Efecto de la fertilización (macro y micronutrientes) en la producción de semillas de gramineas forrajeras tropicales (Revisión)

INTRODUCCION

La intensificación de las tierras de cultivo y la reducción de los períodos de barbecho a escala mundial, fundamentalmente en áreas de mayor densidad poblacional como el sudeste asiático (Siebert et al. 2010), son estrategias que revelan la preocupación por la producción de alimentos. Estas estrategias están organizadas en diversos sistemas de producción (Steinfeld et al. 2006) donde los cultivos han ocupado las mejores tierras y la ganadería, alimentada principalmente a forraje, ha sido desplazada a zonas marginales (Quero Carrillo et al., 2007). La utilización de fertilizantes para aumentar los rendimientos forrajeros, si bien es conocido por los ganaderos, no es ampliamente adoptada por razones económicas principalmente (Blair y Kerridge, 1997). Por lo tanto, un rendimiento más eficiente de materiales forrajeros mejorados, y la facilidad de acceder a los mismos sería una forma de reducir costos para una propuesta productiva.

 El presente trabajo es una revisión del efecto de los nutrientes (macro y micro) en las forrajeras tropicales, concentrada en la producción de semillas, principal vía de acceso al núcleo del progreso tecnológico. 

CARACTERISTICAS DE LOS TROPICOS: CLIMA Y SUELOS

Clima - En 1920, Wladimir Peter Köppen desarrolló un sistema para clasificar regiones a nivel mundial según el clima, basándose en el efecto que tienen las diferencias en precipitación y temperatura sobre la vegetación nativa (Lohmann et al., 1993). La facilidad de aplicación de esta clasificación permitió identificar al trópico como una zona de elevada insolación, una temperatura mínima≥ 18°C y determinada cantidad de precipitación mensual (mayor o igual a 6 cm m^-1), codificada mediante letras y sus combinaciones (Inzunza, 2005).

De esta manera se distingue tres grandes tipos de ambientes con clima tropical: Selva lluviosa (Código Af, ejemplo Singapur, Brasil), Sabana húmeda y seca (Código Aw, ejemplo India, México, Australia) y Trópico monsónico (Código Am, ejemplo Guinea, Bangladesh). 

Suelos –  Los factores que afectan la formación de los suelos en el trópico son el clima (que ayuda a determinar el componente orgánico, la reacción y la saturación de bases), el material madre (que influye en la textura), el relieve (que influye en la profundidad y pedregosidad), el drenaje, los organismos, el tiempo y las actividades humanas. El efecto conjunto de estos factores genera suelos pobres en nutrientes como resultado de una constante exposición a altas temperaturas con grandes volúmenes de precipitación anual que produce una meteorización intensiva y una lixiviación profunda. La exuberante vegetación es producto de un reciclaje constante que se realiza en el complejo húmico situado en los primeros centímetros del suelo (Plana Bach, 2000).

La cantidad de materia orgánica (MO) de los suelos del trópico no necesariamente es menor a la de suelos ubicados en climas templados, siendo diferente la dinámica del proceso de almacenamiento y mineralización. En tal sentido, se considera que los suelos tropicales contienen la cuarta parte del carbono orgánico mundial edáfico, calculada en 1500 Pg ó petagramos (un petagramo = 10 elevado a la 15 g) en el rango de un metro de profundidad, aunque estos datos son motivo de controversia (Craswell y Lefroy, 2001).

Este contenido de MO varía en relación directa con la lluvia e inversa con la temperatura. En los bosques húmedos de las tierras bajas, la capa superficial (10- 20 cm de profundidad) puede contener entre 3-5% de MO, descendiendo a dos y uno por ciento en las sabanas húmedas y secas, respectivamente (Young, 1976).

La MO asociada a la cantidad y tipo de minerales determina el color del suelo. Los suelos de mayor contenido en MO son los suelos negros, muy fértiles, seguidos por los suelos marrones, algo menos fértiles pero bien drenados, con hierro (Fe) y otros minerales. Los suelos grises tienen bajo contenido en MO y drenaje pobre. Los suelos rojos tienen alto contenido en óxidos de Fe, muy bajo contenido en MO, pero también son bien drenados. Los suelos de color amarillento tienen óxidos e hidróxidos de Fe, bajo contenido en MO y drenaje imperfecto (Amberger, 2006).

En una clasificación más exhaustiva, los suelos del trópico se pueden dividir en oxisoles (color rojo o amarillo, mezcla de caolín, óxidos hidratados y cuarzo, buen drenaje, baja fertilidad, aptos para cultivos arbóreos, agricultura migratoria o ganadería extensiva), inceptisoles (ubicados en las planicies bajas y zonas con afloramientos rocosos, poseen carbonatos y sílice y productividad muy variable), ultisoles (color rojo oscuro o amarillento, bien drenados, algo más fértiles que los oxisoles por poseer mayor cantidad de minerales meteorizables),  alfisoles (formados en climas sujetos a sequías, poseen un horizonte de arcilla y un suministro de bases de mediano a alto), entisoles (varían desde arenas improductivas hasta sedimentos aluviales de altísima productividad, siendo suelos de reciente desarrollo por lo que no tienen horizontes), ardisoles (suelos de zonas áridas que no retienen humedad) y molisoles (horizonte superficial casi negro, rico en humus, con alto suministro de bases, encontrándose tanto en zonas húmedas como secas) (Wadsworth, 1997).

Los oxisoles constituyen el orden de suelos más abundantes en las tierras bajas de los trópicos (22%), mientras que la distribución de los otros órdenes es la siguiente: aridisoles (18%), alfisoles (16%), ultisoles (11%), inceptisoles (8%), entisoles (8%), vertisoles (2%), molisoles (1%). En áreas con materiales originarios muy antiguos, es común observar una secuencia oxisol-ultisol-inceptisol (Sánchez, 1981)(Fig. 1)

Figura 1.
Ejemplo de secuencia en la formación de un paisaje oxisol-ultisol-inceptisol
(Beiroth et al, 1974, citado por Sánchez, 1981)

La meteorización en los trópicos es fundamentalmente de origen químico y se encuentra inseparablemente relacionada con la lixiviación que tiende a ser selectiva en todos los niveles de pH determinando los tipos de minerales secundarios que se encuentran en el suelo (Fig.2). Las sales solubles (cloruros y sulfatos) son entre 30 y 100 veces más móviles que las bases intercambiables (Ca, Mg, Na y K), las cuales son de cinco a 10  veces más móviles que el sílice, exceptuando el cuarzo (Young, 1976).

Figura 2.
Influencia de la acidez y la alcalinidad del suelo en la disponibilidad de nutrientes para las plantas
(adaptado de Lucas y Davies, 1961)

Otros nutrientes, como el calcio (Ca) y el fósforo (P) son deficientes en los suelos del trópico americano, lo que obliga a la suplementación del ganado doméstico (Sánchez y Boul, 1975).

La deficiencia de P se debe a la formación de fosfatos con el Fe y el Al como ocurre en los suelos arenosos así como a la adsorción de este nutriente por cierto tipo de arcilla y óxidos de Fe y Al, proceso que sucede en suelos con alto contenido de arcilla (caolinita) y un horizonte B argílico. Este último proceso es irreversible.

La presencia de compuestos de Fe y Al se debe a la alteración del material madre, asociada a suelos de baja fertilidad y relativa profundidad (≈ 60 cm) (Dubus y Becquer, 2001). 

En resumen, los suelos tropicales tienen capas delgadas de materia orgánica (5- 20 cm de grosor), carecen de mecanismos orgánicos y bióticos de retención, de modo que los nutrientes son liberados (microrganismos) y drenados rápidamente. Los factores abióticos (clima, relieve) provocan lixiviación, reduciendo la capacidad de intercambio catiónico, bajando el pH, destruyéndose gran parte de las arcillas y liberando compuestos de Fe y Al que contribuyen a la fijación del P.

MACRONUTRIENTES

AMERICA TROPICAL

América Tropical es una zona agroecológica del trópico que se encuentra a 20° de latitud N y S respectivamente. El clima de esta zona está controlado por masas de aire húmedas y secas, resultando en dos estaciones claramente diferenciadas, dominando en la estación seca vientos cambiantes que enfrían el ambiente durante la noche, pero lo tornan muy caliente durante el día (Fig.3).

Figura 3. Extensión continental de América Tropical

Entre los principales países integrantes de esta ecoregión, se encuentra Brasil, donde Dübbern (1981), describió el estado de situación, la logística y los resultados obtenidos en la producción de semillas forrajeras, destacando el uso del nitrógeno como nutriente clave para incrementar los bajos rendimientos en semilla (≈ 50 kg ha^-1) de las gramíneas tropicales. El efecto del N se focaliza en el aumento del número de las inflorescencias, así como la sincronización en la emergencia de las mismas. Como agregado, el autor advierte que dosis elevadas de N pueden ocasionar pérdidas por vuelco, por lo que es conveniente realizar estudios de su concentración en el suelo para planificar su aplicación.  El propio Dübbern (2006) comenta que, como las gramíneas tropicales fueron seleccionadas por su producción de forraje y no por su rendimiento en semilla, los bajos rendimientos no fueron considerados. Para superar estos problemas se debió cambiar sustancialmente el enfoque productivo, considerando a la semilla no como un simple subproducto, sino como el producto principal. Esto permitió el desarrollo de toda una tecnología específica y líneas de investigación que impulsaron nuevos cultivares y mejoraron los rendimientos, pero también cambiaron los actores del mercado consolidándose empresas altamente especializadas que desplazaron a aquel productor eventual que vendía su semilla de ocasión. Esta situación impulsó un nuevo relacionamiento legal entre organismos oficiales y privados.

Andrade et al. (1983) intentaron identificar las mejores condiciones para la producción de semillas de pastos tropicales, estableciendo un experimento de tres años de duración en el Cerrado brasilero con cuatro cultivares de gramíneas. La instalación fue realizada con el agregado de 2000 kg ha^-1 de cal, 800 kg ha^-1 de superfosfato, 160 kg ha^-1 de cloruro de potasio, 16 kg ha^-1 de sulfato de cinc, 0.4 kg ha^-1 de molibdato de amonio y 100 kg ha^-1 de N como sulfato de amonio. La cantidad de 50 kg ha^-1 de nitrógeno fue agregada a los diez días posteriores a la siembra y 50 kg ha^-1 más de N a la primera cosecha. Al  segundo año se agregaron 200, 50, 20 y 50 kg ha^-1 de superfosfato, cloruro de potasio, sulfato de magnesio, y N, respectivamente. Otros 50 kg ha^-1 de N se agregaron luego de la primera cosecha y 100 kg ha^-1 totales de N al tercer año.

El N total agregado durante los tres años del experimento fue de 400 kg ha^-1. Algunos errores en el manejo (fecha de corte) determinaron el vuelco y pérdida de semilla en algunas especies  (Andropogon gayanus).

Mecelis y Oliveira (1984), encontraron también un efecto positivo del nitrógeno en la producción de semilla de Brachiaria humidícola, correlacionado con el incremento de los principales componentes del rendimiento (número de tallos, número de tallos fértiles y número de cariopses por inflorescencia). De los niveles de N utilizados (0, 75 y 150 kg ha^-1 de N), la aplicación de 75 kg proporcionó un aumento de hasta 3.4 g de semilla por kg de nitrógeno aplicado.

Más tarde, Andrade (2001), analizó la situación en Brasil sobre producción de semilllas, destacando que se utilizó de manera indirecta la información existente sobre el uso de fertilizantes para producción de forraje y la experiencia con cultivos anuales debido a la carencia de datos específicos para rendimientos en semilla. En este sentido, considera que la rotación con el cultivo de la soja es una estrategia eficiente para reducir costos. La aplicación de fertilizante en este cultivo (bajo N, alto P y niveles medios de K), sería suficiente para lograr aceptables rendimientos en semilla en gramíneas tropicales. Este autor destaca además, que las principales herramientas para una buena producción de semillas son la defoliación (corte o pastoreo) y la fertilización nitrogenada (sobre todo fraccionada y aplicada después de un corte), con tal que los demás nutrientes no sean restrictivos. Las dosis manejadas para los pastos tropicales más característicos (Bachiaria spp) serían entre 100 y 150 kg de N ha^-1. Los mejores resultados se obtuvieron con la combinación de distintas prácticas de manejo y dosis de fertilizante (Cuadro 1).  

Cuadro 1.
Rendimiento en semilla de especies y cultivares en distintos sistemas de producción obtenido mediante la combinación de prácticas de manejo, fertilización y métodos de cosecha.

Especies /cultivares	Características del sistema de producción	Instalación fertilización	Manejo	Métodos de cosecha	Rendimiento kg ha-1 de semilla pura
B.brizantha cv. Marandú B.decumbens cv. Basilisk	Intensivo, en áreas contratadas por 1-2 años	En líneas de 70 a 90 cm de distancia para B.brizantha y 60 cm para B.decumbens	1er año: aplicación de nitrógeno 30-40 días después de la siembra 2° año: fraccionamiento del nitrógeno: al comienzo de la estación lluviosa y en enero/febrero	Barrido mecanizado del suelo	B.brizantha: 500- 800 kg B.decumbens: 400- 600 kg
P.maxium cv. Tanzania y Mombaça	Intensivo, en áreas contratadas por 1-2 años	En líneas de 1 m de distancia	1er año: aplicación de nitrógeno 30-40 días después de la siembra 2° año: nitrógeno al comienzo de la estación lluviosa	Cosechadora combinada y barrido mecanizado	60– 80 kg con cosechadora combinada 150– 200 kg con barrido mecanizado
B.humidicola común y cv. Llanero	Semi intensivo, cosecha en pasturas contratadas	Especie estolonífera sembrada comúnmente al voleo	Nitrógeno al comienzo de la estación lluviosa	Cosechadora combinada	Cv. común: muy bajo rinde el primer año. Segundo año: 30- 60 kg. Cv. Llanero: 100- 200 kg
A.gayanus  cv. Planaltina	Extensivo, cosecha de ocasión en pasturas establecidas	No se siembra para producir semilla	Nitrógeno aplicado ocasionalmente al cierre de la pastura en enero/febrero	Cosechadora combinada	Cosechadora combinada: 40- 60 kg Cosecha manual (sudado): 80- 120 kg

En otro sitio de la ecoregión tropical (Venezuela), el mencionado desplazamiento de la ganadería hacia zonas marginales, de suelos pobres, ácidos, con altos niveles de aluminio, con plagas,  enfermedades y baja productividad, requirió de una búsqueda de especies adaptadas a este tipo de ambiente y estrategias para su mejor rendimiento. Con ese objetivo, Manrique y Mancilla (1997) trabajaron con el pasto sabanero (Andropogon gayanus Kunth) por su capacidad de adaptación y producción de forraje, realizando un ensayo de tres fechas de corte (30/8, 30/9 y 30/10), dos fuentes nitrogenadas (urea y sulfato de amonio) y tres niveles de nitrógeno (100, 150 y 200 kg ha^-1). Los resultados obtenidos mostraron que no hubo diferencias entre épocas de corte, fuentes y niveles de nitrógeno (p>0.05), aunque se manifestó una tendencia a obtener mejores rendimientos en semilla con cortes tardíos y 200 kg ha^-1 de sulfato de amonio.  El indicador afectado positivamente fue el porcentaje de germinación (p<0.01) con el corte tardío.

Por su parte, Osechas et al. (2002) realizaron un experimento en una finca situada en el estado de Trujillo, para determinar el efecto del nitrógeno en la producción de semillas del pasto barrera (Urochloa decumbens Stapf). En un suelo franco (MO: 3.48%, N: 0.17%; P: 8 ppm; pH: 6.4) se instalaron tres tratamientos de dosis de N (urea) con 200, 400 y 600 kg ha^-1 y un testigo sin fertilizar al inicio de la floración del cultivo, luego de una fertilización base de 100 kg ha^-1 de NPK. Se obtuvo diferencias significativas en el rendimiento en semilla para los tratamientos con N en relación al testigo (p<0.01), pero no entre dosis de N, concluyéndose que la aplicación de urea tiene un efecto positivo en la producción de semilla y que las dosis recomendadas serían entre 200 y 400, además de la fertilización base de 100 kg ha^-1 de fertilizante.

En México, la introducción del pasto guinea (Panicum máximum Jacq.) resultó satisfactoria para la ganadería por su rendimiento, calidad y resistencia a la sequía. La principal restricción para su mayor difusión fue la escasez de semilla. Por consiguiente, Joaquin et al. (2001) realizaron un ensayo de niveles de fertilización nitrogenada (50, 100 y 150 kg ha^-1) y épocas de cosecha (6, 10, 14, 18, 22 y 26 días después de la antesis) para determinar los efectos de estos dos factores sobre los componentes del rendimiento en semilla. Además de los niveles de nitrógeno (urea), se realizó una fertilización base de superfosfato de calcio triple y cloruro de potasio (no se mencionan las dosis aplicadas). En los resultados obtenidos, la fertilización nitrogenada tuvo efecto positivo en el número de macollas vegetativas y reproductivas, el número de racimos por panícula y el número de espiguillas por panícula (p<0.05), siendo los valores mejores entre 100 y 150 kg ha^-1 de N. El largo de panícula y el número de semillas por panícula fue superior para la dosis de 150 kg ha^-1 de N (p<0.05). La mejor época de cosecha se obtuvo entre los 18 y 22 días después de la antesis, cuando el porcentaje de desgrane fue de 33-53%.

Torres et al. (2009) continuaron con la evaluación del efecto del nitrógeno sobre los componentes del rendimiento en Panicum máximum Jacq cv. Tanzania agregando más niveles de fertilizante nitrogenado (0, 50, 100, 150 y 200 kg ha^-1). Se encontró una respuesta positiva del nitrógeno principalmente en el número de panículas por m^-2, longitud de las panículas y semillas por panícula (p<0.01). Además, estos componentes estuvieron positivamente correlacionados con el rendimiento en semilla. La dosis más apropiada fue la de 100 kg ha^-1. La calidad de la semilla producida también se incrementó con el agregado de N hasta 100 kg ha^-1_. Sin embargo, los resultados obtenidos fueron menores que los registrados por otros autores, adjudicándole la responsabilidad a problemas climáticos (sequía) ocurridos durante el transcurso del ensayo.

El rendimiento y calidad de semilla también se evaluó en 27 ecotipos de la especie Brachiaria spp. por Enríquez et al. (2005) en Veracruz, comparándolos con tres variedades comerciales de la misma especie. Las parcelas con los diferentes ecotipos y cultivares fueron instaladas tres años antes, lográndose al inicio de las evaluaciones una cobertura del área superior al 90%, realizándose un corte de homogeinización a 10 cm del suelo y una dosis general de fertilizante de 100 y 50 kg ha^-1 de N y P₂O₅, respectivamente. Los resultados obtenidos mostraron la presencia de ecotipos superiores (p<0.05) en producción de semilla en relación a los cultivares comerciales (249 vs 53 kg ha^-1 promedio de semilla pura).  

Hernández et al. (2007) intentaron solucionar el problema del estrés hídrico que condiciona el rendimiento en semilla de tres cultivares de Brachiaria spp. (Mulato, Insurgente y Toledo), agregando en el surco de la siembra un hidrogel absorbente de la humedad en dos niveles (10 y 20 kg ha^-1) con un testigo. La densidad de siembra de los cultivares fue de 8 kg ha^-1 y la fertilización de 80 y 50 kg ha^-1 de N y P respectivamente, siendo el N aplicado en forma fraccionada.  La producción de semilla fue diferente entre cultivares (p<0.05), siendo Mulato el cultivar con mayor rendimiento. No se determinaron diferencias entre los niveles de hidrogel (p>0.05), quizás debido a las buenas condiciones climáticas para la producción del cultivo.

En otras especies más relacionadas al subtrópico, Adjei et al. (2000) estudiaron la respuesta en producción de semilla de “Argentine bahiagrass” (Paspalum notatum Flüegge) a diferentes niveles de N (0, 100 y 200 kg ha^-1) combinados con pastoreo, remoción de residuos por quema o corte relacionado con longitud del día (11.5, 12.3, 13.1 y 13.7 horas). La cantidad de N aplicado y la longitud del día tuvo un efecto interactivo (p<0.05), mientras que los efectos del pastoreo y la remoción de residuos no fueron destacables. Estos resultados sugieren que la producción de semilla de “Argentine bahiagrass” en los subtrópicos puede mejorarse implementando manejos con longitudes de día >13.0 horas.

ASIA TROPICAL

Esta región comprende 16 países, incluyendo a Papúa Nueva Guinea y excluyendo a Australia (Fig.4), con similares condiciones climáticas a las descritas para América Tropical.

Las características principales de los sistemas productivos es la explotación agrícola y ganadera en pequeñas parcelas (smallholders), por lo que la producción de forraje es el principal atractivo.

Figura 4. Localización a nivel mundial de la ecoregión correspondiente a Asia Tropical

Boonpakdi y Leeratanachai (1989), realizaron un informe del estado de situación de la producción de semilla de forrajeras tropicales en el noreste de Tailandia. En el repaso de las diferentes estrategias sugeridas para el manejo del cultivo, los organismos oficiales competentes recomiendan una fertilización de aproximadamente 300 kg ha^-1 de sulfato de amonio para las gramíneas. Estos valores están relacionados con la baja fertilidad de los suelos.

Un informe similar realizó Phaikaew y Stür (1998), quienes  examinaron el estado del mercado de semillas forrajeras tropicales del sudeste asiático (Tailandia, China, Laos, Indonesia, Malasia y Filipinas) como agente de cambio de los sistemas de producción, encontrando un elevado potencial de incremento para producir y comercializar semillas. La creciente producción en pequeñas fincas y los beneficios económicos recibidos, tanto por la venta como por la utilización del forraje es considerada una fortaleza del negocio, pero el restringido número de especies adaptadas a la región, la oscilación de precios, el retiro de subsidios por parte del gobierno y la demanda no siempre garantida, son factores que se cuentan como amenazas para la transformación de los sistemas de producción en la región asiática.

Gobius et al. (2001), evaluaron el desempeño de especies y cultivares como opciones para sustituir o complementar las disponibles como Brachiaria ruziziensis. Las alternativas utilizadas fueron Brachiaria decumbens cv. Basilisk (tolerante a la sequía pero con pobre producción de semilla).
Andropogon gayanus  cv. Kent  (persistente en condiciones secas y suelo pobres) y Digitaria milanjiana cv. Jarra (con amplio rango de adaptación y rápida respuesta a las lluvias). Los trabajos de evaluación fueron realizados sobre la respuesta a la fertilización nitrogenada de los componentes del rendimiento en semilla. En un suelo arenoso, con bajo contenido en materia orgánica (0.57%) y un rango de pH de 4.6-5.8, se establecieron tres ensayos con tres niveles de N (50, 100 y 200 kg ha^-1) y una fertilización basal de 30, 50 y 20 kg ha^-1 de P, K y S respectivamente, sobre una pastura establecida de
B. decumbens, A. gayanus y D. milanjiana. Los resultados obtenidos fueron que el nivel de 200 kg de N provocó el vuelco en las tres especies, exacerbado por el método de cosecha (embolsado de las espigas). El rendimiento en semilla pura de B. decumbens, A .gayanus y D. milanjiana fue diferente entre 50 y 200 kg de N ha^-1 (p<0.05). Otros componentes del rendimiento, como la densidad de macollos fueron afectados negativamente por manejo en B.decumbens, mientras que los rendimientos en A. gayanus y D. milanjiana se consideraron satisfactorios, aunque económicamente cuestionables.  En resumen, los resultados obtenidos para estas tres especies, no se consideran suficientes como para desplazar a B. ruziziensis.

Hare et al. (2004), estudiaron la respuesta de la variedad Jarra de Digitaria milanjiana a la frecuencia de corte (20, 30, 40 y 60 días) y al agregado de N (0, 20, 40 y 80 kg ha^-1 aplicado como urea cada 60 días) luego de implantada. La fertilización base fue de 20 kg ha^-1 de P y S, y 50 kg ha^-1 de K. Al final de los 240 días de duración del ensayo se aplicaron de N 80, 160 y 320 kg ha^-1, mientras que de P, S y K se aplicaron 80, 80 y 200 kg ha^-1. Los resultados indicaron que hubo interacción entre frecuencia de corte y nitrógeno (p<0.05), concluyéndose que si el interés es obtener buena producción de materia seca, el intervalo entre cortes debe ser de 60 días, mientras que si se establece un compromiso entre cantidad y calidad, el intervalo mejor es entre 30 y 40 días. La aplicación de 20 kg ha^-1 de N cada 60 días sería la opción más rentable para uso del macronutriente.

Evaluando el comportamiento de otra especie tropical, Phaikaew et al. (2002), llevaron a cabo dos experimentos para determinar la aplicación óptima de N para la producción de semillas de Paspalum atratum. En un experimento sobre un suelo de alta fertilidad aplicaron cinco dosis de N (0, 100, 200, 300 y 400 kg ha^-1 año^-1) mientras que en otro experimento sobre un suelo de baja fertilidad utilizaron tres dosis de N (0, 125 y 250 kg ha^-1 año^-1). En los dos experimentos se aplicó una fertilización base de 62.5 kg de P (como superfosfato) y 62.5 kg de K (como cloruro). En los dos años del experimento, el rendimiento en semilla fue diferente entre años en ambos tipos de suelo, siendo mayor en el segundo año de evaluación y sin respuesta al N en el primer año. En el suelo fértil, el mayor rendimiento en semilla se obtuvo con la aplicación de 200 kg de N ha^-1 año^-1. En las dosis menores a 200 kg, el vuelco fue el responsable de los menores rendimientos, mientras que dosis mayores, la baja disponibilidad de N en el suelo condicionó la respuesta en rendimiento. En el suelo de baja fertilidad se obtuvieron rendimientos en semilla hasta los 250 kg, así como germinación y pureza. Se concluye que la fertilización óptima se encuentra en los 200 y 250 kg de N ha^-1 año^-1 para el suelo fértil y pobre, respectivamente, con tal que el primer año se utilicen dosis no limitantes para la instalación de la pastura.

En Malasia, Aminah et al. (2003), realizaron una evaluación del potencial de producción de semilla de forrajeras tropicales. Las pasturas se establecieron por tallos, realizando una fertilización base de 60, 30 y 50 kg ha^-1 de N (urea), P (super triple) y K (muriato de potasio), respectivamente. Posteriormente se aplicaban 100 kg ha^-1 de N luego de realizado un corte a los tres meses de la siembra. Los cultivares de mejor rendimiento fueron Vencedor Guinea (Panicum máximum) y Ruzi Grass (Brachiaria ruziziensis).

Posteriormente, Hare et al. (2005), evaluaron la producción de semilla y materia seca de cinco especies y cultivares de Brachiaria sp. durante dos años (2001-2002). A tales efectos, se aplicó 156 kg ha^-1 de NPK (15.15:15) en cada cosecha, totalizando 780 kg ha^-1 de fertilizante en las cinco cosechas del experimento. Como esta cantidad fue aplicada como base para la producción de semillas, las diferencias en los resultados se debieron a la genética de los cultivares. 

En otro sitio de Asia Tropical (India), Kumar et al. (2005), analizaron el impacto de los niveles de fertilización y el espaciamiento entre líneas de siembra en el rendimiento y calidad de semilla de Cenchrus ciliaris, estableciendo un experimento con tres niveles de combinaciones N:P (20N: 8.7P; 40N: 17.5P y 60 N:26.0 P utilizando urea y superfosfato) y tres espaciamientos (40, 60 y 75 cm). El suelo donde se instaló el experimento tenía 0.04% de N total y 3 ppm de P (extracción al bicarbonato). Los resultados en niveles de fertilización no fueron de impacto, aunque se obtuvo un incremento en el rendimiento a medida que se aumentaron los niveles de N:P. En Cenchrus sp, la respuesta al fertilizante está relacionada a la variedad por las diferencias en la relación raíces:tallos. El resultado incremental en rendimiento en semillas está supeditado a la rentabilidad económica según el precio del fertilizante.

AFRICA

Iwuanyanwu (1990), propone un protocolo para la instalación, manejo y producción de semilla de gramíneas tropicales en Nigeria, sugiriendo una fertilización de 200 kg ha^-1 de N (urea) adicional a la fertilización base de NP para una buena cosecha de semilla, dado que los suelos de las sabanas nigerianas son deficientes en ambos nutrientes de acuerdo con los requerimientos de las especies a introducir.

OCEANIA

En Australia, la venta de semillas de forrajeras tropicales está relacionada a la oferta y el precio. La oferta se sostiene con el aumento de la producción que a su vez se logra con un adecuado suministro de nutrientes. El nitrógeno es el nutriente de mayor efecto en la producción de semilla, siendo utilizado en niveles de 100 a 150 kg ha^-1 para obtener los mejores rendimientos pero trae aparejado un aumento en los costos por aumento en la producción de forraje que dificulta la cosecha. Loch y Hannah (1977) realizaron una estimación de costos por kg de semilla cosechada para identificar la incidencia de las distintas variables, estableciendo que los denominados “costos de campo” (particularmente la fertilización y la cosecha) integraban un 70% del costo total por hectárea. La estimación incluía una fertilización base para establecimiento del cultivo de 500 kg ha^-1 de superfosfato, 125 kg ha^-1 de cloruro de potasio y 50 kg ha^-1 de N (urea) con refertilizaciones anuales de 250 y 50 kg ha^-1 de superfosfato y cloruro de potasio respectivamente. Analizando todas estas variables, se estableció que el aumento de los rendimientos (y la persistencia de los mismos) era la manera principal de reducir los costos.

La dosis de 100 kg de N ha^-1 (en este caso como nitrato de amonio) se aplicó en el establecimiento de pasturas diferentes como Gatton Panic (Panicum máximum) y signal grass (Brachiaria decumbens) que fueron utilizadas por Hopkinson y English (1982), para evaluar las pérdidas en la cosecha de semilla.

Por su parte, Wilson y Rumble (1975), estudiaron el efecto del nitrógeno y la densidad de siembra en la producción de semilla del pasto kikuyo cv Whittet (Pennisetum clandestinum). Esta gramínea difiere en su manejo respecto a otros pastos porque se incrementa la frecuencia y altura de cortes después de la floración para estimular la producción de macollos florales. El experimento tuvo dos años de duración y se estableció con una fertilización basal previo a la siembra de 9 kg ha^-1 de N, 43 kg ha^-1 de P, K y S respectivamente; 4.5 kg ha^-1 de Cu y Zn; y 0.15 kg ha^-1 de Mo.  Además se aplicó nitrato de amonio (no se especifica la cantidad) en dos periodos durante los dos años del experimento. Los tratamientos establecidos fueron densidad de siembra y dosis de Nitrógeno, expresados en kg ha^-1.

Los resultados obtenidos mostraron que el rendimiento en semilla se deprimió con el incremento en N en los dos años del experimento (Cuadro 2).

Cuadro 2. Efecto de la densidad de siembra y dosis de Nitrógeno en el rendimiento en semilla de kikuyo, (Pennisetum clandestinum) cv Whittet.

Si bien no es explicable el descenso en la producción de semillas con el aumento en nitrógeno, la estimulación de la masa foliar inhibiría la formación de primordios florales, sobre todo en ciertos periodos de corte. Los autores concluyen que se necesita más información al respecto.

Iling (2009), analizando el desarrollo de la industria productora de semillas en Australia y sus connotaciones económicas como los derechos sobre las variedades, destaca la importancia que tiene la industria de semilla peleteada (coated seed) aunque no conoce ningún experimento independiente que ratifique o niegue sus ventajas. De las ventajas “de campo”, destaca la facilidad para la siembra mecanizada, mientras que en la fertilización se conoce que a excepción del molibedno, las especies subtropicales no responden significativamente a los micronutrientes y no es posible agregar macronutrientes en la semilla peleteada como para favorecer el macollaje.

EUROPA

En Italia, Corleto et al. (2009), desarrollaron un trabajo de tres años en tres diferentes localidades en el sur de Italia probando la sobrevivencia de 24 accesiones de especies C₄ provenientes de Africa y América del Sur. La fertilización fue 44 kg ha^-1 de P aplicado en todos los sitios a la siembra y al final de la estación de crecimiento, mientras que el N varió desde 200 a 50 kg ha^-1 según el sitio, siendo aplicado después de cada corte. Esta fertilización se repitió todos los años. La producción de semilla varió entre 100 y 900 kg ha^-1.

Micronutrientes

La información sobre la respuesta en producción de semilla de gramíneas tropicales con el agregado de micronutrientes no es tan extensa como la correspondientes a los macronutrientes, en especial nitrógeno.

A modo de introducción al tema, se destaca lo establecido por Fageria et al., (2002), quien señala que la deficiencia de micronutrientes está generalizada en todo el mundo debido a:

1. aumento de la demanda por prácticas de manejo intensivas, adaptación de cultivos altamente productivos con mayores exigencias en estos elementos.
2. aumento de la instalación de cultivos en suelos marginales con bajos niveles en nutrientes.
3. uso de fertilizantes de mayor pureza (menos contaminados con micronutrientes).
4. disminución del uso de compost, residuos de cultivos, estiércol.
5. diversos factores naturales y antrópicos que limitan la disponibilidad de estos elementos para las plantas.

Estos parámetros deberían ser tenidos en cuenta cuando se seleccionan áreas para semilleros. El historial de cada parcela ofrecerá una guía primaria sobre el nivel de fertilidad del suelo.

Gupta et al. (2001), compararon la información publicada sobre la respuesta de diversas forrajeras al agregado de micronutrientes, estableciendo que las leguminosas son las que responden más a las deficiencias de alguno de estos elementos. Estos investigadores destacan que los efectos de la carencia de los mismos son notorios en el ganado pero reducidos en las forrajeras, especialmente gramíneas (ej: 6% de respuesta positiva en Brachiaria decumbens con el agregado de Mo, en Brasil). Con la información recogida establecieron una calificación cualitativa (alto, medio y bajo) de la sensibilidad de las gramíneas a las deficiencias en micronutrientes:

Sin embargo, Yamada (2004), en su exposición en el Simposio Internacional de Semillas en Nueva Delhi, enfatiza que el análisis de suelo es la herramienta más importante para determinar el nivel de cada nutriente y que las complicaciones pueden suscitarse por la formulación y calibración del extractante utilizado (ej. Mehlich 1, HCl 0.1 mol L^-1, DTPA, para B, Cu, Mn y Zn; agua caliente para B en algunas regiones de Brasil). Como contribución al conocimiento sobre este tema Yamada, realizando una síntesis con diversos trabajos de distintos autores, presenta las concentraciones de micronutientes que considera adecuadas para las forrajeras tropicales más comunes (Cuadro 3).

Cuadro 3. Contenido adecuado de algunos micronutrientes en las hojas de especies forrajeras en la región de Los Cerrados (Brasil).

Forrajera	Boro	Cobre	Hierro	Manganeso	Molibdeno	Zinc
	mg kg-1
Andropogon	10-20	4-12	50-250	40-250	-	20-50
Brachiaria	10-25	4-12	50-250	40-250	-	20-50
Pasto-Bermuda	10-25	4-14	50-200	40-200	-	30-50
Pasto Guinea	10-30	4-14	50-200	40-200	-	20-50
Stylosanthes	25-50	6-12	40-200	40-200	-	20-50
Pasto Elefante	10-25	4-17	50-200	40-200	-	20-50

En lo referente al suelo, este autor realiza una calificación cualitativa del nivel de micronutrientes con resultados obtenidos por Galrão (2002) en suelos de San Pablo, Brasil (Cuadro 4).

Cuadro 4. Interpretación del contenido de micronutrientes en el análisis de suelo para el Estado de San Pablo (extractante usado DTPA).

En su exposición, Yamada concluye que los síntomas de deficiencias en planta son característicos y perfectamente identificables para cada micronutriente y que dosis relativamente bajas (p. ej: 3 kg ha^-1 de Zinc para maíz, 2 kg ha^-1 para trigo), son suficientes para mantener la producción de ambos cultivos cercana al máximo durante al menos 4-6 campañas de siembra.

Vilela de Resende (2003), coincide con la utilización  del análisis de suelo como la alternativa científica para determinar la concentración de micronutrientes tanto en suelos como en plantas, pero aún subsiste un importante desconocimiento sobre el tema. Por tal motivo, fueron definidas tres tipos de filosofías de fertilización: de seguridad, o sea aplicación de una cantidad predeterminada sin considerar los datos de suelos o plantas (técnica empírica de manejo); de prescripción, cuando se cuenta con la debida información, y de restitución, cuando se realizan balances de ingreso-egreso del sistema, sobre todo con cultivos de alta producción. Para suelos del Cerrado brasilero, este autor considera que lo correcto sería aplicar las filosofías de prescripción-restitución, pero esta práctica requiere del conocimiento de las tasas de extracción de diversos cultivos y una calibración de métodos de análisis para suelos y plantas. Al existir una carencia de información en este sentido, se utiliza la filosofía de seguridad aplicando 6, 6, 1-2, 1-2, 0.25- 0.45 kg ha^-1 de Zn, Mn, B, Cu y Mo respectivamente cada cuatro o cinco años.

Por último, Vila de Resende sintetiza en qué condiciones (ambiental y tipo de suelo) existe más probabilidad de deficiencia en micronutrientes (Cuadro 5).

Cuadro 5. Condiciones con mayor probabilidad de registro de deficiencia en micronutrientes

Micronutriente	Condiciones que favorecen la deficiencia
Boro	Suelos arenosos, alta pluviosidad, bajo contenido en materia orgánica, pH fuera del rango 5.0-7.0
Cobre	Suelos orgánicos, niveles elevados de Fe, Al y Mn, alto contenido de N, pH fuera del rango 5.0-6.5
Hierro	Encalado excesivo (elevado pH), suelos encharcados, exceso de Mo, Cu, Mn, P, pH fuera del rango 4.0-6.0
Manganeso	Encalado excesivo (elevado pH), suelos arenosos, suelos orgánicos, exceso de Ca, Mg y K, altos niveles de Fe, Cu y Zn, pH fuera del rango 5.0-6.5
Zinc	Encalado excesivo (elevado pH), altos niveles de P, materia orgánica elevada, suelos arenosos, pH fuera del rango 5.0-6.5
Molibdeno	Suelos ácidos (pH<5.5), suelos arenosos, altas dosis de sulfatos, altos niveles de Cu

Perondi et al. (2006), concuerda con la afirmación sobre la carencia de información por lo que realizaron un experimento de fertilización con micronutrientes para producción de semilla aplicando la técnica del elemento faltante y dos alternativas de fertilización, sobre el suelo y foliar. La especie seleccionada fue Brachiaria brizantha cv. Marandú bajo riego. En el experimento se obtuvo un aumento de las inflorescencias, cantidad de racimos y espiguillas por racimo con la fertilización completa (NPK) con micronutrientes (B, Cu, Mo, Mn y Zn). Sin embargo, estos incrementos no se reflejaron en un aumento significativo en la producción de semillas (Cuadro 6), así como tampoco con las alternativas de fertilización, aunque por vía foliar se obtuvo una mayor cantidad de forraje en relación a la aplicación sobre el suelo (24.8 vs 20.0 t ha^-1). 

Cuadro 6. Producción de semilla de Brachiaria brizantha cv. Marandú bajo riego con fertilización completa y micronutrientes. CV: coeficiente de variación, ns: no significativo (adaptado de Perondi et al., 2006)

En este experimento, también es interesante destacar la preparación del lote de siembra de Marundú mediante un encalado dolomítico para elevar la saturación por bases al 80% y una aplicación de 50, 45 y 60 kg ha^-1 de K (clorato), P y S como superfosfatos simples, respectivamente. A los cuatro meses de instalado el cultivo se realizó una fertilización de cobertura con 100 y 109 kg ha^-1 de N y S como sulfato de amonio.

Las concentraciones de micronutrientes utilizadas en los tratamientos (Cuadro 7) no registraron variaciones significativas al final del experimento, supuestamente porque el suelo utilizado no tenía deficiencias en estos elementos lo que también pudo limitar la respuesta en producción de semilla. Además, comunicaciones no publicadas informan que la producción de semilla viable y de forraje se encuentra en una relación inversa en esta especie.

Cuadro 7. Micronutrientes y productos utilizados para su aplicación en el Estado de San Pablo (Brasil).

Micronutriente, producto y concentración aplicada por superficie	Aplicación en el  suelo	Aplicación foliar(1)
Zinc (sulfato de Zn) kg ha-1	3.6	4.4
Boro (ácido bórico) kg ha-1	1.0	2.0
Cobre (sulfato de Cu) g ha-1	320	600
Manganeso (sulfato de Mn) g ha-1	800	300
Molibdeno (molibdato de sodio) g ha-1	100	280

¹: Se realizaron dos fertilizaciones foliares, manteniéndose siempre el “elemento faltante”

Además de la comunicación realizada por Vila de Resende con referencia a que existen ciertas condiciones que favorecen la deficiencia en micronutrientes (acidez del suelo e intensidad de producción en sistemas de cultivos) más que por la deficiencia en sí misma en los diferentes tipos de suelos, podría considerarse el efecto sinérgico (o antagónico) entre los elementos, como lo reportado por Häussler et al. (2006), quienes estudiaron los efectos de la deficiencia de P y la toxicidad de Al en dos especies de Brachiaria (Brachiaria ruziziensis y B. dictyoneura) en un oxisol colombiano agregando yeso y cal. Los resultados mostraron que B. ruziziensis produjo más MS de tallos que B. dictyoneura, a pesar de un menor desarrollo de raíces con una concentración de P y Ca similar o aún menor, lo que se considera una mejor eficiencia en el uso del P. Como corolario del trabajo, se sugiere investigar más sobre la respuesta de ambas especies al agregado de Ca en el suelo.

Como resultado de lo expuesto, Viega (2005) considera ampliamente demostrada la importancia de los elementos esenciales para el establecimiento y producción de las plantas forrajeras refiriéndose al nitrógeno, potasio y azufre como elementos particularmente necesarios para la producción de semilla de forrajeras tropicales. Con referencia al nitrógeno, este autor realiza una revisión de varios autores que comprenden trabajos entre los años 1971 a 1987, indicando que no sólo la cantidad de N aplicado fue responsable del rendimiento en semillas, sino también existieron efectos diferentes entre especies y cultivares, la distancia de siembra, la época de aplicación y que la eficiencia en los resultados es mejor en suelos con un aceptable contenido en materia orgánica. A pesar del agregado de nitrógeno, observa que la vida útil de los semilleros difícilmente supera los tres años.

Coincidiendo con lo anterior, Malhi et al. (2008), recopilaron información sobre el manejo de las gramíneas perennes para la producción de semilla, destacando la importancia del N como nutriente básico al promover el crecimiento de macollos y peso de la semilla. Entre las fuentes de N, prefieren el nitrato de amonio por su rápida asimilación, aunque con un manejo adecuado la urea no tendría inconvenientes. Sin embargo, para que el N tenga efecto, no debe existir desbalance entre P y K.

USO DE EXTRACTANTES

La elección del extractante apropiado para determinar la concentración de micronutrientes en el suelo surge como un problema relevante. Los reportes indican que existen variaciones según el extractante empleado y el cultivo analizado, por lo que Cancela et al. (2001) evaluaron la eficacia de cuatro extractantes con su correspondiente protocolo (disolución de DTPA, disolución de Mehlich-1, disolución de Mehlich-3 y AB-DTPA) para determinar contenido de Cu en suelos en cultivos de maíz y soja.  Los resultados mostraron que las disoluciones de Mehlich-3 y AB-DTPA presentaron mayor capacidad de extracción de Cu para maíz, mientras que Mehlich-3 lo fue para soja. En general se obtuvieron buenas correlaciones entre métodos, pero existió una dependencia de grado con respecto al cultivo, siendo superiores para maíz.

Molina y Bornemisza (2001), analizaron cuatro métodos de extracción de Zn (Olsen Modificado, Mehlich 3, Morgan Modificado, DTPA y HCl) en diferentes tipos de suelos de Costa Rica, encontrando que si bien los métodos fueron consistentes en sus resultados, el HCl fue el más eficiente, pero podría estar extrayendo formas de Zn no disponibles para las plantas. Los métodos  Mehlich 3, Morgan Modificado, DTPA se comportaron de manera similar, por lo que podrían ser una alternativa para sustituir al Olsen Modificado. Sin embargo, su eficiencia no puede ser establecida sino a través de los estudios de correlación contra rendimiento en invernadero y a campo.

En un estudio reciente, Ortiz et al. (2007), compararon la capacidad de dos extractores (Mehlich 1 y DTPA) para analizar zinc, cobre y manganeso en un suelo franco arenoso. Si bien ambas soluciones tuvieron buen comportamiento, Mehlich 1 presenta ciertas ventajas logísticas al adaptarse más fácilmente a la rutina de los laboratorios.

En conclusión, los trabajos analizados muestran que, si bien existen soluciones disponibles para analizar la concentración de micronutrientes en suelos y plantas, es necesario proceder conociendo su eficiencia para determinados elementos, tipos de suelos, cultivos y la rutina de laboratorio donde serán implementadas.

CONSIDERACIONES FINALES

La información examinada permite realizar las siguientes consideraciones sobre la respuesta en producción de semilla de las forrajeras tropicales:

Macronutrientes primarios: Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K).

El N es el principal elemento que condiciona la respuesta de los pastos tropicales, utilizándose dosis entre 100 y 150 kg ha^-1 mediante la aplicación de urea o nitrato de amonio, generalmente de manera fraccionada.

Los tratamientos con N siempre van precedidos de una fertilización base de P y K, que incluye también el nitrógeno (NPK). La cantidad utilizada puede variar, pero podría establecerse entre 200- 300 kg ha^-1.

Macronutrientes secundarios: Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y Azufre (S).

La literatura no es contundente en establecer los requerimientos para estos nutrientes, sugiriéndose la aplicación de algún producto que los contenga en su composición química. La carencia de Ca podría entorpecer la eficiencia en la utilización del P.

Micronutrientes: Hierro (Fe), Zinc (Zn), Manganeso (Mn), Boro (B), Cobre (Cu), Molibebdeno (Mo), Cloro (Cl).

Al igual que los macronutrientes secundarios, no se especifica el efecto que podría generar su carencia, aunque se sostiene que deben encontrarse en una concentración aceptable en el suelo al momento de instalar el cultivo. Las prácticas de siembras de leguminosas (soja) previas a la instalación de un semillero son consideradas suficientes como para mantener un nivel no limitante de estos oligoelementos.

Sin embargo, de acuerdo con lo expresado por diversos autores, se necesita realizar siempre un completo análisis de suelo, mejorar la calibración para la recomendación de micronutrientes (el uso correcto de extractantes es significativo), analizar los efectos de los micronutrientes en la incidencia de plagas y enfermedades, y analizar los efectos de los herbicidas en la nutrición mineral de las plantas. No parece técnicamente apropiado realizar aplicaciones de determinados productos sin conocer previamente la concentración de estos microelementos en el suelo o en el propio cultivo, aunque siga siendo corriente la filosofía de seguridad a nivel de productores y empresas.