Manejo Nutricional y Dinámica del Suelo en Ecosistemas de Pradera y Pastizal

Aspectos Generales de los Cultivos Forrajeros Perennes

Diferencias con Cultivos Herbáceos Anuales

Los pastizales y praderas se caracterizan por ser cultivos habitualmente plurianuales y, generalmente, consisten en una asociación de especies. El animal que pasta influye directamente en la fertilización, lo que tiene una consecuencia directa en la evolución del suelo.

Evolución del Suelo en Praderas

El suelo bajo pastoreo evoluciona de diversas maneras:

  • Físicamente: Se compacta por el pisoteo, aunque también puede reestructurarse y diferenciar perfiles debido a la acumulación de materia orgánica (MO). Las praderas segadas experimentan cambios por el paso de la maquinaria.
  • Químicamente: Se reciben deyecciones y restos vegetales, lo que provoca una acumulación de MO en el horizonte superior.

Extracción de Nutrientes y Producción

En prados naturales, la extracción de nutrientes varía significativamente según el método de explotación. La producción media, en sistemas algo más intensivos que en Extremadura, puede ser de aproximadamente 20 kg N, 15 kg P, 10 kg K y 2 kg Mg por hectárea. Estas extracciones por parte de los animales representan la pérdida para el suelo, mientras que el resto se devuelve mediante la actividad microbiana.

Materia Orgánica y Bloqueo de Nutrientes

La acumulación excesiva de MO puede implicar el bloqueo de algunos nutrientes, limitando la fertilización efectiva. Es crucial buscar el efecto de descomposición de la MO (aplicando N) a través de fenómenos microbiológicos, como la humificación de residuos. En estos casos, se pueden aplicar abonos para desbloquear este exceso de nutrientes.

Las leguminosas contribuyen al desbloqueo mediante el aporte de N, pero si este no es suficiente, se recomienda un aporte externo. Cantidades suplementarias de N pueden prevenir la acumulación de restos vegetales y el consecuente bloqueo de nutrientes.

Ciclo de Desarrollo y Manejo de la MO

El ciclo de una pradera puede resumirse así:

Pradera Natural o Prado $\rightarrow$ Regenerado/Implantado $\rightarrow$ Producción alta forrajera $\rightarrow$ Acumulación de MO y bloqueo de elementos $\rightarrow$ Depresión $\rightarrow$ Aplicación de N.

El objetivo de la aplicación de N es provocar la evolución de esa MO para evitar el bloqueo de otros elementos nutritivos. Se puede aplicar abono nitrogenado o complejos nitrogenados. Si se devuelve mucha MO al suelo y no se promueve su evolución, pueden surgir problemas de malas hierbas y plagas.

Manejo en Praderas Jóvenes

En praderas de 4-6 años, es menos probable que ocurra un bloqueo severo. Es importante aprovechar las plantas mejorantes (leguminosas que aportan N).

En los primeros años de implantación, se debe evitar el cúmulo de MO. La relación C/N indica la evolución de la MO: una relación alta implica MO poco descompuesta; una relación baja implica MO muy descompuesta (suelo muy evolucionado, con más N que carbono).

Requerimientos de pH y Calcio

Un suelo agrícola típico tiene alrededor del 10% de MO (Carbono orgánico) y un pH cercano a 6 para la mayoría de las praderas. Sin embargo, para aumentar la composición florística con tréboles y otras leguminosas, es necesario elevar el pH a valores superiores a 7, ya que la asociación Rhizobium – leguminosa lo requiere.

Se deben usar productos poco agresivos para la corrección de pH.

Manejo de Acidez y Calcio

  • En suelos ácidos, es recomendable realizar aportaciones de enmiendas como las espumas de la azucarera, $\text{CaCO}_3$ y K.
  • El Calcio ($\text{Ca}^{2+}$) es un nutriente fundamental. Ante carencias de Ca, se deben aplicar productos poco solubles como $\text{CaCO}_3$ molido. Las dolomitas aportan también Magnesio (Mg).
  • En suelos silíceos, son necesarias reposiciones periódicas.

Fertilización Nitrogenada (N)

Fijación de N en Praderas Mixtas

En praderas mixtas, la fijación de N por las leguminosas debe cubrir las necesidades. En el clima mediterráneo, las leguminosas realizan una respiración paralela que consume bastante N fijado por el Rhizobium (kg N/ha). Por ejemplo, en la zona de Navarra, con mayor actividad, la fijación es mayor.

Una pradera normal con leguminosas aporta entre 40 y 60 kg N/ha y año (rizodeposición). Sin embargo, las necesidades totales suelen ser de 100-120 kg N/ha y año.

Transformación del Nitrógeno Fijado

El N fijado en el nódulo, en forma de radicales $\text{NH}_2$ o $\text{NH}$, se incorpora al cuerpo del nódulo (considerado MO). Estos radicales se transforman en $\text{NO}_3^-$ para ser nuevamente absorbibles.

Cualquier aprovechamiento (pastoreo o siega) provoca una detención del suministro de N en la parte aérea debido a la reducción de la fotosíntesis y del suministro de carbohidratos a los nódulos.

Praderas Evolucionadas y Mineralización

En praderas evolucionadas, la mineralización de la MO incorporada aumenta el N del suelo, lo que disminuye la función simbiótica.

La muerte del nódulo aumenta el N mineral. A partir de 50 kg N/ha, duplicar la dosis no compensa en términos de producción. Tras cada aprovechamiento, disminuye la fijación, la actividad fotosintética y el aporte de carbohidratos a los nódulos. La acumulación de MO aumenta el N mineralizado, disminuyendo la fijación simbiótica. El nódulo muerto cede N mineral (rizodeposición).

Aunque el aumento de N incrementa la Materia Seca (MS), llega un punto en el que este aumento no se traduce en mayor producción de MS.

Respuesta a la Fertilización Nitrogenada

Praderas de Gramíneas vs. Mixtas

  • En gramíneas puras, la respuesta al N es lineal hasta alcanzar aproximadamente el 90% del rendimiento potencial, lo cual se logra con una aplicación del 60% del abonado necesario para la producción máxima.
  • En praderas de leguminosas-gramíneas, un aumento de N provoca que la leguminosa disminuya su papel y la gramínea aumente. Un aporte excesivo de N desequilibra la composición florística.

Por ejemplo, después del aprovechamiento para reiniciar la vegetación, o en situaciones de inundación, se puede producir pérdida de N por volatilización.

Recomendaciones de Aplicación de N

Se recomienda un aporte de N (30-40 kg N/ha) para preparar el reposo invernal (entallado). Esto genera ápices o nudos de ahijamiento más fuertes para un rebrote vigoroso. También se aconseja un aporte de K y P para fortalecer los órganos de reserva.

En praderas mixtas, el abonado nitrogenado debe aplicarse solo en situaciones puntuales, ya que un exceso desequilibra la composición florística.

Una pradera mixta tiene un rendimiento forrajero inferior (70-80%) al de una pradera de gramíneas, pero su forraje posee mejor calidad nutritiva.

Planificación de Aportes por Pastoreo

Se deben considerar las extracciones de nutrientes por los animales durante el pastoreo frente a los aportes.

  • La orina aporta el 53% del N y las heces el 26%.
  • La orina tiene un tiempo de mineralización menor, mientras que las heces tienen un tiempo mayor.
  • La restitución no ocurre donde se extrajo debido a los hábitos de desplazamiento y deposición desigual de los animales.

El balance global muestra pérdidas de N relativamente escasas, por lo que aplicar N en situaciones puntuales evita desequilibrar la pradera y debe coincidir con el momento de máxima necesidad.

Las aportaciones de residuos animales y de hierba se descomponen, y la producción de NPK proviene de las reservas del suelo (si no se fertiliza).

La pradera de siega tiene extracciones mayores que la de pastoreo, pero esta última puede generar empobrecimientos localizados debido a la concentración de deyecciones.

Necesidades de N según Tipo de Pradera

Para praderas mixtas con rendimientos de 40-50 t/ha de forraje verde, la necesidad es de 2.5–3 kg N/t de forraje verde (sin contar la fijación simbiótica).

  • Leguminosas forrajeras: 4–5 kg N/t (esparceta 3–4; alfalfa 5–6).
  • Gramíneas forrajeras con altos rendimientos: 2–3 kg N/t de forraje verde.

Para praderas temporales, las necesidades anuales rondan los 200–300 kg N/ha, aplicadas fraccionadamente en dosis de 50 a 80 kg/ha.

Se recomienda el uso de abonos amoniacales, excepto en pleno verano, donde son preferibles abonos mixtos.

Una dosis a la salida del invierno adelanta la producción.

Cuando predomina la alfalfa, el aporte no debe superar los 100 kg N/ha·año.

Necesidades en Praderas Permanentes

Las praderas permanentes tienen necesidades anuales de unos 150 kg N/ha, distribuidas así:

  • Fuertes dosis a la salida del invierno (50-70 Kg/ha).
  • Después de cada pastoreo de primavera (30 kg/ha).
  • Un aporte final de otoño (30-40 kg/ha) para preparar el reposo invernal (entallado).

En otoño, el N favorece el entallado y un buen rebrote (ejemplo de distribución: 50 inicial + 33 cobertura + 33 final).

Praderas Mejorantes y Evolución de la MO

En praderas mejorantes, la fijación de N por leguminosas reduce la fertilización externa. Aumenta la concentración de MO, deyecciones y sistema radicular, mejorando la estructura y regulando nutrientes mediante mineralización.

En los primeros años de implantación, la rápida acumulación de MO genera una intensa actividad microbiana que puede bloquear elementos nutritivos como el N. Se requiere un aporte extra de N o que el N procedente de la leguminosa favorezca la evolución de la MO para evitar el bloqueo.

La evolución de la MO (humus) tiene una velocidad de mineralización de aproximadamente un 2% anual, no lineal y dependiente de la estación.

Control del pH y Nutrición

La corrección de la acidez es vital. Las especies vegetales son más exigentes en suelos básicos, donde se mejora el desarrollo y la fijación de N.

El control del suelo debe asegurar que la acidez no cause bloqueos (ej. el Fe no es asimilable en suelos ácidos).

Si no hay carencias importantes, el pH máximo del suelo debe ser 6. Las correcciones deben hacerse con productos poco agresivos (caliza molida). Si la MO es deficiente, las leguminosas no realizarán la simbiosis correctamente.

El Ca puede ser un problema nutricional; la única forma asimilable es la fertilización líquida. Las Dolomitas, que contienen Mg, se usan para evitar problemas en los animales.

Tipos de Abonos

Se utilizan complejos nitrogenados (bajo en inicio), P y K se aplican al inicio. Como cobertera, se aplica urea durante el crecimiento. También se usan abonos orgánicos, considerando el equilibrio de la pradera.

Fertilización Fosfórica (P)

Importancia y Aplicación de Fondo

Generalmente, los suelos son pobres en P. Se aconseja un abonado de fondo para paliar deficiencias. El P es un elemento poco móvil en el suelo, por lo que el objetivo es mantener las reservas.

La carencia de P provoca una disminución del desarrollo radicular. El P es inductor de la emisión de nuevas raíces, por lo que hay que vigilar las deficiencias.

Las gramíneas son más eficientes en la absorción de P que las leguminosas.

Objetivos de Reserva de P

El nivel objetivo de P en el suelo depende de las características edáficas, niveles de reservas (P asimilable), composición de la pradera y rendimiento esperado (ej. P = 15 ppm según método Olsen).

Los suelos alcalinos tienen mayores necesidades de P que los ácidos. Las necesidades son mayores en regadío y en zonas húmedas.

Todas las aplicaciones de P se pueden realizar de una sola vez al arranque de la vegetación.

Abonado de Restitución en Pastoreo

En pastoreo, el abonado de restitución es necesario si no se mantienen los niveles de reserva del suelo.

Se estiman las extracciones de P por animales (10% en carne y 25% en leche), lo cual debe restituirse. La restitución por deyecciones no es uniforme, concentrándose en ciertas zonas.

En la explotación lechera (25% de extracción), el 90% y 75% de la devolución no es aprovechable en su totalidad; se pierde cerca del 50% fuera del pasto debido a la distribución no homogénea (el animal lo deposita en establos o zonas de descarga), además de una eficiencia media del 0.8.

Recomendaciones de P

  • Praderas mixtas (40-50 t forraje verde/ha): 1–1.2 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ por tonelada de forraje verde.
  • Praderas de gramíneas (rendimientos similares): 1.2–1.4 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ por tonelada de forraje verde.
  • Leguminosas forrajeras: 1.5–2 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ por tonelada (tréboles 1.8–2.5 kg $\text{P}_2\text{O}_5$/t).

A la salida del invierno, para el arranque de la vegetación, se usan formas solubles (bifosfatos, superfosfato): 1.1-1.2 kg P/t de forraje fresco.

Fertilización Potásica (K)

Aplicación y Equilibrio

Se recomiendan complejos ricos en K al inicio de la vegetación, o Cloruro Potásico como abono simple.

En praderas mixtas destinadas a henificado o ensilado, es aconsejable aportar 40-50 kg/ha de K después de la siega para favorecer a las leguminosas y evitar el agotamiento del suelo por las gramíneas.

Si la restitución por purines y deyecciones es alta, se debe reducir la aplicación de K para evitar la aparición de especies desfavorables (ej. Rumex, diente de león, e incluso leguminosas).

Necesidades de K

  • Suelos de fertilidad media en praderas pastadas (aportes = exportaciones): 60-80 kg/ha·año.
  • Suelos pobres o praderas de siega: 80-120 kg/ha·año.

Los aportes se realizan en otoño en formas insolubles, o a la salida del invierno en formas solubles (superfosfatos).

Influencia del K en el Clima y Composición Florística

En nuestro clima, los suelos ácidos o ligeramente ácidos hacen que el P sea más soluble y se agote más rápido, causando deficiencias.

El K no es tan crucial como el N, pero regula el equilibrio de la pradera:

  • El aumento de N favorece a las gramíneas.
  • El aumento de P y K favorece a las leguminosas.
  • El aumento de N y K promueve la producción continua de pasto, favoreciendo a las gramíneas más competitivas (ej. género Agrostis), que terminan predominando. El K es el segundo factor que regula la composición florística.

Las deyecciones del ganado devuelven el 90% del K ingerido, aunque la distribución no es uniforme, generando déficits en algunas zonas y excesos en otras (donde puede haber pérdida por lavado). La restitución efectiva se produce solo en una cuarta parte de la parcela. Los síntomas de carencia de K se ven como manchas blancas en los tréboles.

Ventaja de las Praderas

Las praderas tienen la ventaja de poder utilizar abonos económicos que se pueden incorporar en invierno-otoño, mejorando el tiempo de incorporación sin dañar la vegetación «quema» la pradera).

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