Descomposición de leguminosas coberturas en un oxisol en Isabela, Puerto Rico

Abstract

Lablab purpureus cv. Rongai and Mucuna pruriens (dwarf mucuna) are used as cover crops because of their beneficial contribution to physical and chemical soil properties. Two studies were conducted at the Agricultural Experimental Sub-station of Isabela, University of Puerto Rico. 'Rongai' and dwarf mucuna were seeded on an Oxisol of the Coto series at 10 kg ha-1 of density. The first study evaluated the influence of two planting seasons (dry and wet) on the fresh leaf tissue decomposition and the residual N content. Dry matter yield ranged from 3785 to 5535 kg ha-1, with the highest level found for 'rongai' in the dry season. The decomposition rate was higher for the 'rongai' tissue compared with mucuna, indicating that the 'rongai' decomposition was faster. The N content in the dry matter was higher in the wet season (2.70%) than the dry (2.28%), and higher in mucuna (2.59%) than 'rongai' (2.38%). There was also a season by legume interaction on the N content in the leaf tissue, where the highest value was obtained for mucuna in the dry season (65μg /g). This is not surprising since 'rongai' decomposed faster. There was also an interaction on N content between season and bag position, where the higher mean value was obtained in the bags placed on the ground for the wet season (77μg /g). The same interaction was found with organic matter percent, where the higher average value was obtained for the bags positioned on the ground in the wet season (75%). Both of these suggest that less N is lost during the leaf decomposition on the soil surface during the wet season. This is further supported by the interaction between legume and bag position, where the highest value of organic matter was obtained for mucuna in the bags positioned above-ground (78%). The second study evaluated the mineralization and nitrification rate of mucuna and 'rongai'. N mineralization rates changed over time in all plots. Negative N mineralization values where found for 22 and 42 days of incubation, indicating N immobilization. However, the highest N mineralized was found after 90 days of incubation, this means that it will be available for plant use after this time. Net nitrification rates were highest in the 22 day incubation with 'rongai' indicating high content of nitrate in these plots. Negative values after this time indicate slow nitrification because the high content of ammonium. In summary, both legumes represent an alternative to improve soil fertility, as both showed good yield and acceptable residual concentrations of N, organic C and OM. The use of these legumes as a green manure at least 90 days after planting would allow farmers to take advantage of its mineralization.

Lablab purpureus cv. Rongai y Mucuna pruriens (mucuna enana) son leguminosas que se utilizan como plantas cobertoras por su contribución a las condiciones físicas y químicas del suelo. En este trabajo se llevaron a cabo dos experimentos en la Sub-estación Experimental Agrícola de Isabela, Universidad de Puerto Rico. 'Rongai' y mucuna enana se sembraron en un Oxisol de la serie Coto a una densidad de 10 kg ha-¹. El primer estudio evaluó la influencia de dos épocas (seca y húmeda) sobre la descomposición de tejidos de hojas y contenido residual de N. Se encontró una interacción (p<0.05) entre época de siembra y leguminosa sobre el rendimiento en materia seca, donde los valores oscilaron entre 3785 a 5535 kg ha-¹, y el valor mayor fue para 'rongai' en la época seca. La tasa de descomposición fue mayor en tejidos de 'rongai' comparado con mucuna, indicando que el 'rongai' se descompone más rápido. El contenido de N materia seca fue mayor para la época húmeda (2.70%) comparado con la época seca (2.28%), y mayor en mucuna (2.59%) comparado con 'rongai' (2.38%). Se encontró interacción entre época y leguminosa sobre el contenido de N en tejido de hojas, donde el valor mayor se obtuvo para mucuna en la época seca (65μg /g). Esto era lo esperado ya que 'rongai' se descompuso más rápido. También se evidenció interacción entre época y posición de la bolsa sobre el contenido de N, donde el valor promedio mayor se encontró en las bolsas ubicadas sobre el suelo para la época húmeda (77μg /g). La misma interacción fue encontrada para el porcentaje de materia orgánica, donde el valor promedio mayor se obtuvo para las bolsas ubicadas sobre el suelo para la época húmeda (75%). Esto sugiere que menor cantidad de N se pierde durante la descomposición de las hojas en la superficie del suelo durante la época húmeda. Esto se evidencia con la interacción entre leguminosas y posición de la bolsa, donde el valor más alto de materia orgánica se obtuvo para mucuna en las bolsas colocadas sobre el suelo (78%). En el segundo estudio se evaluó la tasa de mineralización y nitrificación para mucuna y 'rongai'. La tasa de mineralización de N cambió a través del tiempo en todas las parcelas. Valores negativos fueron encontrados en la mineralización de N para los 22 y 42 días de incubación, indicando inmovilización del N. Sin embargo, se encontró un aumento luego de 90 días de incubación, lo que significa que el N estaba disponible para ser utilizado por las plantas luego de este tiempo. La tasa de nitrificación neta mayor se obtuvo para 'rongai' a los 22 días de incubación, indicando un mayor contenido de nitrato en estas parcelas. Valores negativos luego de este tiempo indican una nitrificación lenta debido a los altos contenidos de amonio. En resumen, ambas leguminosas representan una alternativa a mejorar la fertilidad del suelo, pues mostraron un buen rendimiento y cantidades de N, MO y C orgánico aceptables. El uso de estas leguminosas como abono verde, al menos 90 días después de siembra, permitiría a los agricultores tomar ventaja del proceso de mineralización.