Efecto del fosfocompost y humus de lombriz en la fijación de nitrógeno atmosférico de tres leguminosas bajo condiciones de campo en Piura

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1 Efecto del fosfocompost y humus de lombriz en la fijación de nitrógeno atmosférico de tres leguminosas bajo condiciones de campo en Piura Ricardo Pineda M. Introducción Todos los cultivos, prácticamente en todos los suelos, necesitan de una fertilización nitrogenada; ésta es una generalización universal con muy pocas excepciones. Las corrientes agroecologistas propugnan la eliminación de los fertilizantes minerales sintéticos y propician el uso de los fertilizantes orgánicos. Sin embargo, existe una brecha muy grande entre ambos tipos de fertilizantes, en cuanto a sus capacidades de abastecimiento de nitrógeno asimilable a las plantas. Los porcentajes de nitrógeno en los abonos orgánicos (estiércol, compost, humus de lombriz, etc.) por lo general no llegan al 3%, mientras que en los fertilizantes minerales sintéticos dicho porcentaje está por encima del 20%, pudiendo llegar hasta 82% (caso del amoníaco anhidro). Por lo tanto, la posibilidad de sustituir totalmente a corto plazo los fertilizantes minerales sintéticos por los orgánicos es prácticamente nula, especialmente en condiciones como las nuestras en la región Grau, de zona árida con déficit del recurso hidrico, escasa vegetación, baja población animal y todos los recursos indispensables para la obtención de los abonos orgánicos.

2 En tal circunstancia, la opción más factible, a corto plazo, para ir sustituyendo los fertilizantes nitrogenados minerales esta en la fijación del nitrógeno atmosférico, por parte del cultivo de leguminosas. Las posibilidades de esta modalidad de incorporación de nitrógeno al suelo son muy interesantes, tanto en cuanto a cantidad como en tiempo. En los suelos totalmente carentes de nitrógeno, en la Irrigación de Majes, se demostró que un cultivo de alfalfa podía fijar hasta 600 kg de Nlhafaño; cantidad que excede en mucho las necesidades de cualquier cultivo. En la Región Grau existen muchas especies de leguminosas nativas (en el banco de semillas del CIPCA tenemos registradas 450 entradas), muchas de las cuales tienen grandes perspectivas como cultivos alimenticios, por ello es fundamental que se detennine también su capacidad de fijación de nitrógeno atmosférico. Los objetivos de esta investigación fueron: determinar el efecto del fosfocompost y humus de lombriz en la producción y fijación de tres leguminosas cultivadas en la Región Grau. Materiales y métodos El presente experimento se realizó en la parcela experimental "La Estancia" del CIPCA, en el valle del medio Piura, en la Región Grau (5O10'30" L.S., 80 37'45" L.O. a 30 m.s.n.m.). Se condujo en el campo, en una área de m', en 36 parcelas convencionales (32 m' c/u), con 4 repeticiones cada tratamiento.

3 Cuadro 1.- Tratamientos. Clave N"L,eguminosa Abono orgánico Cantidad PF 1 Paila Fosfocompost 20 t/ha PH 2 nativo H. lombriz 8 iha P 3 Sin f ~ c i ó n CF 4 Frijol Fosfocompost 20 t/ha al 5 castilla H. lombriz 8 iha C 6 Sin fación LF 7 Frijol Fosfocompost 20 t/ha LH 8 loctao H. lombriz 8 iha L 9 Sin ferhlización El diseño experimental fue Bloques Completos al Azar en arreglo factorial (3 frijoles x 3 abonos orgánicos). El pallar nativo se sembró en la costilla del surco a un distanciamiento de 0,80 m entre surcos y 1 m entre golpes, depositando 3 semillas por golpe. El frijol castilla se sembró en ambas costillas del surco, siendo el distanciamiento de 20 cm entre golpe, depositando 4 semillas por golpe. La distancia entre surcos fue de 0,80 m. El frijol loctao se sembró en ambas costillas del surco, a un distanciamiento de 20 cm entre golpes depositando 3 semillas por golpe. La distancia entre surcos fue de 0,80 m. La fertilización en el caso de frijol castilla, se realizó en línea corrida, depositándolo en el fondo del surco y tapándolo, haciendo uso del arado manual. En el caso del pallar y crotalaria se hizo en forma localizada (a piquete)

4 utilizándose para ello una palana, haciendo un hoyo donde se depositó y luego se tapó el abono. En el caso del frijol loctao, este utilizó la fertilización ya hecha para el cultivo de crotalaria. En el cultivo del frijol castilla, se emplearon cuatro riegos; en cambio en el cultivo del pallar y loctao se emplearon siete riegos. Esto debido a que el período vegetativo del pallar se prolongó por más tiempo y en el cultivo del loctao porque fue reemplazante de la crotalaria. Desde la siembra hasta la cosecha se hicieron 9 deshierbos. Se colocaron tutores de aproximadamente 1,50 m de altura en las parcelas del cultivo del pallar, colocándose uno por golpe. Se presentaron varios problemas de plagas (gusano de tierra, pulgón, cigarrita) y la enfermedad del oidio que atacó muy fuertemente; esta última al frijol loctao. Otro problema serio fue el ataque de palomas que afectó principalmente al frijol castilla. Esto obligó a hacer algunas aplicaciones de plaguicidas en forma regulada, como el Dipterex. En el momento de la floración se realizó un muestreo, conteo y pesado de nódulos. El frijol castilla fue el primero en cosecharse a los tres meses. La cosecha del frijol loctao se realizó a los 104 días de la siembra. En el cultivo del pallar se realizaron 5 recojos y debido a su continua floración, se decidió cortar las plantas para poder pesar el rastrojo; su cosecha se realizó a los 6,5 meses. Luego de la cosecha, se pesó el rastrojo de cada cultivo y por último, a la finalización de la fase de cultivos de campo se tomó una muestra de suelo de cada tratamiento para el análisis de nitrógeno. 128

5 Se realizaron las siguientes evaluaciones: Análisis químico del humus de lombriz, fosfocompost y agua, producción de cosecha (grano), producción de rastrojo (materia seca), análisis químico de suelos, nitrógeno total en el follaje y en lo nódulos, conteo, calificación y pesado de nódulos. Resultados y discusión En el cuadro 2 y en la figural, se aprecia que el pallar dio el rendimiento de grano más alto: kgha. El frijol castilla rindió kglha; mientras que el frijol loctao sólo llegó a 441 kgha. El mejor rendimiento en grano correspondió al tratamiento con humus de lombriz, aunque sin diferencia estadística con los otros dos tratamientos: testigo sin fertilización y fosfocompost. La no respuesta a la fertilización en un suelo de baja fertilidad (franco-arenoso con 0,5% de M0 y 4,5 ppm de P), quedaría explicado por el corto período vegetativo de 2 de las 3 especies estudiadas (3 meses), las mismas que no tuvieron el tiempo suficiente para aprovechar los elementos nutritivos que se mineralizan con relativa lentitud de un fertilizante orgánico. En el caso del pallar, que tiene un período más largo (6,5 meses), si hay diferencia estadísticamente significativa entre los tres tratamientos, siendo el orden siguiente: el humus de lombriz superó al fosfocompost y éste superó al testigo sin fertilización. En el caso del frijol castilla y loctao, no hay diferencias significativas entre los 3 tratamientos de fertilización ensayados. El rastrojo seco producido es característico de la especie y por ello presenta la misma tendencia: una mayor producción del pallar, luego el frijol castilla y por último el loctao; no hay diferencia estadísticamente significativa entre los tres abonos. En el caso del pallar se mantiene la misma tendencia en respuesta que en el caso del rendimiento de grano, sólo que esta vez sin significación estadística: primero humus de lombriz, luego fosfocompost y por último sin fertilización.

6 Cuadro 2.- Efecto del fosfocompost y humus de lombriz en diferentes parametros morfométricos y el rendimiento de 3 leguminosas. Rendimiento Peso de No de Peso de Contenido Contenido Contenido de grano rastrojo nódulos nódulos de nitrógeno de de seco por matas en los nitrógeno nitrógeno kglha kglha (3 plantas) nódulos materia seca en el suelo (%N) (%) Paliar nativo Frijol castilla Frijol loctao Fosfocompst H. lombriz Sin fertilización Fosfacompost H. lombriz Sin fertilización Fosfocompost H. lombriz Sin fertilización ,64 a 375,25 a ,72 a 176,25 b ,24 a 79,OO c ,09 b No l,27 b se ,44 b evaluó 398 1,54 c 26,O c 429 1,17 c 36,O c 496 1,66 c 22,s c 2,49 a 1,13 b 0,54 c No se evaluó 0,30 c 0,37 c 0,21 c $62 b $56 b 455 ab No se evaluó 7,35 a 7,12 ab 6,92 ab 2,05 d 0,056 c 2,10 cd 0,064 bc 2,35bcd 0,095 a 2,51 b 0,081 ab 2,46 bc 0,097 a 2,41 bc 0,077 abc 3,28 a 0,064 bc 3,15 a 0,085 ab 3,18 a 0,085 ab C.V. 8,81% 15,33% 31,03% 24,6?'0 15,67% 9,39% 22,20% Significación estadística Leguminosas (C) ** ** *t ** * ** ns Fertilizantes (F) * ns ** ** ns ns ** CXF ** ns ** * ns ns ns Es significativa la diferencia entre el número de nódulos presentes en el pallar y el frijol loctao, que fueron las dos leguminosas comparadas en este caso (el frijol castilla se había cosechado y no se efectuó esta evaluación). La cantidad de nódulos fue mucho mayor en el pallar, debido que tuvo un gran crecimiento; el frijol loctao tuvo un menor crecimiento. En el caso del efecto de los tratamientos de los fertilizantes, se aprecia que el fosfocompost supera estadísticamente tanto al humus de lombriz como al tratamiento sin fertilización, evidenciando una respuesta positiva al fósforo. El humus de lombriz, por

7 M v l Figura 1.- Efecto del fosfocompost y humus en el rendimiento de 3 leguminosas. I Pallar nativo Frijol castilla Frijol loctao Figura 2.- Efecto del fosfocompost y humus en el contenido de N en materia seca de tres leguminosas. U I Pallar nativo Frijol castilla Frijol loctao

8 su parte, también da un valor bastante mayor que el tratamiento sin fertilización en cuanto al número de nódulos presentes por mata, por activar la flora microbiana del suelo. Las mejores respuestas corresponden a la interacción del pallar con fosfocompost y luego con el humus de lombriz. El corresponde al fijo1 loctao sin fertilización. En el peso de nódulos del pallar nativo y el frijol loctao los resultados guardan correspondencia con los valores de número de nódulos y siguen la misma tendencia antes anotada. El peso de nódulos obtenidos en el pallar es significativamente mayor que en el frijol loctao. El fosfocompost ocupa el primer lugar, seguido del humus de lombriz, en último lugar ha quedado el tratamiento sin fertilización; la diferencia estadísticamente fue significativa entre todos ellos. Es interesante apreciar que mientras el fosfocompost es más eficiente en cuanto a número y peso de nódulos (que asumimos se debe al fósforo), el humus de lombriz es más eficiente en cantidad de nitrógeno fijado en el suelo. Ello puede deberse a una restricción de la actividad del Rhizobium por el efecto salino del fosfocompost (en este caso particular de un fosfocompost de alta salinidad). La mejor interacción es la del pallar con fosfocompost, la que supera estadísticamente a todas las demás; luego sigue el pallar con humus de lombriz. El último lugar ocupa el frijol loctao sin fertilización. Un aspecto interesante es observar que el contenido de nitrógeno en los nódulos del fiijol loctao (7,13%) es significativamente mayor que en el del pallar (5,64%) aún cuando, como ya se vio anteriormente, la cantidad de nódulos es mucho menor. No se aprecia ningún efecto de la fertilización sobre el contenido de nitrógeno en los nódulos, de los tres tratamientos ensayados. El frijol loctao es la leguminosa que ha resultado más rica en su contenido de nitrógeno en sus hojas, superando estadísticamente al pallar y el fijo1 castilla. Esto podría explicarse por efecto de la concentración del nitrógeno en el frijol loctao, ya que dicho frijol tuvo dificultades en su desarrollo, de modo que por su tamaño pequeño se produjo una mayor concentración de nitrógeno. Los distintos fertilizantes no ejercieron ninguna influencia en la acumulación de

9 nitrógeno en las hojas por parte de las tres leguminosas ensayadas. En este caso, también el peso relativo del frijol loctao ha influido notablemente en las interacciones; en todas aquellas en las que interviene, los contenidos de nitrógeno en la materia seca han sido mayores. No hay diferencia en el contenido de nitrógeno del suelo después de la cosecha de las tres leguminosas. Sin embargo, se aprecia que el fiijol castilla determinó el mayor valor, seguido de frijol loctao y el pallar. Entre los tratamientos de fertilización sí hay diferencias significativas, el tratamiento sin fertilización y el humus de lombriz superan al fosfocompost; la explicación para ello tendría que estar en el efecto excepcionalmente salino del fosfocompost, tal circunstancia debió afectar la actividad de las bacterias fijadoras de nitrógeno. La interacción que ocupó el primer lugar fue la de frijol castilla con humus de lombriz, las demás combinaciones dan resultados erráticos sin una tendencia definida. Conclusiones Es fundamental cuidar el grado de salinidad de los abonos orgánicos y órgano-minerales, los que pueden llegar a ser muy salinos si no se manejan con cuidado los riegos en composteras y camas. El agua de riego en los meses de avenida (abril) tiene un valor bajo en salinidad (0,52 mrnhodcm); pero, en los meses de estiaje (setiembre) su nivel de salinidad aumenta 3 veces (1,77 mmhos/cm). Los rendimientos de cosecha obtenidos fueron kg de pallarha, kg de fiijol castillaha y 44 1 kg de fiijol loctaoha No hubo diferencia estadística entre los tratamientos de fertilización y el testigo en cuanto a rendimiento de cosecha. El frijol castilla fijó más nitrógeno en el suelo que las otras dos nativo y frijol loctao), aunque sin diferencia estadística entre ellas.

10 Manqo de Suelos / 6. El humus de lombriz superó al fosfocompost significativanlente en fijación de nitrógeno atmosférico en el suelo. 7. El frijol loctao acun~uló el mayor contenido de nitrógeno en la materia seca de las hojas. En este caso hay que tener en cuenta el factor concentración por su pequeño tamaño (y bajo rendimiento). 8. El fosfocompost supera estadísticamente al humus de lombriz en cuanto a número y peso de los nódulos por planta. 9. El contenido de nitrógeno en los nódulos es mayor en el frijol loctao que en el pallar nativo. 10. No hay diferencia entre fosfocompost y humus de lombriz en cuanto a cantidad de nitrógeno en los nódulos. 11. El frijol castilla y el pallar nativo son dos leguminosas que desarrollan muy bien y producen rendimiento de cosecha en grano, biomasa, nodulación y fijación de nitrógeno atmosférico en niveles satisfactorios para nuestras condiciones edafoclimáticas. Recomendaciones 1. Tener muy presente la fluctuación estaciona1 del grado de saliniciad del agua de riego para su uso, sea en cultivo o en la preparación de abonos orgánicos u órgano-minerales. 2. Evaluar la respuesta de los abonos orgánicos y órgano-minerales en períodos mayores que una sola campaña. 3. Usar el fijo1 castilla y el pallar nativo como productores para cultivos de biomasa, de nódulos, para el enriquecimiento nitrogenado en los suelos y de alimentos.

11 Nodulalación dc Rhizobium en frijol castilla ( Xpu irt~gictilaia) Bibliografía Camarena, M.F El cultivo del pallar. Programa de investigación, proyección social de leguminosas de grano y oleaginosas. UNALM, Peni. Carrasco, B.A Densidad de siembra y abonamiento nitrofosforado en el frijol loctao (Phaseolus aureus roxe). Tesis Ing. Agr. Universidad Nacional de Piura. Piura, Perú. Castillo, B.A Formas de inoculación y dosis del nitrógeno; efecto en dos variedades de frijol loctao (Phaseolus aureus) en el valle del Medio Piura. Tesis Ing. Agr. UniversidadNacional de Piura. Piura. Neira, V Bases fisiológicas del uso de fuentes nitrogenadas en frijol. Curso fijación de nitrógeno en leguininosas y gramíneas. Conferencia de la Anual Asociación Peruana de Microbriologia. Lima.

12 Manejo Ecolá~ico de Suelas / Pineda, M.R El Fosfocompost, preparación y uso. Serie Nuestros Recursos N" 2 1. Piura. CIPCA. Piura. CIPCA La lombricultura: humus de lombriz, preparación y uso. Pineda, M.R.; Cruz, C.B Comparativo de fosfocompost, humus de lombriz y úrea en el cultivo de maíz en Canizales (La Unión - Bajo Piura). Serie Resultados de Parcelas Demostrativas N" 2. Piura. CIPCA. Rojas, N.G Respuesta a la fertilización nitrofosforada en frijol castilla ( Kgna ungiculata) bajo el sistema de riego por exudación en el valle del medio Piura. Tesis Ing. Agr. Universidad Nacional de Piura. Piura.

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