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LEGUMINOSAS FORRAJERAS:UN RECURSO SUSTENTABLEPARA EL TRPICO MEXICANO
Ph. D. Jos Francisco VILLANUEVA - AVALOSInvestigador en Pastizales y Recursos Forrajeros
Campo Experimental Santiago IxcuintlaPh. D. Filiberto HERRERA - CEDANO
Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros
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Leguminosas forrajeras:
Un recurso sustentable para el trpico mexicano
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrcolas y Pecuarias
Centro de Investigacin Regional Pacco Centro
Campo Experimental Santiago Ixcuintla
No est permitida la reproduccin total o parcial de esta publicacin, ni la transmisin
de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrnico, mecnico, fotocopia, por
registro u otros mtodos, sin el permiso previo y por escrito a la Institucin.
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrcolas y Pecuarias
Progreso Nm. 5, Colonia Barrio de Santa CatarinaDelegacin Coyoacn 04010 Mxico, D.F.
Tel. (55) 3871 8700
Primera edicin: 2010
Impreso en Mxico
ISBN: 978-607-425-449-5
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CONTENIDO
INDICE DE CUADROS
INDICE DE FIGURAS
Introduccin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Que son las leguminosas?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Benecios de las leguminosas herbceas y rboles
forrajeros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .a) Benecios econmicos y sociales . . . . . . . . . . . .
b) Mejoramiento ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .c) Mejoramiento de los recursos naturales. . . . . . . . .d) Productividad vegetal y animal . . . . . . . . . . . . . .
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Neonotonia wightii(Wight & Arn.) J.A. Lackey. .Pueraria phaseoloides (Roxb.) Benth.. . . .Stylosanthes guianensis(Aubl.) Sw. var.guianensis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
b) Leguminosas arbreas o arbustivas. . . . . . . . . .Cajanus cajan(L.) Millsp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Cratylia argentea(Desvux) O. Kuntze. . . . . . . . .Gliricidia sepium(Jacq.) Walp.. . . . . . . . . . . . . . . .
Leucaena leucocephala(Lam.) De Wit.. . . . . . . .Sesbania sesban(L.) Merr . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Siembra de leguminosas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Consideraciones nales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
LITERATURA CONSULTADA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Cuadro
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INDICE DE CUADROS
PORCENTAJES DE GERMINACIN PARAVARIAS LEGUMINOSAS DE ACUERDO ALMTODO DE ESCARIFICACIN (Fara et al.,1996). . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Figura
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INDICE DE FIGURAS
Banco de germoplasma de leguminosasarbreo-arbustivas en el Sitio Experimental El
Verdineo- INIFAP. De izquierda a derecha:Gliricidia sepium, Leucaena leucocephala yCratylia argentea. (Foto: Junio 2010). . . . . . . .
Utilizacin de Mucuna pruriens como cultivode cobertera y fuente natural de nitrogeno en
rboles de Jacka de reciente establecimientoen el municipio de San Blas. Foto: Abril de 2010
B d l d l i
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Figura
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Siembra intercalada de Pueraria phaseloidescomo cobertera en huertos de Jacka, Noni y
Mango en el municipio de San Blas. Foto: RalRojas, productor cooperante. Abril de 2010 . . .
Utilizacin de Clitoria ternateaen cultivos demaz como mejoradora de suelos y fuentede nitrgeno para el cultivo asociado. Sitio
Experimental EL Verdineo, agosto de 2004. .
Lote de produccin de forraje y semilla deCli i i d h f l d
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Leguminosas forrajeras:Un recurso sustentablepara el trpico mexicano
Ph. D. Jos Francisco VILLANUEVA - AVALOS1
Ph. D. Filiberto HERRERA - CEDANO1
IAZ. Ral PLASCENCIA - JIMNEZ1
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Algunas leguminosas herbceas y arbustivas han sido utilizadasen la agricultura desde tiempos ancestrales para la produccinde granos, aceites, abonos verdes y fuente de forraje. Sinembargo, actualmente lo ms destacado de estas plantas essu contribucin al mejoramiento de las propiedades fsicas y
qumicas del suelo, as como su contribucin a la reduccinde la erosin, lavado del suelo y secuestro de carbono, amnde otros importantes benecios tanto para los animales comopara los cultivos asociados a su explotacin.La utilizacin de algunas especies de leguminosas en los
sistemas de produccin ganadera representa una importantealternativa para proporcionar compuestos nitrogenados comonitrgeno no proteico y protenas de sobrepaso a la dieta delanimal, mismos que contribuyen a mejorar la digestibilidad delforraje consumido, logrando incrementos considerables en laproduccin de carne y leche bajo condiciones de pastoreo.
El objetivo de esta publicacin es promover las diferentesalternativas de leguminosas forrajeras con potencial paral t i l bt i l d M i
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Que son las leguminosas?
Las leguminosas son una familia de rboles, arbustos y hierbasperennes o anuales, fcilmente reconocibles por su fruto tipolegumbre y sus hojas compuestas y estipuladas. Es una familia
de distribucin cosmopolita con aproximadamente 730 gnerosy unas 19,400 especies, lo que la convierte en la tercera familiacon mayor riqueza de especies despus de las compuestas(Asteraceae) y las orqudeas (Orchidaceae). Sus hojas songeneralmente alternadas y compuestas (bipinnadas, pinnadas,palmeadas o rara vez simples). La inorescencia vara entre
racimos, racimos simples, panculas, espigas o cabezas. Laestructura de la or vara fundamentalmente con la subfamilia:corola 5 ptalos; estambres de tres a muchos, generalmentediez, libres o unidos; pistilo nico, simple y libre. El fruto esgeneralmente una vaina, dehiscente o indehiscente, con o sinsuturas aladas. La raz puede ser principal y generalmente
ramicada, incluso acutica o semi-area y casi siemprepresenta micorrizas.
El b d l i i d f t (l b )
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dos quillas. A est subfamilia pertenecen las mayora de lasleguminosas herbceas forrajeras, las cuales se distribuyende acuerdo a la fertilidad natural del suelo. Por ejemplo,en suelos de moderada a alta fertilidad natural con nivelesaltos de fsforo, potasio, calcio, magnesio y bajos niveles
de acidez (pH 6 6.5), con seguridad dominan la coberturaforrajera las leguminosas del grupo de los bejuquillos, ensu mayora trifoliadas y fruto en legumbre, dentro de lascuales se mencionan: Centrosema pubescens, C. plumieri,C. macrocarpum, Teramnus uncinatusy Rhynchosia minimaentre otras.
En suelos muy cidos (pH menor de 5) y de baja fertilidadnatural predominan leguminosas del grupo de las pega-pegacaracterizadas por pegarse a la piel de los bovinos o en la ropade las personas que transitan a pie en los potreros. Dentro deeste grupo se incluyen las especies de Desmodium ucinatum, D.
scorpiurus, D. barbatum, D. ovalifoliumy D. triorum. En sueloscidos (pH de 5 a 6) se encuentran leguminosas trifoliadas delgnero Stylosanthes: S. guianensis, S. humilis y S. hamata
l d l I di f I l d i id I hi t
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Figura 1. Banco de germoplasma de leguminosas arboreo-arbustivasen el Sitio Experimental El Verdineo- INIFAP. De izquierda a
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Benecios de las leguminosas herbceasy rboles forrajeros.
La utilizacin de las leguminosas presenta beneciosmltiples desde los puntos de vista social y econmico, as
como en el mejoramiento ambiental, de los recursos naturalesy productividad tanto de la vegetacin asociada y como delganado en pastoreo.
a) Benecios econmicos y sociales Las especies arbreas suelen ser muy persistentes y de
bajo mantenimiento (arbreo-arbustivas) Proporcionan madera y lea para uso domstico industrial
Son fuente de extractos, frutas y verduras para consumohumano y preparacin de medicinas
Contribuyen al rompimiento del ciclo de vida de malezas,
insectos y enfermedades. El abono verde es utilizado como mejorador del suelo yfertilizante de bajo costoDi i t d d i ( h
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Reducen la erosin hdrica y elica y mantienen el suelooxigenado
Sus residuos evitan el arrastre del suelo y conservan lahumedad, mejorando la retencin e inltracin de agua
Colonizan y rehabilitan reas degradadas y salinas en las
diferentes regiones agroecolgicas Como coberteras retienen la humedad del suelo,
manteniendo las pasturas libres de plantas indeseables.
d) Productividad vegetal y animal Incrementan la cantidad y calidad de forraje
Estabilizan la produccin de forraje a travs del ao, muyimportante en pocas crticas Mejoran la cantidad y calidad de granos y rastrojos en
cultivos asociados Inducen mejores ganancias de peso en los animales Dan confort al ganado, mejorando su condicin corporal y
productividad (carne y leche) Se utilizan como setos o cercos vivos y como espalderaspara cultivos agrcolas.
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Figura 3. Banco de germoplasma de leguminosas herbceas localizado
en el Sitio Experimental El Verdineo- INIFAP. En Primer
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Alternativas disponibles para reas tropicales ysubtropicales
Existe una amplia diversidad de leguminosas nativas quetradicionalmente se han utilizado bajo condiciones naturales,
pero que actualmente se desconoce su identidad, potencialproductivo y prcticas de manejo requeridas para unaexplotacin sustentable. Dentro de estas se incluyen algunasespecies de Neonotonia, Centrosema, Canavalia, Clitoria,Acacia, Leucaenay Gliricidia, entre otras. Tambin, existenleguminosas ya domesticadas dentro de las cuales destacan
por su adaptacin y productividad en reas tropicales elcacahuate forrajero, Clitoria, Kudz, Dolicos (Dolichoslablab), Mucuna (Mucuna pruriens), Centrosema (C.pubescens), Siratro (M. atropurpureum), Leucaena (Leucaenaleucocepha), Gandul (Cajanus cajan) y ms recientementela Cratilia (Cratylia argentea). En zonas templadas y ridas
bajo condiciones de riego ha destacado la utilizacin de laalfalfa (Medicago sativa), Veza (Viciaspp.) y algunos trboles(Trifoliumspp).
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Mucuna (M. pruriens) y Kudz (P. phaseloides) entre lasms importantes. Algunas caractersticas importantes destas y otras leguminosas de uso mltiple con potencialpara las regiones tropicales y subtropicales de Mxico sondescritas a continuacin:
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Mucuna pruriens(L.) DC. (Wall. ex Wight) Baker ex Burck
Nombre comn: Frijol terciopelo, frijol de abono, mucunaOrigen: Este de la India y Sur de China
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b) Leguminosas arbreas o arbustivas
Entre las especies arbreo-arbustivas nativas e introducidasexisten varias opciones que pueden ser utilizadas tanto comobancos de energa asociadas con otras gramneas de porte
bajo o de corte como la caa de azcar Saccharum ofcinarum,Pennisetum spp., etc., o bien en praderas asociadas ysilvopasturas. Dentro de estas especies arbreo-arbustivasque pueden ser utilizadas para ramoneo directo, corte yacarreo destacan por su adaptacin y productividad en laCosta del Pacco: Leucaena Leucaena leucocepha, Gandul
Cajanus cajan, Cacahuananche Gliricidia sepium y msrecientemente Cratilia Cratylia argentea. Leucaena y Cratiliaconstituyen indudablemente dos de las ms importantesalternativas para el ramoneo directo en suelos cidos con unpH mayor y menor de 5.5, respectivamente.
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Siembra de leguminosas
Bajo condiciones de temporal, la siembra de leguminosas, serealiza despus del inicio de la temporada de lluvias, cuandolas condiciones son tibias y hmedas para promover un ptimo
establecimiento. Por otro lado, aunque la escaricacin einoculacin de la semilla antes de la siembra son prcticasrecomendables en la mayora de los casos, estas prcticasson opcionales dependiendo de la dureza de la semilla,humedad en el suelo, cepas de Rhizobium en el suelo ydisponibilidad de inoculantes al momento de la siembra.
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La cantidad de semilla a utilizar es muy variable, uctuandodesde 2 hasta 50 kg ha-1, cuya densidad de siembra estde acuerdo al tamao y calidad de la semilla de la especiea utilizar. Se utilizan surcos de 0.6 a 1 m de distancia, cuyaprofundidad de siembra no deber exceder los 2 cm en
semillas pequeas y 5 cm en semillas grandes.
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La siembra de leguminosas herbceas es muy similar a ladel frijol; por ejemplo, en Clitoria, como en cualquier otraleguminosa perenne que requiere terrenos planos, serecomienda realizar un barbecho, rastreo cruzado, nivelacin,surcado y trazo de melgas para irrigacin si se cuenta con
agua para riego. En especies arbreo-arbustivas como laLeucaena, Cocuite, Cratilia y Gandul, la preparacin delterreno es similar, pero se recomienda una mnima labranza.
En praderas asociadas, la siembra se realiza en franjas conun surcado poco profundo a espeque sobre la pradera degramnea. En estas condiciones, un ptimo establecimientode la leguminosa requiere el seguimiento de ciertas prcticasde manejo para minimizar la competencia entre las plntulasde leguminosa y las gramneas ya establecidas. Dentro deestas prcticas se incluye:
1) Quemar el exceso de pasto a nales de la primavera si
existe suciente combustible para conducir una quemaprescrita.
2) N li f tili t it d d d l
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Las especies arbreo-arbustivas utilizadas debernsembrarse preferentemente por semilla para favorecer eldesarrollo radicular y en surcos en la direccin al recorrido delsol, en tres bolillos o en curvas de nivel para evitar el reejode la sombra, lo que afectara la eciencia fotosinttica de las
especies de gramneas o herbceas asociadas en el estratoinferior del sistema.
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Dependiendo de la fertilidad del suelo y requerimientos de laleguminosa, es recomendable denir dosis de fertilizacin enla cual se incluya la aplicacin de fsforo, potasio, calcio ymagnesio, entre otros. Por otro lado, aunque las leguminosasse asocian con cepas nativas de Rhizobium, es importante la
inoculacin de la semilla con cepas especcas de Rhizobium,Bradyrhizobium, Azospirillumu otros microorganismos paragarantizar un ptimo establecimiento y una productividadadecuada. De igual manera, la utilizacin de inoculantesa base de micorrizas antes de la siembra, favorece laabsorcin de fosforo y otros nutrientes y promueve ademsun incremento en la produccin de forraje mientras reduce larelacin raz: tallo de las plantas.La escaricacin de la semilla previa a la siembra es otraprctica utilizada para incrementar su germinacin. Algunasprecauciones debern tomarse de acuerdo a la especie deleguminosa y mtodo de escaricacin (remojo en agua por 12
horas, agua caliente a 80 C por 3 a 5 minutos, cido sulfrico[H2SO4, cido de batera] por 5 a 10 minutos, papel lija, etc.)
l i i d j di i l b d
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Cuadro 1. PORCENTAJES DE GERMINACIN PARAVARIAS LEGUMINOSAS DE ACUERDO ALMTODO DE ESCARIFICACIN (Fara et al.,1996).
Especies TratamientosT
1T
2T
3T
4T
5T
6Medias
L. leucocephala 72.6a 71.2a 56.2a 61.2a 73.8a 56.6a 65.3a
C. pubescens 60.7ab 59.9ab 64.5ab 64.7ab 53.1b 88.3a 65.2a
C. ternatea 53.7a 64.3a 55.3a 61.4a 66.5a 50.3a 58.6a
C. macrocarpum 94.8a 87.7a 8.8b 24.3b 33.4b 17.7b 44.5b
Medias 70.5a 70.8a 46.2b 52.9b 56.7ab 53.2ab
a, b: Medias con letras iguales no son signicativamente diferentes (P
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Por otro lado, C. pubescensmostr una germinacin msalta (88.3%) en semillas sin tratamiento alguno, el cual fueseguido por el tratamiento de imbibicin en agua calientepor 10 minutos, aunque otros estudios sugieren que C.pubescensresponden mejor a la escaricacin mediante el
mtodo de la imbibicin en agua hirviendo.En C. ternateael mayor porcentaje de germinacin (66.5%)fue obtenido con el tratamiento de papel de lija, mientrasque el tratamiento de H2SO4 concentrado durante 5 minutosresult ser el segundo mejor mtodo de escaricacin paraesta especie (64.34%), lo que muestra una tendencia similara L. leucocephala.
C. macrocarpum manifest una germinacin (94.82 y87.68%) ms alta utilizando los tratamientos de imbibicin enH2SO4 concentrado durante 10 y 5 minutos respectivamente.Estos resultados son similares a los observados en semillasescaricadas de C. plumieri y C. mucunoides con H2SO4concentrado.
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Consideraciones nales
Las leguminosas herbceas y arbreo-arbustivas cumplenun importante papel en los sistemas de produccin agrcola,pecuaria y forestal alrededor del mundo. Estas plantas
contribuyen a la explotacin y manejo sustentable de losrecursos naturales, ya que constituyen la mejor alternativaecolgica y econmicamente viable para el mejoramiento delos suelos y recuperacin de tierras degradadas, as comopara incrementar la productividad vegetal y animal tanto enlas regiones tropicales y subtropicales como en otras zonasagroecolgicas de Mxico. Por otro lado, las caractersticasproductivas, calidad, persistencia y otros atributos deseablesde las leguminosas arbreo-arbustivas, hacen de ellas unrecurso alimenticio sustentable de gran relevancia en lossistemas de produccin agropecuaria del futuro.
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Villanueva, A. J.F., J. V. Rubio C., F. Herrera C. y R.Plascencia J. 2010. Desarrollo de vaquillas de reemplazoen un sistema silvopastoril de Andropogon gayanusKunthy Leucaena leucocephala. V Reunin Nacional sobreSistemas Agro y Silvopastoriles, Nayarit 2010. 17 20 deMayo. Nuevo Vallarta, Nayarit. pp 156 161.
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COORDINACION DE LA INFORMACION
Ph. D. Keir Francisco Byerly MurphyDr. Gerardo Salazar Gutirrez
REVISION TECNICA
Ph. D. Miguel Luna LunaM.C. Luis Eduardo Arias Chvez
EDICION
Ph. D. Jos Francisco Villanueva Avalos
DISEO Y FORMACION
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Centro de Investigacin Regional Pacco Centro
Dr. Keir Francisco Byerly MurphyDirector Regional
Dr. Gerardo Salazar GutirrezDirector de Investigacin
Lic. Miguel Mndez Gonzlez
Director de Administracin
MC Luis Enrique Fregoso Tirado
Jefe del Campo Experimental Santiago Ixcuintla
Personal Investigador del Campo Experimental Santiago
M.C. Feliciano Gerardo Balderas PalaciosM.C. Jorge Armando Bonilla Crdenas
M.C. Aurelio Borrayo ZepedaM.C. Jose De Jess Bustamante Guerrero
M.C. Jess Alberto Crdenas Snchez
D L i Ed d C i V
Cocotero y HortalizasBovinos Leche y OvinosBovinos CarneNutricin Animal-RumiantesOvinos y Transferencia de TecnologaF t l T i l S bt i l
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