Archivos Latinoamericanos de Producción Animal. 2024. 32 (1)
Respuesta fenológica y productiva del pasto estrella africana (Cynodon
nlemfuensis Vanderyst.) a la fertilización orgánica e inorgánica
Recibido: 20230711 Revisado: 20231024. Aceptado: 20231229
1 Candidato. a Doctorado Académico en Ciencias Agrícolas, Programa de Postgrado en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales. Universidad de
Costa Rica.
2 Autor para la correspondencia: luis.villalobosvillalobos@ucr.ac.cr
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Marvin J. SolanoLópez1
Phenological and productive response of African stargrass (Cynodon nlemfuensis
Vanderyst.) to organic and inorganic fertilization
Abstract. Fertilization allows to improve the productivity in forage species used to feed livestock by improving milk
and meat production in productive systems. The objective of this study was to evaluate the productive and
phenological response of African Star grass (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) to five fertilizers. The experiment was
carried out at the Alfredo Volio Mata Experimental Station, located in El Alto de Ochomogo in the province of
Cartago from May through November in 2019 and 2021. A completely randomized block design (CRBD) was used
and analyzed using a generalized linear model that included days at harvest, year, and fertilizer as the main factors.
The days at harvest age had a significant effect (p < 0.05) on both fresh and dry biomass, pasture height and
phenological stage. The fertilizers did not affect the variables analyzed (p > 0.05), but numerical differences tended to
favor inorganic fertilizers for some indicators. Sulfurcoated urea was the treatment with highest fresh (15 813 kg. ha1)
and dry biomass (3 649 kg ha1), as well as pasture height (47.29 cm). Slurry had a higher number of green leaves (7.17
leaves per shoot) while greater soil cover was achieved with ammonium nitrate (571.83 shoots.m2) with greater
proportion of leaves (56 %) and lower of stems and senescence (36 % and 9 %, respectively). The days at harvest was
the main factor affecting the variables evaluated on the pasture whereas the effects from the fertilizers evaluated were
not consistent nor conclusive to recommend a single source to apply. Livestock producers may combine different
sources of fertilizers by adjusting their management strategies and season of the year accordingly.
Key words: Pasture, fertilization, biomass, phenology, African Stargrass.
https://doi.org/10.53588/alpa.320103
Facultad de Ciencias Agroalimentarias, Universidad de Costa Rica, San Jose, Costa Rica
Luis A. VillalobosVillalobos2
Resumen. La fertilización es utilizada para mejorar los índices productivos de las especies forrajeras para la
alimentación animal, y se enfoca en lograr niveles de producción de leche y carne acorde al sistema productivo. El
objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta fenológica y productiva del pasto Estrella Africana (Cynodon
nlemfuensis Vanderyst.) a cinco fertilizantes. El experimento se realizó en la Estación Experimental Alfredo Volio
Mata ubicada en El Alto de Ochomogo en la provincia de Cartago, Costa Rica, durante los meses de mayo a
noviembre de 2019 y 2021. Se utilizó un diseño en bloques completos aleatorizados (DBCA) y fue analizado
mediante un modelo lineal generalizado que incluyó días de cosecha, año y fertilizante como factores principales..
Se identificó que los días de cosecha tuvo efecto significativo (p < 0,05) sobre la producción de biomasa fresca y
seca, altura de la pastura y edad fenológica. Los fertilizantes evaluados no mostraron diferencias (P > 0,05) sobre las
variables analizadas, pero se evidenció diferencias numéricas a favor de los tratamientos inorgánicos en algunos
indicadores. La urea protegida con azufre presentó mayor biomasa fresca (15 813 kg ha1) y seca (3 649 kg ha1) y
mayor altura de la planta (47,29 cm). El tratamiento de purines presentó mayor número de hojas promedio (7,17
hojas.planta1) y el nitrato de amonio mostró mayor capacidad cobertura (571,83 rebrotes.m2) y mayor proporción
de hojas (56 %), y menor de tallos y senescencia (36 % y 9 %, respectivamente). La edad de cosecha fue el factor
primordial que influyó sobre las variables productivas de la pastura mientras que los fertilizantes evaluados no
mostraron efectos consistentes ni concluyentes para escoger una fuente en particular. Los ganaderos pueden
considerar una combinación de diferentes fertilizantes según su estrategia de manejo y época del año.
Palabras clave: Pastura, fertilización, biomasa, fenología, Estrella Africana.
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Introducción
SolanoLópez y VillalobosVillalobos
El uso eficiente de pastos constituye una herramienta
básica y fundamental para la alimentación de los
animales rumiantes, realizar cosechas en un periodo de
crecimiento óptimo, mejorar la capacidad de suministro
el alimento necesario para el crecimiento, desarrollo y
producción de los animales (Berone et al., 2022).
En Costa Rica, la ganadería se basa en el uso de
pasturas perennes tropicales, entre ellas el pasto
Estrella Africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) el
cual sobresale como uno de los más usados por su
versatilidad y potencial productivo, ya que puede
establecerse en potreros pequeños (desde 300 m2), y es
utilizándolo con diferentes arreglos para los sistemas
de rotación de pasturas (MAG, 2007). El pasto Estrella
Africana es usado en sistemas de producción láctea
debido a su adaptabilidad a climas tropicales y
subtropicales (0 a 2000 m.s.n.m) y tolerancia a pH en el
suelo (4,5–8,0) (Peters et al., 2010).
Los pastos y forrajes son la fuentes principal de
nutrientes y alimentos para la ganadería en el trópico,
son cultivados en suelos de media y baja fertilidad, lo
cual limita su rendimiento, valor nutricional y,
consecuentemente, la productividad animal, (Cook et
al., 2005). El sector lácteo costarricense se ha vuelto
dependiente de la utilización de diferentes tipos de
fertilizantes para el incremento de la productividad de
las fincas, estas fuentes pueden ser sintéticas basadas
en el uso de nitrógeno, orgánicas como purines,
compost, vermicompost, lombriabono y biológicas
mediante el uso de bacterias que fijan nitrógeno, todas
han demostrado ser una alternativa importante para
incorporar nutrientes que son necesarios para mejorar
el desarrollo de las pasturas (Méndez et al., 2019;
Solano y Villalobos, 2022).
La fertilidad de los suelos es un factor clave para el
crecimiento de las plantas y tiene una gran influencia
sobre la productividad y la calidad del forraje (Moya et
al., 2016). Las prácticas de fertilización en pasturas
buscan restituir los nutrientes que se extraen del suelo,
de los cuales el nitrógeno es elemento más común
aplicado por los productores para mejorar la
productividad de biomasa y el valor nutricional del
pasto estrella (Arteaga et al., 2019).
La fertilización de pasturas es una práctica de
importancia en la gestión de las explotaciones
ganaderas, por lo que conocer la respuesta productiva
de los forrajes a distintos tipos de fertilizantes
(orgánicos e inorgánicos) permitirá identificar opciones
novedosas de manejo y realizar una gestión efectiva de
los recursos de las fincas. En este estudio se evaluó
como la morfología y la biomasa del pasto Estrella
Africana responden a cinco tratamientos de
fertilización con fuentes orgánicas e inorgánicas.
Resposta fenológica e produtiva do capimestrelaafricano (Cynodon
nlemfuensis Vanderyst.) à adubação orgânica e inorgânica
Resumo. A adubação é utilizada para melhorar os índices produtivos de espécies forrageiras usadas na alimentação
animal com o objetivo atingir níveis de produção de leite e carne de acordo com o sistema produtivo. O objetivo
neste estudo foi avaliar a resposta fenológica e produtiva do capim African Star (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.)
submetido a cinco diferentes fertilizantes. O experimento foi realizado na Estação Experimental Alfredo Volio
Mata, localizada em El Alto de Ochomogo, na província de Cartago, Costa Rica, durante os meses de maio a
novembro de 2019 e 2021. No estudo foi utilizado um delineamento em blocos (DBCA) completamente casualizado,
usando um modelo geral linear que incluiu dias de colheita, ano e fertilizante como fatores principais. Os dias de
colheita mostraram efeito significativo (p < 0,05 ) na produção de biomassa fresca e seca, altura do pasto e idade
fenológica. Os fertilizantes avaliados não apresentaram diferenças (p > 0,05) nas variáveis analisadas, mas
diferenças numéricas foram observadas nos tratamentos inorgânicos para alguns indicadores. A uréia protegida
com enxofre apresentou maior biomassa fresca (15.813 kg ha1) e seca (3.649 kg ha1) e maior altura de plantas (47,29
cm). O tratamento chorume apresentou maior número de folhas médias (7,17 folhas.planta 1); o nitrato de amônio
apresentou maior capacidade de cobertura (571,83 brotos.m2),maior proporção de folhas (56 %) e menores caules e
senescência (36 % e 9 %, respectivamente). A idade de colheita foi o principal fator a influenciar as variáveis
produtivas da pastagem, enquanto os fertilizantes avaliados não apresentaram efeitos consistentes ou conclusivos
para a escolha de uma determinada fonte. Assim, os pecuaristas podem combinar o uso de diferentes fontes de
fertilizantes, conforme a estratégia de manejo e época do ano.
Palavraschave: Pastagem, adubação, biomassa, fenologia, African Star.
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Respuesta del pasto estrella africana a la fertilización
Conducción del experimento
El estudio se realizó en la Estación Experimental
Alfredo Volio Mata (EEAVM) de la Universidad de
Costa Rica, ubicada en el Alto de Ochomogo en la
provincia de Cartago (9°55’10’ N, 83°57’20’’O), a una
altitud de 1542 m.s.n.m., precipitación media anual de
2050 mm (distribuida de mayo a octubre), temperatura
media anual de 19,1 ºC (máxima 23,6 ºC y mínima 14,5
ºC) y humedad relativa media de 84 % ( (IMN,2022).
El experimento se llevó a cabo en 2019 y 2021 en un
área de 1619 m2 las cual era parte de potreros
previamente establecidos por la finca con pasto Estrella
Africana, donde se aplicaba pastoreo bajo un sistema
de rotación cada 25 a 30 días. En el año 2020 se
suspendió el experimento por la pandemia del Covid
19 y, durante ese periodo, el área de experimento se
pastoreó con novillas y vacas secas. En el 2021 se
retomó el estudio en la misma área asignada en 2019, y
en ambos años se realizó una cosecha de
uniformización (a 5 cm sobre el nivel del suelo) al inicio
de la época lluviosa (mayo) al igual que en el 2019,
usando una motosegadora autopropulsada, con el
objetivo de brindar 40 días de recuperación al pasto
previo al primer muestreo.
El manejo agronómico fue el mismo para todas las
parcelas con una misma dosis equivalente de
nitrógeno, baja presencia de malezas de hoja ancha que
se eliminaron manualmente y no hubo presencia de
plagas o enfermedades evidentes durante el período de
estudio. Se asignaron aleatoriamente un total de 24
parcelas en cuatro bloques de 6 parcelas cada uno con un
área de 6 m2 por parcela (2×3 m) y separadas por pasillos
de 2 m de ancho. En 2021, las parcelas se establecieron
nuevamente respetando el mismo diseño usado en el año
2019 para la asignación de los tratamientos.
Se tomó una muestra compuesta de suelo en el área
experimental y se realizó análisis químico en ambos
años donde no se encontró algún tipo de deficiencia o
requerimiento de enmienda (Tabla 1).
Materiales y Métodos
Los tratamientos evaluados fueron: C= sin ferti
lización (testigo absoluto), U= urea (46 % N), AN=
nitrato de amonio (33,5 % N) US= urea protegida con
azufre (40 % N + 6 % S) SL= fertilización orgánica con
base en excretas bovinas (0,01 g.L1 de N), AZ=
Azospirillum oryzae PCJ1 (dosis de 16 L por parcela,
para una concentración mínima de 108 UFC.ml1). Con
excepción de los tratamientos C y AZ, se aplicó una
dosis equivalente anual de nitrógeno de 200 kg.ha1
para todos los tratamientos, con cuatro repeticiones por
tratamiento. Los tratamientos AZ y SL se aplicaron con
una regadera y con cubetas, respectivamente,
aplicando capas uniformes en el área de cada parcela.
El experimento se realizó durante la época lluviosa
(mayo a octubre) durante los años 2019 y 2021. Se
realizaron tres cortes por tratamiento en cada año
(Tabla 2) tomando como referencia la edad fenológica
de la planta, la cual osciló entre 6 y 7 hojas por rebrote
como indicador de cosecha (Villalobos y Arce, 2014).
Tabla 1. Análisis químico de suelo realizado en el área experimental previo al inicio de los muestreos en 2019 y 2021.
* Capacidad de intercambio catiónico efectivo
Variable Unidades 2019 2021
pH H2O 6,10 6,20
Acidez intercambiable cmol(+)/L 0,12 0,10
Ca cmol(+)/L 8,65 8,56
Mg cmol(+)/L 5,30 5,41
K cmol(+)/L 1,79 2,00
CICE* cmol(+)/L 15,86 16,07
Saturación de acidez % 0,80 0,60
P mg/L 53,00 42,00
Zn mg/L 10,80 9,70
Cu mg/L 26,00 24,00
Fe mg/L 414,00 324,00
Mn mg/L 31,00 63,00
Conductividad eléctrica mS/cm 0,40 0,30
C % 5,44 4,68
N % 0,58 0,53
Materia orgánica % 7,77 6,69
C/N % 9,40 8,80
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Los análisis de suelo realizados en 2019 y 2021
indicaron que los valores edáficos estuvieron por
encima de los valores críticos recomendados, Según
esta esta resultados, no hubo necesidad de aplicar
enmiendas en el área experimental, indicando que el
suelo posee características químicas para el desarrollo
de las plantas.
Comportamiento productivo del pasto estrella por
edad de cosecha
La edad de cosecha mostró un efecto significativo (P <
0,05) sobre las variables biomasa fresca y seca, altura del dosel
y número de hojas (Cuadro 3). En contraste, la variable
relacionada a densidad de rebrotes no mostró diferencias
entre las tres edades evaluadas (P > 0,05) (Tabla 3).
Tabla 2. Fechas y días de rebrote a la cosecha del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) en Cartago (Costa
Rica)
Fecha de aplicación Fecha de cosecha Días de rebrote (d) Edad fenológica Grados días (°C)
de fertilizantes (hojas. rebrote1) acumulados
2019 2021 2019 2021
0706 3105 0108 2707 55 7,1 1005
0308 0308 1709 1709 45 6,4 833
0110 2109 0511 2610 35 6,8 640
Determinaciones
Desarrollo de la planta
Se evaluó la densidad de rebrotes del pasto estrella,
por medio del conteo directo de la cantidad de rebrotes
por metro cuadrado en un punto aleatorio dentro de
cada parcela. La edad de cosecha del pasto estrella se
estimó por medio del conteo del número de hojas
verdes por rebrote, para ello se seleccionó
aleatoriamente 10 observaciones (plantas) por parcela
para un total de 40 observaciones por tratamiento por
muestreo (n = 160 observaciones) contando a partir del
último rebrote lateral en el culmo del pasto( Villalobos
y Arce, 2014). La altura de la pradera se estimó en base
al punto superior donde se encontraba el dosel,
tomando dentro de cada parcela cinco puntos y
utilizando una cinta métrica para realizar cada
medición.
Producción de biomasa
El forraje se cosechó con una altura de corte de 5 cm
usando una motosegadora autopropulsada y el
material cosechado se colocó en lonas plásticas
previamente taradas. Las lonas con el pasto se pesaron
utilizando una pesa romana electrónica colgante con
capacidad de 160 kg (0,05± kg) colocada en campo en
un sistema de trípode metálico. Luego de pesar el
forraje fresco, se tomó una muestra representativa de
1,5 kg que se secó a 60 °C por 48 h en un horno de
convección por gravedad y posteriormente se estimó la
producción de materia seca (MS). Los datos se
extrapolaron para estimar la producción de biomasa
fresca y seca por hectárea.
Componentes estructurales
Se tomaron muestras en un área de 0,25 m2 en cada
parcela (24 muestras), cada muestra fue utilizada para
hacer separación de hojas, tallos y senescencia del
material fresco, una vez separados los componentes, se
realizó peso en fresco y las muestras se procedieron a
secar en seco para estimar las proporciones de cada uno.
Diseño experimental y análisis estadístico
Se utilizó un diseño en bloques completos al azar con
cuatro repeticiones. La información de producción de
biomasa fresca y seca, fenología, densidad de rebrotes,
altura del dosel y componentes estructurales, se
procesaron mediante un modelo lineal generalizado
que incluyó la edad de cosecha y el tipo de fertilizante
como factores principales. En dicho modelo se analizó
el efecto del tratamiento, edad de cosecha, año de
cosecha y la interacción de estos. Para estimar el efecto
de cosechas previas, el tratamiento se anidó en el factor
de parcela y año de cosecha.
Se realizó una prueba de contrastes (P ≤ 0,05) para
separación de medias para los dos factores principales.
Se aplicó una prueba de homogeneidad de varianzas
para las variables biomasa fresca y seca, altura del
dosel, edad fenológica, densidad de rebrotes y
componentes estructurales.
Se aplicó la prueba de Tukey (P ≤ 0,05) para crear
intervalos de confianza para todas las diferencias entre
las medias. El análisis de los datos se realizó por medio
del software RStudio® versión 1.4.1103 para Windows.
Resultados
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SolanoLópez y VillalobosVillalobos
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La producción de biomasa fresca y seca, fue similar
para las edades de cosecha de 35 y 45 días, mientras
que a los 55 días la producción duplicó a las de edades
más tempranas para ambas variables (Tabla 3). Las
variables de altura del dosel, número de hojas y
densidad de rebrotes mostraron valores crecientes
conforme a la edad de cosecha, teniendo diferencias
mayores (P < 0,05) entre las edades mayor y menor
evaluadas (Tabla 3).
Comportamiento productivo del pasto estrella por
fuente de fertilizante
Producción de biomasa fresca y seca
El tratamiento con mayor producción de biomasa fresca
fue urea protegida con azufre (US), mostrando
diferencias significativas (P < 0,05) en relación a los
tratamientos control, purines, y Azospirillum, y valores
similares (P > 0,05) con respecto a la urea y el nitrato de
amonio. La biomasa fue similar (P > 0,05) entre los
tratamientos de urea y nitrato de amonio en ambos años.
Tabla 3. Producción de biomasa fresca y seca, número de hojas, altura del dosel y densidad de rebrotes del pasto Estrella
Africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) a tres edades de cosecha en Cartago (Costa Rica).
Edad de cosecha Biomasa fresca Biomasa seca Altura del dosel Edad fenológica Densidad de rebrotes
(días) (kg.ha1) (kg.ha1) (cm) (hojas. rebrote1) (rebrotes.m2)
35 9000a 2053a 22,8a 6,4a 471,9
45 9200a 2186a 38,4b 6,8b 522,2
55 18300b 4303b 63,1c 7,1c 526,6
Sig. <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,38
Medias con letras diferentes son estadísticamente diferentes (Tukey; = 0.05)
Respuesta del pasto estrella africana a la fertilización
Figura 1. Biomasa fresca del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) con cinco fertilizantes (C= sin fertilización,
U= urea, AN= nitrato de amonio US= urea protegida con azufre SL= excretas bovinas y AZ= Azospirillum oryzae) en Cartago
(Costa Rica). Medias con letras diferentes son estadísticamente diferentes (Tukey; = 0.05).
El tratamiento US, observados en la figura 1, presentó
diferencias productivas en relación con tratamiento
control de hasta por 5000 kg ha1, indicando un efecto
positivo por el uso de esta fuente de fertilización.
La biomasa seca del tratamiento de urea protegida con
azufre fue estadísticamente diferente (P < 0,05) respecto al
control y los tratamientos orgánicos (SL y AZ, Figura 2).
Se identificó una diferencia de producción entre los
tratamientos orgánicos y control con respecto a los
inorgánicos que osciló entre los 700 y 1300 kg. ha1.
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La producción de biomasa fresca y seca, fue similar
para las edades de cosecha de 35 y 45 días, mientras
que a los 55 días la producción duplicó a las de edades
más tempranas para ambas variables (Tabla 3). Las
variables de altura del dosel, número de hojas y
densidad de rebrotes mostraron valores crecientes
conforme a la edad de cosecha, teniendo diferencias
mayores (P < 0,05) entre las edades mayor y menor
evaluadas (Tabla 3).
Comportamiento productivo del pasto estrella por
fuente de fertilizante
Producción de biomasa fresca y seca
El tratamiento con mayor producción de biomasa fresca
fue urea protegida con azufre (US), mostrando
diferencias significativas (P < 0,05) en relación a los
tratamientos control, purines, y Azospirillum, y valores
similares (P > 0,05) con respecto a la urea y el nitrato de
amonio. La biomasa fue similar (P > 0,05) entre los
tratamientos de urea y nitrato de amonio en ambos años.
Figura 3. Altura (cm) del dosel en pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) con cinco fertilizantes (C= sin
fertilización, U= urea, AN= nitrato de amonio US= urea protegida con azufre SL= excretas bovinas y AZ= Azospirillum oryzae) en
Cartago (Costa Rica). Medias con letras diferentes son estadísticamente diferentes (Tukey; = 0.05).
Figura 2. Biomasa seca del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) con cinco fertilizantes (C= sin fertilización,
U= urea, AN= nitrato de amonio US= urea protegida con azufre SL= excretas bovinas y AZ= Azospirillum oryzae) en Cartago
(Costa Rica). Medias con letras diferentes son estadísticamente diferentes (Tukey; = 0.05).
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SolanoLópez y VillalobosVillalobos
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Número de hojas
El número de hojas del pasto Estrella Africana osciló
entre 6,23 – 7,17 hojas. rebrote1, mostrando diferencias
significativas (P > 0,05) para el tratamiento control y el
nitrato de amonio con respecto al resto de fertilizantes
evaluados. Ambos tratamientos produjeron menores
hojas que el resto de los tratamientos evaluados, el resto
de los tratamientos presentaron número de hojas por
rebrote en proporciones similares oscilando entre 6,94 y
7,08 hojas.rebrote1 .La aplicación de purines, Azospirillum,
urea convencional y urea protegida con azufre como
tratamiento de fertilización estimularon el desarrollo
fenológico del pasto Estrella Africana (Figura 4).
Respuesta del pasto estrella africana a la fertilización
Figura 5. Densidad de rebrotes del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) con cinco fertilizantes (C= sin
fertilización, U= urea, AN= nitrato de amonio US= urea protegida con azufre SL= excretas bovinas y AZ= Azospirillum oryzae) en
Cartago (Costa Rica). Medias con letras diferentes son estadísticamente diferentes (Tukey; = 0.05).
Figura 4. Número de hojas por rebrote del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst.) con cinco fertilizantes (C=
sin fertilización, U= urea, AN= nitrato de amonio US= urea protegida con azufre SL= excretas bovinas y AZ= Azospirillum
oryzae) en Cartago (Costa Rica). Medias con letras diferentes son estadísticamente diferentes (Tukey; = 0.05).
Densidad de rebrotes
La densidad de rebrotes del pasto Estrella Africana osci
ló entre 456–571 rebrotes m2 y no se encontraron
diferencias significativas entre los tratamientos evaluados
(P > 0,05; Figura 5).
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Los tratamientos con mayor y menor de rebrotes fueron
nitrato de amonio (571,83 rebrotes m2) y urea (456,17
rebrotes m2),. Los tratamientos orgánicos tuvieron
densidades de rebrotes mayores a 520 rebrotes.m2,
superando al promedio de los tratamientos de urea y urea
protegida (menores de 480 rebrotes.m2) para dicha
variable. El nitrato de amonio tuvo una densidad de
rebrotes de 93 rebrotes.m2 mayor con respecto a las
parcelas control.
Componentes estructurales de la planta
Los componentes estructurales de la planta