ASOCIO DE ARACHIS PINTOI CON GRAMINEAS: UNA OPCIÓN PARA EL USO SOSTENIBLE DE LA TIERRA EN SISTEMAS GANADEROS Danilo A. Pezol y Muhammad lbrshim2 ABSTRACT Arachis pintoi / grass mixtures: an alternative for sustainable land use in livestock systems. Arachis pintoi is a tropical legume adapted to medium/low fertility acid soils, grows well at eleva- tions between 0 to 1800 m.a.s.l, prefers rainfall ranging from 2000 to 3500 mm, distribuited at least in 8 months. A. pintoi is shade to- lerant, compatible with many grasses, and has several morpholo- gical and physiological mechanisms which allow it to persist, even under intense defoliation. Due to its high nutriüonal value and ability to fix athmospheric N2, A. pintoi not only contributes to improve diet quality in grass/legume mixtures, but also to in- crease growth rate and CP content of the associated grass. Mo- reover, in this type of pastures nutrient cycling efficiency is en- hanced, and many physycal, fertility and biological soil parame- ters associated to sustainability tend to be improved. Animal pro- duction parameters obtained for grass/A. pintoimixtures are pro- mising. Criollo x Jersey crossbred cows fed only Arachis / afuican stargrass pastures, managed with a stocking rate (SR) of 2.4 cows- /ha produced 10.8 kg milk/day, whereas the corresponding milk yield for african stargrass (Cynodon nlemfuensis) pastures, fertili- zed with 100 kg N/halyear was only 9.5 kg/ day. Regarding to beef production, the highest yields (937 kg LWG/halyear) were obtained in the humid tropics, when A. pintoi/B. brizantha pastu- res were managed with a SR of 6.0 steers/ha. ir..fesor TP de Forrajes, Escuela de Zootecnia, Facultad de Agronomía, Universi- :ad de Costa Rica. San José, Costa Rica. i:.r.estigador en Sistemas Silvopastoriles, CATIE, Turrialba, Costa Rica INTRODUCCIÓN En los últimos años, está tomando mayor relevancia económica y ecológi- ca el papel de las leguminosas forrajeras tropicales en la intensificación de los sistemas ganaderos. El uso de niveles altos de nitrógeno fertilizante en pasturas es cada vez menos atractivo, tanto por que su costo se ha incre- mentado a una tasa mayor que los precios de la mayoría de productos pe- cuarios (Riesco y Ara, 1994); como por la preocupación creciente respecto a la contaminación de las fuentes de agua con nitratos, cuando se usan do- sis elevadas de fertilizantes (Kirchgessner et a1.,1,993). Las leguminosas son también una alternativa para rehabilitar las prade- ras degradadas que caracterizan a los sistemas eminentemente extracti- ,ror q.ré se practiian comúnmente en los trépicos; ya que en ellos, el défi- cit de nitrógeno es uno de los principales factores desencadenantes de la pérdida del potencial productivo de la pastura (Spain y Gualdrón,7997). El uso de leguminosas con este propósito tiene relevancia ecológica, pues el incremento en el potencial productivo de las mismas no sólo redunda en una mayor capacidad fijadora de CO2 (Castilla, 1992), sino que ayuda a reducir las pérdidas del recurso suelo debidas a la erosión. En la literatura (Mannel1e,7991,; Thomas et al.,1.992;Pe2o,1995) está bien documentado el potencial de las leguminosas tropicales como fijadoras de N2 y mejoradoras de la producción animal basada en pasturas; sin em- bargo, es posible que la pobre persistencia de muchas leguminosas herbá- ceas cuando se encuentran en praderas manejadas bajo pastoreo, haya contribuido a que pocos ganaderos de América Tropical hayan adoptado esta tecnología. Son muchos los factores que pueden haber influenciado la pobre persis- tencia de algunas leguminosas promocionadas previamente para el tró- pico bajo; entre ellos, Pezo (1994) cita los siguientes: a) utilización de va- riedades comerciales producidas en Australia, las cuales han presentado problemas de adaptación a las condiciones bióticas y abióticas prevalen- tes en América Tropical; b) escasez de información básica necesaria para el diseño de prácticas de manejo del pastoreo que favorezcan la persis- tencia de las leguminosas, y c) falta de tradición en el uso de praderas asociadas,lo cual ha llevado a que estas se manejen como praderas de só- lo gramíneas (Ca), ignorando la presencia de un componente fotosintéti- camente menos eficiente como es la leguminosa (C3), y que es defoliado selectivamente por los animales. Incluso, en algunos casos, se ha tendi- do a eliminar las leguminosas nativas, al confundirlas con malezas de hoja ancha. En años recientes, el trabajo coordinado de diversas instituciones que Par- ticipan de la Red Internacional de Evaluación de Pasturas Tropicales (RIEPT), ha permitido identificar germoplasma forrajero adaptado a las condiciones prevalentes en las principales áreas ganaderas del trópico ba- jo y medio de América Tiopical (Miles y Lapointe, 1992). Entre las legu- minosas evaluadas en América Central, México y el Caribe ha destacado el Arachis pintoi como una forrajera persistente bajo pastoreo (Ibrahim, 1,994), por tanto con buen potencial para ser utilizada en asociación con gramíneas estoloníferas y en bancos de proteína, pero también como cul- tivo de cobertura en plantaciones de banano, macadamia, cítricos y café (Argel y Ramírez, 1996). En el presente trabajo se recopilan las experiencias desarrolladas mayor- mente en Costa Rica, respecto al uso del Arachis pintoi como cultivo forra- jero, con énfasis en su impacto sobre la producción animal y sobre aque- llos atributos del suelo asociados con el potencial de sostenibilidad de los sistemas pecuarios. Adaptación EI género Arachis, al cual pertenece también el maní común (Arachis hypo- -.-.ien), tiene su origen en Brasil, Bolivia, Paraguay, Argentina y Uruguay\ alls y Simpson, 1993); pero el Arachis pintoi es una especie identificada rrenas en 1.954, cuando el Prof. Geraldo Pinto la colectó por primera vez :r ei Estado de Minas Gerais, Brasil (Valls y Pizaruo,1994). La introduc- ::ón del Arachis pintoi a Costa Rica data de 1980 (Argel, 1994), Pero es en -vS6 cuando se inician las primeras evaluaciones de esta especie en Tu- rrialba (Hurtado et a1., 1988)/ como parte de las acciones de la RIEPT en Costa Rica, y luego en el resto de países de América Central, México y el Caribe. Llama la atención la rapidez con que se ha difundido la especie para di- ferentes formas de uso (p.e. pasturas asociadas, bancos de proteína, culti- vos de cobertura, ornamental). Esto puede haberse facilitado por su ver- satilidad de adaptación a diversas condiciones de suelo y clima, su tole- rancia a la sombra moderada, su persistencia cuando es manejada bajo pastoreo (Ibrahim, 1994), así como su tolerancia a plagas y enfermedades (Argel,1,994). El Arachis pintoi se adapta mejor a zonas entre los 0 y 1800 m.s.n.m., con una precipitación anual entre 2000 y 3500 mm y con una estación seca me- nor de 4 meses (Argel y Pizarro,1992), pero también se ha comportado adecuadamente en zonas del trópico húmedo, con una pluviometría has- ta de 4500 mm/año (Roig, 1990), En zonas con período seco mayor de 4 meses, el Arachis pintoi pieñe sus hojas y estolones por desecamiento, pero en el siguiente período de lluvias se presentan rebrotes y nuevas plantas emergidas a partir del banco de semillas presente en el suelo (Ar- 9e1,1,994). Arachis pintoi crece en suelos muy diversos, desde los Oxiso- les y Ultisoles con 70-80% de saturación de aluminio (Pizarro y Rincón, 1994), hasta los Andosoles fértiles (Suárez-Vásquez et a1., 1992); sin em- bargo, prefiere suelos de fertilidad media, como son la mayoría de Incep- tisoles que abundan en América Central. El Arachis se comporta mejor en suelos arenosos, con más de 3% de MO, y que no tienen restricciones de humedad (Argel, 1994). Además, en los primeros se facilita la cosecha de semillas. Las características de adaptación que qutzás hacen más promis orio el Ara- chis pintoi para sistemas ganaderos son su compatibilidad con gramíneas de crecimiento postrado (Martínez, 1992; Fisher y Cruz, 1994; Hernández eta1.,1995; Villarreal et aI.,1996), incluso con algunas tan agresivas en pre- sencia de niveles adecuados de nitrógeno como la estrella africana (Hur- tado ef al., 1988; González et al., 1996), pero sobretodo su persistencia cuando las asociaciones son manejadas bajo pastoreo. Estudios efectuados en Costa Rica han permitido documentar los atribu- tos que favorecen la persistencia del Arachis pintoi maneiado bajo pasto- reo. Entre estos se citan: a) hábito de crecimiento rastrero, que previene defoliaciones completas, incluso cuando se maneja con cargas tan altas como 6.0 novillos/ha (Hernández et aI.,1995);b) longevidad superior a la mostrada por la mayoría de leguminosas tropicales herbáceas (Ibrahim, 1.99a);c) pioducción profusa de flores a lo largo del año (Argel, 1994) y na- turaleza geocárpica (subterránea) de sus semillas, que le permite formar bancos de semilla muy ricos en el suelo (Ibrahim, 1994),los mismos que contribuyen al reclutamiento continuo de nuevas plantas para reemplazar las plantas madres (Cuadro 1); y d) presencia de niveles elevados de esto- lonós con capacidad de enraizamiento (Ibrahim,7994), que favorecen su habilidad invasora por medios vegetativos. Cuadro 1. Cambios con el tiempo en el número de plantas/m2 de Arachis pintoi y Stylosanthes guianens¡s, en asoc¡aciones con Brachiaria brizantha o B. humidicola, maneiadas con una carga de 3.0 UA/ha (lbrahim, 1994) A. pintoi + S. guianensis + Mesesl B. brizantha B. humidicola B. humidicola 1.2 1.1 0.9 0.7 12 18 24 40.8 96.4 149.6 179.3 205.3 69.6 135.7 395.4 279.0 102.3 t,teses después de iniciado el pastoreo. Fijación y Transferencia de Nitrógeno La capacidad que poseen las leguminosas para fijar nitrógeno (N2) atmos- férico, y el consecuente ahorro en fertilizantes nitrogenados, eS uno de los atributos que hacen atractiva la incorporación de leguminosas en siste- mas agropecuarios (Pezo, 1995). Arachis pintoi no es una excepción, ya que es capaz de establecer una relación simbiótica con los rizobios nati- vos, pero ha mostrado mejores resultados cuando se inocula con la cepa CIAT 310i de Bradyrhizobium (Thomas, 1,994). Además, para acelerar el desarrollo de las nuevas plantas y Promover tempranamente la fijación de nitrógeno, es recomendable ferülizar durante la siembra con no más de 50 kg de N/ha, pero evitar cualquier aplicación posterior de nitrógeno ferti- lizante, pues este inhibe el desarrollo de nódulos (Valles et a1.,1'996) y con- secuentémente, la actividad fijadora de N2 atmosférico. Los estimados de la cantidad de nitrógeno fijado por Arachis pintoi son muy variables, tanto por las diferencias en la precisión de los métodos uti- lizados, como por la influencia de factores ambientales y de manejo. Por ejemplo, en suelos ácidos e infértiles, Thomas (1994) encontró que Arachis asociado con Brachiaria dictyoneura, fijó entre 4.6 y 43.0 kg de N2/haf aflo, cuando la leguminosa representó el4 y 17% de la biomasa disponible, res- pectivamente. En contraste, en suelos volcánicos de alta fertilidad, Suá- rez-Vásquez et al. (1992) estimaron que la fijación de nitrógeno del Arachis fue al menos de 138 kg de N2/ha/año, cuando estuvo asociado con Bra- chiaria decumbens. Por otro lado, Valles et al. (1996) en un monocultivo de Arachis pintoi CINI 17434, encontraron la leguminosa comenzó a fijar N, casi 4 meses después de la siembra, y que 5 meses después se había fija- do el equivalente a115.7 kg de N2/ha. En Costa Rica no se han hecho mediciones directas de la cantidad de N2 fijado por Arachis pintoi, pero los resultados obtenidos por González et al. (1996) para la disponibilidad de fitomasa de pasto estrella, cuando estuvo asociado con esta leguminosa, permiten estimar que la cantidad de nitró- geno transferido fue superior a los 100 kg N/ha/año. Una ventaja adicio- nal de la incorporación del A. pintoi en las praderas de estrella africana fue su efecto en el control de las malezas y el pasto natural (Cuadro 2), atri- buible no sólo a la competencia ejercida por la leguminosa, sino también al mayor vigor y habilidad competitiva del pasto estrella contra las plan- tas invasoras (Hurtado et a\,1988), resultante de los aportes de N, atmos- férico que le hizo la leguminosa. Cuadro 2. Disponibilidad (ton MS/ha) de fitomasa total y de sus componentes en praderas de estrella africana fertilizadas con nitrógeno o asoc¡adas con Arachis pintoi o Desmodium oval¡fol¡um (González et al, 1996) Atributo Estrella + Estrella + Estrella + 100 kg N/ha/año A. pintoi D. ovalifolium Fitomasa en Oferta, ton MS/ha 3.50 b1 3.96 a 3.96 a r Por Componentes: . Materia Verde . Materia Senescente . Por Especies . Pasto Estrella . Leguminosa . Pasto Natural . Malezas 2.77 b o.72 a 1.26 b 2.O0 a O.24 a 3.36 a 0.59 b 1.50 a 1.49 a 0.91 b 0.06 b 3.35 a 0.61 b 1.47 a 1.41 a 1.03 b 0.05 b ',talores con diferente letra dentro de una misma hilera, difieren significativamen- :e (P<0.05) según la Prueba de Duncan. Otros Efectos sobre el Suelo Las asociaciones gramínea/leguminosa basadas en el uso de genotipos adaptados y persistentes, cuando son bien manejadas, presentan altos ni- velei de fitomasa aérea y un sistema radicular muy profuso (Rao et al., 1992). Esto contribuye a minimizar las pérdidas de nutrimentos por ero- sión y lixiviación, pelo a lavez ayuda a mejorar la estructura del suelo y la actividad biológica del mismo. Por otro lado, la presencia de legumi nosas palatables, fijadoras de N, atmosférico, ricas en nutrimentos mine- rales y con una materia orgánica de fácil descomposición, resulta en un re- ciclaje de nutrimentos más eficiente (Ayarua et a1.,1994), y Pot ende en mejoras del nivel de fertilidad del suelo. El Arachis pintoi es una legumi- nosa que ha demostrado poseer los atributos antes citados (Rao et al., 1992; fbr ahim, 1.99 4; Thomas, 19 9 4), los mismos que son elementos funda- mentales para la sostenibilidad de cualquier sistema ganadero basado en e1 uso de pasturas (Pe2o,1996). Estudios efectuados en Andosoles del trópico húmedo de Costa Rica (To- rres, 1995) demostraron que la introducción de A. pintoi en praderas de gramíneas, en el mediano plazo (4 años) resultó en efectos benéficos so- bre las características físicas, químicas y biológicas del suelo (Cuadro 3). Así, la conductividad hidráulica tendió a ser mayor en los suelos donde el A. pintoi estuvo asociado con Brachiaria brizantha, comparado a las pra- deras de gramínea sola (5.4 y 3.2mL/h, respectivamente). Además, la presencia del Arachis pintoi tendió a favorecer un mayor con- tenido de MO en el suelo, en especial de aquella fácilmente degradable (Cuadro 3). Esto acarreó una ligera acidificación del suelo, pero los nive- les de pH alcanzados no fueron problema para las gramíneas acomPa- ñantes, ya que se trataba de genotipos adaptados a suelos ácidos. Por otro lado, la mejor calidad del material senescente de A. pintoi, comPa- rado con el de gramíneas (Rao et a1.,1992), y la mayor iqueza de nitró- geno en las excretas de los animales que consumieron A, pintoi (Ayarza et a1.,1994), promovió una mayor tasa de mineralización de la materia orgánica (Cuadro 3). 10 Cuadro 3. Características físicas, de fertilidad y biológicas en suelos baio praderas de B. brizantha sola y asociada con A. pintoi, que fueron manejadas bajo pastoreo por cuatro años (Torres, 1995) Características B. brizantha B. brizantha + Signi- A. pintoi ficancia (p