Evolución de la fracción orgánica y mineral de un pastizal de la marisma del Guadalquivir. I. Composición mineral de la vegetación

EVOLUCION DE LA FRACCION ORGANICA y MINERAL DE UN PASTIZAL DE LA MARISMA DEL GUADALQUIVIR l. COMPOSICION MINERAL DE LA VEGETACION (1) por BARROSO. M .• HERNANDEZ. J. M .• MURILLO. J. M. Y CHAVES. M. Centro de Edafología y Biología Aplicada del Cuarto rc.S.I.c.) Sevilla SUMMARY EVOLUTION OF THE ORGANIC AND MINERAL FRACTION OF THE PASTURE FROM THE GUADALQUIVIR RIVER MARSH. 1. MINERAL COMPOSITION OF THE VEGETATION The evolution of macro -and micronutrients contents of lhe herbage of a natural pasture from the Guadalquivir river marsh -used COf grazing fOf females of Toro de Lidia (Spanish bullfight-bull)- has beeo studied. Generally, plan material examined shows N, P, Ca and Cu contents lhat could be deCident when vegetation begin to wilt. However. ¡ngestian of halophytes as Suaeda may prevenl. to a certain extent, potential N and Cu deficiencies. Nevertheless, a suitable surnmer supplement i5 necessary fOf satisfactory caule nutritioo. specially in dry years. INTRODUCCION La marisma del Guadalquivir posee numerosas zonas, vetas y paciles, cuyos pastos han sido tradicionalmente aprovechados por razas rústicas de ganado vacuno, equino y lanar. A pesar de las numerosas obras de ingeniería efectuadas en este área, con objeto de recuperar gran parte de la misma para cultivo (Grande Covián. 1976), aún quedan amplias zonas dedicadas a pastos, las cuales conservan el paisaje típico de este extraordinario hábitat, peculiar por su fauna y flora. Actualmente existen diversos estudios sobre algunas de las características de estos pastizales (Murillo y col., 1979a; Murillo y col., 1979b; Murillo y Moreno, 1980; Murillo y col., 1981). Sin embargo, aún existen aspectos prácticamente desconocidos, como es la evolución del contenido de nutrientes de la vegetación a lo largo del año, aspecto que será abordado en este trabajo debido a su gran importancia desde un punto de vista ganadero. (1) Trabajo financiado en su totalidad por la Asociación de Investigación sobre el Toro de Lidia. 1036 ANALES DE EDAFOLOGIA y AGROBIOLOGIA MATERIAL y METODOS La pradera de estudio está situada en la marisma de Villamanrique de la Condesa (Sevilla) y es utilizada por hembras de ganado bravo, con una densidad de carga próxima a 3 cab.1 Ha. Se trata de una "veta" típica de la marisma, cuyas características edafoclimáticas han sido estudiadas por Murillo y Moreno (1980) y Moreno y Murillo (1980), estando comprendidas sus principales propiedades edáficas en el intervalo elaborado estadísticamente por De la Rosa y col. (1980). La toma de muestras se efectuó en 20 estacas numeradas, distantes entre sí 100 m, alrededor de las cuales se realizó una toma mensual de vegetación, desde Febrero a Julio de 1980. Durante el mes de Diciembre de 1979 también se tomaron algunas muestras, como referencia, aunque no en todos los puntos de muestreo. Durante los meses de Enero, Marzo, Abril y Junio fueron tomadas muestras de suelo en dos puntos de la pradera, para la determinación de su humedad. La preparación y análisis de las muestras vegetales se efectuó según la metodología descrita por González y Cosín (1963) y Pinta y col. (1973). La determinación de N se realizó por el método de Kjeldalh, efectuándose posteriormente la lectura en autoanalizador. Indicar por último que las muestras vegetales no fueron descontaminadas antes de su análisis, con el fin de no alterar la verdadera dieta potencial (Healy, 1973) que ingiere el animal. RESULTADOS y DISCUSION La vegetación de la zona es la característica de las "vetas" de la marisma del Guadalquivir, compuesta por abundantes gramíneas resistentes a las sales, leguminosas y otras especies tolerantes, entre las que abundan las compuestas, siendo Suaeda vera J. F. Gmelin la halófita acumuladora más representativa (Murillo, 1976). Barroso (1981) ha descrito detalladamente la vegetación de esta zona y cita como especies 'más frecuentes y de mayor interés para el ganado: Quenopodiáceas: Suaeda vera J. F. Gmelin var. brevifolia (Moq.) Rivas- Martínez, Leguminosas: Melilo/us indica (L.) All.; Melilorus sege/alis (Bro!.) Ser.; Melilorus messanensis (L.) All.; Trifolium resupina/um L.; Trifolium squamosum L. y menos frecuente Medicago polymorpha L. Gramíneas: Hordeurn rnaritirnum With.; Lolium spp.; Monerrna cylindrica (Willd.) Cosson y Polypogon maritimus Willd. Otras especies: Plantago lagopus L.; Plantago coronopus L. var. maritima Gren & Godron; Thrincia hispida Roth., y menos frecuente Erodium cicutarium (L.) L'Hér, subsp. cicutarium. La relación gramíneas/leguminosas fue próxima a 60/40 hasta Marzo, desapareciendo prácticamente las leguminosas de la dieta del animal a partir de Abril, debido en gran parte a la sequía del año de estudio, circunstancia que EVOLUCION i;)E LA FRACCION ORGANICA y MINERAL DE UN PASTIZAL 1037 refleja el propio suelo, según se pone de manifiesto en la fig. 1, donde se comprueba que su· contenido de humedad desciende bruscamente a partir de Marzo hasta valores ya próximos al punto de marchitez. Esta circunstancia. junto con el ascenso de sales a la superficie que se produce en los períodos más secos, ha debido de incidir muy negativamente en el desarrollo de las leguminosas. La brusca variación que se produce en la relación gramíneas/ leguminosas durante períodos secos. es uno de los aspectos que más influye en el contenido mineral de la dieta del animal que pastorea estos pastizales. como se puede comprobar más adelante. • ... O ..: O lJJ ::E => :I: 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 r a" o. ' , ' , ' , ' , , , ' , ' , , , , , , " , " E " " , , ',,, M -o- PiJnto : } --e---- Punto 20 cm profundidad ---0--- Punto :} --+-- Punto 5 cm profundIdad A J M E S E S FIG. l.-Contenido de humedad del suelo en dos puntos de la pradera estudiada. distantes entre sí 700 m. 1038 ANALES DE EDAFOLOGlA y AGROBIOLOGIA La figura 2 muestra el contenido medio mensual de los macronutrientes N, P, Ca, Mg, K Y Na de las 20 muestras analizadas,junto con sus correspondientes desviaciones típicas. Puede comprobarse que N y P, elementos indispensables para la nutrición del animal, presentan niveles aceptables durante gran parte del año y sólo cuando comienza a agostarse la vegetación, a finales de Abril, aparecen contenidos que pueden ser ~'críticos" para la alimentación de los rumiantes. Como norma muy general, la bibliografía ha establecido unos mínimos necesarios para cubrir las necesidades básicas de estos animales, cifrados en 9 % de proteína bruta (1, 44 % de N) y 0,20 % de P (Bergner, 1970; N.A. S .. 1976). No obstante, hay que tener en cuenta que estos valores son puramente orientativos, puesto que las necesidades reales de un elemento van a depender de la raza, sexo, edad, peso y estado del animal, sistema de explotación, etc. Concretamente, las necesidades mínimas de P para rumiantes también suelen cifrarse en valores significativamente superiores al indicado aquí (I.N.R.A., 1981). Si en este caso se ha adoptado un mínimo de 0,20 % es porque la pradera en estudio es utilizada por hembras de vacuno de lidia, cuyas exigencias nutritivas son evidentemente, muy inferiores a las de razas selectas de leche o carne. Por otra parte, en este tipo de áreas y durante la estación seca, estas razas rústicas de ganado vacuno pueden recurrir al consumo de Suaeda vera, halófita muy abundante en la marisma y poseedora de elevados contenidos de N durante todo el año, e incluso de P en fases concretas del mismo (tabla ¡), lo cual no evita, lógicamente, la necesidad de suplementación, muy necesaria en esta zona debido a que la vegetación se agosta con relativa facilidad. TABLA 1 Composición mineral media de Suaeda vera, lOmada en la zona de esrudio en diversos períodos Cenizas N P Ca Mg K Na Fe Mn Zn Cu Mes % % % % % % % ppm ppm ppm ppm Mar70 34.5 2.95 0.29 0.54 0.37 1.35 8.50 975.0 100.0 28.5 10.0 Abril 33.5 2.78 0.22 0.38 0.42 1.30 8.52 167.5 36.0 10.0 Mayo 26.0 2.70 0.21 0.35 0.36 1.25 6.15 186.0 30.0 22.4 10.0 Junio 33.5 2.3D 0.18 0.34 0.35 1.28 11.45 135.0 30.3 14.7 9.5 Julio 31.0 2.45 0.17 0.31 0.30 1.25 8.17 233.3 27.5 24.3 10,5 Indicar por último, que el brusco descenso que sufre el contenido de ambos nutrientes, N y P, con la madurez de la vegetación coincide con la mayoría de los resultados registrados en la bibliografía (Van Riper y Smith, 1959; Fleming y Coulter, 1963; Whitehead, 1966; Fleming y Murphy, 1968; Whitehead y Jones, 1069; Fleming, 1973; Garcia Criado y col., 1973; Montalvo y col., 1977). También en el caso del Ca y Mg se observa una clara tendencia al descenso EVOLUCION DE LA FRACCION ORGANICA y MINERAL DE UN PASTIZAL N 'f, 3,00 2,60 2,20 1,80 Mlnlmo n¡veol par/) 1,40------- 1,00 f 1 1 I ! O F M A Ca 'f, 0,510 0,34 0,30 - ---- --- Minimo nivel paro 0,210 t ! o F M K 'f, 2,10 1,70 1,30 0,90 0,50 Minimo nivel paro rumicmhs ! M rumiantes D,ro ------------ r , o " A Meses M P 'f, 0,35 0,30 0,25 0,25 0.15 Mg 'f, 0,25 0,16 o F " A " 015 Minimo _!!.!Y.!!.. EE!"~ __ _ , t rumionhts I Na 'f, 0,35 0.15 O F M A f I o F " A M ese s ! M M 1039 FIG. 2.-Contenido medio mensual y desviación standard de los rnacronutrientes de la vegetación. Se indican algunos de los valores citados por la bibliografía para cubrir las necesidades mínimas de los rumiantes. todos ellos puramente orientativos. 1040 ANALES DE EDAFOLOGIA y AGROBIOLOGlA a partir de Marzo (fig. 2), a pesar de que ambos nutrientes, en especial el Ca, incrementan su contenido de Junio a Julio. Esta circunstancia, anómala en apariencia, parece ser debida a la significativa contaminación con suelo, muy rico en carbonatos alcalino-térreos (Murillo y Moreno, 1980), que sufre el pasto en esta fase del año. Healy (1973) indica que, efectivamente, en períodos muy secos y de gran escasez de hierba, la contaminación con suelo puede llegar a ser muy importante. La evolución del contenido de ambos nutrientes concuerda en gran medida con los resultados que recoge parte de la bibliografía consultada (Fleming y Coulter, 1963; Smith, 1964; Whitehead, 1966), a pesar de que frecuentemente se admite que uno de ellos, Ca, incrementa con el estado de madurez. En realidad, este elemento no siempre presenta un comportamiento definido (Fleming y Coulter, 1963; Van Riper y Smith, 1959; Whitehead y Jones, 1969). Por otra parte, se observa que durante el año existen períodos en los que el nivel de Ca es inferior al mínimo necesario establecido para rumiantes, cifrado en 0,30 % por diversos autores (fig. 2), aunque no toda la bibliografía concuerda con este valor (I.N.R.A., 1981). El A.R.e. (1968) considera que las necesidades mínimas de un rumiante pueden quedar cubiertas con niveles de Ca inferiores al indicado. De cualquier forma, este es un punto importante a tener en cuenta, puesto que ni el consumo suplementario de Suaeda puede asegurar una suplementación adecuada de Ca. Es de suponer que en años más húmedos el comportamiento y evolución de este nutriente sea más favorable para la alimentación del animal ante la mayor persistencia de las leguminosas. También el contenido de Mg puede resultar "crítico" durante algunos meses del año, dado que las normas zootécnicas consideran cubiertas las necesidades de los rumiantes en un intervalo de 0,15 -0,30 %. Incluso algunos autores adoptan como mínimo nivel de seguridad 0,20 %, en cuyo caso la vegetación estudiada sólo cubriría las necesidades del animal hasta Marzo inclusive. De cualquier forma, este valor parece excesivo según se deduce de los datos facilitados por el I.N.R.A (1981). Además, el consumo suplementario de Suaeda puede incrementar de forma efectiva la dosis de Mg del animal, ya que esta especie llega a alcanzar niveles de 0,35 % (tabla 1). Lógicamente, también es de esperar que en años húmedos este nutriente presente un comportamiento diferente, por las razones ya expuestas, circunstancia favorable para la alimentación del ganado. Indicar por último que el notable incremento que experimenta el contenido de ambos nutrientes, Ca y Mg, desde Diciembre a Marzo, apreciable igualmente en otros nutrientes aunque de forma menos acusada, hay que atribuirlo, parcialmente al menos, a la progresiva disminución de pasto seco que todavía queda del año anterior. El contenido de K y Na también presenta tendencia a disminuir con la madurez de la planta, aunque con claras fluctuaciones en el caso de Na, circunstancia que coincide plenamente con la bibliografía consultada (Van Riper y Smith, 1959; Whitehead, 1966; Fleming y Murphy, 1968; Whithehead y Jones, 1969; Gareía Criado y col., 1973; Montalvo y col., 1977). Las normas zootécnicas cifran las necesidades de K de los rumiantes en un intervalo de 0,2 -0,4 % de materia seca, aunque también se han propuesto valores superiores (I.N.R.A., 1982). Puede afirmarse, en general, que la hierba EVOLUCION DE LA FRACCION ORGANICA y MINERAL DE UN PASTIZAL 1041 del pastizal estudiado suministra suficiente K al animal durante el año (fig. 2). Además, una pequeña ingestión de Suaeda durante los períodos más secos puede aportar cantidades significativas de K a la dieta (tabla [). De cualquier forma, la bibliografía especializada afirma que rara vez se producen deficiencias de K en las dietas alimenticias, salvo que estén muy purificadas y, por ejemplo, contengan básicamente preparados a base de almidón (A.R.C., 1968). En el caso del Na (fig. 2) puede comprobarse que durante el año aparecen periodos en los que su contenido medio no alcanza el mínimo necesario establecido por la bibliografía para cubrir las necesidades de los rumiantes, cifrado en 0,20 % (A.R.e., 1968), aunque también se han propuesto valores algo inferiores a este (I.N.R.A., 1981). En principio, esta circunstancia puede parecer extraña tratándose de un medio salino. Sin embargo. es perfectamente explicable teniendo en cuenta que durante los períodos más secos, cuando los niveles de Na son más bajos, las especies que predominan en la dieta son gramíneas resistentes a las sales, las cuales poseen mecanismos muy finos de selección específica de iones que evitan elevadas concentraciones internas de Na (Tiku y Snaydon, 1971; Hamza, 1980). Sin embargo, y en líneas generales, no puede hablarse de carencias de Na en lzonas salinas, donde un ligero consumo de cualquier especie acumuladora de sales puede proporcionar cantidades significativas de este elemento. La tabla [ pone de manifiesto cómo Suaeda llega a alcanzar contenidos de Na próximos a 12 %. MESO y MICRONUTRIENTES La fig. 3 recoge los contenidos de Fe, Mn, Zn y Cu de la vegetación de la pradera a lo largo del período de pastoreo. Puede comprobarse que el nivel de Fe es comparativamente bajo en Abril, pero inmediatamente después asciende de nuevo a valores elevados, llegando incluso a alcanzar la cifra de 1.125 ± 450 ppm en el mes de Julio, circunstancia que induce a pensar en problemas de contaminación. con suelo. Los resultados obtenidos no presentan un comportamiento definido para este elemento, lo que concuerda en cierta medida con la bibliografía consultada, puesto que para autores como Fleming y Murphy (1968), Fleming (1970) Y Loper y Smith (1961) el Fe tiende a disminuir con la madurez de la planta, mientras que Beeson y McDonald (1951) y otros, afirman que incrementa en los estados de madurez avanzada. De cualquier forma, las fluctuaciones registradas en el contenido de este elemento carecen de importancia para la alimentaión del ganado, puesto que se admite como nivel mínimo necesario para cubrir las necesidades de los rumiantes el de 30 ppm de Fe sobre materia seca (A.R.e., 1968) y, en nuestro caso, el valor medio más bajo encontrado es de 100 ppm. El contenido de Mn sufre un descenso apreciable a partir de Marzo, de forma que durante los meses de Abril, Mayo y Junio se registran los contenidos más bajos. El fuerte incremento que se produce de Junio a Julio hace pensar de nuevo en una significativa contaminación de la vegetación, con 1042 ANALES DE EDAFOLOGIA y AGROBlOlOGIA F. ppm~ 1125 J SOO 400 300 200 100 Zn ppm 60 Minimo niv~l poro rumiantes o F " A " 50 ------------- 40 Necesidades minimos de rumIantes 10~ , O , F M A M Meses Mn ppm 'O 50 40 30 20 10 ------------ O F " A M Cu PP:}~lnlm~n~I~O~ ~jont~ __ _ • , \ 4 :( , F M A M O Meses FIG. 3.-Contenido medio mensual y desviación standard de los meso y micronutrientes de la vegetación. Se indican algunos de los valores, o intervalos. citados por la bibliografía para cubrir las necesidades mínimas de los rumiantes. todos ellos puramente orientativos. EVOLUCION DE LA FRACCION ORGANICA y MINERAL DE UN PASTIZAL 1043 suelo, durante este período. En líneas generales puede afirmarse que este elemento no muestra un comportamiento definido a lo largo del año, lo cual concuerda con la bibliografía consultada (Loper y Smith, 1961; Fleming y Murphy, 1968; Whitehead y Jones, 1969; Fleming, 1970; Montalvo ycol., 1977). Las normas zootécnicas cifran las necesidades mínimas de Mn para rumiantes en un intervalo de 10-30 ppm sobre materia seca (Bergner, 1970), aunque también se admiten mínimos de 40 ppm (A.R.C., 1968) y 50 ppm (I.N.R.A., 1981). Según el primer intervalo considerado, la hierba de la pradera cubre las necesidades de Mn del animal durante todo el año. Por el contrario, si se admite como nivel mínimo el de 40 ó 50 ppm. las exigencias de Mn no quedan cubiertas prácticamente en ningún momento, aunque en la marisma existen especies como Suaeda vera (tabla ¡), y otras, que pueden contribuir a incrementar la dieta de Mn del animal cuando eventualmente son consumidas. Además, el valor de 40 ppm facilitado por A.R.e. (1968) es aleatorio, ya que este mismo grupo considera que no se pueden efectuar estimaciones muy exactas sobre las necesidades de Mn de los rumiantes. Por otra parte, el I.N.R.A. (1981) admite que el valor de 50 ppm es sin duda elevado en el caso de que no exista ninguna interferencia en la ración. En cuanto al Zn, puede afirmarse que el contenido medio de la vegetación muestra una ligera tendencia a incrementar a lo largo del año. aunque con algunas fluctuaciones (fig. 3). De cualquier forma, este es uno de los elementos que mayor uniformidad presenta a lo largo del año, 25-35 ppm de Diciembre a Junio. lo que concuerda, en líneas generales. con los resultados de Montalvo y col. (1977). Sin embargo, al margen de esta moderada uniformidad, desde Diciembre a Marzo el nivel de Zn no cubre. aparentemente, las necesidades de los rumiantes, cifradas en un intervalo de 30-50 ppm (A.R.e., 1968; Bergner, 1970), ni aún con un consumo adicional de Suaeda (tabla ¡). De todas formas, parece ser que la utilización de Zn está influenciada por una serie de factores todavía poco conocidos. Existen pastizales con contenidos muy bajos de Zn donde no aparece ningún síntoma de deficiencia en el animal, como caída de pelo. hiperqueratinización y emaciación, síntomas que tampoco registra la vacada que pastorea la pradera estudiada. En el caso del Cu, la bibliografía consultada pone de manifiesto que, en líneas generales, su contenido se mantiene prácticamente constante en los estados jóvenes de la planta y disminuye significativamente en los estados de madurez (Loper y Smith, 1961; Fleming y Murphy, 1968; Fleming, 1970; Montalvo y col., 1977), lo cual concuerda en gran medida con los resultados obtenidos en el presente trabajo (fig. 3). Las necesidades de Cu de los rumiantes quedan satisfechas en un intervalo de 5-10 ppm de materia seca, aunque para el ganado vacuno es aconsejable un contenido mínimo de 10 ppm, pero nunca muy superior, ya que podrían presentarse casos de toxicidad (A.R.e., 1968). El nivel medio de la vegetación examinada nunca alcanza el valor de 10 ppm. aunque cuando realmente aparecen valores problemáticos, Junio y Julio « 5 ppm), el animal puede consumir Suaeda, especie que mantiene durante