Crecimiento inicial de cuatro leguminosas forrajeras utilizadas como fuente de proteína para un programa de crianza de ovinos

(1)

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Extensión Santo Domingo

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA Y GESTIÓN DE PROYECTOS

Tesis de grado previa a la obtención del título de:

INGENIERA AGROPECUARIA, MENCIÓN EN PRODUCCIÓN PECUARIA

CRECIMIENTO INICIAL DE CUATRO LEGUMINOSAS FORRAJERAS UTILIZADAS COMO FUENTE DE PROTEÍNA PARA UN PROGRAMA DE

CRIANZA DE OVINOS.

Estudiante: HILDA BEATRIZ LÓPEZ HIDALGO

Directora de tesis:

EUGENIA GUADALUPE CIENFUEGOS RIVAS; Ph. D.

Santo Domingo – Ecuador

(2)

ii

CRECIMIENTO INICIAL DE CUATRO LEGUMINOSAS FORRAJERAS UTILIZADAS COMO FUENTE DE PROTEÍNA PARA UN PROGRAMA DE CRIANZA DE OVINOS.

Eugenia Guadalupe Cienfuegos Rivas; Ph. D. DIRECTORA DE TESIS ---

APROBADO

Dr. Mario Augusto Fernández Morales

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL ---

Ing. Luis Wilfrido Gusqui Vilema

MIEMBRO DEL TRIBUNAL ---

Dr. Holger Cristóbal Salcán Guamán

MIEMBRO DEL TRIBUNAL ---

(3)

iii

Autora Hilda Beatriz López Hidalgo

Institución Universidad Tecnológica Equinoccial

Título de Tesis

CRECIMIENTO INICIAL DE CUATRO LEGUMINOSAS FORRAJERAS UTILIZADAS COMO FUENTE DE PROTEÍNA PARA UN PROGRAMA DE CRIANZA DE

OVINOS

Fecha DICIEMBRE, 2013

El contenido del presente trabajo está bajo la responsabilidad del autor

(4)

iv

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Extensión Santo Domingo.

INFORME DEL DIRECTOR DE TESIS.

Santo Domingo Diciembre del 2013.

Dr. Mario Augusto Fernández Morales.

COORDINADOR DE CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA

Estimado Doctor,

Mediante la presente tengo a bien informar que el trabajo investigativo realizado por el estudiante: HILDA BEATRIZ LÓPEZ HIDALGO cuyo tema de tesis es “CRECIMIENTO INICIAL DE CUATRO LEGUMINOSAS FORRAJERAS UTILIZADAS COMO FUENTE DE PROTEÍNA PARA UN PROGRAMA DE CRIANZA DE OVINOS”, ha sido elaborado bajo mi supervisión y revisado en todas sus partes, por lo cual autorizo su respectiva presentación.

Particular que informo para los fines pertinentes.

Atentamente,

____________________________________ Eugenia Guadalupe Cienfuegos Rivas; Ph. D.

(5)

v

DEDICATORIA

Hilda Beatriz López Hidalgo

Principalmente a mí, porque he logrado culminar con esfuerzo y

dedicación una muy importante parte de mi vida profesional.

A mi padre por sus sabios consejos, por ser un ejemplo a seguir, lleno

de trabajo, inteligencia y humildad del cual estoy muy orgullosa

A mi madre por sus infinitos cuidados, por depositar su confianza en

mí y apoyarme en todas las decisiones tomadas.

(6)

vi

AGRADECIMIENTO

Hilda Beatriz López Hidalgo

A Dios le estaré eternamente agradecida, porque sin su voluntad no

hubiese llegado a cumplir éste uno de mis tantos objetivos en la vida.

A mi familia por el apoyo, confianza y amor incondicional que me han

dado durante toda la vida.

A todos los Ing. de la carrera de Ingenieria Agropecuaria que supieron

enseñarme, guiarme y compartir sus conocimientos para ser de mí la

profesional que hoy en día soy.

(7)

vii ÍNDICE

Contenido Página

Portada……….……….……. i

Hoja de sustentación y aprobación del tribunal……….. ii

Hoja de responsabilidad del autor………. iii

Informe de aprobación del director de tesis………. iv

Dedicatoria………. v

Agradecimiento………. vi

Índice……….………. vii

Resumen………..………. xxx

Summary……….……..………. xxxi

CAPITULO I INTRODUCCIÓN 1.1. Planteamiento del problema………..………. 1

1.2. Justificación………..………. 2

1.3. Alcance de la investigación………. 3

1.4. Objetivos de la investigación……….………. 3

1.4.1. Objetivo general………. 3

1.4.2. Objetivos específicos………...………. 4

1.5. Hipótesis………. 4

1.5.1. Hipótesis alternativa……….………. 4

1.5.2. Hipótesis nula………. 4

CAPITULO II REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Antecedentes………. 5

2.2. Importancia de las leguminosas en los sistemas de producción animal………. 6

2.3. Estructura y desarrollo de los nódulos………. 6

(8)

viii

2.5. Fertilización en leguminosas……….………. 12

2.6. Asociación leguminosa con gramínea………..………. 13

2.7. Leguminosas en estudio……….………. 16

2.7.1. Maní forrajero (Arachis pintoi)……….………...…. 16

2.7.2. Kudzú (Pueraria phaseoloides)……….…. 19

2.7.3. Centrocema (Centrocema pubescens).……..………..…. 20

2.7.4. Gandul (Cajanus cajan)……….……….…. 21

CAPITULO III MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Ubicación del sitio experimental y características edafoclimaticas.. 24

3.2. Material experimental………...…..………. 25

3.2.1. Tratamiento de germinación………...…………. 25

3.2.2.Ubicación del sitio experimental………..………. 27

3.2.3. Acondicionamiento del área experimental………. 27

3.2.4. Descripción del manejo del suelo………..………. 27

3.2.5. Llenado de fundas………. 29

3.2.6. Establecimiento de las fundas………. 29

3.3. Desarrollo de los experimentos……….………. 30

3.3.1. Maní forrajero (Arachis pintoi)………. 30

3.3.2. Kudzú (Pueraria phaseoliodes), Centrocema (Centrocema pubescens), Gandul (Cajanus cajan, variedad EGV 22 y Negro)……… 31

3.4. Variables….………..………. 31

3.4.1. Número de nódulos (NN)………. 31

3.4.2. Longitud de raíz (LR)………..………. 32

3.4.3. Peso de nódulos (PN)……….………. 32

3.4.4. Diámetro de tallo (DT)……….………. 32

3.4.5. Altura de planta (AP)………...………. 32

3.4.6. Número de ramas (NR)………..………. 32

(9)

ix

3.4.8. Número de hojas (NH)………. 33

3.4.9. Peso de hojas en materia seca (PHMS), Peso de tallo en materia seca (PTMS), Peso de raíz en materia seca (PRMS)…….……. 33

3.5. Manejo agronómico del experimento………. 33

3.5.1. Raleo y resiembra………. 33

3.5.2. Control de malezas………..………. 33

3.5.3. Fertilización………...………. 33

3.5.4. Control de plagas……….………. 34

3.5.5. Riego………..………. 34

3.6. Diseño experimental………. 34

3.6.1. Diseño Experimental para Maní forrajero, Kudzú y Centrocema 34 3.6.2. Diseño experimental para Gandul……….………. 35

3.6.2.1. Modelo estadístico………….………...………. 35

3.6.2.2. Análisis de varianza……….………….………. 36

CAPITULO IV RESULTADOS YDISCUSIÓN 4.1. Maní forrajero (Arachis pintoi).………..……….……… 37

4.1.1 Número de nódulos (NN), largo de raíz (LR) y diámetro del tallo (DT)………. 37

4.1.2. Altura (AP), Número de ramas (NR), Longitud de ramas (Lr), Número de hojas (NH)………. 38

4.1.3. Peso de hojas en materia seca (PHMS), Peso de tallo en materia seca (PTMS), Peso de raíz en materia seca (PRMS).….……... 40

4.2. Kudzú (Pueraria phaseoloides)………..…………...………. 42

4.2.1. Número de nódulos (NN), Largo de raíz (LR), Peso nódulos (PN), Diámetro de tallo (DT)………..………. 42

(10)

x

materia seca (PTMS), Peso de raíz en materia seca (PRMS).…………. 45 4.3. Centrocema (Centrocema pubescens)………. 47 4.3.1. Número de nódulos (NN),Largo de raíz (LR), Peso de nódulos

(PN), Diámetro de tallo(DT)………...………. 47

4.3.2. Altura (AP), Número de ramas (NR), longitud de ramas (Lr),

Número de hojas (NH)………. 49

4.3.3. Peso de hojas en materia seca (PHMS), Peso de tallo en

materia seca (PTMS), Peso de raíz en materia seca (PRMS).…………. 50

4.4. Gandul (Cajanus cajan)………..………. 52

4.4.1. Número de nódulos (NN), Largo de raíz (LR), Peso de nódulos

(PN), Diámetro de tallo (DT)………..………. 52

4.4.2. Altura de planta (AP), Número de rama (NR), Longitud de

ramas (Lr), Número de hojas (NH)……...………. 56 4.4.3. Peso de hojas en materia seca (PHMS), Peso de tallo en

materia seca (PTMS), Peso de raíz en materia seca (PRMS)…….……. 60

CAPÍTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones………. 66

5.2. Recomendaciones………...………. 68

BIBLIOGRAFÍA………...………. 69 ANEXO 1. Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Maní

forrajero.... 77 ANEXO 2. Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Kudzú…...…. 84 ANEXO 3. Análisis de Regresión (Líneas de tendencia)

Centrocema……….……….. 92

ANEXO 4. Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Gandul

Negro……….. 100

ANEXO 5. Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Gandul

(11)

xi

ANEXO 6. Resultados para la estadística descriptiva en las

variedades de Gandul………..……… 115

(12)

xii

ÍNDICE DE FIGURAS

N° Título Página

Figura 1. Fase de pre infección flavoniodes actuando como inductores de los genes de nodulación. El rizobio responde sintetizando un factor de nodulación que dispara la formación de un nódulo en la planta (Phillips, 2000 citado por León, 2013)…..………..……….….

9

Figura 2. Invasión de la raíz a través de un pelo radical (León,

2013)...… 10 Figura 3. Croquis de campo con la distribución de las diferentes

leguminosas en el sitio experimental………..……….… 30 Figura 4. Número de nódulos, largo de raíz y diámetro de tallo con

nitrógeno (+N) y sin nitrógeno (-N) en Maní forrajero…... 38 Figura 5. Altura, número de ramas, largo de ramas y número de hojas

con nitrógeno (+N) y sin nitrógeno (-N) en Maní

forrajero………...……….. 40

Figura 6. Peso de hojas en materia seca, peso de tallo en materia seca y peso de raíz en materia seca con nitrógeno (+N) y sin nitrógeno

(-N) en Maní forrajero……..……….…….…………..……… 41

Figura 7. Número de nódulos, largo de raíz, peso de nódulos y diámetro de tallo con nitrógeno (+N) y sin nitrógeno (-N) en

Kudzú……….………….………...… 43

Figura 8. Altura, número de ramas, largo de ramas y número de hojas

con nitrógeno (+N) y sin nitrógeno (-N) en

Kudzú………..………..……….…… 45

(-N) en Kudzú……….……….….. 47

Figura 10. Número de nódulos, largo de raíz, peso de nódulos y diámetro de tallo con nitrógeno (+N) y sin nitrógeno (-N) en

Centrocema……….………..… 48

(13)

xiii

hojas con nitrógeno (+N) y sin nitrógeno (-N) en

Centrocema……..……….……… 50

(-N) en Centrocema……… 51

Figura 13. a) Número de nódulos, largo de raíz, peso de nódulos y diámetro de tallo sin nitrógeno (-N) en Gandul Negro y EGV 22, b) Número de nódulos, largo de raíz, peso de nódulos y diámetro de tallo

con nitrógeno (+N) en Gandul Negro y EGV 22………….……….……… 55 Figura 14. a) Altura, número de ramas, largo de ramas y número de

hojas sin nitrógeno (-N) en Gandul Negro y EGV 22, b) Altura, número de ramas, largo de ramas y número de hojas con nitrógeno (+N) en

Gandul Negro y EGV 22…………..….……….……….………… 59

Figura 15. Peso de hojas en materia seca, peso de tallo en materia seca y peso de raíz en materia seca sin nitrógeno (-N) en Gandul Negro y EGV 22, b) Peso de hojas en materia seca, peso de tallo en materia seca y peso de raíz en materia seca con nitrógeno (+N) en

(14)

xiv

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro 1. Bacterias fijadores de nitrógeno que forman nódulos en

leguminosas tropicales (adaptado de Villalobos, 2005)………. 12 Cuadro 2. Características agronómicas de Maní forrajero (adaptado

de Peters et al., 2002)………..……….…….……. 17

Cuadro 3. Altura, peso de hojas y tallo de Arachis pintoi en diferentes

edades de corte (adaptado de Godoy et al., 2012)……….……...… 18 Cuadro 4. Producción de forraje verde y materia seca de Arachis

pintoi en diferentes edades de corte (adaptado de Godoy et al.,

2012)……….……… 18

Cuadro 5. Características agronómicas de Kudzú (adaptado de Peters

et al., 2002)……………...………….……… 19

Cuadro 6. Incremento diario kg MS ha-1 en dos periodos de evaluación y cuatro frecuencias de corte (adaptado de Gongalves et

al., 1986)…..………..………....……… 20

Cuadro 7. Características agronómicas de Centrocema (adaptado de

Peters et al., 2002)………..………. 20

Cuadro 8. Incremento diario kg MS ha-1 en dos periodos de evaluación y cuatro frecuencias de corte (adaptado de Peters et al.,

2002)………..……… 21

Cuadro 9. Características agronómicas del Gandul (adaptado de

Peters et al., 2002)………..………. 21

Cuadro 10. Valores promedios de peso seco total para diferentes frecuencias de corte (adaptado de Higuera et al.,

1998)………..……….... 23

Cuadro 11. Características químicas del suelo utilizado en el

(15)

xv

ÍNDICE DE ANEXOS ANEXO 1

Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Maní Forrajero

N˚ Título Página

Cuadro A1.1. Análisis de regresión para número de nódulos en Maní

forrajero sin nitrógeno (-N)………..…...…………...…... 77 Cuadro A1.2. Análisis de regresión para número de nódulos en Maní

forrajero con nitrógeno (+N)….………..………..…… 77 Cuadro A1.3. Análisis de regresión para largo de raíz de Maní forrajero

sin nitrógeno (-N)……… 77

Cuadro A1.4. Análisis de regresión para largo de raíz de Maní forrajero

con nitrógeno (+N)……….………..………...……….……… 78

Cuadro A1.5. Análisis de regresión para diámetro del tallo en Maní

forrajero sin nitrógeno (-N)……… 78

Cuadro A1.6. Análisis de regresión para diámetro del tallo en Maní

forrajero con nitrógeno (+N)….……….………… 78

Cuadro A1.7. Análisis de regresión para altura de planta en Maní

forrajero sin nitrógeno (-N)……… 79

Cuadro A1.8. Análisis de regresión para altura de planta en Maní

forrajero con nitrógeno (+N)…..………...………. 79 Cuadro A1.9. Análisis de regresión para número de ramas en Maní

forrajero sin nitrógeno (-N)……….………...……… 79 Cuadro A1.10. Análisis de regresión para número de ramas en Maní

forrajero con nitrógeno (+N)………….……….…… 80

Cuadro A1.11. Análisis de regresión para longitud de ramas en Maní

forrajero sin nitrógeno (-N)……….……… 80

Cuadro A1.12. Análisis de regresión para longitud de ramas en Maní

forrajero con nitrógeno (+N)……….…….………...……… 80 Cuadro A1.13. Análisis de regresión para número de hojas de Maní

forrajero sin nitrógeno (-N)………...….……… 81

(16)

xvi

N˚ Título Página

Forrajero con nitrógeno (+N)……………..….………….……… 81

Cuadro A1.15. Análisis de regresión para peso de hojas en materia

seca de Maní forrajero sin nitrógeno (-N)……… 81 Cuadro A1.16. Análisis de regresión para peso de hojas en materia

seca de Maní forrajero con nitrógeno (+N)……… 82 Cuadro A1.17. Análisis de regresión para peso de tallo en materia seca

de Maní forrajero sin nitrógeno (-N)……….……… 82 Cuadro A1.18. Análisis de regresión para peso de tallo en materia seca

de Maní forrajero con nitrógeno (+N)……..……….…………..… 82 Cuadro A1.19. Análisis de regresión para peso de raíz en materia seca

de Maní forrajero sin nitrógeno (-N)………...…….……… 83 Cuadro A1.20. Análisis de regresión para peso de raíz en materia seca

(17)

xvii Anexo 2

Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Kudzú

N˚ Título Página

Cuadro A2.1. Análisis de regresión para número de nódulos en Kudzú

sin nitrógeno (-N)………..… 84

Cuadro A2.2. Análisis de regresión para número de nódulos en Kudzú

con nitrógeno (+N)……….……….……. 84

Cuadro A2.3. Análisis de regresión para largo de raíz en Kudzú sin

nitrógeno (-N)……….…………... 84

Cuadro A2.4. Análisis de regresión para largo de raíz en Kudzú con

nitrógeno (+N)……...……… 85

Cuadro A2.5. Análisis de regresión para peso nódulos en Kudzú sin

nitrógeno (-N)………...………..………..…… 85

Cuadro A2.6. Análisis de regresión para peso nódulos en Kudzú con

nitrógeno (+N)………….……….. 85

Cuadro A2.7. Análisis de regresión para diámetro del tallo en Kudzú

sin nitrógeno (-N)………...……….……..…… 86

Cuadro A2.8. Análisis de regresión para diámetro del tallo en Kudzú

con nitrógeno (+N)………..……….……. 86

Cuadro A2.9. Análisis de regresión para altura de planta en Kudzú sin

nitrógeno (-N)…….………..……. 86

Cuadro A2.10. Análisis de regresión para altura de planta en Kudzú

con nitrógeno (+N)…..………. 87

Cuadro A2.11. Análisis de regresión para número de ramas en Kudzú

sin nitrógeno (-N)…..…….……...……….………..……… 87

Cuadro A2.12. Análisis de regresión para número de ramas en Kudzú

con nitrógeno (+N).………....………..………… 87

Cuadro A2.13. Análisis de regresión para longitud de ramas en Kudzú

(18)

xviii

con nitrógeno (+N)….……….……….… 88

Cuadro A2.15. Análisis de regresión para número de hojas en Kudzú

sin nitrógeno (-N)………..….………..……….…... 88

Cuadro A2.16. Análisis de regresión para número de hojas en Kudzú

con nitrógeno (+N)………..………..…… 89

Cuadro A2.17. Análisis de regresión para peso de hojas en MS de

Kudzú sin nitrógeno (-N)……….……….………...…… 89

Cuadro A2.18. Análisis de regresión para peso de hojas en MS de

Kudzú con nitrógeno (+N)……….………..……..……….. 89

Cuadro A2.19. Análisis de regresión para peso de tallo en MS de

Kudzú sin nitrógeno (-N)……….……….…… 90

Cuadro A2.20. Análisis de regresión para peso de tallo en MS de

Kudzú con nitrógeno (+N)………..……… 90

Cuadro A2.21. Análisis de regresión para peso de raíz en MS de

Kudzú sin nitrógeno (-N)………....……….……… 90

Cuadro A2.22. Análisis de regresión para peso de raíz en MS de

(19)

xix Anexo 3

Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Centrocema

Cuadro A3.1. Análisis de regresión para número de nódulos en

Centrocema sin nitrógeno (-N)……….….….……… 92

Cuadro A3.2. Análisis de regresión para nódulos en Centrocema con

nitrógeno (+N)……….…………..……… 92

Cuadro A3.3. Análisis de regresión para largo de raíz en Centrocema

sin nitrógeno (-N)……….… 92

Cuadro A3.4. Análisis de regresión para largo de raíz en Centrocema

con nitrógeno (+N)……… 93

Cuadro A3.5. Análisis de regresión para peso de nódulos de

Centrocema sin nitrógeno (-N)………..……….……… 93

Cuadro A3.6. Análisis de regresión para peso de nódulos de

Centrocema con nitrógeno (+N)….……….……..……… 93

Cuadro A3.7. Análisis de regresión para diámetro de tallo en

Centrocema sin nitrógeno (-N)…..………...………….……….……… 94 Cuadro A3.8. Análisis de regresión para diámetro de tallo en

Centrocema con nitrógeno (+N)…..…………...…………..…….………… 94 Cuadro A3.9. Análisis de regresión para altura de planta en

Centrocema sin nitrógeno (-N)………..………….……… 94

Cuadro A3.10. Análisis de regresión para altura de planta en

Centrocema con nitrógeno (+N)………....……….……… 95 Cuadro A3.11. Análisis de regresión para número de ramas en

Centrocema sin nitrógeno (-N)……….……...…..……….…… 95 Cuadro A3.12. Análisis de regresión para número de ramas en

Centrocema con nitrógeno (+N)……….… 95

Cuadro A3.13. Análisis de regresión para longitud de ramas en

Centrocema sin nitrógeno (-N)…………...………..………….……… 96 Cuadro A3.14. Análisis de regresión para longitud de ramas en

(20)

xx

Cuadro A3.15. Análisis de regresión para número de hojas en

Centrocema sin nitrógeno (-N)………...……… 96

Cuadro A3.16. Análisis de regresión para número de hojas en

Centrocema con nitrógeno (+N)……….………… 97

seca de Centrocema sin nitrógeno (-N)………..…….………… 97 Cuadro A3.18. Análisis de regresión para peso de hojas en materia

seca de Centrocema con nitrógeno (+N)……….……… 97 Cuadro A3.19. Análisis de regresión para peso de tallo en materia

seca de Centrocema sin nitrógeno (-N)………...………… 98 Cuadro A3.20. Análisis de regresión para peso de tallo en materia

seca de Centrocema con nitrógeno (+N)……...……….……….………… 98 Cuadro A3.21. Análisis de regresión para peso de raíz en materia

seca de Centrocema sin nitrógeno (-N)……… 98 Cuadro A3.22. Análisis de regresión para peso de raíz en materia

(21)

xxi Anexo 4

Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Gandul Negro

Gandul Negro sin nitrógeno (-N)…..……….………… 100 Cuadro A4.2. Análisis de regresión para número de nódulos en

Gandul Negro con nitrógeno (+N)………...………….… 100 Cuadro A4.3. Análisis de regresión para largo de raíz en Gandul

Negro sin nitrógeno (-N)……..………..……….…… 100

Cuadro A4.4. Análisis de regresión para largo de raíz en Gandul

Negro con nitrógeno (+N)…….…..………….……….………..…… 101

Cuadro A4.5. Análisis de regresión para peso de nódulos en Gandul

Negro sin nitrógeno (-N)…………..……… 101

Negro con nitrógeno (+N)………...………..…… 101

Cuadro A4.7. Análisis de regresión para diámetro de tallo en Gandul

Negro sin nitrógeno (-N)…………....………...………..………… 102 Cuadro A4.8. Análisis de regresión para diámetro de tallo en Gandul

Negro con nitrógeno (+N)…………...…….……… 102

Cuadro A4.9. Análisis de regresión para altura de planta en Gandul

Negro sin nitrógeno (-N)………..………….………..……… 102

Negro con nitrógeno (+N)………...……… 103

Cuadro A4.11. Análisis de regresión para número de ramas en

Gandul Negro sin nitrógeno (-N)…...……… 103 Cuadro A4.12. Análisis de regresión para número de ramas en

Gandul Negro con nitrógeno (+N)…...………..……..……… 103 Cuadro A4.13. Análisis de regresión para longitud de ramas en

Gandul Negro sin nitrógeno (-N)……...……….…… 104 Cuadro A4.14. Análisis de regresión para longitud de ramas en

(22)

xxii

Cuadro A4.15. Análisis de regresión para número de hojas en Gandul

Negro sin nitrógeno (-N)……….……….……… 104

Negro con nitrógeno (+N)………...………...………..…...………… 105 Cuadro A4.17. Análisis de regresión para peso de hojas materia seca

en Gandul Negro sin nitrógeno (-N)…….………..…...……… 105 Cuadro A4.18. Análisis de regresión para peso de hojas en materia

seca en Gandul Negro con nitrógeno (+N)……….…..……… 105 Cuadro A4.19. Análisis de regresión para peso de tallo en materia

seca en Gandul Negro sin nitrógeno (-N)….………..………..…… 106 Cuadro A4.20. Análisis de regresión para peso de tallo en materia

seca en Gandul Negro con nitrógeno (+N)………..………….…… 106 Cuadro A4.21. Análisis de regresión para peso de raíz en materia

seca en Gandul Negro sin nitrógeno (-N)………..……..…….……… 106 Cuadro A4.22. Análisis de regresión para peso de raíz en materia

(23)

xxiii Anexo 5

Análisis de Regresión (Líneas de tendencia) Gandul EGV 22

Gandul EGV 22 sin nitrógeno (-N)…..……….……….…… 108 Cuadro A5.2. Análisis de regresión para número de nódulos en

Gandul EGV 22 con nitrógeno (+N)………..…………..…..……… 108 Cuadro A5.3. Análisis de regresión para largo de raíz en Gandul EGV

22 sin nitrógeno (-N)………….………..………..…………...…… 109

Cuadro A5.4. Análisis de regresión para largo de raíz en Gandul EGV

22 con nitrógeno (+N)……….………..………..…… 109

EGV 22 sin nitrógeno (-N)……….………..……… 109

EGV 22 con nitrógeno (+N)…………...……….……… 109

EGV 22 sin nitrógeno (-N)………….………..……...………… 110

EGV 22 con nitrógeno (+N)…...………..……...………… 110

EGV 22 sin nitrógeno (-N)……….……….……… 110

EGV 22 con nitrógeno (+N)……….…………..…… 111

Cuadro A5.11. Análisis de regresión para número de ramas en

Gandul EGV 22 sin nitrógeno (-N)……..………..……… 111 Cuadro A5.12. Análisis de regresión para número de ramas en

Gandul EGV 22 con nitrógeno (+N)………..…..………..……… 111 Cuadro A5.13. Análisis de regresión para longitud de ramas en

Gandul EGV 22 sin nitrógeno (-N)………..…….…………..……… 112 Cuadro A5.14. Análisis de regresión para longitud de ramas en

(24)

xxiv

EGV 22 sin nitrógeno (-N)….………..……….………..…… 112

EGV 22 con nitrógeno (+N)…….……...……….……… 113

seca en Gandul EGV 22 sin nitrógeno (-N)…..……….…………..……… 113 Cuadro A5.18. Análisis de regresión para peso de hojas en materia

seca en Gandul EGV 22 con nitrógeno (+N)………..………….………… 113 Cuadro A5. 19. Análisis de regresión para peso de tallo en materia

seca en Gandul EGV 22 sin nitrógeno (-N)………..….………..… 114 Cuadro A5.20. Análisis de regresión para peso de tallo en materia

seca en Gandul EGV 22 con nitrógeno (+N)…..……….…… 114 Cuadro A5.21. Análisis de regresión para peso de raíz en materia

seca en Gandul EGV 22 sin nitrógeno (-N)..………...…… 114 Cuadro A5.22. Análisis de regresión para peso de raíz en materia

(25)

xxv Anexo 6

Resultados para la estadística descriptiva en las variedades de Gandul

Cuadro A6.1. Estadística descriptiva para las variables número de nódulos (NN), longitud de raíz (LR), peso de nódulos (PN) y diámetro

del tallo(DT) en dos variedades de Gandul………...……… 116 Cuadro A6.2. Estadística descriptiva para las variables número de

nódulos (NN), longitud de raíz (LR), peso de nódulos (PN) y diámetro

del tallo (DT), en dos fertilizaciones……...…… 116 Cuadro A6.3. Estadística descriptiva para las variables número de

nódulos (NN), longitud de raíz (LR), peso de nódulos (PN) y diámetro del tallo (DT), para la interacción de variedades de Gandul por

fertilización……….…………..……… 117

Cuadro A6.4. Estadística descriptiva para las variables altura de planta (AP), número de ramas (NR), longitud de ramas (Lr) y número de hojas

(NH) en dos variedades de Gandul…………...…… 117 Cuadro A6.5. Estadística descriptiva para las variables altura de planta

(AP), número de ramas (NR), longitud de ramas (Lr) y número de hojas

(NH), en dos fertilizaciones……….……….……… 118

Cuadro A6.6. Estadística descriptiva para las variables altura de planta (AP), número de ramas (NR), longitud de ramas (Lr) y número de hojas (NH), para la interacción de variedades de Gandul por

fertilización………..……….…… 118

Cuadro A6.7. Estadística descriptiva para las variables peso de hojas en materia seca (PHMS), peso de tallo en materia seca (PTMS) y peso de raíz en materia seca (PRMS) en dos variedades de

Gandul……….……….…… 119

Cuadro A6.8. Estadística descriptiva para las variables peso de hojas en materia seca (PHMS), peso de tallo en materia seca (PTMS) y peso

de raíz en materia seca (PRMS), en dos

(26)

xxvi

Cuadro A6.9. Estadística descriptiva para las variables peso de hojas en materia seca (PHMS), peso de tallo en materia seca (PTMS) y peso de raíz en materia seca (PRMS), para la interacción de variedades de

(27)

xxvii Anexo 7

Análisis de Varianza y Prueba de Tukey

Cuadro A7.1. Análisis de varianza para número de nódulos con

variedades de Gandul……….……… 121

Cuadro A7.2. Prueba de Tukey para tratamiento Nitrógeno de nódulos

por variedad de Gandul……..……… 121

Cuadro A7.3. Análisis de varianza para largo de raíz (cm) con

Cuadro A7.4. Análisis de varianza para largo de raíz (cm) con

Cuadro A7.5. Análisis de varianza para peso nódulos (g) con

Cuadro A7.6. Análisis de varianza para peso nódulos (g) con

Cuadro A7.7. Análisis de varianza para diámetro de tallo (mm) con

Cuadro A7.8. Prueba de Tukey para diámetro de tallo (mm) con

Cuadro A7.9. Análisis de varianza para altura de plantas (cm) con

variedades de Gandul……… 124

Cuadro A7.10. Prueba de Tukey para altura de plantas (cm) con

Cuadro A7.11. Análisis de varianza para número de ramas con

Cuadro A7.12. Prueba de Tukey para número de ramas con

Cuadro A7.13. Análisis de varianza para longitud de ramas (cm) con

Cuadro A7.14. Prueba de Tukey para longitud de ramas (cm) con

(28)

xxviii

Cuadro A7.15. Análisis de varianza para número de hojas con

variedades de Gandul………….……… 126

Cuadro A7.16. Prueba de Tukey para número de hojas con variedades

de Gandul…………....……… 126

Cuadro A7.17. Análisis de varianza para peso hojas en materia seca

(g) con variedades de Gandul…….……….……… 126

Cuadro A7.18. Análisis de varianza para peso hojas en materia seca

(g) con variedades de Gandul………..….……… 127

Cuadro A7. 19. Análisis de varianza para peso tallo en materia seca (g)

con variedades de Gandul……….……… 127

Cuadro A7.20. Análisis de varianza para peso tallo en materia seca (g)

Cuadro A7.21. Análisis de varianza para peso raíz en materia seca (g)

Cuadro A7.22. Prueba de Tukey para peso raíz en materia seca (g)

ÍNDICE DE FOTOS

(29)

xxix RESUMEN

La presente investigación se llevó a cabo en la finca experimental El Oasis, propiedad de la Universidad Tecnológica Equinoccial Extensión Santo Domingo, con el objetivo de determinar el crecimiento inicial de las leguminosas Arachis pintoi, Centrocema pubescens, Pueraria phaseoloides y Cajanus cajan variedades

EGV 22 y Negro, durante los primeros 90 días de crecimiento posteriores a la germinación, con dos tratamientos de fertilización nitrogenada (+N y -N) durante el periodo de verano. Para cada leguminosa se evaluaron las variables agronómicas, número de nódulos (NN), longitud de raíz (LR), diámetro de tallo (DT), peso de nódulos (PN), altura de planta (AP), número de ramas (NR), longitud de ramas (Lr), número de hojas (NH), peso de hojas en materia seca (PHMS), peso de tallo en materia seca (PTMS) y peso de raíz en materia seca (PRMS).Para las leguminosas Arachis pintoi, Centrocema pubescens, Pueraria phaseoloides se utilizó un análisis de regresión para estimar curvas de crecimiento, mientras que para Cajanus cajan variedades EGV-22 y Negro se utilizó un diseño de bloques completamente al azar (DBCA) con arreglo factorial (2 x 2). Todas las leguminosas mostraron diferencias (P< 0,05) en su comportamiento de crecimiento con +N durante el periodo de estudio, para la variable NN las plantas con +N presentaron menor cantidad de nódulos, afectando también el peso de los mismos (P< 0,05), en comparación con las leguminosas con -N que siempre presentaron mayor cantidad de NN, sin embargo para la producción de forraje éstas mostraron un efecto superior significativo con el tratamiento +N (P< 0,05) obteniendo mayor AP, NR, Lr, NH, PHMS, PTMS y PRMS durante el tiempo de investigación (P< 0,05). Para la especie Cajanus cajan se encontró que para la producción de NN la variedad Negro superó a la variedad EGV 22 (P< 0,05), pero para la producción de forraje y MS la variedad EGV 22 superó a la variedad Negro (P< 0,05).

(30)

xxx SUMMARY

This research was conducted at the experimental farm El Oasis, owned by the

Universidad Tecnológica Equinoccial, Extension Santo Domingo, with the

objective of determining the initial growth of the legumes Arachis pintoi,

Centrocema pubescens, Pueraria phaseoloides and Cajanus cajan varieties EGV 22 y Negro, during the first 90 days of growth after germination, with two nitrogen

treatments (+N and -N) during the summer. For each legume the agronomic

variables evaluated were, number of nodes (NN) , root length (LR) , stem diameter

(DT), weight of nodules (PN), plant height (AP), number of branches (NR), branch

length (Lr), number of leaves (NH), leaves weight in dry matter ( PHMS ) stem

weight in dry matter (PTM ) and root weight in dry matter (PRMS). For the

legumes Arachis pintoi, Centrocema pubescens and Pueraria phaseoloides

regression analysis to estimate growth curves were used, while for Cajanus cajan

varieties Negro y EGV -22 a randomized complete block design (DBCA) with a

factorial (2 x 2) was used. All legumes in study showed differences (P< 0,05) in

growth performance with +N during the study period, for the variable NN the plants

with +N showed fewer nodules and lighter weight (P< 0,05) compared to the legumes with –N that always showed more NN, however for the forage production

there was a significant effect with the treatment +N (P< 0,05) showing higher AP

NR, Lr, NH, PHMS, PTMS and PRMS during the research time (P< 0,05). For the

species Cajanus cajan it was found that the variety Negro had more NN than the

variety EGV 22 (P< 0,05), but for the forage production and dry matter the variety

EGV 22 outperformed the Negro variety (P< 0,05).

Keywords: Legumes, nitrogen fertilization, Arachis pintoi, Centrocema

(31)

CAPITULO I

INTRODUCCIÓN

1.1 Planteamiento del problema.

De acuerdo con los datos del III censo nacional agropecuario (SICA, 2002) en el Ecuador existen en general 12’355.831 ha de tierra de las cuales a nivel nacional el 11,04 % corresponde a cultivos permanentes, el 27,17 % a pastos cultivados, el 9,14 % a pastos naturales y el 4,86 % a páramos. En particular, la provincia de Pichincha tiene el 7,49 % de la tierra a nivel nacional, de las cuales el 0,86 % corresponden a cultivos permanentes, el 2,91 % a pastos cultivados, el 0,50 % a pastos naturales y el 0,55 % a páramos (SICA, 2002)

En las últimas décadas en la agricultura ecuatoriana se ha apreciado un deterioro en los suelos dedicados a la producción agrícola. A este respecto, Suquilanda (2008) menciona que el uso de abonos verdes y plantas fijadoras de nitrógeno como las leguminosas pueden propiciar la recuperación y conservación del suelo, por lo que desde 1985 el Ministerio de Agricultura y Ganadería del Ecuador ha desarrollo técnicas de manejo de cultivos agroforestales en asociación con gramíneas y leguminosas para promover la regeneración de especies y la productividad a largo plazo (Seré y Uquillas, 1992).

(32)

1.2 Justificación.

El constante crecimiento de la población humana y la demanda de alimento está causando un gran deterioro ambiental (De la Fuente y Suárez, 2008). El mayor deterioro resulta de la apertura de tierras para la agricultura y la ganadería, porque al desproteger el suelo la baja fertilidad del mismo afecta la productividad vegetal y animal, poniendo en riesgo la estabilidad productiva de los sistemas agropecuarios (Ku-Vera, Ramírez, Jiménez, Alayon y Ramírez, 1999; Craswell, Grote, Henao, y Vlek, 2004 citado por Petit Aldana, Casanova y Solorio, 2009)

Es de primordial importancia mantener la productividad de los sistemas incorporando estrategias tendientes a mejorar la fertilidad del suelo por medio de un reciclaje más eficiente de nutrimentos entre los diferentes componentes de un sistema. Estos sistemas deben tener el potencial de aportar nutrimentos (a los animales), principalmente de proteína, ya que es considerada el factor principal que limita la producción animal en los trópicos (Nair, Buresh, Mugendi, y Latt, 1999).

Existen especies forrajeras como las leguminosas (arbustivas y/o rastreras) que juegan un papel importante en la fertilidad de los suelos ya que incorporan nitrógeno (N) atmosférico y reciclan cantidades significativas de nutrientes por medio de producción e incorporación de hojarasca al suelo (Chikowo, Mapfumo, Leffelaar y Giller, 2006; Sileshi y Mafongoya, 2007).

(33)

2005, s/p). Otra ventaja de las leguminosas es su posibilidad de vivir en forma simbiótica con bacterias del género Rhizobium, capaces de fijar el nitrógeno atmosférico que aumenta el nivel de este elemento en el suelo (Hernández y García, 2001). De acuerdo con Tang, Rodríguez y Ávila (1994) algunas especies de leguminosas pueden fijar entre 100 y 200 kg de N ha-1 año-1, lo cual beneficia no solamente a las leguminosas, sino también a las plantas acompañantes (en su mayoría gramíneas), que conforman la cobertura arbórea del suelo donde se encuentra implantado el sistema. Por lo anterior se debe de considerar la especie de la leguminosa a utilizar de acuerdo al sistema de producción, por ejemplo si se va a utilizar en pastoreo directo, la especie debe de tener un alto nivel de utilización y persistencia, mientras que si es para corte o grano se debe de considerar la cantidad y calidad del material comestible, la facilidad de la cosecha y la persistencia a largo plazo (Coates, 1995 citado por Faría, 2006).

1.3 Alcance de la investigación.

La presente investigación fue llevada a cabo en la Granja Experimental el Oasis, propiedad de la Universidad Tecnológica Equinoccial, Extensión Santo Domingo y se evaluaron cuatro especies de leguminosas (Pueraria phaseoloides, Centrocema pubescens, Cajanus cajan y Arachis pintoi), durante los primeros 90 días de crecimiento posteriores a la emergencia. Los resultados de esta investigación pueden ayudar al establecimiento de asociaciones gramíneas - leguminosas o de leguminosas en monocultivo, con el fin de incrementar la calidad del forraje ingerido por los animales, en forma directa (consumo animal) y en forma indirecta (nitrógeno para la gramínea acompañante)

1.4 Objetivos de la investigación.

1.4.1 Objetivo general.

(34)

fertilización nitrogenada (+N y –N) a ser utilizadas en un programa de mejoramiento genético ovino en el trópico húmedo del Ecuador.

1.4.2 Objetivos específicos.

 Determinar las curvas de crecimiento de las diferentes especies de leguminosas durante los primeros 90 días después de germinación.

 Estimar la relación hoja-tallo-raíz durante el crecimiento inicial.

 Determinar la producción de materia verde y seca durante el crecimiento inicial de las leguminosas.

 Identificar la producción de nódulos de las leguminosas con dos tratamientos de fertilización nitrogenada.

 Identificar la leguminosa forrajera con mejor comportamiento de crecimiento inicial.

1.5 Hipótesis.

1.5.1 Hipótesis alternativa (Ha).

El crecimiento inicial de las diferentes especies de leguminosas se verá afectado por la fertilización nitrogenada.

1.5.2 Hipótesis nula (Ho).

(35)

CAPITULO II

REVISIÓN DE LITERATURA

2.1 Antecedentes.

En el planeta existen alrededor de 20.000 especies de leguminosas divididas en las subfamilias Caesalpinoideae, Mimosoideae y Papilionoidae, las cuales pueden ser leñosas o herbáceas, pertenecientes al trópico, subtrópico y zona templada (Lewis, Schrire, Mackinder, y Lock, 2005). Lo anterior, hace pensar que las leguminosas se encuentran ampliamente distribuidas y que se pueden encontrar en casi cualquier tipo de suelo y clima; aportando beneficios no solo para el hombre, ya que es una de las fuentes básicas para su alimentación (siendo superadas únicamente por las gramíneas), sino que también para el suelo ya que tiene la capacidad de fijar N atmosférico e incorporarlo al suelo por medio de las bacterias del genero Rizobium ubicadas en los nódulos que estas plantas presentan en sus raíces (ACPA, 2005, citado por Fernández, 2006).

(36)

2.2 Importancia de las leguminosas en los sistemas de producción animal.

En la actualidad en la mayoría de las regiones tropicales la producción de forraje de buena calidad nutritiva de las praderas es baja. La calidad y disponibilidad del forraje en estas regiones es limitada debido a que durante la época seca, las gramíneas forrajeras producen menos materia seca que en la época de lluvias y son insuficientes para suplir las necesidades alimenticias de los rumiantes, (Flores, Bolivar, Ma., Botero, e Ibrahim, 1998).Una práctica de manejo para mejorar la calidad del forraje consumido por los animales es incorporar leguminosas en el sistema, obteniéndose resultados significativos para el aprovechamiento de los animales, sin embargo los productores deben mantener un buen manejo para evitar el fracaso de la asociación (Sánchez, 1998).

Las leguminosas son plantas que proporcionan a los animales que las consumen alto contenido de proteína la cual puede variar entre14 y 28 % y bajo porcentaje de fibra (40 %), permitiendo un mayor consumo de alimento por parte del animal y una mayor digestibilidad, aumentado hasta en un 50 % la producción de carne y leche en el ganado (Lascano y Avila, 1991), además las leguminosas tiene la capacidad fijar N del medio ambiente y liberarlo, favoreciendo y aportando este elemento a las gramíneas acompañantes (Thomas y Lascano, 1995 citado por Lascano, 2002).

2.3 Estructura y desarrollo de los nódulos.

(37)

Para satisfacer las necesidades de N, la planta tiene que pasar por tres etapas. “La primera etapa consiste en un proceso de reconocimiento celular por parte de la bacteria. La planta lanza señales, principalmente quimioatractantes, como son los flavonoides” (Zeiger, 2006 citado por Calvo, 2011, p 178). “La bacteria actúa como receptor de estas señales y busca puntos de invasión en la raíz de la planta emisora. La segunda etapa consiste en la infección de la planta, es decir, la bacteria penetra en la raíz de la planta y forma un tubo de infección; ésta avanza por el tubo de infección hasta llegar a la corteza de la raíz. La tercera y última etapa consiste en el establecimiento del simbiosoma (simbiosis diatrofa)” (Calvo 2011, p 178).

El primer paso en el establecimiento de la simbiosis es la liberación de productos fotosintéticos por parte de las plantas. Liberan materia orgánica como carbohidratos, ácidos orgánicos, vitaminas, aminoácidos o compuestos fenólicos, dentro de los compuestos fenólicos se encuentran los flavonoides participando como quimioatractantes. Cada planta exuda un grupo característico de flavonoides que son detectados específicamente por los productos de los genes NOD de la bacteria, a continuación, se produce un proceso de adhesión por parte del microsimbionte, es decir, de la bacteria. La planta libera en la zona de infección glicoproteínas específicas como la ricadesina y las lectinas, con la finalidad de atraer al microsimbionte. Éste se acerca a la zona de infección de la raíz y libera un compuesto lipopolisacarídico denominado factor NOD, el mismo NOD induce una serie de deformaciones en los pelos radiculares, luego de ello la planta dispara los denominados genes FIX, los cuales provocan que el microsimbionte sea capaz de reconocer las regiones de la planta donde se puede incorporar, es entonces cuando la bacteria penetra en el pelo radicular, para ello éste tiene que perder la pared celular y producirse una invaginación en la membrana celular del microsimbionte, como respuesta a la infección del microsimbionte, es entonces cuando la planta forma el llamado hilo o tubo de infección (Calvo 2011, p 179).

(38)

bacterias se liberan colonizando el citoplasma de la célula vegetal, en dichas bacterias se producen una serie de cambios en su morfología y se diferencian dando lugar a un bacteroide, es decir, una bacteria modificada. En su camino hasta el citoplasma de la célula vegetal, la bacteria queda envuelta de una membrana peribacteroide que son restos de membrana celular vegetal, una vez dentro del citoplasma, las bacterias, mediante la liberación de factores NOD, inducen la división celular y estimulan un desarrollo anormal de las células corticales, esto produce un crecimiento anormal que acaba rompiendo la superficie de la raíz y da lugar a unas estructuras capaces de fijar N. La contínua proliferación de las células corticales y de los bacteroides, rizobios desarrollados, forma unas estructuras tumorales denominadas nódulos radiculares” (Calvo 2011, p 180).

(39)

Los nódulos presentan dos regiones. La primera es una región central con células de gran tamaño invadidas por bacteroides (Villalobos, 2005). En esta región, formada por células vegetales, las bacterias modificadas que se encuentran en el interior de sus citoplasmas se multiplican con rapidez. La segunda región es una zona meristemática externa, presenta células más pequeñas y sin la presencia de bacteroides, aquí continuamente se agregan nuevas células permitiendo al nódulo crecer. El crecimiento del nódulo alargará la vida útil del mismo, lo que permite al nódulo fijar N de forma indefinida (Villalobos, 2005).

Se pueden encontrar dos tipos de nódulos, los de crecimiento limitado o determinado, cuya característica es su apariencia esférica, ya que no presentan células de transferencia y los de crecimiento ilimitado o indeterminado, que presentan células meristemáticas en constante división que le permiten crecer al nódulo (Calvo, 2011, p 181).

(40)

Figura. 2. Invasión de la raíz a través de un pelo radical (León, 2013).

2.4 Fijación de nitrógeno.

(41)

Dentro de las bacterias simbióticas fijadoras de N se encuentra el grupo que pertenecen a las bacterias móviles del suelo, que son atraídas hacia la raíz por compuestos que ésta libera. Pertenecen al grupo de quimioorganotrofos aerobios. Se denominan Rizobios, a éste grupo pertenecen, los Rhizobium que nodulan en las raíces de las leguminosas de climas templados y subtropicales (Cuadro 1), los Azorhizobium los cuales nodulan en tallos y raíces y los Bradyrhizobium que nodulan en las raíces de la soja. Entre las plantas simbiontesse destacan las leguminosas (Fabáceas) por su importante papel en la evolución humana, porque sirven de alimento, en forma directa como las lentejas, alubias y guisantes y en forma indirecta como el trébol, la arveja, la alfalfa, etc., porque sirven como forraje para la nutrición de los animales que producen carne y leche; las leguminosas como la Acacia y la Leucaena también pueden ser utilizadas en cercos vivos y para la obtención de madera (Calvo, 2011).

(42)

Cuadro 1. Bacterias fijadores de nitrógeno que forman nódulos en leguminosas tropicales (adaptado de Villalobos, 2005)

Leguminosas Bacterias fijadoras de N2 Gandul (Cajanus cajan)

Rhizobium sp. Maní forrajero (Arachis pintoi)

Kudzú (Pueraria phaseoloides)

Centrocema (Centrocema pubescens)

2.5 Fertilización en leguminosas.

En la fertilización de las leguminosas se deben de tomar en cuenta los requerimientos del cultivo y los diferentes tipos de suelo donde crecen estas plantas, por ejemplo en un estudio realizado en la Estación Experimental "La Antonia" de la Universidad Central de Venezuela, en suelos ácidos con limitación de nutrientes, la aplicación de fertilizantes combinados ((K, Mg, Cu), (K, Mg, Zn), (K, Cu, Zn), (K-Mg) y (Mg-Cu)), aumentó significativamente la biomasa comestible (materia seca),con la utilización de elementos solos o combinados (Camacaro, Chacón, y Machado, 2002).

Para la obtención de semillas en leguminosas, Ruiz (1976) recomienda que la adición de P, K, S y elementos menores deben ser al momento de la siembra, con excepción del N que se debe fraccionar en tres aplicaciones, en el momento de la siembra, a los 45 días después de la siembra y a los 90 días, para cubrir las necesidades de las plantas.

(43)

la aplicación de fertilizantes nitrogenados a las leguminosas, ya que las regiones tropicales tienen problemas por la acidez del suelo y la disponibilidad de nutrimentos, dando como resultado que los altos niveles de fertilización nitrogenada inhiben la FBN.

Similares resultados menciona la FAO (1995), concluyendo que cuando la planta tiene dos fuentes de N, el NO3 y el N2, ésta elige preferencialmente el NO3 y la fijación se reduce, por lo que al adicionar fertilizantes nitrogenados se reduce la fijación de N, sin embargo algunas plantas como el frijol (Phaseolus vulgaris) y el maní (Arachis hypogaea) incrementan sus rendimientos cuando se adiciona fertilizante nitrogenado.

2.6 Asociación leguminosa con gramíneas.

Las asociaciones de leguminosas con gramíneas, es la interrelación armónica y equilibrada entre dos o más especies. Estas asociaciones se pueden realizar con leguminosas nativas, que se encuentran en el pastizal o con especies introducidas y aprobadas (Sánchez, 1995)

El uso de las asociaciones gramíneas-leguminosas requiere de un manejo más complejo, se deben de conocer la fisiología de las plantas, la morfología radical, la demanda de nutrimentos y ruta de asimilación de carbono, entre otros. Además, del comportamiento en pastoreo de la planta forrajera, porque este se relaciona con la defoliación selectiva que afecta directamente a las reservas de carbohidratos y especialmente el vigor del rebrote, el crecimiento y la longevidad (Urbano et al., 2005).

(44)

acuerdo a las condiciones ambientales de la zona, se elija aquella que presente mayores beneficios al sistema, en términos de producción de materia seca comestible (hojas y tallos no lignificados). Por ejemplo, en las leguminosas arbustivas el crecimiento se da en dos fases, en la primera, las plantas experimentan un incremento sostenido hasta alcanzar un máximo rendimiento logrando una relación hoja-tallo satisfactoria, sin embargo en la fase siguiente, la producción declina de manera significativa, predominando la presencia de tallos lignificados (Olivares et al., 2005). Por lo anterior, es muy importante conocer la curva de crecimiento de las diferentes especies de leguminosas, porque hay factores como, la edad de rebrote que tiene influencia sobre los componentes estructurales de las plantas y afecta la calidad nutritiva de las mismas, las condiciones edafoclimáticas, la competencia de las gramíneas asociadas, el manejo de los animales, la susceptibilidad a plagas y enfermedades, y las características intrínsecas de las leguminosas, que son los principales factores que más inciden en la persistencia de este grupo vegetal (Kretschmer,1989).

A lo largo del tiempo los investigadores en estudios realizados en asociación de gramíneas con leguminosas se han percatado de que las leguminosas incrementan la calidad nutritiva de las gramíneas (Olivares et al.,2005), a este respecto en una investigación realizada por Mahecha, Rosales y Molina (1998), en la Hacienda “El Hatico” en Colombia concluyeron que al introducir Leucaena (Leucaena leucocephala) a una pradera de pasto Estrella (Cynodon plectostachium) el contenido de proteína en la asociación versus el monocultivo del pasto Estrella fertilizado con 400 kg-1ha-1año-1 de N fue de 14.5 % vs 11.2 %.

(45)

De igual forma Gómez, Molina, y Murgueitio (1990), en un estudio con seis ecotipos de G. sepium en la Hacienda “El Hatico” en Venezuela observaron que ésta leguminosa conserva sus niveles de proteína en hojas en el tiempo, concluyendo que a los 45,90 y 270 días después del trasplante los niveles oscilaron entre 21 % a 29 %, de 28 % a 31 % y de 31 % a 33 % de PC respectivamente para cada tiempo de cosecha entre los diferentes ecotipos y que de igual forma mantuvieron la tendencia en su contenido de minerales. Esta cualidad de las leguminosas es muy importante pues permite la realización de cosechas con un máximo rendimiento en la producción de biomasa comestible sin que implique desmejorar su valor nutritivo.

En otros estudios realizados por Bolívar, Ibrahim, Kasi, Jiménez, y Camargo (1999) en la estación experimental de Calabacito, Panamá, determinaron que al asociar Acacia mangium con pasto Brachiaria humidicola se mejoró la relación hoja-tallo y se disminuyó la cantidad de material muerto en la gramínea en las diferentes épocas del año, además de que se mejoró significativamente la producción de MS total ha-1ciclo-1 elevándose de 1834 kg en el monocultivo a 2562 kg con la asociación concluyendo que estos resultados pueden ser por el incremento de la concentración de N y P en el suelo y el mayor contenido de humedad en el suelo (0-15 cm) otorgado por la leguminosa, lo que benefició la disolución de minerales producidos por la mineralización, aumentó el contenido de nitratos y amonio y favoreció la absorción de los nutrientes por la gramínea.

(46)

2.7 Leguminosas en estudio.

2.7.1 Maní forrajero (Arachi spintoi).

Descripción. Planta herbácea perenne de crecimiento rastrero y estolonífero, flor amarilla tallo desnudo, hoja color verde oscuro, semilla subterránea, forma un tapete, floración indeterminada y continua, es una planta que produce abundantes estolones y genera nuevas plantas en los nudos, es tolerante a la sombra con lo que favorece a una rápida cobertura del suelo al momento de asociarse con bachearías ya que es muy competitiva (Peters, Horacio, Schomidt, e Hincapié, 2002).

(47)

Cuadro 2. Características agronómicas de maní forrajero (adaptado de Peters et al., 2002).

Arachis pintoi

Familia Leguminosa

Ciclo vegetativo Perenne persistente Adaptación pH 3,5 - 8,0

Fertilidad del suelo Media alta

Drenaje Buen drenaje, aguanta periodos cortos de encharcamiento

msnm 0 - 1800 m

Precipitación > 1200 mm - 3500 mm año-1

Densidad de siembra 6 - 8 kg ha-1 para pasto, 10 kg para cobertura Profundidad de siembra 3 - 4 cm

Valor nutritivo Proteína 15 % - 20 %, digestibilidad 65 % - 75 %.

Producción de materia seca. En una investigación realizada con A. pintoi en los Llanos Orientales en Colombia, bajo condiciones favorables y luego de seis meses de la siembra en monocultivo, Rincón (1999), obtuvo de 500 a 700 kg ha-1 de MS, mientras que en suelos con altos contenidos de arena y sin fertilización, los rendimientos solo llegaron a 200 kg ha-1 de MS.

(48)

La frecuencia de corte es un factor que afecta el rendimiento del A. pintoi, a este respecto en una investigación llevada a cabo en la hacienda ESPE San Antonio, en Sto. Domingo-Quevedo, Provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas por Godoy, Barrera, Vivas, Quintana, Peña et al., (2012), se encontró que el crecimiento y producción de MS de Arachis pintoi bajo cuatro frecuencias de corte (Cuadro 3) y sin ningún tipo de fertilización durante el año 2001 obtuvo mejores resultados a los 75 días de corte.

Cuadro 3. Altura, peso de hojas y tallo de Arachis pintoi en diferentes edades de corte (adaptado de Godoy et al., 2012).

Frecuencia de corte (días)

Variable 30 45 60 75

Altura (cm) 18,38 31,92 61,06 82,38

Peso de hojas, kg (m2)-1 0,58 1,24 1,48 2,28

Peso de tallos, kg (m2)-1 0,53 1,25 1,38 2,52

En el mismo estudio Godoy et al. (2012) concluyen que para caracterizar la fenología del A. pintoi en las condiciones tropicales particulares del estudio, el corte de 75 días registró la mayor producción de forraje verde y materia seca (Cuadro 4). Así mismo, reportaron que el corte tardío tuvo un impacto mayor en la calidad nutricional que afectará la respuesta productiva del animal debido a que la planta se lignifica y se hace más fibrosa.

Cuadro 4. Producción de forraje verde y materia seca de Arachis pintoi en diferentes edades de corte (adaptado de Godoy et al., 2012).

Frecuencia de corte (días)

Variable 30 45 60 75

(49)

2.7.2 Kudzú (Pueraria phaseoloides).

Descripción. Planta herbácea perenne de crecimiento rastrero, voluble y trepadora, de hojas trifoliadas y forma triangular ovalada, muy pubescente en la superficie inferior, flores de color purpura, vaina ligeramente curvada y pubescente, sistema radicular fuerte que produce nódulos profundamente (Peters et al., 2002) (Cuadro 5).

Cuadro 5. Características agronómicas de Kudzú (adaptado de Peters et al., 2002).

Pueraria phaseoloides

Familia Leguminosa Ciclo vegetativo Perenne Adaptación pH 3,5 - 5,5 Fertilidad del suelo Mediana - alta

Drenaje Buen drenaje, aguanta encharcamiento

msnm 0 - 1600 m

Precipitación > 1500 mm

Densidad de siembra 4 kg ha-1, escarificada Profundidad de siembra 1 - 2 cm

Valor nutritivo Proteína 18 % - 20 %, digestibilidad 60 % – 70%

(50)

Cuadro 6. Incremento diario en dos periodos de evaluación y cuatro frecuencias de corte de la especie Kudzú (adaptado de Gongalves et al., 1986).

Periodo máxima precipitación (1100 mm)

Periodo mínima precipitación (244 mm)

Semanas ₃ ₆ ₉ ₁₂ ₃ ₆ ₉ ₁₂

Materia Seca

kg ha-1 12,3 12,1 18,2 16,6 10,9 12,3 8,7 15,1

2.7.3 Centrocema (Centrocema pubescens).

Descripción. Leguminosa herbácea perenne, de postrada a enredadera, de 40-50 cm de altura, raíces pivotantes y vigorosas. Tallos delgados rastreros estoloníferos un poco pubescentes, no llegan a ser leñosos por lo menos antes de los 18 meses, hojas trifoliadas de color oscuro elíptica u ovado elíptica, aproximadamente de 4 cm de largo y 3,5 cm de ancho un poco pubescentes especialmente en la superficie más baja. Flores grandes y vistosas de color lila. Vaina lineal con márgenes prominentes de 7,5 cm a 15 cm, castaño oscuro cuando está madura, contiene alrededor de 20 semillas; de forma oblonga con esquinas redondeadas, el tamaño de la semilla es de 5 mm por 4 mm, de color castaño negro (Peters et al., 2002) (Cuadro 7).

Cuadro 7. Características agronómicas del Centrocema (adaptado de Peters et al., 2002)

Centrocema pubescens

Familia Leguminosa

Ciclo vegetativo Perenne

Adaptación pH 4,5 - 7,0

Fertilidad del suelo Baja a mediana

Drenaje Tolera moderadamente inundaciones

msnm 0 - 1700 m

Precipitación 1000 - 1750 mm

Densidad de siembra 50 a 100 cm entre surcos, 5 cm entre plantas, al _{voleo 5 – 7 kg ha}-1 Profundidad de siembra 2- 3 cm, escarificada