Pastos y Forrajes

Agrosilvopastoral designs in the context of developing a sustainable livestock production. Notes for knowledge

El trabajo tiene como objetivo reseñar la utilización de los sistemas agrosilvopastoriles en diferentes regiones subtropicales, con énfasis en las condiciones de Cuba. En él se describen los conceptos principales de estos sistemas agroforestales, así como las ventajas y desventajas de su aplicación. Se analizan las principales salidas y diseños de diferentes sistemas agrosilvopastoriles estudiados en Cuba, Brasil y Colombia, donde se demuestra la posibilidad de su implementación en condiciones de alta fragilidad y limitaciones productivas, sin alterar la estabilidad ecológica y con aceptables resultados en la gestión económica. Una parte importante del trabajo lo constituye la descripción de las características de los huertos caseros en Cuba, los que son muy diversos en cantidad de especies y variedades, y bien complejos y variados en estructura y asociaciones. Se recomienda incrementar el uso de los sistemas agrosilvopastoriles en el contexto en que se desarrollan los sistemas agropecuarios actuales, por sus resultados económico-productivos y su contribución al equilibrio de los agroecosistemas.

The objective of this work was to review the utilization of agrosilvopastoral systems in different subtropical regions, with emphasis on Cuban conditions. In it the main concepts of these agroforestry systems are described, as well as the advantages and disadvantages of their application. The principal outputs and designs of different agrosilvopastoral systems studied in Cuba, Brazil and Colombia are analyzed, showing the possibility of their implementation under conditions of high fragility and productive limitations, without altering the ecological stability and with acceptable economic results. An important part of the work is the description of the characteristics of home gardens in Cuba, which are highly diverse regarding the quantity of species and varieties, and very complex and varied in structure and associations. To increase the use of agrosilvopastoral systems in the context in which current livestock production systems are developed is recommended, due to their economic-productive results and their contribution to the balance of agroecosystems.

Seed quality of accessions collected in the western, eastern and central regions of Cuba (Technical note)

Se efectuaron dos misiones de colecta durante el 2007 (regiones occidental y oriental) y el 2009 (región central) en Cuba, que comprendió zonas puntuales de las provincias de Granma, Guantánamo, Holguín, Bayamo, Las Tunas, Camagüey, Pinar del Río, Matanzas, Sancti Spiritus y Villa Clara. Se colectaron semillas de 88 accesiones de leguminosas (52 arbóreas y 36 herbáceas). Posteriormente a todas se les realizó una prueba de germinación en placas de Petri con arena de río, previo corte de la cubierta, para conocer su calidad. El número de semillas utilizadas fue variable en cada accesión, en correspondencia con el tamaño de la muestra, y solo se empleó una réplica. Los conteos de germinación se realizaron según las normas internacionales. Se obtuvo una alta calidad en las semillas de las especies arbóreas y arbustivas (70-100%), lo cual no ocurrió en las caobas (Swietenia sp.) de Granma (0 y 8%) ni en Jatropha curcas colectada en Pinar del Río, Guantánamo (0%) y Banao (8%), tampoco en Albizia lebbeck procedente de Guantánamo y en Guazuma ulmifolia (24%) de Villa Clara. Para las leguminosas herbáceas la germinación varió entre 80 y 100%, excepto en Macroptilium atropurpureum (60%) y en Teramnus (12%) procedentes de Granma, en Neonotonia wightii (20%) de Matanzas, en Calopogonium sp. (52%) de Banao y en Glycine sp. (50%) de Sancti Spíritus. Se concluye que la calidad de las semillas estuvo en dependencia del tiempo que estuvieron en el campo después de la maduración de las legumbres. Se recomienda la continuidad de la colecta en otras zonas del país, lo que permitirá una mayor diversidad en los sistemas de producción agropecuarios.

Two collection missions were conducted during 2007 (western and eastern regions) and 2009 (central region) in Cuba, which comprised certain zones of the provinces Granma, Guantánamo, Holguín, Las Tunas, Camagüey, Pinar del Rio, Matanzas, Sancti Spiritus and Villa Clara. Seeds from 88 accessions (52 tree and 36 herbaceous accessions) were collected. Afterwards, all of them went through a germination test in Petri dishes with river sand, with a previous coat cut, to know their quality. The number of used seeds was variable in each accession, in correspondence with the sample size and only one replication was used. The germination counts were made according to international rules. High quality was obtained in the seeds of tree and shrub species (70-100%), which did not happen in Swietenia sp. from Granma (0 and 8%) or in Jatropha curcas collected in Pinar del Río, Guantánamo (0%) and Banao (8%), or in Albizia lebbeck from Guantánamo or Guazuma ulmifolia (24%) collected in Villa Clara. For the herbaceous legumes germination varied between 80 and 100%, except in Macroptilium atropurpureum (60%) and in Teramnus (12%) from Granma, in Neonotonia wightii (20%) collected in Matanzas, in Calopogonium sp. (52%) from Banao and in Glycine sp. (50%) from Sancti Spiritus. Seed quality was concluded to depend on the time they were in the field after pod maturation. To continue the collection in other zones of the country is recommended, which will allow higher diversity in livestock production systems.

Morphological and productive characterization of Jatropha curcas L. provenances

El objetivo de este trabajo fue caracterizar la variabilidad morfológica y productiva de procedencias de Jatropha curcas. Para ello se midió o estimó: la altura; el grosor de las ramas primarias y del tallo; la altura de la primera rama; las enfermedades; el número de ramas primarias, secundarias y terciarias; el número y el peso de los frutos; el rendimiento de semillas; el peso de 100 semillas; las dimensiones de la semilla y el contenido de aceite. Para interpretar los resultados se utilizó ACP y análisis de conglomerados. La altura fue el indicador más variable, seguido por el grosor de las ramas primarias, el número de ramas secundarias y primarias, y el grosor del tallo, los cuales explicaron el 57,7% de la variabilidad. Sobre la base de estos indicadores se formaron seis grupos. Los valores extremos superiores, en todos los indicadores morfológicos, se encontraron en el grupo I (SSCS-3), y los inferiores en el grupo IV (SSCS-7 y SSCS-6). Solo seis de las diez procedencias sembradas produjeron frutos; mientras que las plantadas lo hicieron en todos los casos. De las sembradas sobresalieron: San Miguel, D-1 y SSCS-3, con rendimientos estimados de 2 325; 243 y 169 kg de semilla/ha; y de las plantadas: Cabo Verde, SSCE-10 y SSCE-7 con 814; 327 y 93,2 kg de semilla/ha, respectivamente. En la SSCE-10 y en la Cabo Verde el porcentaje de aceite alcanzó un 32,8 y 35,0%, respectivamente. Los resultados permitieron identificar las procedencias sobresalientes, tanto en los indicadores morfológicos (SSCS-3) como en los productivos (Cabo Verde, SSCE-10 y San Miguel).

The objective of this work was to characterize the morphological and productive variability of Jatropha curcas provenances. For that purpose the following indicators were measured or estimated: height; diameter of primary branches and stem; height of the first branch; diseases; number of primary, secondary and tertiary branches; fruit number and weight; seed yield; weight of 100 seeds; seed size and oil content. In order to interpret the results PCA and cluster analysis were used. Height was the most variable indicator, followed by diameter of primary branches, number of secondary and primary branches and stem diameter, which accounted for 57,7% of the variability. Based on these indicators six groups were formed. The highest values, in all morphological indicators, were found in group I (SSCS-3), and the lowest ones in group IV (SSCS-7 and SSCS-6). Only six from the ten seeded provenances produced fruits; while the planted ones did it in all cases. Among the seeded ones the following stood out: San Miguel, D-1 and SSCS-3, with estimated yields of 2 325; 243 and 169 kg of seed/ha; and in the planted ones: Cabo Verde, SSCE-10 and SSCE-7 with 814; 327 and 93,2 kg of seed/ha, respectively. In SSCE-10 and Cabo Verde the oil percentage reached 32,8 and 35,0%, respectively. The results allowed identifying the outstanding provenances, in the morphological (SSCS-3) as well as the productive indicators (Cabo Verde, SSCE-10 and San Miguel).

Use of EcoMic® and the bioactive product Pectimorf® in the establishment of two forage species

Con el objetivo de evaluar el efecto de EcoMic®, Pectimorf® y/o su combinación en el establecimiento de las especies forrajeras Morus alba L. (morera) y Sorghum bicolor L. (sorgo), se realizaron dos experimentos. El primero se hizo con M. alba, inoculada o no con HMA, y se evaluaron las variables del rendimiento y la supervivencia de las plantas a los 90 y 240 días. El experimento con S. bicolor se realizó durante 30 días a partir de la siembra, y se evaluó la germinación de las semillas y las variables del rendimiento a los 7, 15 y 30 días. Los tratamientos fueron: testigo, inoculación con HMA, imbibición en Pectimorf, y su combinación. Se empleó un diseño en bloques al azar, con tres repeticiones. Se obtuvo respuesta de la morera a la inoculación con HMA a los 90 días de establecimiento, en términos de peso verde de las raicillas y las raíces, que triplicaron los resultados del testigo. A los 240 días las plantas inoculadas duplicaron el rendimiento del testigo y no hubo diferencias significativas en la supervivencia, en el incremento de biomasa comestible por unidad de área foliar, ni en la relación del sistema asimilativo por unidad de biomasa comestible. En el sorgo, el empleo combinado del Pectimorf® y el EcoMic® produjo un aumento significativo, respecto al testigo, en la germinación de las semillas a los 30 días (89 vs 58%), la altura efectiva (4,04 vs 3,55 cm), el grosor de la base del tallo (0,18 vs 0,15 cm), el área del limbo, el número de hojas abiertas (4 vs 3) y el largo de las hojas. Se concluye que los productos EcoMic® y Pectimorf®, así como su combinación constituyen una alternativa efectiva para el establecimiento de las especies forrajeras estudiadas.

In order to evaluate the effect of EcoMic®, Pectimorf® and/or their combination on the establishment of the forage species Morus alba L. (mulberry) and Sorghum bicolor L. (sorghum), two trials were conducted. The first one was done with M. alba, inoculated or not with AMF, and the plant yield and survival variables were evaluated after 90 and 240 days. The experiment with S. bicolor was conducted for 30 days after planting and seed germination and yield variables were evaluated after 7, 15 and 30 days. The treatments were: control, inoculation with AMF, imbibition in Pectimorf, and their combination. A randomized block design was used, with three repetitions. Response of mulberry to the inoculation with AMF was obtained after 90 days of establishment, in terms of green weight of the rootlets and roots, which tripled the results of the control. After 240 days the inoculated plants doubled the yield of the control and there were no significant differences in survival, increase of edible biomass per leaf area unit, or relationship of the assimilative system per edible biomass unit. In sorghum, the combined use of Pectimorf® and EcoMic® produced a significant increase, as compared to the control, in seed germination 30 days after planting (89 vs 58%), effective height (4,04 vs 3,55 cm), stem base diameter (0,18 vs 0,15 cm), leaf blade area, number of open leaves (4 vs 3) and leaf length. The products EcoMic® and Pectimorf®, as well as their combination, are concluded to constitute an effective alternative for the establishment of the studied forage species.

Effect of biological and/or mineral fertilization on mulberry (Morus alba L.) forage production (Technical note)

Se realizó una investigación durante un año en áreas de la EEPF “Indio Hatuey”, con el objetivo de estudiar la respuesta morfoagronómica de Morus alba L. cv. Tigreada asociada con Canavalia ensiformis como abono verde, inoculada con micorrizas a través del producto EcoMic® (fertilización biológica), y su combinación o no con fertilización mineral. Los tratamientos consistieron en: testigo (T), fertilización mineral (FM), fertilización biológica (FB) y fertilización combinada mineral y biológica (FM+ FB) en ambas épocas del año. La fertilización mineral consistió en N y K, a razón de 300 y 150 kg/ha/año, respectivamente. El intercalamiento de la canavalia como abono verde inoculada con HMA, condicionó en el período lluvioso una mejora en la respuesta productiva, sin afectar el aprovechamiento del forraje como biomasa comestible (6 250 kg de hojas/ha y 18 194,4 kg de biomasa combustible). Se recomienda continuar los estudios para determinar la combinación óptima de fertilización mineral y biológica que permita incrementar el rendimiento y la relación tallo tierno:tallo leñoso.

A study was conducted during a year in areas of the EEPF “Indio Hatuey”, in order to study the morphoagronomic response of Morus alba L. cv. Tigreada associated to Canavalia ensiformis as green manure, inoculated with mycorrhizas through the product EcoMic® (biological fertilization), and their combination or not with mineral fertilization. Treatments consisted in: control (C), mineral fertilization (MF), biological fertilization (BF) and combined mineral and biological fertilization (MF + BF) in both seasons. Mineral fertilization consisted in N and K, at a rate of 300 and 150 kg/ha/year, respectively. The intercropping of C. ensiformis as green manure inoculated with AMF, caused in the rainy season an improvement of the productive response, without affecting the utilization of forage as edible biomass (6 250 kg of leaves/ha and 18 194,4 kg of fuel biomass). To continue the studies is recommended in order to determine the optimum combination of mineral and biological fertilization that allows increasing the yield and the fresh stem:ligneous stem ratio

**Effect of the inoculation with rhizobia from Alberta, Canada, in sorghum (Sorghum bicolor L. Moench), under field conditions**

Se realizó un experimento de campo con el objetivo de medir el efecto de cepas de rizobio en las variables agronómicas del sorgo, en las condiciones ambientales de Sancti Spíritus, Cuba. Se utilizaron 10 cepas de Sinorhizobium meliloti, procedentes de ecosistemas ganaderos de Alberta, Canadá; así como cuatro cepas de referencia pertenecientes a diferentes géneros y especies de rizobio, que procedían de la colección de Agriculture and AgriFood Canada. La confección de los inóculos y la inoculación de las semillas se realizaron por métodos estándar. El diseño experimental fue de bloques al azar, con 16 tratamientos y cuatro réplicas. Se evaluó el peso seco aéreo, la longitud del tallo y la longitud de la panoja; además, se calculó el incremento del peso seco aéreo en los tratamientos inoculados con relación al control absoluto. Los resultados demostraron la capacidad de las cepas estudiadas de influir en las variables agronómicas, ya que los tratamientos seleccionados igualaron sus valores a los del control fertilizado y presentaron un incremento de más del 100% del peso seco aéreo, comparado con el control absoluto.

A field trial was conducted with the objective of measuring the effect of rhizobium strains on the agronomic variables of sorghum under the environmental conditions of Sancti Spiritus, Cuba. Ten Sinorhizobium meliloti strains, from livestock production ecosystems of Alberta, Canada, were used; as well as four reference strains belonging to different rhizobium genera and strains, which were from the collection of Agriculture and AgriFood Canada. The inoculi confection and seed inoculation were made by standard methods. The experimental design was randomized blocks, with 16 treatments and four replications. The dry aerial weight, stem length and ear length were evaluated; in addition, the increase of aerial dry weight was calculated in the inoculated treatments as compared to the absolute control. The results proved the capacity of the studied strains to influence the agronomic variables, because the selected treatments equaled their values to those of the fertilized control and showed an increase higher than 100% of the aerial dry weight, with regards to the absolute control.

Richness and abundance of soil macrofauna in four land uses of the Artemisa and Mayabeque provinces, Cuba

Se evaluó el efecto de la intensidad de uso de la tierra sobre la riqueza y abundancia de las comunidades de la macrofauna del suelo, en un gradiente desde bosques secundarios y pastizales hasta cultivos varios destinados a la producción de papa y cañaverales. El estudio se realizó al final del período lluvioso del año 2009, en el mes de octubre, en las provincias Artemisa y Mayabeque, donde están localizados los diferentes sistemas de uso de la tierra. La macrofauna edáfica fue recolectada según la metodología propuesta por el TSBF. Se evaluó la riqueza taxonómica, la densidad y la biomasa de la macrofauna del suelo, y en el análisis de los datos se usaron pruebas no paramétricas. Los mayores valores de riqueza, densidad y biomasa de la macrofauna se obtuvieron en los bosques secundarios, y los menores valores en los pastizales, los cultivos varios y los cañaverales. Haplotaxida, Formicidae, Isoptera, Coleoptera y Diplopoda fueron las unidades taxonómicas de la macrofauna, dominantes en densidad y en biomasa, en la mayoría de los usos de la tierra estudiados. Los resultados sobre la riqueza taxonómica, la densidad y la biomasa de la macrofauna del suelo indicaron el nivel de degradación del medio edáfico, debido a la intensidad de uso de la tierra.

The study assessed the effect of the intensity of different land uses (secondary forests, pasturelands, fields with varied crop cultivation dedicated to potato production and sugarcane plantations) on the richness and abundance of soil macrofauna communities. The research was conducted in October, at the end of the rainy season, 2009, in the Artemisa and Mayabeque provinces where the different land use systems are located. The soil macrofauna was collected using the methodology proposed by the TSBF program. The taxonomic richness, density and biomass of soil macrofauna were evaluated and the data processing included nonparametric tests. The highest values of richness, density and biomass were obtained in the secondary forests and the lowest values in the pasturelands, varied crop cultivation and sugarcane plantations. Haplotaxida, Formicidae, Isoptera, Coleoptera and Diplopoda were the prevailing taxonomic units of the macrofauna regarding density and biomass in most of the land uses. The results about taxonomic richness, density and biomass of the edaphic macrofauna indicated the degree of soil degradation due to land use intensity.

Functional composition of soil macrofauna in four land uses of Artemisa and Mayabeque provinces, Cuba

El estudio tuvo como objetivo analizar la composición funcional de la macrofauna del suelo en función de diferentes usos de la tierra: bosques secundarios, pastizales, áreas de cultivos varios destinadas a la producción de papa y cañaverales. Estos sistemas de uso de la tierra estaban localizados en las provincias Artemisa y Mayabeque. En cada área la macrofauna edáfica fue recolectada en octubre, al final del período lluvioso del año 2009, siguiendo la metodología del TSBF. El procesamiento de los datos incluyó la determinación de la densidad y la biomasa de los grupos funcionales de la macrofauna, y el análisis estadístico involucró la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis. Los grupos funcionales de mayor representatividad, en densidad, en la mayoría de los usos de la tierra fueron los ingenieros del suelo y/o los detritívoros, y en biomasa igualmente los detritívoros y/o los herbívoros. La proporción entre los grupos funcionales de la macrofauna del suelo en los diferentes usos dependió de la intensidad de uso de la tierra, el nivel de perturbación del medio edáfico y la disponibilidad de recursos.

The objective of this study was to analyze the functional composition of soil macrofauna in different land use types including secondary forest, pastures, fields with varied crop cultivation destined to potato production and sugarcane fields. The land use systems were located in the Artemisa and Mayabeque provinces. In these systems the edaphic macrofauna was collected in October, at the end of the rainy season of 2009, using the TSBF methodology. The data processing included the determination of the density and biomass of the macrofauna functional groups in each land use, and the statistical analysis implicated the Kruskal-Wallis nonparametric test. The soil engineers and/or detritivores communities were observed to be better represented in density in the majority of land uses, and in biomass, the detritivore and/or herbivore functional groups. The proportion between the functional groups of soil macrofauna in the land uses depended on land use intensity, the disturbance level of the edaphic environment and the availability of resources.

Edaphic mesofauna in different land uses in the Red Plain of Mayabeque and Artemisa, Cuba

Se caracterizó, a través de la composición taxonómica y trófica de la mesofauna edáfica, el estado de conservación de los suelos con diferentes usos. La investigación se realizó durante el período lluvioso del año 2009, en 11 sitios seleccionados bajo cuatro clases generales de uso de la tierra (CGUT): bosques regenerados, pastizales, caña de azúcar y cultivos varios (principalmente papa). Se tomaron tres muestras de suelo en cada réplica de uso de la tierra, a un solo nivel de profundidad (0-10 cm), siguiendo un diseño de muestreo completamente aleatorizado estratificado. Para su extracción se utilizaron los embudos de Berlese-Tullgren, con una fuente de luz y calor, durante siete días. Los mayores valores de composición taxonómica de estos microartrópodos del suelo se encontraron en los bosques, con 16 familias, seguido de los pastizales con nueve familias, cultivos varios y cañaverales con seis familias cada uno. Por otra parte, la mayor representación de los grupos detritívoros apareció en el bosque con cuatro órdenes, 15 familias y 151 individuos, seguido de los cultivos varios con dos órdenes, cinco familias y 62 individuos, y el pastizal con dos órdenes, ocho familias y 37 individuos; mientras que en la caña de azúcar los fungívoros fueron los mejor representados por un orden y 22 ejemplares. La composición taxonómica y trófica de los grupos que integran la mesofauna edáfica, indicó el estado de degradación del suelo en el orden caña de azúcar-cultivos varios, seguidos de pastizal y, por último, bosque.

The conservation status of soils with different uses was characterized using the taxonomic and trophic composition of the edaphic mesofauna. The research was conducted during the rainy season of 2009 in 11 sites selected under four general classes of land use (GCLU): regenerated forests, pasturelands, sugarcane plantations and varied crops (mainly potatoes). Three soil samples were taken in each land use replication, at only one depth level (0-10 cm), following a stratified completely randomized sampling design. For the extraction Berlese-Tullgren funnels were used, with a source of light and heat, during seven days. The highest values of taxonomic composition of these soil microarthropods were found in the forests, with 16 families, followed by pasturelands with nine families, varied crops and sugarcane plantations with six families each. On the other hand, the largest representation of detritivorous groups appeared in the forest with four orders, 15 families and 151 individuals, followed by varied crops with two orders, five families and 62 individuals, and pasturelands with two orders, eight families and 37 individuals; while in sugarcane plantations fungivores were the best represented by an order and 22 individuals. The taxonomic and trophic composition of the groups that integrate the edaphic mesofauna indicated the soil degradation status in the order sugarcane plantation-varied crops, followed by pastureland and, finally, forest.

Behavior of earthworm communities in two livestock production systems

Con el objetivo de evaluar el comportamiento de comunidades de lombrices de tierra en dos sistemas ganaderos (pastizal de gramíneas y sistema silvopastoril), los cuales se manejaron para la ceba de animales vacunos y la producción de semillas, se realizó una investigación en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey», Matanzas. Para el estudio de las comunidades de lombrices se hicieron seis colectas. En cada una de las áreas descritas se tomaron 40 muestras de suelo, según la Metodología del Programa de Investigación Internacional «Biología y Fertilidad del Suelo Tropical». Se encontraron 297 y 740 organismos en el pastizal de gramíneas y en el sistema silvopastoril, respectivamente. La especie Onychochaeta elegans mostró una mayor abundancia proporcional en el pastizal de gramíneas; mientras que en el sistema silvopastoril se encontraron tres especies, de ellas dos típicas de zonas boscosas: Polypheretima elongata y Onychochaeta windlei; la primera tuvo un mayor valor, con diferencias significativas respecto a las especies halladas del género Onychochaeta. Se concluye que la presencia de árboles en pastizales de gramíneas contribuye a estimular los organismos del suelo, en especial las lombrices de tierra, las que desempeñan un papel importante al mejorar no solo los indicadores físicos y químicos de este, sino también como estimuladoras de otros organismos.

In order to evaluate the behavior of earthworm communities in two livestock production systems (grassland and silvopastoral system), which were managed for cattle fattening and seed production, a study was conducted at the Experimental Station of Pastures and Forages «Indio Hatuey», Matanzas. For the study of the earthworm communities six collections were made. In each of the described areas 40 soil samples were taken, according to the Methodology of the International Research Program «Tropical Soil Biology and Fertility». In the grassland and the silvopastoral system, 297 and 740 organisms were found, respectively. The species Onychochaeta elegans showed higher proportional abundance in the grassland; while in the silvopastoral system three species were found, two of them typical of forest areas: Polypheretima elongata and Onychochaeta windlei; the former showed a higher value, with significant differences as compared to the species found of the Onychochaeta genus. It is concluded that the presence of trees in grasslands contributes to stimulate edaphic organisms, especially earthworms, which play an important role not only by improving soil physical and chemical indicators, but also as stimulators of other organisms.