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Agricultura Técnica

versión impresa ISSN 0365-2807

Agric. Téc. v.64 n.1 Chillán ene. 2004

http://dx.doi.org/10.4067/S0365-28072004000100009 

Nota científica

ATRIBUTOS Y ANTECEDENTES DEL COMPORTAMIENTO DE Biserrula pelecinus L. NUEVA LEGUMINOSA FORRAJERA ANUAL PARA CHILE MEDITERRÁNEO1


Attributes and behavioral background of Biserrula pelecinus L. a new annual forage legume for Mediterranean Chile1

Carlos Ovalle M.2*, Susana Arredondo S.2, Alejandro del Pozo L.3, Julia Avendaño R.4, Fernando Fernández E.4

1 Recepción de originales: 3 de diciembre de 2002.
Estudio realizado en el marco del proyecto FONDECYT 1000608
2 Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Quilamapu, Casilla 426, Chillán, Chile. E-mail: covalle@quilamapu.inia.cl * Autor para correspondencia.
3 Universidad de Concepción, Facultad de Agronomía, Casilla 537, Chillán, Chile.
4 Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Centro Experimental Cauquenes, Casilla 165, Cauquenes, Chile.


ABSTRACT

In Chile Biserrula pelecinus L. is a new legume forage species for acidi soils, with medium - light texture, in dryland areas of the humid and sub-humid Mediterranean zone. Due to its high rate of hardseedness (99% at the beginning of the second growth season), it is an especially appropriate annual pasture for agricultural systems where the pasture is in rotation with cereals ('ley farming system'). It is an intermediate maturing plant (132 to 136 days to flowering), with a semi-erect growth habit, blue flowers, small seed size (674 to 842 seeds g-1), and has a high index of reproductive force (superior to 1.6). The DM and seed production is comparable, and in some years superior, to that of species traditionally used in these areas, such as subterranean clover (Trifolium subterraneum L.) and burr medic (Medicago polymorpha L.). However, its productivity in the second year of growth is very low due to the high percentage of hardseedness (99%). Currently, there is cv. Casbah , developed by a team of researchers of the Center for Legumes in Mediterranean Agriculture (CLIMA), Western Australia. The phenological background and phytomass productive behavior permit its recommendation in areas of the interior and coastal dryland of the 7th and 8th region o Chile.

Key words: forage legume, Biserrula pelicinus, Mediterranean climate.

RESUMEN

Biserrula pelecinus L. es en Chile una nueva especie leguminosa forrajera para suelos ácidos de texturas liviana a media, en zonas de secano mediterráneo subhúmedo y húmedo. Debido a su alta dureza seminal (99% al inicio de la segunda temporada de crecimiento), es una pradera anual, especialmente apropiada para sistemas agrícolas donde la pradera se encuentra en rotación con cereales (‘ley farming system’). Posee una fenología intermedia (132 a 136 días a floración), de hábito de crecimiento semi-erecto, flores de color azul, destacándose por poseer un tamaño de semilla pequeño (674 a 842 semillas g-1), y presenta alto índice de esfuerzo reproductivo (superior a 1,6). La producción de materia seca y de semillas es comparable, y en algunos años superior, a la de las especies de uso tradicional en estas zonas como trébol subterráneo (Trifolium subterraneum L.) y hualputra (Medicago polymorpha L.). Sin embargo, su aporte en producción al segundo año es muy bajo debido al alto porcentaje de dureza seminal (99%). Actualmente existe el cv. Casbah, desarrollado por el equipo de investigadores del Centre for Legumes in Mediterranean Agriculture (CLIMA) del oeste de Australia. Los antecedentes de fenología y comportamiento productivo de fitomasa permiten su recomendación en zonas de secano interior y costero de las regiones 7ª y 8ª de Chile.

Palabras clave: leguminosa forrajera, Biserrula pelecinus, clima Mediterráneo.

INTRODUCCIÓN

En las zonas de secano mediterráneo de Chile central, las praderas de leguminosas forrajeras anuales son un recurso permanente de pastoreo, o forman parte de rotaciones de cultivo con cereales. Especies tales como el trébol subterráneo (Trifolium subterraneum L.), el trébol balansa (Trifolium michelianum Savi.) y la hualputra (Medicago polymorpha L.) son las más importantes. Un uso alternativo de estas praderas, que está expandiéndose en el país, es como cubiertas vegetales en huertos frutales y viñedos (Masson y Gintzburger, 2000).

Los sistemas forrajeros en estas zonas requieren de una mayor diversidad de especies, para poder cubrir la diversidad de nichos y las restrictivas condiciones agroecológicas del área, entre otras, suelos de texturas extremas, mal drenaje, acidez, baja disponibilidad de nutrientes, y corta estación de crecimiento. La baja población o ausencia de rizobios específicos, y la capacidad de sobrevivencia de éstos en suelos oligomórficos, es también una limitante importante para el establecimiento de leguminosas forrajeras anuales (Howieson, 1996).

Por otra parte, las especies de uso tradicional tienen sistemas radiculares poco profundizadores (Carr et al., 1999), lo que restringe la exploración del perfil del suelo en profundidad, e implica una menor eficiencia en el aprovechamiento del agua y los nutrientes; además, la acidificación de los suelos afecta la persistencia de praderas de leguminosas anuales, debido a que afecta la sobrevivencia de sus rizobios (Carr et al., 1999).

Biserrula pelecinus es en Chile una nueva especie leguminosa forrajera para suelos ácidos de texturas livianas a medias, en zonas de secano mediterráneo subhúmedo y húmedo. Es una planta anual, especialmente apropiada para sistemas agrícolas donde la pradera se encuentra en rotación de cultivo con cereales (ley farming systems) debido a que presenta una alta dureza seminal (Carr et al., 1999).

El objetivo del presente trabajo es presentar los principales atributos y características agronómicas de Biserrula pelecinus, además de los primeros resultados de comportamiento de esta especie con potencial para suelos ácidos en zonas de secano mediterráneo.

ORIGEN

Biserrula pelecinus es una especie endémica de zonas mediterráneas de Europa y el Norte de Africa (Beale et al., 1991; Howieson et al., 1995; Loi et al., 1999), aunque es considerada una especie poco frecuente en dichas zonas (Gladstones, 1976; Ewing y Howieson, 1987). En una colecta de germoplasma realizada en 161 sitios en Marruecos, B. pelecinus se encontraba presente sólo en ocho de ellos (Beale et al., 1991). Su baja frecuencia de aparición se debe, quizás, a que en su fase vegetativa sus hojas imparipinadas son difíciles de distinguir, confundiéndolas con Ornithopus compressus (serradela amarilla), especie que es más común, aunque las vainas aserradas y las flores menos extendidas (azules) de B. pelecinus permiten distinguirla claramente de otras leguminosas (Freebairn, 2000). Es una especie que se encuentra creciendo a menudo en suelos ácidos, arenosos, en compañía de serradelas y tréboles subterráneos (Howieson et al., 1995).

La especie ha sido desarrollada como planta forrajera por el equipo de investigadores del Centre for Legumes in Mediterranean Agriculture (CLIMA) del oeste de Australia (Loi et al., 2001) y constituye el aporte más reciente en materia de leguminosas forrajeras anuales. Los materiales colectados en Marruecos, Cerdeña y Grecia han dado origen al cv. Casbah, el primer cultivar australiano de B. pelecinus (Howieson et al., 1998). Casbah es un cultivar de crecimiento erecto, fácil cosecha de semilla, y recomendable para zonas de precipitaciones entre 500 y 800 mm anuales. Posee una alta producción anual de semillas, las que presentan una alta dureza seminal, superior al 90% en el primer otoño (Howieson et al., 1998; Freebairn, 2000; Loi y McRobb, 2001).

DESCRIPCIÓN MORFOLÓGICA DE LA PLANTA

Según la descripción de Loi et al. (2001), Biserrula pelecinus L. es una leguminosa forrajera anual, de crecimiento erecto, medianamente pilosa, que puede alcanzar 40 cm de altura. Las hojas son imparipinadas, las estípulas óvalo-lanceoladas, enteras, de 4 mm de largo y 2,5 mm de ancho, hojas generalmente opuestas en 5-9 pares, elípticas-oblongas, sobre 10 mm de largo y 5 mm de ancho, cuneadas en la base, pilosas en el envés y glabras en su cara superior. Las flores son de color azul (Howieson et al., 1998) en racimos axilares bastante densos, con 1 a 11 flores (Figura 1), el pedúnculo mide 3 cm de largo, brácteas lineares lanceoladas, 1-2 mm de largo, pedicelos de 1 mm de largo extendiéndose en el fruto. Su corola es de color azulada o rojiza, glabra, estandarte elíptico-oblongo, de aproximadamente 5 mm de largo y 3 mm de ancho; alas de más o menos 3 x 1 mm; quilla de 3 x 1,54 mm, aurícula de 1 mm de largo. Posee sólo cinco estambres fértiles. Vaina corta, puntiaguda, glabra o a veces pubescente, café, indehiscente, oblonga, plana, con una cresta a cada lado, lo cual es usualmente considerado como diente, sobre 35 mm de largo y 7 mm cruzando de cresta a cresta. La semilla es café amarillenta (Figura 2), medianamente esculpida, con una muesca profunda y estrecha en el hilum, más menos 1,8 x 1,8 mm.


Figura 1. Flores de Biserrula pelecinus. Cauquenes, Chile.
Figure 1. Flowers of Biserrula pelecinus. Cauquenes, Chile.


Figura 2. Vainas y semillas de Biserrula pelecinus. Cauquenes, Chile.
Figure 2. Pods and seeds of Biserrula pelecinus. Cauquenes, Chile.

CARACTERÍSTICAS AGRONÓMICAS

En evaluaciones efectuadas en Cauquenes en el año 2000, la precocidad desde emergencia a floración varió en tres accesiones entre 132 y 137 días (Bustos, 2002), presentando un comportamiento comparable al trébol subterráneo cv. Clare. Respecto de hualputra (M. polymorpha), los materiales evaluados de biserrula fueron entre 21 y 26 días más tardíos que el cv. Cauquenes INIA (Cuadro 1). A pesar de las diferencias encontradas en días a floración, en la etapa de maduración de fruto estas diferencias se acortan, experimentando un comportamiento similar entre ellas (entre 177 y 178 días a maduración).

Cuadro 1. Fenología de las accesiones y cultivares de Biserrula pelecinus en Cauquenes.
Table 1. Phenology of the accesions and cultivars of Biserrula pelecinus in Cauquenes.

Especie

Cultivar o
accesión

Días a
primera flor

Días a
primer fruto

Días a
maduración

B. pelecinus

 

Medicago polymorpha
Trifolium subterraneum

 

Mor99
Mor96
Casbah

Cauquenes-INIA
Seaton Park
Clare
Mount Barker

132 (+ 1,7) (I)1
136 (+3,5) (T)
137 (+ 3,5) (T)

111 (+ 2,3) (P)
111 (+ 2,3) (P)
130 (+ 2,3) (I)
140 (+ 9,1) (T)

145 (+ 1,7)
145 (+ 2,1)
146 (+ 1,7)

129 (+ 2,3)
125 (+ 2,3)
154 (+ 3,5)
152 (+ 4,0)

178 (+ 2,3)
177 (+ 2,1)
178 (+ 2,3)

174 (+ 4,4)
189 (+ 4,0)
188 (+ 2,3)
195 (+ 3,5)

1 Clasificación por precocidad (días a floración): muy precoz MP (< 101); precoz P (102-117); intermedia I (118-133); tardía T (134-149); muy tardía MT (150-165).
Fuente: Bustos, 2002; Ovalle et al., 2003.

La dureza seminal de B. pelecinus, evaluada al inicio de la temporada siguiente (mayo) a la que la semilla fue producida, fue en Cauquenes de 99% para las accesiones Mor96, Mor99 y el cv. Casbah, presentando una alta dureza seminal, similar al cv. Cauquenes-INIA de M. polymorpha, pero diferenciándose significativamente (P £ 0,05) de los T. subterraneum que presentan una dureza seminal media (Cuadro 2).

Cuadro 2. Características agronómicas de accesiones y cultivares de Biserrula pelecinus.
Table 2. Agronomic characteristics of accessions and cultivars of Biserrula pelecinus.

Especie

Cultivar o accesión

Semillas por legumbre (Nº)

Peso 1000
semillas (g)

Semillas por gramo (Nº)

Esfuerzo reproductivo (%)

Dureza seminal
(mayo) (%)

B. pelecinus



Medicago polymorpha
Trifolium subterraneum

Mor99
Mor96
Casbah

Cauquenes-INIA
Clare
Seaton Park

18,6 b1
20,6 a
18,7 b

6,7 c
3,9 e
4,4 d

1,40 d
1,19 d
1,48 d

4,51 c
8,91 a
7,01 b

713 b
842 a
674 c

223 d
112 f
143 e

1,68 a
1,96 a
1,74 a

0,90 b
0,41 c
0,45 c

99,9 a
99,9 a
99,3 a

96,7 a
63,8 b
53,0 b

1 Letras iguales en la columna indican que no existe diferencia significativa (P £ 0,05) según test de Duncan.
Fuente: Bustos, 2002; Ovalle et al., 2003.


Otra característica que diferencia a biserrula de otras especies es el tamaño y peso individual de sus semillas. En el Cuadro 2 se indica el alto número de semillas producidas por legumbre (entre 18,6 y 20,6), además de la alta cantidad de semillas presentes en un gramo (entre 674 y 842), así como el bajo peso de 1000 semillas (entre 1,2 y 1,4 g), diferenciándose significativamente (P £ 0,05) de los testigos tréboles subterráneos y hualputra. Otra característica de la especie, es que presenta una alta tasa de esfuerzo reproductivo (Cuadro 2), que es la relación existente entre la producción de frutos y semilla y la fitomasa total (hojas y tallos), es decir, corresponde a lo que la planta invierte en biomasa para producir semillas, para asegurar su persistencia en el tiempo.

Otro atributo de la especie es su profundidad de raíces. En estudios realizados en Australia por Carr et al. (1999), en suelos arenosos, biserrula presentó una profundidad de raíces de 1,2 a 1,5 m, superando a la serradela rosada (Ornithopus sativus) en un 20%, y al trébol subterráneo entre 20 y 60%. Esta característica permite a la especie utilizar de mejor forma el agua y nutrientes de los perfiles más profundos del suelo, extendiendo el período verde en primavera, lo que es una característica muy importante para la sobrevivencia de las especies en ambientes mediterráneos. La floración de naturaleza indeterminada y sus raíces profundizadoras son características altamente deseables en zonas con una pluviometría de 450 mm anuales en Australia (Carr et al., 1999).

Esta especie tolera manejo con alta carga animal, excepto en el período de floración y durante el llenado de semilla, período en el cual la pradera debe ser manejada con carga liviana (Freebairn, 2000). El pastoreo de verano también puede ser de mayor intensidad que en otras praderas de leguminosas anuales debido al pequeño tamaño de la semilla. En efecto, Edward et al. (1998) demostraron que la tasa de pasaje de semillas de biserrula a través del tracto digestivo de ovejas fue de un 45%, mientras que en M. polymorpha y en O. compressus, fue de sólo un 30 y 10%, respectivamente.

REQUERIMIENTOS DE SUELO Y CLIMA

B. pelecinus es una leguminosa de ciclo anual típicamente mediterráneo. La semilla germina en otoño con las primeras lluvias efectivas, alcanzando su mayor tasa de crecimiento en primavera. Tolera suelos infértiles mejor que otras leguminosas anuales, de textura media a liviana, profundos (más de 70 cm), bien drenados y de pH ácido a ligeramente ácido en un rango de 4 a 7,5 (Howieson et al., 1995). Sin embargo, se requiere corregir suelos con deficiencias de P, S y Mo. Puede tolerar suelos de hasta un 30% de saturación de Al, con alguna diferencia entre cultivares (Freebairn, 2000). No tolera suelos con mal drenaje ni anegamientos por períodos prolongados (Howieson et al., 1998). Biserrula presenta una amplia adaptación a distintos tipos de suelo, presentando una mayor producción en aquellos de textura liviana y franca, ácidos, en los cuales por problemas de nodulación el trébol subterráneo y la hualputra no presentan una buena adaptación (Howieson et al., 1995).

Respecto del clima, el cv. Casbah es recomendado en zonas mediterráneas de Australia con precipitaciones anuales entre 300 y 700 mm (Howieson et al., 1998), sin embargo, otros autores cifran el límite inferior de precipitaciones anuales en 400 mm (Freebairn, 2000). Debido a su característica de raiz profundizadora puede ser utilizada en zonas de mayor aridez que otras especies de similar fenología (Carr et al., 1999).

PRODUCCIÓN DE FITOMASA Y DE SEMILLAS

Evaluaciones efectuadas en Cauquenes entre 1997 y 1999, en parcelas de 2 x 6 m, demostraron que en ese ambiente, las accesiones Mor99 y Mor96 en la primera temporada tuvieron una producción de 5877 y 3776 kg MS ha-1, respectivamente. En la segunda temporada, la producción experimentó una fuerte caída, debido a la alta dureza seminal de la especie. En la tercera temporada la producción recuperó el nivel de la primera, superando los 4700 kg MS ha-1, siendo estadísticamente superior (P £ 0,05) a las especies control de uso común en la zona (Cuadro 3).

Cuadro 3. Producción de fitomasa y de semillas de accesiones y cultivares de Biserrula pelecinus en Cauquenes durante tres temporadas de evaluación (1997 a 1999).
Table 3. Phytomass and seed production of accessions and cultivars of Biserrula pelecinus in Cauquenes for the three seasons (1997 to 1999).

Especie

Cultivar o accesión

Fitomasa (kg ha-1)

Semillas (kg ha-1)

1997

1998

1999

1997

1998

1999

B. pelecinus

M. polymorpha
T. subterraneum

Mor99
Mor96
Cauquenes-INIA
Seaton Park
Clare

877 ab1
3776 c
4515 bc
5189 abc
7003 a

204 c
352 c
5020 a
2541 b
1472 bc

6157 a
4724 a
1807 b
1818 b
1820 b

1794 a
1164 ab
1225 ab
936 b
592 b

243 b
206 bc
485 a
172 bc
80 c

256 ab
140 b
344 a
103 b
99 b

1Letras iguales en la columna indican que no existe diferencia significativa (P £ 0,05) según test de Duncan.
Fuente: Ovalle et al., 2000.

En producción de semillas, en la primera temporada, ambas accesiones de biserrula fueron altamente productivas (Cuadro 3). En la segunda, la producción bajó y se volvió a incrementar en la tercera en forma análoga a lo que sucedió con la producción de fitomasa consumible. La producción de semillas alcanzada por la biserrula fue similar a la observada por Carr et al. (1999) en el Oeste de Australia, quienes señalaron producciones que varían desde los 762 a los 1513 kg ha-1.

En un segundo estudio realizado en Cauquenes durante los años 2000 a 2002, el comportamiento de las biserrulas fue similar al estudio previo, ya que en la primera temporada, las producciones fueron estadísticamente iguales o levemente superiores a las especies testigo de uso en la zona, siendo levemente superior la accesión Mor96 con 2230 kg MS ha-1 (Cuadro 4). La mayor producción presentada en el año de establecimiento del ensayo realizado en la temporada 1997 respecto al ensayo realizado en el año 2000, se debió a la presencia del fenómeno climático de la Corriente del Niño en 1997, efecto que también se presentó en el año 2002, donde las especies lograron una alta producción debido a mayores precipitaciones. En la segunda temporada de evaluación se observó una brusca caída en producción de las accesiones y del cv. Casbah. En la tercera temporada (2002), las producciones de fitomasa de las biserrulas fueron significativamente (P £ 0,05) superiores a las especies testigo, superando éstas los 6200 kg MS ha-1 (Cuadro 4).

Cuadro 4. Producción de fitomasa de accesiones y cultivares de Biserrula pelecinus en Cauquenes, durante tres temporadas (2000 - 2002).
Table 4. Phytomass production of accessions and cultivars of Biserrula pelecinus in Cauquenes for three seasons (2000 - 2002).

 

Especie

Cultivar o accesión

Fitomasa (kg ha-1)

2000

2001

2002

B. pelecinus

Medicago polymorpha
Trifolium subterraneum

Mor99
Mor96
Casbah
Cauquenes-INIA
Clare
Seaton Park

1375 ab1
2230 a
1808 ab
1178 b
1870 ab
1458 ab

45 b
630 b
233 b
2730 a
3580 a
2270 a

6210 a
7380 a
7010 a
680 b
3867 ab
1050 b

1Letras iguales en la columna indican que no existe diferencia significativa (P £ 0,05) según test de Duncan.
Fuente: Ovalle et al., 2004.

En el primer año, la producción de semillas fue estadísticamente superior a los testigos, hualputra cv. Cauquenes-INIA y trébol subterráneo cv. Seaton Park, pero similares al trébol subterráneo cv. Clare, siendo la accesión Mor96 la de mayor producción y estadísticamente diferente (P £ 0,05) a M. polymorpha y T. subterraneum (Cuadro 5). En el segundo año, la producción de las biserrulas fue la más baja, lo que se debe al alto porcentaje de semillas duras.

Cuadro 5. Producción de frutos y de semillas de accesiones y cultivares de Biserrula pelecinus en Cauquenes durante dos temporadas (2000-2001).
Table 5. Fruit and seed production of accessions and cultivars of Biserrula pelecinus in Cauquenes for two seasons (2000-2001).

 

Especie

Cultivar o accesión

Frutos (kg ha-1)

Semillas (kg ha-1)

2000

2001

2000

2001

B. pelecinus

Medicago polymorpha

Trifolium subterraneum

Mor99
Mor96
Casbah
Cauquenes-INIA
Clare
Seaton Park

1621 ab1
1873 a
1463 ab
868 bc
1320 ab
519 c

461 b
384 b
399 b
1019 a
645 ab
998 a

718 ab
914 a
755 ab
359 c
441 bc
209 c

206 c
173 c
175 c
446 a
226 bc
393 ab

1Letras iguales en la columna indican que no existe diferencia significativa (P £ 0,05) según test de Duncan.
Fuente: Ovalle et al., 2004
.

La superioridad de producción de fitomasa de las biserrulas sobre la hualputra y el trébol subterráneo en ambos ensayos, se manifestó en el tercer año del experimento (Cuadros 3 y 4), debido a que biserrula presentó una alta producción de semilla en el año de establecimiento y un alto porcentaje de semillas duras, lo que se tradujo en una buena regeneración de la pradera al tercer año. Esta característica permitió a las biserrulas mantener adecuados niveles de producción y persistencia por sobre los 3 años (Devenish, 2002).

ZONA DE CULTIVO

La biserrula debe sembrarse en otoño, con las primeras lluvias de abril o mayo, a razón de 8 kg ha-1 de semilla. Su uso es principalmente para pastoreo directo, eventualmente puede ser cortada para heno o ensilaje (Freebairn, 2000).

Actualmente, el único cv. disponible es Casbah. En Chile, los antecedentes disponibles a la fecha permiten recomendarla para ser utilizada en la zona mediterránea subhúmeda (VI - VIII Región) (Di Castri, 1968), en áreas con precipitaciones superiores a los 650 mm anuales, ya que se clasifica dentro de los materiales "intermedios" (118 a 133 días a floración) (Ovalle et al., 2003), similar a los tréboles subterráneos cvs. Marrar, Gosse y Clare, los que requieren entre 121 y 133 días para florecer (Bustos, 2002).

CONCLUSIONES

Biserrula pelecinus presenta características de alta producción de semilla y fitomasa, tamaño de semilla pequeño, alta dureza seminal y alta tasa de esfuerzo reproductivo, atributos muy apropiados para plantas que deben crecer y producir en ambientes mediterráneos climáticamente poco predecibles y sometidas a condiciones de pastoreo intenso. Los antecedentes de producción de fitomasa y semilla disponibles a la fecha, permiten su recomendación en zonas de secano interior y costero con precipitaciones superiores a 650 mm anuales.

LITERATURA CITADA

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