Crecimiento y producción de nuevas leguminosas forrajeras anuales en la zona mediterránea de Chile. I (página 2)
MATERIALES Y MÉTODOS
El ensayo se
realizó en el fundo San Pedro, ubicado en la precordillera
andina, comuna de San Ignacio, Provincia de Ñuble, VIII
Región (36º49' lat. Sur, 71º45' long. Oeste, 340
m.s.n.m.), durante las temporadas 2000 a 2002, en un suelo "trumao"
serie Santa Bárbara (Hashy, mesic typic Haploxerands)
(Stolpe y Kuzila, 2002).
Se evaluaron distintas especies de leguminosas
forrajeras anuales, las que correspondieron a: seis cultivares de
Ornithopus compressus, una accesión y un cultivar
de Ornithopus sativus, un cultivar y dos accesiones de
Biserrula pelecinus, y un cultivar de cada una de las
siguientes especies: Trifolium michelianum, Trifolium
resupinatum, Trifolium vesiculosum y Medicago
polymorpha (Cuadro 1). Como testigo se utilizó
trébol subterráneo (Trifolium subterraneum
var. subterraneum) cv. Mount Barker. La semilla se obtuvo
de los bancos de
germoplasma del Centre for Legumes in Mediterranean Agriculture
(CLIMA) del
oeste de Australia y del Centro di Studio sui Pascoli
Mediterranei (CNR), Sassari, Italia.
Cuadro 1. Identificación de los
cultivares y accesiones evaluados en la Precordillera andina.
Table 1. Identification of the cultivars and accessions evaluated
on the Andean foothills.
Especie | Nombre | Cultivar o |
Ornithopus compressus Ornithopus sativus Biserrula pelecinus Medicago polymorpha | Serradela amarilla Serradela rosada Biserrula Hualputra | Pitman acc. SP 1/13 0662 |
—: sin
información.
La siembra se realizó el 22 de abril de 2000; las
semillas se inocularon previamente con el rizobio
específico. Cada accesión y cultivar se
sembró con una máquina sembradora de ensayos
(Planet Junior, USA), en hileras a 20 cm, en parcelas de 12
m2 (2 x 6 m), con la siguiente dosis de semilla: 16 kg
ha-1 para M. polymorpha y T.
subterraneum, 9 kg ha-1 para B. pelecinus y
T. michelianum, 12-14 kg ha-1 para
Ornithopus spp., y 15 kg ha-1 para T.
resupinatum y T. vesiculosum.
El análisis inicial del suelo, evaluado a 10
cm de profundidad, indicó un nivel medio de P Olsen (20 mg
kg-1), 20 mg kg-1 de N (Bremner, 1965), K
60 mg kg-1, 16% de MO y pH 5,7. La
fertilización básica al establecimiento fue de 93
kg ha-1 de S más 198 kg ha-1 de CaO
como fertiyeso, 200 kg ha-1 P2O5
como superfosfato triple, 10 kg ha-1 de B a la forma
de boronatrocalcita y 50 kg ha-1 de S como sulfato de
potasio. Para corregir deficiencias se aplicaron 100 kg
ha-1 de N como urea y 100 kg ha-1 de
K2O a la forma de muriato de potasio.
Anualmente se aplicó una fertilización de
mantención correspondiente a 100 kg ha-1 de
P2O5 (superfosfato triple), 50 kg
ha-1 de K2O (muriato de potasio), 20 kg
ha-1 de B (boronatrocalcita), y 93 kg ha-1
de S más 198 kg ha-1 de CaO (fertiyeso). En
cuanto a fertilización, el tipo y dosis que se
utilizó es la recomendada por Acuña et al. (1990)
en suelos con
características similares.
El control
químico de malezas gramíneas se realizó
aplicando Fluazifop-p-butil (H-Uno Super, 1 L ha-1);
además se realizaron dos limpiezas manuales para el
control de malezas de hoja ancha.
Los datos
climáticos de temperatura
promedio mensual para las tres temporadas de evaluación
y las precipitaciones totales mensuales durante la temporada
2002, se presentan en las Figuras 1 y 2,
respectivamente.
Figura 1.
Temperatura promedio mensual en el sitio experimental (San Pedro,
VIII Región),
durante tres temporadas de evaluación.
Figure 1. Monthly average temperature at the experimental site
(San Pedro, VIII Region, Chile)
during three evaluation seasons.
Figura 2.
Precipitaciones mensuales en el sitio experimental (San Pedro,
VIII Región), durante la temporada 2002.
Figure 2. Average monthly rainfall at the experimental site (San
Pedro, VIII Region, Chile) during the 2002 season.
s/i: sin información
Evaluaciones
La densidad de
plantas se
evaluó durante las temporadas 2000 y 2001 realizando un
recuento a partir de muestras extraídas en cilindros de
78,5 cm2, a razón de 10 muestras por parcela,
en los meses de julio y agosto, respectivamente. El porcentaje de
plantas noduladas se determinó a los 150 días de
realizada la siembra, en base a la observación y recuento de plantas con y sin
nódulos.
El daño
por heladas se evaluó mediante estimaciones visuales en
cada parcela y en base a la asignación de notas en una
escala de 1 a 6,
que expresan el porcentaje del follaje afectado, según la
siguiente escala determinada por los autores: 1 (0% daño),
2 (10% daño), 3 (25% daño), 4 (50% daño), 5
(75% daño) y 6 (100% daño). La evaluación se
realizó en septiembre de 2000.
La producción de fitomasa, en base MS, se
evaluó en dos cortes por año durante tres
años. La evaluación se realizó mediante el
corte de la fitomasa circunscrita en un cuadrante de 1
m2, a razón de un cuadrante por parcela. El
material evaluado se secó en horno con circulación
de aire forzado a
70°C por 72 h. La producción de frutos y semillas se
evaluó mediante cuadrantes de 20 x 20 cm a razón de
cinco muestras por parcela. Posteriormente se
realizó separación manual y trilla
del material correspondiente a cada cuadrante.
El porcentaje de semilla dura se evaluó en dos
oportunidades. La primera, una vez terminado el ciclo de
crecimiento anual de las plantas (diciembre); para ello se
realizó un test de
germinación a un grupo de 50
semillas por tratamiento. Otro grupo de semillas
permaneció expuesto al ambiente
durante toda la estación estival, lo que permitió
conocer el porcentaje de semillas duras al otoño siguiente
(mayo), época de germinación natural de las
semillas en el siguiente ciclo anual de crecimiento. Para este
efecto, las semillas se dispusieron al interior de marcos de
madera de 20 x
20 cm, con una base de tela y una cubierta de malla, en las
mismas parcelas, durante todo el período estival. En mayo,
estas semillas se llevaron desde las parcelas a una cámara
de germinación y se dispusieron en placas Petri. Se
mantuvieron con humedad constante por 20 días, a 15°C,
período en el cual se registró la
germinación producida.
El diseño
experimental utilizado fue bloques completos al azar, con cuatro
repeticiones, y el tamaño de las parcelas fue de 12
m2. Los resultados obtenidos fueron sometidos a
ANDEVA. Para la comparación de medias entre tratamientos
se utilizó el método de
comparaciones múltiples de Duncan, con un nivel de
significación de 5%. En la evaluación de semilla
dura, el diseño experimental utilizado fue bloques
completos al azar, con cuatro repeticiones.
En la evaluación del porcentaje de plantas
noduladas, daño por heladas y porcentaje de semillas
duras, previo al análisis estadístico se
realizó la transformación de los porcentajes a
distribución normal mediante la
fórmula arcoseno √ % .
RESULTADOS Y
DISCUSIÓN
Densidad de plantas
En el cuadrante superior derecho de la Figura 3, se
ubican las accesiones y cultivares cuya autosiembra fue superior
a la media, dado que presentaron la más alta densidad de
plantas en la segunda y tercera temporada de evaluación.
Éstos correspondieron al testigo trébol
subterráneo cv. Mount Barker, O. sativus cv. Cadiz,
O. compressus cv. Pitman y a T. michelianum cv.
Paradana. La accesión SP 1/13 0662 de O. sativus
junto al cv. Ávila de O. compressus, también
mostraron un comportamiento
de autosiembra adecuado, ya que a pesar de haber presentado una
relativa baja densidad de plantas en la segunda temporada (2001)
la población fue alta en la tercera (2002)
(Figura 3, cuadrante superior izquierdo).
Figura 3. Población de plantas
(Nº plantas m-2) durante dos temporadas de
evaluación.
Figure 3. Plant population (Nº plants m-2) for
two seasons of evaluation.
O.:
Ornithopus; B.: Biserrula; M.: Medicago; T.:
Trifolium
El T. vesiculosum presentó una
población de plantas más constante, en un rango de
2500 a 3500 plantas por metro cuadrado, equivalente al promedio
del experimento en ambas temporadas. El trébol persa
(T. resupinatum) y el cv. Tauro de O. compressus
presentaron una alta población de plantas en la segunda
temporada (2001), pero ésta descendió fuertemente
en la temporada 2002. Todas las biserrulas, la hualputra, y los
cvs. Santorini y Charano de O. compressus, presentaron una
baja densidad de plantas en ambas temporadas, lo que se
reflejó en su baja producción de fitomasa en las
tres temporadas de evaluación (Cuadro 2). Los resultados
obtenidos concuerdan con lo señalado por Devenish (2002),
quien, evaluando un grupo de leguminosas en Australia durante
tres temporadas, encontró que las especies que presentaron
una mayor densidad de plántulas fueron las que presentaron
la mayor producción de MS. La disminución casi
generalizada en el número de plantas durante la tercera
temporada pudo deberse a que en ésta se registraron
temperaturas invernales menores en relación a las otras
temporadas de evaluación (Figura 1), la mayor parte de las
serradelas de mayor precocidad (cvs. Charano y Santorini) fueron
afectadas por las heladas. Además, la población de
plantas se vio afectada por un evento precoz de precipitaciones
ocurrida la última semana de febrero de 2002, lo cual
provocó un efecto de "partida falsa", fenómeno que
consiste en la germinación de las semillas por una lluvia
temprana de otoño o verano y la muerte
posterior de las plántulas por falta de humedad en el
suelo.
Cuadro 2.
Producción de fitomasa (kg ha-1
año-1) durante tres temporadas de
evaluación.
Table 2. Phytomass production (kg ha-1
yr-1) for three seasons of evaluation.
Especie | Cultivar o | Fitomasa | |||
2000 | 2001 | 2002 | Total | ||
Ornithopus compressus Ornithopus sativus Biserrula pelecinus Medicago polymorpha | Ávila | 3049 ab1 | 1691 cdef | 5190 a | 9930 |
—: sin
información.
Valores con
igual letra en columnas no presentan diferencias significativas
(P ≤ 0,05) según prueba de Duncan.
Porcentaje de plantas noduladas
Los resultados de nodulación de plantas en el
primer año de establecimiento, indicaron que en general,
las especies presentaron un comportamiento similar. Los
tréboles (subterráneo, persa, balansa y
vesiculoso), la hualputra, junto a las accesiones y el cultivar
de biserrula y la accesión SP 1/13 0662 de O.
sativus, presentaron un mayor porcentaje de plantas noduladas
que superó el 71% (Cuadro 3). Se deduce, por lo tanto, un
buen comportamiento y adaptación de las cepas de rizobios
Rhizobium leguminosarum biovar. trifolii y
Mesorhizobium spp. (Nandasena, 2001) en la
zona de estudio. Las serradelas en cambio,
presentaron menores porcentajes de plantas noduladas, a
excepción de Madeira, Charano y SP 1/13 0662 que no
presentaron diferencia significativa (P ³ 0,05) frente al
trébol subterráneo utilizado como testigo (Cuadro
2). Los bajos porcentajes de plantas noduladas observados en
algunos cultivares y accesiones de serradela pudieron deberse a
que se trata de una especie completamente nueva para la zona, no
existiendo posiblemente inoculaciones previas ni poblaciones
naturales de Bradyrhizobium spp.
Cuadro 3.
Porcentaje de plantas noduladas, daño causado por heladas
y porcentaje de semillas duras en la primera temporada.
Table 3. Percentage of nodulated plants, frost damage and
percentage of hard seeds in the first season.
Especie | Cultivar o | Plantas noduladas | Daño por helada | Dureza seminal |
Ornithopus compressus Ornithopus sativus Biserrula pelecinus Medicago polymorpha | Ávila | 38 de2 | 30 abcd | 100 a |
—: sin
información.
1 Evaluación
realizada en otoño.
Valores con igual letra en columnas no presentan diferencias
significativas (P ≤ ;0,05) según prueba de
Duncan
Daño causado por heladas
El daño causado por heladas, producto de
las bajas temperaturas invernales que caracterizan el clima de la
precordillera andina, se evaluó en el primer año de
establecimiento. El efecto fue mayor en las serradelas,
presentando diferencias significativas respecto de lo observado
en la mayoría de los tréboles y algunas biserrulas
(P ≤ 0,05) (Cuadro 3). Los cultivares más precoces
(días a floración) (Ovalle et al., 2003) de
serradela amarilla fueron los más afectados, en particular
Charano y Santorini, de la misma manera que el cv. Cádiz
de serradela rosada.
El trébol vesiculoso, especie de fenología
tardía (Ovalle et al., 2003) registró un bajo
porcentaje de daño. Las accesiones y cultivares de
biserrula presentaron un nivel de daño moderado, no
diferenciándose significativamente del trébol
subterráneo y de la hualputra utilizados como testigos
(Cuadro 2). En general, los menores porcentajes de daño
por frío se encuentran asociados a las especies y
accesiones que presentan una mayor concentración de
carbohidratos
solubles en la planta (Sánchez et al., 2000), lo que las
hace más resistentes.
Dureza seminal
Los porcentajes de dureza seminal, evaluados en
otoño, indican que la mayoría de los cultivares y
accesiones registraron altos porcentajes de semilla dura (Cuadro
2), con excepción de la serradela cv. Cádiz que
presentó sólo un 4% de semilla dura y los cvs.
Mount Barker de trébol subterráneo y Tauro de
serradela amarilla, que presentaron una dureza de un 43 y 67%,
respectivamente, diferenciándose significativamente
(P £ 0,05)
de las demás especies y cultivares. Las biserrulas
presentaron un alto porcentaje de semillas duras, superior al
90%, lo cual concuerda con estudios realizados con esta especie
en otras zonas (Ovalle et al., 2003). Todas las especies de O.
compressus, a diferencia de O. sativus que tiene
semillas blandas (Bolland, 1985), tienen altos porcentajes de
semilla dura que varían entre 60 y 95% (Freebairn y
Gardner, 2001), y germinan sólo una vez producido el
proceso de
ablandamiento provocado por las diferencias térmicas entre
el día y la noche, por el entierro de las semillas en
ausencia de luz (Taylor y Revell,
1999; Sulas et al., 2000) y/o por el pisoteo de los animales (Revell
et al., 1999), en las temporadas subsiguientes a la siembra, en
especial después de los dos primeros años (Revell
et al., 1998). En general, los altos porcentajes de semilla dura
confieren a las praderas una mayor persistencia en el tiempo y
disminuyen el riesgo de
desaparición de la especie por la ocurrencia de partidas
falsas (Bolland, 1985).
Producción de semillas
La Figura 4 muestra la
producción de semillas durante las temporadas 2000 y 2001.
En el cuadrante superior derecho se encuentran las especies que
presentaron una producción de semilla superior a la media
en ambas temporadas; éstas fueron el trébol
subterráneo cv. Mount Barker y trébol vesiculoso,
especie que además presenta un tamaño de semilla
pequeño (Ovalle et al., 2003). En el cuadrante superior
izquierdo se encuentran las especies que presentaron una alta
producción en la segunda temporada (2001), y
correspondieron a O. compressus cvs. Tauro y Pitman, O. sativus
cv. Cádiz y trébol balansa cv. Paradana. Los cvs.
Pitman, Cádiz y Paradana también presentaron una
alta densidad de plantas en las temporadas 2001 y 2002 (Figura
3).
Las biserrulas accesiones Mor96 y Mor99 presentaron una
producción de semillas superior a la media del experimento
en la primera temporada, pero no tuvieron producción en la
segunda temporada. El cv. Santorini de O. compressus
presentó una buena producción en la primera
temporada, pero ésta descendió abruptamente durante
la segunda temporada de evaluación. El resto de las
especies presentaron una baja producción durante las dos
temporadas de evaluación (cuadrante inferior izquierdo,
Figura 4).
Figura 4.
Producción de semilla (g m-2) durante dos
temporadas de evaluación.
Figure 4. Seed production (g m-2) during two seasons
of evaluation.
O.: Ornithopus; B.:
Biserrula; M.: Medicago; T.:
Trifolium
Producción de fitomasa
En la primera temporada de evaluación, el
trébol vesiculoso presentó la mayor
producción con aproximadamente 4 t MS ha-1
año-1 junto a O. compressus cv.
Ávila (Cuadro 3). Un segundo grupo de alta
producción, que no difirió estadísticamente
del testigo trébol subterráneo cv. Mount Barker lo
constituyeron el cv. Kymbro de Trifolium resupinatum y el
cv. Cádiz y la accesión SP1/13 0662 de serradela
rosada. Las biserrulas presentaron una baja producción,
así como el trébol paradana, la hualputra y el
resto de los cvs. de serradela amarilla, los que se diferenciaron
significativamente (P ≤ 0,05) del testigo trébol
subterráneo cv. Mount Barker.
En la segunda temporada, el cv. Tauro de serradela
amarilla fue el más productivo, superando
estadísticamente a todas las especies evaluadas. Un
segundo grupo lo constituyeron las serradelas amarilla cvs.
Pitman y Madeira y el cv. Cádiz y la accesión SP
1/13 0662 de serradela rosada, los que presentaron producciones
estadísticamente similares al testigo Mount Barker junto
con el trébol paradana. En esta temporada y al igual que
en la anterior, las biserrulas, las serradelas cvs. Charano y
Santorini, y la hualputra presentaron las menores producciones
(Cuadro 3).
Solamente a partir de los antecedentes de la tercera
temporada, es posible visualizar más claramente aquellas
especies con mayor potencial de productividad y
persistencia para el área de precordillera andina. De
acuerdo a lo que se observa en el Cuadro 2, las especies no
mostraron un patrón de comportamiento productivo similar
entre años. Factores como la diferente población
inicial de plantas a partir del segundo año, provocada por
las diferencias en dureza seminal (Ovalle et al., 2003), y
derivadas de las
condiciones pluviométricas y térmicas cambiantes,
hicieron la producción muy variable entre
años.
Sin embargo, un patrón de comportamiento
relativamente comparable fue observado en T. vesiculosum y
O. compressus cv. Ávila. Ambas especies fueron las
más productivas considerando las tres temporadas,
presentaron un buen establecimiento en el primer año, una
relativa baja producción en el segundo año,
derivado de la alta dureza seminal de ambas, y al tercer
año lograron una expresión máxima del
rendimiento. Además, el T. vesiculosum posee como
atributo principal un sistema radicular
profundizador, que le permite aprovechar el agua
disponible en profundidad y prolongar así
significativamente su estación de crecimiento (Oram,
1990).
Algo similar se observó en los cvs. Pitman y
Madeira de O. compressus, distinguiéndose por un
alto rendimiento en la tercera temporada. Esta especie presenta
además un arraigamiento profundo, por lo que aprovecha
mejor que otras especies la humedad edáfica (Paynter,
1990; Revell et al., 1999). El patrón de comportamiento
productivo del testigo trébol subterráneo Mount
Barker fue diferente de las especies anteriores en el sentido que
presentó una producción más estable entre
años, debido probablemente a su menor dureza seminal, con
lo cual superó en producción a varias especies de
Ornithopus y tréboles, especialmente en el segundo
año, y tuvo, además, un buen establecimiento el
primer año, sumado a que nodula adecuadamente y tolera
bien las bajas temperaturas invernales. Sin embargo, la
producción acumulada en un período de tres
años fue superada por las especies anteriormente
mencionadas (Cuadro 2).
El T. michelianum cv. Paradana y T.
resupinatum cv. Kymbro no presentaron en el conjunto de los
años una alta persistencia de la producción en
precordillera andina. Presumiblemente, ambas especies, de
conocida adaptación a suelos de texturas pesadas sujetos a
condiciones de hidromorfismo temporal (Bolland, 1993; Craig y
Ballard, 2000), no encontraron en la precordillera las
condiciones edáficas óptimas para la
expresión de un adecuado crecimiento y producción.
Este resultado preliminar debiera ser confirmado a futuro con
estudios más detallados sobre la adaptación de
estas especies a estos ambientes, incluyendo otros cultivares y
una mayor diversidad de condiciones de suelo y clima.
Las accesiones y el cultivar de B. pelecinus
presentaron consistentemente bajos niveles de producción
en los tres años. Igual comportamiento experimentó
M. polymorpha cv. Cauquenes INIA (Cuadro 2). Sin embargo,
en el marco del presente estudio no fue posible establecer
relaciones causales del comportamiento subóptimo de estas
especies. Condiciones térmicas invernales demasiado
severas en el caso de las biserrulas (Howieson et al., 1995),
baja tolerancia de las
cepas de Rhizobium meliloti a las condiciones de acidez
del suelo, en el caso de las hualputras (Howieson, 1996), o bien
cultivares de fenología muy precoz para el área de
estudio, podrían explicar este comportamiento.
Evaluaciones mucho más precisas con experimentos en
condiciones controladas (Del Pozo y Aronson, 2000; Del Pozo et
al., 2002) debieran realizarse a futuro para dilucidar el
comportamiento de los tres géneros evaluados frente a la
variable térmica, la cual es un factor de selección
primordial en la precordillera andina.
Los cultivares de O. sativus (serradela rosada)
no presentaron un comportamiento adecuado en el conjunto de
años evaluados. La producción del tercer año
fue baja, especialmente en el cv. Cádiz. La ausencia de
dureza seminal en esta especie, hace que sea especialmente
vulnerable a las falsas partidas (Bolland, 1985). Adicionalmente,
el daño por heladas ocurrido (datos no presentados) en la
tercera temporada afectó de manera drástica la
producción.
CONCLUSIONES
Trifolium vesiculosum destacó
en el período de tres años, por una alta
producción de fitomasa y semillas, adecuada persistencia,
buena nodulación, y tolerancia a las bajas temperaturas
invernales.
Los cultivares de serradela amarilla (Ornithopus
compressus) de fenología más tardía
(cvs. Ávila, Pitman y Tauro) presentaron una alta
producción, adaptándose a suelos trumaos de
precordillera andina, debido fundamentalmente a sus
requerimientos de suelo de textura liviana y pH
ácido.
El cv. Casbah y las accesiones Mor 96 y Mor 99 de
Biserrula pelecinus presentaron bajos niveles de
producción en los tres años. Igual comportamiento
experimentó Medicago polymorpha cv. Cauquenes
INIA.
Trifolium michelianum cv. Paradana, Trifolium
resupinatum cv. Kymbro, y los cultivares evaluados de
Ornithopus sativus no presentaron en precordillera andina
una persistencia de la producción superior al testigo en
el conjunto de los años.
LITERATURA CITADA
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Carlos Ovalle M.1, Alejandro del Pozo
L.2, Susana Arredondo S.1, y Jorge
Chavarría M.1
1 Instituto de
Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de
Investigación Quilamapu, Casilla 426, Chillán,
Chile.
2 Universidad de
Concepción, Facultad de Agronomía, Casilla 537,
Chillán, Chile.
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