Mezclas de Trébol Subterráneo con otras Leguminosas Anuales para Suelos Graníticos del Secano Mediterráno Subhúmedo de Chile (página 2)

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en el predio El Boldo (35º58’ lat. Sur, 72º17’ long. Oeste), perteneciente al Centro Experimental Cauquenes del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). Se evaluaron seis mezclas forrajeras (M): M1: 100% de trébol subterráneo (T. subterraneum) (Ts) con dos variedades como testigo; M2: 50% de Ts y 50% de hualputra (M. polymorpha) cv. Cauquenes-INIA (Mp); M3: 50% de Ts, 25% de Mp y 25% de trébol balansa (T. michelianum) cv. Paradana comercial (Tb); M4: 50% de Ts, 16,6% de Mp, 16,6% de Tb y 16,6% de serradela amarilla (O. compressus) cv. Madeira (Op); M5: 50% de Ts, 12,5% de Mp, 12,5% de Tb, 12,5% de Op y 12,5% de biserrula (B. pelecinus) cv. Casbah (Bp) y M6: 20% de cada especie (Cuadro 1). En el caso de trébol subterráneo, en todas las mezclas se sembró la mitad de la subespecie brachycalycinum cv. Clare y la otra de la subespecie subterraneum cv. Seaton Park. El suelo pertence a la serie Maule, orden Entisol, de origen aluvial, rico en cuarzo, de textura franco arcillo arenosa en los primeros 0-12 cm del perfil, pH 5,7. El tamaño de cada parcela fue de 7 x 14 m. El diseño experimental correspondió a bloques al azar, con cuatro repeticiones.

Cuadro 1. Proporción (%) de semillas de cada especie y cultivar en la mezcla evaluada. Table 1. Proportion of seeds (%) of each species and cultivar in the evaluated mixture.

La siembra se realizó al voleo el 31 de mayo de 1999. La dosis de semilla se calculó para establecer una población inicial de 1.000 plantas m-2 en cada tratamiento, considerando el número de semillas por gramo y el porcentaje de germinación de cada cultivar. Las semillas se inocularon con el rizobio específico para cada especie. A la siembra, se fertilizó con 153 kg P2O5 (333 kg de superfosfato triple, 90 kg S y 165 kg de CaO (500 kg de fertiyeso), y 2,7 kg B ha-1 (20 kg de boronatrocalcita).

A fines de la primera y segunda temporada (enero de 2000 y 2001, respectivamente), se pastoreó con ovejas y se cortó con guadañadora rotatoria (Gravely, 30 inch Rotary Mower, Clemmons, North Carolina, USA) eliminando el material senescente sobrante. El tercer año se pastoreó en agosto (03 al 12 de agosto de 2001), en septiembre (21 al 24 de septiembre de 2001) y en febrero (28 de febrero al 06 de marzo de 2002), con ovejas o borregas. En el segundo año y tercer año (24 de agosto de 2000 y 20 de junio de 2001, respectivamente) se aplicó 50 kg P2O5 ha -1 como superfosfato triple, de fertilización de mantención.

Evaluaciones

El ensayo se evaluó por tres años, el primer año (establecimiento) y los dos años siguientes. Las variables evaluadas y calculadas fueron:

a) Plantas vivas en el invierno del primer año (03 de septiembre de1999), segundo año (08 de agosto de 2000) y tercer año (24 de julio de 2001). En cada parcela se distribuyeron al azar cinco cuadrantes de 20 x 20 cm cada uno (en los dos primeros años) y 20 cilindros de 10 cm de diámetro cada uno (en el tercer año). Dentro de cada cuadrante o cilindro se contaron las plantas vivas.

b) Producción acumulada de biomasa aérea total. En la primavera del primer año (10 de noviembre de 1999) y del segundo año (11 de diciembre de 2000) se cortó el material a 4 cm de altura, de dos cuadrantes de 1 m2 por parcela, distribuidos al azar. En la primavera del tercer año (06 de noviembre de 2001) se evaluó cortando el material (1 m2) bajo jaula, las cuales se instalaron (dos en cada parcela) en agosto antes del primer pastoreo. El material se secó en estufa con ventilación forzada a 70ºC por 72 h y luego se pesó.

c) Producción de semillas. Se recolectaron los frutos y semillas de cinco cuadrantes de 20 x 20 cm cada uno por parcela. El material se secó en estufa con ventilación forzada a 60ºC por 4 h. Los frutos se pesaron y luego se trillaron a mano, pesando la semilla recolectada. Las fechas de muestreo en los dos primeros años fue la indicada en b) y en el tercer año el 12 de diciembre de 2001.

d) La composición botánica se evaluó por el método del "Point quadrat" modificado (Daget y Poissonet, 1971), en la misma fecha de evaluación de la biomasa aérea. En una de las diagonales de cada parcela (elegida al azar) se dispuso una línea de 4 m de largo, donde se midieron 100 puntos (cada 4 cm); la proporción de cada especie se expresó a través de la contribución específica de contacto (CSC, %).

e) Germinación de semillas en el otoño siguiente a la siembra (año 2000). Dentro de cada parcela se cosecharon a mano 50 frutos al azar de las especies sembradas, se pusieron a germinar en estufa a 18ºC en placas Petri; cada 2 días se retiraban y contaban las semillas germinadas, hasta el día 12. Luego los frutos se secaron en estufa con ventilación forzada a 60ºC por 4 h, para trillarlos a mano, y poder contar las semillas sin germinar.

f) Semillas viables en el otoño del año 2000. Con la producción de semillas (c), la germinación (e) y el número de semillas por gramo de cada especie, se calculó la cantidad de semillas viables expresada en g m–2 y en unidades (u) m–2, para tener una estimación de la regeneración al segundo año de cada especie y de la mezcla.

g) Producción de biomasa aérea de las especies sembradas y voluntarias, se calculó con la producción de biomasa aérea total (b) y la CSC (d) respectiva de cada año.

Análisis estadístico

Las diferencias entre tratamientos se evaluaron mediante ANDEVA en diseño de bloques al azar, para la comparación de medias se usó la prueba de Tukey (P ≤ 0,05). Se realizó un ANDEVA con los valores originales de las variables, cuando el coeficiente de variación era mayor a 35% se transformó la variable (X) a raíz cuadrada más 0,5 o arcoseno (raíz(X/100))x180/3,1416; la primera se usó en aquellas variables con valores pequeños y/o ceros, y la segunda en variables expresadas en porcentaje (Steel y Torrie, 1960).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Condiciones climáticas durante el período experimental

El año de establecimiento de las praderas fue seco, sin embargo, los otros dos años en que se realizó el estudio la precipitación anual en Cauquenes fue superior a la media histórica, que es de 663 mm (Figura 1). En cuanto a la distribución de las lluvias, en los tres años se presentaron precipitaciones de primavera superiores a la media, lo cual favoreció el crecimiento de los pastos. No obstante, se destacó la fuerte concentración de las lluvias en el mes de junio de 1999, en que precipitó más del 50% de la lluvia anual. Además, en el mes de febrero de 2000 ocurrió una lluvia de verano de aproximadamente 45 mm, la cual indujo a una partida falsa de la pradera con una alta mortalidad de plántulas.

Figura 1. Precipitaciones mensuales (mm) durante el período experimental, en comparación con la media histórica registrada en Cauquenes, Chile. Figure 1. Monthly rainfall (mm) during the experimental period in comparison with the historical average registered at Cauquenes, Chile.

Desde el punto de vista térmico (Figura 2) los inviernos de los años 1999 y 2000 destacaron por presentar temperaturas mínimas en promedio, aproximadamente, 2°C inferiores a la media histórica, lo cual pudo haber inducido mortalidad de plantas o daño por heladas.

Figura 2. Temperaturas mínimas y máximas mensuales (°C) durante el período experimental, en comparación con la media histórica registrada en Cauquenes, Chile. Figure 2. Monthly minimum and maximum mean temperatures (°C) during the experimental period in comparison with the historical mean registered at Cauquenes, Chile.

 Densidad de plantas

El establecimiento de las praderas en el invierno del primer año fue inferior a la meta propuesta de establecer una población inicial de 1.000 plantas m-2, cifra señalada por Puckridge y French (1983) como indicador de un buen establecimiento de pradera de leguminosas anuales. La baja densidad de plantas afectó especialmente el establecimiento de trébol balansa, serradela amarilla y biserrula. En efecto, a los 90 días de la siembra, la población de plantas de esas especies no superó las 100 plantas m-2 (Cuadro 2), lo que afectó notoriamente el comportamiento posterior de estas especies en los tratamientos que las incluían. En el segundo año, la resiembra natural también fue deficiente, no superando los mejores tratamientos las 220 plantas m-2. La baja producción de semillas en el año 1, especialmente en trébol subterráneo, unido a un evento de lluvia de verano, de aproximadamente 45 mm en el mes de febrero de 2000, ocasionó una alta mortalidad de plantas (fenómeno de partida falsa) en todos los tratamientos.  

Cuadro 2. Número de plántulas por m2 en el invierno del primer, segundo y tercer año. Table 2. Number of seedlings per m2 in the winter of the first, second and third year.

Se presentaron diferencias entre tratamientos (P ≤ 0,05) en la densidad poblacional del trébol subterráneo en los tres años (Cuadro 2). El hecho de reemplazar el 50% de la dosis inicial de siembra por un número creciente entre dos y cuatro especies de leguminosas anuales, redujo drásticamente la población de trébol subterráneo, especialmente en el segundo y tercer año. La inclusión de M. polymorpha en proporciones entre 50 y 12,5% de la dosis inicial de siembra, prácticamente desplazó al trébol subterráneo, independiente de la dosis en que fue incluida en la mezcla (Cuadro 2).

En el tercer año se observó una alta densidad total de especies sembradas, alcanzándose niveles por sobre 1500 plantas m-2 en casi todos los tratamientos (Cuadro 2). De manera sobresaliente, la densidad de plantas de hualputra fue superior a los años anteriores, con diferencias significativas entre las mezclas forrajeras (Cuadro 2). La alta producción de semilla de M. polymorpha (Ovalle et al., 1997a) unido a mecanismos de dureza seminal (Avendaño et al., 1999), permitieron a la especie lograr una adecuada colonización, ocupación del espacio y persistencia. Adicionalmente, el trébol balansa experimentó una importante recuperación en el tercer año, también como expresión del ablandamiento de las semillas producidas en años anteriores y estratificadas en el suelo (Ovalle et al., 1997c). En trébol subterráneo (M1) la resiembra fue alta, no así en los tratamientos con 50 y 20% de trébol, donde la densidad de plantas no superó las 250 u m-2 (Cuadro 2).

Contribución específica de contacto y producción de biomasa aérea

En los tres años, la contribución específica de contacto (CSC) y la producción de biomasa de trébol subterráneo fue alta solamente en el tratamiento de la especie pura (M1), pero el aporte de trébol subterráneo se afectó drásticamente cuando en la mezcla participaba hualputra (Cuadro 3). En el segundo año, las especies bajaron su CSC en relación al primer año (excepción hecha del trébol balansa en M5), pero la caída más fuerte se observó en las mezclas de trébol subterráneo con otras leguminosas anuales. Un evento de lluvia en febrero de 2000 (Figura 1), probablemente afectó la CSC de las especies sembradas en todos los tratamientos. En el tercer año la hualputra fue la especie dominante en todas las mezclas en que se sembró, y aportó en todas ellas más del 50% de la biomasa total de la pradera, sin diferencias (P ≥ 0,05) entre las praderas (Cuadros 3 y 4). La contribución específica del trébol balansa en las mezclas fue inferior a la proporción inicial de esta especie al momento de la siembra (Cuadro 1 y 3). La contribución específica del trébol balansa en las mezclas se mantuvo entre 4,3 y 17% en los tres años y no se presentaron diferencia entre ellas (P ≥ 0,05) (Cuadro 3).

Cuadro 3. Contribución específica de contacto (CSC, %) de las especies y variedades en la primavera del primer, segundo y tercer año. Table 3. Specific contribution of contact (CSC, %) of species and cultivars in the spring of the first, second and third year.

 Cuadro 4. Producción de biomasa aérea (kg MS ha-1) de las especies y variedades en la primavera del primer, segundo y tercer año. Table 4. Production of aerial biomass (kg DM ha-1) of the species and cultivars in the spring of the first, second and third year.

La contribución y producción de biomasa de serradela y de biserrula fue baja en los tres años (Cuadro 3 y 4). En el tercer año la producción de biomasa total de las especies sembradas fue diferente (P ≤ 0,05) entre tratamientos (Cuadro 4); la menor producción se obtuvo en la pradera de trébol subterráneo solo (M1), pero fue significativamente inferior sólo con la M5.

Producción de semillas

La producción de semillas de trébol subterráneo fue baja en todos los tratamientos y en todos los años. Por el contrario, destacó la mayor producción de semilla de hualputra en todos los años y en todas las mezclas donde fue incluida (Cuadro 5). Esto explica la menor participación de trébol subterráneo en las mezclas de dos y más especies, y la dominancia de la hualputra cuando fue incluida en proporciones variables en las mezclas. Como era de esperar, la tasa de germinación de las semillas de trébol subterráneo en el otoño del segundo año fue muy superior al de las otras especies (Cuadro 6). Sin embargo, como el tamaño de la semilla es menor y la producción fue mayor en hualputra que en trébol subterráneo, el aporte de semillas viables fue en general superior en hualputra (Cuadro 7). 

Cuadro 5. Producción de semillas (g m-2) de las especies y variedades en el primer, segundo y tercer año. Table 5. Seed production (g m-2) of species and cultivars in the first, second and third year.

Cuadro 6. Germinación (%) de semillas de las especies y variedades en las mezclas en el otoño del año 2000. Table 6. Germination (%) of seeds of the species and cultivars in the mixtures in Autumn 2000.

Cuadro 7. Semillas viables de las especies y variedades en las mezclas en el otoño del año 2000. Table 7. Viable seeds of species and cultivars in mixtures in Autumn 2000.

En trébol balansa la producción de semillas fue igual (P ≥ 0,05) en todos los tratamientos en los tres años (Cuadro 5). Serradela amarilla y biserrula produjeron semilla sólo en el año del establecimiento, en muy baja cantidad, y no se observaron diferencias significativas entre tratamientos (Cuadro 5).

La tasa de germinación de las distintas especies estuvo dentro de los rangos indicados en la literatura. Ovalle et al. (2000a) reportaron tasas de 32,6 y 60,9% para trébol subterráneo cvs. Clare y Seaton Park, respectivamente, y 4,6; 3,9; 1,1 y 0% para hualputra, trébol balansa, serradela cv. Madeira y biserrula cv. Casbah, respectivamente. El mayor valor observado en la pradera de trébol subterráneo en la M6 pudo deberse a una mayor proporción de la variedad Seaton Park, sin embargo, en todos los tratamientos la tasa de germinación de las diferentes especies fue similar (P ≥ 0,05) (Cuadro 6).

La cantidad de semillas viables de trébol subterráneo y hualputra en el otoño siguiente al establecimiento (año 2000), estuvo dentro de los valores recomendados para la dosis de siembra de praderas con estas especies, en cuatro de las seis mezclas (Cuadro 7), ya que la recomendación para siembras de trébol subterráneo es 8-12 kg ha-1 y para hualputra de 13-15 kg ha-1 (Acuña et al., 1982; López, 1996). En las otras tres especies, esta cantidad no superó el equivalente a 0,6 kg ha –1, muy inferior a los 3 a 4 kg ha-1, indicados por Ovalle et al. (2000b) y Revell et al. (1994) para trébol balansa y serradela. Todas las especies presentaron la misma cantidad (P ≥ 0,05) de semillas viables en todos los tratamientos (Cuadro 7).

CONCLUSIONES

La inclusión de hualputra en la mezcla incrementó la densidad de plantas en la resiembra de los años siguientes a la siembra, y aumentó la contribución específica de las especies sembradas en las praderas. Sin embargo, para ambas variables sólo se pudo establecer una tendencia que fue consistente en los tres años de evaluación.

La producción de semilla fue superior en todas las mezclas que incluían hualputra, aumentando el banco de semillas en el suelo, lo que se tradujo en una diferencia estadísticamente significativa en el tercer año en producción de fitomasa en las mezclas que incluyeron hualputra.

Se pudo establecer que el trébol balansa al ser sembrado en una proporción de 25% o menos, el establecimiento fue deficiente el primer año, afectando la producción de fitomasa y semilla, condición que se mantuvo en los años siguientes. Esta situación se mantuvo en la mezcla con igual proporción (20%) de las cinco especies.

El trébol subterráneo asociado con una o más especies disminuyó su contribución y producción al compararlo con la pradera de 100% de trébol subterráneo, en las tres temporadas evaluadas.

RECONOCIMIENTOS

Este estudio formó parte del proyecto FONDECYT 100608 sobre "Nuevas alternativas de leguminosas anuales para áreas de secano mediterráneo de Chile". Agradecemos también a CONICYT, proyecto cooperativo entre el Centro di Studio Sui Pascoli Mediterranei (CNR) de Italia y el INIA de Chile, que permitió intercambios con investigadores de Italia y conducir experimentos similares en ambos países. Agradecemos a Teresa Aravena, Cesar Norambuena, José Cares y María Elena Díaz, por la asistencia en el trabajo de campo y laboratorio.

LITERATURA CITADA

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 Julia Avendaño R.1, Carlos Ovalle M.2, Alejandro del Pozo L.3, Fernando Fernández E.2 y Claudio Porqueddu4 1 Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Experimental Cauquenes, Casilla 165, Cauquene, Chile. 2 Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Quilamapu, Casilla 426, Chillán, Chile. 3 Universidad de Concepción, Facultad de Agronomía, Casilla 537, Chillán, Chile. 4 Centro di Studio Sui Pascoli Mediterranei, Via Enrico De Nicola, 07100 Sassari, Italy.