ía Mesoamericana ISSN electrónico: 2215-3608

Evaluation of legumes as green manure in forage crops for livestock in the dry Colombian Caribbean

Edwin Castro-Rincón, José Edwin Mojica-Rodríguez, Juan Evangelista Carulla-Fornaguera, Carlos Eduardo Lascano-Aguilar



The dual-purpose livestock systems in the tropics milk production is reduced during the dry season due to the decrease in the quantity and quality of forage on offer. The impact can be reduced by using forage crops as supplements generated with the use of green fertilizers. The objective of this research was to determinate the nitrogen contribution of legumes in corn forage production. During the years 2013 to 2014, in the Colombian Dry Caribbean three experiments were established with seven levels of nitrogen (N) (0, 25, 50, 75, 100, 150 and 200 kg/ha) and the incorporation of Canavalia brasiliensis (CIAT 17009), Vigna unguiculata (CIAT 4294), Clitoria ternatea (CIAT 21815), Canavalia ensiformis (CIAT 21826) and Lablab purpureus (CIAT 22656) in a random block design. C. ensiformis showed the highest contribution of N (151 kg/ha) and V. unguiculata the lowest (35 kg/ha). The application of 200 kg of N and the incorporation of C. ensiformis and C. brasiliensis did not show a difference in the yield of maize biomass. N use efficiency by corn crop was 31 - 84%, reduced with increased in the dose of N. Levels of NO3 in the soil ranged from 20 to 41 mg/kg at the time of harvest, suggesting that a high proportion of N coming from the legume was not assimilated by the crop. The C:N ratio was 11.63 in legumes and 23.94 in weeds. Organic soil C increased by 22% due to legume green manure, with the highest content (0.70%) in L. purpureus. The legumes C. ensiformis, C. brasiliensis and L. purpureus showed high potential to provide N, C, and to conserve soil moisture.


soil fertility; corn; carbon; cover plants.


Anderson, S., N. Férreas, S. Gundel, B. Keane, y B. Pound. 1997. Cultivos de cobertura: componentes de sistemas integrados. Presentado en: Taller Regional Latinoamericano. Universidad Autónoma de Yucatán, Mérida, MEX. 3-6 de febrero.

Anken, T., P. Stamp, W. Richner, and U. Walther. 2004. Plant develop¬ment, nitrogen dynamics and nitrate leaching from ploughed and direct-sown plots. Schr. Eidgen Forsc. Agrar. Land 63:101.

Ayarza, M., E. Amézquita, I. Rao, E. Barrios, M. Rondón, Y. Rubiano, and M. Quintero. 2007. Advances in improving agricultural profitability and overcoming land degradation in Savanna and Hillside agroecosystems of tropical America. In: A. Bationo et al., editors, Advances in integrated soil fertility management in sub-Saharan Africa: challenges and opportunities. Springer, Dordrecht, HOL. p. 209-229.

Barbieri, P.A., H.E. Echeverría, H.R. Saínz-Rozas, y M. Maringolo. 2010. Fertilización de maíz con urea de liberación lenta: pérdida por volatilización y eficiencia de uso de nitrógeno. Cienc. Suelo 28(1):57-66.

Barrios, E., R.J. Buresh, and J.I. Sprent. 1996. Nitrogen mineralization in density fractions of soil organic matter from maize and legume cropping systems. Soil Biol. Biochem. 28:1459-1465. doi: 10.1016/S0038-0717(96)00155-1

Barrios, E., F. Kwesiga, R.J. Buresh, and I. Sprent. 1997. Light fraction soil organic matter and available nitrogen following trees and maize. Soil Sci. Soc. Am. J. 61:826-831.

Beltrán-Morales, F.A., J.L. García-Hernández, F.H. Ruiz-Espinoza, L. Fenech-Larios, B. Murillo-Amador, A. Palacios-Espinoza, and E. Troyo-Diéguez. 2009. Nutrimental potential of red dolichos, brown dolichos and cowpea for green manure produced under three tillage systems. Trop. Subtrop. Agroecosyst. 10:487-495.

Biederbeck, V.O., C.A. Campbell, V. Rasiah, R.P. Zentner, and G. Wen. 1998. Soil quality attributes as influenced by annual legumes used as green manure. Soil Biol. Biochem. 30:1177-1185. doi:10.1016/S0028-0717(97)00150-8

Boschini, C., y J. Elizondo. 2004. Rendimiento de forraje de dos materiales genéticos de maíz sembrados a diferentes distancias de siembra. Rev. Agric. Trop. 34:87-92.

Burle, M.L., A.R. Suhet, J. Pereira, D.V.S. Resck, J.R.K. Peres, M.S. Cravo, and D.J. Lathwell. 1992. Legume green manures. Dry season survival and the effect on succeeding maize crops. Bull. 92-04. Soil Managment Collaborative Research Support Program, Raleigh, NC, USA.

Carvalho, M.A., R. Soratto, M. Athayde, O. Arf, e M. de-Sá. 2004. Produtividade do milho em sucessão a adubos verdes no sistema de plantio direto e convencional. Pesqui. Agropecu. Bras. 39:47-53. doi:10.1590/S0100-204X2004000100007

Castro, R.E. 2016. Utilización de leguminosas forrajeras como abonos verdes para la producción de cultivos forrajeros y leche en ganaderías doble propósito en el trópico seco. Tesis Dr., Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, COL.

Castro, R.E., A. Sierra, J.E. Mojica, J.E. Carulla, y C.E. Lascano. 2017. Efecto de especies y manejo de abonos verdes de leguminosas en la producción y calidad de un cultivo forrajero utilizado en sistemas ganaderos del trópico seco. Arch. Zootec. 66:99-106. doi:10.21071/azz.v66i253.2131

Castro-Rincón, E., A.M. Sierra-Alarcón, J.E. Mojica-Rodríguez, J. Carulla-Fornaguera, y C. Lascano-Aguilar. 2016. Uso múltiple de leguminosas como abono verde, en rotación con maíz, y heno, para producción de leche. Corpoica Cienc. Tecnol. Agropecu. 17:17-29. doi:10.21930/rcta.vol17_num1_art:456

Cherr, C.M., J.M.S. Scholberg, and R. McSorley. 2006. Green manure approaches to crop production: A synthesis. Agron. J. 98:302-319. doi:10.2134/agronj2005.0035

Chikowo, R., P. Mapfumo, P.A. Leffelaar, and K.E. Giller. 2006. Integrating legumes to improve N cycling on smallholder farms in sub-humid Zimbabwe: Resource quality, biophysical and environmental limitations. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 76:219-231. doi:10.1007/s10705-005-2651-y

Cobo, J.G., E. Barrios, D.C.L. Kass, and R.J. Thomas. 2002. Decomposition and nutrient release by green manures in a tropical hillside agroecosystem. Plant Soil 240:331-342. doi:10.1023/A:10157232

Delgado, R., R. Ramírez, y S. Urquiaga. 2001. Colocación del nitrógeno en el suelo y la eficiencia de uso por el maíz. Agron. Trop. 51:337-350.

Douxchamps, S. 2010. Integration of Canavalia brasiliensis into the crop-livestock system of the Nicaraguan hillsides: environmental adaptation and nitrogen dynamics. Thesis DrSc., Swiss Federal Institute of Tecnology Zurich, Zürich,SUI.

Douxchamps, S., F.L. Humbert, R. van-der-Hoek, M. Mena, S.M. Bernasconi, A. Schmidt, I. Rao, E. Frossard, and A. Oberson. 2010. Nitrogen balances in farmers fields under alternative uses of a cover crop legume: A case study from Nicaragua. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 88:447-462. doi:10.1007/s10705-010-9368-2

Douxchamps, S., I.M. Rao, M. Peters, R. va-der-Hoek, A. Schmidt, S. Martens, J. Polania, M. Mena, C.R. Binder, R. Schöll, M. Quintero, M. Kreuzer, E. Frossard, and A. Oberson. 2014. Farm-scale tradeoffs between legume use as forage versus green manure: The case of Canavalia brasiliensis. Agroecol. Sustain. Food Syst. 38:25-45. doi:10.1080/21683565.2013.828667

Fischler, M., and C.S. Wortmann. 1999. Green manures for maize-bean systems in eastern Uganda: Agronomic performance and farmers’ perceptions. Agrofor Syst. 47:123-138. doi:10.1023/A:1006234523163

García, M. 1997. Contribución al estudio y utilización de los abonos verdes en cultivos económicos desarrollados sobre un suelo Ferralítico Rojo de La Habana. Tesis Dr., INCA, La Habana, CUB.

García, M., E. Treto, y M. Álvarez. 2001. Comportamiento de diferentes especies de plantas para ser utilizadas como abonos verdes en las condiciones de Cuba. Cultiv. Trop. 22(4):11-16.

Gupta, S.R., and J.S. Singh. 1981. The effect of plant species, weather variables and chemical composition of plant material on decomposition in a tropical grassland. Plant Soil 59:99-117. doi:10.1007/BF02183596

Hartwig, N.L., and H.U. Ammon. 2002. Cover crops and living mulches. Weed Sci. 50:688-699. doi:10.1614/0043-1745(2002)050[0688:AIACCA]2.0.CO;2

Jara-Flores, A.F. 1997. Evaluación del aporte de tres leguminosas (Canavalia ensiformis, Mucuna deeringianum, Dolichos lablab) usadas como abono verde sobre la recuperación de suelos de ladera degradados. Tesis Lic., Escuela Agrícola Panamericana, Zamorano, HON.

Keller, G.B., H. Mndiga, and B.L. Maass. 2005. Diversity and genetic erosion of traditional vegetables in Tanzania from the farmer’s point of view. Plant Genet. Resour. 3:400-413. doi:10.1079/PGR200594

Krom, M.D. 1980. Spectrophotometric determination of ammonia: a study of a modified Berthelot reaction using salicylate and dichloroisocyanurate. Analyst 105:305-316. doi:10.1039/AN9800500305

Kuzyakov, Y., J.K. Friedel, and K. Stahr. 2000. Review of mechanisms and quantification of priming effects. Soil Biol. Biochem. 32:1485-1498. doi:10.1016/S0038-0717(00)00084-5

Latif, M.A., G.R. Mehuys, A.F. Mackenzie, I. Alli, and M.A. Faris. 1992. Effects of legumes on soil physical quality in a maize crop. Plant Soil 140:15-23. doi:10.1007/BF00012802

Ma, B.L., L.M. Dwyer, and E.G. Gregorich. 1999. Soil nitrogen amendment effects on seasonal nitrogen mineralization and nitrogen cycling in maize production. Agron. J. 91:1003-1009. doi:10.2134/agronj1999.916003x

Maass, B.L., M.R. Knox, S.C. Venkatesha, T.T. Angessa, S. Ramme, and B.C. Pengelly. 2010. Lablab purpureus A crop lost for Africa? Trop. Plant Biol. 3:123-135. doi:10.1007/s12042-010-9046-1

Martín, G.M., y R. Rivera. 2001. Mineralización del nitrógeno incorporado con los abonos verdes y su participación en la nutrición de cultivos de importancia económica. Cultivos Trop. 22(3):89-96.

Martín, G.M., y R. Rivera. 2002. Participación del nitrógeno de los abonos verdes en la nutrición nitrogenada del maíz (Zea mays L.) cultivados sobre suelos ferralítico rojo. Cultivos Trop. 23(3):91-96.

Muraoka, T., E. Ambrosano, F. Zapata, N. Bortoletto, A.L.M. Martins, P.C.O. Trivelin, A.E. Boaretto, y W.B. Scivittaro. 2002. Eficiencia de abonos verdes (crotalaria y mucuna) y urea, aplicados solos o juntamente, como fuentes de n para el cultivo de arroz. Terra Latinoam. 20(1):17-23.

Mureithi, J.G., C.K.K. Gachene, and J. Ojiem. 2003. The role of green manure legumes in smallholder farming systems in Kenya: the legume research network project. Trop. Subtrop. Ecosyst. 1:57-70.

Myers, R., C. Palm, E. Cuevas, I. Gunatilleke, and M. Brossard. 1994. The synchronisation of nutrient mineralisation and plant nutrient demand. In: P. Woomer, and M. Swift, editors, The biological management of tropical soil fertility. Wiley, Chichester, GBR. p. 81-116.

Navas G., y J. Bernal. 1999. Caracterización de leguminosas como abono verde para los sistemas de producción del Piedemonte Llanero y Altillanura Colombiana. Boletín Técnico No. 16. Corpoica, Villavicencio, COL.

Nelson, D.W., and L. Sommers. 1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: A.L. Page et al., editors, Methods of soil analysis, Part 2. Chemical and microbiological properties-Agronomy Monograph No. 9. 2nd ed. ASA Inc., and SSSA Inc., Madison, WI, USA. p. 539-579.

Nziguheba, G., R. Merckx, and C.A. Palm. 2005. Carbon and nitrogen dynamics in a phosphorus-deficient soil amended with organic residues and fertilizers in western Kenya. Biol. Fertil. Soils 41:240-248. doi:10.1007/s00374-005-0832-0

Odhiambo, J.J.O. 2010. Decomposition and nitrogen release by green manure legume residues in different soil types. African J. Agric. Res. 5:90-96. doi:10.5897/AJAR09.489

Oglesby, K.A., and J.H. Fownes. 1992. Effect of chemical composition on nitrogen mineralization from green manures of seven tropical leguminous trees. Plant Soil 143:127-132. doi:10.1007/BF00009137

Palm, C.A., C.N. Gachengo, R.J. Delve, G. Cadisch, and K.E. Giller. 2001. Organic inputs for soil fertility management in tropical agro ecosystems: application of an organic resource database. Agric. Ecosyst. Environ. 83:27-42. doi:10.1016/S0167-8809(00)00267-X

Palm, C.A., and P.A. Sanchez. 1991. Nitrogen release from the leaves of some tropical legumes as affected by their lignin and polyphenolic contents. Soil Biol. Biochem. 23:83-88. doi:10.1016/0038-0717(91)90166-H

Pauth-Meza, N.J., L.H. Olivas-Lira, y L.H. Palma-Marín. 1997. Caracterización y evaluación preliminar de germoplasma de leguminosas nativas con potencial forrajero en Jalapa y Estelí, Nicaragua. Tesis Tec. Agr., Escuela de Agricultura y Ganadería de Estelí Francisco Luis Espinoza Pineda, Estelí, NIC.

Phiri, S., E. Barrios, I.M. Rao, and B.R. Singh. 2001. Changes in soil organic matter and phosphorus fractions under planted fallows and a crop rotation system on a Colombian volcanic-ash soil. Plant Soil 231:211-223. doi:10.1023/A:1010310300067

Pound, B. 1999. Cultivos de cobertura para la agricultura sostenible en América Latina. En: FAO, editor, Agroforestería para la producción animal en Latinoamérica. FAO, Roma, ITA. p. 143-168.

Rivera, R., y S. Urquiaga. 1995. Mineralización y participación del nitrógeno de tres especies de abonos verdes en la nutrición nitrogenada del maíz. Presentado en: Encuentro nacional de agricultura orgánica. ACAO, La Habana, CUB. 17-19 de mayo.

Sakala, W.D., G. Cadisch, and K.E. Giller. 2000. Interactions between residues of maize and pigeonpea and mineral N fertilizers during decomposition and N mineralization. Soil Biol. Biochem. 32:679-688. doi:10.1016/S0038-0717(99)00204-7

Salamanca, W.F., C.R. Bonilla, y M.S. Sánchez. 2004. Evaluación de seis abonos verdes en un vertisol ústico en condiciones del Valle del Cauca. Acta Agron. 53(3):55-60.

Seneviratne, G. 2000. Litter quality and nitrogen release in tropical agriculture: a synthesis. Biol. Fertil. Soils 31:60-64. doi:10.1007/s003740050624

Seneviratne, G., L.H.J. Van-Holm, L.J.A. Balachandra, and S.A. Kulasooriya. 1999. Differential effects of soil properties on leaf nitrogen release. Biol. Fertil. Soils 28:238-243. doi:10.1007/s003740050488

Smyth, J., M.A. Ayarza, L. Brizuela, and P.P. Orozco. 2004. Testing diagnosis of the NuMaSS expert system for N and P applications in corn-based systems. In: CIAT, editor, Integrated soil fertility management in the tropics. TSBF annual report. CIAT, Cali, COL. p. 123-125.

Soto O., P., E. Jahn B., y S. Arredondo S. 2004. Mejoramiento del porcentaje de proteína en maiz para ensilaje con el aumento y parcialización de la fertilización nitrogenada. Agric. Téc. 64:156-162. doi:10.4067/S0365-28072004000200004

Tan, Z.X., R. Lal, and K.D. Wiebe. 2005. Global soil nutrient depletion and yield reduction. J. Sustain. Agric. 26:123-146. doi:10.1300/J064v26n01_10

Thönnissen, C., D.J. Midmore, J.K. Ladha, D.C. Olk, and U. Schmidhalter. 2000. Legume decomposition and nitrogen release when applied as green manures to tropical vegetable production systems. Agron. J. 92:253-260. doi: 10.2134/agronj2000.922253x

Thurston, H.D. 1992. Sustainable practices for plant disease management in traditional farming systems. CRC Press, Boca Raton, FL, USA.

Toledo, J.M., y R. Shultze-Kraft. 1982. Metodología para la evaluación agronómica de pastos tropicales. In: J.M. Toledo, editor, Manual para la evaluación agronómica: Red Internacional de Evaluación de Pastos Tropicales. CIAT, Cali, COL. p. 91-110.

Valero, J.A., M. Maturano, A. Ramírez, J.M. Martín-Benito, and J.F. Álvarez. 2005. Growth and nitrogen use efficiency of irrigated maize in a semiarid region as affected by nitrogen fertilization. Spanish J. Agric. Res. 3:134-144. doi:10.5424/sjar/2005031-133

Vivas-May, E.F., J.G. Rosado-Rubio, A.F. Castellanos-Ruelas, M. Heredia-y-Aguilar, y E.J. Cabrera-Torres. 2011. Contenido mineral de forrajes en predios de ovinocultores del estado de Yucatán. Rev. Mex. Cienc. Pecu. 2:465-475.


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