Distribución radicular, absorción de nutrientes y erosión edáfica en sistemas de cultivos y forrajes en laderas del Cauca, Colombia = Roots distribution, nutrient absorption and soils erotion in forage and crops systems in Cauca hillside (Colombia)

Los procesos erosivos en laderas Andinas (evidentes con la presencia de calvas, procesos de soliflucción, cárcavas, etc.) limitan el crecimiento de las plantas y, con ello, las posibilidades de sustentar una población humana creciente en la región. Los sistemas de producción tradicionales involucran la explotación agrícola y ganadera donde los cultivos alimenticios y de plantas forrajeras son elementos importantes. Las características radiculares de los componentes forrajeros y de cultivos en sistemas de producción en laderas podrían tener efectos importantes en la adquisición de nutrientes, el crecimiento de la planta, así como en la reducción de la pérdida de suelo. Un experimento de investigación estratégica fue establecido durante 1994 en laderas del departamento del Cauca, Colombia, con el fin de generar principios basados en estrategias de enraizamiento para mejorar la producción agrícola y ganadera conservando el recurso natural base. Los suelos (Oxic Dystropepts) derivados de depósitos de cenizas volcánicas presentaban textura media a fina. Los tratamientos (sistemas de cultivo y forraje) fueron establecidas en pendientes fuertes (43 a 46%). Fueron seleccionados 6 tratamientos (monocultivo de yuca, yuca con cobertura de leguminosa, pasto elefante enano, pasto imperial, pastura introducida y pastura naturalizada) para determinar diferencias en la distribución de la materia seca, el índice de área foliar; la composición de nutrientes, la distribución radicular, la adquisición de nutrientes y la pérdida de suelo. La biomasa de raíz del tratamiento yuca con cobertura de leguminosas fue superior en 44% ai monocultivo de yuca. La presencia de cobertura de leguminosas no sólo redujo la erosión sino que además mejoró la adquisición de potasio por la yuca. Entre las dos posturas de gramínea, el elefante enano tuvo mayor biomasa de raíces (9.3 t/ha) que el imperial (4.2 t/ha). La mayor densidad de longitud de raíz (por unidad de volumen de suelo) del pasto elefante enano contribuyó a una mayor adquisición de nitrógeno, fósforo, potasio y calcio del suelo. Además, la abundancia de raíces muy finas del pasto elefante enano en las primeras capas de suelo redujo la pérdida de suelo en estas fuertes pendientes. De otra parte, la pastura naturalizada (Mellinis minitiflora) desarrollo un sistema radicular más fino que la pastura introducida más leguminosas (Brachiaria humidicola + Arachis pintoio + Centrosema macrocarpum + Stylosanthes guianensis), pero el recicleja de potasio y calcio a través de las raíces fue mayor con la postura introducida basada en leguminosas que con la postura naturalizada. Estos resultados indican que (i) la presencia de cobertura de leguminosas permite mejorar la adquisición de potasio por la yuca y del potasio y calcio por las pasturas introducidas; y (ii) la gramínea elefante enano puede ser usado como una barrera efectiva para reducir la erosión del suelo en laderas Andinas. = The extent of soil degradation in Andean hillsides limits plant productivity and therefoe affects sustainable human development in the region. The traditional systems in these agroecosystems indude agricultural and livestock exploitations where the crop and forage plants are important elements. Rooting characteristics of crop and forage components of production systems in hillsides could have important effects on nutrient acquisition and plant growth as well as reducing soil loss. An experiment was established in 1994 in Cauca, Colombia, to generate principles based on rooting strategies for improving crop-livestock production while conserving the natural resource base. Soils at the site are medium to fine textured Oxic Dystropepts derived from volcanic-ash deposits. Treatments (crop and forage systems) were established on steep slopes (43-46%). Six treatments, cassava monocrop, cassava + cover legumes intercrop, elephant grass (Pennisetum purpureum) pasture, imperial grass (Axonopus scoparius) pasture, introduced legume-based pasture and naturalized pasture were selected to determine differences in dry matter partitioning, leaf area index, nutrient composition, root distribution, nutrient acquisition and soil loss. Root biomass of the cassava + cover legumes intercrop was 44% greater than that of the cassava monocrop. The presence of cover legumes not only reduced soil erosion but also improved potassium acquisition by cassava. Among the two pastures, elephant grass pasture had greater root biomass (9.3 t/ha) than the imperial grass (4.2 t/ha). The greater root length density (per unit soil volume) of the former contributed to superior acquisition of nitrogen, phosphorus, potassium and calcium from soil. In addition, the abundance of very fine roots in elephant grass pastures in the topsoil reduced the loss of soil from the steep slopes. Naturalized pasture (Melinis minutiflora) developed a finer root system than the introduced legume-based pasture (Brachiaria humidicola + Arachis pintoi + Centrosema macrocarpum + Stylosanthes guianensis) but recycling of potassium and calcium via roots was greater with the introduced legume-based pasture than that of the naturalized pasture. These results indicate that (i) the presence of cover legumes can improve potassium acquisition by cassava and potassium and calcium cycling by introduced pastures; and (ii) elephant grass can be used as an effective grass barrier to reduce soil erosion in Andean hillsides.