Área de estudio

El experimento se estableció en el ejido Posa Redonda segunda sección del municipio de Cárdenas, Tabasco México, sitio ubicado en las coordenadas 18º 14’ N y 93º 29’ O y con una altitud de 10 m. El sitio cuenta con un clima Am (f) cálido húmedo con lluvias en verano y parte del otoño; la precipitación y temperatura promedio anuales son de 2151 mm y 25.8 ºC, respectivamente (^{García, 2004}) y el suelo pertenece a la unidad Vertisol (^{Palma, Cisneros, Moreno y Rincón, 2007}). En el Cuadro 1 se presentan las características físicas y químicas del suelo donde se estableció el experimento.

Especie evaluada y unidad experimental

Se evaluó el pasto Humidicola (Brachiaria humidicola Rendle) en pradera establecida. Antes de iniciar las evaluaciones, se asignaron 45 días de reposo para posteriormente realizar el corte de homogeneización y empezar el conteo de días de rebrote. En la pradera fueron establecidas 27 parcelas producto de la combinación de los tres niveles de fertilización y las tres frecuencias de corte, con tres repeticiones. La unidad experimental consistió en una parcela útil de 4 m² con separación de 1 metro entre parcelas para eliminar el efecto de borde.

Periodos de evaluación

La evaluación se realizó durante el período del 02 de enero del 2015 a 02 de enero del 2016, en las tres épocas climáticas definidas en la zona de acuerdo con ^{Moguel y Molina (2000)}: época seca (15 de febrero al 15 de junio), lluvias (15 de junio al 15 de octubre) y nortes (15 de octubre al 15 de febrero). Se evaluaron tres frecuencias de corte (20, 30 y 40 días de rebrote) en cada una de las épocas del año. Las condiciones climatológicas presentes en el sitio durante el periodo de estudio se presentan en la Figura 1.

Figura 1: Condiciones de temperaturas y precipitación durante la fase de experimento.  

Figure 1: Temperature and precipitation conditions during the experiment phase. 

Tratamientos y diseño experimental

El diseño experimental utilizado fue en parcelas divididas con arreglo factorial. Los tratamientos evaluados fueron nueve que resultaron de la combinación de los tres niveles de fertilización (testigo, dosis normal y dosis alta) y las tres frecuencias de corte (20, 30 y 40 días de rebrote), cada uno con tres repeticiones estas son las parcelas chicas y las tres épocas climáticas (seca, lluvias y nortes), las parcelas grandes. Los niveles de fertilización expresados en kg ha^-1 año^-1 (N, P y K, respectivamente), fueron: T1 = Testigo (00-00-00, T), T2 = Dosis normal de fertilizante (200-50-100, DN) y T3 = Dosis alta de fertilizante (400-100-200, DA). Las fuentes de fertilizante fueron: urea, superfosfato triple y cloruro de potasio para N, P y K, respectivamente; aplicados en tres tiempos y al voleo.

Análisis estadístico

Los datos se analizaron con el programa SAS versión 9.0 (^{SAS Institute, 2002}). En las interacciones en las cuales se observó significancia, la comparación de medias se realizó con la prueba de Tukey (p ≤ 0.05).

Muestreo y variables de respuesta

Para obtener la biomasa aérea, se cosechó todo el pasto de la parcela cortando al ras del suelo. Y para la biomasa radical, se tomó un bloque de suelo de 25 cm × 25 cm × 25 cm en de cada parcela (^{Kolesnikov, 1971}). El material cosechado fue lavado, secado, molido y tamizado para su posterior análisis. Las variables fueron estimadas de la siguiente manera: la biomasa total (BT, kg ha^-1) que es la biomasa aérea más la biomasa radical, en base seca, en el material vegetal se cuantifico el N-total con el método micro-Kjeldahl modificado para incluir nitratos; el P y el K fueron medidos en el digestado con HNO₃/HClO₄; la cuantificación del P se realizó con espectrofotómetro UV-Visible y el K por espectrometría de absorción atómica. El requerimiento interno (RI, %) de N, P y K mediante la fórmula RI= (nutriente absorbido/biomasa total) *100 (^{Rodríguez, 1993}); el nutriente absorbido (kg ha^-1) fue calculado con la fórmula: (biomasa seca*porcentaje del nutriente)/100; y la demanda (kg ha^-1) de N, P y K= (biomasa total*requerimiento interno) /100 (^{Rodríguez (1993)}.

Interacción época por frecuencia de corte

Se observaron diferencias significativas por las interacciones de los factores época y frecuencia de corte en todas las variables evaluadas (p ≤ 0.05) en pasto humidícola (Figura 2). Respecto a la demanda de N (p = 0.0005), la mayor fue observada en la época de lluvias a los 30 días de rebrote con 167.0 kg ha^-1; y la menor fue encontrada en época de nortes y a los 20 días de rebrote (69.1 kg ha^-1), como se observa en la Figura 2a. La mayor demanda de P (p = 0.0001***) se encontró en la época de lluvias junto a los 20 días de rebrote del pasto con 27.6 kg ha^-1 (Figura 2b), y fue menor en la época de nortes, y a los 20 días de rebrote (8.2 kg ha^-1). Respecto a la demanda de potasio (p = 0.0170), en la época de lluvias y a los 30 días de frecuencia de corte se observó la mayor demanda con 146.6 kg ha^-1 y en la época de nortes y 20 días de rebrote, se encontró la menor demanda con 33.5 kg ha^-1 lo que representa únicamente el 23% respecto al mayor valor (Figura 2c).

Figura 2: Efecto de las interacciones de las tres frecuencias de corte y las tres épocas climáticas. a) Demanda de nitrógeno b) Demanda de fósforo, c) Demanda de potasio, d) Requerimiento interno de nitrógeno, e) Requerimiento interno de fósforo, f) Requerimiento interno de potasio y g) Biomasa total.  

Figure 2: Effect of the interactions of the three cutting frequencies and the three climatic seasons. a) Nitrogen demand b) Phosphorus demand, c) Potassium demand, d) Internal nitrogen requirement, e) Internal phosphorus requirement, f) Internal potassium requirement and g) Total biomass. 

El mayor requerimiento interno de N (p = 0.0163) fue encontrado en la época de nortes a los 20 días de rebrote del pasto con 1.78% y el menor valor fue observado en secas en las últimas frecuencias de corte y en lluvias junto a las tres frecuencias de corte con un promedio de 1.10% (Figura 2d). En referencia al requerimiento interno de P (p = 0.0171), el mayor valor se encontró en la época de lluvias y a los 20 días de frecuencia de corte con 0.24%; y el menor porcentaje fue observado en esta misma época, pero a los 30 días de rebrote y en nortes en la última frecuencia de corte (40 días) con 0.18% en los dos casos (Figura 2e). El mayor requerimiento interno de K (p = 0.0001) se observó en la época de nortes y 30 días de rebrote del pasto con 1.51%; y el menor porcentaje se encontró en época seca y 40 días de frecuencia de corte con 0.86%, lo cual es un 57% del mayor valor. Respecto a la biomasa total (p = 0.0001) la mayor producción se obtuvo en lluvias y a los 30 días de rebrote, siendo la menor en la época de nortes y a los 20 días con 5515 kg ha^-1 (Figura 2f), lo que representa el 34% de la mayor producción. Entre los factores época por nivel de fertilización, no se observó diferencia significativa en las interacciones en ninguna de las variables evaluadas.

La demanda de nitrógeno presentó una relación directamente proporcional con la producción de biomasa total en esta misma época (nortes). La menor demanda de este nutriente fue en la época de nortes y en la primera frecuencia de corte, que también se relaciona con la menor producción de biomasa total; esto debido al estrés por frio al exponerse la planta a las bajas temperaturas de Tabasco (Retuerto, ^{Rodríguez, Fernández y Obeso, 2006}). Los resultados obtenidos son similares a los reportados por ^{Rao, Miles y Granonles (1998)} quienes encontraron la menor demanda de N en diez genotipos de Brachiaria en época seca cuando la compararon con la época de lluvia y Cevallos (2015¹) reportan demanda de Brachiarias en seca de 128 ± 29 kilogramos por hectárea.

La demanda de P y K tuvo el mismo comportamiento que el N en épocas de lluvias y nortes y con las mismas frecuencias de corte. Esto tiene relación directa con la producción de biomasa total ya que el pasto inicia el desarrollo sus puntos de crecimiento; Cevallos (2015¹), encontró, en cinco especies de Brachiaria, una demanda promedio de P de 16.3 kg ha^-1 en la época seca. ^{Borges, Barrios y Escalona (2012)} mencionan que el movimiento de los nutrimentos hacia las raíces ocurre por difusión o flujo de masas y el contenido de agua está relacionado con el abastecimiento del potasio; en lluvias se presentan temperaturas que oscilan los 25 °C que benefician la absorción de este elemento debido a una mejor difusión en el suelo. ^{Salas y Cabalceta (2009)} en Xaraés (B. brizantha) y Cevallos (2015¹) reportan una demanda de 133.6 ± 25 kg ha^-1 de K en B. decumbens.

Respecto al requerimiento interno de nitrógeno (RIN), se ha demostrado que la concentración de N disminuye conforme avanza la edad de la planta por efecto de dilución del N, además, en nortes la planta crece más lento por lo que el nutriente puede permanecer más tiempo en ella (^{Juárez et al., 2011}) por lo que los mayores porcentajes se encuentran a edades más tempranas. ^{Vieyra-Alberto et al. (2013)} y ^{Muñoz, Huerta, Rangel, Lara y De la Rosa (2014)} reportan variaciones en requerimiento interno de minerales en forrajes tropicales dentro de épocas; ^{Guenni, Marín y Baruch (2002)} realizaron un experimento bajo simulación de lluvias y observaron un RIN de 1.11% en B. humidícola, siendo el mismo promedio que el encontrado en esa época en esta investigación.

El menor requerimiento de fósforo (RIP) fue debido a que el P disminuye con la edad de la planta, debido a su movilidad de partes viejas a las partes nuevas o en crecimiento (brotes y hojas) las cuales son los órganos de mayor demanda (^{Thomas, 2013}). Ortega y González (1990) y ^{Vega-Espinosa, Ramírez, Leonard e Igarza (2006)} muestran resultados en evaluación de gramíneas donde este nutriente disminuye con el aumento de la edad de la planta; ^{Jarma-Orozco, Maza, Pineda y Hernández (2012)}, ^{Muñoz et al., (2014)} y Cevallos (2015¹) cuando evaluaron gramíneas del género de las Brachiarias reportan un RIP promedio de 0.17 ± 0.05% en la época seca, 0.18 ± 0.03% en lluvias y 0.21% en nortes; siendo promedios inferiores a los del presente estudio. ^{Ramírez et al. (2014)} observaron en B. decumbens RIP de 0.50, 0.30 y 0.28% a los 30, 45 y 60 días, respectivamente; y con una disminución conforme aumentan los días de rebrote.

El comportamiento del requerimiento interno de potasio (RIK) en nortes se atribuye a que en esta época el pasto crece más lento, permaneciendo más tiempo el nutriente en la planta, además de atribuir el comportamiento a cambios en la humedad del suelo entre épocas ya que las plantas absorben más K cuando el suelo está húmedo, al haber una mejor difusión del mismo a la raíz (^{Roldán, Venialgo y Gutiérrez, 2004}). ^{Vieyra-Alberto et al. (2013)} y ^{Morales-Almaráz et al. (2007)} reportan los mayores requerimientos de K en época de baja precipitación, siendo el promedio de precipitación anual de 1000 mm de los sitios de estudio, ocurriendo menos lixiviación del nutriente, comparado a nuestras condiciones de estudio. ^{Muñoz et al. (2014)} evaluaron tres especies de Brachiarias y reportan un promedio de RIK de 1.39, 1.96 y 1.73 %, con respecto a las épocas seca, lluvias y nortes. La concentración de K disminuye a mayor edad de la planta, principalmente porque están más concentrados en las partes jóvenes y en crecimiento, especialmente en los brotes, hojas jóvenes y extremos radicales ^{Vázquez y Torres (2006)}. ^{Jarma-Orozco et al. (2012)} mencionan que B. humidicola presenta un RIK de 0.85 y 1.79% a los 40 y 60 días, respectivamente; Navajas (2011²) evaluando dos Brachiarias reporta concentración de K de 2.3 y 1.25% a los 35 y 70 días de rebrote, respectivamente; y se observó el mismo comportamiento en el pasto de esta investigación.

La biomasa total (BT) presentó la mayor producción en lluvias y a los 30 días de rebrote (41 018 kg ha^-1) y la menor biomasa se observó en época de nortes y 20 días de rebrote (5515 kg ha^-1). El mayor valor, se considera que fue así debido a que en esta época se presentan mejores condiciones de precipitación y temperatura en las regiones tropicales (Figura 1); en esa frecuencia de corte el pasto tiene sus puntos de crecimiento muy bien desarrollado. El alto potencial de producción las especies forrajeras de los ciclos fotosintéticos C₄ se atribuye a la alta eficiencia en el uso del agua y tolerancia a la alta insolación y temperaturas elevadas (^{Rodrigues y Rodrigues, 1987}); este mismo comportamiento se ha observado en experimentos realizados por ^{Avellaneda et al. (2008)}, ^{Cerdas y Vallejos (2013)}, ^{Rincón, Ligarreto y Garay (2008)} y ^{Homen, Entrena y Arriojas (2010)}. En la época de nortes el estado vegetativo es afectado por la temperatura baja que puede dañar los componentes fotosintéticos de la hoja y reducir la tasa de asimilación de dióxido de carbono, con una inhibición de la fotosíntesis y de la respiración, así como una reducción de la tasa de crecimiento (^{Escaso, Martínez y Planelló, 2010}); además de menores horas luz y el exceso de agua en el suelo, afectan la fotosíntesis y el crecimiento de las especies forrajeras. ^{Cruz-López et al. (2011)} cuando evaluaron 24 genotipos de Brachiaria encontraron producciones de biomasa promedio de 11275, 1167 y 1112 kg ha^-1 en base seca en épocas de lluvias, nortes y seca, respectivamente, sin incluir la biomasa radical. ^{Fernández, Benítez, Gómez, Cordoví y Leonard (2001)} en Brachiaria radicans (tanner) reportan producciones de 1200, 1800 y 2200 Mg ha^-1 MS a los 21, 28 y 35 días, respectivamente y ^{Benítez et al. (2007)} encontraron 1800 y 1600 Mg ha^-1 a los 35 y 49 días de rebrote, respectivamente en pasto humidícola, los cuales son similares a los encontrados en el presente estudio.

Interacción frecuencia de corte por nivel de fertilización

Se observaron diferencias significativas en la interacción entre los factores frecuencia de corte por nivel de fertilización únicamente en el requerimiento interno de N (p = 0.0008), como se muestra en la Figura 3. El mayor porcentaje se identificó a los 20 días de rebrote junto a la dosis alta de fertilización con 1.80% y el menor fue encontrado a los 30 días de frecuencia de corte y tratamiento testigo con 0.94%. Así mismo, no se observaron diferencias significativas en ninguna variable en la triple interacción.

Figura 3: Efecto de las interacciones de las tres frecuencias de corte y los tres niveles de fertilización en el requerimiento interno de nitrógeno.  

Figure 3: Effect of the interactions of the three cutting frequencies and the three fertilization levels in the internal nitrogen requirement. 

El comportamiento del RIN en pasto humidícola fue mayor, a los 20 días, con la dosis de fertilizante alta. La alta disponibilidad de nutrientes de los fertilizantes es aprovechada por la planta en el periodo de máxima asimilación y para la acumulación de biomasa. Jácome y Saquilanda (2008) evaluaron la fertilización del pasto Mulato I y Xaraés y reportan concentraciones de N de 2.51 y 2.42%, respectivamente. Navajas (2011²) en dos Brachiarias reporta 2.1% en tratamiento fertilizado y 1.4% en el testigo. Se ha demostrado que la concentración de N en la planta disminuye conforme avanza la edad de la planta, por un efecto de dilución (^{Juárez et al. 2011}). ^{Rodríguez (1993)} señala que el RIN es mayor en cultivos que han sido cosechados antes de alcanzar su producción máxima y su madurez fisiológica; y el pasto, a los 20 días de rebrote, no tiene la madurez fisiológica máxima.