Pastos y Forrajes

***Methodologies for evaluating agricultural and animal production systems.*Part II: Energy efficiency (EMERGY), farms' trajectory and an example of a whole farm model (GAMEDE)**

Este artículo es la continuación del publicado en Pastos y Forrajes, no. 1 de 2016, en el que se ofrecen las bases generales de una selección de metodologías actualmente disponibles a escala internacional para la evaluación dinámica de sistemas de producción. En esta parte se describen las metodologías Emergía o Evaluación Energética Integral (EMERGY) y Trayectoria de Sistemas; así como se ofrece un ejemplo concreto de la aplicación de los principios de estos métodos en la construcción de un modelo de evaluación integral de sistemas agropecuarios, que se denomina GAMEDE.

This paper is the continuation of the one published in Pastos y Forrajes, no. 1, 2016, in which the general bases of a selection of currently internationally available methodologies for the dynamic evaluation of production systems, are offered. This part describes the methodologies Integral Energy Evaluation (EMERGY) and Systems' Trajectory; and also a concrete example is provided of the application of the principles of these methods in the construction of an integral evaluation model of farming systems, called GAMEDE.

Influence of different planting frames on the establishment and production of Tithonia diversifolia

Se realizó una investigación con el objetivo de evaluar la influencia de tres marcos de plantación (A: 0,50 m x 1,0 m; B: 0,75 m x 1,0 m y C: 1,0 m x 1,0 m) en el establecimiento y producción de Tithonia diversifolia, para lo cual se empleó un diseño de bloques al azar con tres tratamientos y cuatro repeticiones. El estudio se realizó en un área de una vaquería comercial de la Isla de la Juventud, Cuba, sobre un suelo Alítico de baja actividad arcillosa, el cual se preparó con tracción animal y se fertilizó con estiércol bovino a razón de 2 t/ha. Para la siembra se utilizaron estacas con una edad entre 85 y 95 días, y longitud de 0,50 cm; estas fueron enterradas por una de sus puntas, de forma inclinada. El corte de establecimiento se realizó a los 110 días. Los indicadores evaluados fueron: brotación, altura de la planta, número de ramas, y producción de materia seca de hojas y tallos con menos de 6 mm de grosor. El tratamiento C superó a los otros dos (p de 0,05) en las variables crecimiento y establecimiento, con 92,4 % de brotación y 20,67 ramas. La mayor producción de materia seca anual y por época (p de 0,05) también se obtuvo en el tratamiento C (13,52; 9,1 y 4,42 t MS/ha anual, en el periodo lluvioso y el poco lluvioso, respectivamente). Se concluye que el marco de siembra óptimo para la producción de la especie en las condiciones del territorio es el de 1 m x 1 m.

A study was conducted in order to evaluate the influence of three planting frames (A: 0,50 m x 1,0 m; B: 0,75 m x 1,0 m and C: 1,0 m x 1,0 m) on the establishment and production of Tithonia diversifolia, for which a randomized block design was used with three treatments and four repetitions. The study was conducted in an area of a commercial dairy farm of the Isle of Youth, Cuba, on an Alitic soil of low clayey activity, which was prepared with animal draught and fertilized with cattle manure at a rate of 2 t/ha. For planting cuttings were used with an age between 85 and 95 days, and a length of 0,50 cm; they were buried by one of their ends, in an inclined way. The establishment cut was made at 110 days. The evaluated indicators were: sprouting, plant height, number of branches and dry matter production of leaves and stems with less than 6 mm of diameter. Treatment C exceeded the other two (p d» 0,05) in the variables growth and establishment, with 92,4 % of sprouting and 20,67 branches. The highest annual and seasonal dry matter production (p d» 0,05) was also obtained in treatment C (13,52; 9,1 and 4,42 t DM/ha per year, in the rainy season and dry season, respectively). It is concluded that the optimum planting frame for the production of the species under the conditions of the territory is 1 m x 1 m.

Characterization of the yield and quality of five accessions of Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone

La investigación se desarrolló en la finca equina Los Limones ubicada en Jagüey Grande (Matanzas), con el objetivo de evaluar el rendimiento de cinco accesiones de Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone en condiciones de producción. Los tratamientos fueron las accesiones king grass, OM-22, CT-169, Taiwán morado y CT-115.Se midió la altura de la planta, el rendimiento de MS total, el rendimiento en hojas, el rendimiento en tallos, el contenido de PB, el contenido de FB y la digestibilidad. Para analizar integralmente los resultados se realizó un análisis factorial a través de componentes principales, empleando el método Varimax; para ello se analizaron las accesiones que tenían un comportamiento similar a partir de los índices de impacto y se tuvo en cuenta el historial de conglomeración y el grado de asociación entre los elementos comparados. El CT-169 y el king grass fueron significativamente superiores (p< 0,001) en altura al resto de las accesiones. King grass mostró diferencia significativa en el rendimiento de MS total y en el rendimiento de tallos en relación con el resto, tanto en el año como en el periodo poco lluvioso. OM-22 y Taiwán morado lograron el mayor porcentaje de PB en las hojas y los tallos. Desde el punto de vista productivo las mejores accesiones fueron OM-22 y Taiwán morado, que presentaron una mayor proporción de hojas con respecto al rendimiento total de MS, y se destacaron por su contenido de PB y por su aceptable digestibilidad. El comportamiento en rendimiento y calidad de las accesiones contribuyó a demostrar las potencialidades productivas de C. purpureus en los suelos de la localidad

The study was conducted at the horse rearing farm Los Limones, located in Jagüey Grande (Matanzas), in order to evaluate the yield of five accessions of Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone under production conditions. The treatments were the accessions king grass, OM-22, CT-169, Taiwán morado and CT-115. The plant height, total DM yield, leaf yield, stem yield, CP content, CF content and digestibility were measured. To analyze integrally the results a factorial analysis was made through principal components, using the Varimax method; for such purpose the accessions that had a similar performance from the impact indexes were analyzed and the cluster history and the association degree among the compared elements were taken into consideration. CT-169 and king grass were significantly higher (p< 0,001) in height than the other accessions. King grass showed significant difference in the total DM yield and in the stem yield with regards to the others, in the year as well as in the dry season. OM-22 and Taiwán morado achieved the highest CP percentage in the leaves and stems. From the productive point of view the best accessions were OM-22 and Taiwán morado, which showed a higher leaf proportion with regards to the total DM yield and stood out for their CP content and their acceptable digestibility. The performance in yield and quality of the accessions contributed to show the productive potentials of C. purpureus on the soils of the locality.

Effect of fertilization on the growth and development of the oat crop (Avena sativa)

El efecto de las prácticas de fertilización en la productividad de los cultivos y en el manejo de los recursos provenientes del suelo ha sido un elemento clave de la investigación en la agricultura sostenible y el cambio global. Sobre esta base, se realizó un estudio con el objetivo de determinar el efecto de la fertilización orgánica y la fertilización química (inorgánica) en el cultivo de la avena (Avena sativa var. Cayuse), en condiciones de campo. Para ello se implementó un diseño completamente al azar. Se aplicaron diferentes combinaciones de fertilización orgánica e inorgánica (100 % orgánica, 75 % orgánica y 25 % inorgánica; 25 % orgánica y 75 % inorgánica, 100 % inorgánica, y un control no fertilizado), y se observaron sus efectos en el crecimiento y el desarrollo. La combinación de fertilizantes orgánicos e inorgánicos para las variables biomasa, rendimiento, índice de área foliar y tasa de crecimiento del cultivo no mostró diferencias significativas respecto al tratamiento 100 % inorgánico. Se concluye que la combinación de fuentes de fertilización orgánica e inorgánica representa una alternativa confiable en el corto plazo para garantizar los requerimientos nutricionales de la avena forrajera, con base en las variables evaluadas

The effect of fertilization practices on crop productivity and the management of the soil resources has been a key focus of research in sustainable agriculture and global change. For this reason, the current experiment was conducted in order to determine the effect of organic and chemical (inorganic) fertilization on the oat crop (Avena sativa var. Cayuse) under field conditions. For such purpose, a completely randomized design was implemented. Different combinations of organic and inorganic fertilizers were applied (100% organic; 75% organic and 25% inorganic, 25% organic and 75% inorganic, 100% inorganic and a non-fertilized control) and their effects on growth and development were observed. The combination of organic and inorganic fertilizers did not show significant differences for biomass, yield, leaf area index and crop growth rate compared with the plants that received 100% inorganic fertilizer. It is concluded that the combination of organic and inorganic fertilizers represents a reliable alternative in the short term to satisfy the nutritional requirements of forage oat crop based on the evaluated variables.

Effect of cutting interval and nutrition management in mulberry Morus alba (L.). I. Forage production

Se realizó un estudio con el objetivo de evaluar los intervalos de corte (30, 60 y 90 días) y el manejo de la nutrición en la morera: sin fertilizantes minerales ni canavalia intercalada e inoculada con HMA (F0); fertilización mineral a razón de 150 y 75 kg ha-1 de N y K2O por época del año (FM), respectivamente; y canavalia intercalada e inoculada con HMA (CeHMA). El diseño fue de bloques al azar con arreglo factorial, y el suelo se clasifica como Ferralítico Rojo lixiviado. En la época lluviosa, los mayores rendimientos se obtuvieron con CeHMA y corte cada 90 días (entre 10,99 y 6,85 kg ha-1 de MS), y en la época poco lluviosa este indicador fue mayor en FM (entre 3,56 y 2,52 kg ha-1 de MS). La producción de biomasa comestible por corte a los 90 días mostró diferencias entre tratamientos a favor de FM en el primer corte y de CeHMA en el segundo corte. CeHMA con el intervalo de 90 días alcanzó una proporción de hojas superior a la media poblacional en la época lluviosa, no así en la poco lluviosa. El rendimiento de PB en la época lluviosa fue mayor en FM con los intervalos de 60 y 90 días, y en CeHMA en el intervalo de 90 días. Se concluye que el intervalo de corte cada 90 días fue el mejor, y que resultó factible intercalar la canavalia inoculada con HMA en la época de lluvia. La época del año determinó la cuantía de la producción de forraje y de proteína bruta, la cual fue tres veces mayor en la época lluviosa.

A study was conducted in order to evaluate the cutting intervals (30, 60 and 90 days) and the nutrition management in mulberry: without mineral fertilizers or intercropped and AMF-inoculated Canavalia ensiformis (F0); mineral fertilization at a rate of 150 and 75 kg ha-1 of N and K2O per season (MF), respectively; and intercropped and AMF-inoculated C. ensiformis (CeAMF). The design was randomized blocks with factorial arrangement, and the soil is classified as lixiviated Ferralitic Red. In the rainy season, the highest yields were obtained with CeAMF and cutting every 90 days (between 10,99 and 6,85 kg DM ha-1), and in the dry season this indicator was higher in MF (between 3,56 and 2,52 kg DM ha-1). The edible biomass production per cutting at 90 days showed differences among treatments in favor of MF in the first cutting and of CeAMF in the second cutting. CeAMF with the 90-day interval reached a proportion of leaves higher than the population mean in the rainy season, unlike the dry season. The CP yield in the rainy season was higher in MF with the 60- and 90-day intervals, and in CeAMF in the 90-day interval. It is concluded that the cutting interval every 90 days was the best, and that it was feasible to intercrop AMF-inoculated C. ensiformis in the rainy season. The season determined the amount of forage and crude protein production, which was three times higher in the rainy season.

Effect of the inclusion of a biopreparation of efficient microorganisms (IHplus®) in diets of fattening pigs

Se desarrolló una investigación en condiciones de producción con el fin de determinar el efecto de un biopreparado de microorganismos eficientes (IHplus®) en el peso vivo (PV), la ganancia media diaria (GMD) y la conversión alimentaria (CA), en cerdos mestizos en ceba. Para establecer la cantidad óptima de inclusión del biopreparado se evaluaron tres dosis: 40, 80 y 120 mL/cerdo/día, mediante un diseño completamente aleatorizado. Las dietas fueron uniformes e incluyeron concentrado B, Nuprovim, ensilado enriquecido de yuca, miel B y cascarilla molida de arroz. Se emplearon 144 animales con un PV promedio inicial de 27,0 ± 0,5 kg y 76 días de nacidos, a razón de 36 cerdos por tratamiento, y el período experimental fue de 132 días. Los cerdos que no consumieron IHplus® presentaron los peores indicadores productivos (90,4 ± 1,6 kg; 0,478 ± 0,011 kg y 4,06 ± 0,01 kg para PV, GMD y CA, respectivamente), mientras que la dosis de 40 mL aportó los mejores resultados (98,3 kg; 0,583 kg y 3,64 kg), con un incremento del 15,4 % en la ganancia. Se concluye que la inclusión de IHplus® promueve un mayor ingreso económico, y aunque los indicadores zootécnicos distan de los considerados como óptimos, el hecho de que se logren con los alimentos disponibles en el país permite sugerir que se incluya este biopreparado para evaluar su eficiencia en la ceba porcina. Se recomienda como dosis óptima la de 40 mL/cerdo/día de IHplus®, así como la difusión de su empleo en esta categoría de cerdos.

A study was conducted under production conditions in order to determine the effect of a biopreparation of efficient microorganisms (IHplus®) on the live weight (LW), mean daily gain (MDG) and feed conversion (FC), in fattening crossbred pigs. To establish the optimum quantity of inclusion of the biopreparation, three doses were evaluated: 40, 80 and 120 mL/pig/day, through a completely randomized design. The diets were uniform and included concentrate feed B, Nuprovim, enriched cassava silage, molasses B and ground rice hulls. A total of 144 animals were used with an average initial LW of 27,0 ± 0,5 kg and 76 days of age, at a rate of 36 pigs per treatment, and the experimental period was 132 days. The pigs that did not consume IHplus® showed the worst productive indicators (90,4 ± 1,6 kg; 0,478 ± 0,011 kg and 4,06 ± 0,01 kg for LW, MDG and FC, respectively), while the 40-mL dose contributed the best results (98,3 kg; 0,583 kg and 3,64 kg), with an increase of 15,4 % in the gain. It is concluded that the inclusion of IHplus® promotes a higher income, and although the zootechnical indicators are far from the ones considered optimal, the fact that they are achieved with the feedstuffs available in the country allows to suggest that this biopreparation is included to evaluate its efficiency in pig fattening. It is recommended as optimum dose that of 40 mL/pig/day of IHplus®, as well as the diffusion of its use in this pig category.

Conservation and nutritional composition of the elder (Sambucus nigra) foliage

Se evaluó el follaje de la especie arbórea Sambucus nigra (sauco) como ensilaje, heno o harina, con el objetivo de determinar cuál es el método más adecuado para conservar la especie vegetal y utilizarla en programas de alimentación con el fin de atenuar los efectos negativos de la estacionalidad forrajera. Los indicadores analizados fueron: la eficiencia del ensilaje, la composición química y la degradación ruminal in sacco de la materia seca (MS). A los 30 días de fermentación, el ensilaje presentó 28,42 % de MS, pH de 4,28 y nitrógeno amoniacal (N-NH3) con relación al nitrógeno total (NT) de 13,60 %. Se encontró diferencia significativa (p < 0,05) en el contenido de MS del ensilaje (28,42 %), respecto al heno (90,49 %) y la harina (90,77 %). El contenido de proteína total (PT) no difirió significativamente entre los tres métodos; sin embargo, el ensilaje mostró un mayor contenido de la fracción soluble de proteína (49,80 %), comparado con el heno (27,30%) y la harina (30,00 %). Además, el ensilaje presentó un mayor contenido de carbohidratos no estructurales (36,48 %) y un porcentaje bajo de lignina (1,74 %), los cuales difirieron significativamente de los hallados en el heno y la harina. Los tres métodos presentaron diferencias significativas (p < 0,05) en la tasa de degradabilidad de la MS: 62 % de degradabilidad a las 6 h, 77 % a las 24 h y 80 % a las 48 h, como promedio. Se concluye que el follaje de sauco preservado como ensilaje, heno o harina no fue afectado nutricionalmente; asimismo, el ensilaje resultó el método más apropiado, por preservar la calidad nutricional.

The foliage of the tree species Sambucus nigra (elder) was evaluated as silage, hay or meal, in order to determine the most adequate method to preserve the plant species and use it in feeding programs to attenuate the negative effects of forage seasonality. The analyzed indicators were: silage efficiency, chemical composition and in sacco ruminal degradation of the dry matter (DM). At 30 days of fermentation, the silage showed 28,42 % DM, pH 4,28 and ammoniacal nitrogen (NH3-N) with regards to the total nitrogen (TN) of 13,60 %. Significant difference (p < 0,05) was found in the DM content of the silage (28,42 %), with regards to the hay (90,49 %) and the meal (90,77 %). The total protein content (TP) did not differ significantly among the three methods; however, the silage showed a higher content of the soluble protein fraction (49,80 %), compared with hay (27,30 %) and meal (30,00 %). In addition, the silage showed a higher content of non-structural carbohydrates (36,48 %) and a low lignin percentage (1,74 %), which differed significantly from the ones found in the hay and meal. The three methods showed significant differences (p < 0,05) in the DM degradability rate: 62 % degradability at 6 h, 77 % at 24 h and 80 % at 48 h, as average. It is concluded that the elder foliage preserved as silage, hay or meal was not nutritionally affected; likewise, silage was the most appropriate method, for preserving the nutritional quality

Tithonia diversifolia forage for the control of gastrointestinal strongyles in young cattle

Se realizó un estudio con el objetivo de determinar el efecto de la inclusión de forraje de Tithonia diversifolia (titonia) sobre el control de la infestación por estrongílidos gastrointestinales en bovinos jóvenes en pastoreo, en los períodos lluvioso (PLL) y poco lluvioso (PPLL). El diseño experimental fue completamente aleatorizado, con dos tratamientos (forraje de titonia y suplementación con concentrado) y cuatro repeticiones en el tiempo. Los indicadores evaluados fueron: la carga parasitaria (CFH) de estrongílidos gastrointestinales, el porcentaje de proteína y la composición fitoquímica del follaje. Se observó un efecto significativo sobre la reducción de la carga parasitaria de los animales que consumieron forraje de titonia (150 y 450 hpg para el PPLL y el PLL, respectivamente), con respecto a los del grupo control, cuyos valores sobrepasaron los 500 y 3 500 hpg, respectivamente. Se concluye que el contenido proteico y la presencia de metabolitos secundarios contribuyeron a la disminución de la carga parasitaria, por lo que la titonia puede ser una planta forrajera con potencial para la producción de rumiantes.

A study was conducted in order to determine the effect of the inclusion of Tithonia diversifolia (tree marigold) forage on the control of the infestation by gastrointestinal strongyles in grazing young cattle, in the rainy (RS) and dry season (DS). The experimental design was completely randomized, with two treatments (tree marigold and supplementation with concentrate feed) and four repetitions in time. The evaluated indicators were: parasite rate (FEC) of gastrointestinal strongyles, protein percentage and phytochemical composition of the foliage. A significant effect was observed on the reduction of the parasite rate of the animals which consumed tree marigold forage (150 and 450 epg for the DS and RS, respectively), with regards to those of the control group, whose values exceeded 500 and 3 500 epg, respectively. It is concluded that the protein content and the presence of secondary metabolites contributed to the decrease of the parasite rate, for which tree marigold can be a forage plant with potential for ruminant production.

Value chains of farming products in six municipalities of Cuba. II. Experiences of their application²

El objetivo de esta investigación fue definir las cadenas de valor por producto agropecuario acorde con la integración entre los actores participantes (productor-centros científicos-decisores-servicios técnicos-población) en entidades productivas (EP) de las provincias de Matanzas y Villa Clara, insertadas en el Proyecto Internacional Coinnovación. Para ello se utilizó la metodología propuesta en la parte I de este artículo, la cual considera la visión de integración del productor con el resto de los actores de las cadenas, el modelo general de cadenas de valor de productos agropecuarios a nivel local, los mapas genéricos y específicos de cada cadena y productor con sus correspondientes manuales de proceso, así como los resultados del diagnóstico realizado y los puntos críticos presentes en las cadenas. Los resultados de la aplicación de dicha metodología permiten concluir que el procedimiento metodológico empleado, que se basa en aspectos novedosos y valiosos para el diseño de cadenas de valor de productos agropecuarios a escala local (modelo general, mapas genéricos y específicos por producto y productor), como prueba piloto dentro del marco del proyecto Coinnovación, permitió diseñar 64 mapas específicos de cadenas de valor por producto y por productor con sus 28 manuales de proceso, teniendo en consideración los resultados del diagnóstico previo a las EP (con la detección de los problemas existentes) y la definición de los puntos críticos de las cadenas de valor, así como las estrategias para su implementación. Ello constituye una recomendación para que el país considere y potencie a nivel municipal

The objective of this study was to define the value chains per farming product according to the integration among the participating actors (farmer-scientific centers-decision makers-technical services-population) in productive entities (PE) of the Matanzas and Villa Clara provinces, inserted in the International Project Coinnovation. For such purpose the methodology proposed in part I of this paper was used, which considers the vision of the farmer's integration with the other actors of the chains, the general model of value chains of farming products at local level, the generic and specific maps of each chain and farmer with their corresponding process handbooks, as well as the results of the diagnosis made and the critical points present in the chains. The results of the application of such methodology allow to conclude that the methodological procedure used, which is based on novel and valuable aspects for the design of value chains of farming products at local scale (general model, generic and specific maps per product and farmer), as pilot test within the framework of the Coinnovation project, allowed to design 64 specific maps of value chains per product and per farmer with their 28 process handbooks, taking into consideration the results of the previous diagnosis in the PEs (with the detection of the existing problems) and the definition of the critical points of the value chains, as well as the strategies for their implementation. This constitutes a recommendation for the country to consider and promote at municipal level.

Antimicrobial potential and characterization of Melipona beecheii propolis from two agroenergetic farms

La investigación se realizó en dos fincas agroenergéticas de la provincia de Matanzas (La Primavera e Indio Hatuey), con el objetivo de determinar la actividad antimicrobiana in vitro de los extractos metanólico y etanólico de propóleos recolectados en estas fincas, y caracterizarlos mediante espectroscopía infrarroja. Se determinó la concentración mínima inhibitoria (CMI) de dichos extractos antes de estudiar la actividad antimicrobiana (por el método de perforaciones en agar). Ambos ensayos biológicos se evaluaron frente a Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa y Candida albicans. Al no cumplirse los supuestos de homogeneidad de varianza y normalidad se utilizó la prueba no paramétrica de Kruskal Wallis, para determinar la existencia de diferencias entre los tratamientos en función del halo de inhibición. Los extractos de propóleos procedentes de las dos fincas mostraron bajos valores de CMI para los microorganismos evaluados (entre 0,07 y 0,15 mg/mL), con excepción de P. aeruginosa que fue el más susceptible (0,04 mg/mL). De las tres diluciones probadas: 100, 75 y 25 %, la primera (perteneciente al extracto metanólico de propóleo de la finca la Primavera) alcanzó el mayor efecto inhibitorio. La mayor diferencia en los espectros infrarrojos se encontró en el intervalo de la región de 2 000 a 500 cm-1 del propóleo perteneciente a la finca Indio Hatuey. Se concluye que las extracciones de propóleo con metanol y etanol permiten obtener productos naturales con elevada actividad antimicrobiana frente a los cuatro microorganismos evaluados.

The study was conducted in two agroenergetic farms of Matanzas province (La Primavera and Indio Hatuey), in order to determine the in vitro antimicrobial activity of the methanolic and ethanolic extracts of propolis collected in these farms, and characterize them through infrared spectroscopy. The minimum inhibitory concentration (MIC) of such extracts was determined before studying the antimicrobial activity (by the method of agar perforations). Both biological essays were evaluated against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa and Candida albicans. As the variance homogeneity and normality assumptions were not fulfilled, the non-parametric Kruskal Wallis test was used, to determine the existence of differences among the treatments depending on the inhibition halo. The propolis extracts from the two farms showed low MIC values for the evaluated microorganisms (between 0,07 and 0,15 mg/mL), with the exception of P. aeruginosa which was the most susceptible one (0,04 mg/mL). From the three tested dilutions: 100, 75 and 25 %, the first (belonging to the methanolic propolis extract from La Primavera farm) reached the highest inhibitory effect. The highest difference in the infrared spectra was found in the region interval from 2 000 a 500 cm-1 of the propolis belonging to the Indio Hatuey farm. It is concluded that the propolis extractions with methanol and ethanol allow to obtain natural products with high antimicrobial activity against the four evaluated microorganisms.