejo que permitan mantener áreas foliares óptimas para una intercepción máxima de la luz incidente son las que conducen a una mayor productividad de los forrajes.

Interacción entre área foliar y CNE El nuevo crecimiento de las plantas, después del corte o pastoreo, depende de la remoción de los órganos de acumulación de CNE. Los pastos de crecimiento erecto como el raigrás, azul orchoro, festuca, pará, y otros, acumulan carbohidratos en la parte basal de los Figura 5. Curvas de respuesta de fotosíntesis neta en hojas tallos, en una sección de 7 a 10 cm del cuello de la de gramíneas C4 y leguminosas C3 a intensidad planta hacia arriba. En las leguminosas y pastos de lumínica creciente. crecimiento rastrero las reservas se acumulan en los estolones, coronas y órganos subterráneos de difícil alrededor del 90 al 95% de la luz incidente, y menos remoción y, por esta razón, estas especies son menos del 10% se pierde en la superficie del suelo. Una afectadas por el sobrepastoreo. El nuevo crecimiento excesiva área foliar no produce aumentos adicionales de los pastos que acumulan sus reservas por encima en producción debido a que las hojas basales se hacen de la superficie del suelo es estimulado tanto por el sombra unas a otras y las hojas viejas se tornan área foliar remanente como por los CNE y el mejor ineficientes. Adicionalmente, a medida que se forman crecimiento se presenta cuando ambos son altos. El nuevas hojas, las hojas viejas mueren, anulando el mayor desarrollo se obtiene en tallos viejos con altos incremento de producción. contenidos de CNE. La velocidad de rebrote de los Los pastos perennes, de hojas semi-erectas, necesitan pastos depende entonces de la combinación de área una mayor área foliar para interceptar la misma foliar y CNE. cantidad de luz que las leguminosas que tienen hojas Cuando se pastorea muy bajo en plantas como el azul horizontales. Se debe planificar el manejo de las orchoro y el raigrás, el rebrote es muy lento. Esto se praderas de tal manera que se mantengan adecuadas debe a que los animales remueven la mayor parte de áreas foliares para lograr un rápido crecimiento las hojas y una proporción alta de las bases de los después de la utilización del forraje. La determinación tallos donde se acumulan los CNE. Las plantas que del área foliar por planta es una tarea difícil y de acumulan las reservas en los estolones y rizomas limitada utilidad. Sin embargo, una medida bastante pueden soportar un pastoreo más bajo sin afectar la útil es el índice de área foliar (IAF) que se define velocidad de rebrote (Figura 6). como el área foliar por unidad de superficie, o el número de metros cuadrados de área foliar sobre un Origen del nuevo crecimiento y desarrollo de metro cuadrado de suelo.

tallos

El conservar una área foliar capaz de interceptar cerca del 90% de la luz incidente es de primordial importancia para la producción de las plantas forrajeras. Cuando el IAF está por debajo de cierto nivel no se utiliza toda la luz disponible, y en consecuencia el crecimiento es relativamente lento. El sombreado producido por valores muy altos del IAF puede también reducir sustancialmente el crecimiento. Una cantidad de hojas suficiente para

El tipo y posición de los nuevos tallos que se desarrollan a partir de la base de la planta están influenciados por el manejo. Los pastos de la zona templada únicamente producen tallos florales una vez al año. Por el contrario, los pastos tropicales y semitropicales producen una mayor cantidad de tallos florales. Por esta razón los pastos tropicales declinan rápidamente en calidad cuando inician la fase 19

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Figura 6. El pastoreo y la utilización de las especies forrajeras depende de su morfología. El pasto azul forma un césped denso, debido a que produce nuevos tallos a partir de los rizomas. El raigrás y la festuca alta tienen tallos largos y acumulan cantidades altas de CNE en las bases de los tallos. El pasto bermuda presenta gran cantidad de hojas y sus CNE están protegidos del pastoreo en los rizomas. La especie que sufre mayor reducción de crecimiento por el pastoreo bajo es el raigrás, seguido por la festuca alta. El pasto azul es poco afectado, mientras el bermuda prácticamente no se afecta por la altura el pastoreo.

una intensidad de pastoreo que siempre mantenga un residuo de área foliar y que no remueva los órganos de acumulación de reservas. Esto permite una rápida generación de nuevos rebrotes. El pastoreo intenso de especies como el raigrás retrasa el rebrote porque se remueve área foliar y los carbohidratos de reserva. Por esta razón, el pastoreo continuo o rotacional en especies de crecimiento erecto debe ser más alto que en especies de crecimiento postrado como el kikuyo. Las mezclas de gramíneas y leguminosas de clima frio, como por ejemplo praderas de raigrás y trébol, pueden mantener una adecuada proporción entre los componentes de la mezcla mediante una altura de pastoreo apropiada, como se puede ver en la Figura 7.

reproductiva, puesto que los abundantes tallos florales emitidos son de bajo valor nutritivo y poca gustosidad. En los pastos de zona templada, aproximadamente la mitad de los tallos que se desarrollan son florales y la mitad son tallos vegetativos. Cuando se corta o pastorea un tallo floral este muere, pero cuando se corta o pastorea un tallo vegetativo, continúa produciendo hojas y por lo tanto aumentando la producción de forraje. Algunos pastos tropicales como el pasto estrella tienen un desarrollo agresivo debido a que mantienen áreas foliares relativamente grandes independientemente de la intensidad de pastoreo, y porque acumulan sus carbohidratos de reserva en estolones y rizomas. Muchas especies tropicales como el pasto estrella y las brachiarias tienen sistemas radiculares profundos que los hacen tolerantes a la sequía.

Cuando se pastorea bajo se favorece la leguminosa, que almacena sus reservas en los estolones y rizomas, en cambio, cuando se pastorea alto se favorece la gramínea que rebrota rápidamente debido al área foliar remanente y a la acumulación de reservas en la base de los tallos. El manejo controlado del pastoreo puede aumentar o disminuir la cantidad de trébol o raigrás presente en la mezcla.

EFECTO DE LA DEFOLIACION EN LA FISIOLOGIA DE LOS FORRAJES El manejo de los forrajes, de acuerdo con su morfología, tiene gran influencia en la dominancia de las especies en las praderas. Tanto en el pastoreo en forma continua, como en el rotacional, se debe utilizar IPNI

El adecuado manejo, además de mantener una buena cantidad de forraje, puede minimizar el impacto de ciertos factores que afectan negativamente la pradera. 20

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Figura 7. La altura del pastoreo controla el balance entre las especies. A la izquierda, raigrás y trébol blanco pastoreados a 5 y 10 cm. El rebrote subsiguiente aparece a la derecha. Cuando el pastoreo es bajo (arriba) el trébol blanco se recupera más rápidamente que el raigrás, produciendo praderas en las que predomina el trébol blanco. La situación inversa se presenta cuando se hace un pastoreo alto (abajo).

Por ejemplo, el sobrepastoreo causa efectos adversos indirectos como el aumento de la erosión por el agua de escorrentía, elevación de temperatura que reduce el crecimiento debido a un incremento de la respiración, reducción en la fotosíntesis y grandes pérdidas de agua por transpiración. Las fluctuaciones fuertes de temperatura afectan más a las praderas sobrepastoreadas que a las que se pastorean adecuadamente.

En general, la defoliación reduce la cantidad de materia seca producida por la planta. Esto es particularmente cierto para las especies de zona templada y de zona fría. En pastos tropicales es frecuente encontrar la situación contraria, siendo la producción de materia seca mayor cuando se corta o pastorea a intervalos adecuados. Sin embargo, si el corte o pastoreo es severo y muy frecuente, se puede encontrar que la planta no pastoreada produce más que la pastoreada.

En resumen, cuando se busca mantener una producción de forraje uniforme y de alta calidad, se debe manejar las especies forrajeras de acuerdo a su morfología, ya sea cuando se cultivan solas o en mezclas. Algunas plantas forrajeras se pueden pastorear en forma continua y se obtienen pocas ventajas cuando se manejan en rotación. Otras especies persisten y dan mejores producciones cuando se cortan o cuando se pastorean en forma rotacional. El estado de desarrollo y la altura de la planta antes de su utilización, así como los residuos que se dejan en la pradera, influencian tanto el rendimiento como la proporción de gramíneas y leguminosas en la mezcla.

El porcentaje de proteína decrece al aumentar la edad del pasto. Generalmente, el corte incrementa el porcentaje de proteína del forraje debido a que remueve el tejido maduro y lo remplaza con tejidos más jóvenes. Existe una correlación negativa entre materia seca y contenido de N del forraje. El momento adecuado de corte representa un problema fisiológico desde el punto de vista de manejo. Se busca que el aumento en el porcentaje de N compense por la reducción en la producción de materia seca para maximizar la producción de proteína. Si el pasto se 21

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cosecha demasiado tierno el contenido de N es alto, pero el rendimiento de materia seca es muy bajo, por el contrario, si se cosecha muy maduro el rendimiento de materia seca es alto, pero el contenido de N es muy bajo. Sin embargo, existe evidencia de que el corte afecta menos la producción de proteína en comparación con la producción de materia seca. Por esta razón, si se tiene un sistema de manejo que no afecte demasiado la producción de materia seca, se puede obtener un interesante aumento en la producción de proteína.

que están sometidos a extremos de frío y calor por efecto de las estaciones. Sin embargo, los pastos tropicales presentan adaptaciones a otro tipo de condiciones adversas como son los excesos de humedad, sequía, suelos extremadamente ácidos con cantidades tóxicas de Aluminio (Al) y Manganeso (Mn) y deficiencias de N, P y otros nutrientes. Algunos de estos mecanismos son comunes para todas las plantas, pero otros son específicos para los pastos. Los pastos pasan del estado vegetativo al reproductivo periódicamente, por lo regular una vez al año, como respuesta a condiciones de fotoperíodo, humedad y temperatura. En algunos casos, la floración se induce por condiciones adversas como sequía y excesos de humedad o temperatura. Este proceso es un mecanismo para perpetuar la especie. El cambio del estado vegetativo al reproductivo reduce la calidad del forraje, debido a que los nutrientes se movilizan del follaje hacia la inflorescencia y a que se produce una rápida lignificacion de los tallos florales.

La defoliación también afecta la digestibilidad de la materia seca, mientras más frecuentes sean los cortes más alta es la digestibilidad. Las plantas tiernas presentan mayor digestibilidad y consumo, pero menor producción de materia seca. El efecto de la defoliación en el crecimiento de la raíz y la absorción de nutrientes ha sido ampliamente investigado. Se ha demostrado que la defoliación reduce el crecimiento de la raíz por una disminución de la exportación de carbohidratos, producto de la fotosíntesis, desde la parte aérea hacia las partes bajas de la planta.

Las semillas tienen una serie de mecanismos de supervivencia. Pueden, por ejemplo, permanecer en el suelo por períodos muy largos de tiempo, sin deteriorarse manteniendo prácticamente detenidos sus procesos metabólicos. Esto se ha podido comprobar al arar suelos que han permanecido sin labranza por muchos años. Cuando se vuelve a remover el suelo, determinados tipos de semillas alcanzan nuevamente condiciones favorables para la germinación.

La defoliación también cambia frecuentemente la forma de las primeras hojas que se forman después del corte o pastoreo. La producción de semilla se reduce cuando se cosecha la planta, aún cuando la remoción de hojas tiene mayor efecto si se realiza antes de la floración.

Las semillas de muchas especies forrajeras presentan el fenómeno conocido como dormancia o latencia. La semilla recién cosechada no germina, a pesar de tratarse de una semilla normal, por la presencia de sustancias químicas o estructuras físicas que inhiben la germinación o por inmadurez del embrión. La semilla germina después de un determinado tiempo de reposo, cuando se han degradado las sustancias químicas inhibidoras, cuando las estructuras físicas se debilitan y permiten el intercambio de agua y oxígeno o cuando el embrión madura completamente mediante un proceso denominado maduración de postcosecha. Este mecanismo permite que la semilla permanezca viable durante épocas de condiciones adversas como sequías prolongadas. En muchas áreas de producción de forraje de América Latina este mecanismo impide que la semilla germine tan pronto haya alcanzado su madurez, lo que ocurre a finales de año. Si este fuera el caso, la semilla moriría debido a que la época seca se presenta inmediatamente después. La germinación solo se produce cuando se presentan las lluvias, tres,

Si con la defoliación se remueven los puntos de crecimiento, la velocidad de rebrote y la supervivencia de la planta dependen de la localización de éstos. En algunas especies, los puntos de crecimiento se elevan cuando se elongan los tallos y por lo tanto pueden ser removidos por el corte o los animales. Estos ápices de crecimiento tienen que ser reemplazados por el desarrollo de nuevas yemas de la parte baja del tallo. Algunas especies como el orchoro van desarrollando yemas en forma escalonada y cuando se presenta la defoliación con remoción de algunos ápices, éstos son inmediatamente reemplazados por tallos de diferentes edades, previamente desarrollados.

MECANISMOS DE SUPERVIVENCIA Los pastos presentan una serie de mecanismos que les permiten sobrevivir en condiciones adversas. Esto es particularmente cierto en los pastos de zona templada IPNI

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cuatro o más meses después de producida la semilla, cuando existen mejores condiciones para su establecimiento. En la mayoría de especies de pastos la latencia dura entre tres y nueve meses.

especies como brachiaria, andropogon y gordura crecen bien en condiciones de acidez y toxicidad de Fe y Al porque pueden neutralizar estos elementos tóxicos en la inmediata vecindad de las raíces y porque además pueden extraer nutrientes como P en áreas de mínima disponibilidad. Los pastos rodhes y buffel se protegen de la salinidad mediante sistemas radiculares que les permiten extraer agua de medios salinos. El puntero, brachiaria y andropogon evitan los efectos de la quema por medio de un sistema de yemas apicales que quedan por debajo del nivel del suelo y por lo tanto pueden escapar del fuego. Otras especies como imperial 70, braquiarias y andropogon controlan las plagas y enfermedades mediante mecanismos de defensa físicos o químicos que repelen los insectos e impiden el establecimiento de hongos y bacterias patógenos.

En algunas especies, como las brachiarias, se puede romper la latencia mediante procesos químicos o mecánicos, denominados escarificación. Esto permite sembrar en el momento más apropiado, sin tener que esperar a que la semilla rompa naturalmente el estado de latencia. En las leguminosas existe un tipo especial de latencia llamado semilla dura, que consiste en la presencia de cubiertas gruesas e impermeables que rodean la semilla e impiden la germinación. La semilla germina solamente cuando estas cubiertas se debilitan en forma natural o artificial. Este proceso puede tomar varios días o muchos años si se produce naturalmente en el suelo. Las semillas duras pueden someterse a escarificación, pero desde el punto de vista de calidad, tanto las semillas duras como las latentes se consideran material vivo y germinable.

La morfología de las plantas se puede cambiar con el corte o pastoreo. En algunas especies, al remover los puntos de crecimiento, que están por encima de la superficie del suelo, se suprime la dominancia apical y por lo tanto se induce una mayor formación de macollas y tallos secundarios.

Pastos como el buffel y el andropogon, por ejemplo, han desarrollado una serie de mecanismos fisiológicos, complejos y especializados, que les permiten sobrevivir en condiciones adversas de sequía. Estas especies tienen un sistema radicular profundo y abundante y estructuras en las hojas que les permiten hacer un uso más eficiente del agua. El raigrás, azul orchoro y trébol se protegen de las heladas por medio de un contenido celular más denso, paredes celulares más gruesas y células más pequeñas. Los pastos alemán, pará y janeiro combaten la saturación de agua por inundación y las condiciones de mal drenaje por medio de adaptaciones de la raíz que les permiten utilizar menos oxígeno. Otras

En este capítulo se han incluído solamente algunas de las muchas características fisiológicas de las plantas forrajeras, que las hacen diferentes de las demás plantas. Estas características fisiológicas diferentes van acompañadas de un metabolismo también diferente, caracterizado por requerimientos nutricionales distintos y generalmente más altos que los de la mayoría de las plantas cultivadas. Es necesario entender la fisiología de las plantas forrajeras para comprender mejor las características y requerimientos nutricionales de este grupo de especies.

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NUTRICION MINERAL DE PASTOS COMPOSICION DE LOS PASTOS

mecanismos de absorción de los vegetales no seleccionan los elementos minerales que toman del suelo. Sin embargo, existen elementos que son esenciales y sin ellos la vida de la planta se altera radicalmente.

La materia seca remanente, después de secar un pasto fresco a 70°C por un período de 24 a 48 horas, es alrededor del 10 al 20% del peso fresco inicial. Esto indica que entre el 80 y 90% de las plantas está constituído por agua. La información analítica de los forrajes se reporta generalmente con base en peso seco.

Los criterios para determinar la esencialidad de un elemento son los siguientes: 1. Un elemento es esencial para el crecimiento y producción de la planta cuando éste interviene directamente en las funciones metabólicas y la planta no puede completar su ciclo de vida sin la presencia del elemento. 2. Un elemento es esencial si forma parte de la molécula de un constituyente o metabolito esencial para la planta.

Al analizar la materia seca se encuentra que más del 90% del total está representado por tres elementos, carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), combinados en las mismas proporciones en las que se encuentran en los carbohidratos. Esto se debe a que la mayor parte de la materia seca esta constituída por paredes celulares, compuestas principalmente por celulosa. El citoplasma, que contiene las proteínas y demás compuestos químicos que hacen posible la vida y algunas inclusiones no vivas como las vacuolas, solo constituyen una pequeña porción de la materia seca de las plantas.

El criterio más utilizado para determinar la esencialidad de un elemento mineral es el primero. Los beneficios indirectos de la aplicación de ciertos elementos, como por ejemplo los usados para corregir una característica química o microbiológica desfavorable del suelo o medio de cultivo, no indican necesariamente que ese elemento sea esencial para la planta.

Si en promedio el 15% del peso fresco de los pastos es materia seca, y de esto el 85% está constituido por C, H y O, se puede concluir que todos los elementos minerales que se encuentran en las plantas solamente constituyen el 1.5% del peso fresco de la planta. La planta toma estos elementos de sus alrededores, principalmente del suelo.

Durante el siglo XIX se comprobó la esencialidad de los principales elementos como N, fósforo (P), potasio (K), S, calcio (Ca), magnesio (Mg) además del C y los componentes del agua. Durante el siglo XX, al mejorar las técnicas analíticas de laboratorio, se comprobó la esencialidad del cobre (Cu), zinc (Zn), hierro (Fe) boro (B), manganeso (Mn), molibdeno (Mo), cloro (Cl) y más recientemente se comprobó la esencialidad del niquel (Ni). Se demostró también que elementos como el sodio (Na), selenio (Se), cobalto (Co) y silicio (Si) son esenciales para algunos grupos de plantas, pero no se ha probado que sean esenciales para todas las plantas. Es posible que en el futuro se continúe aumentando la lista de los elementos esenciales.

Para determinar la composición mineral de las plantas se calcina la materia seca para remover los compuestos orgánicos y en las cenizas se analizan los distintos minerales. Se debe tener especial cuidado en los compuestos que contienen nitrógeno (N) y azufre (S) ya que éstos se pueden volatilizar durante el proceso de calcinación.

MINERALES ESENCIALES PARA LAS PLANTAS

Las concentraciones y relaciones en las que se encuentran los distintos elementos dentro de la planta varían con la especie y con la forma de cultivo, sin embargo, se puede decir que en promedio la concentración relativa de nutrientes en la planta es la que se presenta en la Tabla 3.

El hecho de determinar analíticamente la presencia de un elemento mineral en los tejidos no significa que ese elemento sea esencial para la vida de la planta. Los suelos contienen gran cantidad de elementos minerales y es posible detectar por lo menos trazas de muchos de ellos en las plantas. Esto se debe a que los IPNI

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SINTOMAS DE DEFICIENCIA DE NUTRIENTES Si la concentración de un elemento esencial dentro de la planta se sitúa por debajo de cierto nivel necesario para su crecimiento óptimo (nivel crítico), se dice que la planta es deficiente en ese elemento. Una deficiencia se puede desarrollar si la concentración del elemento en el suelo es baja, o si el elemento está presente en el suelo en una forma química que la planta no lo puede absorber. En ocasiones, la excesiva concentración de algún otro elemento puede reducir significativamente la tasa de absorción del elemento, de modo que se puede desarrollar una deficiencia dentro de la planta. Esta deficiencia inducida, como resultado de la acción antagónica de otro elemento, se puede presentar aun en casos en que el nutriente en cuestión se encuentre en cantidades suficientes en el suelo

Tabla 3. Concentración de elementos nutritivos en materiales vegetales a niveles considerados adecuados.

Elemento

Símbolo químico

Molibdeno Cobre Zinc Manganeso Hierro Boro Cloro

Mo Cu Zn Mn Fe B Cl

Concentración Número relativo en la materia de átomos en seca relación al molibdeno --------- ppm --------0.1 6 20 50 100 20 100

1 100 300 1.000 2.000 2.000 3.000

---------- % -------Azufre Fósforo Magnesio Calcio Potasio Nitrógeno Oxígeno Carbono Hidrógeno

Hasta comienzos del siglo XX, las únicas deficiencias minerales reconocidas fueron las de los macronutrientes N, P y K, y la fertilización solo consideraba estos tres elementos. A partir de entonces las deficiencias de otros nutrientes y particularmente las de los micronutrientes han sido identificadas como limitantes en la producción.

S P Mg Ca K N O C H

0.1 0.2 0.2 0.5 1 1.5 4.5 4.5 6

30.000 60.000 80.000 125.000 250.000 1.000.000 30.000.000 40.000.000 60.000.000

fenómeno conocido como hambre escondida. Para evitar este problema se desarrollaron los análisis de tejidos que suministran información acerca del estado nutricional de la planta. El desarreglo metabólico producido por las deficiencias de los elementos esenciales se manifiesta eventualmente por anormalidades visibles. La deficiencia de un elemento no produce directamente un síntoma determinado en una determinada planta. La deficiencia afecta el balance de los procesos normales de desarrollo, resultando en la acumulación de ciertos compuestos intermedios de carácter orgánico y en la reducción de otros. Esto conduce a una situación anormal que provoca la presencia de síntomas característicos en la planta.

Cuando la planta es deficiente en un nutriente se presentan una serie de cambios metabólicos. En primer lugar, se reduce la velocidad de la actividad de los procesos en los cuales interviene el elemento. Como cada reacción metabólica es parte de una red compleja e interconectada de procesos metabólicos, a la larga se afectan otros procesos no tan cercanos al proceso directamente involucrado, hasta que finalmente, bajo condiciones de deficiencia severa, todo el metabolismo de la planta resulta afectado.

Los síntomas de deficiencia para un determinado nutriente varían de una especie a otra, lo que dificulta la identificación visual de la deficiencia. Esto es más notable en pastos y forrajes debido a la gran diferencia entre los tipos de plantas (principalmente gramíneas y leguminosas), que difieren en morfología, fisiología y otras características. Por esta razón, los síntomas de deficiencia de un nutriente pueden manifestarse en forma muy distinta en los diferentes forrajes.

Las deficiencias, si son lo suficientemente severas, se manifiestan en la planta a través de síntomas típicos. El reconocimiento de estos síntomas ayuda a los productores a identificar deficiencias en el campo. Las deficiencias disminuyen el crecimiento de las plantas y reducen los rendimientos. Sin embargo, esta reducción en crecimiento y rendimiento puede presentarse sin que aparezcan síntomas visuales de deficiencia, en el 25

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Las deficiencias múltiples complican todavía más la situación. Una planta puede presentar simultáneamente síntomas de deficiencia de dos o más nutrientes, haciendo la identificación más difícil.

nes controladas. Es más difícil determinar cual es la deficiencia en particular debido a la gran cantidad de factores que interactúan en un momento determinado.

En ocasiones se presentan condiciones que resultan en síntomas similares a los de la carencia de nutrientes, pero que son causados por otros factores. Estos síntomas pueden confundir fácilmente el diagnóstico y pueden ser causados por diferentes factores, desde toxicidad por otros elementos, hasta síntomas causados por infecciones bacteriales y virosas.

Las secciones subterráneas de la planta no han sido muy estudiadas, debido principalmente a las dificultades inherentes a este tipo de observaciones. Sin embargo, se conoce que las deficiencias de nutrientes afectan apreciablemente el desarrollo radicular con sus efectos asociados. Por ejemplo, las raíces de las leguminosas son muy susceptibles a la deficiencia de ciertos elementos como Ca, P, B y Mo, los cuales, además de promover el desarrollo radicular, son muy importantes para la nodulación y fijación simbiótica de N. En las gramíneas se presentan grandes reducciones en el desarrollo radicular cuando existe deficiencia de P, especialmente durante el período de establecimiento de la pradera.

La severidad de las deficiencias en pastos puede llevar a las condiciones que se describen a continuación: 1. Muerte del cultivo en plántula debido a deficiencias muy agudas. No es muy frecuente en condiciones de campo. 2. Enanismo severo de las plantas. Es más frecuente, sobretodo en leguminosas y algunas gramíneas de altos requerimientos nutricionales. 3. Síntomas específicos en las hojas que aparecen en diferentes estados de desarrollo de la planta. Son muy comunes tanto en gramíneas como en leguminosas y en general son los más fáciles de diagnosticar a simple vista. 4. Anormalidades internas tales como deformación de los tejidos y acumulación de compuestos orgánicos. No se observan a simple vista y solamente se determinan mediante estudios histológicos o con análisis químicos sofisticados. 5. Madurez retardada o anormal, condición frecuente a nivel de campo. Se requiere mucha experiencia y capacidad de observación para determinar cual nutriente es el causante de la situación anormal. 6. Reducción apreciable de los rendimientos, con o sin síntomas visuales en las hojas. En ocasiones es también difícil determinar la causa. Los ensayos de fertilidad a nivel de campo son la mejor herramienta para determinar el efecto de un nutriente en el rendimiento de un cultivo determinado. 7. Mala calidad de la cosecha, incluyendo características químicas que no se detectan fácilmente como diferencias en contenido de proteínas, aceites o almidón. También se afectan las características de poscosecha y almacenamiento. La detección de esta condición requiere de análisis químicos más complicados y ensayos de poscosecha y almacenamiento bajo condicioIPNI

ANALISIS FOLIAR Normalmente, las plantas pueden sufrir de una deficiencia sin presentar ninguna evidencia visual, condición que se conoce como hambre escondida. Al momento que aparecen los síntomas visibles de deficiencia de nutrientes, las plantas han perdido ya una considerable porción del potencial de rendimiento. Por esta razón, es importante detectar las carencias de nutrientes antes de que éstas sean aparentes en el campo. Este diagnóstico se logra con el análisis de tejidos o ánalisis foliar.

Niveles críticos La utilidad del análisis foliar se basa en las siguientes premisas: Existe una relación directa entre el suplemento de nutrientes y el rendimiento, entre el suplemento de nutrientes y la concentración de éstos en las hojas y entre la concentración en las hojas y el rendimiento. La relación entre el contenido de nutrientes y el crecimiento o rendimiento de la planta se ilustra en la Figura 8. La sección A de la parte izquierda de la curva se conoce como el efecto Steenbjerg. Este fenómeno resulta de la combinación de efectos producidos por la reducción de la materia seca en la concentración de nutrientes, es decir plantas pequeñas con contenidos aparentemente altos de nutrientes. Se puede llegar fácilmente a una interpretación errada de los resultados si la persona que interpreta los análisis no está familiarizada con las relaciones entre la acumu26

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lación de materia seca y la concentración de nutrientes. En la sección B de la curva, la tasa de crecimiento mejora algo continuando la severa deficiencia de nutrientes. La sección C corresponde a deficiencia moderada del nutriente y la sección D corresponde al consumo de lujo. En la unión de las secciones C y D se encuentra el nivel crítico. Concentraciones en las hojas mayores al nivel crítico no influyen en el rendimiento. Por otro lado, a concentraciones menores que el nivel crítico existe una alta probabilidad de aumentar los rendimientos al aplicar el nutriente en cuestión. La sección E de la curva representa toxicidad que provoca una reducción en el crecimiento y en la productividad del cultivo.

Crecimiento o Rendimiento

Nivel Crítico

Los contenidos foliares de nutrientes se interpretan de acuerdo a valores obtenidos por investigación y que determinan una concentración crítica del nutriente por debajo del cual se presentan los síntomas de deficiencia foliar y que promueven alteraciones morfológicas y fisiológica en la planta. Las plantas que tienen contenidos de un nutriente por debajo de este nivel crítico responden bien a la aplicación del nutriente. Se han realizado muchos experimentos con pastos para establecer los niveles críticos de cada uno de los nutrientes (Tablas 4a y 4b). La información generada por estos estudios permite identificar el poblema y ayuda a tomar decisiones en cuanto a la cantidad y tipo de fertilizante a usar.

A&B C D E

-

Severa deficiencia Moderada deficiencia Rango de lujo Rango de toxicidad

Concentración de minerales en la materia seca

Figura 8. Relación entre la concentración de nutrientes en la planta y el crecimiento o rendimiento. (Smith, 1962, citado por Menguel y Kirkby, 1979).

de N en el forraje no son suficientes para llenar los requerimientos del animal, se debe suministrar proteína preformada en los concentrados o como N no protéico cuando se suministra urea.

Síntomas de deficiencia Ningún otro nutriente presenta síntomas de deficiencia tan dramáticos como el N. Los síntomas más característicos son la clorosis generalizada y un hábito etiolado. El crecimiento es lento y la planta tiene un aspecto débil. Las partes más viejas de la planta son las primeras en presentar los síntomas, puesto que el N se transloca de las partes maduras de la planta a los puntos jóvenes de crecimiento activo.

FUNCIONES DE LOS NUTRIENTES ESENCIALES Y SINTOMAS DE DEFICIENCIA Nitrógeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(N)

Fósforo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(P)

Funciones en la planta

Funciones en la planta

El N forma parte de las proteínas, clorofila, alcaloides y enzimas responsables de regular el crecimiento y formación del material vegetal. La planta absorbe N del suelo principalmente en forma de nitrato (NO3-), pero también lo puede absorber en forma de amonio (NH4+). Este nutriente es muy móvil dentro de la planta.

Este nutriente forma parte de las nucleoproteínas, lipoides y fosfolípidos. Además, desempeña un importante papel metabólico en la respiración y fotosíntesis (fosforilación), en el almacenamiento y transferencia de energía (NAD, NADP y ATP) y en la división y crecimiento celular. El P se acumula en partes de la planta en crecimiento y en las semillas. La carencia de este nutriente favorece la acumulación de azúcares en los órganos vegetativos, lo cual a su vez favorece la síntesis de antocianinas lo que determina la pigmentación púrpura de las hojas de las plantas deficientes en P. Es determinante para el desarrollo de

La concentración de N en la materia seca varía entre 1 y 5%. En pastos se considera alto un contenido mayor al 4% y bajo cuando es inferior al 2.9%. La proteína del forraje es la principal fuente de N para los animales, que al igual que las plantas lo requieren en cantidades relativamente altas. Cuando las cantidades 27

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Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos Tabla 4a. Rangos de macronutrientes en los tejidos de algunos pastos (Adaptado de Benton Jones Jr., et al., 1991).

Bajo Suficiente Alto -------------------- % ------------------

Bajo Suficiente Alto -------------------- % -----------------Raigrases (Lolium spp) N P K Ca Mg S

0.32

N P K Ca Mg S

Pasto azul orchoro (Dactylis glomerata) N P K Ca Mg S

0.50

Desmodium (Desmodium intortum)

Pangola (Digitaria decumbens) N P K S

4.50-5.00 0.36-0.45 2.00-2.50 0.50-1.00 0.20-0.30 0.25-0.5

Trébol (Lotus corniculatos)

Festuca alta (Festuca arundinacea) N P K

0.30 28

0.30

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Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos Tabla 4b. Rangos de micronutrientes en los tejidos de algunos pastos (Adaptado de Benton Jones Jr. et al., 1991).

Bajo Suficiente Alto -------------------- % ------------------

Bajo Suficiente Alto -------------------- % -----------------B Cu Fe Mn Zn

Raigrases (Lolium spp) 20

B Cu Fe Mn Mo Zn

Pasto azul orchoro (Dactylis glomerata) 12 5 200 150 1.5 50

B Cu Fe Mn Mo Zn

Alfalfa (Medicago sativa) 70

Trébol rojo (Trifolium pratense) 80 15 250 120 1.0 80

B Cu Fe Mn Mo Zn

Trébol blanco (Trifolium repens) 50

Siratro (Macroptilium artropurpureum) 60 5 75 70 54-62

especies, particularmente en las leguminosas. Con frecuencia se desarrollan en las hojas pigmentaciones rojas, púrpura o cafés que se localizan a lo largo de las venas, siendo este síntoma muy frecuente en gramíneas. El crecimiento total se reduce y bajo condiciones de deficiencia severa las plantas dejan de crecer. El desarrollo de las raíces es muy deficiente.

las raíces y de los tejidos meristemáticos, por lo cual es importante durante el desarrollo vegetativo de los pastos. El P es absorbido del suelo como iones H2PO4y HPO42-. El rango de concentración de P en la materia seca de las plantas varía entre 0.1 al 0.5%. Se considera que un forraje es deficiente cuando el contenido es inferior al 0.21% y alto cuando es superior al 0.44%. El forraje es una fuente muy importante de P para los animales, aunque frecuentemente este nutriente es suplementado en sales mineralizadas ricas en este elemento.

Potasio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(K) Funciones en la planta El K juega un papel vital en la fotosíntesis y en la activación de más de 60 sistemas enzimáticos en las plantas, pero no está involucrado directamente en la estructura de las células. Es muy importante para

Síntomas de deficiencia La presencia de follaje verde oscuro o verde azuloso es el primer síntoma de deficiencia de P en muchas 29

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mantener la presión osmótica y para neutralizar cargas eléctricas dentro de la célula. Su alta movilidad permite que se traslade rápidamente de célula a célula, de tejido viejo a tejido nuevo en desarrollo, o a los órganos de almacenamiento. El K es muy móvil dentro de la planta y es absorbido del suelo como catión K+.

los meristemos apicales y su ausencia no permite la división mitótica. Es cofactor de algunas enzimas y estimula el desarrollo de raíces y hojas. El Ca es un elemento muy poco móvil dentro de la planta, es absorbido del suelo como ion Ca2+ y es antagónico con el K, Mg y Na.

El K es el nutriente que los pastos, especialmente las leguminosas, toman en mayor cantidad del suelo, pudiendo incluso llegar a acumular cantidades superiores a las del N. Esta característica hace que los fertilizantes específicos para pastos y leguminosas forrajeras tengan a menudo una composición diferente a los indicadas para otros tipos de cultivos como café y papa.

En gramíneas, el contenido normal en la materia seca oscila entre 0.3 y 1.0% y en leguminosas entre 0.60 y 2.5%. Se considera que un forraje es deficiente en Ca cuando presenta una concentración menor al 0.24% y que el contenido es alto cuando es superior al 0.77%. Es frecuente el suplementar Ca adicional a los animales, debido a los altos requerimientos de algunas especies y en ciertos estados fisiológicos como la lactancia.

El rango de concentración de K en la materia seca de las plantas varía entre 0.2 al 5.0%. Para la mayoría de los forrajes, se considera que una planta es deficiente cuando el contenido es inferior al 1.96% y alto cuando es superior al 3.08%. Los alimentos de origen vegetal, tanto forrajes como semillas, son la única fuente de K para los animales, pero el contenido de este nutriente en las plantas casi siempre es suficiente para llenar los requerimientos de los animales e incluso en algunos casos puede resultar excesivo. Esto último debido a los antagonismos del K con otros nutrientes como Mg, Ca y Na.

Síntomas de deficiencia Los síntomas de deficiencia de Ca aparecen primero en las zonas meristemáticas y hojas jóvenes. Esto se debe a que el requerimiento de Ca es alto en estos tejidos y el Ca acumulado en los tejidos maduros tiende a inmovilizarse y no se retransloca a los tejidos en crecimiento activo. Los puntos de crecimiento activo se dañan o mueren (muerte descendente) y se presenta el síntoma conocido como pudrición del botón en las flores y frutos en desarrollo. La deficiencia de Ca afecta severamente el crecimiento de las raíces. Muchos suelos deficientes en Ca son ácidos, de tal manera que la deficiencia de Ca frecuentemente va acompañada de niveles tóxicos de aluminio (Al), y Mn en el suelo, condición que inhibe el crecimiento radicular.

Síntomas de deficiencia En muchas especies la deficiencia de K produce hojas verde oscuras o verde azulosas, similares a los de la deficiencia de P. Con frecuencia se desarrollan puntos necróticos en las hojas. También se presenta una necrosis marginal que se inicia en la hojas viejas y luego las hojas se enrollan. El crecimiento es anormal y bajo condiciones de deficiencia severa las yemas laterales y terminales pueden morir (muerte descendente). La falta de K reduce el crecimiento y decrece la resistencia de los pastos a plagas y enfermedades como las royas y otras enfermedades fungosas y bacterianas. La planta se torna débil, susceptible a rompimiento de tallos y soporta menos las condiciones de estrés como las heladas y la sequía.

Magnesio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Mg) Funciones en la planta

Funciones en la planta

El Mg constituye el núcleo de la molécula de clorofila y en su ausencia este pigmento no se forma afectando directamente el proceso de la fotosíntesis. Además, el Mg interviene en la formación de azúcares, activa las enzimas que catalizan reacciones en los procesos de respiración, activa el metabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas e interviene en el transporte de los fosfatos. Es un elemento móvil dentro de la planta, es absorbido del suelo como cation Mg2+ y es antagónico con el K, Ca y Na.

El Ca se acumula principalmente en las hojas formando parte de la lámina media de la pared celular como pectato de Ca. Es necesario para el desarrollo de

En pastos, se considera que las plantas son deficientes cuando el contenido de Mg es menor del 0.26% de la materia seca y alto cuando la concentración es mayor

Calcio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Ca)

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que 0.42%. Es un elemento esencial para los animales y el forraje es la mejor fuente de suministro. Existen muchos compuestos inorgánicos que llevan Mg y que en ocasiones se suministran directamente al animal, sin embargo, su asimilación es muy baja.

(móvil). En las leguminosas forrajeras, las hojas jóvenes presentan una coloración amarillenta que comienza a lo largo de la nervadura principal. Cuando la deficiencia es severa toda la planta se torna clorótica, y crece muy poco y las hojas afectadas presentan un aspecto moteado similar a los síntomas de deficiencia de Zn o Fe.

Síntomas de deficiencia El Mg se transloca de los tejidos maduros a las zonas de crecimiento activo de la planta y como resultado, los síntomas de deficiencia aparecen primero en las hojas viejas. Es común observar una clorosis marginal en las hojas viejas, frecuentemente acompañada de la presencia de pigmentaciones de tono rojizo. La clorosis también puede aparecer en parches o manchas que luego se extienden hacia los márgenes y ápice de la hoja. Sin embargo, existe una variedad de síntomas que hacen difícil una descripción generalizada para todos los pastos.

Zinc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Zn)

Azufre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(S)

En pastos, se considera bajo un contenido de Zn en la materia seca inferior a 26 ppm, mientras que se considera alto cuando este es superior a 70 ppm. En alfalfa el nivel de deficiencia se encuentra cerca de 15 ppm y el rango de suficiencia entre 21 y 70 ppm. Los animales requieren Zn en cantidades que frecuentemente no se encuentran en las plantas, por lo tanto, es necesario suplementarlo en forma externa en las sales mineralizadas y alimentos balanceados.

Funciones en la planta El Zn cumple un papel importante en los procesos de crecimiento y afecta la elongación de la planta. Además, es necesario para la síntesis de auxinas y de triptófano, interviene en varios sistemas enzimáticos y aumenta la eficiencia de utilización del P. Las plantas deficientes en Zn reducen la absorción de agua. El Zn es inmóvil dentro de la planta y se absorbe como Zn2+.

Funciones en la planta La función más importante del S en las plantas es su participación en la estructura de las proteínas, al servir de enlace de los aminoácidos cistina, cisteína y metionina. Las plantas que presentan mayores contenidos de N requieren mayor cantidad de S para la formación de proteínas. Su función también esta ligada a las vitaminas como biotina, tiamina y la coenzima A. Existe una relación directa con el K ya que las plantas que tienen más S presentan mayor contenido de K en el tejido. El S es inmóvil dentro de la planta y absorbido del suelo como anión sulfato (SO42-).

Síntomas de deficiencia Los síntomas clásicos de la deficiencia de Zn son la hoja pequeña y la roseta. Ambos síntomas se deben a una falla en el desarrollo normal de los tejidos. La falta de expansión de las hojas produce hojas pequeñas y la falta de elongación de los entrenudos produce entrenudos sucesivos separados por pequeñas distancias que dan la apariencia de roseta. En algunas especies las hojas se tornan cloróticas, pero en otras las hojas pueden ser verde oscuras o verde azulosas. Las hojas se pueden retorcer y secar. Cuando la deficiencia es severa la floración y la fructificación se reducen considerablemente y la planta puede finalmente morir.

Se considera que las plantas son deficientes cuando el contenido de S es menor del 0.25% de la materia seca y alto cuando la concentración es mayor que 0.54%. Los animales requieren S en cantidades altas, no solo para su propio metabolismo, si no también para el metabolismo de las bacterias del rumen. Por esta razón, frecuentemente se adiciona en buenas cantidades en las sales mineralizadas.

Síntomas de deficiencia

Hierro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Fe)

Los síntomas de deficiencia de S son similares a los del N presentando la misma clorosis en los tejidos. Sin embargo, por tratarse de un elemento inmóvil dentro de la planta, los síntomas de deficiencia de S se presentan primero en las hojas jóvenes, mientras que los síntomas de N aparecen primero en las hojas viejas

Funciones en la planta El Fe es un catalizador indispensable en la síntesis de la clorofila aun cuando no forma parte de ella. Está involucrado en la respiración, puesto que es constituyente de los pigmentos respiratorios conocidos como 31

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Síntomas de deficiencia

citocromos (porfirinas). Las formas iónicas fisiológicas reciben y entregan electrones en la transferencia de energía. Es un cofactor de varias reacciones enzimáticas. El Fe es inmóvil dentro de la planta y se absorbe del suelo en la forma de Fe2+ y Fe3+. Concentraciones altas de Cu, Mn, Zn o Ni pueden inducir deficiencia de este elemento.

Los síntomas de deficiencia de Mn varían considerablemente de una especie a otra. Frecuentemente, las hojas muestran una clorosis intervenal, con las venas formando una especie de red sobre un fondo amarillo, similar a los estados iniciales de deficiencia de Fe. Se pueden presentar manchas necróticas en las hojas y en las semillas de las leguminosas se puede presentar necrosis del embrión o de las superficies adyacentes de los cotiledones. Las hojas de algunas especies sufren malformación (oreja de ratón). En casos severos las plantas permanecen muy pequeñas.

En forrajes, concentraciones en la materia seca superiores a 360 ppm se consideran altas, mientras que se consideran bajas cuando son inferiores a 70 ppm. El estado de oxidación del Fe en el tejido foliar es importante. Algunas plantas sufren deficiencia cuando aparentemente existe una cantidad suficiente de Fe, pero éste se encuentra en forma no disponible. La forma fisiológicamente activa es el Fe2+, pero puede ser absorbido en forma de Fe3+. El animal requiere cantidades intermedias de Fe, pero debido a la abundancia de este elemento en los suelos tropicales son raras las deficiencias del elemento en el pasto o en el animal.

Cobre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Cu) Funciones en la planta El papel de Cu en la planta es complejo. Las altas concentraciones presentes en las raíces indican que participa en su metabolismo. Las plantas deficientes en Cu presentan cantidades anormalmente altas de proteínas y aminoácidos. La tasa de fotosíntesis de las plantas deficientes en Cu es más lenta, indicando que este elemento interviene en reacciones de oxido reducción. El Cu activa muchos sistemas enzimáticos y forma parte de la molécula de algunas de estas enzimas. Este elemento es inmóvil dentro de la planta y es absorbido del suelo como ion Cu2+. El Cu es antagónico con el Fe, Zn y Mn.

Síntomas de deficiencia La deficiencia de Fe se caracteriza por la presencia de una clorosis generalizada de las hojas jóvenes. Al comienzo las venas permanecen verdes, pero eventualmente las venas se vuelven también cloróticas a medida que la deficiencia se acentúa. Esta deficiencia es común en suelos de pH alcalino.

Manganeso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Mn)

Se considera que el forraje es deficiente en Cu cuando las concentraciones en la materia seca son inferiores a 10 ppm y alto cuando esta cantidad es superior a 31 ppm. Las leguminosas lo requieren en cantidades mayores que las gramíneas. Es un elemento que se puede acumular tanto en el suelo como en la planta y puede producir toxicidad en forma relativamente fácil. El forraje es la principal fuente de Cu para los animales, que lo requieren en cantidades similares a las plantas. Cuando la dieta es baja en Cu, los animales pueden presentar anemia. El crecimiento y el engorde de los animales se retarda y se puede afectar negativamente la función reproductiva. Con frecuencia se suplementa en las sales mineralizadas.

Funciones en la planta El Mn, al igual que el Fe, interviene en la síntesis de la clorofila. Esta involucrado en diversos sistemas de oxidación - reducción dentro de la planta, es esencial en los procesos de la respiración y en el metabolismo del N y los azúcares. El Mn es inmóvil dentro de la planta y se absorbe del suelo como Mn2+ y Mn3+. Es antagónico con el Fe. En forrajes, se considera bajo un contenido de Mn en la materia seca inferior a 48 ppm y alto cuando se encuentra en cantidades superiores a 290 ppm. Los animales requieren cantidades relativamente bajas de este elemento, por lo tanto, un forraje bien nutrido puede suministrar todo el Mn necesario para una producción normal de los animales.

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Síntomas de deficiencia Los síntomas varían mucho de acuerdo con la especie. Las hojas pueden ser cloróticas o de un tono verde

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Síntomas de deficiencia

azulado fuerte y enrolladas hacia arriba. Los tallos jóvenes con frecuencia sufren muerte descendente y son reemplazados por tallos provenientes de yemas más bajas, dando a la planta un aspecto de arbusto frondoso. La floración y la fructificación se afectan. Las plantas anuales pueden morir en el estado de plántula.

La deficiencia de B hace que los puntos de crecimiento se deformen y eventualmente mueran. Los tejidos de plantas deficientes en B son duros, secos y quebradizos. Las hojas aparecen enrolladas y los tallos son ásperos y se rajan y con frecuencia presentan manchas corchosas. La falta de B afecta severamente la floración y los frutos no cuajan. Las raíces de las plantas deficientes en B sufren mucho y las infecciones bacteriales son con frecuencia una consecuencia secundaria de la deficiencia de este nutriente.

Boro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(B) Funciones en la planta El B, al igual que el Ca, está involucrado en la formación de la pared celular (yemas, flores y germinación y crecimiento del tubo polínico). Participa en el transporte de azúcares y en el metabolismo del N, agua y carbohidratos. La deficiencia de B afecta severamente las flores y frutos. Influye en la absorción de macro y micronutrientes y está muy asociado con el metabolismo del P, Mg y Ca.

Molibdeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Mo) Funciones en la planta El Mo funciona más como componente de metaloenzimas que como activador de enzimas, sin embargo, juega un papel importante en la inducción de la nitrato reductasa, que es la enzima encargada de reducir el nitrato a amonio dentro de la planta. Además, es necesario para la fijación simbiótica del N e interviene en el metabolismo del P. Es un nutriente inmóvil dentro de la planta y se absorbe del suelo como MoO42-.

Se considera que el B es inmóvil dentro de la planta y que el exceso puede provocar toxicidad. Sin embargo, en algunas especies el B forma un complejo con un metabolito primario (azúcares simples) y de esta manera se transloca en la planta, pudiéndose acumular en los ápices y causar muerte descendente de los brotes nuevos. En otras especies este complejo no se forma y en consecuencia el B no es móvil y se acumula en los ápices y márgenes de las hojas y esta acumulación puede eventualmente producir toxicidad que se manifiesta por una quemazón en la punta y en los márgenes de las hojas viejas. En alfalfa, la aplicación foliar de B corrige la deficiencia en los tejidos actuales, pero estas aplicaciones tienen poco efecto en los futuros brotes. Por esta razón, es importante hacer aplicaciones bajas y frecuentes en lugar de aplicaciones fuertes y aisladas que pueden causar toxicidad en un momento determinado. El B es absorbido del suelo como ion H3BO3 y B(OH)4.

Las cantidades de Mo requeridas por las plantas son extremadamente bajas. En alfalfa, se considera que la planta es deficiente cuando el contenido de Mo en la materia seca es inferior a 0.5 ppm. En los animales se considera adecuado un contenido de 6 ppm de Mo en la dieta y generalmente se presta mayor atención a una toxicidad por exceso que a la deficiencia. Cuando se aplica Mo en forma abundante al suelo y las concentraciones en el forraje son mayores de 20 ppm, se puede presentar en los animales la enfermedad llamada molibdenosis, aunque la planta puede tolerar concentraciones mayores sin presentar ningún daño aparente.

Para la mayor parte de los pastos se considera alto un contenido de B en la materia seca mayor a 30 ppm y deficiente cuando esta concentración está por debajo de 10 ppm, sin embargo, algunas gramíneas pueden producir aceptablemente con contenidos de 4 ppm. Por el contrario, las leguminosas frecuentemente requieren contenidos mucho más altos, en alfalfa, por ejemplo, se reporta como óptimo un contenido de B de 70 ppm, mientras que contenidos inferiores a 20 ppm indican deficiencia. Este elemento no es requerido por los animales.

Síntomas de deficiencia La deficiencia de Mo causa en las hojas una clorosis intervenal. Las venas permanecen verde claras y que las hojas adquieren un aspecto moteado, similar a la deficiencia de Mn. Los márgenes de las hojas tienden a doblarse y enrollarse. En casos severos se presenta necrosis y la planta deja de crecer. Los requerimientos de Mo son considerablemente menores cuando las plantas absorben N en forma de 33

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amonio, que cuando lo absorben como nitrato. Una de las principales funciones del Mo es la reducción de los nitratos y una secuencia de reacciones se puede obviar cuando la planta absorbe N en forma amoniacal. Las plantas que reciben amonio pueden no presentar o presentar síntomas muy leves de deficiencia a concentraciones de Mo suficientes para mostrar síntomas severos de deficiencia en plantas fertilizadas con nitrato.

o afectar la calidad de algunos cultivos. Los animales lo toman con el agua, forraje, sales mineralizadas y alimentos balanceados, por lo tanto, no es necesario recurrir a fuentes adicionales del elemento para suplementar al animal.

Síntomas de deficiencia Los síntomas de deficiencia de Cl se han observado en hidroponía y se caracterizan por una apariencia azul verdosa brillante de las hojas jóvenes. Durante las horas más calurosas del día los extremos de las hojas jóvenes se marchitan y se doblan hacia abajo, aunque se recuperan en las noches o en los días fríos y nublados. A medida que progresa la deficiencia se presenta un bronceado en las hojas, seguido por clorosis y necrosis. Bajo condiciones severas de deficiencia las plantas son delgadas y pequeñas. A partir de la década de 1.980 se han podido documentar deficiencias de Cl en diversos cultivos y fundamentalmente se ha documentado el efecto de este nutriente en el control de diversas enfermedades causadas por hongos.

El Mo es esencial para la fijación simbiótica de N en plantas que nodulan como las leguminosas forrajeras. Cuando estas plantas dependen de la fijación simbiótica para obtener N para su nutrición, la deficiencia de Mo induce una deficiencia de N, con sus síntomas característicos, produciendo además una combinación de síntomas difíciles de diagnosticar.

Cloro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Cl) Funciones en la planta Este elemento actúa conjuntamente con algunas enzimas del fotosistema II en la partición de la molécula de agua durante la fotosíntesis y además, está interrelacionado con elementos como el P, N y S. En los últimos años se han documentado los efectos del Cl en la supresión de diferentes enfermedades de tipo fungoso. El Cl es un nutriente móvil dentro de la planta y se absorbe como ion Cl-.

Niquel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Ni) Es el último elemento incorporado a la lista de los nutrientes esenciales para el desarrollo de las plantas. Su esencialidad solamente fue demostrada en 1.987. No se conoce la concentración óptima de Ni requerida por las plantas, que pudiera ser menor que la del Mo.

Prácticamente no es necesario aplicarlo a las plantas, debido a que en muchos sitios las lluvias son una fuente continua de Cl y a que forma parte de compuestos ampliamente utilizados como fertilizantes, como el KCl, que es la principal fuente de K para los cultivos. En cantidades excesivas puede ser tóxico

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Se ha reportado que la función principal del Ni en la planta es participar como cofactor de la ureasa interviniendo de esta forma en el metabolismo del N al desdoblar la urea. En ausencia de Ni se puede presentar intoxicación por urea.

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FERTILIDAD DE LOS SUELOS PARA PASTOS DINAMICA DE LOS NUTRIENTES EN EL SUELO

humanas. Este nutriente se presenta en el suelo en dos formas principales que se discuten a continuación.

No es posible identificar un suelo cuyas características sean particularmente adecuadas para el cultivo de todos los pastos. Esto se debe a la gran variedad de géneros, especies, subespecies y variedades de plantas forrajeras que tienen distintos requerimientos nutricionales y distinta adaptación a diversas condiciones de suelo y clima.

Nitrógeno orgánico El N orgánico se encuentra en los residuos de plantas, animales y microorganismos que quedan en el suelo. Un alto porcentaje del N total en el suelo se encuentra en esta forma, pero no es inmediatamente disponible para las plantas. El N orgánico debe descomponerse y formar compuestos inorgánicos para que pueda ser absorbido por la planta.

Las plantas forrajeras están presentes en la mayoría de los ecosistemas existentes en el mundo y se adaptan y producen de acuerdo con cada situación particular. Por esta razón, es necesario conocer las características físicas y químicas de los suelos de cada zona ganadera, los requerimientos específicos de nutrientes de cada especie forrajera y los requisitos del animal que va a consumir ese forraje.

Nitrógeno inorgánico El N inorgánico se encuentra en el suelo en forma de iones amonio (NH4+) y nitrato (NO3-) que son inmediatamente disponibles para las plantas. Si bien las plantas pueden absorber tanto NH4+ como NO3-, es esta última forma de N la que más absorben las plantas. Los fertilizantes nitrogenados suplen el N en estas dos formas.

Con frecuencia los contenidos totales de nutrientes en el suelo son suficientes para satisfacer la demanda de la pradera, sin embargo, la forma en la que se encuentran o su relación con ciertas condiciones químicas, como el pH, impide que sean absorbidos por la planta. Para satisfacer las necesidades del cultivo es necesario entonces modificar las condiciones físico - químicas del suelo o aplicar fertilizantes y enmiendas.

Dinámica del nitrógeno en el suelo La cantidad de N inorgánico disponible para las plantas (NH4+ y NO3-) depende principalmente de la cantidad de N aplicado como fertilizante y del N mineralizado de los residuos orgánicos. El N presente en el suelo cambia de una forma a otra por medio de procesos que ocurren rápidamente. Estos procesos permiten que el N pueda ser absorbido por la planta, pero también elevan el potencial de pérdida de N del suelo. El conocimiento de estas transformaciones permite manejar el N eficientemente. A continuación se discuten brevemente estos procesos.

Para comprender mejor la complejidad de la nutrición mineral de las gramíneas y leguminosas forrajeras, es necesario conocer la forma en la que se encuentra y las reacciones que sufre cada nutriente para poder ser absorbido por la planta o para perderse del suelo por lixiviación o fijación.

Mineralización

Nitrógeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(N)

La mineralización del N es la transformación microbiana de las formas orgánicas de N a NH4+. De esta forma, el N que se encuentra en la materia orgánica, generalmente en formas químicamente complejas, pasa a una forma inorgánica que puede ser inmediatamente absorbida por la planta, o transformada a NO3-. La mineralización de N se incrementa con la temperatura y la humedad. En el trópico húmedo, estas reacciones proceden a gran velocidad, esta es la razón por la cual los suelos tropicales no acumulan cantidades considerables de materia orgánica, dejando una fracción de N

La cantidad de N en el suelo, disponible para la planta, es relativamente pequeña. Por esta razón, se debe suplir este nutriente con regularidad a las praderas a través de programas de fertilización o estableciendo mezclas de gramíneas y leguminosas que puedan satisfacer los requerimientos de este elemento por fijación simbiótica. Las cantidades de N presentes en el suelo están controladas por las condiciones climáticas, vegetación, topografía, material parental y las actividades 35

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fertilización nitrogenada, de modo que la planta tenga siempre suficiente N, pero que éste no se acumule en el suelo como NO3- que se puede perder fácilmente por lixiviación.

inorgánico pequeña, a pesar de la gran cantidad de biomasa que se produce.

Nitrificación El NH4+ mineralizado de las formas orgánicas, y el NH4+ añadido al suelo en los fertilizantes, se transforma en NO3- mediante el proceso microbiano denominado nitrificación. Este proceso se lleva a cabo en dos fases. En la primera, el NH4+ es oxidado formando nitrito (NO2-) mediante la intervención de bacterias especializadas denominadas nitrosomonas. Esta fase se representa mediante la siguiente ecuación: Nitrosomonas 2NH4+ + 3O2 -------------------->

2NO2- + 2H2O

Denitrificación Cuando se presentan condiciones de saturación, el suelo excluye el O2 y prevalecen condiciones anaeróbicas. En estas circunstancias, algunos organismos (Pseudomonas, Bacillus y Paracoccus) tienen la habilidad de obtener O2 del NO2- y NO3-, proceso que libera N en forma de N2 y N2O, que son gases que se desprenden a la atmósfera. La ecuación simplificada de esta reacción es la siguiente:

+ 4H+

NO3- -----> NO2- ------> NO ------> N2 ------> N2O

En la segunda fase, el NO2- se transforma en NO3mediante la intervención de las bacterias denominadas nitrobacter. La reacción se presenta en la siguiente ecuación: 2NO2-

En ciertos casos este proceso puede producir importantes pérdidas de N del suelo.

Volatilización

Nitrobacter + O2 --------------------------> 2NO3

El N del suelo se puede perder por volatilización mediante el proceso que transforma NH4+ en gas amoniaco (NH3). Este proceso está asociado principalmente con la aplicación superficial de fertilizantes que portan el N en forma de NH4+ o que lo forman por reacciones en el suelo como es el caso de la urea. Las pérdidas de NH3 se incrementan en suelos de pH naturalmente alto.

En las dos fases descritas anteriormente es indispensable la presencia de oxígeno (O2). Por esta razón, la nitrificación ocurre rápidamente en suelos bien aireados y se reduce significativamente en suelos encharcados. Es importante también indicar que la nitrificación del NH4+, proveniente tanto de fuentes orgánicas como inorgánicas, produce un exceso de iones hidrógeno (H+) que acidifica paulatinamente el suelo (primera ecuación). Es necesario evaluar constantemente el cambio del pH en el suelo para evitar desarrollar problemas de alta acidez.

Fijación simbiótica del nitrógeno La fijación simbiótica es una fuente muy importante de N para los cultivos. El proceso ocurre gracias a la asociación entre las bacterias del género Rhizobium y las leguminosas. A finales del siglo XIX se descubrió que ciertos tipos de bacterias se asociaban con las raíces de las leguminosas y que esta asociación mejoraba el crecimiento y desarrollo de las plantas. Estos microorganismos se identificaron como bacterias del género Rhizobium. A mediados del siglo pasado se popularizó rápidamente el cultivo de estas bacterias para agregarlas a las leguminosas como inoculante.

El NO3- producido por el proceso de nitrificación y el aplicado al suelo en los fertilizantes son muy móviles y se pueden perder fácilmente por lixiviación. El entender como ocurre el proceso de nitrificación permite diseñar prácticas de manejo que evitan las pérdidas de NO3- y aseguran que el N aplicado como fertilizante ingrese a las plantas y contribuya al rendimiento.

La infección de la leguminosa y la formación del nódulo es el aspecto más importante de la relación Rhizobium - leguminosa. El desarrollo de un nódulo visible y funcional depende de muchos factores y solamente se forman nódulos en un pequeño número de los pelos radiculares infectados (1 al 5%). Los

En los trópicos húmedos, debido a la alta pluviosidad, las pérdidas de N pueden ser muy altas. En praderas se han reportado pérdidas superiores al 60% del total del N aplicado. Una práctica recomendable para evitar pérdidas excesivas de N consiste en fraccionar la IPNI

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asocian bien con determinadas leguminosas, pero que no son eficientes con otras. Por ejemplo, la bacteria que se asocia con la alfalfa (Rhizobium meliloti) también lo hace con el trébol dulce y a otras especies de Medicago, pero no con otras leguminosas. Las leguminosas que son mutuamente susceptibles a nodulación por el mismo Rhizobium constituyen un grupo de inoculación cruzada. El R. meliloti es una de las seis especies que producen nódulos en la familia Rhizobiaceae, no forman esporas, son aeróbicos, gram - negativos, móviles y flagelados. El R. meliloti produce mucha más vitamina B12 que las otras especies de Rhizobium. Estas bacterias crecen bien a 35°C y son tolerantes a la alcalinidad y algunas razas son muy sensibles a la acidez y se desarrollan muy mal a pH inferior a 5.0.

nódulos efectivos (fijan N activamente) tienen el centro de color rojo a rosado y son grandes, elongados y con frecuencia arreglados en racimos sobre las raíces primarias. El compuesto que da el color a los nódulos activos se denomina leghemoglobina y es imprescindible para la fijación de N. Este pigmento rojizo cambia gradualmente a color verde a medida que el tejido envejece y cesa la fijación de N. Los nódulos formados por razas de Rhizobium inefectivas tienen el interior de color blanco o verde claro, debido a que no contienen leghemoglobina. Los nódulos inefectivos son pequeños, numerosos y distribuidos sobre todo el sistema radicular de la planta. El mecanismo de fijación del N es complejo y solamente ocurre en el tejido de los bacterioides del nódulo. Los bacterioides se desarrollan luego de una serie de cambios en metabolismo y estructura de la bacteria durante los estados finales del crecimiento, dentro de vesículas que poseen membrana y que están inmersas dentro del citoplasma del hospedero. La nitrogenasa, enzima que cataliza el proceso de fijación de N, aparece después de que el bacterioide se ha formado. El primer compuesto que aparece en el nódulo, como producto de la fijación de N, es el amonio (NH4+), que luego se convierte rápidamente en compuestos alfa aminados, que son asimilados por la planta. Durante todo el proceso el nódulo permanece intacto y el interior completamente aislado. La energía requerida para la reducción de N2 a NH4 la suministra la planta hospedera. Durante su vida activa, el Rhizobium sintetiza además biotina, ácido pantoténico y vitamina B12.

Las leguminosas de zona templada, como alfalfa y tréboles, que también se cultivan en zonas altas del trópico, son muy especificas con relación a los Rhizobium que las pueden colonizar y nodular. Sin embargo, esta situación varía mucho en las leguminosas forrajeras tropicales, plantas que pueden ser infectadas por un número grande de especies de Rhizobium, razón por la cual se denominan no especificas o promiscuas. En este caso, se dice que no existe especificidad por parte de los Rhizobium. Las gramíneas se benefician del N fijado por las leguminosas después de que éstas mueren y se descomponen. Cuando la leguminosa es joven, prácticamente no existe mineralización de N que puedan utilizar las gramíneas. La transferencia ocurre por senescencia, muerte y descomposición de material vegetal de la leguminosa, bien por muerte natural de tejidos viejos o por muerte de tejidos jóvenes debido a pastoreo, sequía o enfermedades. En muchas especies, las estructuras que aportan la mayor cantidad de N son las hojas que aportan más N que los nódulos y las raíces. Normalmente, los nódulos de las leguminosas se desprenden después del corte y se forman nuevos nódulos cuando la planta reinicia el crecimiento.

Algunos elementos como el Fe, Cu, Mo y Co desempeñan importantes funciones en los nódulos que están fijando N activamente. El Fe es componente de la leghemoglobina y el Cu es necesario para la síntesis de este pigmento en el nódulo. El papel desempeñado por el Mo no es muy claro, pero las leguminosas requieren más Mo que las plantas no leguminosas y los contenidos de este elemento se incrementan en el nódulo cuando está fijando N activamente. Parece que una molibdoflavoproteína esta involucrada en la reducción del N2. El Co es esencial para la fijación de N y es constituyente de la coenzima B12. El contenido de B12 en el nódulo se correlaciona positivamente con el contenido de leghemoglobina, y ambos se correlacionan directamente con el incremento en contenido total de N en la planta hospedera.

Cuando se cultivan leguminosas en suelos relativamente deficientes en N, la mayor parte de los requerimientos de N para el crecimiento de las plantas proviene de N fijado del aire, por lo tanto, la cantidad total de N fijado se correlaciona con la producción de la leguminosa. En la mayor parte de los suelos tropicales, la producción de las leguminosas varía entre 1.000 y 5.500 kg/ha/año de materia seca y la cantidad de N fijado, asociado con esta producción,

Se ha demostrado que ciertos tipos de Rhizobium se 37

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volcánico se encuentran en zonas bajas, medias y altas alrededor de las cordilleras de Centro y Sur América hasta donde ha llegado la influencia de la actividad volcánica que acumuló la ceniza que originó estos suelos.

varía entre 20 y 180 kg/ha/año. En zonas templadas, con especies más eficientes y en condiciones climáticas más favorables, se espera una mayor fijación de N.

Fósforo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(P)

En los trópicos de América Latina también es posible encontrar suelos dominados por arcillas de tipo 2:1 (montmorillonita, vermiculita, illita) que son particulares de las zonas templadas y subtropicales del mundo. Estas zonas se encuentran en las áreas de menor precipitación y representan importantes zonas de producción de pastos en la región. Estos suelos fijan muy poco P debido a que la superficie de las arcillas dominantes no es reactiva.

Las plantas toman el P del suelo en forma de iones ortofosfato H2PO4- y HPO42-. Estas formas de P son muy dinámicas en el suelo, pero sus reacciones tienden a inmovilizarlo, por esta razón, los iones ortofosfato están presentes en cantidades muy bajas en la solución del suelo. Existen varios factores que determinan la disponibilidad del P para las plantas. Tres de los más importantes en la producción de pastos y forrajes son el pH del suelo, el tipo de arcilla predominante y la fuente y localización del P aplicado.

El encalado de suelos tropicales generalmente lleva a confusión con respecto a la disponibilidad de P. La aplicación de cal en los suelos tropicales corrige la toxicidad de Al y la deficiencia de Ca, y la corrección de estos factores permite un incremento en la absorción de P, aun cuando el encalado tiene muy poco efecto en la fijación de P que ocurre principalmente por las reacciones en la superficie de las arcillas.

pH del suelo El pH es un factor que tiene gran influencia en la solubilidad de los compuestos de P en el suelo. En suelos ácidos (pH bajo) el H2PO4- reacciona con metales como Fe y Al formando compuestos insolubles que no permiten que este nutriente esté disponible para la planta. En suelos alcalinos (pH alto) el HPO42- reacciona con el Ca formando fosfatos de Ca insolubles, limitando también la disponibilidad del P. El pH ideal para tener una buena disponibilidad de P fluctúa entre 5.5 y 6.5.

Fuente y localización del fósforo Debido a la inmovilidad del P en el suelo, es importante tener en cuenta el tipo de fertilizante y la forma de aplicación para lograr la mayor eficiencia del P aplicado. Las fuentes de P utilizadas como fertilizante no son numerosas y se clasifican por su solubilidad. El fosfato monoamónico (MAP) y el fosfato diamónico (DAP) son altamente solubles, el superfosfato simple y el superfosfato triple son relativamente solubles y la roca fosfórica y las escorias Thomas son fuentes de baja solubilidad.

Tipo de arcillas En suelos tropicales muy meteorizados (Ultisoles y Oxisoles) predominan las arcillas envejecidas como la caolinita y los óxidos e hidróxidos de Fe y Al. Además, en las trópicos son comunes los suelos derivados de cenizas volcánicas (Andisoles) en los cuales dominan arcillas amorfas como la alofana, imogolita y complejos humus-Al. Estos suelos fijan altas cantidades de P. Esto se debe fundamentalmente a que las arcillas de estos suelos tienen una superficie con gran afinidad para reaccionar con los iones ortofosfato. Como producto de estas reacciones el P queda inmovilizado (fijado) permanentemente en las arcillas. Extensas zonas cultivadas con pastos de América Latina tienen estos tipos de suelos, representados por los suelos rojos ubicados en los llanos de Colombia y Venezuela, en las vertientes de la cordillera de los Andes y en grandes zonas húmedas de Centro y Sur América. Los suelos de origen IPNI

Las fuentes solubles y relativamente solubles se utilizan en cultivos de ciclo corto y deben ser colocados, en lo posible, en forma localizada para lograr el menor contacto del P con el suelo y de esta forma reducir la fijación. En praderas, en ciertos casos, se puede utilizar fuentes de baja solubilidad que se incorporan al suelo si se trata de fertilización de establecimiento, y que se aplican al voleo sobre la superficie si se trata de praderas establecidas. Las fuentes de P de baja solubilidad reaccionan lentamente en el suelo y producen un efecto residual interesante que permite buena nutrición con P con el paso del tiempo. Sin embargo, estas fuentes de P trabajan solamente si el suelo es ácido (pH menor que 5.5), de 38

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suelo y son liberados lentamente quedando así disponibles para las plantas. Esto ocurre solamente en suelos dominados por arcillas de tipo 2:1 y generalmente es un proceso de poca importancia en la mayoría de suelos tropicales donde se cultivan pastos.

otra forma la roca fosfórica permanece insolubilizada en el suelo indefinidamente y no produce ninguna respuesta. En las praderas también se pueden utilizar fuentes solubles y relativamente solubles en aplicación al voleo, pero esto incrementa el riesgo de fijación, aspecto que debe tenerse en cuenta en el manejo.

Potasio disponible

Absorción del fósforo promovida por micorrizas

El K disponible es aquel que es retenido electrostáticamente como ion K+ por los coloides del suelo que tienen carga negativa. Este K se encuentra en equilibrio con el K de la solución del suelo. La planta toma el K+ de la solución del suelo deprimiendo su concentración y el K+ retenido en los coloides es liberado a la solución para mantener el equilibrio. Este mecanismo permite que la planta tenga K (y otros cationes) a su disposición durante el ciclo de crecimiento.

El efecto de las micorrizas en la absorción de P es significativo. Se conoce desde hace bastante tiempo que los hongos denominados micorrizas infectan las raíces de diferentes plantas, incluyendo muchas especies de pastos, promoviendo la absorción de P. Muchas plantas, entre ellas algunas especies de pastos tropicales de gran importancia económica como las brachiarias, crecen y producen bien en suelos ácidos con baja disponibilidad de P. Esto se debe a la habilidad de estas plantas para absorber P del suelo, condición que está relacionada con la infección de las raíces por micorrizas.

Los requerimientos de K de los pastos son muy variables. Cuando existe buena disponibilidad de K en el suelo, es el nutriente que las gramíneas toman en mayor cantidad, en ocasiones más que N pudiendo almacenar cantidades muy altas en los tejidos. Las leguminosas requieren también K en cantidades altas y en su ausencia la producción se reduce considerablemente. Las respuestas a las aplicaciones de K de las gramíneas y de las leguminosas son cada día más significativas. Por esta razón, las fórmulas completas de fertilizantes con contenidos moderados de K son importantes para el mantenimiento de praderas y otras fórmulas con contenidos intermedios a altos se usan en el establecimiento de los pastos.

Las micorrizas favorecen la absorción de P porque aumentan el volumen de contacto del sistema radicular con el suelo, y no porque sean capaces de obtener del suelo formas de P no disponibles. Simplemente, existe una mejor exploración del suelo por el sistema radicular. En general, el efecto de las micorrizas es más marcado a niveles medios y bajos de disponibilidad de P. Su efecto tiende a desaparecer a concentraciones extremadamente bajas o excesivamente altas del nutriente. Se ha comprobado que con niveles intermedios de P en el suelo, la absorción aumenta hasta 10 veces en las raíces infectadas con relación a las no infectadas. Sin embargo, tiene que haber P en el suelo para que el proceso se inicie.

Calcio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Ca) El Ca, al igual que el K y el Mg, es retenido electrostáticamente como cation (Ca2+) en los coloides del suelo (arcillas y materia orgánica). El Ca es retenido más fuertemente que el K y el Mg por los coloides del suelo y por esta razón es el dominante en el complejo coloidal. Los suelos de las regiones tropicales húmedas son generalmente bajos en Ca, mientras que los suelos de zonas secas frecuentemente son altos en este elemento.

Potasio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(K) El K se encuentra en el suelo en tres formas principales: no disponible, lentamente disponible y disponible:

Potasio no disponible Es el K que se encuentra formando parte de la estructura de los minerales. Es liberado muy lentamente a través de los procesos de meteorización de los minerales del suelo.

Algunas especies de plantas acumulan más Ca que otras, pero generalmente las leguminosas absorben más Ca que las gramíneas. De esta manera, el Ca en la dieta de los animales depende más de la especie forrajera que están consumiendo que del Ca disponible en el suelo.

Potasio lentamente disponible Los iones K+ son atrapados por ciertas arcillas del 39

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de SO42- (sulfato de amonio, sulfato de potasio) el S presente en estos materiales no acidifica el suelo porque se encuentra ya en forma oxidada (SO42-). La acidez producida por el sulfato de amonio se debe en su totalidad a la nitrificación del NH4+, que como ya se indicó antes, produce acidez. Esta situación siempre causa confusión y es necesario aclararla.

Magnesio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (Mg) El Mg2+ es también retenido electrostáticamente en el suelo por las cargas negativas en la superficie de las arcillas y las partículas de humus. Los suelos livianos (arenosos) y los suelos viejos de baja capacidad de intercambio catiónico suelen presentar bajos contenidos de Mg. La dinámica de este nutriente en el suelo es similar a la del K y el Ca, sin embargo, el Mg es retenido en el suelo con mayor fuerza que el K, pero con menor fuerza que el Ca.

Hierro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (Fe) La disponibilidad de Fe para la planta está estrechamente ligada al pH del suelo. En suelos ácidos el Fe se encuentra disponible y es fácilmente absorbido por la planta, mientras que en suelos neutros y alcalinos este elemento se precipita formando compuestos insolubles, situación que provoca la deficiencia del nutriente.

Al igual que el Ca, la acumulación de Mg en las plantas depende en gran parte de la especie. Las leguminosas usualmente contienen más Mg que las gramíneas, independientemente de la disponibilidad de Mg en el suelo. La absorción de Mg es afectada por los niveles de K disponible en el suelo debido a las aplicaciones de altas dosis de residuos de origen animal o fertilizantes potásicos. Esto produce altas concentraciones de K en la solución del suelo que puede deprimir la absorción de Mg y aún de Ca.

Los procesos de oxi-reducción son también importantes en la disponibilidad del Fe. En suelos bien drenados predominada la forma oxidada Fe3+, mientras que en suelos con problemas de drenaje predomina la forma reducida Fe2+. El Fe2+ es la forma de Fe absorbida preferentemente por la planta.

Azufre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(S) El S está presente en el suelo en formas orgánicas e inorgánicas, sin embargo, la mayor cantidad de este nutriente se encuentra en forma orgánica. La planta absorbe S principalmente en forma de sulfato (SO42-) que proviene de la mineralización de la materia orgánica y del aporte de los fertilizantes. La planta también puede absorber pequeñas cantidades de S en forma de SO2 y ciertos aminoácidos. La dinámica del S en el suelo está controlada por el comportamiento de ion SO42- que se comporta como el NO3-, esto quiere decir que también se puede perder fácilmente del suelo por lixiviación. El arrastre o pérdida del ion SO42- a través del perfil del suelo se debe a la facilidad con la que el SO42- forma pares iónicos con el K+, Ca2+ y Mg2+, formando compuestos (sulfatos de estos metales) que fácilmente son arrastrados por el exceso de agua a través del perfil del suelo. Esto explica la rápida reducción del contenido de S en suelos de regiones muy lluviosas y/o de textura liviana.

Una de las causas más frecuentes de deficiencia de Fe es el exceso de encalado que eleva el pH sobre 6.5 y precipita el Fe en compuestos insolubles.

Manganeso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Mn) En general, los contenidos de Mn en el suelo son relativamente grandes, por esta razón, las deficiencias en suelos de praderas no son frecuentes. Sin embargo, se pueden presentar deficiencias en suelos con alto contenido de materia orgánica, pH alto y con drenaje pobre. Si el pH es muy bajo el Mn puede llegar a niveles tóxicos. El Mn está presente en el suelo en tres formas diferentes: Mn2+, Mn2O33+ y MnO24+. De estas formas, el Mn2+ es el más activo y está presente en mayor cantidad en la solución del suelo. La aplicación de cal incrementa el pH del suelo, pero al mismo tiempo puede precipitar el Mn provocando deficiencias de este nutriente, particularmente en suelos que contienen bajas cantidades de Mn. El uso adecuado de la cal evita que se presente esta condición.

o

Las transformaciones del azufre elemental (S ) en el suelo se producen por la acción de microorganismos o especializados que oxidan el S a su forma final SO42. Este proceso de oxidación produce un exceso de iones H+ que acidifica el suelo. Es necesario aclarar que o solamente la transformación microbiana del S a SO42produce acidez. Cuando se agrega S al suelo en forma IPNI

Zinc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Zn) El Zn está presente en el suelo como catión divalente 40

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(Zn2+) y en esta forma es retenido por las partículas del suelo. La disponibilidad de Zn para la planta está determinada por factores como el pH del suelo y fijación por las arcillas. La disponibilidad de Zn disminuye al aumentar el pH del suelo y por esta razón la deficiencia de Zn es común en suelos neutros o alcalinos. El Zn puede ser fuertemente retenido por las arcillas y esta condición puede reducir la disponibilidad del nutriente para la planta. De igual forma, el Zn se asocia con la materia orgánica del suelo formando quelatos que reducen la actividad del Zn en la solución del suelo. Sin embargo, el Zn retenido en estos quelatos puede ser absorbido por la planta.

abundantes ni muy frecuentes. La acumulación tóxica de Cu en el suelo se remedia con aplicaciones de materia orgánica aprovechando la propiedad que ésta tiene de retener Cu, eliminando su actividad de la solución del suelo.

Boro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (B) Normalmente, las cantidades de B en el suelo son muy bajas. En suelos tropicales, el B disponible se encuentra en rangos que van de 0.1 a 4.0 ppm. Las formas principales de B en el suelo son BO32- y B(OH)4-. Los suelos ácidos de las regiones húmedas, los suelos bien drenados de textura liviana y los suelos con contenidos bajos en materia orgánica son, generalmente, deficientes en B.

En suelos con contenido alto de P es frecuente encontrar que la concentración de Zn en los tejidos del cultivo se reduce a tal punto que se pueden presentar síntomas visuales de deficiencia. Por mucho tiempo se pensó que el Zn reaccionaba con el P en el suelo formando fosfato de zinc relativamente insoluble. Sin embargo, se ha demostrado que los fosfatos de Zn son solubles y que pueden servir como fuente de estos dos nutrientes. En realidad, los mecanismos envueltos en este fenómeno son la inhibición de la absorción de Zn a nivel de superficie de la raíz por la presencia de alto P y la precipitación de Zn por P en los vasos conductores de la planta.

La materia orgánica es la fuente de B más importante en el suelo. Sin embargo, la disponibilidad del B retenido en la materia orgánica está controlada por la mineralización que puede ser un proceso lento. Se ha encontrado que cuando la descomposición de la materia orgánica se reduce, por efecto de cualquier factor, la disponibilidad de B también se disminuye. La disponibilidad del B está también controlada por el pH del suelo. A medida que aumenta el pH disminuye la disponibilidad de B. Además, la disponibilidad de B se reduce en presencia de niveles altos de Ca o de hidróxidos de Fe y Al.

Cobre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Cu)

Molibdeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Mo)

El contenido de Cu varía con el tipo de suelo. Los suelos minerales de textura media generalmente presentan buenos contenidos de Cu. Los suelos arenosos muy lavados y con contenidos bajos de materia orgánica pueden ser deficientes en Cu, debido a las pérdidas por lixiviación. Los suelos arcillosos son los que tienen menor probabilidad de desarrollar deficiencias de Cu. Por otro lado, los suelos con alto contenido de materia orgánica presentan deficiencias acentuadas de este nutriente aún cuando contengan niveles adecuados de Cu. Esto se debe a que la materia orgánica retiene fuertemente el Cu de modo que solo una muy pequeña cantidad está disponible para el cultivo. La disponibilidad del Cu se reduce a medida que se incrementa el pH del suelo y las deficiencias son más probables en suelos con pH superior a 7.0

Al contrario de lo que ocurre con los otros micronutrientes (B, Fe, Mn, Cu y Zn), la disponibilidad de Mo se incrementa a medida que se eleva el pH del suelo. El Mo es absorbido por la planta como ion molibdato (MoO42-). La cantidad de Mo presente en la solución del suelo es sumamente baja y se puede perder fácilmente por lixiviación en suelos de textura gruesa. La probable deficiencia de Mo se puede predecir en forma indirecta, observando el pH, textura y contenido de materia orgánica del suelo. Los suelos ácidos de textura gruesa y con bajo contenido de materia orgánica pueden potencialmente desarrollar más problemas de deficiencia de Mo. En suelos ácidos, la deficiencia de Mo se corrige simplemente mediante el encalado, debido a que el incremento en pH mejora la disponibilidad de este nutriente. Sin embargo, el contenido de Mo en algunos suelos puede ser tan bajo que una aplicación del elemento puede ser

El Cu es un elemento que se acumula en el suelo y fácilmente puede alcanzar niveles tóxicos. Por esta razón, las aplicaciones no deben ser ni muy 41

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necesaria. Se aplica generalmente cantidades muy bajas (algunas veces gramos por hectárea) y el efecto puede durar por varios años.

Tabla 5. Nutrientes esenciales y formas como son absorbidos por las plantas.

Nutriente

Cloro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(Cl) Nitrógeno Fósforo Potasio Calcio Magnesio Azufre Zinc Cobre Manganeso Hierro Boro Molibdeno Cloro

El anión Cl- es la única forma como este nutriente se encuentra en el suelo y esta es la forma es absorbido como las plantas. Las otras formas de Cl de uso común son formas oxidadas por medio de procesos industriales que son inestables y que nunca se presentan en el suelo. Debido a la alta solubilidad de las sales de Cl la mayoría del Cl- se encuentra en la solución del suelo y se mueve rápidamente del perfil por lixiviación. Sin embargo, aportes excesivos en el agua de riego, lluvia o fertilizantes pueden incrementar el contenido de Cl en el suelo a niveles tóxicos.

FERTILIZANTES COMUNES EN LA PRODUCCION DE PASTOS

(N) (P) (K) (Ca) (Mg) (S) (Zn) (Cu) (Mn) (Fe) (B) (Mo) (Cl)

NH4+, NO3H2PO4-, HPO42K+ Ca2+ Mg2+ SO42Zn2+ Cu2+ Mn2+, Mn3+ Fe2+, Fe3+ BO32MoO42Cl-

Fertilizantes nitrogenados

La aplicación de la mayor parte de los nutrientes necesarios para las praderas se hace por vía radicular, pero en algunos casos se obtienen buenos resultados con las aplicaciones foliares. De los 17 elementos esenciales, 14 son tomados por la planta directamente del suelo. Se excluyen el carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) que provienen del aire y del agua. En la Tabla 5 se presenta la lista de los nutrientes minerales esenciales y la forma química como son absorbidos por la planta.

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Forma absorbida por la planta

Sulfato de amonio [ (NH4)2(SO4); 21% de N]. Este material es muy utilizado en pastos, porque contiene además S (24%), elemento deficiente en la mayor parte de suelos donde se cultivan pastos. No se recomienda aplicarlo mezclado con semillas porque inhibe la germinación.

Un suelo fértil y productivo debe contener todos los elementos minerales esenciales para las plantas en cantidades suficientes y en proporciones balanceadas. Además, los nutrientes deben estar presentes en formas disponibles para que las plantas los puedan utilizar. Cuando no se cumple alguna de las condiciones anteriores el crecimiento del forraje se inhibe y la especie no puede mostrar todo su potencial.

El sulfato de amonio acidifica el suelo más que ninguna otra fuente de N. Esto se debe completamente a la producción de H+ durante la nitrificación del amonio (NH4+) y no a la presencia de S en forma de sulfato (SO42-) en el material. Este es un concepto errado muy común que se confunde con el efecto o o acidificante del azufre elemental (S ). Cuando el S se oxida en el suelo produce un exceso de iones H+ que acidifica el suelo. En el sulfato de amonio el S se encuentra ya oxidado como SO42- y esta forma de S no cambia el pH del suelo.

Cuando un suelo presenta contenidos bajos de uno o varios nutrientes, estos se deben agregar al suelo en forma de fertilizantes (minerales u orgánicos), en cantidades y formas químicas compatibles con las condiciones del suelo, pastos y animales. De esta manera se obtienen todos los beneficios de la utilización de fertilizantes y se evitan las pérdidas por factores como fijación, lixiviación, volatilización y otros. A continuación se discuten las características de los fertilizantes comúnmente utilizados en la producción de pastos.

Este material se debe usar preferentemente en suelos alcalinos por su efecto acidificante. Sin embargo, hay que tener cuidado en suelos de pH muy alto porque se pueden producir pérdidas por volatilización al transformarse el NH4+ en amoníaco (NH3). Si el suelo tiene suficiente humedad estas pérdidas se minimizan. En suelos con pH menor que 7.0 no se producen pérdidas por volatilización y el sulfato de amonio se puede aplicar y dejar sobre la superficie del suelo sin incorporar hasta que la humedad lo disuelva y lo incorpore. 42

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El NH4+ formado después de la hidrólisis de la urea pasa por los mismos procesos de oxidación biológica (nitrificación) por los que pasa el NH4+ de otras fuentes nitrogenadas. Como se indicó anteriormente, este proceso lleva a la paulatina acidificación del suelo. Sin embargo, la urea acidifica menos que el sulfato de amonio aún cuando produce la misma cantidad de NH4+ (por la misma cantidad de N) debido a que la primera reacción de hidrólisis eleva el pH y esto neutraliza algo de la acidez producida.

Nitrato de amonio (NH4NO3; 32 - 33.5% N). Es un material adecuado para pastos, pues contiene NH4+ y NO3-, en igual proporción. Se puede utilizar a la siembra, en épocas de transición después del corte o pastoreo y en épocas secas porque no sufre pérdidas por volatilización. Deja un residuo ácido, que sin embargo es menor del que produce el sulfato de amonio, por el simple hecho de que solamente la mitad del N está presente en forma de NH4+ que se puede nitrificar y producir acidez. Este material es higroscópico y tiende a endurecerse en condiciones de alta humedad ambiental. Por esta razón se debe evitar almacenarlo por mucho tiempo.

Con el objeto de prevenir las pérdidas por volatilización se han fabricado gránulos de urea recubiertos con una delgada capa de material protector. La más popular es la urea recubierta con una delgada capa de azufre elemental lo que permite reducir las perdidas de N por volatilización y lixiviación. Esta delgada capa de S debe ser atacada por microorganismos del suelo y este proceso abre una pequeña brecha por donde la urea se hidroliza más lentamente, evitando las potenciales pérdidas de N. Este material no se ha utilizado ampliamente porque tiene un valor significativamente más alto que la urea normal

Urea [CO(NH2)2; 46% de N]. Es un fertilizante con alto contenido de N y en consecuencia el más económico por unidad del nutriente. Por esta razón, es la fuente de N más utilizada en agricultura. Sin embargo, es necesario tener en cuenta el alto potencial de volatilización del material cuando no se usa adecuadamente. Después de la aplicación a la superficie del suelo, la urea es atacada por la enzima ureasa, que facilita su hidrólisis, formando en esta primera reacción carbamato de amonio que es un compuesto inestable. Esta reacción eleva el pH en la inmediata vecindad del gránulo de urea a valores superiores a 8.0. En este ambiente alcalino el carbamato de amonio se descompone rápidamente en amoniaco (NH3) y dióxido de carbono (CO2). Estas reacciones se describen a continuación:

Fosfato diamónico, DAP, [ (NH4)2HPO4; 18% de N y 46% de P2O5] y Fosfato monoamónico, MAP, (NH4H2PO4; 11% de N y 53% de P2O5). Son fertilizantes muy concentrados, más utilizados como fuente de P que de N en aplicación directa al suelo o para preparar mezclas N-P-K. También acidifican el suelo por la presencia de NH4+. Se pueden aplicar antes, al momento o después de la siembra, procurando que la semilla del pasto no quede en contacto directo con el fertilizante. Son excelentes para la fertilización de arranque. En cultivos muy exigentes en P, como la alfalfa, se pueden aplicar después de cada corte acompañados de una fuente de K.

ureasa CO(NH2)2 + H2O -------------------> H2NCOONH4 H2NCOONH4 -----------------------> 2NH3 + CO2

El NH3 formado al final de estas reacciones es un gas que se volatiliza fácilmente de la superficie del suelo, perdiéndose de esta forma apreciable cantidad de N. Sin embargo, el NH3 en contacto con la humedad del suelo se transforma nuevamente en NH4+, permaneciendo así en forma estable en el suelo. Por esta razón, es aconsejable incorporar la urea mecánicamente, disolviéndola con riego o aplicándola cuando exista un buen grado de humedad en el suelo. En forrajes también se acostumbra aplicar la urea en las últimas horas de la tarde o muy temprano en la mañana para aprovechar la humedad proveniente del rocío. Estas prácticas de manejo evitan la volatilización del N. Se ha reportado que con manejo descuidado de la urea (aplicaciones a praderas en época seca) se puede llegar a perder cerca del 60% del N aplicado.

Nitrato de potasio (KNO3; 13% de N y 44% de K2O). Es un fertilizante apropiado para pastos, ya que suple dos de los nutrientes más importantes en la producción forrajera. Sin embargo, su uso es limitado por el alto costo. Es una buena fuente de N y K cuando se utilizan especies sensibles al Cl. Se adapta bien a los sistemas de fertigación o como fertilizante foliar. Este material es utilizado en canchas de golf y áreas ornamentales donde el color y el desarrollo uniforme de los pastos son muy importantes. Contribuye muy poco a la acidificación del suelo.

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tomarse en cuenta. La roca fosfórica es una fuente de P de baja solubilidad cuyo uso se recomienda solamente en suelos ácidos (pH < 5.5). En estas condiciones puede ser tan eficaz y económico como las fuentes más solubles de P, pero el beneficio generalmente aparece a largo plazo debido al efecto residual de un material de lenta disponibilidad. Por esta razón, trabaja muy bien en pastos cultivados en las sabanas ácidas de los llanos de Colombia y Venezuela. Debido a su baja solubilidad, es aconsejable utilizar roca fosfórica finamente molida. En suelos con pH superior a 5.5 la respuesta de la aplicación directa de roca fosfórica al suelo es muy baja o nula.

Nitrato de calcio [Ca(NO3)2; 15% de N y 19% de Ca]. Es una buena fuente de N y Ca de menor uso que el KNO3. El precio es también alto, lo que limita su uso. Es un material soluble en agua y una excelente fuente de Ca de rápida asimilación. Sin embargo, es incompatible con la mayoría de fertilizantes. No acidifica el suelo.

Fertilizantes fosfatados Superfosfato simple [Ca(H2PO4)2 + CaSO4; 17 a 20% de P2O5 y 13% de S]. Fue el primer fertilizante fosfatado producido industrialmente y que todavía se usa en varios países, pero que ha ido desapareciendo paulatinamente en otros. Es una fuente de moderada solubilidad de buena eficacia en pastos. Se fabrica tratando la roca fosfórica con ácido sulfúrico. Se usa en todo tipo de pastos pues es una buena fuente de P, Ca y S.

Fertilizantes potásicos Cloruro de potasio (KCl; 60% de K2O y 47% de Cl). Es la fuente de K más usada en la fertilización de praderas. Es un compuesto fácil de almacenar, manejar y aplicar. A pesar del alto contenido de Cl (47%), no recomendable para cultivos susceptibles, el cloruro de potasio funciona bien tanto en gramíneas como en leguminosas. Es la fuente más económica por unidad de K, es completamente soluble en agua y el producto es neutro y no produce ni acidez ni alcalinidad en el suelo. No se recomienda la aplicación de cloruro de potasio en suelos salinos ya que incrementa el contenido de Cl. Se emplea ampliamente en preparación de mezclas de fertilizantes.

Superfosfato triple [Ca(H2PO4)2; 46% de P2O5]. Se utiliza ampliamente en suelos deficientes en P, solo o en mezclas con otros fertilizantes. Es también una fuente de moderada solubilidad y de buena eficacia en pastos. Se fabrica reaccionando la roca fosfórica con ácido fosfórico y es una buena fuente de P y Ca. Fosfato diamónico, DAP, [(NH4)2HPO4; 18% de N y 46% de P2O5] y Fosfato monoamónico, MAP, (NH4H2PO4; 11% de N y 53% de P2O5). Son compuestos con alto contenido de P, que ya fueron considerados como portadores de N. Su mayor importancia radica en su alto contenido de P. Son muy utilizados en el establecimiento de gramíneas y en el mantenimiento de leguminosas como la alfalfa.

Sulfato de potasio (K2SO4; 48 a 52% de K2O y 18% de S). Es una fuente de K ampliamente utilizada debido a que suministra S además de K. Es un producto fácil de manejar y almacenar. Se aplica en casi todos los suelos y cultivos, pero es más costoso que el cloruro de potasio por unidad de K2O. Contrario a lo que popularmente se cree, el sulfato de potasio no acidifica el suelo. Se recomienda en suelos salinos y en invernaderos donde la acumulación de Cl pueda constituir un problema.

Escorias básicas (8 a 18% de P2O5 y 29% de Ca). Es un subproducto de la industria del acero que se denomina también escorias Thomas o Calfos. El P de las escorias no es muy soluble y se libera lentamente a través del tiempo, especialmente en suelos ácidos. Por esta razón, es una fuente de P muy utilizada en suelos de pH bajo y en cultivos de larga duración como los pastos. Es recomendable incorporarlo al momento de la siembra, pero también se usa para aplicaciones superficiales al voleo.

Sulfato doble de potasio y magnesio (K2SO4·2MgSO4; 22% de K2O, 22% de S y 18% de MgO). Este material, conocido también como Sulpomag, es una buena fuente de Mg y S, además de K. Se utiliza en praderas principalmente como fuente de Mg rápidamente disponible. Este material es también un mineral neutro que no cambia el pH del suelo.

Roca fosfórica (22 a 33% de P2O5 y 33 a 38% de Ca). La fuente mineral del P en la naturaleza es la roca fosfórica, la cual se trata químicamente para producir fertilizantes comerciales más solubles y concentrados. La roca fosfórica se puede usar directamente como fuente de P, sin embargo, existen ciertas limitaciones que deben IPNI

Nitrato de potasio (KNO3; 13% de N y 44% de K2O). Es una buena fuente de K y N, pero su uso no es muy común en pasturas debido a su alto costo. 44

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Fuentes de calcio

Oxido de Mg (MgO; 86% de MgO). Es una fuente de Mg de baja solubilidad que debe emplearse solamente en suelos ácidos. En otras condiciones de pH el Mg no se libera del material para que sea disponible para las plantas.

Nitrato de calcio [Ca(NO3)2; 15% de N y 19% de Ca]. Es una buena fuente de Ca y N. Es un material soluble en agua y una excelente fuente de Ca de rápida asimilación. Sin embargo, no se usa en la producción de pasturas por su alto costo. Existen fuentes de Ca más baratas y efectivas.

Fuentes de azufre Azufre elemental o flor de azufre (90 a 100% S). Esta es una fuente importante de S, sin embargo, el S elemental debe ser transformado (oxidado) a SO42para que pueda ser utilizado por las plantas. Este proceso se realiza por medio de bacterias especializadas y es favorecido por alta temperatura, adecuada humedad y aireación del suelo y por el tamaño de la partícula del material. El proceso de oxidación del S elemental reduce el pH del suelo, por esta razón, este material es frecuentemente utilizado para disminuir el pH en suelos alcalinos.

Superfosfato triple [Ca(H2PO4)2; 46% de P2O5 y 13% Ca). Esta es fundamentalmente una fuente de P que suple también Ca. Si solamente se quiere aplicar Ca existen otras fuentes más convenientes. Calcita o carbonato de calcio (CaCO3; 32% de Ca). Es una enmienda de bajo costo que se utiliza principalmente para neutralizar la acidez del suelo y que de paso puede servir también como fuente de Ca. Solamente se puede utilizar en suelos ácidos. Este material se discuté ampliamente en el capítulo correspondiente a control de acidez.

Existe la creencia generalizada de que todos las fuentes de S acidifican el suelo. Sin embargo, es preciso aclarar que solamente el S elemental acidifica el suelo. Esto se debe a que el proceso de oxidación del S elemental a SO42- libera iones H+ que reducen el pH. Las demás fuentes traen ya el S en forma de SO42y esta forma de S no cambia el pH del suelo. El sulfato de amonio provoca acidificación debido solamente a la nitrificación del amonio.

Dolomita o carbonato doble de calcio y magnesio (CaCO3.MgCO3; 20% de Ca y 18% de MgO). Es una enmienda que suministra Mg simultáneamente con el Ca. Solamente se puede utilizar en suelos ácidos. Este compuesto es un buen corrector de la acidez y por consiguiente se discute más adelante en el capítulo correspondiente.

Sulfato de Amonio [(NH4)2(SO4); 21% de N]. Este material es muy utilizado en pastos porque contiene S (24%), elemento deficiente en la mayor parte de suelos donde se cultivan forrajes. Este material acidifica el suelo debido a la liberación de H+ durante el proceso de nitrificación del NH4+.

Yeso (CaSO4; 24% de Ca y 23% de S). Es una fuente de Ca y S, pero a diferencia de la calcita y la dolomita, este material no cambia el pH del suelo. Su efecto en suelos ácidos se discute más adelante en el capítulo de acidez.

Fuentes de magnesio

Sulfato de potasio (K2SO4; 48 a 52% de K2O y 18% de S). Es una fuente de S utilizada cuando también se debe suministrar K. Es un producto fácil de manejar y almacenar. Se aplica en casi todos los suelos y cultivos. El sulfato de potasio no acidifica el suelo.

Sulfato de magnesio (MgSO4; 22% de S y 17% de MgO). Fuente de Mg que adiciona también S. Es un material muy soluble que se utiliza para obtener respuestas rápidas en caso de deficiencias severas de Mg. Es un fertilizante muy utilizado en alfalfa y otras leguminosas. No cambia el pH del suelo.

Sulfato doble de potasio y magnesio (K2SO4·2MgSO4;22% de K2O, 22% de S y 18% de MgO). Este material, conocido también como Sulpomag, es una buena fuente de S, además de Mg y K. Se utiliza en praderas como fuente de S cuando también es necesario aplicar Mg y K. Este material es también un mineral neutro que no cambia el pH del suelo.

Sulfato doble de potasio y magnesio (K2SO4·2MgSO4;22% de K2O, 22% de S y 18% de MgO). Este material, conocido también como Sulpomag, es una buena fuente de Mg, además de K y S. Se utiliza en praderas principalmente como fuente de Mg soluble rápidamente disponible. No cambia el pH del suelo.

Yeso (CaSO4; 24% de Ca y 23% de S). Es una fuente de S y Ca, pero a diferencia de la calcita y la dolomita, 45

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este material no cambia el pH del suelo. Su efecto en suelos ácidos se discute más adelante en el capítulo de acidez.

Quelatos de zinc (14% de Zn). Son fácilmente tomados por las plantas y por tanto actúan en forma rápida y eficiente.

Fuentes de hierro

Fuentes de cobre

Sulfato de hierro (FeSO4·7H2O; 19 a 23% Fe). Es el material de uso común para corregir deficiencias de Fe, particularmente en suelos de pH alto.

Sulfato de Cobre (CuSO4; 22.5% de Cu). Es un compuesto muy soluble. Se puede aplicar directamente el suelo en forma sólida o líquida.

Quelatos de hierro (5 a 14% Fe). Los quelatos son complejos órgano minerales compuestos por moléculas orgánicas grandes que retienen metales. Son muy eficientes para corregir deficiencias debido a que son altamente aprovechables por la planta. Se pueden aplicar solos o como componentes de fertilizantes foliares completos.

Quelatos de cobre (12% Co). Se utilizan en aplicaciones foliares y al suelo. Son de rápida absorción y por tanto de alta eficiencia.

Fuentes de boro Borax (Na4B4O7·10H2O; 11.3% de B). Es una fuente barata y soluble de B que se usa con mucha frecuencia para corregir deficiencias de este nutriente. Cuando se utiliza por vía foliar se deben utilizar dosis relativamente bajas para evitar concentraciones tóxicas.

Fuentes de manganeso Sulfato de manganeso (MnSO4; 26 a 28% de Mn). Es la fuente de Mn más común, tanto en aplicación al suelo como aplicación foliar.

Acido bórico (H3BO3; 17% de B). Es una fuente de alta solubilidad que puede ser aplicada al suelo o directamente al follaje de las praderas.

Quelatos de manganeso (12% de Mn). Se utilizan en aplicaciones foliares y al suelo. Son de rápida absorción y por tanto de alta eficiencia.

Fuentes de molibdeno

Fuentes de zinc

Molibdato de amonio [(NH4)2MoO4; 49% de Mo]. Es la principal fuente de Mo. Se aplica en muy pequeñas cantidades mezclado con otros nutrientes o en fertilizantes foliares.

Sulfato de zinc (ZnSO4; 28% de Zn). Es una fuente de Zn para aplicación foliar y edáfica. La concentración en aplicaciones foliares varía de acuerdo con la especie y con la severidad de la deficiencia.

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ENCALADO Y USO DE CORRECTIVOS DEL SUELO EN PASTOS Contenido de materia orgánica

Aproximadamente, 60 a 70% de los suelos de América Tropical están constituídos por Oxisoles y Ultisoles. La gran mayoría de estos suelos son naturalmente infértiles con deficiencias generales de macro y micro nutrientes y alta retención de P. Además, una gran proporción de estos suelos tienen valores de pH menores que 5.5 y pueden desarrollar toxicidades de Al y/o Mn. El propósito de este capítulo es discutir los procesos asociados con la acidez del suelo y las necesidades de encalado dirigidas a la producción de forrajes en el trópico alto y bajo.

La materia orgánica del suelo se descompone con la ayuda de microorganismos produciendo un constante suplemento de CO2 que fácilmente se transforma en bicarbonato (HCO3-). Esta reacción aporta H+, que reduce el pH, y bicarbonato (HCO3-) que se combina fácilmente con los cationes básicos lavándolos del perfil, promoviendo de esta forma condiciones favorables para la acidez. La materia orgánica del suelo contiene también grupos carboxílicos y fenólicos activos que se disocian liberando iones H+ a la solución del suelo. El contenido de materia orgánica varía de sitio a sitio y por lo tanto su contribución a la acidez del suelo es también variable.

NATURALEZA DE LA ACIDEZ DEL SUELO Existen varios procesos en el suelo que promueven la reducción del pH. Todos estos procesos ocurren naturalmente dependiendo del tipo de suelo, del tipo de cultivo y de las condiciones de manejo. Un conocimiento adecuado de estos procesos en el suelo permite un mejor control de las condiciones que conducen a situaciones ácidas. A continuación se discuten estos procesos.

Utilización de fertilizantes nitrogenados Los fertilizantes nitrogenados que contienen o forman amonio (NH4+) incrementan la acidez del suelo a menos que la planta absorba NH4+ directamente. Ejemplos de estos fertilizantes son el sulfato de amonio [(NH4)2SO4], nitrato de amonio (NH4NO3) y la urea [CO(NH2)2].

Remoción de cationes básicos

El (NH4)2SO4 y el NH4NO3 aplicados al suelo se disocian liberando amonio (NH4+). Esta forma de nitrógeno se convierte en nitrato (NO3-) a través de oxidación biológica. El proceso que hace posible esta transformación se denomina nitrificación. Este proceso produce un exceso de H+ que acidifica el suelo. Este es un proceso natural necesario para transformar el NH4+ en NO3-, debido a que las plantas utilizan principalmente NO3- en su nutrición.

Un suelo con pH neutro tiene saturada la fase de intercambio con cationes básicos (K+, Ca2+, Mg2+, Na+). Estos cationes satisfacen la carga eléctrica de la superficie de los coloides del suelo. La acidificación se inicia con la pérdida de estos cationes debido en parte a la acción de las raíces. La planta, al absorber cationes, libera H+ para mantener el equilibrio en su interior, lo que contribuye a la reducción del pH del suelo.

La utilización de urea produce también acidificación del suelo, aun cuando las reacciones iniciales son diferentes. Después de la aplicación al suelo, la urea es atacada por la enzima ureasa facilitando la hidrólisis del material. La primera reacción forma carbamato de amonio que es un compuesto inestable. Esta reacción eleva el pH en la inmediata vecindad del gránulo de urea a valores mayores que 8.0. En este ambiente alcalino el carbamato de amonio se descompone rápidamente en amoníaco (NH3) y CO2. El NH3 en contacto con la humedad del suelo rápidamente se transforma en NH4+ y luego pasa por los mismos procesos de oxidación biológica o

Por otro lado, el movimiento de cationes a capas inferiores (lixiviación) contribuye también a la acidificación del suelo. Este movimiento de cationes se debe a la presencia de aniones que formando pares iónicos se encargan de arrastrar los cationes del perfil del suelo con el movimiento del agua. En el inicio, el aporte de aniones a la solución del suelo se produce por medio de la mineralización de la materia orgánica que produce aniones como nitrato (NO3-), sulfato (SO42-) y cloruro (Cl-) que son los que arrastran los cationes básicos del perfil al formar los respectivos pares iónicos. 47

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nitrificación al igual que el NH4+ de otras fuentes nitrogenadas. Como ya se discutió anteriormente este proceso lleva inevitablemente a la acidificación del suelo.

tejido foliar. Una toxicidad severa de Mn hace que el sistema radicular tome un color café, pero usualmente después de que la parte aérea ha sido afectada. El exceso de Mn induce una deficiencia de Fe, lo cual puede explicar en parte la clorosis intervenal.

Es importante indicar que la mineralización de la materia orgánica también produce NH4+ como producto final del proceso de descomposición. Este NH4+ contribuye de igual forma a la acidificación del suelo después de que forzosamente pasa por el proceso de nitrificación descrito anteriormente.

Las especies y variedades de plantas difieren ampliamente en la tolerancia al exceso de Al en el medio de crecimiento. Las diferentes especies se han clasificado como tolerantes y susceptibles. Las especies tolerantes incluyen caupí, mango, marañón, palma africana y muchos pastos como andropogon, brachiarias, gordura, negro e imperial y varias malezas como helechos, rabo de zorro (Andropogon bicornis), mortiño común (Clidemia hirta) y muchas ciperáceas. Estas plantas sirven como indicadores de condiciones de acidez en el suelo. Entre las especies susceptibles se pueden mencionar tomate, lechuga, remolacha, cebada, algodón, sorgo, alfalfa y pasto elefante, entre otras.

Aluminio intercambiable Es reconocido ampliamente que uno de los principales factores en el desarrollo de la acidez del suelo es la presencia de aluminio (Al3+) en la solución del suelo. Los iones Al3+ desplazados de los minerales arcillosos por otros cationes se hidrolizan (reaccionan con una molécula de agua) para formar complejos monoméricos y poliméricos hidroxi-alumínicos. Las reacciones de hidrólisis del Al3+ son similares a la reacción de un ácido fuerte como el ácido acético que libera iones H+. La hidrólisis de las formas monoméricas del Al se ilustran en las siguientes reacciones:

CLASIFICACION DE LA ACIDEZ La acidez proveniente de las fuentes mencionadas anteriormente se puede clasificar de la siguiente forma: Acidez activa: Hidrógeno (H+) disociado en la solución del suelo y proveniente de diferentes fuentes.

Al3+ + H2O --------------> Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O --------------> Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O --------------> Al(OH)3 + H+

Acidez intercambiable: Hidrógeno y aluminio intercambiables (H+, Al3+) retenidos en los coloides del suelo por fuerzas electrostáticas.

+

Cada una de estas reacciones libera H y contribuye a la acidez del suelo. Este incremento en acidez promueve la presencia de más Al3+ listo para reaccionar nuevamente. El Al3+ aparece en la solución a pH 5.3 y arriba de este pH se inicia la formación de Al(OH)3 que se precipita, eliminando el Al de la solución. Importante en este punto es resaltar que la presencia de Al3+ en la solución del suelo inhibe el crecimiento de las raíces y esto afecta significativamente a la planta. Este es quizá el factor que más limita el crecimiento de las plantas en suelos ácidos.

Acidez no intercambiable: Hidrógeno en enlace covalente en la superficie de los minerales arcillosos. Acidez potencial: Acidez intercambiable + acidez no intercambiable.

ENCALADO El encalado consiste en la aplicación al suelo de sales básicas que neutralizan la acidez. Los materiales que se utilizan como correctivos de acidez son principalmente carbonatos, óxidos, hidróxidos y silicatos de calcio (Ca) y/o magnesio (Mg). Debido a su diferente naturaleza química, estos materiales presentan una variable capacidad de neutralización.

En ciertos suelos tropicales, el manganeso (Mn) puede también llegar a contenidos altos y puede causar toxicidad a pH entre 5.5 y 6.0. Algunos suelos pueden tener contenidos altos de Mn y bajos en Al, en estos casos el control de acidez está dirigido a disminuir los niveles de toxicidad de Mn. La toxicidad por Mn no afecta las raíces como lo hace el Al, pero se manifiesta en la parte aérea de la planta. La toxicidad está caracterizada por una clorosis marginal y una distorsión de las hojas jóvenes asociada con acumulación localizada de Mn en el IPNI

Materiales de encalado Existen varios materiales que son capaces de reaccionar en el suelo y elevar el pH. Entre los más comunes se pueden citar los siguientes: 48

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Oxido de calcio

básicas) y la fundición del hierro (escorias Thomas). Los dos contienen silicatos de calcio (CaSiO3) y silicatos de magnesio (MgSiO3) y neutralizan la acidez del suelo a través de la hidrólisis del ión silicato (SiO32-). Su capacidad para neutralizar la acidez del suelo es similar al CaCO3. El uso de estos materiales está limitado a zonas que se encuentran en las cercanías de las industrias de acero y hierro.

El óxido de calcio (CaO), también conocido como cal viva o cal quemada, es un polvo blanco muy difícil de manejar. Se fabrica calcinando al horno piedra caliza. Cuando se aplica en suelo ácido reacciona de inmediato y por esta razón este material es ideal cuando se desean resultados rápidos (iguales resultados se obtienen con el hidróxido de calcio). La velocidad de la reacción se debe a que, por ser un óxido, reacciona rápidamente al ponerse en contacto con el agua provocando una fuerte reacción exotérmica que libera iones OH-. Este material debe mezclarse inmediatamente debido a que se endurece rápidamente al ponerse en contacto con la humedad del suelo, haciéndose inefectivo.

CALIDAD DE LOS MATERIALES DE ENCALADO Uno de los aspectos más importantes del encalado es la calidad de los materiales utilizados. La calidad de las cales se fundamenta en los siguientes factores: pureza del material, forma química, tamaño de las partículas y poder relativo de neutralización total.

Hidróxido de calcio

Pureza química

El hidróxido de calcio [Ca(OH)2] se conoce también como cal apagada o cal hidratada y se obtiene a partir de la reacción del óxido de calcio con agua. Es una sustancia blanca, polvorienta difícil y desagradable de manejar. Este material también reacciona en el suelo rápidamente y se debe incorporar inmediatamente. El hidróxido de calcio tiene un efecto intermedio entre el óxido de calcio y el carbonato de calcio para neutralizar la acidez del suelo.

La pureza es una característica importante de los materiales de encalado que reconoce su composición química y los contaminantes presentes (arcilla, materia orgánica y otros minerales). La capacidad de neutralizar la acidez del suelo depende de la composición química y de la pureza del material. Para determinar la pureza se utiliza el criterio del equivalente químico (EQ) que es una medida del poder de neutralización de una cal en particular. El EQ se define como la capacidad del material para neutralizar la acidez comparado con el poder de neutralización del CaCO3 químicamente puro, al cual se le asigna un valor de 100%. Para determinar el poder de neutralización se debe pesar una cantidad del material y disolverla en una cantidad conocida de ácido, luego el exceso de ácido es titulado con una base. Los materiales con menos de 80% de EQ son de baja calidad.

Cal agrícola o calcita El carbonato de calcio (CaCO3) es el material más utilizado para encalar el suelo. Se obtiene a partir de roca caliza que se muele y luego se cierne en mallas de diferente tamaño. Las rocas calizas no son puras y pueden contener impurezas como arcillas, hierro, arena y granos de limo que reducen el contenido de carbonato.

Dolomita

Tamaño de partícula

El carbonato doble de calcio y magnesio (CaCO3·MgCO3) se denomina dolomita. El material puro contiene 21.6% de Ca y 13.1% de Mg. Aunque la dolomita reacciona más lentamente en el suelo que la calcita, tiene la ventaja de que suministra Mg, elemento con frecuencia deficiente en suelos ácidos. Al igual que otros materiales de encalado, la calidad de la dolomita depende del contenido de impurezas como arcillas y material orgánico.

La fineza de las partículas individuales de la cal determina su velocidad de reacción. A medida que se reduce el tamaño de la partícula de cualquier material de encalado se aumenta el área o superficie de contacto. Un m3 de cal sólida sólo tiene 6 m2 de superficie. Esa misma cantidad molida y cernida en un tamiz de malla 100, tiene 60.000 m2 de área superficial. Entre más superficie específica tenga el material, más rápido reacciona la cal en el suelo.

Escorias industriales

Para estimar la fineza o eficiencia granulométrica (EG) de un material de encalado, se pesa una cantidad

Son residuos de la industria del acero (escorias 49

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transformándose en hidróxidos y neutralizan la acidez a través de su OH- que es una base fuerte. Por esta razón son más efectivos a corto plazo. Los materiales con base en carbonatos y silicatos neutralizan la acidez a través de la hidrólisis (reacción con el agua) de los iones CO32- y SiO32-, que son bases débiles. Como se ha indicado anteriormente, los óxidos e hidróxidos, aún cuando más efectivos, son difíciles de manejar y por esta razón los carbonatos son los materiales de encalado de mayor uso en agricultura.

determinada del material y se cierne en una secuencia de mallas de diferente tamaño. Es normal utilizar la siguiente secuencia de mallas: 8 ó 10, 20, 40, 60 y 80 mesh (aperturas por pulgada cuadrada). Esto permite retener en cada tamiz una cantidad de material, separando de esta forma los diferentes tamaños de partículas presentes. Los materiales que son retenidos en malla 8 no son efectivos. Los que pasan la malla 8 pero se retienen en malla 20 son 20% efectivos ya que reaccionan muy lentamente. Los que pasan la malla 20, pero se retienen en la 60 son 60% efectivos y pueden reaccionar en un período de 10-18 meses. Por último, todos los materiales que pasan completamente malla 60 tienen 100% de efectividad y reaccionan entre 3 y 6 meses. La cal que pasa por una malla 80 es demasiado fina, pero puede reaccionar en 1-3 meses. La condición ideal es que el 100% del material pase por una malla 8 y 70-80% pase por una malla 60.

Las reacciones básicas de la cal en el suelo pueden ser ilustradas con el caso del carbonato de calcio o calcita. Estas reacciones se presentan a continuación: -

CaCO3 ------------> Ca2+ + CO32 -

-

HCO3 + H2O ------------> H2CO3 + OHH2CO3 ------------> CO2 ↑ + H2O H (solución de suelo) + OH- ------------> H2O +

Poder relativo de neutralización total

La tasa de las reacciones arriba indicadas, y por lo tanto la disociación del CaCO3, está directamente relacionada con la tasa a la cual los iones OH- son removidos de la solución del suelo a través de la neutralización del H+ y la formación de H2O. Mientras exista H+ en la solución del suelo el Ca2+ , CO32-, HCO3- y H2CO3 continuarán apareciendo en la solución. En esta forma el pH aumenta debido a que disminuye la concentración de H+ en el suelo.

Para valorar en forma conjunta la pureza química y la fineza de los materiales de encalado se utiliza un parámetro denominado Indice de Eficiencia conocido también como Poder Relativo de Neutralización Total (PRNT). Este parámetro se obtiene multiplicando la eficiencia granulométrica por el equivalente químico y este producto se divide entre 100. El PRNT indica que porcentaje de la cal, expresada por su equivalente químico (EQ), es capaz de reaccionar en un lapso de 3 meses. Este es el real poder de neutralización de la cal. Por ejemplo, un material con un EQ de 90% y una Eficiencia Granulométrica (EG) de 80%, tendrá un PRNT de 72% [(90 x 80)/100.=.72]. Esto quiere decir que el 72% del material reaccionará en un plazo de 3 meses y el restante 18% (90-72.=.18), reaccionará posteriormente. Mientras mayor es el valor del PRNT, más reactivo es el material de encalado.

Es interesante indicar que el ion calcio (Ca2+), proveniente de la disociación del CaCO3, no interviene en las reacciones de incremento del pH. Este catión pasa simplemente a ocupar sitios de intercambio en la superficie de los coloides del suelo y servirá como nutriente para las plantas. Por otro lado, también es interesante notar que el ion carbonato (CO32-) es el que realmente eleva el pH al hidrolizarse y producir iones OH-. Además es importante indicar que el ion CO32- se disipa como CO2 después de las reacciones de hidrólisis. Esta es la razón por la cual el efecto de la cal se limita al lugar de aplicación. En otras palabras, la aplicación superficial de cal no afecta el pH de capas inferiores debido a que la cal no migra a través del perfil sino más bien se disipa como CO2 en el sitio de aplicación. Este es un aspecto importante en el manejo del encalado.

REACCIONES DE LA CAL EN EL SUELO Los mecanismos de reacción de los materiales de encalado permiten la neutralización de los iones H+ en la solución del suelo por medio de los iones OHproducidos al entrar la cal en contacto con el agua del suelo. Es por esta razón que la cal es efectiva solamente cuando existe humedad en el suelo. Los óxidos reaccionan inmediatamente con el agua del suelo IPNI

-

CO32 + H2O ------------> HCO3 + OH-

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El efecto final de las reacciones de la cal reduce la acidez del suelo (incrementa el pH) al convertir el exceso de H+ en H2O. Sin embargo, es importante indicar que el efecto del encalado va más allá de estas reacciones. El incremento de pH permite la precipitación del Al3+ como Al(OH)3, que es un compuesto insoluble, eliminando de esta forma el efecto tóxico del Al3+ para las plantas y la principal fuente de iones H+. De igual manera, las aplicaciones de cal también precipitan el manganeso (Mn) y el hierro (Fe) que en ocasiones se encuentran en exceso en suelos ácidos.

Tabla 6. Distribución de la materia orgánica, CIC, K, Ca y Mg en suelos con labranza convencional y bajo cultivo de pasto en la Finca Chequén, Chile (Crovetto, 1996).

Profundidad cm

M.O. %

CIC K Ca Mg -------------------- cmol(+)/kg ---------------Labranza convencional

0-5 5-10 10-20

1.4 1.2 1.0

11 11 11

0.49 0.47 0.45

4.75 5.50 4.88

2.02 2.14 2.02

9.13 5.50 4.88

2.59 2.06 1.95

Pasto establecido por 15 años 0-5 5-10 10-20

4.56 1.92 1.14

16 10 10

0.56 0.52 0.56

puede penetrar en el primer estrato superficial (0-5 cm) controlando la acidez en la zona de mayor actividad radicular.

EPOCA Y METODO DE APLICACION DE LA CAL

Las reacciones de neutralización de la cal ocurren en presencia de agua, por lo que se debe aplicar la cal en un suelo húmedo. Si no existe humedad en el suelo las reacciones de neutralización no se producen. En condiciones apropiadas, las reacciones ocurren en un tiempo relativamente corto, entre 45 y 60 días dependiendo de la humedad y de la temperatura. No existen limitaciones en cuanto a la época de aplicación siempre que haya humedad en el suelo y que no coincida con un ciclo de fertilización al suelo.

Como se indicó anteriormente, la cal se mueve muy poco en el suelo debido a que el ion CO32- se disipa como CO2 después de las reacciones de hidrólisis. Por esta razón, los efectos benéficos de la cal ocurren solamente en la zona de aplicación. Para que la cal sea efectiva es necesario mezclar completamente el material en los primeros 15-20 cm de suelo, utilizando el arado, rastra o cualquier otro implemento antes de la siembra del pastizal. De esta forma se logra mezclar el material con la capa del suelo donde se concentrarán las raíces activas del cultivo. Se ha demostrado que las aplicaciones de cal incorporadas antes de la siembra del pasto son más eficientes, especialmente si el suelo es de textura media a pesada.

Una vez aplicada la cal, se debe esperar un tiempo prudencial (1-2 meses) para que el material reaccione antes de añadir el fertilizante. El contacto directo de la cal con fertilizantes nitrogenados amoniacales en la superficie del suelo favorece la formación de amoníaco que se pierde por volatilización. También el contacto con fertilizantes fosfatados causa pérdidas de P debido a la formación de fosfatos de calcio insolubles.

En pastos establecidos se puede, con el tiempo, desarrollar problemas de acidez, particularmente por el uso de fertilizantes nitrogenados. Esta condición requiere controlarse a través de encalado. Cuando el pasto está establecido no es posible incorporar la cal como se lo hace a la siembra de la pastura. Sin embargo, se pueden corregir problemas de acidez en pastos establecidos aplicando cal a la superficie. Las condiciones creadas a través de los años por el pasto establecido permiten una mejor efectividad de la cal aplicada a la superficie. En un pasto establecido, la zona de actividad radicular es superficial debido a que las raíces mueren y se descomponen en una zona restringida en los primeros 5-10 cm superficiales del suelo, enriqueciendo esta zona con materia orgánica y nutrientes como se observa en la Tabla 6. La cal

Como la cal se mueve poco en el suelo, la distribución del material en el campo al momento de aplicación es otro aspecto muy importante que debe tomarse en cuenta. Si la cal va a ser incorporada con arado, ésta debe distribuirse en forma uniforme en todo el terreno. Si la aplicación no es uniforme solamente se controla la acidez en los lugares donde cae la cal y el cultivo al crecer presenta también un aspecto poco uniforme, con plantas grandes y pequeñas distribuidas en el lote. 51

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por acción del viento durante la aplicación, lo que hace difícil una aplicación uniforme. La cal retenida en mallas 20 y 40 puede reaccionar en un plazo que oscila entre 1 y 3 años, dependiendo de las condiciones climáticas. El material retenido en malla 10 no tiene efecto sobre la acidez del suelo.

Lo mismo ocurre con la aplicación superficial en pastos establecidos.

EFECTO RESIDUAL DE LA CAL El efecto residual de la cal depende de la velocidad de reacción de la cal en el suelo. Entre los factores que intervienen en este proceso se pueden citar los siguientes:

DETERMINACION DE LOS REQUERIMIENTOS DE CAL

Condiciones de suelo y clima

El pH, determinación rutinaria en el análisis de suelos, es un buen indicador de la acidez, sin embargo, este parámetro no determina el requerimiento o cantidad de cal necesaria para llegar al rango de pH requerido en el sistema de producción que se está utilizando.

La condición de acidez del suelo es el principal factor que hace que la cal reaccione en el suelo. Mientras existan iones H+ en la solución del suelo, las reacciones del ion CO32- continúan hasta neutralizar el H+ o precipitar el Al3+. La aplicación de cal en suelos neutros es inocua precisamente porque no existe H+ que es la fuerza que motiva las reacciones de la cal. En ocasiones se aplica cal a suelos de pH alto que tienen contenidos bajos de Ca buscando utilizar el material como fuente de este nutriente. En este caso, la cal permanecerá sin ningún cambio en el suelo por tiempo indefinido. En suelos de pH alto que necesitan Ca se debe utilizar yeso para suplir este nutriente. Esto generalmente ocurre en suelos arenosos. La alta temperatura y humedad favorecen la reacción de la cal. Por tal motivo, los materiales de encalado reaccionan más rápido en zonas tropicales que en sitios fríos o templados.

La mayor parte de la acidez en los suelos tropicales (excluyendo los suelos orgánicos) proviene del Al, pero generalmente se habla de acidez intercambiable (Al3+ + H+) y Al intercambiable (Al3+) como si fueran sinónimos. La acidez intercambiable se determina mediante la extracción del Al3+ y el H+ del suelo con una sal neutra como KCl 1N. El extracto se titula luego con una base. Para determinar el Al3+ se puede titular nuevamente el extracto final. La acidez intercambiable se expresa en meq/100 g de suelo o cmol(+)/kg de suelo. Se considera que contenidos de acidez intercambiable en el suelo mayores que 0.5 cmol(+)/kg podrían ser problemáticos para los cultivos. La suma de bases (Ca2+ + Mg2+ + K+) es también un parámetro importante a considerar ya que un valor inferior a 5 cmol(+)/kg puede incidir en el rendimiento de los cultivos y se relaciona con suelos de baja fertilidad. Cuando a la suma de bases (Ca2+ + Mg2+ + K+) se le agrega la acidez intercambiable (Al3+ + H+) se obtiene la capacidad de intercambio catiónico efectiva (CICE) de un suelo.

Naturaleza química del material Los productos que forman bases fuertes como los óxidos e hidróxidos reaccionan rápidamente, pero su efecto residual no es muy prolongado debido a que los OH- aportados se consumen inmediatamente. Por otro lado, las bases débiles como los carbonatos, son de reacción más lenta y de mayor efecto residual.

Con estos valores es posible estimar otros parámetros de diagnóstico, quizás los más útiles, que son el porcentaje de saturación de acidez y el porcentaje de saturación de Al. Estos parámetros se calculan mediante las fórmulas que se presentan a continuación:

Tamaño de la partícula Los materiales más finos reaccionan mucho más rápido que los gruesos y su efecto residual es menor. Los materiales muy finos pueden perderse fácilmente

acidez [cmol(+)/kg] Saturación de Acidez (%) = --------------------------------------------------------------------------- x 100 CICE = (Al + H + Ca + Mg + K) [cmol(+)/kg] Al intercambiable [cmol(+)/kg] Saturación de Al (%) = ----------------------------------------------------------------------------- x 100 CICE = (Al + H + Ca + Mg + K) [cmol(+)/kg] IPNI

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La saturación de acidez y la saturación de Al determinan qué porcentaje del complejo de intercambio catiónico está ocupado por Al3+ y H+ o por Al3+. Estos valores constituyen mejores criterios para diagnosticar problemas de acidez. Cada cultivo, variedad o cultivar tiene su grado de tolerancia a la acidez o al Al3+, que depende de las características genéticas de la planta. En términos prácticos se puede utilizar cualquiera de los dos parámetros para diagnosticar problemas de acidez, dependiendo de los parámetros que se obtienen en el laboratorio. En general, se puede indicar que casi ningún cultivo soporta más del 60% de saturación de acidez intercambiable o de Al3+, y el valor deseable para la mayoría de las plantas oscila entre 10 y 25%.

Un método común para determinar las necesidades de cal en suelos de carga permanente utiliza soluciones tampón de alto pH. La solución tampón más popular es la SMP buffer desarrollada para suelos ácidos de Ohio, E.U. Esta solución está compuesta de pnitrofenol, trietanolamina, cromato de potasio, acetato de calcio y cloruro de calcio todo ajustado a pH 7.5. Los valores de pH de equilibrio de la suspensión suelo - agua - solución tampón en una relación 5:5:10, de varias muestras de suelo, se correlacionan con la cantidad de cal necesaria para elevar el pH a un valor de 6.8 determinada por incubación con CaCO3, de las mismas muestras de suelo. De este modo se obtiene una curva de calibración con cuyos datos se puede construir una tabla de recomendación que determina las cantidad de cal necesaria para lograr determinado pH.

Estimación de las dosis de cal para neutralizar la acidez

Estos métodos funcionan satisfactoriamente en suelos de carga permanente y son recomendables para suelos ácidos dominados por arcillas de tipo 2:1. En América Latina existen áreas dominadas por este tipo de suelos en casi todos los países. Sin embargo estas son áreas en las cuales la producción de pastos no es muy extendida.

Existe una gran diversidad de suelos en los trópicos y por esta razón no se pueden hacer recomendaciones generales de manejo, particularmente en control de acidez. Los suelos dominados por minerales arcillosos de tipo 2:1 (montmorillonita, vermiculita, illita) que predominan en las zonas temperadas del mundo, pero que también están presentes en zonas tropicales y subtropicales, se comportan de forma diferente de los típicos suelos tropicales rojos (Ultisoles y Oxisoles dominados por óxidos e hidróxidos de Fe y Al y caolinita) y de los suelos derivados de ceniza volcánica (Andisoles). Estas importantes diferencias determinan qué método debe utilizarse para evaluar los requerimientos de cal. Todos los suelos arriba mencionados están presentes en América tropical.

Requerimientos de cal en Ultisoles y Oxisoles En suelos tropicales, los métodos descritos anteriormente para determinar los requerimientos de cal no funcionan satisfactoriamente. El caso de los típicos suelos tropicales rojos (Ultisoles y Oxisoles) es diferente. Los minerales arcillosos de estos suelos, que han sufrido ya un proceso severo de meteorización, son estables hasta valores de pH tan bajos como 5.0. En esta forma, el Al se encuentra fijo en la partícula de arcilla y no amenaza el crecimiento de la planta hasta que el pH del suelo llega a valores donde los óxidos, hidróxidos y caolinita se deterioran y liberan Al a la solución del suelo. Esto ocurre generalmente a pH entre 5.0 a 5.5. Cuando esto ocurre es aconsejable elevar el pH a valores de alrededor de 5.5 lo que permite la precipitación del Al e incrementa apreciablemente la CIC (suelos de carga variable). Siguiendo este concepto, se puede predecir los requerimientos de cal para la mayoría de los suelos tropicales aplicando la siguiente ecuación:

Requerimientos de cal en suelos dominados por arcillas de tipo 2:1 En los suelos dominados por arcillas de tipo 2:1, la reducción en saturación de bases (pérdida de K, Ca y Mg) desarrolla acidez. Este incremento en acidez (reducción del pH) conduce a la ruptura de la estructura de los cristales de las arcillas y a la liberación de su Al estructural. Este Al ocupa los sitios de intercambio dejados por las bases desplazadas. Estos suelos, por tener arcillas de superficie de baja reactividad, fácilmente pueden encalarse hasta llegar a pH 7.0, valor alrededor del cual se obtienen los mejores rendimientos de los cultivos. El incremento de pH logrado con el encalado incrementa poco o nada la capacidad de intercambio catiónico (CIC) del suelo (suelos de carga permanente).

CaCO3 equivalente (t/ha) = 2.0 x cmol Al/kg de suelo

El factor utilizado puede ser 1.5 o 2.0 de acuerdo con las características del cultivo y el tipo de suelo. El valor del factor puede ser modificado y afinado de 53

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acuerdo a la experiencia del técnico trabajando en una área específica.

V1 V2

= Porcentaje de saturación de bases deseado. = Porcentaje de saturación de bases que presenta el suelo. CICE = Capacidad de intercambio catiónico efectiva f = 100/PRNT PRNT= Poder relativo de neutralización total.

El principal objetivo de este método es el utilizar solamente la cal necesaria para neutralizar el Al y eliminar su efecto tóxico. Este método de determinación de los requerimientos de cal es muy difundido en áreas tropicales de suelos rojos. Se presentan problemas cuando existe Mn en el suelo. La neutralización del Mn se produce a 0.5 unidades de pH por encima de aquel necesario para la neutralización de Al. Cuando los suelos presentan también problemas de toxicidad de Mn se debe tomar en cuenta este factor en la determinación de los requerimientos de cal.

Requerimientos de cal en Andisoles Los Andisoles (suelos derivados de ceniza volcánica) cubren una apreciable área donde se producen pastos en América Latina. Estos suelos tienen una alta capacidad tampón (resistencia al cambio de pH) y una moderada CIC. Estos factores hacen que la determinación de los requerimientos de cal en estos suelos sea más complicada. La intensidad de la capacidad tampón varía de un sitio a otro de acuerdo a factores como altitud, precipitación, temperatura y edad del material que controlan la meteorización de la ceniza. Por esta razón, no existe una regla simple para evaluar los requerimientos de cal en estos suelos. El uso del criterio del Al intercambiable o la saturación de bases subestima o sobrestima la necesidad de cal en Andisoles.

Por otro lado, existen cultivos tolerantes al Al que pueden crecer y producir satisfactoriamente a moderadas tasas de saturación de Al en la fase de intercambio. Sin embargo, la tolerancia a la acidez es muy variable entre cultivos y aun dentro de una misma especie existen diferencias notables entre variedades. En el caso de los cultivos con cierta tolerancia a la acidez no es necesario precipitar todo el Al pudiéndose utilizar cantidades aún menores de cal que solamente reducirán la saturación de Al a los valores requeridos. Para esto se utiliza un método de cálculo que da mucha importancia a la saturación de bases del suelo.

La alta capacidad tampón de los Andisoles se debe a que las arcillas resultantes de la meteorización de las cenizas volcánicas (alofana, imogolita y complejos humus-Al) tienen una superficie muy reactiva. En este caso los OH- producidos por hidrólisis del ion CO32+ (producto de las reacciones de la cal) crean carga en la superficie de las arcillas por deprotonización (pérdida de H+) y consecuentemente no incrementan el pH, pero incrementan la CIC (carga variable).

Se ha determinado que la saturación de bases no ejerce marcada influencia en el rendimiento en suelos dominados por esmectitas (suelos de carga permanente) de alta CIC, sin embargo, este parámetro es muy importante en suelos viejos altamente meteorizados (Ultisoles y Oxisoles) de baja CIC que tienen muy poco contenido de Ca y Mg . En estos suelos, el uso de la cal no solo es una enmienda sino también una fuente de estos nutrientes. En este tipo de suelos, la investigación ha demostrado, dentro de ciertos límites, que mientras más alta sea la saturación de bases mayor es la fertilidad del suelo y mayores son los rendimientos. De estos conceptos han surgido varios métodos para determinar los requerimientos de cal, tomando en cuenta la saturación de bases a la cual se desea llevar al suelo con la aplicación de la enmienda. El método más común se expresa en la siguiente fórmula que incluye el factor f, que se refiere a la calidad del material encalante.

Esta resistencia al cambio de pH de los suelos de carga variable (Andisoles, Ultisoles y Oxisoles) obligaría a utilizar cantidades muy altas de cal para llegar a pH 7.0. Obviamente esto no es necesario y solamente es conveniente el elevar el pH hasta valores un poco más arriba de lo necesario para precipitar el Al3+ (5.3-5.5). Sin embargo, en Andisoles, la cantidad de cal necesaria para precipitar el Al depende de la magnitud de la capacidad tampón, cosa que a su vez varía con la edad y el estado de meteorización de la ceniza volcánica. Por esta razón, los métodos tradicionales de determinar los requerimientos de cal en suelos de carga variable no funcionan adecuadamente en Andisoles y es necesario conducir experimentos simples que determinen exactamente los requerimientos de cal de un sitio específico.

(V1 - V2) (C I C E) CaCO3(t/ha) = --------------------------------- x f 100 de donde: IPNI

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Experimentos simples para determinar las necesidades de cal

laboratorio es importante determinar el contenido de Al en el suelo a la cosecha para determinar cual es la dosis más baja de cal que elimina todo el Al. Esto ayuda a determinar la dosis de cal más eficiente. Si se sospecha que la dosis adecuada de cal se encuentra entre dos de los tratamientos probados, es aconsejable ajustar la recomendación probando las nuevas dosis en otro experimento en otro sitio en la finca.

En ocasiones es necesario conducir experimentos de campo simples para determinar los requerimientos de cal. Esto se logra al comparar la respuesta del cultivo con dosis definidas de la enmienda. En suelos ácidos la respuesta al encalado es obvia, pero, cuando no existen recomendaciones concretas de dosis de cal, como en el caso de los Andisoles, experimentos simples de campo permiten determinar la cantidad de cal necesaria para eliminar la acidez como limitante para el cultivo.

Se recomienda mantener el experimento en el campo por varios años sin aplicar más cal. Esto permite estudiar el efecto residual de la aplicación de cal y determinar cada cuanto tiempo se debe volver a encalar el suelo.

El experimento se inicia marcando algunas parcelas de igual tamaño en una sección del campo que sea uniforme y representativa. El tamaño de las parcelas puede ser de alrededor de 25 m2 (5 x 5 m), pero esto depende de la disponibilidad de terreno y de la facilidad para manejar el experimento. En lo posible, es aconsejable tener por lo menos tres repeticiones de los tratamientos acomodadas en bloques al azar. Cada una de las parcelas debe recibir primero una aplicación básica de fertilizante para asegurar que el suplemento de los nutrientes esenciales sea adecuado y que permita que se exprese bien el efecto de la cal a estudiarse.

BENEFICIOS DEL ENCALADO Toxicidad de aluminio El mayor efecto benéfico del encalado de suelos ácidos es la reducción en la solubilidad del Al y Mn. Estos dos elementos, aun cuando estén presentes en bajas concentraciones, son tóxicos para la mayoría de los cultivos. El exceso de Al interfiere la división celular en las raíces de la planta y esta es la razón por la cual el sistema radicular de plantas creciendo en suelos ácidos es atrofiado y pobremente desarrollado. La presencia de altas concentraciones de Al en la solución del suelo inhibe también la absorción de Ca y Mg por las plantas. Cuando se añade cal al suelo, el incremento en pH induce la precipitación del Al y Mn como compuestos insolubles removiéndolos de esta forma de la solución del suelo.

A continuación se debe aplicar e incorporar completamente la cal en la parcela si se desea saber la cantidad de cal a la siembra, o se debe aplicar uniformemente a la superficie si el experimento se conduce en pastos establecidos. Una parcela no debe llevar cal (testigo) y se aconseja cubrir un buen rango de dosis para asegurar la respuesta, por ejemplo, dosis de 0, 1.5, 3.0 y 6.0 toneladas de cal por hectárea. La cantidad de cal a aplicarse en cada parcela se determinan relacionando la superficie de la parcela con la superficie de una hectárea. En una parcela de 25 m2 la aplicación de 2.5 kg de cal de buena calidad equivale aproximadamente a 1.0 t/ha. Partiendo de esta relación se pueden calcular otras dosis.

Disponibilidad de fósforo El efecto del encalado en suelos tropicales generalmente lleva a confusión con respecto a la disponibilidad de P. La aplicación de cal en suelos tropicales corrige la toxicidad de Al y la deficiencia de Ca y la corrección de estos factores permite un incremento de la absorción de P aun cuando el encalado tiene muy poco efecto en la disponibilidad y fijación de P por reacciones en las superficies de las arcillas que tienen gran afinidad por este elemento. En la mayoría de los casos, una vez que se han controlado otras limitaciones del crecimiento, el efecto de la aplicación de cal en la reducción de la fijación de P es pequeño. Esta es la razón por la cual en suelos tropicales, independientemente del pH, son necesarias aplicaciones de apreciables cantidades de P para obtener buenos rendimientos.

Se siembra y se maneja el pasto como normalmente se lo hace en la finca. A partir de este punto se empieza a documentar la diferencias en germinación, crecimiento, apariencia de las plantas, etc. en cada una de las parcelas. Lo mismo se hace en pastos establecidos. A la cosecha se compara el rendimiento de las parcelas con cal contra el testigo y se determina el mejor tratamiento. Si se tiene acceso a un 55

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Fijación biológica de nitrógeno

para el desarrollo radicular. Una mejor exploración del suelo permite que la planta absorba los nutrientes de los fertilizantes aplicados, incrementando los rendimientos del cultivo y la eficiencia de los fertilizantes.

En general, la acidez del suelo restringe la actividad de la mayoría de los microorganismos del suelo. El encalado mejora apreciablemente las condiciones del suelo y permite un adecuado desenvolvimiento de la actividad microbiana. Dentro de la actividad microbiana, el proceso de fijación de N atmosférico es favorecido por el encalado. La actividad de las especies de Rhizobium en las leguminosas se restringe a pH bajo. El encalado permite un mayor crecimiento de las leguminosas debido a que éstas pueden fijar una cantidad mayor de N gracias a las adecuadas condiciones para el desarrollo de la bacteria.

El efecto de la fertilización balanceada se expresa mejor cuando la acidez ha sido eliminada como factor limitante. En este caso, la efectividad de estas prácticas agronómicas se observa en el rendimiento y en la rentabilidad de las pasturas.

SOBRE ENCALADO El sobre encalado se produce por el uso dosis más altas a las necesarias para eliminar la toxicidad del Al intercambiable o del Mn. Esto generalmente ocurre cuando se quiere encalar suelos tropicales hasta la neutralidad, sin considerar las consecuencias adversas de esta práctica.

Propiedades físicas del suelo El encalado de suelos ácidos tiene un efecto positivo en la estructura del suelo debido a la acción floculante de la cal y a la acción floculante de los óxidos e hidróxidos de Fe y Al formados como producto de la adición de la cal. Se considera que la acción floculante y cementante de los hidróxidos de Al formados después del encalado mejora apreciable-mente la agregación de los suelos ácidos con alto contenido de Al intercambiable.

El sobre encalado afecta al suelo significativamente causando deterioro de la estructura por formación de agregados más pequeños lo que reduce la tasa de infiltración y algunos suelos como los Oxisoles se tornan más susceptibles a la erosión. Desde el punto de vista químico se disminuye la disponibilidad de B, Fe, Zn, Cu y Mn, debido a que la solubilidad de estos micronutrientes disminuye rápidamente con el incremento del pH. En todo caso, todas estas condiciones inducidas por el sobre encalado reducen los rendimientos de las pasturas. En general, los suelos viejos y los volcánicos de los trópicos no se deben encalar a valores de pH mayores de 5.5.

Se ha demostrado que el encalado incrementa la población, el tamaño y la actividad de las lombrices de tierra que son muy sensitivas a condiciones ácidas del suelo. El incremento en la actividad y población de las lombrices de tierra tiene un efecto significativo en la estructura y la acción barrenadora de las lombrices incrementa los macroporos. Todo esto mejora las condiciones físicas del suelo.

OTRAS ALTERNATIVAS DE CONTROL DE ACIDEZ

Por otro lado, las aplicaciones de cal también mejoran la estabilidad de los agregados del suelo por mecanismos indirectos. Está demostrado que el encalado incrementa el rendimiento de los cultivos, lo que a su vez incrementa la cantidad de residuos que retornan al suelo incrementando el contenido de materia orgánica. Las moléculas de humus y de polisacáridos de la materia orgánica son las encargadas de mantener juntos los agregados del suelo.

Es interesante el uso de yeso agrícola (CaSO4) como correctivo en suelos ácidos. En realidad, el yeso no cambia el pH del suelo directamente, sin embargo, los beneficios de la aplicación de yeso en suelos ácidos se derivan de su efecto como mejorador del ambiente radicular, especialmente en la presencia de subsuelos fuertemente ácidos.

Respuesta a la fertilización

Cuando se encala el suelo, la acción de la cal se confina a la sección del suelo donde se incorporó el material, o a una delgada capa en la superficie cuando se hacen aplicaciones superficiales. Si el suelo es ácido a una profundidad mayor en el perfil, mas allá de la zona afectada por la cal, las capas inferiores

El encalado mejora la respuesta a la aplicación de fertilizantes en suelos ácidos. Esto se debe fundamentalmente a las mejores condiciones físicas y químicas que el suelo adquiere después de la aplicación de la cal, produciendo un mejor ambiente IPNI

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Reacciones de intercambio y formación de pares iónicos

continuarán ácidas porque no se benefician del encalado. Esto ocurre porque el ion CO32- proveniente de disociación de la cal se disipa como CO2 en la zona de aplicación. De esta forma tampoco el Ca2+ puede moverse a través del perfil.

Como se observa en la fórmula anterior la disociación produce Ca2+ y SO42- como iones en la solución, pero además queda sin disociarse CaSO40 que se puede mover a través del perfil a capas inferiores. El Ca2+ puede reemplazar cationes en la fase de intercambio y liberar a la solución del suelo Al3+, Mg2+, K+, etc. como se describe a continuación:

El Ca2+ tiene muchas funciones en la planta y por esta razón se necesitan niveles relativamente altos de este nutriente en el suelo para asegurar el crecimiento de las raíces. La absorción iónica de nutrientes de la solución del suelo por las raíces depende de la presencia de Ca2+, que mantiene la integridad funcional de la membrana citoplasmática lo que garantiza el proceso metabólico de absorción de nutrientes. Como se mencionó anteriormente, la presencia de Al3+ en la solución del suelo dificulta la división y crecimiento celular lo que inhibe el desarrollo de las raíces, promoviendo de esta forma raíces cortas y gruesas que no pueden absorber de la solución del suelo iones como H2PO4-, K+, Ca2+, Mg2+ o NO3-.

+

arcilla ∼ K, Ca, Mg, Al + Ca2 → arcilla ~ K, Ca, Mg + + Al3 +

arcilla ~ K, Ca, Mg, Mn + Ca2 → arcilla ~ Ca + K+, + + Mg2 , Mn2

Formación de pares iónicos Los cationes resultantes de estas reacciones darán lugar a la formación de pares iónicos con el ion sulfato (SO42-) de acuerdo a las siguientes ecuaciones:

Condiciones de bajo contenido de Ca2+ y alto contenido de Al3+ generalmente se presentan en suelos tropicales ácidos, y en muchos casos, estas condiciones prevalecen en el subsuelo donde son difíciles de corregir con aplicaciones superficiales de cal. La utilización de yeso promueve el desarrollo de condiciones favorables para el crecimiento vigoroso del sistema radicular en capas del subsuelo. Un sistema radicular que crece vigorosamente a profundidad aprovecha mejor el agua disponible ya que las capas inferiores del suelo conservan la humedad. De esta forma, el cultivo resiste en épocas secas. Además, un sistema radicular vigoroso y profundo explora mejor el perfil del suelo aprovechando mejor los nutrientes. Todo esto se refleja en un mejor desarrollo de los pastos.

+

+

+

+

+ K + Mg2 + Mn2 → K2SO40 + MgSO40 + MnSO40

Lixiviación y disociación a profundidad Los pares iónicos formados se mueven a capas más profundas del suelo donde pasan nuevamente por las reacciones de intercambio catiónico y por la formación de pares iónicos. Esto permite el enriquecimiento con cationes de las capas inferiores, pero fundamentalmente elimina el Al3+ a la forma AlSO4+ que no es tóxico, Todas estas reacciones mejoran las condiciones químicas del suelo y promueven un mejor ambiente radicular en capas subsuperficiales lográndose que la planta tenga un mejor crecimiento y rendimiento gracias a una mejor utilización de agua y nutrientes. Estas condiciones no se logran con la aplicación de cal.

Las reacciones químicas que se producen luego de la adición de yeso al suelo, y que conducen a la creación de condiciones favorables para el crecimiento radicular, se resumen a continuación:

Cantidad de yeso a utilizarse

Disolución y disociación del CaSO4 en la superficie del suelo

No es necesario incorporar el yeso debido a la facilidad como desciende por el perfil del suelo después de iniciarse las reacciones correspondientes. Es suficiente con aplicar el material al voleo en el suelo preparado para la nueva siembra o en la superficie del suelo de pastos establecidos.

Luego de aplicarse yeso a la superficie del suelo ocurre la siguiente reacción que libera las especies que continuarán reaccionado en el suelo. +

-

Al3 + SO42 → AlSO4 (no tóxico)

-

CaSO4 • H2O → Ca2 + SO42 + CaSO40 (solución)

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No se dispone de criterios precisos para recomendar la aplicación de yeso por falta de información experimental en diversos suelos y por la complejidad de las reacciones químicas que el yeso desata en el suelo. Sin embargo, se han desarrollado diversos criterios que se ajustan principalmente a suelos tropicales viejos (Ultisoles y Oxisoles). Estos criterios son:

Para concluir, es necesario indicar que se debe ser prudente con la aplicación de yeso al suelo por el potencial peligro de lixiviar cationes a través de la formación de pares iónicos. Además, aplicaciones excesivas de yeso pueden endurecer el suelo. El yeso es un buen complemento al encalado en suelos ácidos. La aplicación conjunta de yeso y cal ayuda a reducir los problemas de acidez en el subsuelo, en un período de tiempo menor al que se logra con la aplicación exclusiva de cal.

Yeso (t/ha) = (0.4 x CICE - meq Ca/100 g) x 2.5 Yeso (t/ha) = (0.2 x CICE - meq Al/100 g) x 2.5

Por otro lado, se considera que para elevar el Ca intercambiable en el suelo en 1 meq/100 g, o para disminuir el Al en la misma cantidad, se debe aplicar 2.5 t/ha de yeso.

La aplicación simultánea de yeso y cal se puede hacer mediante la mezcla física de ambos materiales directamente en la finca, o a través de un proceso industrial. Normalmente, la proporción de la mezcla es de 70 a 75% de carbonato de calcio o cal dolomita, y de 25 a 30% de yeso. Esto permite la aplicación de las dos enmiendas en una sola operación.

De igual manera, la textura parece ser una buena base para determinar la cantidad de yeso a aplicarse como se indica a continuación. Suelos arenosos (60% de arcilla): 2.0 ton/ha

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FERTILIZACION DE PRADERAS PASTOS Y PRADERAS TROPICALES

``Las zonas de clima cálido están comprendidas entre los 0 y 1.000 msnm y constituyen la mayor parte de América tropical con áreas representadas por las llanuras costeras, la Amazonia, la Orinoquia y los valles interandinos aluviales. En esta zona, caracterizada por temperaturas superiores a 24°C, se concentra la mayor parte de la ganadería de la región. En la zona cálida la explotación es extensiva, a pesar de la gran variedad de suelos, especies forrajeras y tipos de ganado adaptado a estas condiciones. La utilización de fertilizantes en estas áreas es mucho menor que en zonas frias o zonas intermedias. Sin embargo, las experiencias realizadas con manejo intensivo y especies mejoradas, donde la fertilización es un componente importante del sistema de explotación, han sido exitosas demostrando que esta área es la de mayor potencial ganadero dentro de los países tropicales de América Latina.

Praderas de especies nativas Estas praderas están dedicadas a ganadería extensiva. En estas praderas existen algunas leguminosas nativas de baja calidad, aunque su crecimiento es abundante en condiciones de clima medio y cálido. En clima frío estas leguminosas son bastante escasas. La baja calidad de las praderas de especies nativas solamente permite una baja capacidad de carga animal y poca producción de leche y carne, especialmente durante las épocas secas. El manejo característico de estas praderas consiste en pastoreo continuo, con capacidades de carga medias a bajas, sin aplicación de fertilizantes y sometidas a frecuente sobrepastoreo. Todo esto trae como consecuencia la desaparición de las pocas especies nativas de alguna calidad y el predominio de especies de poco valor forrajero.

Se consideran áreas de clima medio a aquéllas localizadas entre 1.000 y 2.000 msnm. Las praderas de clima medio están representadas en su gran mayoría por especies nativas, con algunas introducciones recientes de nuevas especies como las variedades de pasto estrella y especies de brachiarias bastante extendidas al momento. Las praderas nativas de clima medio se explotan con ganado de doble propósito y cruces de ganado puro con razas nativas. En general, son praderas de baja producción explotadas en forma extensiva o semi - intensiva. Las especies mejoradas de pastos, como las mencionadas arriba, se utilizan intensivamente con ganado de alta calidad y con manejo de las pasturas que permite utilizar cargas animales muy elevadas y obtener rendimientos satisfactorios. En estas praderas la utilización de fertilizantes es intensiva.

Praderas mejoradas La introducción de este tipo de praderas representó un avance significativo en la ganadería de los países tropicales. Los factores limitantes de las praderas mejoradas, en casi todas las regiones tropicales, son la baja fertilidad, sequía, malezas e incidencia de plagas. El efecto de la sequía se puede manejar sembrando especies tolerantes o conservando el exceso de forraje producido durante la época húmeda, generalmente en forma de heno, ensilaje o henolaje, para disminuir la presión sobre la pradera en la época seca. La incidencia de malezas es el resultado de una carga animal excesiva. Cargas demasiado altas, aún durante períodos cortos, pueden producir áreas sin vegetación en los potreros, que rápidamente son pobladas por malezas. En algunos casos se puede hacer control mecánico o químico de las malezas, pero la regulación de la carga animal constituye el control más económico y efectivo.

Las zonas de clima frío ocupan áreas reducidas y probablemente no alcancen a representar el 20% del total del área en pastos en América tropical. Se considera clima frío a las zonas localizadas arriba de los 2.000 metros sobre el nivel del mar (msnm). Estas zonas son densamente pobladas y exigen una explotación intensiva de la tierra para satisfacer la demanda de productos de origen animal como leche y carne. El uso de fertilizantes en las praderas de altura se inició con la introducción de especies forrajeras altamente productivas y con la adopción de sistemas de manejo tecnificados.

Las plagas más comunes en los pastos de clima frío y medio son el chinche chupador de los pastos (Collaria scenica), mion o salivita (Aeneolamia spp), chizas (larvas de la familia Scarabeidae), chinches de las raíces (Blissus spp), gusanos comedores de hojas como el gusano ejército (Spodoptera sp), falso medidor (Mocis sp) y otros. El control de la carga animal, el pastoreo racional y oportuno y la 59

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Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos Tabla 7. Principales especies forrajeras en América tropical. Nombre Común

Nombre científico

Uso Principal

Gramíneas de clima frío Raigrases Kikuyo Azul orchoro Festuca alta Falsa poa Oloroso Avena forrajera Pasto rescate Festuca media Brasilero Poa Triticale

Lolium spp. Pennisetum clandestinum Dactylis glomerata Festuca arundinacea Holcus lanatus Anthoxanthum adoratum Avena sativa Bromus catharticus Festuca alatior Phalaris spp. Poa annua Triticum spp.

Pastoreo, corte Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo Corte Pastoreo Pastoreo Corte Pastoreo Corte

Leguminosas de clima frío Alfalfa Trébol rojo Trébol blanco, ladino Arveja forrajera Vicia Trébol pata de pájaro Lupinos

Medicago sativa Trifolium pratense Trifolium repens Pisum sativum Vicia atropurpurea Lotus corniculatus Lupinus spp.

Corte, pastoreo Pastoreo Pastoreo Corte Corte Pastoreo Pastoreo

Gramíneas de clima medio y cálido Alemán Brachiarias Estrella africana Gordura Pangola Puntero, faragua Guinea, India Micay Para Elefante Imperial Sorgo forrajero Caña forrajera King grass

Echynochloa polystachya Brachiaria spp. Cynodon plectostachyus Melinis minutiflora Digitaria decumbens Hyparrhenia rufa Panicum maximum Axonopus micay Brachiaria mutica Pennisetum purpureum Axonopus scoparius Sorghum vulgare Saccharum officinarum Pennisetum hybridum

Pastoreo Pastoreo, corte Pastoreo Pastoreo Pastoreo, corte Pastoreo Pastoreo, corte Pastoreo Pastoreo Corte Corte Corte Corte Corte

Leguminosas de clima medio y cálido Alfalfa Calopo Desmodium Kudzu Campanita Guandul Siratro Stylosanthes Amor seco

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Medicago sativa Calopogonium mucunoides Desmodium intortum Pueraria phaseoloides Clitoria ternateae Cajanus cajan Macroptilium atropurpureum Stylosanthes spp. Desmodium spp.

Corte, pastoreo Pastoreo Pastoreo Pastoreo, corte Pastoreo Corte Pastoreo Pastoreo Pastoreo

60

fertilización balanceada constituyen las mejores alternativas para manejar las plagas. El problema de baja fertilidad, quizá el factor limitante de más importancia en la producción de pastos, no se puede resolver únicamente con prácticas de manejo. Es necesario agregar al sistema aquellos nutrientes que se encuentran en cantidades deficientes, o controlar los que se encuentran en cantidades excesivas. En los trópicos, es frecuente la deficiencia de uno o más nutrientes en el suelo, condición que debe ser corregida mediante la aplicación de estos elementos hasta alcanzar los niveles que permitan un máximo desarrollo de las plantas. Estos niveles varían con el tipo de forraje, y esta es la razón, se debe programar la fertilización de acuerdo a la especie o grupo de especies o de acuerdo a la composición de las mezclas. En la Tabla 7 se incluyen las especies de pastos más importantes para las diferentes zonas climáticas.

REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DE LOS PASTOS La demanda nutricional de las diferentes especies forrajeras es muy variable y depende de tres factores principales: 1. La capacidad para extraer nutrientes del suelo. 2. El requerimiento interno de la planta. 3. El potencial de producción de la especie. Las diferentes especies de pastos difieren mucho en su habilidad para extraer nutrientes del suelo. Las gramíneas, por ejemplo, son más eficientes para extraer nutrientes que las leguminosas, por esta razón , en suelos muy pobres aparece una cubierta vegetal de gramíneas en forma natural, con pocas o ninguna leguminosa.

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También es conocida la capacidad de adaptación a condiciones de baja fertilidad de algunas especies como brachiarias, andropogon, falsa poa y pasto oloroso, que son capaces de producir cierta cantidad de forraje en condiciones de acidez y baja fertilidad. En esas mismas condiciones, especies como los raigrases, kikuyo, pangola o estrella no son capaces de desarrollarse. En la Tabla 8 se presenta la extracción de nutrientes de distintas especies de clima frío y medio, con niveles intermedios de producción. Se observa que, bajo condiciones tropicales, la extracción de K es ligeramente superior a la del N y las demandas de P son bastante inferiores a las de N y K. Cuantitativamente, la relación promedio de extracción nutricional de N : P2O5 : K2O, para las especies consideradas, es del orden de 3.5 : 1.0 : 4.0. El nivel de rendimiento de forraje es el factor que controla el consumo de nutrientes. En la Tabla 9 se compara la extracción de nutrientes a rendimientos promedio de varias gramíneas en Colombia y en Estados Unidos. Se observa que la cantidad de nutrientes extraídos depende de la especie y con niveles similares de producción es independiente del sitio donde se cultiven. De la información en la Tabla 9 se puede concluir lo siguiente:

Tabla 8. Extracción anual de nutrientes de algunas especies de clima frío y medio [adaptado de Fried y Broeshart (1965) Mendoza (1990) y Guerrero (1993)].

Especie Rendimiento --------- Extracción de nutrientes -------forraje seco t/ha/año ----------------- kg/ha/año -----------------N

P2O5

K2O

Mg

S

415 207 201 268 480 672 403

14 22 45 60 34

28 57 34

481 488 677 515 252

75 110 70 88 -

51 51 84 46 -

Clima frío Kikuyo Festuca alta Orchoro Raigras inglés Raigras anual Alfalfa Tréboles

14 8 7 8 16 25 15

389 151 224 240 432 890 336

83 73 61 95 110 134 100

Clima medio Pangola Guinea Elefante Pará Brachiaria

29 28 31 29 19

334 332 339 344 230

120 113 164 109 53

Tabla 9. Composición promedia y extracción de nutrientes para un promedio de varias gramíneas con diferentes niveles de producción en Colombia y Estados Unidos (Bernal, 1998). Nutriente

Contenido foliar Forraje seco, ------- promedio ------- ------------------ t/ha/año ----------------8** 10 12 Colombia EE. UU. 10.6* ----------- % ----------- ----- Extracción de nutrientes, kg/ha ----

N P K Ca Mg S

3.02 0.28 3.06 0.45 0.18 0.20

2.75 0.35 2.50 0.45 0.25 0.25

320 30 324 48 19 21

220 28 200 36 20 20

330 42 300 54 30 30

440 56 400 72 40 40

1. La práctica de la fertilización adquiere mayor significado en aquellas especies con alto * Promedio de rendimiento de festuca, orchoro y raigrases en Colombia. ** Niveles de producción de forraje de festuca, orchoro y raigrases en EE.UU. potencial genético de producción. 2. A medida que los niveles de RESPUESTA DE LOS PASTOS A LA tecnificación de la explotación ganadera permiten alcanzar altos rendimientos de forraje, la práctica FERTILIZACION de la fertilización adquiere mayor importancia y La respuesta de los pastos a la fertilización se expresa justificación. 3. Para identificar la dosis apropiada de fertilización de diferente manera. El efecto más notable de la debe tomarse en cuenta el nivel esperado de fertilización es el incremento en el rendimiento de producción de forraje, las condiciones del suelo, materia seca. Esta respuesta es la que generalmente se el ambiente donde crece el cultivo, la tecnología analiza para demostrar los beneficios obtenidos con la aplicada y potencial genético de productividad de fertilización. La aplicación de nutrientes afecta la especie. también la calidad del forraje que se mide evaluando diferentes parámetros como el contenido de proteína, 61

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de altura (raigrases), con el objeto de determinar la eficiencia de estas nuevas especies para aprovechar el N aplicado. Estudios conducidos en la Sabana de Bogotá, Colombia, encontraron una respuesta lineal de los rendimientos del raigrás aubade cuando se aplicaron dosis de N de hasta 75 kg/ha/corte. La respuesta, como era previsible, fue más intensa durante los periodos de lluvia.

Tabla 10. Respuesta de tres gramíneas a la aplicación de nitrógeno en Pasto, Colombia. Especie

Dosis de N kg/ha/corte

Forraje verde t/ha/corte

Azul orchoro

0 50 100 150

4.5 11.0 17.0 20.7

Raigras anual

0 50 100 150

15.2 24.2 27.3 31.0

0 50 100 150

7.7 12.2 16.2 19.6

Raigras inglés

Efecto de la fertilización en la calidad del forraje Se ha especulado mucho acerca del efecto de la fertilización sobre la calidad del forraje. Los resultados de investigación reportados en diferentes sitios son muy variables. El elemento más debatido es el N, pues existe una serie de reportes contradictorios del efecto de este nutriente sobre la calidad del forraje y la salud de los animales.

minerales o por las variaciones en la digestibilidad del pasto. El tercer efecto se manifiesta en el animal con el aumento en la producción de carne o leche, o por un incremento en la capacidad de carga, o por ambos. Finalmente, la fertilización debe mejorar la rentabilidad de la explotación aumentando los ingresos del productor como un reflejo de los efectos positivos en los parámetros anteriores.

Numerosos experimentos indican que la fertilización nitrogenada aumenta la producción de forraje, sin afectar adversamente la calidad del pasto y el consumo o la producción por parte de los animales. La respuesta a la fertilización nitrogenada depende del tipo y del nivel de fertilidad del suelo, del balance entre los distintos nutrientes presentes, de la especie forrajera y de las condiciones climáticas.

Efecto de la fertilización en la producción de forraje

En general, la aplicación de N aumenta la producción de materia seca y el contenido de proteína por unidad de área, así como la producción de gran cantidad de hojas, cuando existe suficiente humedad. Este efecto del N, especialmente en la producción de hojas, resulta en una inmediata disminución en el contenido de carbohidratos de reserva, especialmente fructosana.

Las especies forrajeras, especialmente las gramíneas responden muy bien a la fertilización, particularmente a la aplicación de N, que suele producir respuestas muy altas en pastos de altura y de clima medio como se observa en las Tablas 10 y 11. Los datos de la Tabla 11 demuestran que la mayor producción de forraje generada por la fertilización nitrogenada Tabla 11 Producción de forraje seco y remoción de lleva necesariamente a una mayor extracción o nitrógeno, fósforo, potasio y calcio, en diferentes pastos. demanda de otros nutrientes, particularmente P, K, S, Mg y Ca. Si el suelo no dispone de suficientes Especie Dosis de N Rend. Nut. removidos, kg/ha/año cantidades de estos elementos y éstos no son kg/ha/corte t/ha/corte N P K Ca añadidos como fertilizantes, se pierde una buena Angleton 0 3.4 36 8 38 12 parte del beneficio de la aplicación del N y, además, 50 19.9 267 64 350 60 se reduce significativamente el valor nutricional del 100 27.6 415 75 435 88 forraje. Se ha documentado también la respuesta de la alfalfa a la aplicación de otros elementos como P y K frente a riego y encalado como se observa en las Tablas 12 y 13.

Pangola

0 50 100

1.0 9.6 19.6

13 164 390

5 49 95

16 186 410

4 45 90

Pará

0 50 100

1.8 10.7 17.9

25 175 290

7 46 65

43 244 500

5 35 50

La investigación ha continuado recientemente, especialmente con las nuevas variedades de pastos IPNI

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Las altas dosis de N estimulan el crecimiento de los raigrases y el orchoro, lo cual resulta en un alto número de cortes. Cuando los pastos se cosechan a

una altura determinada, aquellos que reciben altas dosis de N se cortan más frecuentemente, presentan contenidos más bajos de carbohidratos estructurales, pectina, celulosa y hemicelulosa. Además, los forrajes con alto nivel de fertilización tienen mayor digestibilidad y el contenido de hemicelulosa se reduce hasta en un 20%. También se ha reportado que la fertilización nitrogenada reduce el contenido de fibra y lignina del ensilaje de maíz, mientras la fertilización con P y K no presenta ningún efecto.

Tabla 12. Respuesta de la alfalfa a la fertilización y al riego en la Sabana de Bogotá, Colombia (Bernal, 1998). Tratamientos, ----- kg/ha/corte ----P2O5 K2O 0 0 100 100

Producción de materia seca, ---------- t/ha/corte ---------Con riego Sin riego

0 100 0 100

2.31 2.38 2.43 3.15

1.54 1.90 2.15 1.77

Investigación conducida en la sabana de Bogotá, Colombia, documentó un aumento sustancial en el contenido de proteína debido a la aplicación de N. El contenido de proteína del raigrás aubade pasó de 12 a 25% cuando se cortó cada 25 días, y de 11 a 18% cuando se cosechó cada 35 días. El incremento fue mucho menor (9 a 12%) cuando se cosechó cada 45 días. Se concluyó que, en estas condiciones de clima, el corte o pastoreo cada 25-35 días permite obtener mayor cantidad de forraje de mejor calidad que la cosecha cada 45 días.

Tabla 13. Respuesta de la alfalfa a la aplicación de fósforo, potasio, cal y elementos menores en Pasto, Colombia (Bernal, 1998). Tratamientos P2O5 K2O Elem. menores -------------- Kg/ha -------------0 0 0 100 100 100

0 0 50 0 50 50

0 0 0 0 0 20

Rend. de Cal materia seca* t/ha 0 4 4 4 4 4

1.76 1.88 2.03 1.87 2.07 2.77

La fertilización nitrogenada también afecta la digestibilidad y el consumo de forraje por los animales. Investigación conducida con kikuyo en Nariño, Colombia, demostró que la aplicación de 50 a 100 kg/N/ha/corte incrementó la proporción de pasto digerido. Se encontró que la digestibilidad promedio del kikuyo es mayor cuando el rebrote alcanza estado de pastoreo en el período de 39 a 50 días, en comparación con el rebrote a los 78 días como se ilustra en la Tabla 14. La aplicación de N también incrementa el consumo de forraje del kikuyo (Tabla 15), indicando que la fertilización nitrogenada mejora tanto la digestibilidad como la gustosidad (palatabilidad) y el consumo voluntario del rebrote.

* Promedio de 11 cortes.

Tabla 14. Efecto de la fertilización nitrogenada y de la edad del rebrote sobre la digestibilidad de kikuyo (Guerrero, 1993). Dosis de N kg/ha/corte 0 50 100 Promedio

--- Edad del forraje, días --- Promedio 39 50 78 ---------- Digestibilidad (%) ---------56.4 61.8 63.0 60.4

53.4 57.3 57.9 56.2

51.3 61.8 60.5 57.9

50.5 56.1 57.6

Otros elementos pueden también influenciar la calidad del forraje, en algunos casos mejorándola y en otros reduciéndola al afectar la concentración de otros nutrientes o al formar compuestos nocivos para los animales.

Tabla 15. Efecto de la fertilización nitrogenada y la edad del rebrote sobre el consumo voluntario de kikuyo (Guerrero, 1993). Dosis de N kg/ha/corte 0 50 100 Promedio

--- Edad del forraje, días--- Promedio 39 50 78 -------- kg.W.75/día (%) --------64.6 72.6 74.7 70.6

67.0 66.6 67.0 66.7

41.7 49.2 51.6 57.5

Una de las prácticas más frecuentes en la producción de forrajes es el encalado, práctica utilizada para mejorar las condiciones de pH del suelo. El encalado incrementa los contenidos de Ca y P del forraje, sin embargo, la sobredosis de cal agrícola puede reducir la concentración de Mg en el forraje, especialmente en especies como los raigrases que se caracterizan por absorber cantidades bajas de este nutriente,

61.0 67.0 67.4

kg.W.75/día = kilogramos del peso metabólico por día. Peso metabólico del animal es el peso corporal (W) elevado a la potencia 0.75.

63

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particularmente cuando no se usa dolomita u otro material que provea Mg. El sobre encalado reduce las concentraciones de micronutrientes como Mn, Zn, Co, Cu y B disponibles para la planta.

ha encontrado que cuando se incluyen micronutrientes se aumenta el contenido de estos en el forraje, se mejora la digestibilidad de la materia seca y se aumenta la producción.

La concentración de P en el forraje está muy relacionada con la de Ca. Frecuentemente el P se encuentra en menor concentración que el Ca dentro de la planta, además, el número de suelos deficiente en P es mayor que el de suelos deficientes en Ca. Estudios realizados en diferentes países han encontrado un aumento significativo en el contenido de P de los forrajes, especialmente de las leguminosas, cuando se fertiliza con P o con P después de la aplicación de cal. También se ha encontrado que la fertilización con P aumenta los contenidos de proteína y Ca de los forrajes. El efecto del P en la absorción de N depende de la disponibilidad de este último, pero ambos nutrientes están estrechamente correlacionados. Aparentemente la fertilización con P no afecta la absorción de microelementos por los pastos.

USO EFICIENTE DE LOS FERTILIZANTES Los fertilizantes son insumos costosos, por lo tanto es necesario utilizarlos de la manera más eficiente posible. El uso eficiente de los fertilizantes depende de la utilización de las cantidades correctas para las condiciones de cada suelo y pasto, así como de la forma y época de aplicación. Algunos de los factores a tomarse en cuenta se discuten a continuación.

Fórmula o composición del fertilizante Los fertilizantes de formulación alta son aquellos donde la suma del contenido de nutrientes es superior a 30 (por ejemplo 22-4-5-4-6). Esto indica que la cantidad total de material a aplicarse es menor, si se compara con un fertilizante de formulación baja. Los fertilizantes de formulación alta son más costosos, pero su uso permite ahorrar dinero en transporte y empaque, por su alto contenido de nutrientes y menor cantidad de relleno. En praderas se utilizan tanto fertilizantes de fórmula compuesta (N-P-K), o fertilizantes simples como la urea o el superfosfato triple. Actualmente existe la tendencia a utilizar fertilizantes complejos, que además de N-P-K contienen elementos secundarios, especialmente S y Mg y en algunos casos elementos menores.

Las aplicaciones de K son importantes desde el punto de vista nutricional. Se ha demostrado que las aplicaciones de K no afectan la digestibilidad o la gustosidad de los pastos cuando se aplica solo o combinado con N. Por otro lado, la digestibilidad de la alfalfa si se puede mejorar con aplicaciones de K. Sin embargo, pueden presentarse problemas de desbalance interno de nutrientes cuando existe una muy alta disponibilidad de K en el suelo. Las aplicaciones muy altas de K reducen los contenidos de Ca, Mg y Na en los pastos. Generalmente, el elemento más afectado es el Mg, cuya concentración se puede reducir significativamente. Sin embargo, la utilización de cantidades adecuadas de K para la óptima producción de forraje no afecta la absorción de Mg ni la de otros cationes como Ca y Na. El Mg es muy importante en la nutrición animal por su papel en el control de la tetania de los pastos (hipomagnesemia), pero no afecta ningún otro parámetro de calidad del forraje.

Los elementos menores se pueden aplicar como fertilizantes simples (un solo micronutriente) o en materiales que contienen una mezcla de todos o de algunos de ellos. Es importante aplicar solamente aquellos micronutrientes necesarios de acuerdo al diagnóstico, ya sea usando portadores individuales o mezclas que tengan solo los micronutrientes requeridos.

El S está muy relacionado con el metabolismo del N, tanto en la planta como en el animal. Contenidos adecuados de S aumentan el contenido de proteína de los forrajes, ayudan a prevenir las intoxicaciones por nitritos y nitratos y mejoran la digestibilidad de la fibra y la materia seca. Esto se debe fundamentalmente a un mejor funcionamiento de las bacterias del rumen. Se han realizado diversos estudios combinando fertilización con NPK o NPK + Mg y con la incorporación de mezclas de microelementos (Zn, B, Cu, Mn, Mo) y se IPNI

Dosis de aplicación La dosis de fertilizante necesarias para cubrir los requerimientos de nutrientes varían de acuerdo a la especie de pasto que se va a fertilizar y con el contenido de nutrientes determinado por el respectivo análisis de suelos. Cuando se aplican dosis inferiores a las requeridas, no se obtienen los resultados deseados y la respuesta se manifiesta en un pobre rendimiento de forraje de baja calidad. Si la dosis de 64

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fertilizante es demasiado alta se obtiene buena producción total y buena calidad, pero el incremento en producción por kilo de fertilizante aplicado se reduce y la aplicación de fertilizantes no es económica. Las recomendaciones para los principales pastos se presentan en las Tablas 16 a 22.

fertilizantes completos se pueden aplicar antes o simultáneamente con la siembra, aunque es aconsejable hacerlo durante el período de establecimiento. El N solamente se debe aplicar cuando la planta tiene más de 10 cm de altura. Durante la vida productiva de la pradera, se debe aplicar fertilizante completo una o dos veces al año, al comienzo de las épocas de lluvia. El fertilizante de mantenimiento se debe aplicar con mayor frecuencia, generalmente después de cada corte o pastoreo durante las épocas húmedas.

En áreas con riego o con una prolongada estación lluviosa se recomienda aplicar el fertilizante después de cada pastoreo. No es recomendable fertilizar durante la época seca cuando no se cuenta con riego, porque durante esta época la planta crece poco y absorbe pocos nutrientes del suelo. Los nutrientes aplicados al suelo durante esta época pueden perderse fácilmente, hecho que sucede particularmente con ciertos fertilizantes nitrogenados como la urea.

Para que la aplicación de fertilizantes sea eficiente también necesario considerar el estado de desarrollo de la planta. Las aplicaciones hechas después de que ha aparecido la hoja bandera, o cuando la planta se encuentra en plena floración, no son muy eficientes debido a que en esta época se reduce la capacidad de la planta para absorber nutrientes del suelo. La planta absorbe nutrientes en forma dinámica cuando se encuentra en pleno desarrollo vegetativo. En áreas con riego, lo más indicado es fertilizar lo más pronto posible después del corte o pastoreo.

Método de aplicación Se utilizan diferentes métodos de aplicación de acuerdo con el tipo de pasto. En praderas, el sistema más común de aplicación es al voleo, en forma manual o mecánica. En pastos sembrados en hileras como los de corte, es aconsejable aplicar el fertilizante en una banda a un lado de la hilera o surco lo que permite una mejor utilización del material. También se utiliza el sistema de corona o semicorona, depositando el fertilizante alrededor de la cepa en circulo o semi-círculo. En este caso el fertilizante debe ir ligeramente separado de la cepa para evitar la quemadura de los rebrotes tiernos.

En suelos muy pobres o de textura gruesa es aconsejable fraccionar la aplicación de fertilizantes. Para esto se divide la aplicación del requerimiento total, aplicando alrededor de un tercio poco después del corte o pastoreo, aplicándose el resto durante la época de crecimiento activo, que generalmente ocurre 15 a 30 días después de la primera aplicación. Con este sistema se aumenta el costo por mano de obra, pero se tiene mayor eficiencia en el uso del fertilizante.

Epoca de aplicación Los forrajes son plantas que permanecen en continuo crecimiento, por lo tanto, necesitan un suplemento frecuente de nutrientes. La época de mayor crecimiento ocurre en la temporada lluviosa y es allí cuando la planta debe encontrar en el suelo buena disponibilidad de nutrientes listos para ser asimilados. Por esta razón, se recomienda aplicar el fertilizante al comienzo de la época de lluvia. Es también aconsejable hacer una aplicación aproximadamente un mes antes de que terminen las lluvias para lograr un buen crecimiento durante una parte de la época seca y de esta forma contar con abundante forraje en un período de normal escasez.

En algunas zonas, debido al alto costo de la mano de obra, es más económico aplicar dosis altas cada dos o tres pastoreos. La cantidad total de forraje obtenida durante este período es aproximadamente igual a la obtenida con las dosis menores aplicadas después de cada pastoreo. Sin embargo, la distribución de la producción no es uniforme, siendo mayor en el pastoreo posterior a la aplicación y menor en los siguientes. En todos los casos, en todos los climas, la fertilización debe ser balanceada, considerando los requerimientos nutricionales del forraje, los requerimientos del animal de acuerdo con su raza, estado fisiológico y producción y considerando el contenido de nutrientes en el suelo. Cuando se hace una fertilización balanceada no se presentan problemas de consumo de

En pastos, el fertilizante se puede aplicar en cualquier época del año siempre que las plantas se encuentren en crecimiento y el suelo tenga un contenido adecuado de humedad. Sin embargo, las enmiendas se deben aplicar en lo posible, antes de la siembra. Los 65

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pH 4.0, en presencia de cantidades altas de P que precipitan el Al como fosfato de aluminio, previniendo de esta manera la toxicidad.

pasto, problemas metabólicos o problemas de producción en los animales.

FERTILIZACION DE GRAMINEAS LEGUMINOSAS Y MEZCLAS

Muchas leguminosas tropicales producen bien a pH 4.0, sin que necesiten aplicaciones de cal, si todos los nutrientes se encuentran en cantidades suficientes. Las leguminosas tropicales no requieren aplicaciones de cal para nodular y en esto difieren de las leguminosas de la zona templada. El Stylozanthes guianensis produce igual nodulación por gramo de tejido radicular en un suelo ácido con baja saturación con Ca y en el mismo suelo con aplicación de cal. Sin embargo, la alfalfa en ese mismo tipo de suelo no presenta nodulación cuando no se encala. Se ha determinado que los rizobios de las leguminosas tropicales son de lento desarrollo y producen una condición alcalina en el medio de cultivo, mientras que los nódulos de las leguminosas de zona templada son de rápido desarrollo y promueven una condición ácida en el medio de cultivo.

Por lo regular es mucho más fácil introducir un pasto dentro de una leguminosa que introducir una leguminosa en una pradera de gramíneas. Cualquiera sea el caso, siempre ha sido un problema mantener la proporción deseada de leguminosas y gramíneas en praderas mixtas. Casi todos los esfuerzos se dirigen a la nutrición de la leguminosa para asegurar su supervivencia y producción. Generalmente se satisfacen las necesidades nutricionales del pasto asociado mediante una adecuada fertilización de la leguminosa. Con esto la gramínea obtiene alguna cantidad de N (no lo suficiente) que proviene de la mineralización de aquel N acumulado en la leguminosa por la fijación simbiótica. La aplicación de P estimula el crecimiento de las leguminosas, las que a su vez fijan N. Como en el trópico el costo de los fertilizantes nitrogenados es alto, se considera que el N fijado por las leguminosas es la fuente más barata del elemento para el desarrollo de las praderas mixtas.

La deficiencia de P es quizá el factor que más limita la producción de leguminosas, tanto en leguminosas tropicales como de zona templada. Como se conoce, la mayor parte de los suelos tropicales son deficientes en este nutriente.

El P es no es el único elemento importante en la nutrición de las leguminosas. También son necesarios el K y Mo para una buena nodulación. Se requiere una nutrición balanceada para la buena producción y funcionamiento de las leguminosas.

No es frecuente observar síntomas de deficiencia de K en leguminosas, sin embargo, al intensificarse la producción y aumentar la remoción del elemento en el forraje, los requerimientos de K de las leguminosas se incrementan. Las mayores producciones de especies como la alfalfa se logran con aplicaciones altas de P y K.

Consideraciones sobre la nutrición de las leguminosas y mezclas Tradicionalmente, las leguminosas se han fertilizado de acuerdo con los parámetros utilizados para cultivar leguminosas en la zona templada. En este tipo de leguminosas, la aplicación de grandes cantidades de Ca y P son importantes debido a que aumentan la producción de forraje y favorecen una vigorosa nodulación. Estas son también características de ciertas leguminosas como la alfalfa y los tréboles, que fueron introducidas en el trópico desde la zona templada. Estas especies son también intolerantes a la presencia de Al y Mn en la solución del suelo, condición que aparece en suelos ácidos. El pH óptimo para alfalfa se encuentra entre 6.2 y 6.7, mientras que el del trébol blanco es de alrededor de 6.0. Cuando el pH se reduce hasta 4.5, la nodulación se detiene, aun cuando no se detiene el crecimiento de las raíces. En casos extremos, se ha encontrado alfalfa creciendo a IPNI

El S es un elemento de mucha importancia para las leguminosas. Los síntomas de deficiencia de S son similares a los de la deficiencia de N, con la diferencia de que la deficiencia de S aparece en los tejidos nuevos. Las deficiencias de S y P aparecen frecuentemente en suelos tropicales, debido al bajo contenido de materia orgánica y a la alta fijación de P, condiciones que ocurren simultáneamente en muchos suelos tropicales. Elementos menores como Cu, Mo, Zn, B e inclusive Co son necesarios para una buena nodulación de las leguminosas y para una adecuada producción de forraje.

Fertilización de leguminosas y mezclas Para establecer y mantener una mezcla balanceada de gramíneas y leguminosas se requiere de un programa de fertilización diferente al de una pradera de gramíneas puras. 66

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El establecimiento de la leguminosa pura o de una mezcla requiere de mayor cantidad de nutrientes y enmiendas que para el establecimiento de gramíneas. La leguminosas requieren en general de un pH más alto que las gramíneas y mayores cantidades de P, K, Ca, Mg y algunos elementos menores. Durante el establecimiento se puede aplicar una dosis baja de N, para estimular al crecimiento inicial de las plantas, mientras se establece una nodulación efectiva.

pastoreo, invasión de malezas (especialmente de hoja ancha), presencia de plagas y enfermedades y competencia por luz y humedad, que por aspectos nutricionales, aunque estos pueden ser importantes en muchos suelos del trópico.

En mezclas establecidas se deben hacer aplicaciones relativamente altas de fertilizantes completos, una o dos veces al año, incluyendo micronutrientes cuando es necesario. Sin embargo, no se debe aplicar N a poblaciones puras de leguminosas o cuando la leguminosa representa más del 30% de la mezcla, principalmente en especies de altura. Las leguminosas tropicales bien noduladas pueden ser casi tan eficientes como las de zona templada para fijar N de la atmósfera. Si la nodulación no es buena se puede aplicar N en dosis bajas, y si no se presenta nodulación, las dosis deben ser las mismas que aquellas utilizadas para praderas de gramíneas puras.

Cuando se dispone de un análisis de suelos se utilizan los datos de las Tablas 17, 18, 19, 20, 21 y 22 como guía para diseñar las recomendaciones de fertilización.

En la Tabla 16 se presentan las recomendaciones para la aplicación de nutrientes basándose en la especie forrajera y en el potencial de rendimiento.

Esta información es solamente una guía y la recomendación final deberá tener en cuenta otros factores que determinan el rendimiento. En ocasiones la expresión de los nutrientes en forma de óxidos (P2O5, K2O, CaO, MgO, etc.) en las tablas de recomendaciones de fertilización causa confusión entre los técnicos y productores. Se opta por esta forma de expresión porque el contenido de nutrientes en los fertilizantes también se expresa en forma de óxidos. Esta forma de expresión fue adoptada por la industria de fertilizantes hace mucho tiempo y se ha arraigado fuertemente en el medio y varios intentos por cambiarla no han tenido éxito. Hay razón para que se presente la confusión, particularmente si se tiene en cuenta que los nutrientes están presentes en el sistema suelo - planta en formas completamente diferentes como se discutió anteriormente en esta publicación. Los nutrientes en forma de óxidos no existen en la naturaleza. Sin embargo, esta es una forma común de expresar el contenido de nutrientes en diferentes materiales y se debe convivir con ella.

En lotes puros de leguminosas o en las mezclas es importante revisar periódicamente la nodulación de las leguminosas. En general, los nódulos de color rosado o amarillo claro, de aspecto jugoso y saludable, son normales y eficientes en la fijación de N. Si se encuentra una buena nodulación, la fertilización nitrogenada debe disminuirse o suprimirse, pues si se aplica N en forma de fertilizante las bacterias de los nódulos dejan de fijar N atmosférico y tienden a utilizar el proveniente del fertilizante. Cuando el porcentaje de leguminosas en las mezclas ha aumentado mucho, se lo puede reducir haciendo aplicaciones altas de N, que tienden a favorecer un desarrollo rápido de la gramínea y una disminución proporcional de la leguminosa. Igualmente, cuando se quiere aumentar la proporción de leguminosas, se aumenta la fertilización con P, K, Ca, Mg y elementos menores (menos Mn y Fe) y se suprime la fertilización nitrogenada.

Frecuentemente, se hace necesario conocer la cantidad de nutriente elemental (P, K, Mg, etc.) que se agrega al cultivo y no el contenido en forma de óxido como se expresa en la fórmula o composición del fertilizante. Un simple cálculo que toma en cuanta los pesos atómicos puede hacer la conversión. En los Anexos I y II se incluyen algunas de estas conversiones que pueden ser útiles cuando se calculan cantidades de nutrientes necesarias en cualquier programa de fertilización.

En muchos casos es más importante el suministro de una fertilización de buen balance de acuerdo con la fertilidad natural del suelo, que la aplicación de dosis muy altas de nutrientes. Generalmente, el mantenimiento de las mezclas de gramíneas y leguminosas se dificulta más por aspectos como incompatibilidad entre las especies, diferentes velocidades de crecimiento, altura e intensidad del

PROGRAMAS DE FERTILIZACION Los mejores resultados se logran cuando se fertiliza teniendo en cuenta la especie, suelo, época y manejo de la pradera. La fertilización debe conducirse también 67

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Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos Tabla16. Recomendaciones de fertilización con nitrógeno, fósforo y potasio para algunas gramíneas y leguminosas forrajeras cultivadas en diferentes pisos térmicos. Especie

Producción esperada

Producción de materia seca t/ha/año

---------- Extracción ---------N* P K**

----- Cantidad a aplicarse ----K2O N P2O5

------------------------------------ kg/ha/año---------------------------------

Kikuyo

Baja Media Alta

4.5 7.5 14.0

125 208 389

27 45 83

133 222 415

100 150 200

46 69 137

60 90 120

Festuca alta

Baja Media Alta

2.1 4.2 8.0

42 80 151

10 38 73

55 109 207

42 80 120

23 69 137

30 60 120

Azul orchoro

Baja Media Alta

1.7 3.0 7.0

55 96 224

15 26 61

49 86 201

50 80 200

23 46 115

30 60 120

Raigrás inglés

Baja Media Alta

1.8 3.6 8.0

54 108 240

21 45 95

60 127 268

50 100 200

46 69 137

30 60 120

Raigrás anual

Baja Media Alta

3.5 8.0 16.0

95 216 432

24 55 110

105 240 480

100 200 400

46 92 183

60 90 120

Alfalfa

Baja Media Alta

8.0 12.5 25.0

285 445 890

43 67 134

215 336 672

50 – 100 100 – 150 200

92 137 275

120 240 360

Tréboles

Baja Media Alta

3.8 9.5 15.0

85 213 336

25 63 100

102 255 403

40 100 150

46 137 183

60 120 240

Pangola

Baja Media Alta

7.5 18.0 29.0

86 207 334

31 74 120

125 299 481

75 180 280

46 115 183

60 120 180

Guinea

Baja Media Alta

6.7 16.5 28.0

79 195 332

27 67 113

114 288 488

75 180 280

46 115 183

60 120 180

Elefante

Baja Media Alta

8.0 17.0 31.0

88 186 339

42 90 164

175 371 677

75 150 250

69 137 321

60 120 180

Pará

Baja Media Alta

11.2 21.4 29.0

133 254 344

42 80 109

199 380 515

75 150 250

69 137 206

60 120 180

Brachiaria

Baja Media Alta

5.2 13.0 19.0

63 157 230

14 36 53

69 172 252

50 100 150

23 69 115

36 90 120

*

Las leguminosas que están fijando N de la atmósfera activamente requieren bajas dosis de este N y dosis relativamente altas de P, K, Ca, Mg, S y elementos menores. ** Cantidades muy altas de K pueden causar desbalance en la composición del forraje y afectar el metabolismo del animal. Por esta razón es necesario hacer una diagnóstico del contenido de K mediante el análisis de suelos.

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La fertilización debe programarse en forma anual, igual como se programan otras labores de la explotación como vacunaciones, servicios o partos del ganado, siembra de cultivos, etc. En la Tabla 23 se presenta un ejemplo hipotético de programación de la fertilización en una explotación intensiva en una zona lechera de Colombia.

Fósforo, mg/kg

Potasio**, cmol(+)/kg Bajo, < 0.10 Medio, 0.11 – 0.20 Alto, > 0.20 N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O ------------------------------- kg/ha/año -----------------------------Bajo < 5

200

80

40

200

80

20

200

80

0

Medio 6 – 10

200

40

40

200

40

20

200

40

0

Alto > 10

200

20

40

200

20

20

200

20

0

* Se consideran forrajes de clima frío a aquellos que crecen a más de 2.000 msnm. ** Fósforo extraído con Bray II; Potasio extraído con acetato de amonio.

Tabla 18. Recomendaciones de nitrógeno, fósforo y potasio para gramíneas forrajeras de clima cálido y medio*. Potasio**, cmol(+)/kg Bajo, < 0.15 Medio, 0.16 – 0.30 Alto, > 0.30 N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O ------------------------------- kg/ha/año -----------------------------Fósforo, mg/kg

La fertilización debe tener en cuenta tanto los requisitos nutricionales de la especie como el contenido de nutrientes del suelo. Esto permite balancear la nutrición del pasto y obtener una producción uniforme todo el tiempo. La mayoría de los pastizales no cuentan con riego y producen de acuerdo a la cantidad y distribución de lluvia. Por esta razón, tanto las cantidades como las fórmulas de fertilizante deben variar de acuerdo con la humedad disponible en el suelo y la producción de forraje esperada.

Tabla 17. Recomendaciones de nitrógeno, fósforo y potasio para gramíneas forrajeras de clima frio*.

Bajo < 5

120

60

60

120

60

30

120

60

0

Medio 6 – 10

120

30

60

120

30

30

120

30

0

Alto > 10

120

20

60

120

20

30

120

20

0

* Se consideran forrajes de clima cálido y medio a aquellos que crecen a menos de 2.000 msnm. ** Fósforo extraído con Bray II; Potasio extraído con acetato de amonio.

Tabla 19. Recomendaciones de nitrógeno, fósforo y potasio para mezclas de clima frío*. Potasio**, cmol(+)/kg Bajo, < 0.15 Medio, 0.16 – 0.30 Alto, > 0.30 N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O ------------------------------- kg/ha/año -----------------------------Fósforo, mg/kg

de acuerdo con el tipo de explotación. Cuando el manejo es intensivo, la fertilización debe ser frecuente y abundante, cuando es semi-intensivo, la fertilización puede ser estacional o estratégica y cuando el manejo es extensivo, la fertilización es eventual.

Bajo < 5

100

80

50

100

80

30

100

80

20

Medio 6 – 10

100

50

50

100

50

30

100

50

20

Alto > 10

100

30

50

100

30

30

100

30

20

Este tipo de programación * Se consideran forrajes de clima frío a aquellos que crecen a más de 2.000 msnm. busca hacer una aplicación ** Fósforo extraído con Bray II; Potasio extraído con acetato de amonio. balanceada de nutrientes para fertilización y enmiendas que logren una producción satisfacer las necesidad del pasto durante las diferentes alta y rentable de forrajes y que mantengan la pastura épocas del año, sin embargo, es necesario advertir que en el campo por mucho tiempo. La mayoría de las cada explotación tiene un programa específico para fincas bajo producción de pastos no analizan satisfacer sus necesidades particulares. regularmente y las fincas que lo hacen no siempre ANALISIS DE SUELOS utilizan esta información para determinar la cantidad y tipo de nutrientes y enmiendas necesarios. La falta El análisis de suelos es una excelente herramienta de de un diagnóstico adecuado y oportuno de las diagnóstico que permite diseñar recomendaciones de 69

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Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos Tabla 20. Recomendaciones de nitrógeno, fósforo y potasio para mezclas gramíneas y leguminosas forrajeras de clima cálido y medio*.

Fósforo, mg/kg

Potasio**, cmol(+)/kg Bajo, < 0.15 Medio, 0.16 – 0.30 Alto, > 0.30 N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O ------------------------------- kg/ha/año -----------------------------Bajo < 5

80

60

60

80

60

30

80

60

0

Medio 6 – 10

80

30

60

80

30

30

80

30

0

Alto > 10

80

15

60

80

15

30

80

15

0

* Se consideran forrajes de clima cálido y medio a aquellos que crecen a menos de 2.000 msnm. ** Fósforo extraído con Bray II; Potasio extraído con acetato de amonio.

Tabla 21. Recomendaciones de nitrógeno, fósforo y potasio para leguminosas de clima frío*.

Fósforo, mg/kg

Potasio**, cmol(+)/kg Bajo, < 0.15 Medio, 0.16 – 0.30 Alto, > 0.30 N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O ------------------------------- kg/ha/año -----------------------------Bajo < 5

40

100

100

40

100

70

40

100

40

Medio 6 – 10

40

70

100

40

70

70

40

70

40

Alto > 10

40

50

70

40

50

70

40

50

40

el suelo es deficiente en nutrientes. El análisis químico de una muestra de suelo es una excelente herramienta utilizada en el diagnóstico de fertilidad. La adecuada interpretación del análisis químico del suelo permite elaborar los programas de fertilización y enmiendas para las condiciones particulares de los lotes de forraje dentro de la finca. Esto, sin lugar a dudas, resulta en economía de tiempo, insumos y dinero. Los suelos de los pastos perennes se deben analizar cada dos o tres años. Los lotes utilizados para ensilaje o sembrados anualmente con pastos deben analizarse cada año.

Muestreo de suelos para diagnóstico de fertilidad

El análisis químico está diseñado para determinar en una muestra de suelo, proveniente de un lote en particular, Tabla 22. Recomendaciones de nitrógeno, fósforo y potasio para leguminosas los nutrientes disponibles para forrajeras de clima cálido y medio*. la planta. Para hacer el análisis Potasio**, cmol(+)/kg químico en el laboratorio se Bajo, < 0.15 Medio, 0.16 – 0.30 Alto, > 0.30 toman 2.5 g de suelo que N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O representan aproximadamente ------------------------------- kg/ha/año -----------------------------2 000 000 de kg en una hectárea a 20 cm de profundidad. Bajo < 5 20 60 40 20 60 30 20 60 20 Una muestra muy pequeña Medio 6 – 10 20 40 40 20 40 30 20 40 20 representa un volumen muy grande de suelo. Por esta Alto > 10 20 30 40 20 20 30 20 30 20 razón, el muestreo de suelos es la etapa más crítica del * Se consideran forrajes de clima cálido y medio a aquellos que crecen a menos de 2.000 diagnóstico de fertilidad. En msnm. esta etapa del diagnóstico se ** Fósforo extraído con Bray II; Potasio extraído con acetato de amonio. pueden introducir una serie de necesidades nutricionales de los pastos hace que los errores que influencian los resultados finales del productores pierdan la oportunidad de producir análisis. Si la muestra de suelo no es representativa del forraje, carne y leche en forma rentable. Es común lote donde fue tomada los resultados del análisis de observar en lotes de pastos manchas con plantas de laboratorio tienen poco valor. A continuación se mayor crecimiento en los sitios donde ha caído la discuten algunas consideraciones básicas a tomarse en majada de los animales. Este es un signo claro de que cuenta para efectuar un buen muestreo de suelos. Fósforo, mg/kg

* Se consideran forrajes de clima frío a aquellos que crecen a más de 2.000 msnm. ** Fósforo extraído con Bray II; Potasio extraído con acetato de amonio.

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Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos Tabla 23. Programa hipotético de fertilización para una explotación intensiva en una zona lechera en Colombia. Pastoreo N° 1 2 3 4 5 6 7 8

Fecha* 15 Marzo 01 Mayo 15 Junio 01 Agosto 15 Septiembre 01 Noviembre 15 Diciembre 01 Febrero

Epoca** Invierno Invierno Invierno-Verano Verano Verano-Invierno Invierno Invierno-Verano Verano

Materiales aplicados*** Enmiendas + fórmula completa (15-15-15 u otra) + micronutrientes Fórmula 22-4-5-4-6 Fórmula 25-15-0-2-3 Fórmula 30-6-0 Fórmula completa (15-15-15 u otra) Fórmula 22-4-5-4-6 Fórmula 25-15-0-2-3 Fórmula 30-6-0

*

Se asume que ésta es una explotación lechera de clima frío, pastoreo en rotación cada 45 días (8 pastoreos al año), régimen de precipitación bimodal, sin riego y con inviernos y veranos normales. ** Invierno – Verano; Verano – Invierno = Transición entre estaciones. *** Las enmiendas (cal o yeso) se deben aplicar basándose en el análisis de suelos. La fórmula completa debe aplicarse dos veces al año y las demás fórmulas cambian de acuerdo al análisis de suelos y a los requerimientos de la mezcla forrajera.

Recorrido del terreno y elección de lotes uniformes de muestreo

zig-zag) o de manera sistemática (cuadrícula). El muestreo sistemático garantiza mejor cobertura del área que el muestreo al azar. En lotes grandes es aconsejable llevar un monitoreo detallado del efecto de las enmiendas y la fertilización sobre el suelo. Esto se logra estableciendo puntos fijos de muestreo (submuestras) a los que se puede regresar año tras año. Los resultados de los análisis de este tipo de muestreo permiten delinear un mapa de fertilidad.

El primer paso en el muestreo es recorrer el terreno para determinar cuales son las unidades de muestreo que presenten características similares. Los criterios para definir los lotes de muestreo son los siguientes: 1. Topografía o relieve que determina si un lote es plano, ondulado o con pendiente. 2. Presencia de límites naturales, como por ejemplo ríos o caminos. 3. Tipo de vegetación o cultivo presente y su edad (especialmente en cultivos perennes como pastos). 4. Manejo particular del lote. 5. Apariencia nutricional de las plantas. 6. Color del suelo. 7. Textura del suelo y presencia de condiciones particulares como rocas, erosión, compactación, poca profundidad, etc. 8. Manejo previo de la nutrición del lote.

Número de submuestras En cada lote se debe tomar un mínimo de 20 submuestras para minimizar la variabilidad y estimar adecuadamente la cantidad de nutrientes disponibles en el área de muestreo. Mientras mayor sea el número de submuestras, más representativa y precisa será la muestra.

Profundidad de muestreo Cada submuestra debe tomarse a una profundidad constante y debe tener aproximadamente el mismo volumen. Es aconsejable utilizar un barreno, pero también se lo puede hacer con una pala de desfonde, siempre que se tenga cuidado con la profundidad y volumen de la muestra colectada. En el caso de usar una pala se debe abrir un hoyo en forma de "V" a la profundidad requerida. De una de las paredes del hoyo se corta una tajada de 2-3 cm de grueso y se eliminan los bordes hasta que la submuestra tenga unos 3 cm de ancho a lo largo de toda la profundidad.

Tamaño de los lotes de muestreo El área de cada lote de muestreo depende de la uniformidad, intensidad del manejo y del grado de detalle con que se quiera realizar la evaluación. En el caso de cultivos como pastos es recomendable muestrear cada 5-10 ha y en suelos sin fertilizar, extensos y homogéneos, puede ser suficiente con una muestra cada 10-20 ha.

Forma de muestreo

Se debe muestrear en aquella zona del suelo donde se encuentra la mayor concentración de raíces activas. En pastos es aconsejable muestrear hasta una profundidad de 7-10 cm. En condiciones de suelos

Para asegurarse que el muestreo sea representativo se debe tomar una muestra compuesta por cada lote. Esto se logra tomando submuestras al azar (trayectoria en 71

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muy ácidos es también importarte muestrear a profundidades mayores para determinar si el subsuelo tiene problemas extremos de acidez que podrían limitar el cultivo.

definidos, si se quiere utilizar los resultados del análisis antes que se inicie una nueva época lluviosa, es necesario planificar con anticipación la toma de muestras antes de que el suelo esté muy seco. En pastos establecidos se recomienda tomar las muestras después del corte o época de máximo pastoreo.

Croquis o mapa Una vez definidas las áreas de muestreo, se debe hacer un croquis o mapa de la finca en el que se identifiquen adecuadamente cada uno de los lotes de muestreo. Cada lote debe identificarse con un nombre o número que sirva de referencia posterior para cuando se reciban los resultados del análisis de suelo. Además, es importante anotar las características particulares de cada lote como área, pendiente, drenaje, tipo y edad del cultivo, presencia de sombra y dosis y fórmulas de aplicaciones previas de fertilizantes. Esta información se utiliza al momento de la interpretación de los resultados y diseño de la nueva recomendación.

Cuidados durante el muestreo 1. Para facilitar la toma de la muestra, el suelo no debe estar muy seco o muy húmedo. 2. Los puntos de muestreo no deben localizarse cerca de edificios, caminos, cercas, acumulaciones localizadas de estiércol u otros materiales como restos de fertilizante o cal. 3. Dentro del lote se debe evitar muestrear en los lugares con características particulares, como sitios donde se note un cambio violento del color y textura (presencia de más arcillas o más arenas), sitios encharcados, hormigueros, árboles caídos, etc. En el caso que se detecte un lugar dentro del lote que presente características particulares, y que sea lo suficientemente grande, es mejor considerarlo como otro lote de muestreo. 4. Debe evitarse mezclar muestras de diferentes profundidades. La variabilidad es mayor en el suelo superficial que en el subsuperficial. 5. Si no hay recursos para muestrear todos los lotes de la finca, es preferible muestrear el lote menos productivo y el más productivo, de acuerdo con la experiencia y conocimiento de la finca. De esta manera se pueden conocer las condiciones extremas. El resto de los lotes presentarán condiciones intermedias y se puede manejar de esta forma la fertilización. No es conveniente de ninguna manera mezclar lotes con características muy diferentes porque entonces los resultados del análisis no corresponderán a uno ni a otro lote.

Procedimiento de muestreo 1. Limpiar superficialmente el punto de muestreo sin eliminar suelo. 2. Recolectar las submuestras en un balde plástico limpio. Una vez terminada la recolección de submuestras, sacar las piedras, raíces grandes, hojas, palos y cualquier otro resto orgánico grande. Se desmenuzan los terrones y luego se mezcla todo el suelo formando una sola muestra. 3. Proceder al cuarteo del material acumulado para reducir sistemáticamente el tamaño de la muestra y retener solamente lo que se envía al laboratorio. Para esto se extiende el suelo sobre un plástico o saco limpio y se divide en cuatro partes iguales. Se eliminan los dos cuartos opuestos y el material restante se mezcla nuevamente y se vuelve a cuartear, eliminado otra vez dos cuartos opuestos. Se repite la operación tantas veces como sea necesario hasta reducir la muestra a medio kilogramo. 4. Colocar la muestra en una bolsa plástica y enviarla al laboratorio tan rápido como sea posible.

RENTABILIDAD DE LA FERTILIZACION La fertilización de pasturas debe ser una práctica rentable donde la relación beneficio /costo (B/C) sea superior a 1.0. Esto quiere decir que por cada $ 1.0 invertido en fertilización se obtiene más de $ 1.0 en producto (carne o leche). Los cálculos de la relación B/C incluyen el valor de todos los fertilizantes aplicados en el programa más los costos de aplicación para obtener de esta forma el costo total de la fertilización. Por otro lado, se mide el incremento en

Epoca de muestreo Es conveniente efectuar el muestreo 1-2 meses antes de la fecha de aplicación de los fertilizantes. Esto permite suficiente tiempo para que los resultados regresen del laboratorio y que con estos datos se puedan tomar a tiempo las medidas correctivas necesarias. En zonas con períodos secos muy IPNI

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venta de 500 litros de leche, y el aumento en producción como consecuencia de la fertilización son 1.000 litros, entonces la relación B/C será 1.000/500 = 2.0

la producción de leche debido al efecto de la fertilización, que puede determinarse como incremento en la producción por animal, incremento en el número de animales por hectárea o aumento en la cantidad de forraje disponible por unidad de área. Por ejemplo, si la práctica de la fertilización tiene un costo de US $ 1.000.por hectárea y la leche extra producida al fertilizar tiene un valor de venta de US $ 1.500, quiere decir que la relación B/C es 1.500/1.000 = 1.5, es decir que por US $ 1.0 invertido en fertilización se obtiene un retorno de US $ 1.50 y por lo tanto la práctica es positiva. En condiciones de campo se han obtenido relaciones B/C que oscilan entre 5 y 16 para zonas lecheras de clima frío y entre 3 y 6 para explotaciones de carne o leche en clima cálido.

Cuando las condiciones no permiten una explotación intensiva que justifique la fertilización permanente, como ocurre en muchas fincas ganaderas de los climas cálidos en América Latina, es aconsejable hacer una fertilización estacional o estratégica, que consiste en hacer de dos a cuatro fertilizaciones en las zonas con régimen de precipitación bimodal y una a dos en las zonas con régimen monomodal. En los valles interandinos y vertientes de las cordilleras, donde se presentan dos veranos y dos inviernos, se puede fertilizar a entrada y salida de aguas (cuatro fertilizaciones al año) o en mitad de los inviernos (dos fertilizaciones por año). En zonas con un solo invierno y un solo verano, se puede fertilizar a entrada y salida de aguas (dos aplicaciones por año) ó una sola fertilización en mitad de la época húmeda.

Otra manera práctica de medir la rentabilidad de la fertilización es calculando los costos en términos de litros de leche o kilos de carne. Por ejemplo, si la fertilización tiene un costo igual al valor del precio de

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CONTENIDO DE MINERALES EN LOS FORRAJES Y SU DISPONIBILIDAD PARA LOS ANIMALES generalmente contienen cantidades significativamente superiores de Ca y K que las gramíneas cultivadas en los mismos suelos. Esta diferencia se presenta especialmente entre leguminosas de zona templada como alfalfa y tréboles, cuando se comparan con gramíneas tropicales. Los contenidos de otros elementos minerales como Mg, Fe, Cu, Zn, cobalto (Co) y níquel (Ni) normalmente son mayores en las leguminosas. Por el contrario, elementos como Mn, Mo y especialmente sílice (Si) son más altos en cereales y pastos que en leguminosas. El caso del Na es especial, las plantas se dividen en dos grupos, natrofílicas (como los pastos rodhes y buffel) que almacenan altas cantidades de Na y natrofóbicas (como las brachiarias, falsa poa y otras especies que se adaptan bien a las condiciones de alta acidez del suelo), que presentan contenidos muy bajos de este elemento.

Los forrajes son la principal fuente de minerales para los animales. En algunos casos, el agua que consumen los animales o la contaminación del forraje con partículas de suelo pueden ser aportes importantes, pero esta situación es más bien excepcional. En algunos casos, cuando las deficiencias nutricionales son extremas, los animales pueden ingerir tierra, piedras, madera o huesos para satisfacer la necesidad, condición que se denomina "apetito depravado" o "pica". La concentración de minerales en los forrajes depende de cuatro factores independientes: 1. Género, especie o variedad de la planta. 2. Tipo de suelo en el cual crece la planta. 3. Condiciones climáticas durante el crecimiento. 4. Estado de madurez de la planta. La importancia de estos factores en la concentración de minerales en el forraje depende parcialmente del manejo impuesto por el ganadero en su afán de producir mayor cantidad de pasto (fertilización, enmiendas, riego, variedades seleccionadas, etc). El manejo puede cambiar significativamente la composición mineral de las especies, en comparación de la composición encontrada originalmente en las mismas plantas creciendo sin manejo en la zona.

Ejemplos de estas variaciones entre diferentes forrajes se ilustran con los resultados de investigación conducida en diferentes áreas del mundo. Un estudio conducido en 58 especies en Africa Oriental, cultivadas en el mismo suelo, encontró las siguientes variaciones en base a materia seca: cenizas totales, 4.0 a 12.2%; Ca, 0.09 a 0.55%; P, 0.05 – 0.37%. Otro estudio en América del Norte, en 17 especies de pastos cultivados en el mismo suelo y muestreados en estados similares de desarrollo, demostró que las concentraciones de Co variaron entre 0.05 y 0.14 ppm; Cu 4.5 y 21.1 ppm y Mn entre 96 y 815 ppm. Un estudio en Nueva Zelanda, con raigrases híbridos de alta producción, encontró que estos pastos contenían solamente la décima parte del yodo (I) que contenía el raigrás perenne normalmente cultivado en una zona del país. En este caso, la composición botánica de la pradera era más importante que el tipo de suelo, para el suministro de I a los animales.

DIFERENCIAS NUTRICIONALES ENTRE TIPOS DE PLANTAS Algunas especies de plantas como ciertas algas marinas tienen la habilidad de almacenar sodio (Na) en altas cantidades, en ciertos casos hasta cien veces más que las plantas comunes, pero plantas como el cocotero y algunos pastos como el pasto rodhes (Chloris gayana), pueden también acumular cantidades de Na consideradas superiores a las normales. Otras plantas como el maíz y otros cereales, algunos pastos como el angleton y muchas especies de malezas acumulan selenio (Se) y pueden llegar a producir la condición denominada seleniosis en áreas donde otras especies son inocuas. Algunas especies acumulan estroncio (Sr), pero esta condición parece no afectar a los animales desde el punto de vista nutricional.

SUELO Y USO DE FERTILIZANTES Las plantas responden a las aplicaciones de un elemento deficiente en el suelo ya sea aumentando el crecimiento y/o incrementando la concentración de este elemento en los tejidos. Se puede modificar la composición mineral de los forrajes con la aplicación de fertilizantes y con el uso de enmiendas como cal, yeso o flor de azufre. Las enmiendas actúan

Más significativas, desde el punto de vista nutricional, son las diferencias en contenidos minerales dentro y entre leguminosas y gramíneas. Las leguminosas IPNI

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indirectamente al subir o bajar el pH, lo que a su vez cambia la disponibilidad en el suelo de determinados elementos. La utilización de estas prácticas pueden lograr aumentos considerables de las concentraciones de minerales en los forrajes, pudiendo inclusive subirlas a concentraciones superiores a las de los requerimientos de los animales.

es común observar este problema en los forrajes producidos en zonas denominadas peladeros, cuyos suelos tienen abundantes contenidos de Se en el suelo.

Existen diferencias significativas entre los requerimientos minerales de las plantas y las de los animales. Por ejemplo, las plantas crecen muy bien con muy bajas concentraciones o aún en ausencia de I, Se y Co, mientras que los animales requieren cantidades considerables de estos elementos.

Las plantas maduran en respuesta a los factores genéticos de la especie y parcialmente en respuesta a factores externos, especialmente las condiciones climáticas. Parte de estas condiciones pueden ser modificadas por el riego y las prácticas de manejo.

INFLUENCIA DEL CLIMA Y DEL ESTADO DE MADUREZ DE LA PLANTA

El contenido de P y K de los pastos disminuye con la edad de las plantas, pero el contenido de Ca se incrementa. Las concentraciones de Mg, Zn, Cu, Mn, Co, Ni, Fe y Mo también disminuyen, pero en menor proporción que el P y K. La concentración de Si normalmente aumenta con la edad.

En ciertos casos se puede aumentar el contenido mineral en la biomasa, independientemente de la producción total de forraje. Uno de los ejemplos más notables es la aplicación de Mg para incrementar el contenido de este elemento en el pasto, independientemente de la producción, especialmente para vacas lactantes que tienen altos requerimientos del elemento. En el caso de K, los forrajes generalmente contienen suficiente cantidad de este elemento en los tejidos y no es necesario ir más allá del normal manejo de la fertilidad del suelo y la nutrición de la planta.

Cuando los contenidos de los elementos minerales en el forraje se encuentran en el límite de los requerimientos de los animales, los cambios en concentración inducidos por las condiciones climáticas (sequía o exceso de agua) pueden promover la presencia de síntomas de deficiencia en los animales que se alimentan de estas plantas. Cuando existen condiciones de sequía o exceso de agua las plantas no pueden absorber normalmente los nutrientes del suelo.

La situación de P, Cu y Mo es más compleja. Las aplicaciones de P pueden aumentar considerablemente la producción total del forraje, pero la concentración de este elemento en los tejidos puede seguir siendo insuficiente para llenar los requerimientos de los animales. La absorción de Cu depende en gran parte de la disponibilidad de P. La absorción de Mo es muy susceptible a condiciones de pH. Los suelos en los que se presenta molibdenosis en los animales, por alta concentración de este elemento en el forraje, son generalmente alcalinos y con alta concentración de Na. Las deficiencias de Mo ocurren normalmente en suelos neutros a ácidos. La absorción por la planta de elementos como Ni, Co, Fe, Cu, Zn y Mn se incrementa en condiciones de suelos ácidos.

INTERACCIONES FORRAJE – ANIMAL Los requerimientos de elementos minerales de los animales y los puntos de tolerancia a cantidades elevadas dependen de la edad y especie del animal, de la cantidad total ingerida, de la forma química en la que se encuentren los minerales, de la cantidad y proporción de otros componentes presentes en la dieta que puedan interactuar metabólicamente con los minerales ingeridos y de los factores ambientales. Frecuentemente, la determinación de la presencia de deficiencias o toxicidades de elementos minerales en el animal se complica por la presencia simultánea de otras deficiencias nutricionales, desarreglos metabólicos, infestación de parásitos, infecciones virales, bacteriales y otras condiciones patológicas. Por las razones expuestas anteriormente, la concentración de minerales en el suelo no es una guía

La humedad influye en la concentración de algunos elementos en el suelo. Las concentraciones de Co y Mn aumentan en suelos encharcados porque las formas reducidas de estos elementos son fácilmente absorbidas por las plantas. El contenido de Se en forrajes y granos refleja su concentración en el suelo y en áreas con contenidos muy altos se presenta toxicidad del elemento en las plantas. En Colombia, 75

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situación se presenta en cafetales tratados intensamente con oxicloruro de cobre para control de la roya. Los niveles de Cu suben tanto que bloquean la absorción de Zn y por esta razón se incrementa considerablemente la proporción de granos vanos. El problema se soluciona simplemente agregando Zn al suelo o Zn vía foliar.

segura para predecir su concentración en el forraje y menos aún su disponibilidad para los animales. Algunos ejemplos de interacción entre minerales en el animal se discuten a continuación. La relación Cu : Mo en la planta es muy importante en la utilización del Cu por el animal. Normalmente 6 ppm de Cu en el forraje son suficientes para un normal desarrollo de pastos y animales, pero si se encala el suelo se aumenta la disponibilidad de Mo y los requerimientos de Cu pasan de 6 a 10 ppm. Esto indica que cualquier práctica de manejo utilizada en la pradera puede alterar el balance entre los diferentes nutrientes.

Un problema de deficiencia de Zn se presenta en toros alimentándose únicamente con brachiaria. Los animales pueden tener baja fertilidad debido a que la brachiaria tiene poca habilidad para absorber Zn del suelo. Esto hace que la dieta sea deficiente en Zn y no cubra los requerimientos del animal, afectando la maduración normal de los espermatozoides, situación que produce baja fertilidad. La deficiencia se puede corregir aumentando el contenido de Zn en la sal mineralizada, cambiando la especie de forraje o en menor grado fertilizando el pasto con Zn.

La habilidad de los animales para absorber P y Ca depende de la presencia de la vitamina D. Cuando existen concentraciones bajas de P, Ca o vitamina D en el animal se presentan anormalidades en huesos y dientes, se reduce la producción de leche, se presentan problemas reproductivos o apetito depravado, entre otros síntomas. Ninguna de estas manifestaciones son síntomas específicos de deficiencia de Ca o P y esto demuestra el alto grado de interacción que existe entre estos dos elementos entre sí y con el contenido de vitamina D. Relaciones Ca : P entre 2 : 1 y 4 : 1 son ideales tanto para plantas como para animales en producción; relaciones de hasta 7 : 1 producen resultados satisfactorios; relaciones inferiores a 1 : 1 o superiores a 7 : 1 disminuyen significativamente el crecimiento y la eficiencia productiva de los animales y en algunos pueden producir problemas graves como cojeras y malformaciones óseas en equinos.

El Mg es requerido en cantidades relativamente grandes por los animales. Este elemento interactúa activamente con el Ca. Altas cantidades de Ca en la dieta de los animales pueden desarrollar una deficiencia de Mg en vacas lactantes, esta condición se denomina hipomagnesemia. La relación Ca : Mg en la dieta debe estar entre 2 : 1 y 4 : 1. La mejor manera de suministrar Mg a los animales es a través del forraje, pero algunos de los pastos más utilizados en lechería, como los raigrases, tienen poca habilidad para absorber Mg, a pesar de que existan altas cantidades de este elemento en el suelo. Por esta razón, son frecuentes los casos de hipomagnesemia en vacas recién paridas de alta producción, pastando en praderas de raigrás. En estos casos es necesario suplementar Mg mediante la aplicación de sulfato de magnesio al 5% por vía endovenosa, inyectando alrededor de 500 mililitros.

El Cu tiene un singular efecto en el metabolismo de los animales. Con frecuencia, cuando los animales presentan anemia se podría pensar que esta condición se debe a deficiencia de Fe, sin embargo, esta condición se desarrolla cuando existe deficiencia de Cu. El Cu interviene en la síntesis de la hemoglobina sin constituir parte de ella y esto es lo que produce anemia. El Cu también interactúa con el Zn, Se y otros elementos.

Preventivamente se pueden suministrar de 60 a 120 g diarios de óxido de magnesio mezclados con melaza en partes iguales. Se debe incluir el Mg en los programas de fertilización aplicando el equivalente a 30 kg/ha de MgO, 15 días antes del pastoreo. Como medida de prevención a largo plazo se puede aplicar cal dolomítica al momento de la siembra o cuando se haga renovación o rejuvenecimiento de la pradera, si el suelo tiene un pH ácido. También es conveniente promover el desarrollo de tréboles en la pradera y el suministro frecuente de pasto seco como heno de ángleton.

El Zn afecta significativamente la reproducción debido a que interviene en la maduración de los granos de polen en las plantas y de los espermatozoides en los animales. Sin embargo, existen ocasiones cuando lo que aparenta ser una deficiencia de Zn no se debe a un bajo contenido del elemento, sino más bien a una alta concentración de Cu en los tejidos. Un ejemplo que ilustra esta IPNI

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El S es un elemento muy importante y tanto las plantas como los animales lo requieren en cantidades similares al P. El S desempeña un importante papel en el metabolismo del N y en la síntesis de proteínas. La deficiencia de S influye en la acumulación de nitritos y nitratos y en el metabolismo de las bacterias del rumen. El Se puede sustituir al S en las proteínas. Esto promueve la formación de proteínas anormales, cuya presencia se manifiesta en el crecimiento exagerado de los cascos y cuernos y la caída de pelo de los animales. Esta condición ocurre con frecuencia en zonas donde el suelo tiene alto contenido de Se. Para prevenir estos desórdenes en estas zonas se debe suministrar a los animales sales mineralizadas con contenido alto de S o heno o grano provenientes de zonas libres del problema. En el caso de problemas graves es necesario mover los animales a praderas bajas en Se.

La discusión anterior demuestra que existe una relación estrecha entre el comportamiento de los elementos minerales en el suelo, forraje y animal. Cualquier práctica de manejo utilizada en las praderas puede alterar el balance de nutrientes e inducir cambios en la composición mineral del pasto, cambios que luego se manifiestan como efectos benéficos o perjudiciales en el animal. Las prácticas de fertilización y riego deben realizarse de tal manera que no introduzcan desbalances nutricionales en el suelo que luego se reflejen en el comportamiento del pasto y del animal. Los desbalances ocasionados por fertilizaciones mal programadas son frecuentes, como por ejemplo, los que se presentan cuando solamente se aplica N a la pradera, sin tener en cuenta los requerimientos de la planta y el animal de otros elementos.

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USO DE MATERIALES ORGANICOS Las principales fuentes orgánicas de nutrientes son residuos de plantas, animales y humanos. Dentro de éstas, algunas de las fuentes más comunes son el compost, los abonos verdes, los estiércoles y varios otros tipos de residuos de procedencia animal.

1. Incrementa la capacidad de absorción y retención de agua. 2. Aumenta la permeabilidad al agua y al aire. 3. Reduce la evaporación y mejora el balance hídrico. 4. Incrementa la resistencia del suelo a la erosión. 5. Facilita el drenaje y el laboreo del suelo.

Los residuos orgánicos tienen una limitada concentración de nutrientes y si se desea satisfacer las necesidades nutricionales de los cultivos solamente con estos materiales es necesario utilizar cantidades muy altas que hacen que la operación sea difícil y de muy alto costo. El utilizar solamente residuos orgánicos como fuente de nutrientes pierde de vista el mayor efecto benéfico de estos materiales que es la acumulación de materia orgánica (MO) en el suelo. Es ampliamente reconocida la importancia de la MO en el mantenimiento de la fertilidad y en la sostenibilidad de la productividad del suelo. Por esta razón, el manejo adecuado del suelo considera a los residuos orgánicos como una enmienda de gran efecto en las propiedades físicas, químicas y biológicas, antes que como fuente principal de nutrientes.

Efecto sobre las características químicas La acumulación de humus afecta las características químicas del suelo, lo que a su vez afecta directa o indirectamente la disponibilidad de nutrientes para los cultivos al producirse los siguientes cambios en el suelo: 1. Aumenta el poder de amortiguación del suelo lo que regula el pH. 2. Incrementa la capacidad de intercambio catiónico y permite retener más nutrientes en el suelo. 3. Promueve la quelatación de metales como Cu, Mn, Fe, Zn e impide su pérdida. 4. Estimula el desarrollo radicular. 5. Disminuye los efectos negativos de los agentes tóxicos, tales como pesticidas y metales pesados 6. Aporta nutrientes.

La MO del suelo no se puede caracterizar fácilmente, sin embargo, se conoce que está constituida por un amplio rango de compuestos cuya naturaleza específica está determinada por el tipo de residuos animales y vegetales incorporados que se descomponen en un ciclo continuo. Principalmente consiste de proteínas y los productos de su descomposición, carbohidratos, ácidos orgánicos, grasas, resinas y otros compuestos.

Efecto sobre las características biológicas Las propiedades biológicas están controladas en gran parte por la población de microorganismos vivos en el suelo, conocida también como masa microbiana. En general, el contenido de carbono (C) de los microorganismos vivientes comprende solamente alrededor del 1 al 8% del C total de la MO del suelo, pero la supervivencia y funcionalidad (actividad) de muchos de estos microorganismos es vital para mantener la fertilidad del suelo. La actividad microbiana depende de la humedad y temperatura del suelo, pero mucho más de la disponibilidad de C fácilmente accesible que es utilizado como fuente de energía. De esta manera, la biomasa del suelo interviene en la descomposición de residuos de plantas y animales y en el reciclaje de nutrientes, contribuyendo de esta forma a la acumulación de humus en el suelo. En cualquier suelo, la acumulación de humus tiende a equilibrarse con el tiempo y la cantidad final de humus depende de la cantidad y calidad del material orgánico añadido y su tasa de descomposición. Los principales efectos benéficos de la MO en las

EFECTO DE LA MATERIA ORGANICA SOBRE LAS CARACTERISTICAS DEL SUELO Efecto sobre las características físicas La aplicación de materiales orgánicos tiene un efecto significativo sobre las características físicas del suelo. Cualquier residuo orgánico sin descomponer no tiene ningún efecto sobre el suelo. Sin embargo, a medida que el material se mineraliza (descompone), por acción de los microorganismos, se liberan nutrientes y se acumulan los compuestos estables de carbono denominados genéricamente humus. Esta acumulación de humus, y otros compuestos intermedios, promueve la formación de agregados en el suelo lo que a su vez produce los siguiente efectos benéficos: IPNI

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características biológicas del suelo son los siguientes:

llega al campo. Las pérdidas de N son usualmente las más altas, sin embargo pueden producirse pérdidas substanciales de K cuando se almacena el estiércol a la intemperie que luego puede ser afectado por la lluvia. El estiércol no tiene que estar descompuesto para perder K fácilmente con el agua de escorrentía. Si bien estas pérdidas de K no representan un riesgo ambiental, se pierde el elemento que como nutriente puede ser utilizado por las plantas.

1. Incrementa la cantidad y diversidad de microorganismos en el suelo. 2. Aumenta considerablemente la fauna del suelo, principalmente lombrices.

RESIDUOS ORGANICOS USADOS EN PASTOS Existe una diversa variedad de materiales orgánicos constituida por residuos de plantas, animales y humanos. Los materiales orgánicos más importantes son los estiércoles, bagazos y subproductos vegetales, desperdicios urbanos, industriales y de origen marino y abonos verdes. Estos materiales son importantes en el reciclaje de nutrientes y particularmente en la acumulación de MO en el suelo. A continuación se hace una breve descripción de las características y forma de manejo de estos materiales.

Por otro lado, las pérdidas de N del estiércol son muy altas. Durante la descomposición se puede perder N por volatilización, que no es más que la pérdida de N en forma de amoniaco (NH3) que es un gas. También se puede perder abundante N por denitrificación que cambia el nitrato producido en la descomposición de estiércol a formas gaseosas de N como el óxido nitroso (N2O) y nitrógeno elemental (N2). Las pérdidas de nitratos (NO3) son también importantes y son las que generalmente causan los problemas ambientales en las pilas de acumulación de estiércoles. Los nitratos son compuestos solubles en agua y por lo tanto se mueven con ella, de esta manera pueden llegar a acumularse en pozos, arroyos, lagunas, etc. Los nitratos se encuentran más concentrados cerca de los sitios donde se acumulan desechos de materiales orgánicos como montones de materias fecales, drenajes de silos, desagües de tanques sépticos y otros. El potencial de contaminación con nitratos provenientes de los residuos de corral es muy alto.

Estiércoles Históricamente, se han utilizado estiércoles de diferentes animales para fertilizar cultivos y para mantener e incrementar el contenido de MO del suelo. En operaciones donde los animales permanecen total o parcialmente estabulados (ganado vacuno y equino) o confinados (cerdos y aves), el estiércol es posiblemente la fuente más importante de nutrientes. Los estiércoles están constituidos por excrementos y orina, mezclados con los residuos de los materiales utilizados como cama y de los restos de alimentos suministrados a los animales.

El estiércol se debe preparar, almacenar y aplicar de manera apropiada para conservar los nutrientes y evitar pérdidas por lixiviación o volatilización. El estiércol puede permanecer en silos, tanques estercoleros o vallados por espacio de varias semanas si se tiene el cuidado de no exponerlos a la lluvia. Se puede almacenar en seco (únicamente sólidos) o mezclados con líquidos como orina, agua de lavado de los establos y otras aguas servidas.

Considerando su bajo valor nutritivo, resulta muy caro mover los estiércoles y por esta razón se utilizan preferentemente en las mismas fincas o en las áreas agrícolas localizadas en las inmediaciones donde se produce el material. En aquellos sitios donde se han utilizado solamente estiércoles como fuente de nutrientes se pueden producir desbalances nutricionales en el suelo que pueden repercutir en la nutrición de los animales. En este caso, es también una buena práctica el chequear el contenido de nutrientes a través del análisis de suelos. Esto permite determinar cuando es necesario aplicar otros nutrientes para mantener el balance.

El estiércol se puede enriquecer con materiales como superfosfato triple o fosfato diamónico (DAP) a razón de 25 kg de fertilizante mineral / tonelada de estiércol. También es posible enriquecer los estiércoles líquidos con N, mediante la mezcla de 50 kg de urea / tonelada de estiércol. En casos especiales se puede agregar fertilizantes líquidos simples o compuestos, incluyendo microelementos.

Cuando se utilizan estiércoles, generalmente no se toman en cuenta las pérdidas de nutrientes que ocurren desde el punto de producción hasta el punto de aplicación, para determinar lo que eventualmente 79

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Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos Tabla 24. Composición promedia de elementos en porquinaza líquida, en base húmeda.

Materia seca N P K Ca Mg ------------------------------------- % -----------------------------------2.0

0.08

0.018

0.015

0.03

0.018

Fe Cu Zn Mn pH ------------------ ppm -----------------187

Tabla 25. Variaciones de algunas propiedades de un Andisol fertilizado con una aplicación mensual de porquinaza líquida (2% de materia seca) durante dos años consecutivos (adaptado de Orozco, 1992).

Característica pH M.O. (%) N Total (%) (ppm) NO3 NH4 (ppm) P (ppm) K (meq/100 g suelo) Na (meq/100 g suelo) Ca (meq/100 g suelo) Mg (meq/100 g suelo) CIC (meq/100 g suelo) Cu (ppm) Zn (ppm) Mn (ppm)

Contenido inicial

Contenido final

5.2 22.0* 0.85 20.2 9.6 6.0 0.57 0.14 1.8 1.2 3.6 8.5 3.8 3.4

5.06 22.7 0.80 46.8 28.0 20.0 0.70 0.05 5.0 1.3 8.2 14.7 5.8 6.6

* El contenido inicial de MO es aparentemente muy alto, pero esto es común en suelos volcánicos de altura donde abundante cantidad de C es retenido e inactivado por las arcillas (alofana) en el suelo. Cuando se analiza el suelo por MO se extrae todo este C que no es parte del humus activo.

En algunas zonas de Colombia donde existen suelos muy pobres, la aplicación de estiércol de cerdo líquido (porquinaza) ha logrado rehabilitarlos al mejorar su fertilidad y permitir el desarrollo de praderas altamente productivas de pastos mejorados, como lo demuestran los datos de las Tablas 24 y 25. Sin embargo, cuando se aplican cantidades demasiado altas de porquinaza, por períodos muy largos de tiempo, se empiezan a presentar desequilibrios nutricionales en el pasto, manifestados por una acumulación anormalmente alta de nitritos y nitratos en el forraje que puede llegar a afectar adversamente a los animales.

52

28 7.4

cepas recién cortadas. En pastos de corte de rápido crecimiento como king grass y elefante se recomienda utilizar alrededor de una tonelada de material por hectárea después de cada corte. En lotes de pastoreo se puede esparcir el estiércol sólido con un carro estercolero, si el material se encuentra fresco, o a mano si se encuentra seco, pero es más recomendable aplicar estiércol líquido con el riego o en tanques aspersores. El valor del estiércol como fuente de nutrientes depende del tipo de animal del cual proviene y de las condiciones de almacenamiento. En la Tabla 26 se presenta la composición típica de algunos estiércoles de uso común.

La gallinaza, a diferencia de otros estiércoles, tiene un mayor contenido de nutrientes, sin embargo, al igual que otros materiales, la composición final depende del almacenamiento y manejo. El valor de la gallinaza como fuente de nutrientes depende en gran parte de la humedad, que puede variar desde 75% en un material fresco, hasta 8% en gallinaza deshidratada artificialmente. La gallinaza fresca pierde amoniaco muy fácilmente, por esta razón, el contenido de N puede ser de 1.5% en una gallinaza mal almacenada y de 4% en un material deshidratado y bien almacenado. En la Tabla 27 se presenta la composición común de gallinaza comercial.

El estiércol se puede aplicar a casi todos los suelos y cultivos. Para mayor eficiencia, se debe aplicar el estiércol sólido una semana antes de la siembra. Se debe distribuir uniformemente el material para luego incorporarlo al suelo. En pastos de corte se aplica el estiércol sólido en bandas o coronas alrededor de las IPNI

25

La gallinaza se puede utilizar en todos los cultivos, pero, dependiendo del material, es necesario hacer ajustes en el N para evitar excesos de este elemento. En cambio, el contenido de K de la gallinaza es relativamente bajo y con frecuencia es necesario hacer aplicaciones adicionales de este nutriente. 80

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Manual de Nutrición y Fertilización de Pastos Tabla 26. Composición del estiércol de algunos animales.

Especie

Humedad

N

P

K

S

Ca

Mg

Fe

Sólidos Grasa volátiles ------------------------------------- kg/t ---------------------------------------

0.9 1.8 1.3 0.9 1.9

4.5 4.1 3.5 5.5 9.1

0.5 0.8 1.2 0.6 0.8

2.5 1.1 5.2 7.1 5.3

1.0 0.9 0.8 1.3 1.7

0.03 0.03 0.25 0.12 0.15

% Ganado leche Ganado carne Cerdos Caballos Ovejas

79 80 75 60 65

5.1 6.4 4.5 6.3 12.7

Tabla 27. Composición química de la gallinaza.

Nutriente

%

Nutriente

ppm

N P K S Ca

2.25 4.07 2.34 0.60 10.08

Mn Fe Cu Zn Na

576 1462 95 371 4975

146 180 181 175 258

3.2 3.2 4.1 2.9 6.4

cubre con paja, ramas o cualquier otro material para proteger la pila del sol y del agua. Al completar el proceso se retiran los postes dejando intactos los orificios por donde circulan el aire y los gases que se producen en el interior de la pila de compost en preparación. Después de tres o cuatro semanas se debe comenzar a voltear el material una vez por semana. En este punto ya no es necesario colocar los postes de madera. El material se debe mantener húmedo, pero se debe evitar el exceso de agua. El compost está listo en un período de tres a seis meses, dependiendo de las condiciones climáticas.

La gallinaza proveniente de ponedoras contiene más nutrientes que la de pollos de engorde (pollinaza), debido a la dieta más rica que reciben las ponedoras. Estiércol de otras aves como la codorniz (codornaza) tiene buen valor como fertilizante, pero se produce en cantidades muy limitadas.

Abonos verdes

Compost

La utilización de abonos verdes constituye una manera interesante de reciclar N en el suelo. La práctica consiste en sembrar una especie con bastantes hojas y tallos herbáceos, generalmente una leguminosa, que se incorpora al suelo en estado de prefloración o floración. La leguminosa más utilizada es la crotalaria (Crotalaria juncea), pero también se pueden utilizar algunas variedades de soya, caupí, arveja, fríjol, maní y otras.

Los residuos vegetales de cosechas o procesos agroindustriales y los residuos de algunas actividades urbanas se pueden acumular para elaborar material orgánico parcialmente descompuesto, denominado compost. El compostaje es un proceso interesante que permite reciclar residuos de diferentes fuentes que de otra forma pasan a ser un riesgo ambiental. Los residuos se colocan en capas a las cuales se adiciona cal y roca fosfórica o superfosfato. Una manera sencilla de preparar un compost consiste en demarcar un área en el terreno de tamaño adecuado para la cantidad de material que se desea compostar. Se pica el material y se mezcla con la cal y el fosfato. Se colocan uno o varios postes de madera alrededor de los cuales se van depositando capas de 15 cm de espesor del material picado, las cuales se alternan con una capa de estiércol de 5 cm y sobre ésta con una capa de suelo de 2 cm. Se continúa alternando las capas hasta agotar el material, sin compactar la estructura. Al terminar la operación se cubre todo el material con una capa delgada de tierra, se riega y se

Las leguminosas pueden incorporar significativas cantidades de N a través de la fijación biológica del N del aire. Por esta razón, las leguminosa son importantes en las rotaciones de cultivos. Por otro lado, las leguminosas no acumulan MO en el suelo, debido a la baja relación carbono / nitrógeno (C/N). Las leguminosas, de baja relación C/N, tienen abundante N en sus tejidos y esto promueve la actividad microbiana, lo que promueve la mineralización casi completa de los tejidos y no permite que se acumulen compuestos estables de carbono (humus) en el suelo. Si el objetivo es acumular MO se deben utilizar plantas que tengan una 81

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alta relación C/N y que sean ricas en lignina. Estos materiales (residuos de maíz, trigo, avena, pastos y otras especies) no son atacados tan intensamente por los microorganismos debido a la baja cantidad de N y esto permite que se acumulen compuestos estables de carbono en el suelo. La decisión de incorporar abonos verdes debe evaluarse cuidadosamente teniendo en cuenta cual es el objetivo principal de la práctica.

Con este sistema, la siembra y aplicación del fertilizante se hace en una operación que solo abre una delgada línea en el suelo donde se coloca la semilla y el fertilizante (siembra directa). Esto permite acumular los residuos de las cosechas año tras año acumulando una capa de mulch que protege el suelo contra la erosión y acumula materia orgánica. Este sistema de labranza puede utilizarse con éxito en la siembra, rejuvenecimiento y renovación de pastos en las operaciones agropecuarias de los trópicos en América Latina.

Cobertura con residuos de cosecha (mulch) Los sistemas de cultivo que no remueven el suelo con labranza y que dejan sobre el campo los residuos del cultivo anterior se han difundido mucho en el mundo.

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RIESGOS DE LA ALIMENTACION DE ANIMALES CON FORRAJES La alimentación de animales con forrajes es inocua y en general los riesgos son muy bajos. Sin embargo, existen determinadas circunstancias en las cuales se presentan riesgos de desarrollar ciertos problemas que pueden causar pérdidas significativas a las explotaciones ganaderas. Los principales problemas son la presencia de nitratos, ácido cianhídrico, desbalance de algunos elementos como Ca y Mg, alteraciones digestivas que producen timpanismo y la presencia de principios tóxicos y minerales pesados en algunos forrajes y especialmente en ciertas malezas.

Tabla 28. Concentraciones de nitratos en maíz afectado por la sequía.

Parte de la planta Hojas Mazorca Tercio superior del tallo Tercio medio del tallo Tercio inferior del tallo Promedio

INTOXICACION POR NITRATOS

Nitratos (ppm) 64 17 153 803 5.524 978

selección normal de forrajes en las fincas ganaderas está dirigida a utilizar plantas con mayor potencial de producción y posiblemente se está también seleccionando plantas con mayor capacidad de absorber, transformar y acumular grandes cantidades de nitratos en los tejidos.

Acumulación de nitratos en las plantas El problema de intoxicación con nitratos se presenta por los cambios metabólicos del N en las plantas y en los animales. En general, las plantas, particularmente las gramíneas, requieren cantidades relativamente altas de N para su desarrollo. Se recomienda aplicar N a la siembra y complementar los requerimientos con aplicaciones adicionales después de cada corte o pastoreo. Algunos forrajes necesitan de un manejo especial después de la fertilización, especialmente durante los períodos de sequía prolongada o después de las heladas.

Se conoce que las diferentes especies de plantas difieren mucho en su habilidad para acumular nitratos. Dentro de las plantas con esta característica se encuentran forrajes como kikuyo, raigrás y maíz y especies de consumo humano como remolacha, papa, lechuga, repollo y zanahoria. Dentro de los forrajes, los pastos anuales tienden a acumular mayores cantidades de nitratos que los pastos perennes. Además, dentro del grupo de plantas que acumulan nitratos se encuentran una gran variedad de malezas.

Las plantas absorben el N del suelo principalmente en forma de nitrato (NO3). Inmediatamente después de la fertilización, el rebrote toma cantidades altas de N del suelo y lo almacena como nitrato en los tejidos para posteriormente convertirlo en proteína, siguiendo la siguiente ruta simplificada: Nitrato ‘ Nitrito ‘ Amoniaco ‘ Aminoácido ‘ Proteína.

Los nitratos se acumulan en forma diferente en las distintas partes de la planta (Tabla 28), pero la cantidad siempre es menor en las hojas. Esto se debe a que los nitratos absorbidos por las raíz son rápidamente transformados a proteína en la parte superior del tallo y en las hojas, es decir, en los tejidos verdes. En condiciones normales, las concentraciones de nitratos en la planta son menores que los niveles considerados como tóxicos para los animales. Sin embargo, cuando se presenta una condición de estrés que reduce o paraliza completamente el crecimiento de la planta (helada o sequía por ejemplo) los nitratos se acumulan debido a que la formación de proteínas también se reduce o detiene.

Durante las sequías prolongadas y después de las heladas, los nitratos se acumulan en cantidades anormalmente altas en los tejidos como lo demuestran los datos en maíz de la Tabla 28. Cuando se presentan las lluvias o cuando se aplica riego a las praderas, el nitrato se moviliza y se convierte en proteína en el proceso normal de transformación del N en la planta. El peligro de intoxicación con nitratos se presenta al alimentar a los animales con forraje que todavía tiene cantidades muy altas de nitratos y nitritos en los tejidos.

El manejo adecuado de los forrajes puede minimizar el riesgo de toxicidad por nitratos. El objetivo es evitar que se acumulen nitratos en la planta. Se puede cosechar el forraje antes de la época normal de corte si existe peligro de sequía. También se puede hacer un

Las plantas que tienen un alto potencial de crecimiento absorben nitratos más rápidamente. La 83

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muerte del animal por asfixia. En vacas preñadas se disminuye el transporte de oxígeno al feto y por consiguiente se pueden presentar reabsorciones fetales y abortos.

corte alto, ya que la mayor concentración de nitratos se encuentra en la base de los tallos. Cuando se aproximan las épocas de sequía, no se debe fertilizar con urea o fuentes simples que contengan solamente N, sino más bien con fórmulas compuestas para asegurar la absorción y transformación del N. Es aconsejable hacer un análisis de laboratorio si se sospecha que un forraje tiene contenidos altos de nitratos.

Los síntomas de intoxicación aguda son trastabilleo, contracciones musculares, mala coordinación, síntomas de ahogo, pulso rápido, cianosis (membranas mucosas de color violáceo debido a la falta de oxígeno) que aparece en la boca, lengua, vulva y ubre. El síntoma más peligroso de la intoxicación es la asfixia aguda y sus secuelas debido a la falta de oxígeno.

Los procesos de henificación y deshidratación no mejoran la situación debido a que la concentración de nitratos no cambia durante el proceso de secado. Las plantas con alto contenido de nitratos se pueden ensilar cuando tienen alrededor de 30% de materia seca. La adición de 10 kg de cal y un kilogramo de yeso por tonelada de forraje permite que aproximadamente la mitad de los nitratos se conviertan en productos útiles, principalmente proteína microbial, dentro del silo, pero es necesario el proceso de fermentación.

El ganado bovino puede tolerar concentraciones relativamente altas de nitratos. El animal puede acondicionarse en forma gradual a consumir grandes cantidades de alimento con alto contenido de nitratos. Este acondicionamiento requiere de tiempo para que se multipliquen las cepas de bacterias del rumen capaces de utilizar los nitratos. Los animales sanos son menos propensos a problemas con nitratos, pero esto no significa que sean inmunes. Los animales que sufren anemia por parasitismo, u otro tipo de enfermedades que produzcan alteraciones en la sangre, son más susceptibles.

Cuando se sospecha la presencia de nitratos se debe controlar la cantidad de forraje verde que se suministra a los animales y se debe balancear la ración con materiales que tengan un bajo contenido de nitratos como granos, alfalfa, avena o materiales similares. Se debe evitar el uso de aditivos como la urea u otros materiales nitrogenados en la dieta de los animales.

Una dieta con adecuado contenido de carbohidratos (granos, concentrados), tiene menos posibilidades de producir intoxicación debido a que, en presencia de suficientes carbohidratos, los nitratos tienden a transformarse rápidamente en proteínas. Si se presenta una intoxicación debido al consumo de forrajes con alto contenido de nitratos, es aconsejable suministrar concentrados como medida de control, sin embargo, debe asegurarse que el concentrado no contenga urea entre sus ingredientes y que esté libre de aflatoxinas, pues esto haría más crítica la intoxicación.

Toxicidad de nitratos en los animales Bajo condiciones normales, los nitratos consumidos por el ganado se transforman en proteína por la acción de las bacterias del rumen. La intoxicación por nitratos es una alteración en los bovinos, de origen no infeccioso, que modifica el metabolismo del animal. Esta condición se presenta cuando el animal consume alimentos que contienen una cantidad alta de nitratos que no los puede utilizar o eliminar. Cuando esto ocurre, los nitratos se acumulan y se absorben, causando cambios significativos en las proporciones de hemoglobina en la sangre.

Cuando los animales consumen forrajes con alto contenido de nitratos es aconsejable suplementar sales mineralizadas de acuerdo con los requerimientos de la dieta. La susceptibilidad de los animales a la intoxicación con nitratos se puede incrementar si la sal suplementada no tiene el balance adecuado y faltan elementos como el S por ejemplo.

Los nitratos se convierten en nitritos en el rumen y en esta forma penetran en la corriente sanguínea, donde reaccionan con la hemoglobina de los glóbulos rojos. El producto de esta reacción es la metahemoglobina, una hemoglobina alterada incapaz de transportar oxígeno a los diferentes tejidos del animal. Estos cambios inducen anoxia e inclusive pueden causar la IPNI

Generalmente las intoxicaciones por nitratos se presentan en animales pastando en suelos fértiles, donde los pastos crecen rápidamente después de cambios abruptos en las condiciones meteorológicas 84

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y muchas malezas, pueden potencialmente causar envenenamiento por ácido cianhídrico o prúsico. Estas plantas contienen un glucósido cianogénico llamado durrina, que se puede descomponer en el tracto digestivo de los animales originando ácido cianhídrico (HCN). El riesgo varía con las diferentes especies y variedades. Los sorgos de grano presentan el mayor riesgo, seguidos de los sorgos forrajeros, híbridos de sorgo y sudan y finalmente el pasto sudan.

(temperatura, humedad, horas de sol). En las zonas altas y frías, las intoxicaciones son frecuentes después de las heladas. No existe un criterio unánime con respecto a cual es el nivel tóxico de nitratos en la dieta de los animales. Algunos sostienen que concentraciones de nitratos mayores al 0.21% (de la materia seca del forraje) pueden ser peligrosas, otros afirman que solamente son peligrosas cuando superan el 0.5% de la dieta (en base seca) y algunos opinan que los animales pueden tolerar contenidos de nitratos hasta del 1% en base seca. Sin embargo, los más radicales consideran que la concentración máxima de nitratos en la dieta no debe sobrepasar el 0.1%, lo equivalente a 1.000 ppm en base húmeda o 5.000 ppm en base seca. En realidad, el mayor peligro está en cambiar la alimentación de los animales de un forraje bajo en nitratos a uno relativamente alto. Si el cambio es gradual, los animales soportan concentraciones mucho más altas que la inicial. Se debe observar cuidadosamente los animales para detectar a tiempo cualquiera de los síntomas de intoxicación de los descritos anteriormente. Cuando empiezan a aparecer los síntomas se recomienda proceder de la siguiente manera:

Los factores que influyen en el peligro potencial de intoxicación por ácido prúsico son heladas, sequía, fertilización, madurez y parte de la planta consumida. Cuando las plantas han sufrido una helada, el problema se presenta en los pequeños rebrotes en la base y no en los tejidos maduros de la planta. Los rebrotes tiernos son peligrosos debido a su alto contenido de durrina y su gran potencial para producir ácido prúsico. El potencial de los tejidos maduros para producir ácido cianhídrico es también alto, pero el riesgo dura por aproximadamente dos días y después decrece rápidamente, debido a que todo el ácido prúsico se pierde en el tejido vegetal muerto. Se puede suministrar, sin peligro para los animales, forraje picado entre tres y cinco días después de la helada. Si después del corte aparecen nuevos rebrotes en las partes de la planta que no han muerto con la helada, éstos tienen un alto potencial de producir problemas. Este forraje no debe ser utilizado sino hasta que el rebrote tenga entre 70 y 80 cm de altura.

1. Llamar inmediatamente un Veterinario. 2. No molestar ni movilizar los animales. 3. Preparar una solución de azul de metileno al 1% en agua destilada y aplicarlo por vía intravenosa, en dosis de 6 miligramos por kilo de peso. Esto equivale a 300 ml de la solución para una vaca de 500 kilos. La aplicación se puede repetir de acuerdo con la recomendación del Veterinario. 4. Se puede reforzar el tratamiento añadiendo una ampolleta de vitamina C de uso humano de 500 mg a cada aplicación de la solución de azul de metileno. También se pueden administrar drogas vasoconstrictoras como la Epinefrina. 5. Aplicar oxígeno hiperbárico. 6. En casos muy graves y si los medios lo permiten, se puede recurrir a transfusiones sanguíneas, utilizando sangre de ganado normal.

La sequía severa es posiblemente la causa más común de envenenamiento por ácido cianhídrico. Esto es particularmente cierto cuando la sequía retarda el desarrollo de plantas muy jóvenes y extiende el período durante el cual se pueden presentar niveles peligrosos de durrina. El peligro potencial de presencia de ácido prúsico es mayor cuando se hacen fuertes aplicaciones de fertilizantes nitrogenados y los suelos son deficientes en P y K. La parte de la planta consumida por el animal tiene también importancia con respecto al riesgo de intoxicación con ácido cianhídrico. Las panojas de sorgo presentan poco peligro por su bajo contenido de ácido cianhídrico y la semilla no contiene durrina. La lámina foliar normalmente contiene mayores niveles de durrina que los tallos o las vainas de las hojas. Cuando las plantas envejecen, la relación de tallos a hojas aumenta reduciendo de esta forma el potencial

INTOXICACION CON ACIDO CIANHIDRICO Acumulación de ácido cianhídrico en las plantas Todas las especies de sorgo granífero y forrajero, el pasto sudan y sus híbridos, el pasto johnson, el kikuyo 85

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de producción de ácido prúsico en la masa total de forraje. Los macollos y ramificaciones tienen un mayor potencial de producción de ácido cianhídrico que los tejidos más viejos, debido a que los tejidos jóvenes están constituidos por más hojas que tallos. A medida que la planta madura, el potencial de producción de ácido cianhídrico decrece. El mayor peligro de intoxicación se presenta antes de la floración.

de intoxicación son similares a los del envenenamiento por nitratos, sin embargo, al examinar la sangre y las membranas mucosas, éstas son de color rojo, en contraste con el envenenamiento por nitratos que torna las mucosas de color chocolate oscuro. El diagnóstico acertado y el tratamiento veterinario rápido son importantes para prevenir la muerte del animal. Aparentemente, los caballos y cerdos no son afectados por este problema.

Se pueden tomar una serie de medidas para prevenir, o al menos minimizar, el riesgo de pérdidas de ganado por envenenamiento con ácido cianhídrico. A continuación se discuten las más importantes:

La intoxicación con malezas se manifiesta cuando se movilizan los animales. En casos agudos, los animales que están caminando en forma tranquila saltan repentinamente, braman y caen agonizantes, con la mirada fija y temblores musculares. Cuando la intoxicación es menos aguda los animales afectados se rezagan, presentan emisiones intermitentes de orina, se tambalean y se resisten a caminar, embisten sin fuerza, presentan salivación abundante, mirada fija y vidriosa, pero finalmente caen y mueren con temblores generalizados. Las muertes ocurren en toda época, pero son mucho más frecuentes en los meses de sequía.

1. Evitar el consumo plantas muy jóvenes de sorgos y de híbridos de sorgo y sudan. El consumo de estas plantas para pastoreo o picado verde es seguro después de que han alcanzado una altura de 60 a 70 cm. 2. Las variedades de sorgo y sus híbridos pueden ser utilizados sin peligro cuando son suministradas como heno, independientemente del estado de desarrollo de la planta. 3. Los sorgos de adecuado desarrollo (> 70 cm de altura o cuando han florecido) pueden ser consumidos sin peligro después de 3 a 5 días de una helada. 4. Con sorgos tiernos, es necesario esperar por lo menos dos semanas después de una helada para poder pastorear el campo. 5. Cuando se desarrollan macollos después de una helada, se debe esperar hasta que las plantas alcancen una altura de 70 cm para pastorear. 6. En caso de duda es necesario analizar el contenido de ácido prúsico del forraje. El nivel crítico es de 3.500 ppm en base seca.

Los problemas de intoxicación producidos por malezas se pueden controlar de dos formas. La primera es el simple control de las malezas tóxicas por medios químicos, mecánicos o culturales. La segunda forma, menos segura, consiste en la aplicación de antídotos a los animales afectados. Los antídotos no son tan seguros debido a la rápida acción del tóxico. Cuando se logra aplicar un antídoto a tiempo, la recuperación del animal es lenta, pero éste generalmente salva la vida. El antídoto más común y efectivo es el hiposulfito de sodio, en una solución que contenga 0.1 g de antídoto por ml. La dosis para terneros y potros es de 50 ml y para bovinos y equinos adultos es de 200 ml. Esta dosis se puede repetir de acuerdo con la prescripción del Veterinario.

Además de los forrajes descritos anteriormente, existen varias malezas que acumulan ácido cianhídrico. Dentro de éstas se destaca la maleza conocida como cansaviejo, mindaca, cucaracho o manatí (Mascagnia concinna), ampliamente difundida en las zonas cálidas de América Latina. El principio tóxico de esta maleza es un precursor del ácido cianhídrico semejante a la durrina. La Mascagnia concinna se mezcla bien con los pastos (especialmente con el puntero y el guinea) y el ganado la acepta bien.

HIPOMAGNESEMIA, HIPOCALCEMIA E HIPOFOSFOREMIA La hipomagnesemia, la hipocalcemia y la hipofosforemia constituyen un grupo de enfermedades metabólicas, que se presentan antes o poco después del parto, y que están asociadas con desbalances minerales en el suelo, en el forraje y finalmente en el animal. Estos desequilibrios son más frecuentes en animales de leche de alta selección y rápida maduración fisiológica que básicamente se alimentan

Toxicidad de ácido cianhídrico en los animales Los rumiantes son generalmente más susceptibles a envenenamiento por ácido cianhídrico. Los síntomas IPNI

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pastoreando forrajes tiernos de rápido desarrollo y alta calidad como los raigrases. Estos problemas también pueden presentarse en ganado de carne.

las praderas y al hacer la fertilización de mantenimiento. Cuando se debe controlar problemas de acidez en el suelo, es aconsejable utilizar dolomita por el efecto adicional del Mg.

Hipomagnesemia

Como medida preventiva también es conveniente promover el desarrollo de leguminosas como los tréboles y alfalfa en la pradera y el suministro frecuente de pastos secos como los henos de pastos tropicales.

Esta condición se conoce también como tetania hipomagnesémica, tetania de los pastos, tetania de la lactancia y tetania del transporte. La enfermedad generalmente se presenta en vacas de 24 a 48 horas después del parto. Los síntomas de la enfermedad son inducidos por la falta de Mg en los forrajes o en las mezclas minerales, o por cualquier otro factor dietético que haga que los niveles críticos de Mg en el suelo se reduzcan. En las tierras altas tropicales, la enfermedad es más frecuente cuando los animales consumen pastos tiernos fuertemente fertilizados con N y K. La mortalidad es de 2% en promedio, pero puede llegar hasta el 12% en animales tratados y hasta 30% en animales no tratados. La frecuencia de la enfermedad varía de un año a otro de acuerdo con las condiciones climáticas y el desarrollo de las praderas.

Hipocalcemia La hipocalcemia también se conoce como parálisis o paraplejia de la vaca parturienta, o fiebre de leche. La enfermedad suele aparecer antes o casi inmediatamente después del parto. Es muy rara en vacas primerizas y por lo regular se presenta entre el tercero y el décimo parto. En ocasiones, los síntomas se presentan poco antes del parto, siendo este el caso más grave. Los primeros síntomas son temblores musculares, vacilación en la marcha, tropiezo al correr y finalmente la vaca se deja caer, dobla la cabeza sobre la escápula y se ausenta del medio que la rodea.

El contenido normal de Mg en el suero oscila entre 1.8 y 3.2 mg/100 ml. La hipomagnesemia se puede presentar cuando el contenido de Mg en el suero es menor a 1.7 mg/100 ml. El animal tiene escasas reservas de Mg y depende del consumo diario de este elemento en la dieta.

El contenido normal de Ca en el suero es de 10 mg/100 ml. Si el nivel de Ca desciende a contenidos menores que 5 mg/100 ml, se puede presentar coma hipocalcémico que puede llevar la muerte del animal. Los síntomas de la fiebre de leche se presentan como descenso de la temperatura, parálisis del aparato digestivo, aumento de la frecuencia cardíaca, dilatación de la pupila y sequedad de la cornea.

Existen diferentes manifestaciones clínicas de la enfermedad, de acuerdo con la gravedad. Los síntomas casi siempre se presentan como temblores musculares, disminución o supresión de la producción, inapetencia, movimiento exagerado de las extremidades (pedaleo), orina espasmódica y defecación continua. Finalmente aparecen síntomas semejantes a la rabia, como contracción de los músculos, marcha tambaleante y ataques convulsivos desencadenados por estímulos insignificantes hasta que sobreviene la muerte, generalmente durante una convulsión. El tratamiento recomendado consiste en la aplicación de sulfato de magnesio al 5% (500 ml para animales adultos) por vía endovenosa.

No se conocen exactamente las causas de la hipocalcemia severa, a pesar de las múltiples investigaciones realizadas durante más de medio siglo. Se sabe que es una falla de las glándulas paratiroides que no pueden mantener un nivel adecuado de Ca en la sangre. El hecho de aumentar el contenido de Ca en la dieta no es efectivo y por el contrario puede predisponer el animal a la fiebre de leche. Como medida preventiva se sugiere promover el desarrollo de tréboles en la pradera y encalar en forma racional. Durante el período de preparto se debe utilizar una sal mineralizada con bajos niveles de Ca y altos de P. Se ha tenido también algún éxito en el control de la enfermedad aplicando vitamina D antes del parto, bajo la supervisión de un Veterinario. Cuando se presenta la enfermedad se puede aplicar gluconato de calcio por vía intravenosa, siempre y cuando no se deje avanzar demasiado la condición.

Preventivamente se debe suministrar a los animales de 60 a 120 g diarios de óxido de magnesio mezclados con melaza. Se debe añadir Mg en los programas de fertilización, aplicando 30 kg de sulpomag o sulfato de magnesio, 15 a 20 días antes del pastoreo. Como medida de prevención a largo plazo se debe elevar el contenido de Mg en el suelo a través del tiempo, aplicando fuentes de este elemento a la renovación de 87

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Hipofosforemia o síndrome de vaca caída

anormales, caída de cascos, pelo y cola. Se ha determinado que estas anormalidades se deben a la toxicidad producida por concentraciones muy elevadas de Se que ocurren naturalmente en los suelos de estas zonas. Este exceso de Se puede acumularse en las plantas hasta alcanzar niveles peligrosos para los humanos y animales que los consumen.

Generalmente se presenta de 24 a 48 horas después del parto, pero no es raro que aparezca pocos días antes del parto. El contenido de P en el suero se reduce a la mitad o menos del contenido normal. El animal conserva su apetito, se mantiene alerta, sigue produciendo leche, pero se arrastra como foca. Ante los estímulos la vaca trata de erguirse pero no lo logra, cayendo pesadamente. Para evitar los efectos de esta condición, en ocasiones se suspenden los animales en hamacas para no permitir que el peso del animal descanse sobre los músculos de los cuartos posteriores, que pueden sufrir daños irreversibles después de un tiempo largo de soportar un peso tan grande. Las hamacas se colocan alrededor del vientre e impiden que el animal apoye su peso en forma continua en cualquier parte del cuerpo. La hamaca se debe izar con ayuda de una polea para que el animal quede colgando. Muchas veces este tratamiento no logra resultados positivos y muchos animales tienen que ser sacrificados.

En ciertas áreas existen plantas que acumulan mucho Se, como el maíz y varios pastos. Estas plantas tienen habilidad para absorber Se de formas que son relativamente poco disponibles para otras especies vegetales. Cuando estas plantas mueren y se descomponen regresan al suelo el Se en formas de fácil absorción por la mayor parte de las plantas. Además, las plantas acumuladoras también son una fuente directa de Se para los animales. El nivel normal de Se en los pastos es de 5 a 10 ppm. Cuando el animal consume forraje con contenidos muy altos de Se (20 a 100 ppm), se puede presentar intoxicación aguda que conduce a la muerte del animal. La intoxicación crónica se presenta cuando se consumen forrajes con contenidos de Se entre 10 y 20 ppm.

Esta enfermedad es muy difícil de tratar y con frecuencia se presentan complicaciones después de 5 días de aparecer la condición, debido a que se desarrollan úlceras de decúbito, trastornos digestivos y estados de inanición que obligan a sacrificar los animales.

Los animales que sufren intoxicación crónica tienen poca actividad y falta de vitalidad, piel áspera y gruesa, caída del pelo, crecimiento y escoriación de los cascos, miembros duros y poco flexibles debido a erosión de las coyunturas de los huesos largos, atrofia del corazón, cirrosis y anemia.

Para evitar paraplejias por déficit de P se recomienda equilibrar la energía y la proteína de la dieta. Las vacas que no están preñadas y que no están produciendo leche o aquellas que no están dando de lactar pero están próximas a parir, deben recibir 0.5 kg diarios de concentrado y de 8 a 10 días antes del parto se debe incrementar la ración en 0.5 kg por día, hasta llegar al nivel de consumo normal de acuerdo con la producción del animal. También es recomendable el suministro de buena cantidad de fibra durante el período seco. De 8 a 10 días antes del parto se pueden aplicar 50 ml de una solución de P en la vena, repitiendo la dosis después de 5 días.

El Se se acumula en ciertos tejidos como el pelo. Los animales normales tienen concentraciones entre 1 y 4 ppm de Se en el pelo, mientras que animales afectados pueden presentar entre 10 y 30 ppm. Algunas de las medidas prácticas para prevenir la intoxicación con Se son las siguientes: 1. Cercar las áreas de mayor toxicidad y evitar el pastoreo en esas zonas. Esas áreas se pueden cultivar con plantas no alimenticias. 2. Remover el ganado afectado hacia áreas no seleníferas. 3. Proporcionar raciones balanceadas y mezclar forrajes de zonas seleníferas con forrajes provenientes de zonas normales. 4. Evitar el sobrepastoreo y no poner animales hambrientos en potreros dominados por plantas seleníferas. 5. Evitar el uso de granos producidos en zonas

Cuando se presenta una paraplejia de cualquier tipo se debe consultar inmediatamente al Veterinario para diagnosticar el tipo de paraplejia y determinar el tratamiento correcto ya que un buen número de estas enfermedades presentan síntomas similares.

SELENIOSIS En América Latina existen ciertas áreas donde son frecuentes los abortos, nacimientos de animales IPNI

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seleníferas. Si se usan deben ser mezclados con una alta proporción de granos de zonas normales. 6. Administrar productos que contengan arsénico pues este elemento es antagónico con el selenio. Se utilizan muchas sales mineralizadas con arsénico, que además actuan como vermífugo, pero son peligrosas y deben ser muy bien dosificadas para evitar intoxicaciones. 7. Establecer buenos sistemas de riego y drenaje.

de Mo ingerido, el contenido de Cu en los animales y en la dieta y el contenido de S en forma orgánica en la dieta. Aunque no es notorio a simple vista, uno de los principales problemas asociados con la toxicidad de Mo es la disminución del contenido normal de Cu en los tejidos, síntoma que va acompañado por anormalidades en las coyunturas, osteoporosis y fractura espontánea de huesos largos. La fertilidad de las vacas se reduce y los toros jóvenes pierden totalmente la líbido, con daño testicular y muy escasa espermatogénesis. El tratamiento consiste en suministrar dosis muy altas de sulfato de cobre (2 g/día para vacas y 1 g/día para animales jóvenes), o la aplicación por vía intravenosa de 20 a 300 mg/día de Cu. La relación Cu:Mo es muy importante en la utilización del Cu por el animal, normalmente 6 ppm de Cu en el forraje son suficientes para el crecimiento de pastos y animales. Sin embargo, cuando se encala el suelo se aumenta la disponibilidad de Mo y los requerimientos de Cu pasan de 6 a 10 ppm. El Cu y el Mo reaccionan formando un compuesto insoluble (lindgrinita) que es finalmente excretado por el animal. Esto reduce la toxicidad de Cu y aumenta la de Mo y viceversa.

MOLIBDENOSIS El exceso de Mo puede también causar problemas en los animales. El Mo se presenta en pequeñas cantidades en el suelo y la mayor parte se almacena en la materia orgánica y las arcillas. Suelos ácidos, de textura gruesa y bajo contenido de materia orgánica tienden a ser deficientes en Mo. Los suelos donde se presenta molibdenosis por alta concentración del elemento en el forraje son generalmente sódicos o alcalinos y de pH alto. Las manifestaciones clínicas de toxicidad por Mo varían entre especies animales. Los bovinos son las especies menos tolerantes, seguidas por los ovinos, mientras que caballos y cerdos son los animales domésticos más resistentes y pueden ingerir hasta 1.000 ppm en la dieta sin que se presenten síntomas de intoxicación, esta concentración es más de 10 veces la concentración que pueden tolerar los bovinos. En casi todas las especies los síntomas frecuentes son retardo en el crecimiento, pérdida de peso y anorexia, en los bovinos son más notorias las diarreas. Finalmente el animal se debilita y puede sobrevenir la muerte.

De igual manera, el S en la dieta puede controlar el problema de toxicidad de Mo debido a que el S limita la retención de Mo en el organismo disminuyendo la absorción intestinal y aumentando la excreción urinaria. Las proteínas pueden actuar de igual manera ya que éstas son una buena fuente de sulfato endógeno. Se considera que el factor más importante es la cantidad total de S en la dieta.

La tolerancia de los animales al Mo en la dieta varía también con la especie, la cantidad y forma química

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ANEXOS Anexo I. Conversión de las formas de nutrientes en diferentes compuestos. De

A

NO3 NH3 (NH4)2SO4 NH4NO3 N N N N K2O K KCl K2O CaO Ca CaCO3 CaO MgO Mg MgO MgO MgO MgSO4 MgSO4.H2O MgSO4.7H2O MgCO3 P2O5 P Ca3(PO4)2 P2O5 SO2 SO3 SO4 MgSO4.H2O MgSO4.7H2O (NH4)2SO4 S S S S S S

N N N N NO3 NH3 (NH4)2SO4 NH4NO3 K K2O K2O KCl Ca CaO CaO CaCO3 Mg MgO MgSO3 MgSO4.H2O MgCO3 MgO MgO MgO MgO P P2O5 P2O5 Ca3(PO4)2 S S S S S S SO2 SO3 SO4 MgSO4.H2O MgSO4.7H2O (NH4)2SO4

Factor 0.226 0.820 0.212 0.350 4.427 1.216 4.716 2.857 0.830 1.205 0.632 1.580 0.715 1.399 0.560 1.780 0.603 1.658 2.986 3.425 2.091 0.395 0.290 0.160 0.478 0.436 2.291 0.458 2.182 0.500 0.400 0.333 0.230 0.130 0.250 1.997 2.496 2.995 4.310 7.680 3.995

Ejemplo: Un kg de KCl contiene 1 x 0.632 = 0.632 kg de K2O, ó 0.632 x 0.830 = 0.525 kg de K.

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Anexo II. Factores de conversión. Para convertir Columna 1 en 2 Multiplicar por

Columna 1

Columna 2

Para convertir Columna 2 en 1 Multiplicar por

LONGITUD 0.621 1.094 1.19 3.28 106 109 1010

kilómetro (km) metro (m) metro (m) metro (m) metro (m) metro (m) metro (m)

milla (mi) yarda vara pié micrón (u) nanómetro (nm) angstrom (Å)

1.609 0.914 0.84 0.304 10-6 10-9 10-10

SUPERFICIE 2.496 10000 3.86 x 10-3 0.699

hectárea (ha) hectárea (ha) hectárea (ha) hectárea (ha)

acre metro cuadrado (m2) sección manzana

0.405 10-4 259 1.43

VOLUMEN 1000 6.10 x 10-4 0.265 33.78 2.114

metro cúbico (m3) metro cúbico (m3) litro (L) litro (L) litro (L)

litro (L) pulgada cúbica galón onza líquida pinta líquida

10-3 1.64 x 10-5 3.78 2.96 x 10-2 0.473

PESO 1 1000 2.205 1 0.022 3.9 x 10-3 1.102

megagramo (Mg) megagramo (Mg) kilogramo (kg) kilogramo (kg) kilogramo (kg) kilogramo (kg) tonelada métrica (t)

tonelada métrica (t) kilogramo (kg) libra (lb) arroba (@) quintal (qq) fanega tonelada corta (ton)

1 10-3 0.454 12.5 45.36 255 0.907

CONCENTRACION 1 0.1 1

centimoles de carga/kilogramos [cmol(+)/kg] gramos/kilogramos (g/kg) miligramos/kilogramos (mg/kg)

miliequivalentes/100 gramos (meq/100g) porcentaje (%) partes por millón (ppm)

1 10 1

TEMPERATURA (9/5 -oC)+32

celsios (oC)

fahrenheit (oF)

5/9 (oF-32)

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA 10

siemen por metro (Sm--1)

milimho por centímetro (mmho cm--1)

0.1

RENDIMIENTO 0.893 893

IPNI

kilogramos por hectárea (kg ha--1) toneladas por hectárea (t ha--1)

libras por acre (lb acre--1) libras por acre (lb acre--1)

94

1.12 1.12 x 10-3

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