Dynamics of nutrient concentration and uptake of Axonopus scoparius grass in the ecological conditions of the Southern Amazon of Ecuador

Authors

DOI:

https://doi.org/10.70099/BJ/2024.01.03.16

Keywords:

gramalote, absorption curves, dry matter, chemical composition, mathematical models

Abstract

The study was focused on determining the concentration of nitrogen, phosphorus, calcium, magnesium, and sulfur in Axonopus scoparius grass subjected to nine cutting intervals: 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240 and 270 days, carried out at the Domono Experimental Farm, Morona Santiago, Ecuador. Forage samples were collected, dry matter production was evaluated, and nutrients in the tissues were concentrated. Data adjustment was performed by non-linear regression using the logistic model, and a randomized complete block design with three replications was used. The 5% Tukey test was used to establish statistical differences. The results of dry matter production reached significantly higher values (p < 0.05) at 240 and 270 days. In addition, statistical differences were found in the concentration of nitrogen, phosphorus, potassium and sulfur at the 30 and 60 day intervals. Regarding nutrient removal, it was determined that the order of removal was potassium>nitrogen>calcium>magnesium>sulfur>phosphorus, with a higher removal of these nutrients at 270 days. The use of the logistic model parameters allowed the identification of predictive trends through the generation of extraction curves in Axonopus scoparius grass.

References

1. Bravo-Medina C, Marín H, Marrero-Labrador P, Ruiz ME, Torres-Navarrete B, Navarrete-Alvarado H, et al. Evaluación de la sustentabilidad mediante indicadores en unidades de producción de la provincia de Napo, Amazonia Ecuatoriana. Bioagro [Internet]. 2017;29(1):23-36. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=85750098003

2. ESPAC. Estadísticas Agropecuarias | [Internet]. 2021. Disponible en: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/estadisticas-agropecuarias-2/

3. Peters M, Franco T, Schmidt A, Hincapié Carvajal B. Especies forrajeras multipropósito: Opciones para productores del trópico Americano [Internet]. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT); Bundesministerium für Wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ); Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GIZ) Cali (Colombia); 2011. Disponible en: https://cgspace.cgiar.org/handle/10568/54681

4. Aguirre-Riofrio EL, Lozano-Lozano RF, Uchuari-Pauta M de L. El manejo “al sogueo” en bovinos, un sistema que va desapareciendo en la Amazonia Sur del Ecuador. Rev Col Méd Vet Estado Lara [Internet]. 2020;10(19):1. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8118331

5. Ríos-Núñez S, Benítez-Jiménez D. Análisis del funcionamiento económico productivo de los sistemas de producción cárnica bovina en la Amazonía Ecuatoriana. Arch Zootec [Internet]. 2015;64(248):409-16. Disponible en: http://www.uco.es/ucopress/az/index.php/az/article/view/428

6. Noboa-Abdo T, Rojas Oviedo LA, Condo Plaza LA, Puente Tubay BA. Respuesta agro-botánica del axonopus scoparius a la fertilización orgánica en el cantón Morona. Polo Conoc Rev Científico - Prof [Internet]. 2021;6(9):513-24. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8094591

7. Huebla-Concha V, Condo-Plaza L, Arias-Alemán L, Ulloa-Ramones LA, Villareal-Villareal E. Evaluación productiva del Axonopus scoparius a la aplicación de diferentes fertilizantes en el cantón Morona. Polo Conoc [Internet]. 2021;6(9):1320-31. Disponible en: https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/3113

8. Alemán LA, Ramones LU, Plaza LC. Comportamiento agro-productivo del Axonopus scoparius frente a niveles de fertilización en el Cantón Morona - Provincia Morona Santiago. Cienc Digit [Internet]. 2020 [citado 6 de abril de 2023];4(3):62-71. Disponible en: https://cienciadigital.org/revistacienciadigital2/index.php/CienciaDigital/article/view/1300

9. Bernal J, Espinoza J. Manual de nutrición y fertilización de pastos. Fertilización de praderas [Internet]. Publication of the International Plant Nutrition Institute (IPNI); 2003. 59-72 p. Disponible en: https://www.academia.edu/6676325/MANUAL_DE_NUTRICION_Y_FERTILIZACION_DE_PASTOS

10. Osorio NW. El análisis foliar: una poderosa herramienta para diagnosticar el estado nutricional de los cultivos, pasturas y plantaciones. Manejo integral del suelo y nutrición vegetal. 2012;3(1):1-4. Disponible en: https://www.bioedafologia.com/sites/default/files/documentos/pdf/Analisis-foliar.pdf

11. Bertsch F. Estudios de absorción de nutrientes como apoyo a las recomendaciones de fertilización. Inf Agronómicas [Internet]. 2005;(57):1-10. Disponible en: ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=658937&pid=S1316-3361201100010000600005&lng=es

12. López-Astilleros O, Vinay Vadillo JC, Villegas-Aparicio Y, López Guerrero I, Lozano-Trejo S, López-Astilleros O, et al. Dinámica de crecimiento y curvas de extracción de nutrientes de Pennisetum sp. (Maralfalfa). Rev Mex Cienc Pecu [Internet]. 2020;11(1):255-65. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2007-11242020000100255&lng=es&nrm=iso&tlng=es

13. Motta-Delgado PA, Ocaña-Martínez HE, Rojas-Vargas EP. Indicadores asociados a la sostenibilidad de pasturas: Una revisión. Cienc Tecnol Agropecu [Internet]. 2019;20(2):387-408. Disponible en: https://revistacta.agrosavia.co/index.php/revista/article/view/1464

14. Holdridge LR. Ecología basada en zonas de vida [Internet]. Colección Libros y Materiales Educativos (IICA) No. 83, San José (Costa Rica); 2000. Disponible en: https://repositorio.iica.int/handle/11324/20468

15. Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología [INAMHI]. Anuario meteorológico No53-2013, estación de meteorología M0140 [Internet]. 2017. Disponible en: https://www.inamhi.gob.ec/docum_institucion/anuarios/meteorologicos/Am_2013.pdf

16. Toledo JM. Manual para la evaluación agronómica: Red internacional de evaluación de pastos tropicales [Internet]. International Center for Tropical Agriculture; 1982. Disponible en: https://cgspace.cgiar.org/handle/10568/54148

17. Henríquez C. Fertilidad de suelos: Manual de laboratorio. 1. edición. Asociación Costarricense de la Ciencia del Suelo; 1995.

18. Remache M, Carrillo M, Mora R, Durango W, Morales F, Remache M, et al. Absorción de macronutrientes y eficiencia del N, en híbrido promisorio de maíz. Patricia pilar, ecuador. Agron Costarric [Internet]. 2017;41(2):103-15. Disponible en: http://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0377-94242017000200103&lng=en&nrm=iso&tlng=es

19. Motulsky HJ. GraphPad Prism 8 Curve Fitting Guide [Internet]. 2016. Disponible en: https://www.graphpad.com/guides/prism/8/curve-fitting/reg_how-to-cite-these-pages.htm

20. Di Rienzo J, Casanoves F, Balzarini MG, González L, Tablada M, Robledo C. InfoStat versión 2020 [Internet]. 2020. Disponible en: http://www. infostat.com.ar

21. Di Rienzo J, Casanoves F, Balzarini MG, González L, Tablada M, Robledo C. InfoStat: Manual del usuario [Internet]. Córdoba: Editorial Brujas. 2008. Disponible en: http://www. infostat.com.ar

22. Shapiro SS, Wilk MB. An analysis of variance test for normality (Complete Samples). Biometrika [Internet]. 1965;52(3/4):591-611. Disponible en: https://www.jstor.org/stable/2333709

23. Correa JC, Iral R, Rojas L. Estudio de potencia de pruebas de homogeneidad de varianza. Revista Colombiana de Estadística [Internet]. 2006;29(1):57-76. Disponible en: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/40268

24. Miller RG. Simultaneous statistical inference [Internet]. New York, NY: Springer New York; 1981. (Springer Series in Statistics). Disponible en: http://link.springer.com/10.1007/978-1-4613-8122-8

25. Jaramillo Cando FS. " Dinamica de crecimiento de pasto Axonopus Scoparius (Gramalote) en el sistema ganadero de la Parroquia Veracruz. [Internet] [BachelorThesis]. 2016. Disponible en: https://repositorio.uea.edu.ec/handle/123456789/322

26. Smith D, Paulsen GM, Raguse CA. Extraction of total available carbohydrates from grass and legume Tissue. Plant Physiol [Internet]. 1964;39(6):960-2. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC550200/

27. Moore KJ, Moser LE, Vogel KP, Waller SS, Johnson BE, Pedersen JF. Describing and quantifying growth stages of perennial forage grasses. Agron J [Internet]. 1991;83(6):1073-7. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2134/agronj1991.00021962008300060027x

28. Parsons AJ, Johnson IR, Williams JHH. Leaf age structure and canopy photosynthesis in rotationally and continuously grazed swards. Grass Forage Sci [Internet]. 1988;43(1):1-14. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2494.1988.tb02136.x

29. Parsons AJ, Penning PD. The effect of the duration of regrowth on photosynthesis, leaf death and the average rate of growth in a rotationally grazed sward. Grass Forage Sci [Internet]. 1988;43:15-27. Disponible en: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1988GForS..43...15P

30. Lemaire G, Chapman D. Tissue Flows in Grazed Plant Communities. En: Hodgson J, Illius AW, editores. The ecology and management of grazing systems. Wallingford: CAB International; 1996. p. 3-36.

31. Rincón Castillo Á. Crecimiento y desarrollo de los pastos [Internet]. Corporación colombiana de investigación agropecuaria - AGROSAVIA; 2022. Disponible en: https://repository.agrosavia.co/handle/20.500.12324/37631

32. Nelson CJ, Moser LE. Plant factors affecting forage quality. En: Fahey GC, editor. ASA, CSSA, and SSSA Books [Internet]. Madison, WI, USA: American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, Soil Science Society of America; 2015. p. 115-54. Disponible en: http://doi.wiley.com/10.2134/1994.foragequality.c3

33. Buxton D r., Mertens D r., Fisher D s. Forage quality and ruminant utilization. En: Cool-Season Forage Grasses [Internet]. John Wiley & Sons, Ltd; 1996. p. 229-66. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2134/agronmonogr34.c8

34. Parra ERC, Alemán LA, Concha VHH, Ramos MMF, Mejía GBO. Analysis of the productive behavior of gramalote (Axonopus Scoparius) subjected to three levels of organic plus chemical fertilization. J Namib Stud Hist Polit Cult [Internet]. 2023;33:4018-39. Disponible en: https://www.namibian-studies.com/index.php/JNS/article/view/1084

35. Alemán LSA, Plaza LAC, Oviedo LAR, Concha VHH. Manejo de pastizales para la producción forrajera en climas tropicales [Internet]. Puerto Madero Editorial Académica. Puerto Madero Editorial Académica; 2023. Disponible en: https://puertomaderoeditorial.com.ar/index.php/pmea/catalog/book/20

36. Lemaire G, Jeuffroy MH, Gastal F. Diagnosis tool for plant and crop N status in vegetative stage: Theory and practices for crop N management. Eur J Agron [Internet]. 2008;28(4):614-24. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1161030108000130

37. Sanderson MA, Soder KJ, Muller LD, Klement KD, Skinner RH, Goslee SC. Forage Mixture Productivity and Botanical Composition in Pastures Grazed by Dairy Cattle. Agron J [Internet]. 2005;97(5):1465-71. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2134/agronj2005.0032

38. Schnellmann LP, Verdoljak JJO, Bernadis A, Martínez-Gonzalez JC, Castillo-Rod´ríguez SP, Limas-Martínez AG. Frecuencia y altura de corte sobre la calidad del Megathyrsus maximus (cv. Gatton panic). Cienc Tecnol Agropecu [Internet]. 2020;21(3):1-11. Disponible en: https://revistacta.agrosavia.co/index.php/revista/article/view/1402

39. Smith RG, Gross KL, Robertson GP. Effects of Crop Diversity on Agroecosystem Function: Crop Yield Response. Ecosystems [Internet]. 2008;11(3):355-66. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s10021-008-9124-5

40. Whitehead DC. Nutrient elements in grassland: Soil-plant-animal relationships. CABI; 2000. 392 p.

41. Marschner H. Marschner’s mineral nutrition of higher plants. Academic Press; 2011. 668 p.

42. Del Pozo R. Bases ecofisiológicas para el manejo de los pastos tropicales. Pastos [Internet]. 2002;32(2):109-37. Disponible en: http://polired.upm.es/index.php/pastos/article/view/1314

43. Cerdas R. Programa de fertilización de forrajes. Desarrollo de un módulo práctico para técnicos y estudiantes de ganadería de Guanacaste, Costa Rica. InterSedes [Internet]. 2011;12(24). Disponible en: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/intersedes/article/view/967

44. Wilkinson SR, Mays DA. Mineral nutrition. En: Tall Fescue [Internet]. John Wiley & Sons, Ltd; 1979. p. 41-73. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2134/agronmonogr20.c4

45. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine; Division on Earth and Life Studies; Board on Agriculture and Natural Resources; Committee on Nutrient Requirements of Dairy Cattle. Nutrient Requirements of Dairy Cattle: Eighth Revised Edition [Internet]. Washington (DC): National Academies Press (US); 2021. Disponible en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK600603/

46. Fulkerson WJ, Donaghy DJ. Plant-soluble carbohydrate reserves and senescence - key criteria for developing an effective grazing management system for ryegrass-based pastures: a review. http://www.publish.csiro.au/?act=view_file&file_id=EA00062.pdf [Internet]. 2001. Disponible en: http://livestocklibrary.com.au/handle/1234/21907

47. Laidlaw AS, Frame J. Improved grassland management. Crowood; 2013. 407 p.

48. Salinas JG, Sanz JI. Síntomas de deficiencia de macronutrimentos y nutrimentos secundarios en pastos tropicales. [Internet]. Centro Internacional de Agricultura Tropical - CIAT; 1981. Disponible en: https://repository.agrosavia.co/handle/20.500.12324/28781

49. Knoll JE, Anderson WF, Malik R, Hubbard RK, Strickland TC. Production of napiergrass as a bioenergy feedstock under organic versus inorganic fertilization in the southeast USA. BioEnergy Res [Internet]. 2013;6(3):974-83. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s12155-013-9328-1

50. Kering MK, Butler TJ, Biermacher JT, Guretzky JA. Biomass yield and nutrient removal rates of perennial grasses under nitrogen fertilization. BioEnergy Res [Internet]. 2012;5(1):61-70. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s12155-011-9167-x

51. Blanco Rodríguez JCB, Bahamón Cabrera CEB, Montilla Rodríguez MAM. Degradación de pasturas y carga animal, una analogía del analfabetismo ganadero. Rev Fac Cienc Agropecu -FAGROPEC [Internet]. 2022;14(1):124-33. Disponible en: https://editorial.uniamazonia.edu.co/index.php/fagropec/article/view/432

52. Ricaurte Oyola JJ, Qui Z, Filipe D, Rao IM, Amézquita Collazos E. Distribución radicular, absorción de nutrientes y erosión edáfica en sistemas de cultivos y forrajes en laderas del Cauca, Colombia. Suelos Ecuat [Internet]. 2000. Disponible en: https://cgspace.cgiar.org/handle/10568/44279

53. Terán-Fernández JR. Extracción de nitrógeno, fósforo y potasio en el pasto toledo (Brachiaria brizantha cv. toledo) en función de la fertilización nitrogenada e intervalos entre cortes. 2018. p. 40-3. Disponible en: http://hdl.handle.net/20.500.12494/8544

54. Rodríguez L, Torres V, Martínez RO, Jay O, Noda AC, Herrera M. Modelos para estimar la dinámica de crecimiento de Pennisetum purpureum vc. Cuba CT-169. Rev Cuba Cienc Agríc [Internet]. 2011;45(4):349-54. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193022260002

55. Báez MA, Chávez LT, García PS, Garza ÁM, Navarro LAA, Estrada JAE. Modelo Logístico: Herramienta para diagnosticar el cuánto y cuándo fertirrigar. Terra Latinoam [Internet]. 2003;21(2):225-31. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57315595009

56. Espinoza MF. Estrategias de fertilización en pasturas tropicales [Internet]. Zenodo; 2023. Disponible en: https://zenodo.org/records/7618853

57. Han Y, White PJ, Cheng L. Mechanisms for improving phosphorus utilization efficiency in plants. Ann Bot [Internet]. 2022;129(3):247-58. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcab145

58. Lambers H, Plaxton WC. Phosphorus: Back to the Roots. En: Annual Plant Reviews Volume 48 [Internet]. John Wiley & Sons, Ltd; 2015. p. 1-22. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9781118958841.ch1

Downloads

Published

2024-09-15

How to Cite

Congo, C., Chuquimarca, J., Cisnero, S., Chanaluisa, A., & Burbano, A. (2024). Dynamics of nutrient concentration and uptake of Axonopus scoparius grass in the ecological conditions of the Southern Amazon of Ecuador. BioNatura Journal: Ibero-American Journal of Biotechnology and Life Sciences, 1(3), 21. https://doi.org/10.70099/BJ/2024.01.03.16

Issue

Section

Research Articles

Categories