Adaptación, Crecimiento y Producción de Nuevas Leguminosas Forrajeras Anuales en la Zona Mediterránea de Chile (página 2)

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se llevó a cabo en el Centro
Experimental Cauquenes, VII Región, predio El Boldo
(35°58’ lat. Sur; y 72°17’long. Oeste; 177
m.s.n.m) perteneciente al Instituto de Investigaciones
Agropecuarias (INIA). La siembra de 19 cultivares pertenecientes
a ocho especies de leguminosas anuales (Cuadro 1), se
realizó con una máquina sembradora de ensayo
modelo Planet
Junior (USA). La dosis de semilla se indica en el Cuadro 1 y la
variación dentro de una misma especie se debió al
distinto porcentaje de germinación que poseía la
semilla disponible. La fecha de siembra fue el 6 de junio de
2000, con una resiembra el 4 de julio del mismo año,
debido a pérdida de plantas
ocasionada por fuertes lluvias en ese período. Las
semillas se inocularon con el rizobio específico a
razón de 10 g kg-1 de semilla. Se usó
metil celulosa al 1%
como adherente (1 L kg-1 de semilla). Con esta mezcla
se humedecieron las semillas, después se cubrieron y
peletizaron con carbonato de calcio.

Cuadro 1.
Especies, origen, cultivar o accesión y dosis de semilla,
de los cultivares de leguminosas evaluados en Cauquenes.
Table 1. Species, origin, cultivar or accession and sowing rate
of the legume cultivars evaluated in Cauquenes.

La fertilidad inicial del suelo
indicó un nivel bajo de P (5 mg kg-1), bajo de
N (19,8 mg kg-1), medio de K (128 mg kg-1),
con un bajo contenido de materia
orgánica (3,2%) y pH ligeramente
ácido (5,9). Todos los tratamientos recibieron una
fertilización a la siembra que consistió en 92 kg
ha-1 de P2O5 a la forma de
superfosfato triple, localizado, y 60 kg ha-1 de
K2O a la forma de cloruro de potasio, al voleo, antes
de pasar el rotovator. Las parcelas recibieron una
fertilización de mantención en julio de 2001, con
el equivalente a 45 kg ha-1 de
P2O5 como superfosfato triple, 50 kg
ha-1 de K2O a la forma de cloruro de
potasio, 2,2 kg ha-1 de B a la forma de
boronatrocalcita, y 90 kg ha-1 de S y 150 kg
ha-1 de Ca a la forma de sulfato de calcio.

El diseño
experimental utilizado fue bloques al azar con cuatro
repeticiones; el tamaño de las parcelas fue de 10
m2. Se realizó ANDEVA y en la
comparación de media se usó la prueba de Duncan
(Little y Jackson, 1978) con un nivel de significación de
5%.

Evaluaciones

Durante la primera temporada (2000) en el mes de agosto
se evaluó la emergencia de plantas utilizando el método de
point quadrat (Daget y Poissonet, 1971) mediante el recuento de
presencia o ausencia de plantas en líneas de 2,4 m por
parcela. Durante las temporadas 2001 (julio) y 2002 (junio y
agosto) se realizó un recuento a partir de muestras
extraídas en cilindros de 78,5 cm2.

La producción de fitomasa, en base MS, se
evaluó en dos cortes anuales durante las tres temporadas
de evaluación. En la temporada 2000 los cortes
se realizaron el 30 de octubre y 04 de diciembre; durante la
segunda temporada (2001), los cortes se realizaron el 01 de
septiembre y 01 de diciembre, y finalmente en la tercera
temporada (2002) estos se realizaron el 30 de mayo y el 3 de
diciembre. La evaluación se realizó mediante el
corte de la fitomasa circunscrita en cuadrante de 1
m2. La altura de corte fue de 5 cm. El material
evaluado se secó en horno con circulación de
aire forzado a
70°C por 72 h. La producción de frutos y semillas se
evaluó mediante cuadrantes de 20 x 20 cm a razón de
2 submuestras por parcela y repetición. Se realizó
separación manual y trilla
del material correspondiente, y se determinó la
producción de frutos, peso de 100 frutos,
producción de semillas, número de semillas por
legumbre, peso de 1000 semillas, y número de semillas por
gramo. La evaluación de producción de semillas se
realizó sobre plantas que no habían sido sometidas
a corte de otoño o invierno. La época de cosecha de
frutos para todas las especies se realizó en el mes de
noviembre el primer año (2000). En la segunda temporada
(2001), los frutos se cosecharon el 15 de enero (2002) para todas
las especies con excepción de T. michelianum que se
cosechó el 07 de noviembre (2001). En la tercera temporada
(2002), T. michelianum se cosechó el 29 de
noviembre, y el resto de las especies se cosecharon el 05 de
diciembre del mismo año.

Se determinó el porcentaje de germinación
en dos épocas, la primera se efectuó al final de la
temporada de crecimiento (diciembre) y la segunda medición se realizó en el
otoño siguiente (abril). En la segunda evaluación,
las semillas se dejaron expuestas al ambiente en
las bancadas, desde la caída de frutos en diciembre hasta
el otoño siguiente (abril), dispuestas en el interior de
marcos de madera de 25 x
25 cm, con una base de tela y una cubierta de malla
plástica. Para determinar la germinación, se
colocaron 50 semillas de cada accesión en placas Petri,
cubiertas con papel filtro húmedo, en cámara de
germinación a 20°C. Al cabo de 20 días se
contaron las semillas germinadas, para determinar la
proporción de semillas que germinaron en relación
al total.

Se realizaron ANDEVA y separación de medias
mediante un test de Duncan (P
≤ 0,05), para las variables de
porcentaje de semilla dura, número de semillas por gramo,
peso de 1000 semillas, número de semillas por fruto y peso
de 100 frutos. Para la variable de dureza seminal se usó
la transformación angular de Bliss, para normalizar los
datos, pues se
asume que no tienen distribución normal.

RESULTADOS Y
DISCUSIÓN

Condiciones climáticas durante el
período experimental

Durante el periodo experimental no se registraron
años secos en Cauquenes, por el contrario, en los tres
años y en especial en la tercera temporada (2002), las
precipitaciones fueron superiores a la media histórica,
que es de 663 mm (Figura 1). En cuanto a la distribución
de las lluvias, el año 2002 también fue
particularmente atípico debido a la ocurrencia del
fenómeno de "El Niño". En efecto, durante ese
año tanto el monto total de agua
caída (982 mm) como la lluvia registrada en el
período fines de invierno-primavera (439 mm) fue muy
superior a la media histórica (Figura 1), lo cual, como se
verá más adelante, favoreció el crecimiento
de los pastos. Además, se destacó el año
2000 (año de establecimiento de la pradera) por una 
fuerte concentración invernal de las lluvias en el mes de
junio, en el cual precipitó más del 50% de la
lluvia anual. También en el mes de febrero de 2000 y en
febrero y marzo de 2002, ocurrieron lluvias de verano de
aproximadamente 50 mm, lo cual indujo el fenómeno de
"falsa partida de la pradera" es decir, la germinación de
un gran número de semillas y posteriormente ocurre una
alta mortalidad de plántulas.

Figura 1.
Precipitaciones mensuales durante el período experimental,
en comparación con la media histórica de 40
años
(del Pozo y del Canto, 1999) en Cauquenes.
Figure 1. Monthly rainfall during the experimental period, in
comparison with the historical average of 40 years
(del Pozo y del Canto, 1999) in Cauquenes.

Desde el punto de vista térmico destacó
como anormalmente frío el invierno del año 2002
(Figura 2), con temperaturas mínimas inferiores en
aproximadamente 2ºC a la media histórica,
registrándose en los meses de junio y julio una temperatura
media mínima de 2,5 y 2,8ºC, respectivamente.
También destacó el mes de julio de 2000, como
anormalmente frío, con una media mínima de
2,6ºC.  

Figura 2.
Temperaturas mensuales promedio (mínima y máxima)
durante el período experimental,
en comparación con la media histórica de 29
años (del Pozo y del Canto, 1999) en Cauquenes. 
Figure 2. Average monthly temperatures (minimum  and maximum
) during the experimental period,
in comparison with the historical average of 29 years (del Pozo y
del Canto, 1999) in Cauquenes.

Densidad de plántulas

En el año de siembra la densidad fue
inferior a 500 plántulas m-2, considerada como
óptima,  lográndose como
máximo una densidad de 358 plántulas
m-2. Las poblaciones más altas (P ≤ 0,05) se
observaron en M. polymorpha, O. compressus cv.
Paros, T. subterraneum cvs. Seaton Park y Clare, B.
pelecinus accesión Mor 99, T. resupinatum y
T. michelianum, con poblaciones que oscilaron entre 220 y
370 plantas m-2   (Cuadro 2).

En el segundo año (2001), los cultivares y
especies de menor dureza seminal (Cuadro 3) presentaron mayor (P
≤ 0,05) densidad de plántulas, tales como T.
subterraneum, con sobre 3000 plántulas m-2,
seguido de O. compressus cvs. Pitman y Tauro, y O.
sativus accesión SP1/130662 con densidades superiores
a 1000 plántulas m-2. También se obtuvo
una alta regeneración en las especies que tuvieron alta
producción de semillas y alto número de semilla por
gramo (Cuadro 3), como T. michelianum y M.
polymorpha. La resiembra de los cultivares de B.
pelecinus, T. vesiculosum y de algunos cultivares de
O. compressus fue muy deficiente en el segundo año,
debido al alto porcentaje de semillas duras (Cuadro 3). En el
tercer año, la densidad de plantas mejoró
substancialmente en B. pelecinus, alcanzando niveles
aproximados a las 1000 plántulas m-2. Algo
similar se observó en todos los cultivares de O.
compressus, aunque la densidad de plantas superó las
1000 unidades m-2 solo en los cvs. Pitman, Madeira y
Ávila.

Cuadro 3.
Dureza seminal y otras características de la semilla de 19
cultivares de especies de leguminosas forrajeras anuales.
Table 3. Seed hardness and other seed characteristics of 19
cultivars of species of  annual forage
legumes.

El "ablandamiento" de la semilla que ocurre a partir del
tercer año, permitió que aumentara la población en la mayor parte de los
cultivares de estas especies. Como era de esperar, en las
especies de baja dureza seminal (T. subterraneum y O.
sativus), la densidad de plantas fue elevada en el segundo y
tercer año, siendo ésta más alta en el cv.
Seaton Park de T. subterraneum (Cuadro 3). Sin embargo,
una segunda evaluación realizada en agosto del tercer
año (2002), permitió detectar una brusca
caída en la densidad de plantas que se produjo en el
período invernal. Todas las especies pertenecientes al
género
Trifolium fueron las que redujeron más la densidad
de plantas, con porcentajes variables de mortalidad entre
20 y 85%, y M. polymorpha que presentó un 52%
(Cuadro 4). Esto como consecuencia de las bajas temperaturas
registradas en junio del 2002, donde hubo siete días
consecutivos con temperaturas entre 0 y –4ºC, lo que
produjo una alta mortalidad de plantas y daño
por heladas en esas especies.

Cuadro 4.
Mortalidad de plantas de varias especies de leguminosas
forrajeras anuales
durante el periodo invernal de la tercera temporada de
crecimiento. Cauquenes, 2002.
Table 4. Plant mortality of several species of annual forage
legumes during the winter period of the third growing season.
Cauquenes, 2002.

Hasta la fecha no se disponía de información respecto a la evolución de la densidad de plantas dentro
de una misma temporada de crecimiento. Este resultado indica la
necesidad de efectuar estudios más detallados sobre la
tolerancia de
las especies y cultivares a bajas temperaturas, u otras fallas
como nodulación, que pudieran estar determinando la alta
mortalidad de plantas en el período invernal.

Producción de fitomasa

Los resultados de producción de fitomasa revelan
diferencias significativas (P ≤ 0,05) entre las especies y
cultivares en los tres años de evaluación (Cuadro
5). En el año de establecimiento, la producción fue
en general inferior a la de los otros años. Destacan entre
las más productivas B. pelecinus accesión
Mor 96 con 2.230 kg MS ha–1, y entre las de
menor producción T. resupinatum cv. Kymbro con una
producción de sólo 1.000 kg MS
ha–1. En la segunda temporada, T.
michelianum cv. Paradana fue la especie de mayor
producción, con aproximadamente 4.000 kg MS
ha–1. Los tres cultivares de T.
subterraneum y M. polymorpha formaron parte del
grupo de
materiales
más productivos, al igual que varios cultivares de O.
compressus (Tauro, Pitman y Madeira) y de O. sativus.
En general, la producción de los tres cultivares de B.
pelecinus fue significativamente (P ≤ 0,05) menor en
relación a la mayor parte de las especies evaluadas. El
mismo comportamiento
experimentaron T. resupinatum, T. vesiculosum y O.
compressus cv. Charano (Cuadro 5).

Cuadro 5.
Producción de fitomasa (kg MS ha-1año
-1) de leguminosas forrajeras anuales, durante tres
temporadas de evaluación,
en el secano interior de la zona mediterránea
sub-húmeda. Cauquenes, Chile.
Table 5. Phytomass production (kg DM
ha-1yr-1) of annual forage legumes, during
three evaluation seasons,
in the interior dryland of the sub-humid Mediterranean zone.
Cauquenes, Chile.

B. pelecinus se estableció
bien en el primer año, sin embargo, como consecuencia de
su alta dureza seminal (Howieson et al., 1995; Loi et
al., 1999; Bustos, 2002; Ovalle et al., 2003) la
producción de MS y de semillas fue baja en el segundo
año, conformando el grupo de especies de menor
producción en ese año. No obstante, al tercer
año, una vez producido el ablandamiento natural del
banco de
semilla, B. pelecinus fue la especie más productiva
tanto en ese año, como al considerar la producción
en el período total de tres años de
evaluación. Un comportamiento similar había sido
reportado en estudios preliminares realizados en la misma
área agroecológica (Ovalle et al., 2000).Los
cultivares de O. compressus son un segundo grupo de
plantas de alto interés y
con buenas perspectivas para ser integradas en los sistemas de
producción del secano interior. El patrón de
comportamiento productivo interanual de esta especie fue similar
a lo observado en B. pelecinus. En los tres años de
evaluación, los cvs. Madeira y Ávila de O.
compressus alcanzaron los 12.000 kg MS ha-1.
Niveles de producción similares se obtuvieron en B.
pelecinus, los que superaron ampliamente a los cultivares de
T. subterraneum (Cuadro 5).

Los cultivares de O. sativus presentaron un
comportamiento adecuado al observar el conjunto de años
evaluados. La producción del tercer año fue
superior a los testigos (P ≤ 0,05), pero menor a los mejores
cultivares de B. pelecinus y O. compressus. La
ausencia de dureza seminal en esta especie, hace que sea
especialmente vulnerable a las "falsas partidas" (Bolland,
1985a).

T. michelianum cv. Paradana, T.
resupinatum cv. Kymbro y T. vesiculosum no
presentaron una alta persistencia de la producción en el
conjunto de los años en los suelos de lomaje
granítico del secano interior. Presumiblemente, las dos
primeras especies, de conocida adaptación a suelos de
texturas pesadas sujetos a condiciones de hidromorfismo temporal
(Oram, 1990; Craig y Ballard, 2000) y de madurez tardía,
no encuentran las condiciones edáficas e hídricas
óptimas para el crecimiento y producción en estos
suelos. Respecto de T. vesiculosum, su producción
estaría limitada por tratarse de una especie de madurez
muy tardía para la zona (150 días a
floración) (Bustos, 2002; Ovalle et al., 2003), y
por las condiciones de profundidad de suelo que no
permitirían la expresión de su sistema radicular
profundizador.

El patrón productivo de T. subterraneum
cvs. Clare, Gosse y Seaton Park fue diferente al de las especies
analizadas anteriormente. Presentaron una producción sin
tantas fluctuaciones interanuales, probablemente debido a su
menor dureza seminal (Cuadro 3), con lo cual superaron en
producción a varios cultivares de Ornithopus spp. y
de B. pelecinus, especialmente en el segundo año, y
además tuvieron un buen establecimiento y
producción de primer año. Sin embargo, el potencial
productivo sobre un período de tres años fue
superado por las especies anteriormente mencionadas,
especialmente en el tercer año. Una constitución más lenta del banco de
semilla, provocada por la menor capacidad de producción de
semilla (Cuadro 6) y la menor dureza seminal, que los expuso a
altas mortalidades de plantas derivadas de las
falsas partidas del año 2002, unido a una alta mortalidad
de plantas en el invierno 2002, provocaron una disminución
severa de la densidad poblacional y con ello de la
producción de MS especialmente en la tercera
temporada.

Cuadro 6.
Producción de semilla (kg ha-1año
-1) de leguminosas forrajeras anuales, durante tres
temporadas de evaluación,
en el secano interior de la zona mediterránea
sub-húmeda de Chile.
Table 6. Seed  production (kg ha-1yr
-1) of annual forage legumes, during three evaluation
seasons,
in the interior dryland of the sub-humid Mediterranean zone of
Chile.

El comportamiento del testigo M. polymorpha cv.
Cauquenes INIA no fue bueno, especialmente en el tercer
año de evaluación. Se produjo una fuerte
disminución de la densidad de plantas en el invierno de
2002, entre los meses de julio y agosto. Condiciones
térmicas invernales demasiado severas (Figura 2) y baja
tolerancia de las cepas de Rhizobium meliloti a las
condiciones de acidez del suelo (Howieson, 1996), o bien una
combinación de ambos factores, podrían explicar
este comportamiento. El problema de fallas en la
nodulación en M. polymorpha en suelos degradados
del secano interior es un fenómeno que se ha observado en
muchos ensayos y en
siembras comerciales de praderas, por lo que se requiere de
estudios más precisos. Estas hipótesis explicativas del comportamiento
de las especies y cultivares, debieran ser confirmadas a futuro
con estudios más detallados y evaluaciones más
precisas (Del Pozo y Aronson, 2000; Del Pozo et al., 2002)
sobre la adaptación de estas especies a estos ambientes,
incluyendo la prueba de otros cultivares y una mayor diversidad
de condiciones de suelo y microclima.

Características de la semilla

Se encontraron significativas diferencias (P ≤ 0,05)
en dureza seminal entre las especies y cultivares evaluados
(Cuadro 3). Los cultivares de B. pelecinus y de O.
compressus (a excepción de Pitman y Tauro) presentaron
una alta dureza seminal, la que fluctuó entre 97,5 y 100%
de semilla dura en el otoño siguiente a la temporada en
que se produjo la semilla. Respecto de las otras especies del
género Trifolium, T. vesiculosum fue la de
mayor dureza, mientras que T. michelianum y T.
resupinatum también tuvieron porcentajes altos (Cuadro
3). El testigo M. polymorpha cv. Cauquenes-INIA,
también fue de alta dureza, pero ligeramente inferior (P
≤ 0,05) a las especies anteriores. El cv. Cádiz de
O. sativus tuvo muy baja dureza, con sólo un 4%,
mientras que la accesión S1/130662, tuvo un 68%, similar
estadísticamente (P ≤ 0,05) a T. subterraneum
(Cuadro 3).

Respecto al peso de la semilla y número de
unidades por gramo, la de mayor peso individual y menor
número de semilla por unidad de peso fue T.
subterraneum (Cuadro 3). Por el contrario, las de menor peso
y mayor número fueron en orden decreciente: T.
resupinatum, T. michelianum, B. pelecinus y T.
vesiculosum. Los cultivares de Ornithopus spp fueron
de tamaño y peso intermedios en relación a los
grupos antes
señalados (Cuadro 4). Las especies de menor tamaño
y peso podrían presentar importantes ventajas desde el
punto de vista de la persistencia de la pradera, debido al menor
costo del insumo
semilla, en comparación con semillas de mayor
tamaño. Malo y Suarez (1995) determinaron que las semillas
de tamaño pequeño se destruyen menos en el proceso de
rumia de los ovinos. Los mismos autores señalaron que de
acuerdo al análisis del excremento de ovejas, un 45%
de la semilla ingerida de B. pelecinus volvía al
suelo luego que los animales las
habían consumido.

Producción de semilla

De manera análoga a lo que sucedió con la
producción de forraje, las especies presentaron patrones
de producción diferentes en cuanto a producción de
semilla a lo largo de los años, debido no solamente a un
potencial de rendimiento diferente sino debido a diferencias en
dureza seminal. B. pelecinus produjo más semillas
(P ≤ 0,05) que T. subterraneum y M. polymorpha
en el primer y tercer año, pero no así en el
segundo año, en que fue la especie menos productiva
(Cuadro 6), debido a la alta dureza seminal. No obstante, si se
observa el conjunto de los tres años (Cuadro 6), B.
pelecinus tuvo el rendimiento de semillas más alto,
similar a lo observado en Australia (Howieson et al.,
1995, Howieson et al., 1999; Loi et al., 2000) y
otros estudios en Chile (Ovalle et al., 2000; Bustos,
2002; Ovalle et al., 2004). La mayor parte de los
cultivares de O. compressus tuvieron una producción
de semilla menor (P ≤ 0,05) que las de B. pelecinus,
pero un patrón de producción similar, es decir,
baja producción en el segundo año, y una
producción mayor en el tercer año. A pesar de la
menor dureza seminal, O. sativus presentó un
patrón de producción similar a O.
compressus, destacando la alta producción del tercer
año, especialmente del cv. Cádiz con una
producción de aproximadamente 1000 kg ha -1. Si
se considera que el peso de la semilla de B. pelecinus es
inferior a la de Ornithopus, el número de semillas
por m-2 en B. pelecinus fue muy superior a la
de Ornithopus.

La producción de semillas de T. resupinatum,
T. vesiculosum y T. michelianum en el tercer año fue
inferior a la de T. subterraneum (Cuadro 5), debido a la
baja densidad de plantas (Cuadro 2) y escaso crecimiento. La
producción de semillas de T. subterraneum
presentó menores fluctuaciones interanuales, probablemente
debido a la menor dureza seminal (Cuadro 3), no obstante en el
tercer año se observó una producción
significativamente más baja (P ≤ 0,05) respecto a
Ornithopus spp. y B. pelecinus. La
producción de semilla de M. polymorpha cv.
Cauquenes INIA fue nula en el tercer año, debido a la baja
densidad de plantas y crecimiento.

Según Puckrigde y French (1983), en leguminosas
anuales, una adecuada cantidad de semilla en el suelo con alta
dureza seminal (90%) equivale a 700 kg de semillas
ha-1, lo que permitiría establecer de 1000 a
2000 plantas m-2, dado que sólo un 10% del
total de semilla germina anualmente, y sólo un 50% de
éstas se establece. Estos antecedentes estarían
indicando que las producciones obtenidas en el presente estudio
permitirían perpetuar las praderas sólo luego del
segundo año y en algunos casos en el tercer año.
Las producciones de Ornithopus en este estudio fueron
superiores a las obtenidas por Freebairn (1993) especialmente en
el tercer año, quién reportó 300 kg
ha-1 en condiciones de secano y manejo adecuado. En
general, las especies y cultivares de alta producción y
bajo peso seminal aportaron un mayor número de semillas,
lo que podría traducirse en una mayor persistencia en la
pradera.

CONCLUSIONES

B. pelecinus es la especie que
presentó el mejor potencial productivo de fitomasa y
semillas. Esta nueva especie posee semilla de tamaño
pequeño, alta dureza seminal y una alta persistencia. De
la misma manera, se determinó que O. compressus,
presentó buen comportamiento y alto potencial de
producción en este ambiente. En particular, se destacaron
los cvs. Madeira, Ávila, Santorini y Paros, los cuales
presentaron altos rendimientos de fitomasa y semilla en el
conjunto de las tres temporadas de evaluación.

T. michelianum cv. Paradana, T.
resupinatum cv. Kymbro, y T. vesiculosum no
presentaron una alta persistencia de la producción en el
conjunto de los años, en los suelos de lomaje
granítico del secano interior, debido a que el ciclo de
crecimiento de estas especies es muy largo para este
ambiente.

LITERATURA CITADA

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Carlos Ovalle M.1, Alejandro del Pozo
L.2, Julia Avendaño R.3, Fernando
Fernández E.3 y Susana Arredondo
S.1
1Instituto de Investigaciones
Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Quilamapu,
Casilla 426, Chillán, Chile.
2 Universidad de Concepción, Facultad de
Agronomía, Casilla 537, Chillán, Chile.
3 Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro
Experimental Cauquenes, Casilla 165, Cauquenes,
Chile.