Archivos Latinoamericanos de Producción Animal. 2024. 32 (3)
Productividad y calidad nutricional de dos cultivares de alfalfa
(Medicago sativa L) sometida a fertilización e inoculación
Recibido: 20220811. Revisado: 20240228. Aceptado: 20240807
1
Autor para la correspondencia: guidoarnaldo@gmail.com
145
Guido Arnaldo Portillo
1
Productivity and nutritional quality of two alfalfa cultivars (Medicago sativa L)
subjected to fertilization and inoculation
Abstract. The study was carried out in two experimental phases to evaluate the influence of fertilization and
inoculation on the productive and nutritional parameters of two alfalfa cultivars. A completely randomized design
was used, with a 2 x 2 x 2 factorial arrangement. The factors were: cultivars (Alfalfa PF9000 (Group 9) and Roundup
ReadyRR) and application or not of fertilizer and inoculant, resulting in eight treatments with four repetitions. Plant
height, soil cover (%), percentage of dry matter (%DM), green and dry mass yield (GMY and DMY), crude protein
content (CP), total digestible nutrients (TDN), nonfibrous carbohydrates (NFC), ether extract (EE), Ash (MM), lignin
(LIG), neutral and acid detergent fiber (NDF and ADF) and protein insoluble in acid detergent (ADIP) were
determined. Fertilization improved height (71.46 cm) and coverage in both phases (88.94 and 90.40 %), also yields in
GM (9.41 t ha
1
) and DM (2.57 t ha
1
) and CP (15.22 %). The inoculation also improved the yields in GM (9.10 and 7.03 t
ha
1
) and DM (2.41 and 1.57 t ha
1
) in both phases, also the MM (11.53%), while lower values were obtained for the EE
(2.25 %), LIG (6.32 %), FDN (44.00 %) and FDA (32.21%). The PF9000 (Group 9) cultivar stood out in height (62.11 cm)
and PIDA (9.77 %) and the RR cultivar in MM (11.60 %). There was interaction between fertilizer and inoculant on
height, cover, ADIP and GM and DM yields. It is possible to reduce the use of fertilizers, specifically nitrogenous
ones, by inoculating the alfalfa crop.
Keywords: Medicago sativa L., agronomic performance, nutritional quality, fertilizers, Bradyrhizobium japonicum.
https://doi.org/10.53588/alpa.320303
Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Asunción, San Pedro del Ycuamandyyú, Paraguay
Vanessa Belén Ruiz Díaz Giménez
Resumen. El estudio se realizó en dos fases experimentales para evaluar la influencia de la fertilización e
inoculación sobre los parámetros productivos y nutricionales de dos cultivares de alfalfa. Fue utilizado el diseño
completamente aleatorio, con arreglo factorial 2 x 2 x 2. Los factores fueron: cultivares (Alfalfa PF9000 (Grupo 9) y
Roundup ReadyRR) y aplicación o no de fertilizante e inoculante, resultando en ocho tratamientos con cuatro
repeticiones. Fueron determinadas la altura de la planta, cobertura del suelo (%), porcentaje de materia seca (% MS),
rendimiento de masa verde y seca (RMV y RMS), contenido de proteína cruda (PB), nutrientes digestibles totales
(NDT), carbohidratos no fibrosos (CNF), extracto etéreo (EE), materia mineral (MM), lignina (LIG), fibra detergente
neutro y ácido (FDN y FDA) y proteína insoluble en detergente ácido (PIDA). La fertilización mejoró la altura (71.46
cm) y coberturas en ambas fases (88.94 y 90.40 %), también los rendimientos en MV (9.41 t ha
1
) y MS (2.57 t ha
1
) y
la PB (15.22 %). La inoculación también mejoró los rendimientos en MV (9.10 y 7.03 t ha
1
) y MS (2.41 y 1.57 t ha
1
) en
ambas fases, también la MM (11.53 %), mientras que menores valores obtuvo para el EE (2.25 %), LIG (6.32 %), FDN
(44.00 %) y FDA (32.21 %). El cultivar PF9000 (Grupo 9) se destacó en la altura (62.11 cm) y PIDA (9.77 %) y el
cultivar RR en MM (11.60%). Hubo interacción entre fertilizante e inoculante sobre la altura, la cobertura, la PIDA y
los rendimientos en MV y MS. Es posible reducir el uso de fertilizantes específicamente el nitrogenado mediante la
inoculación del cultivo de la alfalfa.
Palabras claves: Medicago sativa L., desempeño agronómico, calidad nutricional, fertilizantes, Bradyrhizobium japonicum.
Pedro Luís Paniagua Alcaráz
146
Portillo et al.
Introducción
La alfalfa (Medicago sativa L.), conocida como la reina
de las forrajeras, es ampliamente difundida y utilizada
en la alimentación de bovinos de carne y leche, ovinos,
caprinos y equinos en las regiones subtropicales debido a
su alta productividad, buena calidad nutricional y
excelente palatabilidad, pudiendo ser utilizada bajo
pastoreo directo, en forma de heno o de silaje (Rojas
García et al., 2016; Ozkose, 2018; Silva, 2020).
El uso de este recurso forrajero permite aumentar la
capacidad de carga de los pastizales (Tupy et al., 2015);
mejorar el desempeño productivo del rebaño (Cameron
et al., 2015) y reducir el costo de producción al
disminuir el uso de alimentos concentrados (Santo,
2017). Por otra parte, la alfalfa es muy exigente en cuanto a
nutrientes, principalmente de P y N (SanzSaez et al., 2017).
El uso de fertilizantes sintéticos inorgánicos ha sido
la práctica tradicional para subsanar la deficiencia
nutricional y mejorar los rendimientos de los cultivos,
sin embargo, ha sido demostrado que su uso desmedido
provoca contaminación del medio ambiente y pérdida
de la fertilidad de los suelos (ChávezDíaz et al., 2020).
Esto se ha convertido en motivos de preocupación
tanto para la comunidad científica como también para
los productores agropecuarios, por lo que últimamente
se han integrado enfoques ecológicos que influyan de
la misma manera sobre los rendimientos y que
reduzcan al mínimo los impactos sobre el ambiente
(MorenoReséndez et al., 2018).
Para reducir el uso de fertilizantes sintéticos, se han
desarrollados tecnologías amigables con el
medioambiente como el uso de microorganismos
benéficos que pueden encontrarse de manera natural
en el suelo o bien, aplicados como biofertilizantes, los
cuales pueden favorecer el crecimiento de las plantas.
Estos beneficios se obtienen mediante la fijación de N
atmosférico, síntesis de fitohormonas, solubilización de
P inorgánico y la mineralización de fosfato orgánico,
incremento en la permeabilidad de la raíz, reducción de
la toxicidad por metales pesados, entre otros beneficios
(EsquivelCote et al., 2013; Toniuti y Fonacero, 2020).
Las cepas comúnmente utilizadas en los cultivos de
alfalfa son Ensifer meliloti y Ensifer medicae (Tabaresda
Rosa et al., 2019). Otra cepa muy utilizada en la
inoculación de leguminosas con buenos resultados es
Bradyrhizobium japonicum, la cual se aplica ampliamente
en el cultivo de la soja. Por otro lado, se ha demostrado
que este inóculo puede mejorar el desarrollo y
productividad de leguminosas forrajeras (Benselama et
al., 2014), por lo que podría utilizarse en el cultivo de
alfalfa para determinar su respuesta ante este
tratamiento ya que existen pocas experiencias sobre su
uso en el cultivo de alfalfa.
Por otro lado, la baja fertilidad de los suelos y la
limitada disponibilidad de cultivares adaptados a
condiciones tropicales y subtropicales pueden
restringir la productividad de la alfalfa (Santos, 2017).
En este sentido, los avances recientes en el
mejoramiento genético de alfalfa para mejorar la
persistencia de los cultivares pueden respaldar la
intensificación de la frecuencia de la cosecha, lo que
mejora simultáneamente el rendimiento del forraje y el
valor nutricional (Eckberg et al., 2022).
Produtividade e qualidade nutricional de duas cultivares de alfafa
(Medicago sativa L) submetidas a adubação e inoculação
Resumo. O estudo foi realizado em duas fases experimentais para avaliar a influência da adubação e da inoculação nos
parâmetros produtivos e nutricionais de duas cultivares de alfafa. Utilizouse delineamento inteiramente casualizado, com
arranjo fatorial 2 x 2 x 2. Os fatores foram: cultivares (Alfalfa PF9000 (Grupo 9) e Roundup ReadyRR) e aplicação ou não de
fertilizante e inoculante, resultando em oito tratamentos com quatro. repetições. Foram determinados a altura das plantas,
cobertura do solo (%), porcentagem de matéria seca (%MS), rendimento de massa verde e seca (RMV e RMS), teor de
proteína bruta (PB), nutrientes digestíveis totais (NDT), carboidratos não fibrosos. (CNF), extrato etéreo (EE), matéria
mineral (MM), lignina (LIG), fibra em detergente neutro e ácido (NDF e FDA) e proteína insolúvel em detergente ácido
(PIDA). A adubação melhorou a altura (71,46 cm) e a cobertura em ambas as fases (88,94 e 90,40 %), também as
produtividades em MV (9,41 t ha
1
) e MS (2,57 t ha
1
) e PB (15,22 %). A inoculação também melhorou as produtividades em
MV (9,10 e 7,03 t ha
1
) e MS (2,41 e 1,57 t ha
1
) em ambas as fases, também o MM (11,53 %), enquanto valores inferiores foram
obtidos para o EE (2,25 %), LIG (6,32 %), FDN (44,00 %) e FDA (32,21 %). A cultivar PF9000 (Grupo 9) destacouse em altura
(62,11 cm) e PIDA (9,77 %) e a cultivar RR em MM (11,60 %). Houve interação entre fertilizante e inoculante sobre altura,
cobertura, PIDA e rendimentos em VM e MS. É possível reduzir o uso de fertilizantes, especificamente os nitrogenados,
através da inoculação da cultura da alfafa.
Palabras chaves: Medicago sativa L., desempenho agronômico, qualidade nutricional, fertilizantes, Bradyrhizobium japonicum.
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Comportamiento productivo y calidad nutricional de la alfalfa
A pesar de estos avances, es necesario conocer el
comportamiento agronómico y nutricional de los
nuevos cultivares que se introducen en el país, motivo
por el cual se realizó este estudio para evaluar el
comportamiento productivo y la calidad nutricional de
dos cultivares de alfalfa recientemente introducidos en
Paraguay, sometidos a fertilización e inoculación con
Bradyrhizobium japonicum.
Materiales y Métodos
Localización de la investigación y condiciones
edafoclimáticas
El estudio se realizó en la comunidad denominada
Ycua Pindo, distrito de General Elizardo Aquino, San
Pedro, Paraguay (24º29'01'' S y 56º47'21.8'' W); entre
junio y octubre de 2021. Durante la investigación se
registró una temperatura mínima promedio de 15°C y
una máxima promedio de 27°C y precipitación total de
543 mm (Figura 1).
El área de suelo experimental corresponde a Mollic
Paleudalf de textura francoarenosa débilmente
estructurada (López et al., 1995). Las características físico
químicas del suelo según análisis fueron: pH= 4,90; MO=
0,7%; P= 5 mg kg
1
; Ca
+2
= 1,21 cmol kg
1
; Mg
+2
= 0,31 cmol
kg
1
; K+= 0,08 cmol kg
1
; Na
+
= 0,01 cmol kg
1
; Al
+3
= 0
cmol kg
1
y suma de base (BS)= 1,61 cmol kg
1
.
Diseño experimental
El diseño experimental fue completamente al azar,
con arreglo factorial 2 x 2 x 2 (Cuadro 1), resultando en
ocho combinaciones entre factores y cuatro
repeticiones, con lo que se totalizó 32 unidades
experimentales (UE).
Figura 1. Temperaturas mínimas, máximas y precipitaciones,
registradas durante la ejecución del experimento.
Cuadro 1. Factores y sus niveles utilizados como los
tratamientos de la investigación.
Factores Conceptos Descripción
Factor A Cultivares PF9000 (Grupo 9)
Round up Ready (RR)
Factor B Fertilización Con fertilización
Sin fertilización
Factor C Inoculación Con inoculación
Sin inoculación
Manejo del experimento
Antes de la preparación del terreno se extrajo una
muestra compuesta de suelo a 20 cm de profundidad,
dicha muestra fue llevada al laboratorio de suelos de la
Facultad de Ciencias Agracias de la Universidad
Nacional de Asunción para su análisis físicoquímico.
De acuerdo a los resultados obtenidos, se aplicó un mes
antes de la siembra un calcáreo de liberación rápida
(Calcítica) a razón de 2.08 t ha
1
(95 % de la PRNT).
Luego del encalado, se realizaron dos pasadas de
discos pesados y una pasada de discos livianos hasta
que el suelo quedó homogéneo. Además, se
delimitaron las unidades experimentales (3 m x 4 m) y
luego se surcaron la tierra con distanciamiento de 40
cm y con una profundidad de 2 cm. Posteriormente se
efectuaron las siembras de las semillas de manera
manual a chorro continuo, las mismas fueron tratadas
según lo detallado en el Cuadro 1, utilizándose una
densidad de siembra de 8.68 kg ha
1
.
Para la inoculación se aplicó antes de la siembra la
cepa Bradyrhizobium japonicum (1.0 x 10
10
células mL
1
)
a razón de 2 mL kg
1
de semillas según indicación del
prospecto del producto. Para los tratamientos con
fertilización, se aplicaron de manera localizada y con
dosis según análisis de suelo, 45 kg ha
1
de urea
(45:0:0), 130 kg ha
1
de superfosfato triple (0:46:0) y 40
kg ha
1
de Cloruro de Potasio (0:0:60) y en cobertura se
volvió a aplicar 45 kg ha
1
de urea.
Durante el experimento, las malezas y plagas fueron
controladas según la aparición e intensidad de la
infestación. El control de malezas se realizó
semanalmente con azada manual; y el control de
hormigas cortadoras (Atta y Acromyrmex spp) se
realizó en cuatro ocasiones con la aplicación de
Fipronil al 0,01% de concentración, y las orugas verdes
y negras de la alfalfa se controlaron en tres ocasiones
mediante la aplicación de Cipermetrina con dosis de
50 mL por 20 L de agua.
Se aplicó riego por goteo cada vez que fue necesario
(5.67 L m
2
por ocasión) entre junio y septiembre (año
2021), donde se registró muy poca o ninguna
precipitación debido a la sequía que afectó a la región
(Figura 1). Este experimento se dividió en dos etapas:
la fase de establecimiento que fue desde la emergencia
de las plántulas hasta el primer corte (90 días después
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de la emergencia (DDE)), y la segunda se denominó
fase de recrecimiento y abarcó desde el primer hasta el
segundo corte con una duración de 30 días y 122 DDE.
Determinaciones realizadas
Los cortes para las evaluaciones correspondientes se
realizaron cuando el cultivo se encontraba en la etapa de
floración del 10 % y los análisis bromatológicos se realizaron
a partir de las muestras obtenidas en la fase de
recrecimiento.
Para la determinar la altura de la planta (PH), se
seleccionaron al azar 10 plantas de cada UE y se
midieron a los 90 DDE (Establecimiento) y 122 DDE
(Recrecimiento) según la metodología de Toledo y
SchultzeKraft (1982). Siguiendo la recomendación de
los mismos autores, la cobertura (%) se midió antes de
cada corte utilizando un cuadrado de 1 m
2
de área, con
16 subdivisiones de 0.25 m x 0.25 m, dentro de las cuales
se cuantificaron las áreas cubiertas y descubiertas.
Posteriormente, las biomasas aéreas dentro del mar
co se cortaron a 5 cm del suelo y se pesaron para
determinar el rendimiento de masa verde (RMV).
Posteriormente se tomaron submuestras de 500 g de
forraje verde y se secaron en estufa a 65 ºC por 72 horas
(hasta peso constante).
A partir de la relación porcentual entre el peso seco y
fresco del forraje recolectado, se determinó el porcentaje
de MS y dicho valor se utilizó para calcular el
rendimiento en materia seca (RMS) y para determinación
del número de nódulos, se procedió a extraer 10 plantas
de cada UE, de las cuales se lavaron con agua las raíces
para eliminar tierra y observar y cuantificar los nódulos.
Los contenidos de proteína cruda (PC), materia mi
neral (MM) y extracto etéreo (EE) se determinaron
según AOAC (2007); mientras que la fibra detergente
neutra (FDN), la fibra detergente ácida (FDA) y la
lignina (LIG) según Van Soest et al. (1991), proteína
insoluble en detergente ácido (PIDA) según Licitra et al.
(1996), el contenido de carbohidratos no fibroso (CNF)
según Sniffen et al. (1992) y los nutrientes digestibles
totales (NDT) mediante la metodología de Weiss (1993).
Análisis estadísticos de los datos
Los datos obtenidos fueron sometidos a análisis de
varianza (ANAVA) mediante el Test de “F” y las medias
que presentaron diferencias estadísticas fueron comparadas
entre sí por el Test de Duncan (P < 0.05); utilizándose el
paquete estadístico InfoStat
®
(Di Rienzo et al., 2018).
Resultados y Discusión
Comportamiento productivo
Se registraron interacciones significativas (P < 0.05)
para la altura de la planta, cobertura, rendimientos en
materia verde y materia seca mediante la combinación
de inoculantes y fertilizantes (Figura 2). En cuanto a los
cultivares utilizados (Cuadro 2), no se observan
diferencias en las variables estudiadas en la fase de
establecimiento, sin embargo, en la fase de
recrecimiento, hubo diferencias del 5.35 % en la altura
de la planta a favor del cultivar PF9000 (G9).
Cuadro 2. Valores de la altura, cobertura, rendimiento en masa verde, porcentaje de masa seca (% MS), rendimiento en masa
seca y número de nódulos de la alfalfa por efecto de los factores y niveles con que fueron empleados en el experimento.
Cultivares Fertilización Inoculación
Variables/fases PF9000 (G9) RR Con Sin Con Sin CV (%)
Establecimiento
Altura (cm pl
1
) 70.16 70.00 71.46
a
67.79
b
68.12 71.04 5.80
Cobertura (%) 81.03 85.92 88.94
a
78.01
b
81.60 85.34 8.09
Rendimiento MV (t ha
1
) 7.74 7.97 9.41
a
6.30
b
9.10
a
6.62
b
17.98
MS (%) 29.17 27.14 27.83 28.47 29.44 26.87 13.05
Rendimiento MS (t ha
1
) 2.21 2.14 2.57
a
1.78
b
2.41
a
1.94
b
16.13
Nódulos (unidades) 0 0 0 0 0 0
Recrecimiento
Altura (cm pl
1
) 62.11
a
58.79
b
60.78 60.13 60.78 60.19 7.05
Cobertura (%) 88.53 86.59 90.44
a
84.68
b
89.25 85.88 5.41
Rendimiento MV (t ha
1
) 6.45 6.35 6.43 6.38 7.03
a
5.77
b
8.70
MS (%) 22.76 22.11 22.36 22.51 22.91 21.96 4.41
Rendimiento MS (t ha
1
) 1.43 1.43 1.44 1.43 1.57
a
1.30
b
7.90
Nódulos (unidades) 0 0 0 0 0 0
Medias seguidas de la misma letra en la fila, no difieren entre sí según el test de Duncan ( P> 0.05).
CV: Coeficiente de variación.
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Portillo et al.
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Con respecto a la fertilización, hubo incrementos
significativos (P < 0.05) en las variables de altura de la
planta (5.41 %), cobertura del suelo (11.40 %),
rendimientos en MV (49.37 %) y en MS (44.38 %) en la
fase de establecimiento; mientras que, en la fase de
recrecimiento, solo se observa incremento del 14 % en
la cobertura. Stavarache et al. (2010), también
reportaron mejoría del 48 % en el rendimiento en MS
con la aplicación de fertilizantes a base de N y P.
Con relación a la nula influencia de la fertilización
sobre los parámetros productivos en la fase de
recrecimiento pudo deberse a que el suelo
experimental presentó textura arenofranca cuya
capacidad de retención nutrientes es baja (Brady y
Weil, 2013; Centeno et al., 2017) y la alfalfa extrae
grandes cantidades de nutrientes y cuando son
cortados ya no hay reposición de los mismos al suelo,
lo que puede reducir la fertilidad (Glienke et al., 2013).
Sumado a esto, se registró precipitación acumulada de
315 mm durante la fase de recrecimiento (Figura 1), lo
que pudo agravar la pérdida de nutrientes del suelo
por erosión y lixiviación y de esta manera ya no se
pudo observar efectos de la fertilización.
Por otra parte, la inoculación con Bradyrhizobium
japonicum solo mejoró significativamente (P < 0.05) el
rendimiento en masa verde (37.46 y 21.84 %) y masa
seca (24.23 y 20.77 %) en las fases de establecimiento y
recrecimiento, respectivamente. Mientras que, en las
demás variables, no se evidenciaron diferencias.
Mouhamd et al. (2017), también registraron incremento
en la producción de MV y MS en el cultivo de alfalfa al
inocular con Bradyrhizobium japonicum. Silva (2020) en
un estudio realizado, tampoco registró diferencias en la
altura de la alfalfa, sin embargo, reportó incremento del
63.30 % en el rendimiento en MS mediante la inoculación
de la alfalfa con Sinorhizobium meliloti semia, estando en
concordancia con registrado en el presente estudio.
El incremento de los rendimientos (MV y MS)
observados en el presente estudio podría ser por el N
2
atmosférico fijado, que una vez absorbido por las
plantas pudo favorecer una mayor producción de
biomasa de la parte aérea, abasteciendo al mismo
tiempo, una mayor cantidad de reserva de
carbohidratos para el sistema radicular tal como lo
afirman Gomes et al. (2002).
Otra explicación a este comportamiento podría ser a
que la mayoría de los microorganismos favorecen en la
síntesis de fitohormonas lo que promueve el desarrollo y
permeabilidad de las raíces, favoreciendo mayor absorción
de agua y nutrientes, lo que también puede mejorar el
crecimiento de las plantas (Toniutti y Fonacero, 2020).
Con respecto a la formación de nódulo de las raíces
de la planta de alfalfa, no se registró formación en
ninguna de las plantas evaluadas de cada tratamiento,
lo cual indica que en el suelo donde se realizó el
experimento tampoco contiene población microbiana
nativa, esto talvez por el sistema tradicional de
labranza de la tierra practicada en el terreno. La
aplicación del inoculante Bradyrhizobium japonicum
tampoco promovió la nodulación, lo que se confirma
por lo relatado por Prévost et al. (1999), quienes
afirman que esta cepa no nodula alfalfa.
Figura 2. Altura de la planta (A), coberturas (B y C), rendimientos en masa verde y masa seca (RMV (D) y RMS (E)) de dos
cultivares de alfalfa fertilizados e inoculados con Bradyrhizobium japonicum. Valores seguidos con las mismas letras no son
significativamente diferentes (P > 0.05).
ISSNL 10221301. Archivos Latinoamericanos de Producción Animal. 2023. 32 (3): 145 154
Comportamiento productivo y calidad nutricional de la alfalfa