ISSN 1998-8850
URL: http://lacalera.una.edu.ni
DOI: https://doi.org/10.5377/calera.v17i28.6364
correo: lacalera@ci.una.edu.ni

Disponibilidad de biomasa y contenido de proteína cruda de Hyparrhenia rufa y Panicum maximun cvTanzaniaasociadas con Leucaena leucocephala y Gliricidia sepium en sistema de pasturas en callejones

Availability of biomass and crude protein contents of Hyparrhenia rufa and Panicum maximum cvTanzania associated with Leucaena leucocephala and Gliricidia sepium in pasture alley cropping system

Álvaro Jose González Martínez¹, Joel Rojas Hernández², Francisco José Chavarría-Ñamendi³, Ronaldo Martín Jiménez Gómez⁴

¹MSc. Agroforestería Tropical. ajgonzalez75@gmail.com ²MSc. Producción Animal Sostenible. joelrojas3@yahoo.com ³MSc. Conservación y Manejo de Vida Silvestre ⁴Ingeniero Agrónomo. ronaldo.jimenez@hotmail.com. Universidad Internacional Antonio de Valdivieso (UNIAV), Rivas, Nicaragua

RESUMEN

Se evaluó el efecto del asocio de H. rufa y P. maximun cv Tanzania con leucaena y madero negro en la disponibilidad de biomasa y contenido de proteína cruda (PC). El estudio se desarrolló en la finca Santa María, La Chocolata, Rivas. El área fue de 2 579,2 m2 dividida en dos parcelas con: tres hileras dobles de madero negro y dos de leucaena con una distancia de 7 m entre callejón, 1 m entre surco y 0,5 m entre plantas. La evaluación se realizó entre 2009 y 2010 con siete ciclos de pastoreo y frecuencia de 48 a 53 días de descanso. La disponibilidad y composición botánica se realizó con la técnica de doble muestreo BOTANAL un día antes del pastoreo. Se definió escalas del 1 al 5 con base al porcentaje de cobertura, altura, relación tallo-hoja (pasto); diámetro de copa, altura y número de rebrotes (leguminosa). Se cortó el pasto a 20 cm y a 80 cm las leguminosas. Para la materia seca se tomó una muestra de 200 g y se secó por 72 h a 60°C. Se realizó un ANOVA para medidas repetidas y una regresión lineal. Se encontró que H. rufa tiene mayor altura en macolla con 95,4 cm superando en más del 11% a Tanzania, no obstante este último superó en diámetro de macolla en más del 16% a H. rufa. Tanzania contiene 24% más de biomas que H. rufa y con el aporte de biomasa de la leguminosa esta diferencia es del 22.2%. Leucaena supera en 90% y 22% en disponibilidad de biomasa a madero en ambas pasturas. En el contenido de PC, Tanzania es superior 34% y 2,3% en la parte comestible y no comestible respectivamente. De igual manera leucaena superó 13 y 18 % a madero negro en las dos pasturas.
Palabras clave: Pasturas en callejones, proteína cruda, disponibilidad de biomasa, composición botánica, leguminosas arbóreas

ABSTRACT

It was evaluated the effect of the partnership of H. rufa and P. maximun cv Tanzania with L. leucocephala and G. sepium in the availability of biomass and crude protein content (PC). The study was carried out in the property Santa María, La Chocolata, Rivas. The area was of 2 579.2 m2 divided into two plots with: three double rows of black and two G. sepium of L. leucocephala, with a distance of 7 m between alley, furrow between 1 m and 0.5 m between plants . The evaluation was carried out between 2009 and 2010 with seven cycles of grazing and frequency of 48 to 53 days of rest. The availability and botanical composition was made with the technique of double-sampling BOTANAL a day before grazing. Defined scales from 1 to 5 based on the percentage of cover, height, relationship stem-leaf (grass); cup diameter, height and number of sprouts (legume). The grass is short to 20 cm and 80 cm the legumes. For the dry matter is took a sample of 200 g and are dry for 72 h at 60 °C. It is performed an ANOVA for repeated measures and a linear regression. It was found that H. rufa is higher on tillering with 95.4 surpassing by more than 11% to Tanzania, however this last exceeded in diameter of tillers in over 16% to H. rufa. Tanzania contains 24% more than biomes that H. rufa and with the contribution of biomass of the legume is difference is 22.2%. L. leucocephala exceeds 90 % and 22% in availability of biomass to G. sepium in both pastures. In the contents of PC, Tanzania is above than 34% and 2.3 % in the edible and non-edible part respectively. Similarly L. leucocephala overcame 13 and 18% to G. sepium in two pastures.
Keywords: Pastures alley, protein crude, biomass disponibility, botanical composition, leguminous trees

L a productividad de los sistemas pecuarios ha tenido una tendencia a declinar, como consecuencia de la implementación de sistemas extensivos y de la incorporación de suelos de menor fertilidad, en los que se plantaron especies no adaptadas, ge-nerando mayor proporción de pasturas degradadas y poco productivas (Pezo et al 1992). Por otra parte, estas pasturas contienen solamente gramíneas tropicales, las cuales se ca-racterizan por tener bajo contenido de proteína cruda y baja digestibilidad (Bolívar y Montenegro 2001). Además, son deficientes en minerales esenciales para el ganado ya que dependen de la interacción de varios factores como el suelo, especie de planta, estado de madurez, rendimiento, clima y manejo de la pastura (McDowell et al 1984)

Se ha estimado que alrededor de la mitad de las pasturas están degradadas en algún grado (Szott et al. 2000), entendiéndose como “degradación” a la reducción temporal o permanente de su capacidad productiva (Stocking y Mur-naghan 2001). Esta es causada por varias razones o combi-naciones de ellas: la introducción de especies forrajeras no adaptadas a una determinada región, el mal manejo de las pasturas (como el sobrepastoreo), la compactación del suelo, la erosión y reducción de la fertilidad del suelo (Ruiz, 1983; Spain y Gualdrón, 1991; Giraldo y Bolívar, 1999). Aspectos que reducen aún más la productividad de la ganadería en la región (Pezo e Ibrahim 1999).

En Nicaragua las pasturas son manejadas en forma extensiva que sumado al mal manejo han contribuido rela-tivamente a la baja productividad y calidad nutritiva de los pastos. Uno de los elementos nutricionales que se relaciona con la degradación de las pasturas es la deficiencia del nitró-geno. En este sentido, las pastura en callejones incluyen entre sus componentes a leguminosas arbóreas que proporcionan forraje rico en proteína y mejoran la fertilidad del suelo a través de la fijación de nitrógeno y la incorporación de mulch que forma una capa gruesa de materia orgánica que protege al suelo de erosiones eólicas e hídricas; y que además, per-mite un intercambio superficial de nutrientes (Pezo e Ibrahim 1999)

Dado que la incorporación de leguminosas forraje-ras en pasturas ha sido señalado como una opción prome-tedora para revertir los procesos de degradación del suelo, además que permite aumentar la cantidad y calidad de la bio-masa forrajera, este estudio se propuso evaluar el efecto del asocio de pastos (Hyparrenia rufa y Panicum maximun cv Tanzania) con plantas arbustivas (Leucaena leucocephala y Gliricidia sepium) en la producción de fitomasa de ambos componentes.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación. La investigación se desarrolló en la finca Santa María, propiedad de la Universidad Internacional de Agri-cultura y Ganadería, ubicada en la comunidad La Choco-lata, municipio de Rivas, situada entre las coordenadas 11° 41’ Latitud Norte; 85° 83’ Longitud Oeste. Las condiciones agroecológicas de la zona son: temperatura media anual de 27 °C, precipitaciones media anual de 1450,3 mm, período canicular del 15 de julio – 15 de agosto, altitud de 70 msnm, humedad relativa entre 72% – 86%, velocidad del viento de noviembre – abril es de 3,7 m seg-1 y de mayo – octubre de 2,4 m seg-1, topografía con pendientes del 3 – 5%, suelos de francos a francos arcillosos (INETER: http://www.ineter.gob.ni/). Es una zona cálida y seca (Salas 1993).

Diseño del área de estudio. El área del estudio fue de 2 579,2 m2 dividido en dos parcelas de 1 294,3 m2 (46,4m x 27,9m) y 1 284,9 m2 (46,1m x 27,9m) respectivamente. Años anteriores fue un sistema de cultivos en callejones, con plantas leguminosas (L. leucocephala y G. sepium). Para el propósito de este estudio se realizó recuento y resiembra de plantas forrajeras. Cada parcela contó con tres hileras dobles de G. sepium y dos de L. leucocephala. La distancia entre las hileras dobles de las leguminosas arbóreas (ancho de calle-jón) fue de 7 m y el marco de siembra de las especies fue de 1 x 0,5 m. Con el propósito de homogenizar la altura de las dos especies arbóreas, se realizó poda a 40 cm de altura un mes antes del establecimiento de los pastos.

El establecimiento de las pasturas en los callejones se realizó en los meses de julio – agosto 2008. La prepara-ción del suelo fue mecanizada con un pase de arado y dos de gradas. La siembra de los pastos se realizó en el mes de agosto, al voleo para H. rufa y en surcos para P. maximun cv Tanzania con distancia de 70 cm, en su respectivo potrero. Se aplicó fertilizante completo a razón de 1,5 qq mz-1 y urea al 46% de 1 qq mz-1, en dos momentos, a los 20 y 45 días de emergidos los pastos. El mantenimiento de pasturas y las arbustivas consistió en podas de uniformidad una vez finali-zado el periodo de pastoreo a una altura de 20 a 30 y 80 cm respectivamente.

Periodo de estudio. El levantamiento de información se realizó a partir de septiembre de 2009 hasta agosto 2010, rea-lizándose siete ciclos de pastoreo, tres de ellos en verano y cuatro en invierno con una frecuencia entre 48 a 53 días de descanso y un periodo de ocupación de 1 a 3 días según la época del año (cuadro 1).

Diseño experimental. El muestreo de la producción de bio-masa se realizó bajo un estudio de caso, es decir el levanta-miento y registro de la información de cada variable se eje-cutó en el 100% del área total de cada parcela, comparándose estadísticamente como parcelas apareadas. Para esto se rea-lizó un ANOVA para medidas repetidas en el tiempo bajo un diseño en parcelas divididas (Morales et al., 2009), donde los tratamientos en la parcela principal correspondieron a pastos y las especies arbóreas a las subparcelas.

Disponibilidad de forraje (Biomasa) y composición botánica de la pastura. Para la disponibilidad y composición botánica de las pastura se aplicó la técnica del BOTANAL (Haydock y Shaw 1975; Tothill et al., 1992, Hargreaves y Kerr 1992). Realizado un día antes que los animales entra-ran al pastoreo. Para cada componente del sistema (pasto y arbustos), se establecieron escalas de producción de 1 a 5, donde 1 se consideró a sitios de menor producción y 5 a los de mayor producción. Para definir las escalas se midió el porcentaje de cobertura, la altura y la relación tallo – hoja para pastos y en las arbustivas se consideraron la altura, diámetro de copa y número de rebrotes.

Se utilizaron tres muestras destructivas en cada es-cala para determinar la biomasa real por especie, separando el material comestible (hojas verdes y tallos tiernos) y el no comestible (hojas secas y tallos lignificados o gruesos). La altura del corte se realizó a 20 cm para las dos especies de pastos y 80 cm para las leñosas arbustivas. Se registraron los pesos frescos y se tomó una muestra de 200 g para llevarla al laboratorio y secarla en un horno a 60°C por 72 horas.

En los pastos se utilizó el cuadrante de 1m x 1m para la realización de las 60 observaciones visuales por aparto, para determinar la composición botánica y la escala correspondiente. En las arbustivas también se aplicaron 60 observaciones visuales. Con los promedios de producción de materia seca de cada escala real y las 60 escalas visuales se realizó una regresión lineal para determinar la biomasa de la pastura y arbustivas en t ha-¹ (Tothill et al., 1992)

Para ello se utilizó la ecuación de regresión y= x+ b (Mv - Mr)
Donde:
y= producción estimada de materia seca por 1 m2.
X= producción promedio en base seca de muestras reales de 1 a 5
Mv= es el promedio de las muestras visuales (usando la escala de 1 a 5).
Mr= el promedio de los niveles en la escala real que va de 1 a 5; es decir, tiene el valor de 3.
b= coeficiente de regresión entre observaciones visuales y va-lores obtenidos para la cantidad de materia seca en las mues-tras reales tomadas

Calidad nutritiva del forraje en oferta (PC). Para estimar la proteína cruda (PC) de los pastos y arbustivas, se trituraron las muestras secas en molino Wiley, con tamaño de partícu-las de 1 mm, determinando por el método de referencia de Kjeldhal el contenido de proteína (6,25 x N) (Bateman 1970, Romero 1997, Verdecia et al. 2014). Esto se realizó en el laboratorio de suelos y agua de la Universidad Internacional de Agricultura y Ganadería.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En promedio, durante el período de estudio la biomasa forra-jera disponible total de los pastos asociado con las legumi-nosas arbóreas, la pastura P. maximun cv Tanzania (3.1 t MS ha1) fue superior en más del 22% a la pastura H. rufa. Este dato es similar a lo encontrado por Lara (2005) quien estimó 3.47 t MS ha1 a los 42 días como monocultivo. Es importante señalar que después del pastoreo se observó mayor cantidad de material no comestible en H. rufa que en P. máximum, debido a que los animales consumen durante el pastoreo este tipo de material compuesto en su mayoría por hojas y que en H. rufa corresponde a tallos (cuadro 2).

En la época seca, el promedio de biomasa forrajera total de las pasturas en P. máximum cv Tanzania fue de 1.2 t MS ha-1superior en más del 4% a la pastura de H. rufa, este dato es similar a lo estimado por Verdacea et al (2001) quien determinó 1.02 t MS ha-¹ en condición de monocultivo durante la época seca. Al comparar la parte comestible de ambos pastos P. máximum cv Tanzania supera en un 42.8% a H. rufa.

Al comparar la cantidad de fitomasa de la parte no comestible respecto a la fitomasa total de los pasto en ambas épocas, se encontró que P. maximun cv Tanzania pasó de 31.48% en invierno a 36.48% en verano y en el caso de H. rufa de 16.14% a 22.14%; en las dos pasturas se muestra Pastura P. máximum cv Tanzania kg Ms haP. máximum L. leococephalaG. sepiumL. leococephalaG. sepiumH. rufaH. rufaCuadro 2. Disponibilidad de biomasa kg MS ha-1 Pastura P. maximun cv Tanzania y H. rufa un ligero aumento de 5 y 6% respectivamente. Con base a lo anterior se demuestra, por diferencia, que la parte comestible en H. rufa fue mayor que P. maximun cv Tanzania (cuadro 2).

Durante el periodo lluvioso, la disponibilidad de biomasa total promedio del asocio P. maximun cv Tanzaniacon leguminosas arbóreas fue de 4,6 t MS ha-1 superando en más del 23% a H. rufa. Este dato coincide con lo planteado por Verdacea et al (2008) quien estimó, en este mismo perio-do 3.4 t MS h-1. Durante el periodo seco, los pastos en ambas asociaciones experimentaron una reducción en la disponibilidad de biomasa (H. rufa 65% y P. maximun cv Tanzania 71%) respecto a la época lluviosa (cuadro 2).

En relación a la cantidad promedio de biomasa total de las leguminosas arbóreas aportada al sistema en los siete ciclos de pastoreo, L. leucocephala superó en la pastura Ta n-zania (296.7 kg de MS ha-1) en más del 106% y en H. rufa(211.9 kg de MS ha-1) en un 7.2% a G. sepium. Considerando que es un aporte complementario la biomasa de la leguminosa arbórea, la cantidad estimada promedio es inferior a los reportados por otro estudios de bloques compactos de leucae-na donde se estima hasta una disponibilidad de 1795.98 kg de MS ha-1 corte-1 con frecuencia de corte de 49 días y con riego (González et al., 2003)

En relación a la cantidad de material aprovechable (Hojas y tallos tiernos) contenido en la biomasa total, L. leucocephala man-tiene la misma tendencia de superioridad en la pastura P. maximun cv Tanzania con 72.8% más que G. sepium, pero en la pastura H. rufa, G. sepium es superior 2.8% a L. leu-cocephala. En la Pastura H. rufa, L. leucocephala también superó a G. sepium en porcentaje menor de 7.2%, destacando en esto, que los promedios de sobrevivencia son similares entre ambas especies, aunque en lo referido a cantidad de plantas por hectárea según diseño y distribución de las leguminosas arbóreas, G. sepium presentó 172 plantas más que L. leucocephala.

Al comparar la proporción de tallos leñosos en la biomasa total, ésta varió de acurdo a la época y sitio de pastu-ra. Para el caso de L. leucocephala, en la pastura P. maximun cv Tanzania, ésta pasó de 30,7% en época lluviosa a 32,1% en la época seca, mientras que G. sepium pasó de 7,7% a 21.6%. Igual comportamiento se obtuvo en la pastura H. rufa donde L. leucocephala pasó de 21.6% a 25.6% y G. sepiumde 14.6% a 17.5% en los periodos respectivos. Estos datos difieren a lo estimado por Toral et al., (2006) quien encontró que ambas leguminosas obtuvieron más del 40% en tallos leñosos en ambas épocas en plantaciones con 1 año de establecimiento (cuadro 2).

El aporte potencial de la biomasa aprovechable (ho-jas + tallos tiernos) de las leguminosas arbóreas en ambas pasturas osciló entre el 14 y el 15%. En la pastura P. maximun cv Tanzania,L. leucocephala aportó e1 9.25% y G. sepium 5.35% para un total del 14.6% y en H. rufa, L. leucocepha-la aportó el 7.69% y G. sepium el 7.91% para un total de 15.61%. En promedio L. leucocephala en las dos pasturas registró un total de 1149 plantas ha-1 que equivale a un 52% de sobrevivencia y G. sepium 1 204 plantas ha-1 y una sobre-vivencia de 46.5% (cuadro 2).

Altura, diámetro de macolla de los pastos H. rufa y P. maximun cv Tanzania. Durante el período de estudio la pas-tura H. rufa presentó la mayor altura promedio de la macolla con 95,4 cm, superando en más de 11% a P. máximum cv Tanzania. Lara (2005) determinó una altura en P. máximum cv Tanzania a los 84 días de establecido de 96 cm, siendo me-nor en comparación con los otros pastos de ese estudio. No obstante, este pasto superó en diámetro de macolla en más de 16,5% respectivamente a H. rufa (cuadro 3).

Composición botánica de las pasturas H. rufa y P. maxi-mun cv Tanzania En relación a la cobertura de pasto estima-do con base a la cobertura vegetal y la composición botánica (cuadro 4) P. máximum cv Tanzania superó en más del 8% a H. rufa, lo cual incidió en una menor presencia de otras especies en particular las arvenses de hojas anchas que en promedio presentó 2,3% en la composición botánica de esta pastura

La composición botánica en ambas pasturas se man-tuvo estable durante el período de la evaluación, las variacio-nes encontradas son consecuencias del cambio de la época seca a la época lluviosa. H. rufa en promedio pasó de 58.5% en la época seca a 36.7% en la época lluviosa; la altura y diámetro de la macolla se redujo en 137 y 76.5% respectiva-mente en la misma época. En tanto P. maximun cv Tanzaniasu cobertura vegetal registró 79,1% en la época lluviosa y 37.8% en la época seca. Por consiguiente la altura y diámetro de macolla se redujo en 220.2 y 47.1% respectivamente en la época lluviosa. Los días de descanso fueron similares en las pasturas, el período de recuperación del pasto se determinó con base a las características del crecimiento de las macollas (cuadro 4).

Contenido de PC en pastos. En el contenido de PC en la biomasa de los pastos, P. maximun cv Tanzania presentó los mayores valores en las cuatro evaluaciones tanto en la parte comestible y no comestible, superando en promedio en más del 34% y 2.3% a H. rufa respectivamente, aunque en este último dato no hay diferencia estadística (cuadro 5). Estos datos son similares a los encontrados por Ramos de Oliveira et al., (2013) quienes estimaron a los 75 días después del trasplante un valor de PC de 6.25% en toda la biomasa aérea de la planta.

En relación al efecto de la época sobre el contenido de la proteína cruda H. rufa su valor proteico fue superior en la época lluviosa con relación a la seca en más del 80% en la parte comestible y 98% en la parte no comestible, la misma tendencia presentó P. maximun cv Tanzania en la parte comestible (63.9%) donde la diferencia fue más marcada que en la parte no comestibles (7.2%), aunque con menor diferencia porcentual en relación a H. rufa.

Contenido de PC en leguminosas arbóreas. L. leucocephala presentó los mayores valores de PC en las hojas en las cuatro evaluaciones superando en más del 13 y 18 % a G. sepium en la pastura P. maximun cv Tanzania e H. rufa respectivamente; en relación al contenido de PC en los tallos tiernos sucede lo contrario, en la pastura H. rufa la L. leucocephala contiene 4% más de PC que G. sepium, sin embargo esta tendencia es diferente en la pastura P. maximun cv Tanzania (cuadro 6). Datos estimados por Wencomo (2012) en la biomasa forrajera de L. leucocephala son similares a este estudio, en la época lluviosa estimó 25.96% PC y en la época seca un 23.96% de PC.

El contenido de PC de las hojas fue mayor al de los tallos tiernos en las dos leguminosas arbóreas, para el caso de L. leucocephala tanto en la pastura H. rufa y P. maximun cv Tanzania, el valor de la PC de las hojas superó a los tallos tiernos en más de 105 y 116% respectivamente y para G. sepium esta diferencia fue de 81% en H. rufa y 70% en P. maximun cv Tanzania (cuadro 6).

El contenido de PC en ambas leguminosas varió conforme la época. Para L. leucocephala en la época lluviosa fue superior en más del 9% en las hojas y 32.7% en los tallos tiernos en la Pastura H. rufa respecto a la época seca, y en la pastura P. maximun cv Tanzania correspondió a un 19.8 y 50% en hojas y los tallos tiernos respectivamente; esta misma tendencia se observó en G. sepium en ambas pasturas. Esta tendencia coincide con lo planteado por Verdecia et al., (2014) y Wencomo (2012) quienes afirman que durante la época lluviosa la PC es mayor en relación a la época de poca lluvia (cuadro 6).

CONCLUSIONES

Hyparrhenia rufa en este estudio alcanzó mayor altura promedio que Panicum máximum cv Tanzania, sin embargo esta última tiene mayor diámetro de macollas.

La cobertura vegetal de Panicum máximum cv Tanzania, según composición botánica, fue más alta que Hyparrhenia rufa, característica que le permitió tener menos presencia de otras especies (arvenses).

La inclusión de las leguminosas en el área de los pastos (28 a 30%) permite mejorar de forma complementaria la disponibilidad de biomasa en las pasturas.

La disponibilidad de biomasa promedio de Panicum maximun cv Tanzania, fue superior a Hyparrhenia rufa en las dos épocas. Es importante mencionar que la parte no comestible (hojas secas y tallos lignificados) de este mismo pasto durante la época seca tiende a ser más consumida durante el pastoreo por los animales.

Leucaena leucocephala en asocio con Panicum maximun cv Tanzania e Hyparrhenia rufa presentó los valores más altos en biomasa y contenido de proteína cruda que Gliricidia sepium en esta misma asociación.

El contenido de la proteina cruda en los componentes del sistema varió según la época del año, denotándose mayores valores en la época lluviosa con respecto a la seca. En las partes comestibles de los pastos el contenido de proteína cruda fue mayor y en las leguminosas arbóreas el mayor valor se registró en las hojas.

Panicum maximun cv Tanzania y Leucaena leucocephala presentaron los mayores valores en biomasa y proteína cruda en el sistema silvopastoril “pastura en callejones”.

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