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Revista de la Facultad de Agronomía

versión impresa ISSN 0378-7818

Rev. Fac. Agron. v.20 n.4 Caracas oct. 2003

 

Efecto de la aplicación de cobertura vegetal de Cenchrus ciliaris L. y fertilización fosfórica sobre el porcentaje de control de malezas, rendimiento y concentración de fósforo en semillas de fríjol Vigna unguiculata (L.) Walp.

Effect of Buffel grass Cenchrus ciliaris L. mulch and the application of diammoniun phosphate on weed control, yield and phosphorus concentration in cowpea Vigna unguiculata (L.) Walp. seeds.

R. Márquez1, T. Córdova1, L. Castejón1 y A. Higuera2

1 Estudiante graduado de la Facultad de Agronomía, de La Universidad del Zulia
2 Departamento de Agronomía, Facultad de Agronomía, La Universidad del Zulia. Ciudad Universitaria. Núcleo Agropecuario. Apdo. 15205. Maracaibo, Venezuela. atiliohiguera@hotmail.com

Resumen

A objeto de evaluar el efecto de la aplicación de cobertura vegetal con pasto Buffel Cenchrus ciliaris L. y fertilización fosfórica sobre la concentración de fósforo en la semilla, control de malezas a los 30, 45 y 60 días después de la siembra, y componentes de rendimiento, se llevó a cabo un ensayo con el mutante de fríjol ON-30(6), en la Granja Ana María Campos, de la Universidad del Zulia aplicando riego por aspersión. Se probaron 20 tratamientos resultantes de la combinación de 5 métodos de control de malezas: testigo, aplicación de herbicida pre-emergente (metobromuron + metolaclhor), tres limpias cada 15 días con escardilla, aplicación de 10 cm de cobertura y aplicación de 15 cm de cobertura con 4 niveles de fertilización fosfórica (0, 50, 100 y 150 kg ha-1 de fosfato diamónico) usando un diseño de bloques al azar con arreglo en parcelas divididas, en donde los métodos de control fueron considerados como efecto principal y los niveles de fertilización como efecto secundario. Las variables estudiadas fueron: vainas planta-1, granos vaina-1, peso de cien semillas, rendimiento planta-1, rendimiento ha-1, porcentaje de control de malezas a los 30, 45 y 60 días después de la siembra y concentración de fósforo en las semillas. Aplicando cobertura vegetal y 150 kg ha-1 de fosfato diamónico se alcanzó el mayor rendimiento (1.394 kg ha-1), el mejor control de malezas (72,1%) y la mayor concentración de fósforo en las semillas (1,22%). Se recomienda el uso de cobertura vegetal y una aplicación mínima de 100 kg ha-1 de fosfato diamónico en fríjol.
Palabras clave: Vigna unguiculata, control de malezas, cobertura vegetal, fertilización fosfórica, rendimiento.

Abstract

In order to evaluate the effect of Buffel grass Cenchrus ciliaris L. used as mulch and diammonium phosphate application on cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) yield, phosphorus concentration in seeds and weed control, a trial was conducted at Ana María Campos farm (La Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela) using cowpea mutant ON-30(6) and a sprinkle irrigation system. Twenty treatments were tested with combinations of five weed control methods: no control, pre-emergent herbicides (metobromuron + metolachlor), weeds control every 15 days (three times) using a small weed-hook, application of 10 and 15 cm coverage height of dry Buffel grass as mulch and four diammonium phospate levels (0, 50, 100 and 150 kg ha-1). A split plot design in completely randomized blocks was applied in 5 x 4 factorial arrangement. Pods plant-1, seeds pod-1, seed (100 seeds) weight, yield plant-1, yield per plot-1, yield per ha-1, weed control (30, 45 and 60 days after sowing) and seed phosphorus concentration were measured. A high cowpea yield (1394 kg ha-1), the best weed control (72,1%) and the highest seeds phosphorus concentration (1,22%) were obtained using dry Buffel grass as mulch and 150 kg ha-1 of diammonium phosphate. Also, results suggested that an application of dry Buffel grass as mulch and diammonium phosphate (100 kg ha-1 as minimum) can be used to grow cowpea to increase yield and cover the soil.
Key words: Vigna unguiculata, weed control, mulch, diammonium phosphate, yield.

Recibido el 15-3-2002 l Aceptado el 18-7-2003

Introducción

En Venezuela se siembran alrededor de 15.000 ha de fríjol Vigna unguiculata (L.) Walp., con una producción promedio de 570 kg ha-1, ocupando el segundo lugar en importancia económica, después de la caraota como leguminosa de grano. Sin embargo dado el actual déficit de proteína en el 80% de la población del país, se hace necesario aumentar la superficie cultivada y el rendimiento. Una de las zonas agroecológicas que ofrecen ventaja para la producción de fríjol en el estado Zulia, es la Planicie de Maracaibo, en donde se ha llegado a sembrar 461 ha. La producción en la zona referida es realizada en pequeñas superficies por productores ubicados en áreas con una precipitación de 350 mm anuales, quienes en su mayoría no tienen acceso a las tecnologías convencionales agrícolas, como la mecanización y control de malezas con herbicidas, debido a sus condiciones socioeconómicas. La fertilización fosforada y el control de malezas son de vital importancia para la sanidad y buena producción del cultivo (11).

El uso de cobertura vegetal como mulch o colchón vegetal, es una práctica que los indígenas ancestralmente han venido usando en sus conucos. El 50 a 60 % de los campesinos del Sur de México y de Centroamérica producen bajo este sistema. En la Planicie de Maracaibo, el uso de cobertura vegetal se justifica ya que su uso ayuda a prevenir la erosión del suelo, aporta nutrientes disponibles para la planta, aumenta la actividad microbiana transformadora de la materia orgánica, retiene la humedad del suelo, aumenta la retención de fertilizantes y ejerce un control de las malezas al reducir su capacidad fotosintética. Además se ha reportado que algunas coberturas vegetales pueden presentar efectos alelopáticos, aumentando la población de micorrizas en la rizosfera de las plantas, ayudando a la fijación del fósforo y su aprovechamiento por la planta. Swartz (19) señala que el uso de cobertura vegetal muerta restringe la competencia por malezas, ayuda a mantener estabilizada la población de plantas en el terreno, ya que estimula el anclaje radical y de las plantas, aumentando el rendimiento en mayor proporción que al usar métodos tradicionales.

El manejo integrado de malas hierbas se considera como una estrategia a largo plazo que incluye la combinación de diversas medidas de control directas (mecánicas, químicas o biológicas) e indirectas (prácticas culturales, siembra y fertilización) para mantener las poblaciones de malas hierbas bajo un umbral económicamente admisible que permita el establecimiento del cultivo como especie predominante en el ecosistema (5).

Jacquinot (7) afirma que en fríjol, el 80% del fósforo es absorbido por la planta en los últimos treinta días del ciclo vegetativo del cultivo, localizándose finalmente en los frutos. Cate y Nelson (4) demostró que Vigna unguiculata responde muy bién a la aplicación de fósforo a niveles que satisfagan la demanda nutricional en la planta, lo cual está correlacionado con la concentración de este elemento en el suelo. Kang y Nangju (9) evaluaron el comportamiento del fríjol a diferentes niveles de fósforo (0, 13, 26, 39 y 52 kg de P2O5/ha) logrando el mayor rendimiento en semilla con la dosis más alta.

Según Souki (18) la ganancia en peso de las malezas aumenta con la aplicación de fertilizante fosfórico amoniacal, pero existe un nivel por encima del cual no se observa respuesta. Medrano y colaboradores (13) determinaron que el período crítico de competencia de malezas en fríjol está entre los diez y treinta días después de la emergencia de las plántulas y que las limpias posteriores a dicho período no tienen efecto alguno sobre el rendimiento, ya afectado por la competencia de malezas.

Marrufo y Jaramillo (12) afirman que un mal control de malezas en el cultivo de fríjol ocasiona una disminución significativa de todos los componentes de rendimiento. Kamera (8) reportó que las técnicas de hacer pases de rastra y aplicación de cobertura produce los mayores rendimientos y respuestas de los componentes del mismo, en comparación con la aplicación de herbicidas preemergentes y limpias con escardilla. Bunch y Lal (3,10) coinciden en afirmar que la práctica de uso de cobertura vegetal en descomposición conserva la humedad del suelo, reduce los residuos y la erosión del suelo, e inclusive utilizando malezas como Cyperus rotundus disminuye la incidencia de plagas, se proteje al cultivo de la sequía y se mantienen niveles altos de materia orgánica. También, la aplicación de cobertura contribuye al incremento de la población de la microflora y microfauna, y de la actividad en el suelo, por lo que su uso puede dar resultados comparados o mejores a los obtenidos por los métodos convencionales de siembra del cultivo de fríjol.

El uso de cobertura vegetal, de acuerdo a un trabajo realizado por Freire (6) esta relacionado indirectamente con el incremento de la fijación biológica de nitrógeno, ya que promueve el crecimiento radical y aumento de la población nodular-rizobiana, lo cual estimula el desarrollo del aparato fotosintétio, aumenta el área foliar de la planta y se traduce es un estímulo del desarrollo del aparato fotosintético y aumento del área foliar de la planta, gracias a lo cual la tasa fotosintética se incrementa, produciéndose mayor cantidad de fotoasimilados disponibles para la formación de vainas y semillas, con buen peso y mayor rendimiento que el obtenido con métodos convencionales de siembra y control de malezas.

Cenchrus ciliaris L. es una gramínea adaptada completamente a las condiciones agroecológicas de la zona, la cual crece de manera espontánea y abundante, por lo que se podría evaluar su efecto en el control de malezas al ser usada como cobertura vegetal.

El continuo avance del conocimiento hace posible la presencia de otras alternativas para el control de malezas, diferentes a lo que ha sido la lucha mecánica tradicional y la química que no siempre asegura la eficacia, a la vez que puede suponer un riesgo ambiental (11).

El presente estudio pretende determinar la cantidad óptima de aplicación de cobertura vegetal y la dosis adecuada de fertilizante fosforado que permita realizar un control de malezas eficiente y acumular una cantidad adecuada de fósforo en la semilla que produzca el mayor rendimiento en el cultivo de fríjol.

Materiales y métodos

Ubicación del ensayo: Se realizó en la Granja Ana María Campos, de la Facultad de Agronomía, de La Universidad del Zulia (10º 33' LN, 71º 43'), cuyo suelo esta clasificado como Typic haplargid, con vegetación de zona de bosque muy seco tropical, una altitud de 50 msnm., temperatura promedio anual de 28ºC., 350 mm. anuales de precipitación y 2000 mm anuales de evapotranspiración. El terreno se preparó mediante tres pases de rastra.

Variedad de fríjol utilizada y metodología de siembra: Como material de siembra se seleccionó el mutante Ojo Negro (30)6, cuyo ciclo es de 67 días a cosecha. Posee porte erecto y hábito de crecimiento determinado, con un potencial de producción superior a los 1000 kg ha-1. La siembra se realizó de forma manual, dejando 50 cm entre hileras de 8 m de longitud cada una y 20 cm entre planta. Se aplicó riego por aspersión, cada 4 días. Posteriormente, en las parcelas que correspondió el tratamiento se aplicó una mezcla de herbicidas (metobromuron PM 50% + metolaclor CE 87,3%) en forma pre-emergente, la cual actúa de forma selectiva para el cultivo de fríjol. La aplicación se realizó con una asperjadora manual de espalda, de 20 litros de capacidad, cubriendo toda el área humedecida por el riego aplicado al momento de la siembra, utilizando para ello una boquilla de abanico RC360AX. A la semana posterior a la siembra se aplicó fosfato diamónico [(NH4)2 PO4] en bandas, colocándose a 0,20 cm del hilo de siembra, tomando en consideración los niveles a evaluar. La cosecha se realizó a los 73 días y el trillado del grano a los 80 días después de la siembra.

Factores de estudio: Se consideró como efecto principal los métodos de control de malezas probando cinco modalidades: Testigo absoluto, aplicación de de mezcla de herbicidas pre-emergentes (metobromuron 2 l ha-1, en forma de polvo mojable 500 g de i.a. por litro + metolaclhor, concentrado emulsionable 680 g de i.a. por litro), 3 limpias con escardilla (15, 30 y 45 días después de la siembra), aplicación de una capa de 10 cm de cobertura vegetal con pasto Buffel Cenchrus ciliaris L. y aplicación de 15 cm de cobertura vegetal con la especie de pasto señalada anteriormente. Como efecto secundario se consideró la fertilización fosfórica utilizando como fuente 4 niveles de aplicación de fosfato diamónico (0, 50, 100 y 150 kg ha-1).

Diseño estadístico: Se utilizó un diseño de bloques al azar con arreglo de tratamientos en Parcelas divididas, lo cual permitió evaluar 20 tratamientos (4 métodos de control de malezas + testigo y 4 niveles de fertilización fosfórica) en 4 repeticiones. La comparación de promedios se realizó utilizando la prueba de mínima diferencia significativa (P<0,05).

Variables respuesta: Se tomaron diez plantas al azar del área efectiva, seleccionando cinco plantas del hilo central izquierdo y las cinco restantes del hilo central derecho, y se midieron las siguientes variables:

NV: No de Vainas

PS: Peso de 100 semillas

NS: No de semillas vaina-1

%C: % Control de malezas

RP: Rendimiento planta-1

RH: Rendimiento en kg ha-1

FS: Concentración de P2O5 en Semillas

El rendimiento se ajusto al 12% utilizando un determinador electrónico de humedad Steinlite modelo G, para corregir el peso húmedo a peso seco.

Las mediciones del porcentaje de control de maleza se llevaron a cabo a los 30, 45 y 60 días, determinando el porcentaje total de control de malezas por el método cuantitativo, es decir, las malezas se pesaron en un metro cuadrado de cada parcela aplicando para el cálculo la siguiente ecuación:

% de Control = Peso de malezas (testigo) - Peso de malezas (Trat.) x 100

Peso de malezas (testigo)

Luego se comparó con la escala utilizada por la Asociación Latinoamericana de Malezas (ALAM)(2), la cual considera los niveles pobre (0%-40%), regular (41%-60%), suficiente (61%-70%), bueno (71%-80%), muy bueno (81%-90%) y excelente (91%-100%).

La concentración de fósforo fue determinada mediante el método de Brady, en 1 gramo de harina de semillas de fríjol.

Resultados y discusión

En el cuadro 1 se presentan los valores promedios obtenidos para las variables número de vainas, pesos de 100 semillas, número de semillas por vaina y porcentaje de control de malezas para cada combinación de métodos de control (MC) y niveles de fertilización (NF), dado el nivel de significancia existente para la interacción de los factores bajo estudio.

El uso de cobertura vegetal conjuntamente con la aplicación de 150 kg ha-1 de fosfato diamónico produjo la mayor cantidad de vainas, semillas por vaina, peso de 100 semillas y un 80% de control de malezas a los 30 días después de la siembra, tal como se deduce al observar el cuadro 1.

Resultados similares han sido encontrados por Araya y González (1); Mestanza (14); Valdez et al. (20); Swartz (19); Shilling et al. (17); quienes afirman que el sistema de cobertura es capaz de controlar las malezas más competitivas, aumentando la retención de humedad del suelo y los niveles de materia orgánica, originando de esta forma una mejor respuesta de los componentes de rendimiento. Medrano et al. (13) indican que el fríjol ON-30(6) debe mantenerse libre de malezas hasta que las plantas completen su desarrollo vegetativo, es decir 45 días (período crítico), ya que después las malezas presentes en asociación con el cultivo, no afectan significativamente su rendimiento.

Los valores promedios obtenidos para las variables rendimiento por hectárea y concentración de fósforo en la semilla se presentan en el cuadro 2 para cada combinación de métodos de control (MC) y niveles de fertilización (NF), en vista que la interacción entre los factores de estudio resultó significativa, al nivel del 5%.

De acuerdo con los resultados presentados en el cuadro 2, se deduce que los mayores rendimientos por planta y por hectárea se alcanzaron al combinar el uso de 15 cm de cobertura vegetal con aplicaciones de 100 y 150 kg ha-1 de fosfato diamónico, obteniéndose valores que superaron 11,5 gramos por planta y los 1000 kg ha-1, lo cual pudiese atribuirse al hecho de que el uso de cobertura vegetal contribuye a solubilizar y transformar el fósforo a formas químicas más asimilables por las paredes celulares de la raíz, gracias a un efecto de retención de humedad y aumento de la población de micorrizas en las raíces que facilita el aprovechamiento del fertilizante fosfórico.

Cuadro 1. Efecto de los métodos de control y niveles de fertilización sobre el Número de vainas(NV), Peso de 100 semillas (PS), Número de semillas vaina-1 (NS) y % de control de malezas(%C).

 

MC NF NV PS NS %C
15 cm. cobertura vegetal  150  11,30a   18,27a   8,50b   81,03a
15 cm. cobertura vegetal  100  9,80b   16,65b   7,05a   80,00a
15 cm. cobertura vegetal 50  8,35c   14,85de   5,80e   83,58a
15 cm. cobertura vegetal 8,08c   15,02d   5,53e   80,55a
10 cm. cobertura vegetal  150  11,12a   18,07a   8,98a   80,10a
10 cm. cobertura vegetal 100  10,00b   16,38b   7,75c   83,58a
10 cm. cobertura vegetal 50  8,20c   14,67de   5,80e   84,25a
10 cm. cobertura vegetal 8,12c   14,23ef   5,78e   76,23ab
Escardilla 15, 30 y 45 dds. 150  6,90d   15,58c   6,80d   69,80b
Escardilla 15, 30 y 45 dds. 100  5,38e   13,06fg   5,63e   68,75b
Escardilla 15, 30 y 45 dds.  50  4,23f   12,03gh   4,38f   70,10b
Escardilla 15, 30 y 45 dds. 4,35f   11,81gh   4,08fg   67,53b
Mezcla de herbicidas 150  4,05fg   10,41hi   3,30h   49,18ci
Mezcla de herbicidas 100  3,65g   9,91ij   3,60gh   44,08ci
Mezcla de herbicidas 50  2,60b   8,88jk   3,75g   48,18ci
Mezcla de herbicidas 2,38h   8,76jk   3,83g   45,38c
Testigo absoluto 150  2,65h   8,05kl   2,95i   0,00d
Testigo absoluto 100  2,92h   8,01kl   3,03hi   0,00d
Testigo absoluto 50  2,65h   7,91kl   3,32h   0,00d
Testigo absoluto 2,65h   7,94kl   2,95i   0,00d

(a,b): Valores promedios seguidos por distinta letra en la misma columna son estadísticamente diferentes. (P<0,05).
MC: Método de control de malezas. NF: Nivel de fertilizante en kg ha-1.

Por otro lado, al analizar el comportamiento del rendimiento con el tratamiento de uso de escardilla, a los 15, 30 y 45 días, se observa que un aumento en la aplicación de fertilizante proporciona a la planta de fríjol una ventaja ecológica, al poseer mayor disponibilidad de nitrógeno y fósforo en el suelo para activar la simbiosis con bacterias del género Rhizobium y hongos micorrízicos, ya que la microbiota es esencial para la producción de cultivos y fertilidad del suelo.

Cuadro 2. Efecto de los tratamientos de métodos de control y niveles de fertilización sobre el rendimiento planta-1 (RP), rendimiento hectárea-1 y concentración de fósforo en la semilla (FS).

 

MC NF  RP  RH  FS
15 cm. cobertura vegetal 150  17,53a   1364,00a   1,22a
15 cm. cobertura vegetal 100  11,49c   1034,33c   1,15b
15 cm. cobertura vegetal 50   7,19de 628,93d   1,09d
15 cm. cobertura vegetal 6,70e   593,23d   1,16bc
10 cm. cobertura vegetal 150  17,99a   1394,43a   1,21ab
10 cm. cobertura vegetal  100  12,69b   1141,65b   1,17b
10 cm. cobertura vegetal 50  6,99de   612,30d   1,09d
10 cm. cobertura vegetal 6,72de   608,40d   1,13c
Escardilla 15, 30 y 45 dds. 150  7,31d   625,43d   0,95e
Escardilla 15, 30 y 45 dds. 100  3,97f   351,00e   0,93e
Escardilla 15, 30 y 45 dds. 50  2,21g   190,48f   0,92e
Escardilla 15, 30 y 45 dds. 2,08g   140,70fg   0,86f
Mezcla de herbicidas 150  1,39h   101,78g   0,78g
Mezcla de herbicidas 100  1,28hi   86,60g   0,69i
Mezcla de herbicidas 50  0,87hi   64,83g   0,73h
Mezcla de herbicidas 0,95hi   68,23g   0,72hi
Testigo absoluto 150  0,63i   64,83g   0,63j
Testigo absoluto 100 0,72i   59,20g   0,63j
Testigo absoluto  50  0,71i   54,38g   0,61j
Testigo absoluto 0,63i   53,45g   0,63j

(a,b): Valores promedios seguidos por distinta letra en la misma columna son estadísticamente diferentes. (P<0,05).
MC: Método de control de malezas. NF: Nivel de fertilización fosfórica en kg ha-1.

La aplicación de fosfato diamónico con cobertura vegetal permitió satisfacer el nivel crítico de fósforo requerido por la planta para cumplir sus funciones metabólicas y fisiológicas indispensables en un suelo con niveles bajos, lo cual contribuyó a un mayor rendimiento, observando valores de concentraciones iguales o superiores a 1,09%. Estos resultados coinciden con los obtenidos por Cate y Nelson (4), Kang y Nangyu (9), Sali y Keya (16), Rodríguez (15). Según Medrano et al. (13), los mayores valores de rendimiento del fríjol se obtienen cuando el cultivo permanece libre de competencia por las malezas por un período mayor a los 30 días (período crítico).

Conclusiones

La aplicación de 10 y 15 cm de cobertura vegetal a base de Cenchrus ciliaris L. conjuntamente con fertilizante (100 a 150 kg ha-1 de fosfato diamónico) produjo la mayor concentración de fósforo en las semillas, mayor cantidad de vainas por planta, mayor peso de 100 semillas y rendimiento por planta y por hectárea; así como también un mejor control de malezas.

La aplicación de fertilizante fosfórico amoniacal no afectó el porcentaje de control de malezas dentro de un mismo método de control.

Recomendaciones

Los agricultores que siembran superficies de fríjol inferiores a 2 hectáreas podrían aplicar 10 cm de cobertura vegetal de Cenchrus ciliaris L. conjuntamente con un mínimo de 100 kg de fosfato diamónico por hectárea, para lograr mayores rendimientos de fríjol sin aplicación de herbicidas.

Se sugiere la ejecución de ensayos con herbicidas post-emergentes que permitan comparar el sistema de siembra convencional con el de siembra directa evaluando, rendimiento, producción de raíces y costos de producción.

Literatura citada

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