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Efecto de la Densidad de Siembra sobre el Establecimiento y Sobrevivencia de (Gliricidia sepium) Propagada Sexualmente

por:   Vicente E. Contreras R. Ing. Agr. M.S.
José Remigio Vivas*
*Técnico Asociado a la Investigación del Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias (FONAIAP), Centro de Investigaciones Agropecuarias del Estado Táchira (CIAE Táchira)
fecha: 13 de Septiembre, 1995.

Palabras Claves: Mata ratón, Gliricidia sepium, Fertilización, Propagación sexual, Sobrevivencia.

Resumen
Summary
Introducción
Materiales y Métodos
Resultados y Discusión
Conclusiones
Summary
Bibliografía

Resumen

Mata ratón (Gliricidia sepium) fue propagado sexualmente y desarrollado en condiciones de campo para estudiar la respuesta biométrica a la fertilización fosfórico potásica determinada por las dosis 0, 50 y 100 kg.ha-1 de P2O5, y 0, 50 y 100 kg.ha-1 de K20. Las dosis de ambos fertilizantes fueron los tratamientos componentes de un factorial 3 X 3 distribuidos en 4 bloques completamente aleatorizados. El ensayo se sembró justo al inicio de la época lluviosa, el 02.05.94 y la fertilización se aplicó 29 días después de la siembra. Ciento cuarenta días después de la siembra (19.09.94) se hizo contaje de todas las plantas establecidas, las cuales se asumió, eran las sobrevivientes en función de los tratamientos. Las observaciones mas destacadas fueron: El marcado efecto del ambiente sobre la sobrevivencia, la bondad de la dosis media de fósforo aplicada a inicios del desarrollo del cultivo favoreciendo la sobrevivencia, destacando como mejor tratamiento la interacción de las dosis medias de 50 kg de P2O5 y 50 kg de K2O cuyo efecto conjunto sobre la sobrevivencia fue de un 16% superior al de la segunda posición.

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Introducción

La población de plantas por unidad de área finalmente establecida, o sobrevivientes, originadas sexualmente, de un cultivo destinado a la producción de biomasa como forraje, es un aspecto de mejoramiento agronómico que debe ser considerado para manejar la semilla eficientemente.
Esto se justifica aun mas en cultivos como el mata ratón en que la semilla constituye un insumo costoso y escaso.
La población ideal es aquella que logra una buena cobertura en menor tiempo, lo que incide en la mejor captación de energía solar, evitando una competencia intra-específica que limite los procesos que involucran una producción eficiente.
La selección natural determina cuales y cuantas serán las plantas que alcanzarán la sobrevivencia y establecimiento de plantas en el campo lo cual dependerá fundamentalmente de los procesos de crecimiento y desarrollo en los primeros estados: germinación, emergencia, diferenciación y elongación inicial de las raíces, tallos y hojas, lo cual está afectado por factores externos climáticos, edáficos y biológicos (ambientales); y factores internos (genéticos) como los son resistencia a los estrés climáticos, edáficos y biológicos; rata fotosintética, respiración, repartición de asimilados y nitrógeno, contenido de clorofila, carotenos y otros pigmentos, tipo y localización de meristemas, capacidad de almacenar reservas alimenticias, actividad enzimática; efectos genéticos directos p.e. heterosis, diferenciación (Gadner el al. 1985).
Aún cuando la fertilización no tenga un efecto directo sobre la germinación generalmente favorece las tendencias de las raíces las cuales proliferan en zonas conteniendo materia orgánica y fertilizante (fertilización en bandas) (Duncan y Ohlrogge 1958, en Gardner et al. 1985). Plantas fertilizadas con fósforo desarrollan más raíces que las no fertilizadas, pero esto probablemente no sea un efecto directo; la disponibilidad de fósforo incrementa primero la fotosíntesis, lo cual a su vez incrementa el desarrollo radical. Gadner et al. (1985) manifiesta que el potasio parece no tener un efecto directo sobre las raíces ni en el alargamiento ni en la ramificación. Sin embargo es importante para ciertas funciones fisiológicas de las raíces; inadecuados niveles pueden debilitar el sistema de translocación, desmejorar la organización celular y perder la permeabilidad de la célula. Enfatiza que el efecto del potasio al igual que otros fertilizantes son principalmente indirectos, incrementándose el desarrollo de las raíces luego del desarrollo de la parte aérea.
En el caso de (Gliricidia sepium), es importante considerar la fertilidad de los suelos y la fertilización desde el punto de vista de la fijación biológica de nitrógeno como un factor preponderante en el establecimiento y sobrevivencia. Lynd et al. (1981) obtuvieron incrementos significativos en ambos el crecimiento y el rendimiento en semillas como resultado de la aplicación de 50 mg P y 100 mg de K kg-1 suelo. Los niveles de actividad de la nitrogenasa estuvieron incrementados en todos los tratamientos con K. El efecto del K influenció con alta significación cada parámetro excepto el Ca en el citosol. El desarrollo incrementó en respuesta cuadrática al suministro de 0, 100, 200 y 300 mg de K aplicados con o sin 100 mg de P.kg-1 suelo. Incrementos lineales de alta significación en el peso de los nódulos, actividad de la nitrogenasa y contenido Ca, Mg y P en el citosol de los nódulos y disminución altamente significativa en el Na del citosol resultó con el aumento de las aplicaciones de K. Pereira y Bliss (1987) estudiando la fijación de nitrógeno y el desarrollo de plantas de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) a diferentes disponibilidades de fósforo encontraron que hubo un efecto positivo entre los niveles de fósforo sobre el peso seco de los tallos, el número de nódulos y la masa nodular.
Idris et al.(1988) estudiaron el efecto de la inoculoción rhizobial y la aplicación de fosfatos, sobre el desarrollo, el rendimiento y la fijación de nitrógeno de la soya. Ellos observaron que la aplicación de fosfato en dosis de 60, 90, y 120 kg P.ha-1 a la variedad de soya "Bragg", inoculada con una mezcla de tres líneas de R. japonicum, mejoraron significativamente el número de nódulos por planta e incrementaron la producción de tallos y raíces en 65, 36, y 17%, el rendimiento de frutos en 38, 12 y 3% y la capacidad de fijación de N2 en 57, 29, y 20% respectivamente. La inoculación de rhizobium solo con las tres líneas causó una nodulación positiva pero pobre e incrementó la producción de materia seca de tallos y raíces en 22%, rendi- miento de frutos en 7% y la capacidad de fijación de N2 en 6% . Estas informaciones aunadas a una consideración fundamentalmente económica basaron las dosis de fertilización que constituyeron los tratamientos; y aun cuando contribuyen a explicar parcialmente e hipotetizar sobre los resultados obtenidos experimentalmente, hasta donde fue posible investigar no se encontró literatura que referenciara la sobrevivencia de plantas de origen sexual en función de la fertilización fosfórico potásica. El objetivo de este trabajo es obtener información sobre como los niveles de fertilización fosfórico potásica coadyuvan al establecimiento y sobrevivencia de plantas de mata ratón de origen sexual para lograr una población final deseada con la mínima cantidad de semilla.

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Materiales y Métodos

El 02 de Mayo de 1994, en la localidad de Caño Negro (El Piñal), determinada geográficamente por las coordenadas 71o 55' 55'' de longitud occidental y 7o 33'33'' latitud norte, bajo la influencia climática de bosque húmedo tropical según la clasificación de Holdrigge, en un suelo Tropofluvents, franco arenoso, pedregoso, mixto, baja fertilidad. Se instaló un ensayo para estudiar la respuesta biométrica, a diferentes dosis de fertilización fosfórica y potásica. Aun cuando diferentes elementos biométricos fueron considerados y registrados, este trabajo se enfoca en el establecimiento de plantas, sobrevivencia, como respuesta a tres dosis de fósforo y tres dosis de potasio. Las dosis empleadas atendieron, además del critério económico de la labor, la respuesta de rendimiento de la planta per se y la respuesta de la relación simbiótica de fijación de nitrógeno. El ensayo se delineó bajo un diseño factorial 3 X 3 distribuido en 4 bloques completamente aleatorizados. Los niveles del Factor A (dosis de fósforo) incluyeron 0, 50 y 100 kg de P2O5 ha-1 usando como fuente Super Fosfato Triple, los niveles del Factor B (dosis de potasio) incluyeron 0, 50 y 100 kg de K2O ha-1 utilizando como fuente Cloruro de Potasio. Las unidades experimentales se constituyeron con 5 hileras de 5 m cada una, los bloques se separaron 2.5 m uno de otro. Previo a la siembra se hizo un muestreo de suelos para ser analizado mecánica y químicamente por los métodos estandarizados empleados en el FONAIAP. El análisis mecánico de dos muestras compuestas de 15 submuestras cada una, tomadas hasta 30 cm de profundidad, en dos zonas bien diferenciadas del área de ensayo arrojó valores de porcentaje en el rango entre 74,8-86,8 ; 6,8-14,8 y 6,4-10,4 de arena, limo y arcilla respectivamente. El análisis químico determinó valores en el rango entre 3-6 ppm de P (muy bajos), 44 ppm de K (medios), 160-240 ppm Ca (medio - alto), 0.42-0,91% Materia Orgánica (bajos) y pH entre 6,07 y 6.09. Una prueba de germinación se aplicó a las semillas determinándose la misma en 89% . La siembra se realizó manualmente colocando tres semillas por punto muy superficialmente, a menos de dos cm, utilizando coas de siembra fabricadas con tubo PVC de 1/2 " de 1.2 m de largo, en el extremo superior, enroscado a una copa de reducción de 2 1/2 " a 1/2 , y en el extremo inferior un niple galvanizado de 1/2 " de 5 cm de longitud, cortado en bisel y enroscado al tubo PVC, a través de un anillo también galvanizado. También se utilizó guías de distanciamiento de madera de 5 m de longitud, especialmente diseñadas para la distribución precisa de los espaciados deseados de 20 cm entre plantas y 50 cm entre hileras. La germinación se observó 7 días después de la siembra (11.05.94). En la misma fecha se hizo control químico de malezas gramíneas utilizando como herbicida Fluzifop - P - Butil 17% i.a., en dosis 125 cc por 20 l H2O, aplicado con asperjadora de espalda de bombeo manual, usando la boquilla para rociar en abanico, marca ICI color azul. Veintidós y veititrés días después de la siembra, se realizó resiembra de algunas de las unidades experimentales que mostraban pocas plantas germinadas y/o emergidas, causada según se pudo verificar por la colocación de la semilla, por error, a profundidades aproximadas entre 4 y 5 cm. En un ensayo aparte se había comprobado que siembra a estas profundidades retardan o anulan la emergencia, las plantas que logran emerger son débiles cuando se las compara con plantas que emergen cercanas a la superficie y que la siembra superficial entre uno y dos cm resultó ser la mejor. Los tratamientos de fertilización se aplicaron 29 días después de la siembra (31.05.94). Ciento treinta y cinco días después de la siembra, (14.09.94), dos meses antes del primer corte previsto, se hizo una refertilización utilizando las mismas fuentes y dosis. Justo antes de la primera y segunda fertilización se hizo control manual de malezas. Ciento cuarenta días post siembra (19.09.94) se hizo contaje de todas las plantas del ensayo para determinar el número de plantas establecidas. El análisis se soportó en la interpretación de la varianza del factorial, la comparación de medias por la prueba de mínima diferencia significativa y las observaciones de campo; se asumió que el número de plantas contadas fueron las que sobrevivieron en función de los tratamientos.

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Resultados y Discusión

Contreras y Vívas (1994) determinaron lo impráctico y desfavorable de utilizar distancias de siembra entre plantas inferiores a 25 cm, por lo tanto no se justifica ni científica ni económicamente repetir el experimento en condiciones similares.
Es importante señalar el marcado efecto ambiental sobre la sobrevivencia y establecimiento ya que las diferencias del gradiente en el sentido perpendicular a los bloques, indujo una evidente variación observable en los diferentes bloques. Este señalamiento lo corroboró el análisis de varianza del factorial que se presenta en la Tabla 1 el cual indica que la sobrevivencia de plantas establecidas, varió entre los bloques con muy alta significación estadística.
En la misma Tabla 1 se observa que la interacción fósforo potasio también indujo diferencias significativas en la sobrevivencia. Con mucho menor probabilidad se resalta la respuesta a los niveles de fósforo sobre la variable en estudio. Esto puede explicarse parcialmente, debido al contenido relativo de los nutrimentos determinados en el análisis de suelo que ofrecen niveles muy bajos de fósforo y medios de potasio.

Tabla Nº 1. Análisis de varianza de la sobrevivencia de Gliricidia en función de la fertilización fosfórica Factor A, y potásica Factor B.

Fuente de Variación Grados de Libertad Suma de Cuadrados Cuadrado Medio Valor-F Prob
Replicación3 17161.2225720.407 9.05560.0003
Factor A2 1991.722995.861 1.57650.2274
Factor B2 545.389272.694 0.4317
A X B4 5862.1111465.528 2.32000.0860
Error24 15163.778631.699
Total35 40721.222

Cuando se comparan las medias por la prueba de mínima diferencia significativa en la Tabla Nº 2, se observan variaciones estadísticas en la sobrevivencia entre cada uno de los bloques; esto confirma el razonamiento sobre el marcado efecto que tienen las condiciones ambientales y el gradiente de variación considerado, sobre la sobrevivencia.
También se observa en la Tabla Nº 2 que la sobrevivencia de plantas con la dosis media de P es significativamente superior al control sin P y a la dosis máxima de 100 kg de P2O5 ha-1; y que estas últimas no difieren entre sí; y en el caso del potasio, que la sobrevivencia promedio de plantas del tratamiento de 50 kg de K2O y el control 0 kg K2O no son significativamente diferentes entre si y que ambas son mayores que la dosis mayor de 100 kg de K2O ha-1. Esto pudiera explicarse debido a un desbalance por competencia, derivado de la baja capacidad de intercambio catiónico (alto porcentaje de la fracción gruesa y bajo porcentaje de la fracción fina y de la materia orgánica en el suelo) lo cual pudiera inducir un efecto antagónico cuando se utilizan las dosis altas de 100 kg de fertilizante.
En la Tabla Nº 3, donde se comparan las medias producto de la interacción, se destacan dos aspectos muy importantes: primero, porcentajes de germinación por encima del 76%, lo que es bastante bueno, y segundo porcentajes de sobrevivencia superiores al 100% de densidad esperada, esto se explica debido a la resiembra, y al posible desarrollo posterior de semillas sembradas con mayor profundidad de la recomendada. Enfocando la comparación de las medias de la interacción, se observa que la combinación de las dosis medias de 50 kg/ha-1 de P2O5 y 50 kg/ha-1 de K2O favorecieron la sobrevivencia, el efecto es mas que aditivo y significativamente superior a las demás interacciones. Salvo la superioridad de las dosis medias, no se presenta algún patrón o tendencia con definiciones claras, por lo que resulta aventurado intentar extraer mayor información.

Tabla Nº 2. Análisis de comparación de medias de la sobrevivencia de Gliricidia, por la prueba de mínima diferencia significativa aplicada a los bloques, dosis de fósforo (Factor A) y dosis de potasio (Factor B).

Replicaciones Factor A
dosis de P2O5
Factor B
dosis de K2O
Bloque 2 = 153.4 a *50 kg = 129.2 a 50 kg = 123.0 a
Bloque 1 = 119.7 b0 kg = 114.6 b 0 kg = 119.6 a
Bloque 3 = 106.6 c100 kg = 112.4 b 100 kg = 113.6 b
Bloque 4 = 95.2 d
* Las medias de cada grupo seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes p < 0.05.

Tabla Nº 3 Comparación de medias de la sobrevivencia de Gliricidia, por la prueba de mínima diferencia significativa, aplicada a la interacción de las dosis de fósforo y potasio (AXB).

Interacción
(A X B)
Contaje de Plantas / Tratamiento % de Plantas Máximo número de plantas / Tratamiento Densidad potencial equivalente Plantas / ha Densidad real Equivalente Plantas / ha
Sobrev.
(50X50)149 a* 119125 100.000119.000
(0X100)129 b 103125 100.000103.000
(50X0)126 bc 101125 100.000101.000
(100X50)125 bc 100125 100.000100.000
(0X0)120 c 96125 100.00096.000
(100X0)113 d 90125 100.00090.000
(50X100)112 d 90125 100.00090.000
(100X100)100 e 80125 100.00080.000
(0X50)95 e 76125 100.00076.000
* Las medias seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes con una p < 0.05.

Un aspecto importante de señalar es la ocurrencia de enfermedades foliares nunca antes observadas, a las cuales no se les identificó, y por ocurrir solo donde los espaciados entre plantas fueron iguales o menores a 20 cm, se asumió como daños fisiológicos por efecto de la competencia intra específica.

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Conclusiones

De los resultados obtenidos aceptamos la hipótesis de trabajo, basada en suponer que existen niveles de fertilización fosfórico potásica que favorece la sobrevivencia y establecimiento de plantas de (Gliricidia sepium) provenientes de semillas sexuales.
Las observaciones mas destacadas fueron:
  1. El marcado efecto del ambiente sobre la sobrevivencia.
  2. Las dosis medias de fósforo aplicadas al inicio del desarrollo del cultivo, 29 días post siembra favorecieron la sobrevivencia.
  3. El efecto combinado de las dosis medias de 50 kg de P2O5 y 50 kg de K2O favorecieron la sobrevivencia; y este efecto resultó más que aditivo y significativamente superior a las demás interacciones, lo que se cuantificó en 16% superior a la segunda posición.
  4. No se justifica repetir este experimento en condiciones idénticas, por haber sido demostrado impráctico de utilizar distanciados de siembra entre plantas, inferiores a 25 cm, hecho por el cual se están presentando estos resultados.

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Summary

The Effect of Phosphorus and Potassium Fertilization on the Establishment and Survival of (Gliricidia sepium) Sexually Propagated
Gliricidia sepium was sexually propagated and grown in field conditions to study its biometrical response to phosphorus potassium fertilization. Fertilization was given by the dosages 0, 50 and 100 kg.ha-1 of P2O5, and 0, 50 y 100 kg.ha-1 of K20 applied 29 days after planting. The assay was set in a 3 X 3 factorial distributed in four completely randomized block designs. Planting occurred at 02.05.94 and an exhaustive counting of plants at 140 days after planting (19.09.94). The later analysis assumed that the survival of the establishing plants was associated to a response to the treatments. Among the concepts more clearly established highlight: The remarkable effect of the environment on survival. Mid dosages of 50 kg of P2O5 phosphorus applied in early stages of growth favored survival. Mid dosages interaction of 50 kg of P2O5 and 50 kg of K2O had an effect more than additive and determined a survival significantly higher than the others, equivalent to 16% upper than the second in ranking.
Key Words: Gliricidia, Gliricidia sepium, Fertilization, Establishment, Survival, Sexual propagation.

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Bibliografía

  • Contreras V. y J. Vívas. 1994. Datos de campo. Centro de Investigaciones Agropecuarias Táchira. Bramón.
  • Gardner F., R. Brent and R. Mitchell. 1985. Physiology of Crop Plants. Iowa State University Press: AMES. First edition 327p.
  • Lynd, J. Q., E. Jr. Hanlon, and G. Jr. Odell. 1981. Potassium Effects on Improved Growth Nodulation and Nitrogen Fixation of Hairy Vetch Vicia villosa Cultivar Madison. Soil Sci Soc Am J 45(2):302-306.
  • Pereira, P. and F. Bliss. 1987. Nitrogen fixation and plant growth of common bean (Phaseolus vulgaris L.). Plant Soil 104:79-84. (Abstr)
  • Idris, M., H. Kham and F. Emahmood. 1988. Effect of Rizhobium inoculation and the application of phosphate on the growth yield and nitrogen fixation of soybeans. Mircen. J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 4: 215-220. (Abstr)