A. Domínguez-Gento*, M.D. Raigón**; I. Albelda**; J. Roselló-Oltra*

*Estació Experimental Agrària de Carcaixent, Pda. Barranquet, s/n, 46740 Carcaixent; tf: 96 243 04 00; e-mail: esexag.carcaixent@agricultura.m400.gva.es; alfonsdgento@wol.es; josros@nexo.net

*Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Valencia, Universidad Politécnica de Valencia, Avda. Blasco Ibánez, 46010 Valencia; tf: 96 387 73 47; mdraigon@qim.upv.es; inhalar@euita.upv.es

RESUMEN

Se evaluó el comportamiento de diversas mezclas de abonos verdes en otoño-invierno, época de lluvias en las condiciones del litoral mediterráneo. Las condiciones fueron de bajas dosis de riego, en microparcelas de 30 m², para estudiar la aportación de materia orgánica (fresca y verde), así como de determinados nutrientes, su crecimiento y su influencia sobre las características del terreno. De entre los abonos utilizados destaca, por su rápido desarrollo, cubrimiento y elevada aportación de materia verde y seca la de rábano forrajero (Raphanus sativus). Mezclas tambien de buenos resultados, en crecimiento, cobertura y cantidad de materia orgánica aportada son la veza (Vicia sativa) junto con la avena (Avena sativa), y el guisante forrajero (Pisum sativum) junto a la avena (Avena sativa). El ray-grass italiano (Lolium multiflorum) junto a alfalfa (Medicago sativa) o a los yeros (Vicia ervilia), son mezclas a tener en cuenta tambien. Todas ellas dan rendimientos de materia orgánica suficientes como para considerar su aportación como una ganancia en humus, mejorando además las características del mismo respecto a un suelo desnudo. Pero, además, suponen una aportación casi "gratuita" de esta materia orgánica, lo cual puede conducir a reducir costes en la fertilización.

INTRODUCCIÓN

Los abonos verdes están formados por vegetación que introduce el ser humano con el objeto de segarla o enterrarla en el lugar donde ha crecido para enriquecer el suelo sin obtener ninguna cosecha directa.

La ventaja de este tipo de cubiertas respecto a las de hierba silvestre es que se conoce de antemano su comportamiento, pudiéndose dirigir el ciclo al ritmo que convenga: elegir época de siembra, plantas de desarrollo rápido y ciclo corto, o de ciclo más largo con desarrollo lento, de enraizamiento profundo o superficial, etc. Otra gran ventaja, sobre todo en cultivos anuales u hortícolas, es la de reducir las semillas de las adventicias (McGuire et al., 1998).

Las especies elegidas como abono verde deben cumplir ciertas características. Entre ellas destacan la de ser plantas de ciclos rápidos, con lo cual son una buena alternativa dentro de una rotación adecuada. Además, deben poseer ciertas particularidades que las hagan adecuadas para el fin al que se destinan, como aportar abundante materia orgánica al suelo, poseer una proporción C/N adecuada, ser fijadoras de nitrógeno u otros elementos, poseer buena capacidad para formar micorrizas, etc (Biederbeck et al., 1998).

Entre las plantas que mejor cumplen todos estos requisitos se encuentran las leguminosas, conjuntamente con ellas también se suelen emplear gramíneas y crucíferas, estas últimas porque poseen una buena capacidad de humificación (desarrollan grandes cantidades de biomasa), y enraizamiento profundo.

Las especies de los abonos verdes se pueden emplear bien solas, bien mezcladas entre ellas, siempre que tal asociación pueda realizarse (Buendía, 1965). Mezclas típicas en los cultivos mediterráneos son la veza-avena o el guisante–avena. Suelen utilizarse dos épocas de siembra, aprovechando los huecos entre cultivos, en primavera-verano o en otoño-invierno también se encuentran alternativas con cultivos verdes de periodo más largo, como la alfalfa, con ciclos de 3-4 años entre cultivos herbáceos, generalmente usada como forrajera en lugar de como abono verde.

El principal objetivo de este trabajo es el estudio del comportamiento de 7 tratamientos, compuestos por mezclas de distintas especies usadas como abonos verdes de otoño-invierno, con ello se pretende evaluar el contenido en materia seca y fresca, así como la concentración en K⁺, Na⁺ y Ca²⁺ que aportarían al suelo cada uno de los tratamientos ensayados.

MATERIAL Y MÉTODOS

Para llevar a cabo los objetivos planteados se trabajó en la finca situada en la Estación Experimental Agraria de Carcaixent (Valencia). Se eligieron diez especies vegetales, para posteriormente obtener 7 mezclas distintas, cada una de ellas correspondiendo a un tratamiento diferente. El diseño experimental se realizó en bloques al azar, con los 7 tratamientos y 3 repeticiones. Cada subparcela tenía unas dimensiones de 7x5 m² (Figura 1).

Las especies utilizadas fueron:
Alfalfa (Medicago sativa L.)
Ray-grass italiano (Lolium multiflorum Lam.)
Festuca (Festuca arundinacea Schreber)
Meliloto (Melilotus officinalis (L).)
Avena (Avena sativa L.)
Veza (Vicia sativa L.)
Guisante (Pisum sativum L.)
Yeros (Vicia ervilia L.)
Rábano forrajero (Raphanus sativus L.)
Trébol violeta (Trifolium pratense L.)

Las mezclas (tratamientos) finales fueron:
1) Medicago sativa L. + Lolium multiflorum Lam.
2) Festuca arundinacea Schreber + Melilotus officinalis (L).
3) Avena sativa L. + Vicia sativa L.
4) Pisum sativum L.+ Avena sativa L.
5) Vicia ervilia L.+ Lolium multiflorum Lam.
6) Raphanus sativus L.
7) Trifolium pratense L. + Lolium multiflorum Lam .

Figura 1: Distribución de los tratamientos

Inicialmente se preparó el terreno con el pase de un cultivador. Al ser el suelo pesado, con una estructura muy degradada, las especies de enraizamiento profundo (alfalfa y rábano) podrían tener algo de ventaja frente a las leguminosas, que partían con desventaja al ser el ciclo de cultivo otoño-invierno y necesitar temperaturas más altas para germinar adecuadamente.

Se sembraron las diferentes mezclas en cada subparcela el 28-10-99. Sobre el cultivo se realizaron unas aportaciones de agua aproximadamente, de unos 360 mm, repartidos en:

1^er riego: el 28-10-99, con 70 mm aproximadamente.
2º riego: el 28-02-99, con 70 mm aproximadamente.
3^er riego: el 10-3-00, con 70 mm aproximadamente.

Lluvias recibidas durante el periodo de vegetación:
Noviembre: 59.8 mm
Diciembre: 15.5 mm
Enero: 57.6 mm
Marzo: 9.9 mm
Abril (hasta 13/04/00): 6.9 mm

La recogida de muestras se realizó con un aro de ¼ de m² de superficie, segando toda la parte aérea de la hierba contenida dentro del círculo. Se realizaron dos siegas, la primera en la floración de las mezclas más precoces y la segunda cuando la mayoría de los abonos estaban en fructificación. Las fechas de siega fueron del 03/03/2000 para la primera y del 13/04/2000 para la segunda.

Tras la recogida de muestras se realizó un primer peso en fresco, separando las plantas adventicias de las especies plantadas en cada subparcela, para observar el crecimiento de éstas. Posteriormente, se determinó el peso seco de las mismas, midiendo por separado las diferentes especies de abono y adventícias crecidas en cada una de los tratamientos para poder determinar el poder humidificador y el potencial de crecimiento de abonos frente a hierba silvestre.

En el laboratorio se preparó la muestra y sobres sus cenizas se determinó el contenido en elementos asimilables (Na⁺, K⁺ y Ca²⁺)

Se recogieron también dos muestras de suelo de cada una de las subparcelas, la primera a los treinta días de la siega y la segunda, después del enterrado superficial, a los 60 días de la siega, para determinar y comparar la actividad enzimática del suelo. Este análisis consiste en el cálculo de la masa total microbiana de suelo. Es un factor de interés, pues permite tener un conocimiento aproximado de la capacidad del suelo para la retención y transformación de los nutrientes y la energía, actividades que son llevadas a cabo por la fauna microbiana.

Los métodos de determinación de los parámetros analizados han sido:

Para analizar los resultados, en todos los casos se ha realizado un tratamiento estadístico mediante análisis de la varianza, aplicando el test LSD con el 95% de confianza. En algunos casos se ha reducido el nivel de significación, lo cual se ha señalado adecuadamente.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La cantidad de materia fresca en promedio se encuentra entre 20-40 t.ha^-1, cifra que está en consonancia con los datos de bibliografía. Tan sólo el tratamiento 3 en la 2ª siega y el 6 con los valores medios de 50 t.ha^-1 están por encima de los niveles habituales.

En la primera siega se recogieron muestras útiles tan sólo de las mezclas 3, 4, 5 y 6, dado que las demás aún no tenían suficiente crecimiento. El tratamiento 1, prácticamente no presentó crecimiento, en el tratamiento 7 sólo creció el ray-grass y además poco desarrollado, mientras que en el tratamiento 2 sólo aparecieron pequeños tallos de meliloto. En la segunda siega, se pudieron recoger muestras de todas las mezclas, aunque el tratamiento 2 tuvo un comportamiento muy malo; no mostrando crecimiento en una de las repeticiones y en el 7 no se encontró trébol.

Tras haber realizado los análisis (Figura 2), los resultados que se obtienen respecto a materia fresca (MF) en abono verde en la primera siega es que la mezcla 6 es superior a las demás, respecto al contenido de materia fresca.

Realizando un ANOVA, con el test LSD, se distinguen diferencias significativas entre las mezclas 6 y el resto con un intervalo de confianza del 93%. En la segunda siega las diferencias que se aprecian son al 95%, entre los tratamientos 3 y 6 (de mayores contenidos) frente a los tratamientos 1, 2, 5 y 7. La mezcla 6 vuelve a ser la de mayor contenido en MF. No existen diferencias significativas entre la MF acumulada en los abonos comparables entre la 1ª y la 2ª siega.

Los valores de materia seca en la 2ª siega han sido muy variables, estando entre 3-4 t.ha^-1 los valores mínimos y llegando hasta 7-8 t.ha^-1 para los tratamientos 3 y 4 o incluso alcanzando más de 9 t.ha^-1 en el tratamiento 6, cuando los valores en bibliografía están entre 3.75 y 8 t.ha^-1.. Además, el la 1ª siega para el tratamiento 6 ya se obtienen valores de más de 7.5 t.ha^-1 de MS.

Figura 2. Contenido de materia fresca de los diferentes abonos verdes en las dos siegas.

Respecto a materia seca (MS) del abono verde en la primera siega (Figura 3) no hay diferencias significativas en el intervalo de confianza LSD al 95% aunque la mezcla 6 es superior a las demás. Tras la segunda siega, el 6 vuelve a ser superior al resto, repitiéndose las diferencias de la MF, es decir, las cantidades de MS de los abonos 6 y 3 son significativamente superiores al 1, 2, 5 y 7, quedándose el 4 muy cerca del 3. La única diferencia significativa entre la MS acumulada entre la 1ª y la 2ª siega se da en el abono 3, el cual acumula mayor cantidad de MS en la 2ª siega. Esto también ocurre en los abonos 4 y 6 aunque las diferencias no son significativas.

Figura 3. Contenido de materia seca de los distintos abonos verdes en las dos siegas.

Con los contenidos de MS obtenidos, se interpreta que si por cada tonelada de materia seca se consiguen del orden de 0.05 kg de humus (Saña et al., 1996), en el presente estudio se podrían llegar a obtener 491 kg.ha^-1 de humus. Esto se correspondería aproximadamente a 5 t de estiércol, teniendo en cuenta que cada 10 t de estiércol equivalen a 1000 kg de humus en el suelo (Iglesias Martinez, 1994).

No existen diferencias significativas respecto al parámetro MS/MF (Figura 4), porcentaje que indicará el grado de acumulación de agua en el tejido, cuando se analiza por separado en ambas siegas los diferentes abonos. Por el contrario sí que aumenta significativamente (LSD al 95%) este porcentaje de una siega a otra, siendo el valor promedio de la 1ª 15.35% y 17.99% para la segunda, debido principalmente a que al analizar tan sólo los abonos 3, 4, 5 y 6, este último presenta una gran diferencia significativa en su 2ª siega respecto a la 1ª. También existen diferencias significativas entre el porcentaje MS/MF de las hierbas adventicias (12.28%) y el de los abonos verdes (15.35%) en la 1ª siega (LSD 95% de confianza).

El aumento del valor de la relación MS/MF que se observa entre la 1ª y 2ª siega de los abonos verdes puede ser debida a la lignificación de los tejidos y a la disminución, por tanto, de la acumulación de agua en la planta. Los bajos valores de esta relación en las plantas adventicias indicaría que poseen tejidos más tiernos antes de su madurez, que los de los abonos verdes estudiados.

 

Figura 4. Relación (%) de materia seca/materia fresca de los distintos abonos verdes en las dos siegas.

Haciendo referencia a la proporción de la MS ó MF (Tabla 1) de las adventicias encontradas en el total del peso de cada uno de los tratamientos (% que puede servir para comparar la cantidad de hierba silvestre surgida en el abono, o por el contrario, la capacidad de este último de impedir el crecimiento de las arvenses) se aprecia una clara diferencia entre las dos siegas. En la 1ª, los abonos 1, 2 y 7 tuvieron una nula capacidad para impedir el nacimiento de adventicias (resultados del 100% de adventicias), mientras que el abono 5 tuvo un mediocre comportamiento. En la 2ª siega, tan sólo el abono 2 siguió sin poder controlar las adventicias (más del 50% sobre la parcela), el 1, 5 y 7 tuvieron algo de adventicias aunque de forma controlada, mientras que en las parcelas 3, 4 y 6 las adventicias fueron completamente dominadas.

Haciendo referencia a los iones asimilables (K⁺, Na⁺ y Ca²⁺) no se observan diferencias entre los contenidos de las plantas adventicias y las plantas de abono verde en el Na⁺ (Figura 5), siendo los valores promedio de 438.8 ppm y 395.9 ppm respectivamente. En la 1ª siega se encuentran diferencias entre los abonos 4 y 6 que tienen unos valores menores que el 5 y 3, que posee el valor acumulativo en Na⁺ más elevado. En la 2ª siega el tratamiento 3 sigue siendo el de mayor acumulación, teniendo diferencias significativas respecto a todos los demás excepto el 2. No se ven diferencias entre ambas siegas en cuanto al contenido en sodio. Tampoco se observan diferencias significativas en cuanto al contenido de Na⁺ entre adventicias y abonos verdes.

Tabla 1. Test de rangos múltiples en % de MS y MF de adventicias respecto del total.

1ª SIEGA					2ª SIEGA
M F ADVENTICIAS-TOTAL					M F ADVENTICIAS-TOTAL
Abono		Repetición	Media y grupos homogéneos		Abono	Repetición	Media y grupos homogéneos
Materia fresca	4 6 3 5	3 3 3 3	1.82 3.68 4.62 17.17	a a a b	6 3 4 7 5 1 2	3 3 3 3 3 3 3	0.0 0.0 0.0 4.28 5.04 7.44 53.	a a a a a a b
Materia seca	4 6 3 5	3 3 3 3	1.31 2.98 4.03 14.14	a a a b	6 3 4 7 5 1 2	3 3 3 3 3 3 3	0.0 0.0 0.0 4.60 4.67 8.56 54.06	a a a a a a b

Figura 5. Contenido en Na⁺ de los abonos verdes en la 1ª y 2ª siega.

Del estudio sobre el K⁺ (Figura 6), se observa que del abono verde en la 1ª siega existen diferencias significativas entre los abonos que mayor contenido tienen (5, 3 y 4) y el de menor concentración (6). En la 2ª siega los abonos que más contenido en K⁺ tienen son el 2, 1 y 3, los cuales difieren significativamente del 7.5 y 6, que son los de menor proporción. Por otro lado existe gran diferencia entre los niveles de K⁺ encontrados entre ambas siegas en los abonos 3, 4 y 5, siendo superior en todos los casos en la 2ª siega. El contenido en K⁺ es superior en general en los abonos verdes que en las adventicias (LSD 95%).

Figura 6. Contenido en K⁺ de los abonos verdes en la 1ª y 2ª siega.

En el Ca²⁺ (Figura 7), en la 1ª siega, no existen diferencias significativas entre los abonos. En la 2ª siega las mayores diferencias con el intervalo LSD al 95% las presentan los tratamientos 1 y 6, que son claramente superiores a los tratamientos 3, 5 y 7. También se encuentran diferencias entre los valores obtenidos entre la 1ª siega y los de la 2ª, con un resultado de 10 veces mayor; esto es debido al aumento del Ca²⁺ en la 2ª siega en los abonos 4 y 6, que difieren significativamente respecto al valor en la 1ª siega. En conjunto, el contenido en Ca²⁺ en adventicias no difiere del contenido de los abonos verdes.

Figura 7. Contenido en Ca²⁺ de los abonos verdes en la 1ª y 2ª siega.

Respecto a la actividad enzimática del suelo (Tabla 2) no hay diferencias entre las parcelas de abonos verdes en la primera recolección (antes del enterrado), ni en la segunda. Sin embargo si que existen diferencias significativas cuando se comparan ambas siegas, dando aumentos de más de 30 veces en la 2ª respecto a la 1ª. Las diferencias entre los valores de actividad enzimática de la 1ª y 2ª siega no sólo son debidas al enterrado del material vegetal, sino también al aumento de la temperatura del suelo, desde el momento del enterrado hasta el momento del muestreo de suelo.

Tabla 2. Contenido y nivel de significación de la actividad enzimática del suelo

Actividad biológica
1ª SIEGA				2ª SIEGA
Tratamiento	Repetición	Media y grupos homogéneos		Tratamiento	Repetición	Media y grupos homogéneos
7 2 4 6 1 3 5	3 3 3 3 3 3 3	321.75 325.75 328.41 337.57 347.41 348.75 355.75	a a a a a a a	7 5 3 2 1 4 6	3 3 3 3 3 3 3	7.93 7.96 8.24 8.64 9.14 9.29 9.32	a a a a a a a

CONCLUSIONES

Los tratamientos 3, 4, 5 y 6 son los que han mostrado mayor precocidad, pudiéndose segar y enterrar en tan sólo 3 meses (noviembre-enero). El tratamiento 6 (Raphanus sativus L.) muestra el mayor desarrollo, a la vista de los altos contenidos en MF y MS. La alfalfa (presente en el tratamiento 1) necesitó la llegada del calor para desarrollarse adecuadamente, lo que se notó en la segunda siega.

Las adventicias presentaron buen crecimiento en el tratamiento 2, también aparecieron en las parcelas de los tratamientos 1, 5 y 7, en el resto se controló el crecimiento. Se concluye que el trébol, festuca y meliloto, pueden considerarse especies poco interesantes para su uso como abono verde, como alternativa en hortícolas, puesto que no pueden competir con las plantas adventicias a pleno sol en la época de ensayo.

El contenido en K⁺ aportado por los abonos verdes es significativamente superior al de las plantas adventicias, sobre todo en la segunda siega. A excepción del tratamiento 6, el resto presenta concentraciones que van entre 10000 y 19000 mg.L^-1. Si el grado de reintegración al terreno en K⁺ de los abonos verdes es del 1 al 2% (por tonelada de MF), la aportación en K⁺ realizada por los abonos verdes del presente ensayo estaría entre 200 y 600 kg.ha^-1 de potasio, si bien, la disposición de este elemento para el siguiente cultivo, estará en función de las variaciones de potasio (ciclo de K) en el suelo.

Se podrían recomendar los mejores abonos verdes:

Rabano forrajero, por su rápido crecimiento, alto contenido en MF y MS, alta aportación de humus y gran control de las adventicias, además es capaz de acumular altas concentraciones de calcio (90 kg.ha^-1)

Veza-avena, posee buena precocidad, buena proporción de MF y MS, buena competencia conplantas adventicias y puede acumular hasta 600 kg de K.ha^-1 en sus tejidos. Además es el abono verde más utilizado.

Guisante-avena, por su buen comportamiento en precocidad, con alto contenido en MF y MS y potasio (casi 500 kg.ha^-1).

Del resto hay que destacar que el ray-grass, los yeros y la alfalfa ha tenido buen comportamiento en precocidad. Además acumulan altos contenidos en potasio ( más de 400 kg.ha^-1), siendo competitivo frente a adventicias.

BIBLIOGRAFIA

Biederbeck, V.O., Campbell, C.A., Rasiah, V., Zentner, R.P., Wen, G. (1998) Soil quality attributes as influenced by annual legumes used as green manure. Soil. Biol. Biochem., 30: 1177-1185.

Buendía, F. (1965) Iniciación al estudio de las especies pascícolas españolas. Ed. MAPA. Madrid. 326 pp.

Iglesias Martinez, L. (1994) El estiércol y las prácticas agrícolas respetuosas con el medio ambiente. Hoja divulgativa nº 1/94. Ed. MAPA. 24 pp

McGuire, A.M., Bryant, D.C., Deninson, R.F. (1998) Wheat yields nitrogen uptake and soli moisture following winter legume cover crop vs. Fallow. Agron. Journal, 30: 404-410.

MAPA. Ministerio de agricultura pesca y alimentación (1994) Métodos oficiales de análisis. Tomo II. Madrid. 567 pp.

Matissek, R., Schnepel, F. M., Steiner, G. (1998). Análisis de los alimentos. Fundamentos, métodos, aplicaciones. Ed. Acribia: 10-18.

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Tabatabai, M., Bermner, J. M. (1969) Use af p-nitrophenyl phosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biol. Biochem. 1, 301-307.

Agradecimientos: A Isabel Montavez (INTERSEMILLAS) por su aportación en la realización de este trabajo.