Liquid urea, microbial catalyst, mycorrhizae and their benefit on biomass and nutritional value in tropical forages

Abstract

During 2019 two experiments were conducted, the first at the Agricultural Experiment Station in Isabela on an Oxisol on well-stablished stands of Megathyrsus maximum Jacq. cultivar Mombasa and the second at the University of Puerto Rico at Mayagüez Campus on an Ultisol on field marked PVC pots seeded with signalgrass (Urochloa decumbens cv. Basilisk), Urochloa humidícola cultivars Comun and Llanero. The objective of first the experiment was to assess the effects of Generate® (a microbial catalyst), LiquiFert® (22-0-0) liquid urea (LU) at a rate of 168 kg ha-1 (in split applications), a mixture of LU + Generate and a control on aboveground biomass, root biomass, nutritional value, and soil parameters on cv. Mombasa at 35-d harvests during six harvests. The study was established in a completely randomized design with four replicates. Liquid urea and Generate effects on aboveground and belowground (root) biomass were determined by collecting samples in 1 m2 quadrat to determine yield and chemical composition. Soil samples were collected at 15 cm depth using a soil corer at the 1st and 6th harvest from each plot to assess organic carbon (OC), total nitrogen (TN), pH, macronutrients, and cation exchange capacity (CEC). The results showed that aboveground biomass doubled using LU (2,369 kg DM ha-1) compared with the control and Generate (1100 kg DM ha-1). Crude protein (CP) was 10.1% and CP index was 5.30 kg CP kg-1 N using LU. Neutral Detergent fiber was 70 % for the control and 74.2 % and around 40 % for acid detergent fiber (ADF) for any treatment. These values are extremely high when harvested at 35-d regrowth. Overall, there were no significant effects of the treatments on OC and organic matter percentages, P, N, Ca, Mg and CEC. In conclusion, LU is an excellent source of N for Mombasa. The objective of second experiment was to assess the effects of three chemical treatments [soluble P, arbuscular mycorrhizal fungi (AM) and Generate] and three harvests dates of 8, 10 and 12 weeks after planting (WAP) on aboveground growth and root biomass of signalgrass and U. humidicola cvv. Comun, and Llanero. Chemical treatments effects on aboveground and root biomass were determined by collecting tissue samples using a soil corer at 0-15 cm depth. There was a significant interaction (p<0.05) between grass varieties by chemical treatment (shoot) and main effects for chemical treatments and cultivars. There was no effect (p>0.05) of either chemical treatment or MA on aboveground or root biomass tissue, except for Urochloa differences (p<0.05). Signalgrass, as expected, showed higher aboveground and root biomass in contrast to lower yields of both U. humidicola cvv. Comun, and Llanero. Significant differences (p<0.05) observed at harvest dates are the result of an increase in stages of growth. Under field conditions, chemical treatments of either AM or P may require longer observation periods than 12 weeks after planting.

Durante el año 2019 se realizaron dos experimentos, el primero en la Estación Experimental Agrícola de Isabela en un Oxisol en un pastizal previamente establecido con Megathyrsus maximum Jacq. cultivar Mombasa y el segundo en la universidad de Puerto Rico Recinto Mayagüez en un Ultisol en PVC marcados en el campo y sembrados con “Signalgrass” (Urochola decumbens cv. Basilisk) y Urochloa humidícola cultivares Común y Llanero. El objetivo del primer experimento fue evaluar el efecto del Generate® (catalizador microbiano), LiquiFert (22-0-0) urea liquida (UL) a una tasa de 168 kg ha-1 (en aplicaciones subdivididas), una mezcla de UL + Generate® y un control sobre la biomasa aérea, biomasa de la raíz, valor nutricional, y parámetros de suelo sobre el cv. Mombasa a los 35 días de cosecha durante seis periodos de cosecha. El estudio fue establecido en un diseño completamente aleatorizado con cuatro replicas. Los efectos de la UL y el Generate® sobre la biomasa aérea y la producción de raíces fue determinada mediante la recolección de muestras en 1 m2 (un metro lineal) para determinar el rendimiento y la composición química. Las muestras de suelo fueron recolectadas a 15 cm de profundidad usando un barreno en la 1era y 6ta cosecha en cada unidad experimental para evaluar el carbono orgánico en el suelo (CO), nitrógeno total (NT), pH, macronutrientes, y la capacidad de intercambio catiónico (CIC). Los resultados mostraron que el rendimiento de biomasa aérea fue mayor cuando se usó UL (2,369 kg MS ha-1) comparado con el control y el Generate® (1,100 kg MS ha-1). La proteína cruda (PC) fue 10.1 % y el índice para la PC fue 5.30 kg PC kg-1 N usando UL. La fibra detergente neutra (FDN) fue 70 % para el control y 74.2 % cuando se usó UL y alrededor del 40 % para fibra detergente acida (FDA) a través de todos los tratamientos. Estos valores son extremadamente altos para cosechas a 35 días. No se encontraron efectos significativos de los tratamientos sobre el porcentaje de CO y materia orgánica, P, N, Ca, Mg, and CIC. En conclusión, la UL es una excelente fuente de N para el pasto guinea local. El objetivo del segundo experimento fue evaluar los efectos de tres tratamientos químicos [P soluble, micorriza arbuscular (MA), y Generate®] durante tres fechas de cosecha a 8, 10 y 12 semanas después de sembradas (SDS) sobre el crecimiento aéreo y la biomasa de la raíz del decumbens, Urochloa humídicola cvv. Común y Llanero. Los efectos de los tratamientos químicos sobre la biomasa aérea y de la raíz fueron determinados mediante la recolección de muestras de tejidos usando un barreno de 15 cm de profundidad. Se encontró una interacción significativa (p˂0.05) entre las variedades de forrajes y el tratamiento químico (biomasa aérea). No se encontró efecto (p˂0.05) de los tratamientos químicos o MA sobre el tejido de biomasa aérea o radicular, salvo las diferencias específicas de los cultivares de Urochloa (p<0.05). El cultivar Basilisk mostro una mayor biomasa aérea y radicular en contraste con los rendimientos tanto de U. humidicola cvv. Común, como de Llanero que fueron menores. Las diferencias significativas (p<0.05) observadas en las fechas de cosecha son el resultado de un aumento en las etapas de crecimiento. En condiciones de campo, los tratamientos químicos de AM o P pueden requerir períodos de observación más extensos que 12 semanas después de la siembra.