CONTRIBUCIÓN DE Digitonthopagus gazella EN MEJORAR LA FERTILIDAD DEL SUELO POR ENTERRAR LA MASA FECAL FRESCA.

Miranda CHB. Santos JCC. Bianchin I.

RESUMEN Se hizo el experimento en condiciones de campo, como objetivo de medir la contribución del escarabajo estercolero Onthophagus gazella en el reciclaje de nitrogeno (N) y Fósforo (P) de heces de bovino frescas. Los resultados obtenidos indicaron aumentos en la producción de materia seca y del contenido total de N y P en las plantas, especialmente en una segunda colecta, en comparación a un testigo que fue fertilizado sin heces. Estos resultados confirman que el entierrar heces frescas por el escarabajo y su posterior mineralización es benefico para las plantas. También se discutio la contribución del escarabajo en la limpieza de las pasturas por entierrar heces frescas. INTRODUCCIÓN Se estima que entre el 85 y el 95% del total de (N) ingerido por los bovinos retorna al suelo por medio de las heces (Haynes y Williams, 1993). Gran parte de este N puede perderse del sistema suelo-pasto por la volatilización de la urea en pocos días (Ferreira etal., 1995ª; 1995b), a menos que este material sea incorporado al suelo. En ese sentido, los escarabajos estercoleros desempeñan un papel importante, dada su capacidad de incorporación de heces bovinas por al suelo. Normalmente, los escarabajos estercoleros escaban galerias en el suelo debajo de los bolos fecales, para acarrear porciones de masas fecales, formando estructuras en donde depositan los huevos. La larva que se forma se alimentará de heces de bovino hasta el estado adulto. Gran parte del material enterrado acaba siendo mineralizado en poco tiempo y cantidades sustanciales de N y P, presentes en el bolo fecal, se hacen disponibles para las plantas (Miranda et al 1998). El centro nacional de Investigaciones de ganado de carne (CNPGC) de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (EMBRAPA), importo en 1989, una muestra de escarabajos que ha sido efectiva en otros paises (Doube et al., 1991), una especie de escarabajo estercolero Onthophagus gazella, para implementar un programa integral de helmintos gastrointestinales y de moscas del cuerno Haematobia irritans (Bianchin el al., 1992). Las cuales desarrollan parte de su ciclo biológico en las heces fecales frescas Estas son enterradas entonces exponen las larvas de estos parásitos al medio ambiente impidiendo su desarrollo, ejerciendo de esta manera su control. El enterramiento de las heces fecales también tiene otras implicaciones agronomicas, beneficas en el desarrollo de las plantas y sanidad de las pasturas, que repercute en un área de cinco a 12 veces mayor de que la plasta de heces original. Normalmente esta área no es pastoreada por periodos de tiempo que varia de tres meses a un año, inicialmente por su olor característico, y posteriormente a la significación de las plantas. (Haynes y Williams, 1993). Esta área puede corresponder hasta un tercio de esta superficie, cuando se usa rotación intensiva de potreros (Afzal y Adams, 1992). El bolo fecal debe ser enterrado para evitar la formación de esas áreas inútiles. Además de eso las heces fecales son materia orgánica que estimula la los organismos del suelo, aumentando la mineralización de nutrientes esenciales para las plantas (Elkins et al., 1984; Steinberger et al., 1984). Estudios con O.gazella en condiciones controladas demostraron este potencial (Miranda et al., 1998). En este trabajo serán presentados los resultados de un estudio en campo, en que estimamos la contribución efectiva de la materia fecal enterrada por O. gazella en la prodcucción de la masa vegetal y los contenidos de N y P en Brachiaria decumbens. MATERIAL Y METODOS Se escogio un área de pastoreo con Brachiaria decumbens establecida hace más de 10 años en un Latassolo Vermelho Escuro, en un área de CNPGC en Campo Grande, MS, Brasil. El área de pastoreo fue chapeada mecánicamente para dejar una altura de 10cm.

Se establecieron cuatro tratamientos, en un diseño experimental de bloques, con ocho repeticiones cada uno, como sigue: a).- Testigo.- Sin estiércol y sin escarabajo b).- Adición de 10 kg de heces de bovinos frescas c).- Adición de 10 kg de heces de bovinos frescas y 30 parejas de O.gazella d).- Sin adición de heces bovinas, pero fertilizadas con 100kg de N/ha (en forma de Urea), 100kg de P2O5/ha (en forma de super simple) y 100 kg de K2O/ha (en forma de clorato de potasio). El área para cada tratamiento fue delimitada con gayolas de hierro de 1 mto por lado y 1 mto de altura Estos cuadros fueron totalmente cubiertos con una tela de malla fina, tipo sombrilla, para evitar que los escarabajos adicionados se salieran. Conjuntamente a la adición de heces en los tratamientos b y c, fueron separadas muestras de estas heces para determinar sus contenidos de humedad (secadas a 45 C constantemente) para posteriores correcciones de peso seco, adicionando N y P. El nitrógeno fue determinado en muestras frescas de heces. Para evitar perdidas de amonia en las muestras se uso la metodología de Kjeldah y el sistema macro como lo describe Bremner (1965). El fosforo fue determinado por lo descrito por Adler y Wilcox (1985). En terminos de peso seco, los 10 kg de heces frescas adicionadas corresponden a 1952g de estiércol seco. Las cantidades de N y P acrecentadas, fueron de 25 y 23 mg, respectivamente. Diez dias después del inicio del experimento los cuadros fueron descubiertos, una vez que no había más actividad de escarabajos, de manera de proporcionar plena luminosidad a todas las plantas. En cada una se corto la parte áerea de las plantas cerca de 10 cm del suelo, separando el material como hojas, tallos y material muerto. Después de ser separada , cada parte fue secada en una estufa a 65 C, pesada, molida y analizada para saber cuanto tenia de N y P. Para la determinación de P se uso la metodología descrita por Adler y Wilcox (1985) y el N fue determinado usando la metodología de Kjeldahl, descrita por Bremner (1965). En una segunda colecta se recogio también del estiércol que quedo en cada repetición. Una fue quemada en una mufla a 600C para corregir la posible contaminación del suelo, en otra se determino el peso seco que quedo RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las muestras han sido tomadas con cuidado para que no hubiese entrada de escarabajos en el testigo con estiércol y sin escarabajo (tratamiento b), hubo invasión generalizada de ese tratamiento con escarabajos locales, la mayoría O.gazella, dado que hay una población de este escarabajo en la región. De esta forma el comportamiento de ese tratamiento paso a ser como el tratamiento c), identificado en los cuadros como “escarabajos locales”. En una colecta a los 110 días después del experimento, se verifico que cerca del 90% de las heces adicionadas habían desaparecido de la superficie del suelo. Conforme avanzaba las observaciones individuales, cerca del 70% de las heces fue enterrado por los escarabajos 10 días después de haberlas adiconado, siendo las restantes se disperso por acción de las lluvias y pisoteo. Analizando dos tierras de N y P, no se mostro estiércol seco remanente, por diferencia con las cantidades acrecentadas (ver Material y Métodos), que 22g de N y 23 g de P de las heces frescas fueron enterradas no sólo por los escarabajos. Una colecta fue realizada a los 50 días después del establecimiento verificandose un rebrote intenso de las plantas, que habian sido cortadas a 10 cm del suelo (cuadro 1), siendo apenas material verde (hojas y tallos)tomados en este periodo. Una segunda colecta se verifico el material muerto en todos los tratamientos. Teniendo un efecto significativo (P<0.05) para los tratamientos en dos colectas, sobre los testigos con fertilizante (d), seguido del tratamiento con escarabajo (b y c) y por último el téstigo sin nada (a). Estos resultados confirman los obtenidos el primer estudio de esta línea, en condiciones controladas con escasa vegetación (Miranda et al., 1998). En aquel estudio, no fue igual el entierro de heces bovinas por el escarabajo y su consiguiente mineralización se hizo en un área delimitada de suelo (20kg de suelo), provocando un efecto benéfico en la producción de B.decumbens más marcado que lo observado en este experimento de campo. Posiblemente esto se debe también a una mayor dispersión de las heces

enterradas en el suelo, además de que las plantas estaban sembradas solamente en un área donde las heces fueron enterradas. Cuadro 1 Producción de materia seca de hojas de B. Decmbens (g/m2) en dos épocas de pastoreo, en los tratamientos con fertilizantes o con O.gazella locales o introducidos. Cada valor es media de ocho repeticones. Tratamientos Colecta (días) Materia seca (g/m2) Hojas Tallos Material

muerto Planta

Testigo 50 84.5c 88.8d - 173.3d 110 135.2b 100.7cd 28.4 264.3bc Escarabajos introducidos

50 96.7c 117.6bcd - 214.3cd

110 153.1ab 137b 28 318.1ab Escarabajos locales

50 87.6 97.4cd 185d

110 162.2ab 191.8a 29.2 383.2a Testigo con fertilizante

50 156.9ab 201.9a 358.8a

110 173.4 126.2bc 29.8 329.4ab Las medias seguidas de letras diferentes son diferentes estadísticamente a P<0.05 en la prueba de Duncan. La contribución de las heces enterradas por el escarabajo fue igualmente significativa (P<0.05) en relación a los contenidos de N y P de las plantas (cuadros 2 y 3). Las tierras con N con los tratamientos con escarabajos fueron ligeramente mayores de los obtenidos con los testigos sin nada, y fueron sigificativamente (P<0.05) superiores a los de la segunda colecta (Cuadro2). Una tendencia semejante fue observada en relación a los obtenidos con las concentraciones totales de P (cuadro3). En ambos casos los tratamientos testigos con fertilizantes sobresalieron de los demás, como era de esperarse, dada la disponibilidad inmediata de los nutrientes. Las heces enterradas necesitaban pasar por un proceso de mineralización, que se hace por los organismos del suelo, antes de que los nutrientes se tornen disponibles para las plantas. Cuadro 2 Cantidad total de N en materia seca de la parte área de B decumbens (mg/m2) en dos épocas de pastoreo, en los tratamientos testigos con o sin fertilizantes o con O. gazella, locales o introducidos. Cada valor es la media de ocho repeticiones. Tratamientos Colecta (días) Materia seca (g/m2) Hojas Tallos Material

muerto Planta

Testigo 50 936.5c 850.4c - 1786.9c 110 1831.9ab 985bc 140.8 2957.7b Escarabajos introducidos

50 1036.9c 1044.9bc - 2081.8c

110 1943.6ab 1291.8b 138.1 3373.5ab Escarabajos locales

50 1083.1c 955.6bc - 2038.7c

110 2032.4ab 1734.8ab 120.7 3887.9a Testigo con fertilizante

50 1596.5b 1765.8a - 3362.3ab

110 2261.3a 1158.1bc 149.9 3569.3ab Las medias seguidas de letras diferentes son diferentes estadísticamente a P<0.05 en la prueba de Duncan Cuadro 3 Cantidad total de P en materia seca de la parte área de B decumbens (mg/m2) en dos épocas de pastoreo, en los tratamientos testigos con o sin fertilizantes o con O. gazella, locales o introducidos. Cada valor es la media de ocho repeticiones.

Tratamientos Colecta (días) Materia seca (g/m2) Hojas Tallos Material

muerto Planta

Testigo 50 88d 84d - 172e 110 180c 117ab 14 211cd Escarabajos introducidos

50 118d 138bc - 236de

110 237b 259a 18 514a Escarabajos locales

50 121d 146b - 267de

110 249b 208a 19 476ab Testigo con fertilizante

50 164c 231a - 395bc

110 306a 230a 27 563a Las medias seguidas de letras diferentes son diferentes estadísticamente a P<0.05 en la prueba de Duncan Los resultados obtenidos demostraron el potencial del escarabajo O.gazella en dos aspectos importantes para la producción de forrajes: 1).- La limpieza de la pastura por enterrar el estiércol; 2).- Favorecer un ciclo más efectivo de los nutrientes contenidos en el estiércol. Con relación al primer aspecto, algunas consideraciones pueden ser tomadas en cuenta, por ejemplo en la región Centro Oeste que es la principal zona productora de ganado de engorda en Brasil, es la base para especulaciones teoricas. En esta región hay según el censo de 1998 un hato bovino de 51 millones de cabezas, distribuidas en diversas categorías de animales. Considerando que los animales en pastoreo producen estiércol que cubren áreas que varían de 0.3m2 /día para becerros de 1-2 años a 0.8m2 para toros y vacas, podemos estimar que cerca de 2.731 ha de pastoreo son cubiertas por estiércol diariamente en la región. Sabemos que este estiércol no es distribuido en el pastos, gran parte se va a montes y a agua. Por otro lado apenas del 50% del estiércol es dejado en el pasto, tal cantidad tiene un significado importante para una reducción efectiva del área de pastoreo. Áreas de pastoreo que varían de 5-12 veces el diámetro de la plasta de heces no son consumidos por los animales, inicialmente debido al olor y posteriormente debido a la maduración de las plantas que nos son consumidas Haynes y Williams, (1993). Este periodo de no consumo de pasto según estos autores puede variar de dos a tres meses o hasta por periodos mayores de un año. Como el entierro inmediato, total o parcialmente de las heces por los escarabajos, hacen una limpieza de las pasturas, esas areas contaminadas son eliminadas o grandemente reducidas, provocando que la pastura sea mejor utilizada. Tal situación es por si sola una gran contribución del escarabajo a este sistema de producción pecuaria. Con relación al segundo aspecto, otras consideraciones pueden igualmente ser ciertas. Deduciendo de las informaciones de Euclides (1995) podemos estimar que por cada 100kg de peso vivo de los animales Nelore, que pastan Brachiarias o panicum se producen en promedio 1.04 kg de estiércol seco/día. Según el censo del 98 se pude estimar que 51 millones de cabezas de ganado en la región Centro Oeste, producen cerca de 150 millones de toneladas de estiércol, distribuidos en al campo como se menciono anteriormente. Considerando una media de 1% de N en el estiércol, podemos estimar que 1500 toneladas de este elemento son depositados diariamente en las pasturas de la región. En estas condiciones , Ferreira etal (1995ª) estimo que cerca del 10% del N de estiércol, que esta en forma de amonia, se pierde por volatilización en tres días después de la deyección. Para el N de la orina las pérdidas alcanzan un 76% en el suelo sin planta y cerca de 30% en suelo con planta (Ferreira etal., 1995b). Considerando una plasta de estiércol producido, estas perdidas son de gran relevancia. Al enterrar el estiércol el escarabajo esta auxiliando a mantener parte de ese N que de otra manera se pérderia, contribuyendo a mantener el sistema productivo. Además de esto, esta haciendo que ese N sea

más rapidamente reciclado en formas asimilables por las plantas, como demuestran los resultados de este trabajo, y también de los descritos por Miranda etal., (1998). Otros aspectos beneficos del enterramiento de las heces de los bovinos por el escarabajo es su papel para controlar la mosca del cuerno, que fue ampliamente discutido por Bianchin et al (1992). De esta forma, se comprueba que el escarabajo O. gazella puede contribuir grandemente a la sustentabilidad de la producción bovina en pastoreo por lo tanto es importante su diseminación a nuevas áreas. Gráfica 1 Producción de materia seca de las hojas de B. decumbens (mg/m2) en dos épocas de pastoreo, en los tratamientos testigos con o sin fertilizantes o con O. gazella, locales o introducidos. Colecta a los 110 días

264.3

318.1 329.4

0

50

100

150

200

250

300

350

Control Escarabajo Fertilizante

Pro

ducc

ión

(g/m

2)

Grafica 2 Cantidad total de N en materia seca de la parte área de B decumbens (mg/m2) en dos épocas de pastoreo, en los tratamientos testigos con o sin fertilizantes o con O. gazella, introducidos. Colecta a los 110 días.

2957.7

3373.53569.3

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Control Escarabajo Fertilizante

Nitr

ogen

o (m

g/kg

2)

Grafica 3. Cantidad total de P total en materia seca de la parte área de B decumbens (mg/m2) en dos épocas de pastoreo, en los tratamientos testigos con o sin fertilizantes o con O. gazella, introducidos. Colecta a los 110 días.

211

514563

0

100

200

300

400

500

600

Control Escarabajo Fertilizante

Fós

foro

(m

g/m

2)