Introducción

La alfalfa es uno de los cultivos forrajeros más importantes del mundo para la alimentación de los animales (^{García 2002}; ^{Martin et al., 2006}), tiene una producción anual de 30 Mg ha^-1 de materia seca (^{García, 2002}; ^{Martin et al., 2006}; ^{Centeno, 2011}) y digestibilidad entre 75 y 80% (^{Lestingi et al., 2009}).

La fertilización inorgánica que recibe la alfalfa tiene efecto a corto plazo, debido probablemente a que se realiza una sola aplicación al momento de establecerse el cultivo (^{Violic, 2001}; ^{Cueto et al., 2003}; ^{Ciria et al., 2011}).

La mayor respuesta productiva en la alfalfa se obtiene con el uso del fósforo (^{Díaz, 2000}; ^{Quiñonez et al., 2003}), empleando principalmente superfosfato simple o triple a razón de 100 a 200 Kg ha^-1 de P por año (^{Sikora y Enkiri, 2003}; ^{Sikora y Enkiri, 2005}; ^{Berardo et al., 2007}), siendo estos fertilizantes las fuentes más solubles y de fácil asimilación para las plantas (^{Marchegiani y Satorre, 1981}; ^{Cabalceta, 1999}), aunque tienen efectos negativos al incrementar la degradación de los suelos, impacta en los procesos de transformación química, física y biológica. Además, contaminan por un uso inapropiado (^{Matson et al., 1997}; ^{Basso y Ritchie, 2005}; ^{Lestingi et al., 2009}) y representan un costo anual de $1600.00 ha^-1 (^{Gerencia Regional de Agricultura, 2010}), lo cual afecta la economía de los ganaderos.

El uso de fertilizantes orgánicos está tomando mayor importancia en los programas de fertilización de la alfalfa (^{Jokela, 1992}; ^{James et al., 1996}; ^{Miller y Donahue, 1995}; ^{Martin et al., 2006}), entre otras razones, por ser económicos (^{Powell et al., 2004}).

La aplicación anual de 156 y 120 Mg ha^-1 de composta y estiércol de bovino en una sola ocasión en alfalfares, producen niveles de 115 y 99 kg ha^-1 de PO₄ en el suelo respectivamente (^{Martin et al., 2006}).

Las compostas generadas a partir de basura orgánica municipales, bagazos y cascarillas de cultivos aplicadas a parcelas cultivadas con alfalfa, propician producciones similares que cuando se aplica fertilizante inorgánico (^{Herencia et al., 2007}; ^{Lestingi et al., 2009}), abatiendo los costos (^{Lestingi et al., 2009}) y beneficiando al suelo y plantas (^{Montemurro et al., 2004}). También, los estiércoles tanto de rumiantes como de porcinos que son generados en corrales a un bajo costo, son utilizados preferentemente secos para fertilizar los potreros y praderas mejoradas (^{Giasson et al., 2003}; ^{Lloveras et al., 2004}).

Los fertilizantes orgánicos suministran entre 2 y 4 g kg^-1 de fósforo (^{Eghball, 2002}), cantidades adecuadas para el principal mineral que requiere la alfalfa (^{Gaskell et al., 2006}), sin embargo, su efecto es gradual en la producción y con larga duración en el suelo (^{Ciria et al., 2011}).

La alfalfa regularmente se fertiliza con alguna fuente orgánica o inorgánica, pero no ambas a la vez y con una sola aplicación a la siembra (^{Moreno y Talbot, 2006}; ^{Duarte, 2007}; ^{Infoagro, 2011}).

El objetivo del presente experimento fue evaluar el efecto de fertilizante orgánico, inorgánico y combinado en la producción de forraje de alfalfa y en las propiedades químicas del suelo en un año.

Materiales y métodos

El estudio se realizó en el campo experimental de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos en Cuernavaca, situado a 18° 56’ N y 99° 13’ O.

Variables Evaluadas

La producción de forraje se calculó a partir de muestras obtenidas con un cuadrante de alambrón de 50 cm × 50 cm, se obtuvieron dos muestras por parcela, las cuales se pesaron en fresco y secaron en una estufa con aire forzado a una temperatura de 55 °C durante 48 h.

El primer día del mes de mayo se realizó un corte de alfalfa al ras del suelo y se fertilizaron las parcelas acorde con cada tratamiento. El último día de mayo se cortó el forraje para iniciar así, los cortes mensuales de la alfalfa a una severidad de 5 cm, de esta manera se calculó la producción (Mg ha^-1 de materia seca) trimestral y anual.

La eficiencia de utilización del fósforo (EUP) se determinó a partir de los datos de producción de forraje de alfalfa, mediante la fórmula de Spiller y ^{Martín (2007)}:

La eficiencia del nutriente (EN) en porcentaje, se determinó considerando la relación de los kilogramos de materia seca producidos por kilogramo de P aplicado.

Para los análisis de suelo se realizó un muestreo de cada parcela (repetición) a 25 cm de profundidad antes de la fertilización (abril), a la mitad (octubre) y al final (abril) del experimento. Se determinó contenido de materia orgánica (MO) (Walkley y Black), nitrógeno total (N) (Kjeldahl), fósforo (P) (Olsen) y pH (agua relación 2:1). Todos los métodos son descritos en la Norma Oficial Mexicana NOM 021-RECNAT-2000 (^{SEMARNAT, 2000}).

Para el análisis estadístico de los datos se empleó un ANDEVA y la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).

Resultados y discusión

La producción promedio anual de forraje (Mg ha^-1 de materia seca) de alfalfa fue significativamente diferente (P ≤ 0.05) entre los tratamientos en la parcela donde no se aplicó fertilizante (testigo) se obtuvieron 19.9±0.062 Mg ha^-1, con fertilizante orgánico 28.8±0.090 Mg ha^-1, con fertilizante inorgánico 29.2±0.095 Mg ha^-1 y con fertilizante combinado 32.7±0.108 Mg ha^-1.

En un estudio realizado por ^{Lloveras et al. (2004)}, cuando se fertilizó la alfalfa con estiércol de porcino al inicio del cultivo con 50 Mg ha^-1, se obtuvo una producción anual de 15.9 Mg ha^-1 de materia seca y con fertilizante inorgánico, usando superfosfato triple, a una dosis de 125 kg ha^-1 de P se obtuvo 15.1 Mg ha^-1 de materia seca, dichas producciones fueron inferiores a las encontradas en el presente experimento utilizando estiércol ovino a razón de 28.1 Mg ha^-1 y el superfosfato triple a una dosis de 200 kg ha^-1 de P, ambos empleados de manera fraccionada en 4 aplicaciones al año.

Según ^{Quiñonez et al. (2003)}, cuando la alfalfa se fertilizó con superfosfato triple al inicio del cultivo a razón de 326 kg ha^-1 de P, la producción anual obtenida fue de 20 Mg ha^-1 de materia seca, siendo inferior a las 29.2 Mg ha^-1 de materia seca del presente experimento fertilizando sólo con 200 kg ha^-1 de P, en 4 aplicaciones fraccionadas. Asimismo, ^{Machado y Dávila (1997)} encontraron una diferencia de 47% en producción a favor del estiércol en comparación al fertilizante inorgánico aplicados ambos al inicio del cultivo de la alfalfa.

En el presente experimento, se encontró una diferencia de 39, 10.7 y 10.3% en producción anual a favor del fertilizante combinado en comparación al testigo, fertilizante orgánico y fertilizante inorgánico, lo cual pudo deberse a que es más eficiente el aprovechamiento de los dos tipos de fertilizantes aplicados a la vez, que cuando se aplican de manera individual.

El comportamiento productivo trimestral, presentó valores mayores (P ≤ 0.05) en las cuatro aplicaciones a favor del fertilizante orgánico, inorgánico y combinado en comparación al testigo (Figura 1).

T₁ = control (sin fertilizante); T₂ = estiércol ovino (7 Mg ha^-1); T₃ = superfosfato simple (0.108 Mg ha-1) y T₄ = 50% de T₂ y 50% de T₃ (3.5 y 0.054 Mg ha^-1). Letras diferentes indican diferencia significativa entre tratamientos (P ≤ 0.05)

Figura 1. Producción promedio (±) trimestral de alfalfa con cuatro aplicaciones de fertilizante en el año. 

Las diferencias en la producción de forraje entre los 4 trimestres (Figura 1), pudo deberse al efecto de las condiciones climáticas, destacando principalmente los cambios en temperatura a través del año, que han sido estudiadas ampliamente (Méndez et al., 2008; ^{Echeverri y Restrepo, 2009}), sobre todo las temperaturas mínimas que oscilaron entre 12 y 13 °C cuando se aplicó la tercera fertilización, abarcando parte del otoño y del invierno. Respecto a los requerimientos de humedad para la alfalfa, estos no fueron condicionantes en la producción, ya que fueron cubiertos con riego en la época seca.

El efecto de la primera fertilización, mostró en todos los tratamientos una tendencia mayor en la producción (Mg ha^-1 de materia seca) en el primer trimestre al compararla con la segunda, tercera y cuarta fertilización, con un promedio de 2.1±0.180 Mg ha^-1 en las parcelas testigo, 2.9±0.430 con fertilizante orgánico, 2.9±0.276 con fertilizante inorgánico y 3.3±0.377 con fertilizante combinado respectivamente.

La aplicación del fertilizante inorgánico, en la segunda y cuarta aplicación generó una mayor producción en comparación con la producción con fertilizante orgánico. Sin embargo, esto implica un costo superior de $800.00, este comportamiento se debió a que el fertilizante inorgánico tiene un efecto inmediato. En cambio, el fertilizante combinado mostró una tendencia mayor en la producción que los demás tratamientos, lo cual se vio reflejado en el promedio trimestral después de las aplicaciones fraccionadas, lo que coincide con lo encontrado por ^{Hernández et al. (2006)} y ^{Aguirre et al. (2007)} empleando enmiendas orgánicas que tienen efecto en la disponibilidad de P después de 90 días de su aplicación.

Debido a que en el presente experimento se realizaron cuatro aplicaciones de los fertilizantes, se logró incorporar el fósforo a lo largo del ciclo (^{Vázquez et al., 2010}), contrariamente a lo que sucede cuando se aplican en sólo un momento al inicio del cultivo (Figueroa et al., 2010), donde la absorción del fósforo no se realiza al inicio del crecimiento de las plantas porque no está disponible aún y tampoco al final del ciclo, debido a que no se aprovecha porque está fijado en el suelo (^{Cabalceta, 1999}). El fósforo no se pierde por lixiviación o volatilización como el nitrógeno (^{Watson y Atkinson, 1999}; ^{Robinson et al., 2009}). Los fertilizantes inorgánicos se adquieren a un costo cada vez más elevado, por lo que su inclusión en praderas de alfalfa debe ser controlada.

En el mes de marzo se registró una producción de 2.6 y 3.3 Mg ha^-1 de materia seca de alfalfa con fertilizante orgánico y fertilizante combinado, siendo inferiores a la de ^{Vázquez et al. (2010)}, que fue de 4 Mg ha^-1 de materia seca aplicando 120 Mg ha^-1 de estiércol ovino al inicio del cultivo, lo cual representa una cantidad superior de 4.2 veces más de estiércol que el que se aplicó en el presente experimento. ^{Crespo (1984)}, encontró que aplicaciones extremadamente elevadas de estiércol pueden dañar el crecimiento vegetativo. En el presente experimento se evitó este problema, determinando la dosis con base en el contenido de P para ajustarla con la fórmula de fertilización 00-200-00.

^{López et al. (2001)}, determinaron que el emplear abonos orgánicos en dosis entre 20 y 30 Mg ha^-1 al año, favorecen una mayor producción de grano de maíz, lo cual se asemeja a la cantidad empleada en el presente experimento con 28.1 Mg ha^-1 de estiércol ovino, calculada dicha dosis con base en el contenido de fósforo y de la dosis óptima para la alfalfa (200 kg ha^-1 de P).

En el presente experimento la eficiencia de utilización del fósforo (EUP) y la eficiencia del nutriente (EN) fueron significativamente menores (P ≤ 0.05) donde se fertilizó con orgánico (44.5 y 144%) y con fertilizante inorgánico (46.5 y 146%) en comparación con el fertilizante combinado (64 y 163.5%).

En otro experimento (^{Berardo y Marino, 2000}) cuando la alfalfa se fertilizó con superfosfato triple al inicio del cultivo con 200 kg ha^-1 de P, se registró una producción de 11.2 Mg ha^-1, encontrándose una EUP de 30.73%, la cual fue menor en un 15.77% a la determinada en el presente experimento aplicando el mismo fertilizante inorgánico pero en cuatro fechas de aplicación. La EN que registraron ^{Berardo (1998)}, ^{García et al. (1999)} y ^{Berardo y Marino (2000)} fueron entre 29.6 y 40.5%, siendo inferiores al 42% del fertilizante orgánico, 44% del fertilizante inorgánico y 61.5% del fertilizante combinado.

Los análisis de las propiedades químicas del suelo (Cuadro 1) muestran que en el tratamiento testigo, donde no se aplicó ningún tipo de fertilizante, los niveles de MO, N y P disminuyeron (P ≤ 0.05) a través del año, mientras que el pH permaneció ácido sin modificación (P ≤ 0.05). En cambio, con el fertilizante orgánico y fertilizante combinado, se presentaron incrementos (P ≤ 0.05) en la MO, N, P y pH al final del año, en tanto, con el fertilizante inorgánico la MO, N y pH permanecieron sin variación (P ≥ 0.05) y sólo el P se incrementó (P ≤ 0.05) al final del año. El nivel de P se incrementó en 28 mg L^-1 para el fertilizante orgánico y 20 mg L^-1 para el fertilizante combinado en el año.

^† Análisis antes de iniciar el experimento; ^‡ a los 6 meses de transcurrido el experimento; ^§ al final del experimento. T₁ = control (sin fertilizante); T₂ = estiércol ovino (28 Mg ha^-1); T₃ = superfosfato simple (0.434 Mg ha^-1) y T₄ = 50% de T₂ y 50% de T₃ (14 y 0.217 Mg ha^-1). Letras diferentes entre columnas indican diferencia significativa (P ≤ 0.05).

Cuadro 1. Propiedades químicas del suelo durante un año de experimentación donde se estableció el cultivo de la alfalfa con diferentes fuentes de fertilización. 

En un experimento realizado por ^{Salazar et al. (2010)}, la aplicación de 160 Mg ha^-1 de estiércol bovino al principio del año, mejoró el contenido de MO de 2 a 3 % en comparación a cuando no se fertilizó o se empleó fertilizante inorgánico. En otro trabajo, cuando se aplicaron compostas, estas mejoraron el contenido de MO del suelo (^{Hernández et al., 2006}).

De acuerdo con ^{Jiménez et al. (2004)}, la fertilización con estiércol de bovino incrementó el contenido de P de 5 a 10 veces y el pH bajo a 6.14 cuando se empleó 60 Mg ha^-1 al año. Además, se mantuvieron los niveles de P al menos por 90 días (^{Aguirre et al., 2007}).

Cuando se eleva el pH de ácido a neutro o ligeramente alcalino se logra una mayor tasa de mineralización del P, lo cual permite una mayor solubilidad y aprovechamiento de este nutriente (^{Crespo, 1984}; ^{Cabalceta, 1999}). En el presente experimento, esta acción se logró al incrementar el pH 0.8 unidades con el fertilizante orgánico y 1.1 unidades con el fertilizante combinado. En el caso concreto de la alfalfa, esta requiere un pH entre 6.2 y 7.8 para producir eficientemente (^{Durán et al., 2006}).

Aunque la producción de forraje del testigo fue significativamente menor (P ≤ 0.05) que la del resto de los tratamientos, la alfalfa tendió a presentar una producción sostenida a través del año, debido a que el nivel de P que se encontró al inicio del experimento fue de 70 mg L^-1 y al final se registraron solo 40 mg L^-1, niveles por arriba de los 20 mg L^-1 que requiere la alfalfa para mantener una buena producción (^{Bustillo, 2011}). El contenido de P en el suelo del presente experimento presentó valores considerados altos, ya que estuvieron por arriba de 40 mg L^-1 (^{Crespo, 2004}).

Conclusiones