Agronomía Tropical  >  Colección  >  Sumario Volumen 28  >  Articulo

Agronomía Tropical. 28(2): 87-99.1978

ESTUDIO DEL SISTEMA RADICULAR DEL PASTO ELEFANTE (Pennisetum purpureum Schum) BAJO DOS SISTEMAS DE MANEJO EN UN SUELO DEL ORDEN MOLLISOL DEL ESTADO ARAGUA

O. Pérez G.*, L. Avilán R.*, P. Arias*., F. Granados*. y L. Meneses*.

 *Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias-FONAIAP, Maracay-Venezuela.
*Facultad de Agronomía U.C.V. Maracay.

Fecha de Recepción: 21-9-77.


INTRODUCCION

En Venezuela las áreas bajo cultivo de pastos de corte no están acorde con las necesidades nacionales para el desarrollo de nuestra ganadería. De los 16.767.744 ha cubiertas por pastos en el país, tan sólo el 0,94% corresponde a pasto de corte 
(M.A.C. 1975).

Tomando como vía de ejemplo la prospección de la capacidad de sustentación ganadera del país para el año 2.000 (COPLANARH, 1970), en la zona llanera, la capacidad de carga animal fue estimada de 0,3 UA/ha lo cual representa un mejoramiento dentro de los próximos 30 años de tres veces la situación actual.

La selección de los pastos más adaptados a las diferentes condiciones edáficas, así como el eficiente manejo de los mismos requieren de una investigación básica acerca del comportamiento radicular a objeto de poder implementar los programas de desarrollo.

El objetivo fundamental del presente trabajo lo constituye la determinación del efecto que ejercen algunas propiedades físicas y quimicas de los suelos sobre el desarrollo y la distribución radicular, y por ende sobre la producción del cultivo. Los resultados reportados corresponden a uno de los ensayos o actividades programadas Par lograr los objetivos anteriormente citados. 

REVISION BIBLlOGRAFICA

Como los elementos minerales esenciales para el crecimientl están en el suelo y son en su mayoría inmóviles o casi inmóviles, e necesario que el desarrollo de los órganos absorventes (raíces) se adecuado (EPSTEIN 1975).

Es ampliamente aceptado que las actividades físicas y química de los suelos. así como el manejo del cultivo influencian sobre desarrollo y la forma de distribución del sistema radicular.

WIERSUN (1957) probó que la capacidad de penetración radi cular está directamente relacionada con el diámetro radicular. Esta entran en una determinada capa del suelo. con estructura porosa rí gida, si su diámetro es menor que el de los respectivos poros. Cuan., do acontece lo contrario, la imposibilidad de penetración de las raíces se traduce en el aparecimiento sobre la capa de suelo resistent de una fed de raíces que se muestran muy divididas, gruesas y co epidermis rugosa debido al impase en el crecimiento. Kopeck (1919) citado por Henin et al. (1972), presenta valores de macropo rosidad necesarios para asegurar un crecimiento normal de alguno cultivos (trigo, cebada y gramíneas forrajeras) las cuales varían en tre 20% y 6%. Zimmerman y Kardos (1961), estudiando la restric ción del desarrollo de las raíces en las capas compactadas de suelo cita como factores limitantes la falta de nutrientes, agua disponiblel y la relación agua-aire, señalando que la deficiencia de oxigeno en la capa compactada no es el factor limitante para la penetración el desarrollo radicular. Day y Holmgreen (1952), a su vez señalan que las modificaciones de la estructura del suelo influencian la difusión del oxígeno afectando el desarrollo radicular.

El contenido de agua o tenor de humedad de los suelos es un de los factores que más afectan el crecimiento radicular. El agua no afecta directamente las raíces como lo demuestra el vigoroso crecimiento en soluciones nutritivas bien aireadas, sin embargo. un exceso de agua en el suelo desplaza el aire del espacio poroso no capilar y produce una deficiencia de oxígeno que provoca la muerte de muchas raíces (Kramer, 1974). La profundidad que alcanza el sistema radicular según Benne y DOss (1960). varía en razón inversa al contenido de humedad del mismo, siempre que el contenido de agua esté por encima de las condiciones mínimas para el crecimiento. Rowe Y Beardsell (1973) señalan que cuando el tenor de humedad excede la capacidad de campo, restringe el intercambio defunsivo entre el suelo y la atmósfera. En estas condiciones hay una reducción del contenido de oxigeno del suelo. un aumento del tenor de dioxido de cabono una mayor o menor disponibilidad de nutrientes en el suelo y mudanzas en el pH, formación de sustancias tóxicas como nitratos, sulfato de hidrógeno etéleno y otros, los cuales inhiben el desarrollo radicular.

Werner (1973) observó la carencia de fósforo en pastos cultivados en soluciones nutritivas, señalándolo como el elemento que más afecta el desarrollo radicular. Burstrom (1959) señala que el calcio es un promotor de crecimiento radicular.

Investigadores como Weaver (1927); Knavel y Mohr (1967) Y De Reo (1969) describen el efecto de las prácticas culturales. tales como: cobertura muerta, aplicación de herbicidas; fertilización y movilización del suelo sobre la distribución radicular. Wilkinson y Ohlrogge (1962) observaron que la concentración de los nutrientes (fertilizantes) estimula la proliferación de las raíces en el lugar abonado. debido a que el nitrógeno y el fósforo concentrado en las células de la raíz aceleran su división y elongación; sin embargo no hubo aumento en el peso total de las raíces.

En el país pocas investigaciones sobre el sistema radicular de los pastos se han real izado. French y Rodríguez (1962) estudiando el desarrollo radicular de algunos pastos, observaron marcadas diferencias sobre la distribución horizontal y vertical de las raíces en función de las texturas de suelos estudiados. En suelos arcillosos en los llanos señalan que no hay Penetración radicular Profunda tendencia marcada hacia hacia el crecimiento horizontal y ausencia de un aumento compensatorio en el número de raíces superficiales como ocurre en los suelos de Cagua y Maracay, los cuales son de texturas medias. De igual forma el crecimiento de las partes aéreas de pastos de los llanos es menor que en Maracay y Cagua, lo cual se asocia al débil desarrollo de las raíces.

MATERIALES Y METODOS

El presente estudio se realizó en suelos del Campo Experirne tal de Forrajes de la Facultad de Agronomía (UCV-Maracay). El pasti utilizado fue el Elefante (Pennisetum purpureum, clan 'Napier'), siendo seleccionadas dos parcelas establecidas bajo sistemas de manejo diferentes en cuanto a la fertilización empleada; una fertilizada Con 800 kg/N/ha/año aplicado de la siguiente forma: 50% al momento del corte y 50% a las tres semanas después, y otra sin fertilizar Ambas parcelas estaban sometidas a un régimen de corte con un frecuencia de 10 semanas.

Los suelos son del Orden Mollisol, clasificados de acuerdo Soil Taxonomy como Fluventic Haplustoll (GRANADOS, 1976), cuya características morfológicas se presentan en el Cuadro Nº 1. Esto suelos se caracterizan por su buen drenaje y presentan una baja fertilidad natural en lo referente a fósforo y potasio (Cuadro 2).

El método de estudio empleado fue el Monolito, descrito en Kolensnikov (1971), tomando en consideración las modificaciones introducidas por krutman (1956-1959) en lo referente a la profundida de muestreo de los mismos.

Se seleccionó una cepa o macolla dentro de cada una de la parcelas establecidas, en ella se hizo una calicata de las siguiente dimensiones 1 m de ancho por 1 m de largo por 1,50 m de profundidad. Se colectaron 2 perfiles de 40-20 cm y de 20-0 cm lateralmente de cepa a cepa, y se colectaron monolitos de 20 cm de ancho po 20 cm de largo, siendo la altura establecida en función de los horizontales del perfil.

Los bloques del suelo o monolitos, en número de 30 para la parcela fertilizada y de 40 para la parcela no fertilizada, fueron removidos con pico y palas siendo transferidas para sacos plásticos con 5 respectivas etiquetas. La separación de las raíces de cada monolito se realizó empleándose un juego de cedazos y tratándose con agua corriente a baja presión. Las raíces recogidas fueron secadas al 50 y luego pesadas.

Para cada perfil muestreado se realizó la descripción morfológica (Cuadra N9 1), se tomaron muestras de suelo con fines de fertilidad (Cuadro Nº 2) de acuerdo a los métodos adoptados por el laboratorio de suelos del CENIAP, descritos por Chirinos (1972). En

Cuadro 1.Características morfologícas del pertil de suelo. (Fluventíc Haplustoll) cultivado con pasto elefante (Pennisetum-purpureum Schum) clon 'Napíer' bajo dos sístemas de manejo: fertilízado y sín fertilízar. Estudio del sístema radicular.

Horizonte

Profundidad 

  Color           Humedo

Textura

Estructura

Consistencia

Matiz

Moteado


Ap

0-30

10 YR 3/2

_________

F

Blocosa fuerte mediana

fr. peg,pl.

A/B

30-55

 10 YR 3/2

_________

FL

Blocosa moderada mediana

fr, peg, pl.

B 21

55-85

10 YR 4/2

_________

F

Blocosa debil pequeña

fr, peg, pl.

B 22

85-120

10 YR 3/3

_________

F

Blocosa debil pequeña

fr, lpeg, lpl.

II c

120-135

10 YR 5/4

_________

AF

Sin estructura

s, npeg, npl.

A b

135-150+

10 YR 3/1

10 YR 3/4

FL

Blocosa moderada mediana

fr, peg, pl.





los dos perfiles de suelos fueron determinados la macro y la micrcporosidad de acuerdo al método de Leamer y Shaw (1941). La determinación de la densidad aparente fue realizada empleándose el toma muestras de Uhland.

RESULTADOS Y DISCUSION

Los resultados obtenidos para cada sistema de manejo (fertilizado y sin fertilizar) se presentan en forma detallada por monolito en los Cuadros 3 y 4, expresados en peso (g) de las raíces secas.

como puede apreciarse en ambos tipos de manejo la máxima profundidad radicular alcanzada fue de 110 cm. Los mayores pesos radiculares se observan en el perfil muestreado a la distancia lateral 20 a 0 cm de las cepas.


CUADRO 2. Análisis con fines de fertilidad de muestras del suelo (Fluventic haplustoll) cultivado con pasto elefante (Pennisetum-purpureum Schum.)
cion 'Napier', bajo dos sistemas de manejo: fertilizado y sin fertilizar. Estudio del sistema radicular.

Analisis (l) Muestras - Profundidad (cms.)
0-30 30-55 0-30 30-50

Textura Franco Franco Franco Frnco limoso
Fosforo ppm. 8 8 11 9
Potasio ppm. 48 44 52 48
Calcio ppm. 680 900 660 760
Nitratos ppm. 14 5 7 7
Materia Orgánica % 2,59 2,32 3,45 2,43
pH 1:2,5 en agua 5,3 6,1 5,6 6,2
C.E 1:5 mmhos/cm en 25º c 0,13 0,25 0,08 0,08



En el Cuadro 5 se presentan en forma resumida los pesos radiculares obtenidos por capas de suelo muestreada y expresados en forma porcentual. En el clon 'Napier' sin fertilizar se determinó el mayor peso radicular, 122 gramos, correspondiendo al fertilizado el pes de 89 gramos. El peso radicular total debe corresponder al doble de los determinados, considerando que la distribución es simétrica ambos lados de las cepas o macollas.

Se pueden observar que la distribución vertical del sistema radicular presenta marcadas diferencias en relación ai manejo. El fertilizado en los primeros 17 cm de profundidad presentó el 90,6"/0 de peso total y en la segunda capa muestreada (17 a 33 cm) apenas un 3,9% del mismo. El pasto no fertilizado a su vez, presentó el 77,2% y el 15% del peso total para ambas profundidades muestreadas y anteriormente señaladas.

En el Cuadro 6 se presentan los resultados obtenidos expresado. en densidad radicular (g/dm3). Se observa que la distribución radicular en el pasto sin fertilizar es mayor a través de todo el perfil cuando es comparada con el fertilizado. El pasto fertilizado presenta

 

Cuadro 3. Peso de la raices secas (grs). por bloques obtenidos por el método del "monolito" del pasto elefante  (Pennisetum-purpureum Schum.) cion 'Napier de dos perfiles muestrado fertilizado.





Cuadro 4. Peso de la raices secas (grs). por bloques obtenidos por el método del "monolito" del pasto elefante  (Pennisetum-purpureum Schum.) cion 'Napier de dos perfiles muestrado no fertilizado.



Cuadro 5. Peso total de las raices secas del pasto elefante (pennisetum - purpureum Schum) cion "Napier" fertilizado y no fertilizado, obtenidos por el método del "monolito" en un suelo (Fluventic Haplustoll)

Clones Profundidad de los Bloques (cm) Densidad Radicular gr/dm3 Porcentaje sobre el Total.
por Horizonte Acumulado

Napier Nº 175 Fertilizado 0-17
17-33
33-47
47-77
77-110


1,999
0,093
0,030
0,023
0,026

total   -2,171

92,08
4,28
1,38
1,06
1,20
92,08
96,36
97,74
98,80
100,00

Napier Nº 183  no Fertilizado

 

0-17
17-39
39-53
53-78
78-110


1,742
0,262
0,047
0,062
0,023

total   -2,136

81,55
12,27
2,20
2,90
1,08
81,55
93,82
96,02
98,92
100,0

 

En los primeros 33 cm de profundidad el 96% de la densidad radicular total, mientras el no fertilizado alcanza el mismo porcentaje a los 53 cm de profundidad.

En el Cuadro 7 se presentan los resultados de las determinaciones físicas realizadas: macroporosidad, microporosidad y densidad aparente, los cuales ponen en evidencia que estos suelos no presentan limitaciones de orden físico que puedan restringir el crecimiento radicular. los valores de macroporosidad determinados están por encima de las señaladas por Kopecky (1919), citado por Henin et al. (1972) como limitantes.

De acuerdo a estos resultados, la diferencia en la distribución radicular refleja el efecto de la fertilización señalada por Wilkinson y Ohlrogge (1962). Si el quimiotropismo de las raíces no parece muy  bien demostrado, el desarrollo abundante de las raíces en las zonas enriquecidas quimicamente es un hecho generalmente señalado (liwerant 1956 citado por Blanchet, 1965). 

Cuadro 6. Resultado del estudio del sistema radicular del pasto elefante (pennisetum - purpureum Schum) cion "Napier"  expresado en densidad radicular (gr./dm obtenidos en un suelo (Fluventic Haplustoll) bajo dos sistemas de manejo.

Clones Profundidad de los Bloques (cm) Densidad Radicular gr/dm3 Porcentaje sobre el Total.
por Horizonte Acumulado

Napier Nº 175 Fertilizado 0-17
17-33
33-47
47-77
77-110


81,56
3,59
1,02
1,68
2,10

total  -89,95  

90,67
3,99
1,13
1,87
2,34
90,67
94,66
95,79
97,66
100,00

Napier Nº 183  no Fertilizado

 

0-17
17-39
39-53
53-78
78-110


94,76
18,46
2,14
4,99
2,37

total  -122,72

77,22
15,04
1,74
4,07
1,93
77,22
92,26
94,00
98,07
100,00

 

 

Cuadro 7. Resultados de las determinaciones físicas (macroporosidad, microporosidad y densidad aparente) de un suelo cultivado on pasto elefante (pennisetum - purpureum Schum) cion "Napier" bajo dos sistemas de manejo: fertilizado y sn fertizar

Calculo % en Volumen 0-15     15-30     40-55    65-80   0-15    15-30    40-55    55-70    
Saturación (%) 47,92    48,98    46,12    38,45 48,16    48,12     45,54    40,02
Microporosidad (%) 38,02    40,15    39,84    31,31 37,02    39,74    37,81     33,28
Macroporosidad (%) 9,90      8,83      6,28       7,14 11,14    8,38     7,73       6,74

Densidad Aparente 1,42      1,43       1,53      1,74  1,33     1,39      1,59        1,47

 

El pasto no fertilizado en contra posición presenta un mayor volumen de suelo explorado, Baeyens (1938) citado por Russell y Rusell (1959) señala que en el sistema radicular, en un suelo fértil el volumen radicular (volumen radicular = volumen de suelo que contiene raices) sera pequeno, estando el suelo ocupado con raíces finas que extraen alimentos de este volumen en forma intensiva. En un suelo pobre las raices estaran distribuidas en el espesor de un gran volúmen de suelo y extraerán sólo pequeñas cantidades de alimentos de cada unidad de volumen de él.

Los rendimientos obtenidos en las parcelas sometidas a los diferentes manejos fueron de 118 kg/parcela y 58 kg/parcela respectivamente, para fertilizado y sin fertilizar 
(Arias, 1977).

CONCLUSIONES

a) El manejo de suelos (fertilización) influenció en la distribución vertical del sistema radicular.

b) El sistema radicular en el pasto fertilizado se concentró en los primeros 33 cm de profundidad correspondiéndole el 96% de la densidad radicular, mientras en el no fertilizado alcanza el mismo porcentaje a los 53 cm de profundidad.

RESUMEN

Empleando el método del Monolito, se estudió el sistema radicular del pasto Elefante (Pennisetum purpureum, clin 'Napier') establecido bajo dos sistemas de manejo: fertilizado (800 kg/N/ha/año) y sin fertilizar.

El estudio se realizó en un suelo del Orden Mollisol (Fluventic Haplustoll) de los valles de Aragua, de buenas propiedades físicas y de baja fertilidad natural. Las determinaciones de la macroporosidad señalan que estos suelos no presentan restricciones físicas al desarro radicular, siendo los valores superiores al 6% en todo el perfil.

Los resultados señalan que el manejo fertilización influencia en la distribución radicular. El sistema radicular en el pasto fertilizado se concentra en los primeros 33 cm de profundidad correspondiéndole el 96% de la densidad radicular, mientras en el no fertiliza alcanza el mismo porcentaje a los 53 cm de profundidad. 

SUMMARY

The root system distribution of elephant grass under two N leveis (N at the rates of 800 kg/ha/years) was studied, using the soil monolith method.

The study was conducted with a soil having low natural fertilit and a good physical properties (Fluventic Haplustoll), located in Aragua Valleys.

The macroporosity determination (6% in whole profile) showe that the root system development was not restricted by physica characteristics.

The results showed that the root systems were influenced by N levels The concentration of roots in the fertilized pasture were 96° in the upper 33 cm. The same concentration was reached by pastur without N at 53 cm depht. 

BIBLIOGRAFIA

1. BENNET, O. y B., DOSS. Effect of soil moisture level on root distribution of cool-season forrage species. Agron. J. 52 (4): 204-207. 1960.

2. BLANCHET, R. Ouelques aspects récents des études relatives á l'alimentation minerale des plantes dans le sol. Scienee du sol 2: 109-119, 1966.

3. BURSTROM, H. Auxin and the growth of roots. In International Botanical Congress. 9, Toronto 1959, recent advances in Botany, Toronto, Univ. Toronto Press, 1959. v2, p. 1093-1096.

4. CHIRINOS, A. V. Análisis rápidos de suelos con fines de fertilidad. En cursos análisis químicos de suelos, Maracay, Edo. Aragua, S.V.C.S., 1972. 43

5. DAY, P. Y G. HOLMGREEM. Microscop. changes in soil structure during compression, Proc. Soil Sci, Am. 16: (1) 73-77, 1952.

6. DE ROO, H. C. Tillage and root growth. New York, Plenun Press; 1969, p. 339-358.

7.EPSTEIN, E. Nutricao mineral das Plantas; Principios e perspectivas. Trad E. Malavolta, Río de Janeiro. Livros Técnicos e científicos, Sao Paulo Edit. USP, 1975. 344 p.

8.FRENCH, M. y S. RODRIGUEZ. Desarrollo comparativo de las raíces de algunos pastos en diferentes regiones de Venezuela. Agronomía Tropical 12 (3): 113-122, 1962.

9.GRANADOS, F. Descripción Y clasificación de los suelos del huerto de frutales ubicado en el Campo Experimental del CENIAP., Dtto. Girardot, Edo. Aragua. Maracay, FONAIAP-CENIAP, Dptto. de Suelos. 1976.

10. HENIN, S., GRAS, .R., MONNIER, G. El perfil cultural, estado físico del suelo y sus consecuencias agronomicas. Trad. C. Roquero de Laburu, Madrid, Edit. Mundi-prensa, 1972. 342 p.

11. KNAVEL, E. Y N. MOHR. Distribution of roots of four differents vegetables under papers and polytheylene mulches. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 91: 589-597. 1967.

12. KRAMER, P. J. Relaciones hídricas de suelo y plantas. Una síntesis moderna. Trad. de L. Tejada, México, ED. Utex, 1974. 538 p.

13. MINISTERIO DE AGRICULTURA Y CRIA. Anuario estadístico agropecuario, Caracas, 1975.

14. ROWE, R. y D. BEARDSELL. Waterlogging of fruits trees. Hort. abstr. 43 (9):
533-548. 1973.

15. WEAVER, J. E. Root development of field crops, New York. McGraw Hill, 1926.

16. WERNER, J. C. Etudos sobre a nutricao mineral de alguns capins tropicais.
En Resumo de Teses, 1971, Univ. de Sao Paulo. Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Piracicaba, SP: 1973. Bol. Divulgacao Nº 18, p. 37-39.

17. WIERSUN, L. K. The relationship of the size and the structural rigidity of pares to their penetration by roots. PL Soil 9: (1) 75-85. 1957.

18. WILKINSON, S. y A. OHLROGGE. Principles of nutrient uptake from fertilizer bands. Mechanisms responsible for intensive root development in fertilizer zones. Agron. 
J. 54: 288-291. 1962.

19 ZIMMERMAN, R. Y L. KARDOS. Effects of bulk density on root growth. Soil SeL 91 (3): 280-288, 1961.


^

Agronomía Tropical  >  Colección  >  Sumario Volumen 28  >  Articulo