Pastos y Forrajes

Innovation and technology transference at the Experimental Station "Indio Hatuey": 50 years propitiating the development of the Cuban rural sector (Part II)

Los cambios acontecidos en la agricultura cubana a finales del siglo XX provocaron la ruptura del paradigma basado en la dependencia de importaciones, por lo que se precisó comenzar a construir un nuevo modelo técnico-económico sobre la base del desarrollo endógeno, asociado al fomento de capacidades innovadoras y de tecnologías sostenibles; ello exigió que los centros de desarrollo de conocimiento se centraran en la aplicación de innovaciones, mediante adecuados procesos de extensión rural. En este sentido, la Estació n Experimental "Indio Hatuey" concentró los esfuerzos en el fomento de los procesos de innovación en la ganadería cubana, que fueron potenciados a inicios de la primera década del actual milenio cuando se dio un giro en el sistema convencional de transferencia tecnológica para fomentar la innovación y el desarrollo local rural. Ejemplos destacados de la aplicación de este enfoque son: el Programa de Desarrollo Agropecuario en el municipio Martí, el fortalecimiento de los procesos de innovación agropecuaria local y de fomento de sistemas locales de innovación en el sector cooperativo y campesino de la provincia de Matanzas, así como la producción integrada de alimentos y energía sobre bases agroecológicas en cinco provincias cubanas.

The changes occurred in Cuban agriculture at the end of the 20th century caused the rupture of the paradigm based on import dependence, for which it became necessary to begin building a new technical-economic model based on endogenous development, associated to the promotion of innovative capacities and sustainable technologies; this demanded that knowledge-development centers focused on the application of innovations, through adequate rural extension processes. In this sense, the Experimental Station "Indio Hatuey" focused the efforts on the promotion of innovation processes in Cuban livestock production, which were enhanced at the beginning of the first decade of this millennium, when a turn occurred in the conventional technology transference system to promote innovation and rural local development. Outstanding examples of the application of this approach are: the Livestock Production Development Program in the Martí municipality, the enhancement of the processes of local agricultural innovation and of promotion of local innovation systems in the cooperative and farmer sector of Matanzas province, as well as the integrated food and energy production on agroecological bases in five Cuban provinces.

Evaluation of forage tree and shrub accessions during the establishment period

En la Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey» se evaluaron 43 accesiones de árboles y arbustos forrajeros, provenientes de las prospecciones y colectas realizadas en diferentes ecosistemas de Cuba, con el objetivo de seleccionar las mejores durante el período de establecimiento. Existieron diferencias entre y dentro de las accesiones en cuanto al comportamiento durante dicho periodo. Trece accesiones de Leucaena, siete de Albizia, seis de Bauhinia, dos de Enterolobium, dos de Cassia y una de los géneros Morus, Gmelina, Gliricidia y Moringa, respectivamente, alcanzaron valores superiores a la media poblacional, por lo que se seleccionaron como las más promisorias. Después del transplante a campo, 22 accesiones alcanzaron una altura promedio de 2,11 m entre los 7 y 14 meses, lo que superó el criterio establecido para el establecimiento. La supervivencia de estas accesiones durante el período osciló entre 80 y 100%, con excepción de B. reticulata y P. discolor. Se concluye que la evaluación de las accesiones, en un suelo de mediana fertilidad, mostró la existencia de individuos con una capacidad sobresaliente de adaptabilidad a esas condiciones, lo que permitió su selección en etapas tempranas del proceso selectivo; la variabilidad total fue alta en función de los indicadores medidos y/o estimados, lo que determinó una marcada diferenciación entre los individuos. La altura y los meses que demoraron las plantas en establecerse fueron los indicadores más variables, los cuales contribuyeron, de forma marcada, a la posterior agrupación y selección casuística de las accesiones sobresalientes; el 75% de las accesiones se adaptaron a las condiciones de suelo y fueron tolerantes, en función del régimen de explotación, si se considera que no se utilizó riego ni fertilización. Se recomienda incorporar las accesiones sobresalientes en etapas más avanzadas, relacionadas con investigaciones en sistemas donde se utilicen las arbóreas asociadas a pastos u otros sistemas en los que se prevea su uso.

At the Experimental Station of Pasture and Forages «Indio Hatuey» , 43 forage tree and shrub accessions, from the prospections and collections conducted in different Cuban ecosystems, were evaluated in order to select the best during the establishment period. There were differences among and within the accessions regarding performance during such period. Thirteen accessions of Leucaena, seven of Albizia, six of Bauhinia, two of Enterolobium, two of Cassia and one from the genera Morus, Gmelina, Gliricidia and Moringa, respectively, reached values higher than the population mean, for which they were selected as the most promising. After being transplanted, 22 accessions reached an average height of 2,11 m between 7 and 14 months, which exceeded the criterion set for the establishment. The survival of these accessions during the period varied between 80 and 100%, with the exception of B. reticulata and P. discolor. The evaluation of the accessions, on a moderate-fertility soil, was concluded to show the existence of individuals with an outstanding capacity of adaptability to those conditions, which allowed their selection in early stages of the selective process; total variability was high regarding the measured and/or estimated indicators, which determined a marked differentiation among individuals. Height and the months the plants took to be established were the most variable indicators, which contributed, remarkably, to the later grouping and casuistic selection of the outstanding accessions; 75% of the accessions adapted to the soil conditions and were tolerant, with relation to the exploitation system, if it is considered that neither irrigation nor fertilization was used. Incorporating the outstanding accessions is recommended in more advanced stages, related to studies in systems where the trees are used associated to pastures or other systems in which their use is foreseen.

Response to pregerminative treatments and morphological characterization of seedlings of Leucaena leucocephala, Pithecellobium dulce and Ziziphus mauritiana

Esta investigación tuvo como objetivo estudiar el efecto de diferentes tratamientos pregerminativos en las semillas de leucaena (Leucaena leucocephala), yacure (Pithecellobium dulce) y manzanita (Ziziphus mauritiana), así como las características morfológicas de las plántulas emergidas, mediante un diseño experimental de bloques al azar con cuatro repeticiones y con arreglo factorial en yacure y en leucaena. En yacure se estudiaron, como factores, la aplicación de ácido giberélico (AG) (0 y 100 mg/L) y el tiempo de remojo (TR) (0, 3, 6, 12, 24, 48 y 96 h); mientras que en manzanita y en leucaena se aplicó el TR en agua (0, 24, 48 y 96 h), además de un testigo. En esta última especie también se analizó la escarificación con lija 80 (EL), con tiempos de aplicación de 0, 20 y 40 min. En cada especie se evaluó: el porcentaje de emergencia (PE), la tasa de emergencia (TE), la altura de las plántulas, la longitud de la raíz, el número de hojas y de nudos, así como el grosor del tallo. En leucaena la interacción entre TR y EL presentó diferencias significativas (P>0,05) en el PE; las semillas con EL por 20 min y con TR en agua por 24 h presentaron PE de 86,67% a los 14 días. En yacure, el TR mostró diferencias significativas (P<0,05) en el PE y los tiempos de 48 y 96 h redujeron el PE. En yacure y manzanita hubo un PE de 91,3% (a los 14 días) y de 98,4% (a los 21 días), y una TE de 4,61 y de 8,93 días, respectivamente. Se concluye que sólo las semillas de leucaena necesitaron tratamiento pregerminativo y que las plántulas de las tres especies mostraron un desarrollo homogéneo y rápido.

The objective of this research was to study the effect of different pregerminative treatments on the Leucaena leucocephala, Pithecellobium dulce and Ziziphus mauritiana seeds, as well as the morphological characteristics of the emerged seedlings, by means of a randomized block design with four repetitions and with factorial arrangement in P. dulce and L. leucocephala. In P. dulce the factors studied were: the application of gibberellic acid (GA) (0 and 100 mg/L) and the soaking time (ST) (0, 3, 6, 12, 24, 48 and 96 h); while in Z. mauritiana and L. leucocephala the ST (0, 24, 48 and 96 h) in water was applied, in addition to a control. In the latter, the scarification with sandpaper (SS) was also analyzed, with application times of 0, 20 and 40 min. In each species, the following was evaluated: emergence percentage (EP), emergence rate (ER), seedling height, root length, number of leaves and nodes, as well as stem diameter. In L. leucocephala the interaction between ST and SS showed significant differences (P>0,05) in the EP; the seeds with SS for 20 min and with ST in water for 24 h showed EP of 86,67% after 14 days. In P. dulce the ST showed significant differences (P<0,05) in the EP and the times 48 and 96 h reduced the EP. In P. dulce and Z. mauritiana there was an EP of 91,3% (after 14 days) and 98,4% (after 21 days), and an ER of 4,61 and 8,93 days, respectively. It is concluded that only the L. leucocephala seeds needed pregerminative treatment and that the seedlings of the three species showed homogeneous and fast growth.

**Performance of biomass availability and chemical composition of 23 Leucaena spp. accessions**

Se realizó un estudio con 23 accesiones de Leucaena spp. en un área que tenía seis años de sembrada. El objetivo fue determinar, en las plantas establecidas, la biomasa total, la biomasa comestible, la biomasa leñosa, el grosor del tallo y el número de ramas de cada accesión, y su composición bromatológica en condiciones de pastoreo simulado. La investigación se realizó en la EEPF "Indio Hatuey" durante dos años, en un suelo Ferralítico Rojo lixiviado, húmico nodular ferruginoso hidratado. Se utilizaron parcelas sencillas de 3 m x 6 m. En la biomasa comestible y sus componentes (hojas y tallos tiernos) existieron diferencias significativas (P<0,05) entre las épocas de los dos años. Se pudo constatar que la producción en la época lluviosa fue mayor que en la poco lluviosa, aunque no hubo diferencias entre la producción media de biomasa de las accesiones; para el caso de la biomasa total no se encontró diferencias significativas entre las épocas. Se recomienda continuar los estudios para determinar, a largo plazo, el efecto de los indicadores evaluados en la disponibilidad y la persistencia de la arbórea.

A study was conducted with 23 Leucaena spp. accessions in an area which had been planted six years before. The objective was to determine, in the established plants, total biomass, edible biomass, ligneous biomass, stem diameter and number of branches in each accession, and its bromatological composition under simulated grazing conditions. The research was conducted at the EEPF "Indio Hatuey" during two years, on a hydrated ferruginous nodular humic lixiviated Ferralitic Red soil. Simple 3 m x 6 m plots were used. In the edible biomass and its components (leaves and fresh stems), there were significant differences (P<0,05) between the seasons of the two years. It could be observed that production was higher in the rainy season than in the dry season, although there were no differences among the mean biomass production of the accessions; in the case of total biomass no significant differences were found between seasons. To continue the studies is recommended, to determine, in the long term, the effect of the evaluated indicators on the availability and persistence of the tree.

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

Se realizó un experimento de campo, con el objetivo de determinar el efecto de las cepas de rizobios en las variables agronómicas de sorgo, bajo las condiciones ambientales de Sancti Spíritus, Cuba. Se utilizaron 12 cepas de Bradyrhizobium sp. procedentes de Sancti Spíritus, así como tres cepas de referencia pertenecientes a diferentes géneros y especies de rizobios. El diseño experimental fue de bloques al azar, con 17 tratamientos y cuatro réplicas. Se realizó análisis de varianza y las diferencias entre medias se hallaron por LSD de Fisher (p<0,05). 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 estas cepas de influir en las variables agronómicas estudiadas, ya que existieron tratamientos que igualaron estadísticamente 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 determining the effect of rhizobium strains on the agronomic variables of sorghum, under the environmental conditions of Sancti Spiritus, Cuba. Twelve Bradyrhizobium sp. strains from Sancti Spiritus were used, as well as three reference strains belonging to different rhizobium genera and species. The experimental design was randomized blocks, with 17 treatments and four replications. Variance analysis was made and the differences among means were found by Fisher's LSD (p<0,05). Aerial dry weight, stem length and ear length were evaluated. In addition, the increase of aerial dry weight in the inoculated treatments was calculated, as compared to the absolute control. The results proved the capacity of these strains to influence the studied agronomic variables, because there were treatments that statistically equaled their values to those of the fertilized control and showed an increase higher than 100% of aerial dry weight with regards to the absolute control.

**Effect of the inoculation with Bradyrhizobium sp. and nitrogen fertilization on two grain sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) varieties**

Se realizó un experimento de campo para determinar la respuesta de dos variedades de sorgo (CIAP-2E y Sorgo Cebada) a la fertilización química y biológica con rizobios, así como la interacción de los factores estudiados. Se utilizó una cepa aislada de Centrosema plumieri, perteneciente a Bradyrhizobium sp. El diseño experimental fue de parcelas divididas, con tres tratamientos (inoculado, fertilizado y control absoluto), dos subtratamientos (Var. CIAP-2E y Sorgo Cebada) y cuatro réplicas. El tratamiento fertilizado consistió en una aplicación de 150 kg de N/ha (urea) a los 20 días de la siembra. Se observó que el factor tipo de fertilización no influyó por sí solo en los resultados experimentales, sino que interactuó con el factor variedad. Sorgo Cebada inoculado tuvo un rendimiento de 4,09 t/ha y no difirió de Sorgo Cebada fertilizado (3,52 t/ha) y CIAP-2E fertilizado (3,12 t/ha). La variedad CIAP-2E, independientemente del tipo de fertilización, resultó ser agronómicamente promisoria, por sus resultados en el peso de 1 000 granos (27,3 g). Se recomienda inocular con la cepa HG2 los cultivos de Sorgo Cebada y CIAP-2E, en condiciones similares a las del experimento, y profundizar en los estudios fisiológicos de la respuesta de diferentes genotipos de sorgo a la inoculación bacteriana.

A field trial was conducted in order to determine the response of two sorghum varieties (CIAP-2E and Sorgo Cebada) to chemical fertilization and biological fertilization with rhizobia, as well as the interaction of the studied factors. An isolated strain of Centrosema plumieri, belonging to Bradyrhizobium sp., was used. The experimental design was divided plots, with three treatments (inoculated, fertilized and absolute control), two sub-treatments (Var. CIAP-2E and Sorgo Cebada) and four replications. The fertilized treatment consisted in an application of 150 kg N/ha (urea) 20 days after planting. The factor fertilization type was not observed to influence by itself the experimental results; it rather interacted with the factor variety. Inoculated Sorgo Cebada had a yield of 4,09 t/ha and did not differ from fertilized Sorgo Cebada (3,52 t/ha) and fertilized CIAP-2E (3,12 t/ha). The variety CIAP-2E, independently from the fertilization type, turned out to be agronomically promising, for its results in the weight of 1 000 grains (27,3 g). Inoculating with the HG2 strain the crops Sorgo Cebada and CIAP-2E is recommended, under similar conditions as the ones in the trial, and conduct further physiological studies on the response of different sorghum genotypes to bacterial inoculation.

Dynamics of soil moisture and root phytomass in ecosystems of Sierra del Rosario, Cuba

Se estudió la dinámica de la humedad del suelo y la fitomasa de raíces finas (< 1,0 mm) en siete ecosistemas, con diferentes condiciones de suelo y tipo de vegetación, de la Reserva de la Biosfera Sierra del Rosario, Cuba. Cinco sitios provenían de bosques tropicales siempreverdes mesófilos (vegetación predominante en la reserva), otro perteneció a un bosque tropical siempreverde micrófilo y también se incluyó una sabana arbustiva. La humedad del suelo se determinó cada semana durante un año, a 0-5 y 5-15 cm de profundidad; cada semana se colectaron cinco muestras por localidad. Para la determinación de la fitomasa de raíces se muestrearon cuatro meses del año en estudio (dos en la estación poco lluviosa y dos en la lluviosa), en los mismos puntos donde se estudió la humedad del suelo. Esta última varió de acuerdo con la localidad y fue menor en los sitios secos (bosque micrófilo y sabana); entre los bosques mesófilos estas diferencias fueron menos pronunciadas. En general, la capa de suelo 0-5 cm, en todas las localidades, mantuvo una mayor humedad y producción de raíces finas que la capa de 5-15 cm. La fitomasa de raíces cambió con las estaciones climáticas y los valores más altos se hallaron en el bosque micrófilo, donde la humedad del suelo es menor. Los resultados demostraron la importancia de la primera capa del suelo en la dinámica de la humedad del sustrato y de la fitomasa de raíces finas.

The dynamics of soil moisture and fine root phytomass (< 1,0 mm) was studied in seven ecosystems, with different soil conditions and vegetation types, of the Sierra del Rosario Biosphere Reserve, Cuba. Five sites were from tropical evergreen mesophyllous forests (prevailing vegetation in the reserve), another one belonged to a tropical evergreen microphyllous forest and a shrubby savanna was also included. Soil moisture was determined to a depth of 0-5 cm, and 5-15 cm every week during a year. Each week five samples were collected per site. For the determination of the root phytomass samplings were made in four months of the year under study (two in the dry season and two in the rainy season), in the same spots where soil moisture was studied. This last variable varied according to the site, and it was lower in the dry sites (i.e., microphyllous forest and savanna); among evergreen forests these differences were less pronounced. In general, the 0-5cm soil layer, in all sites, maintained higher humidity and fine root production than the 5-15 cm layer. Root phytomass changed with season, and the highest values were found in the mycrophyllous forest where soil moisture is lower. The results showed the importance of the first soil layer in the dynamics of soil moisture and fine root phytomass.

In vitro estimation of greenhouse gases in tree fruits and foliage from a tropical dry forest of Venezuela

Con el objetivo de estimar la producción de gases con efecto invernadero (GEI) en el follaje y los frutos de Calliandra cruegeri, Guazuma ulmifolia, Vachellia macracantha, Senna robiniifolia, Samanea saman, Lonchocarpus sp., Fagara sp., Senna espectabilis, Mangifera indica y Oyedaea verbesinoides, de un bosque seco tropical de Venezuela, se evaluaron estas especies a través de la técnica in vitro de producción de gas; se cuantificó la producción de ácidos grasos volátiles (AGV) y se estimaron los GEI. Los sustratos que registraron una mayor producción (P<0,05) de metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) correspondieron a los frutos de S. saman (4,0 y 8,5), Fagara sp. (3,2 y 6,9) y G. ulmifolia (2,9 y 7,2), y al follaje de S. saman (3,6 y 8,2), S. robiniifolia (4,0 y 9,9) y V. macracantha (2,8 y 5,8). La menor cantidad (P<0,05) de CH4 y CO2 la produjeron los frutos de S. espectabilis (2,3 y 5,0) y Lonchocarpus sp. (2,3 y 5,9), y el follaje de: Fagara sp. (1,5 y 3,7), G. ulmifolia (1,4 y 3,5), C. cruegeri (1,6 y 4,0), M. indica (1,7 y 4,1), O. verbesinoides (1,8 y 4,2) y Cassia sp. (1,9 y 4,6). La producción de GEI y el tiempo de incubación estuvieron correlacionados con la producción de metano (r= 0,458; P<0,05). Se concluye que, de todas las especies, S. saman registró los mayores valores (P<0,05) de producción de GEI en los frutos y el follaje. Asimismo, entre las tres y ocho horas de incubación de los sustratos, la tasa de producción de GEI fue alta.

In order to estimate the production of greenhouse gases (GHG) in the foliage and fruits of Calliandra cruegeri, Guazuma ulmifolia, Vachellia macracantha, Senna robiniifolia, Samanea saman, Lonchocarpus sp., Fagara sp., Senna espectabilis, Mangifera indica and Oyedaea verbesinoides, from a tropical dry forest of Venezuela, these species were evaluated through the in vitro gas production technique; the production of volatile fatty acids (VFA) was quantified and the GHGs were estimated. The substrata that recorded the highest production (P<0,05) of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) corresponded to the fruits of S. saman (4,0 and 8,5), Fagara sp. (3,2 and 6,9) and G. ulmifolia (2,9 and 7,2) and the foliage of S. saman (3,6 and 8,2), S. robiniifolia (4,0 and 9,9) and V. macracantha (2,8 and 5,8). The lowest quantity (P<0,05) of CH4 and CO2 was produced by the fruits of S. espectabilis (2,3 and 5,0) and Lonchocarpus sp. (2,3 and 5,9), and the foliage of Fagara sp. (1,5 and 3,7), G. ulmifolia (1,4 and 3,5), C. cruegeri (1,6 and 4,0), M. indica (1,7 and 4,1), O. verbesinoides (1,8 and 4,2) and Cassia sp. (1,9 and 4,6). The GHG production and incubation time were correlated to methane production (r = 0,458; P<0,05). It is concluded that, among all species, S. saman recorded the highest values (P<0,05) of GHG production in the fruits and foliage. Likewise, between three and eight hours of incubation of the substrata, the GHG production rate was high.

Effect of the inclusion of the Sorbifauna probiotic on lamb growth

Con el objetivo de evaluar el efecto que ejerce la inclusión del probiótico Sorbifauna en el crecimiento de crías ovinas, se desarrolló una investigación durante el período poco lluvioso (noviembre-marzo) en la Estación Experimental «Indio Hatuey», provincia de Matanzas, Cuba. Se determinó el peso vivo y su variabilidad por tipo de parto, en 36 crías de la raza Pelibuey. Los datos se procesaron mediante el programa SPSS® versión 15.0 para Windows®. Se detectó un ligero efecto del uso del probiótico en el peso vivo de las crías en los últimos días de lactancia, con diferencias significativas (p<0,05) respecto al control. En los primeros tres meses no se observaron diferencias significativas en la ganancia media diaria, entre los tratamientos; sin embargo, a los 120 días el grupo que recibió el probiótico fue significativamente superior (p<0,05) al control (151 vs 99 g/animal/día). El peso vivo de las crías con relación al tipo de parto mostró poca variación durante los primeros meses de vida. A partir de los 105 días hasta el destete los valores fueron superiores en el grupo con probiótico. Se concluye que durante los primeros dos meses de vida no se observó el efecto del probiótico en el comportamiento del peso vivo en las crías, independientemente del tipo de parto; a partir de los 60 días se halló efecto del Sorbifauna, el cual fue marcado a los 120 días.

With the objective of evaluating the effect of the inclusion of the Sorbifauna probiotic on lamb growth, a study was conducted during the dry season (November-March) at the Experimental Station «Indio Hatuey», Matanzas province, Cuba. The live weight and its variability according to parturition type were determined in 36 Pelibuey lambs. The data were processed through the program SPSS® version 15.0 for Windows®. A slight effect of the probiotic use on lamb live weight was detected in the last lactation days, with significant differences (p<0,05) as compared to the control. In the first three months no significant differences were observed in the mean daily gain, between treatments; however, after 120 days the group which received the probiotic was significantly higher (p<0,05) than the control (151 vs 99 g/animal/day). The live weight of the lambs with regards to the parturition type showed little variation during their first months of life. Since the lambs were 105 days old until weaning, the values were higher in the group with probiotic. It is concluded that during the first two months of life no effect of the probiotic was observed on the performance of live weight in the lambs, independently from the parturition type; after 60 days there was effect of Sorbifauna, which was remarkable 120 days after birth.