Custom services
English (pdf)
Article in xml format
Article references
Send this article by e-mail
Cited by SciELO 
Similars in
SciELO 
Permalink
INTRODUCCIÓN
Medicago sativa L. es una importante legumbre forrajera en los sistemas agrícolas y ganaderos de las zonas semiáridas. Se cultiva en todas las regiones del mundo y se adapta a los climas subtropical, templado y seco (Gu et al., 2018). Su importancia se debe a su potencial de producción y valor nutritivo para alimentar el ganado (Álvarez-Vázquez et al., 2018). Requiere gran contenido de nutrientes en el suelo, principalmente de fósforo, que se aloja en las raíces, y que luego el área foliar lo utiliza, con lo que se incrementa el rendimiento de biomasa (Gu et al., 2018; Oñate-Vitteri y Flores-Mariazza, 2019).
Las condiciones climáticas de la zona de montaña o de Los Andes son muy variables, por la marcada estacionalidad de la lluvia y la sequía; además de las variaciones de temperatura durante el día y la noche. Las diferencias entre las estaciones influyen en las condiciones productivas de M. sativa, lo que también se evidencia en los genotipos, que tienen una capacidad diferente de adaptación a dichas condiciones (Rivas-Jacobo et al., 2020). Se conoce que las características del ambiente donde se desarrollan los cultivares condicionan el comportamiento productivo de una misma especie (Rebora et al., 2015; Rivas-Jacobo et al., 2020).
Según criterios de Wang et al. (2021), la producción continua de cultivares de M. sativa afecta la capacidad de almacenamiento de agua y la fertilidad del suelo, específicamente la disponibilidad de fósforo, así como la relación entre el carbono orgánico y el nitrógeno total, a pesar de que se incrementan sus cantidades. Fu et al. (2021) plantean que la temperatura y la humedad en el suelo influyen en las estructuras de las comunidades microbianas edáficas y en el rendimiento de M. sativa, en el agotamiento de los nutrientes y en la materia orgánica del suelo.
Los contenidos de nutrientes para el cultivo de M. sativa, sobre todo de sodio (Na), nitrógeno (N) y potasio (K) son importantes para el rebrote y el desarrollo de los nódulos radiculares de los cultivares (Chen et al., 2020; Elgharably y Benes, 2021).
Esta legumbre forrajera presenta un contenido alto de proteína (17,4 a 20,1 %) y de ceniza (10,4 a 12,3 %), según refieren Srisaikham y Rupitak (2021). Estos valores de proteína, carbohidratos y fibra se pueden afectar por diferentes condiciones ambientales (Almuhayawi et al., 2021). Por ello, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el rendimiento, la tasa de crecimiento, la altura de la planta y los contenidos de proteína bruta (PB), ceniza y fibra detergente neutro (FDN) en seis genotipos de M. sativa y en dos pisos altitudinales (PA) de los Andes del norte del Perú.
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación del estudio. El experimento se realizó en la provincia de Santa Cruz-Cajamarca, Perú (latitud 06º48’00” “S”, longitud 78º48’00” “W”), desde febrero de 2018 a marzo de 2019, en dos pisos altitudinales (PA). El primero (PA I), con rangos de 2 300 a 2 800 msnm, y el segundo (PA II), ubicado entre 2 801 y 3 300 msnm.
Características del clima. La temperatura del PA I fue de 16 °C y la precipitación anual de 878 mm. En cuanto al PA II, la temperatura promedio fue de 11,8 °C y la precipitación de 795 mm durante los meses de evaluación.
Diseño experimental y tratamientos. Se utilizó un diseño de bloques completamente al azar, con tres repeticiones para evaluar los genotipos. La superficie total empleada en la investigación fue de 108 m2. Cada unidad experimental tuvo un área de 6 m2 (3 x 2 m). Los seis genotipos de M. sativa se distribuyeron al azar en 18 subparcelas en cada PA. Los tratamientos de este experimento fueron las seis variedades de M. sativa, provenientes de Nueva Zelanda.
Siembra del experimento. Para la siembra del experimento se determinaron las características de los suelos. Los valores de pH+ fueron extremadamente ácidos (4,2-4,3), con un contenido de materia orgánica de medio a alto. Para el caso del fósforo, se encontraron valores bajos (P = 5,2-10,4 ppm) y alto contenido de potasio (K = 507-738 ppm). En estas condiciones, se aplicaron 2,5 t de cal dolomita/ha, con la finalidad de neutralizar la acidez del suelo para la instalación de los cultivares de M. sativa. Esta práctica se realizó un mes antes de la instalación, al voleo. Previo a la siembra, se fertilizó con superfosfato triple y cloruro de potasio, para lograr la proporción de 0-350 - 80 kg/ha de N - P2O5 - K2O, respectivamente. El riego por aspersión se aplicó en función de las necesidades de la planta, y de acuerdo con la disponibilidad, cada 15 días aproximadamente, teniendo en cuenta que fuera el mismo día en ambos PA.
La siembra se realizó en marzo de 2018, de forma manual, al voleo. Después de 55 días, se hizo el corte de establecimiento para controlar las plantas arvenses y favorecer el macollamiento del cultivo. Posteriormente, tuvieron lugar los cortes de aprovechamiento o de cosecha, en función de la aparición del rebrote, cuando se encontraba en estado fenológico de inicio de la floración, para aprovechar mejor la disponibilidad de forraje y la calidad nutricional. Las labores de deshierbe se realizaron en cada corte, con la finalidad de evitar la competencia por los nutrientes entre M. sativa y las arvenses.
Muestras. Se recolectaron 18 muestras de pastos por cada PA. Las mediciones de la altura de la planta se realizaron antes de cada corte, y fueron determinantes para el momento de la cosecha, así como el control del estado fenológico en el que se encontraban los cultivares. En el PA I, se realizaron seis cortes durante todo el período de evaluación. En cambio, en el PA II solamente se lograron tres. En cada muestreo por parcela, se tomaron 400 g de M. sativa y se utilizó una balanza de precisión (H.W. KESSELL. S.A., Alemania) en el campo. Las muestras se enviaron al laboratorio para su análisis respectivo.
Composición química. Se evaluó la composición química de las seis variedades: análisis de PB, de acuerdo con AOAC 984.13 (AOAC, 2012), la grasa total o extracto etéreo por AOAC 920.39 (AOAC, 1990) y la ceniza, según AOAC 942.05 (AOAC, 2000) (Thiex et al., 2012). Además, se analizó la FDN por el método de Van Söest (1991) en el laboratorio de suelos, aguas y forrajes de la Estación Experimental Agraria Baños del Inca-Cajamarca.
Altura de la planta. Se realizaron evaluaciones de la altura, desde el nivel del suelo (2 cm) hasta la altura máxima del cultivar en el cuadrante en cada unidad experimental. Se usó una regla metálica de 70 cm. Se tomaron tres mediciones de altura en cada cuadrante, y se utilizó el promedio para la comparación estadística.
Rendimiento productivo. Se determinó con el corte de M. sativa en los cuadrantes de 30 x 30 cm (0,09 m2). Las muestras de forraje se colocaron en bolsas plásticas y se identificaron con un lapicero de tinta indeleble por cada cultivar. Las muestras (400 g) se colocaron en cajas refrigerantes y se transportaron al laboratorio para determinar MS y nutrientes, según el análisis de Weende y Van Söest.
Tasa de crecimiento: La tasa de crecimiento se calculó con relación a la biomasa obtenida durante el período de evaluación, de acuerdo con la fórmula:
Se registró así la cantidad de MS/ha en un día, aproximadamente.
Análisis estadístico. Se realizó la validación del cumplimiento de los supuestos de homogeneidad de varianza mediante la prueba de Kolmogórov-Smirnov y la normalidad de los datos (Levene). Se comparó la composición química entre variedades. Sin embargo, los indicadores productivos de rendimiento de forraje verde (FV) y MS (biomasa), tasa de crecimiento y altura de la planta en los seis genotipos y su interacción, se realizó mediante un análisis de varianza. Se aplicó el análisis de los efectos principales aditivos y los modelos de interacción multiplicativa (AMMI), propuestos por Hongyu et al. (2014). Se usó la plataforma RStudio (Versión 1.4.1717) de R Project (R Core Team, 2020). Además, se realizaron pruebas de correlación de Pearson para ver la relación entre la altura de la planta y el rendimiento de biomasa. Para la comparación de medias se utilizó la prueba de comparación de rangos múltiples de Duncan (p < 0,05).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Comportamiento productivo. El PA I (p < 0,05) presentó mejor rendimiento (FV y MS), altura de la planta y tasa de crecimiento que el PA II (tabla 1). Ello puede que se deba al número diferente de cortes que se obtuvieron en cada PA. No se encontraron diferencias significativas para la interacción entre el PA y las variedades de M. sativa en los indicadores rendimiento, altura de la planta y tasa de crecimiento. Los informes de FV por corte fueron inferiores a los registrados por Castro-Bedriñana et al. (2019), quienes encontraron cifras de 18 700 a 33 400 kg de FV/ha/corte con la variedad Aragón, a una altitud de 3 250 msnm. Estas diferencias se pueden deber a la densidad y la época de siembra, el abonamiento y la altitud estudiada.
Tabla 1 Valores promedio del rendimiento de forraje verde, materia seca, altura de la planta y tasa de crecimiento.
Letras diferentes en cada columna muestran diferencias significativas (Duncan test, p < 0,05)
PA I: rangos de 2 300 a 2 800 msnm, PA II: rangos entre 2 801 y 3 300 msnm
La variedad W 450 mostró mejor rendimiento de MS en un año, con 10 483,9 con respecto a la variedad Stamino 5 (6 215 kg/ha/año). Los valores de W 450 fueron similares a los obtenidos por Álvarez-Vázquez et al. (2018), quienes señalan que en la producción de biomasa influyen las condiciones ambientales, especialmente la época del año. Sin embargo, se lograron resultados inferiores a los de Rojas-García et al. (2016), quienes señalaron 20 275 kg de MS/ha/año, y a los de Sánchez-Gutiérrez et al. (2017), que alcanzaron cifras de 4 507,8 kg de MS/ha/corte.
En cuanto al rendimiento de FV (kg/ha/corte), los mejores cultivares (p < 0,05) fueron W 450, W 350, SW 10, SW 8210 y Hortus 401. El rendimiento de MS por corte en cada PA no mostró diferencias significativas. Se obtuvo en cada uno la misma cantidad de biomasa por corte. Sin embargo, el rendimiento por año fue mayor en el PA I, lo que puede que se deba al mayor número de cortes.
La tasa de crecimiento en el PA I fue mayor (28,7 kg de MS/ha/día) que en el PA II (16,76 kg de MS/ha/día), debido probablemente a las mejores condiciones climáticas (Rebora et al., 2015; Rivas-Jacobo et al., 2020). La variedad W 450 alcanzó el mayor rendimiento (28,7 kg de MS/ha/día en promedio) y fue estadísticamente similar a SW 10, SW 8210 y W 350. Para la siembra de estos genotipos, se deben considerar condiciones similares a las de este estudio.
La altura de la planta fue mayor en el PA I, lo que confirma que entre los 2 300 y 2 800 msnm, las condiciones climáticas son más favorables para el crecimiento de M. sativa. Al respecto, se determinó que la altura de la planta tuvo una relación moderada y positiva con la tasa de crecimiento y la producción de forraje verde por corte (r = 0,68). Esto es importante para establecer la acumulación de biomasa aérea y ajustar el rendimiento.
Para la altura de la planta, los valores fueron inferiores a los informados por Rojas-García et al. (2016), quienes en un estudio registraron cifras de 42,0 a 53,0 cm. Estos autores compararon cinco variedades diferentes a las evaluadas en este trabajo. También fueron inferiores a los valores señalados por Oñate-Vitteri y Flores-Mariazza (2019), que obtuvieron de 50,2 a 78,0 cm, en una investigación desarrollada a 2 754 msnm.
Efecto de la variabilidad entre el genotipo y el ambiente. Se determinó la variabilidad para la producción de FV, MS, tasa de crecimiento y altura de la planta (tabla 2). En la variabilidad para la producción de FV anual, 76 % correspondió al medio ambiente o PA, 15 % a las variedades (genotipo) y 9 % a la interacción entre las variedades con los PA. Esto resultó determinante para explicar que las variedades de M. sativa lograron diferentes resultados para el número de cortes. En el PA I se obtuvo mayor número de cosechas, lo que demostró la superioridad del PA I (2 300-2 800 msnm).
Tabla 2 Variabilidad para el rendimiento de forraje verde, materia seca, altura de la planta y tasa de crecimiento, %
La altura de la planta respondió mejor al genotipo sembrado en las parcelas. Esto puede manifestar que las variedades expresan sus características particulares de tamaño y altura de aprovechamiento. De igual forma, la tasa de crecimiento se afectó por el medio ambiente. Esto corrobora que los rendimientos de biomasa acumulada diariamente en las seis variedades de M. sativa presentaron mejor respuesta entre 2 300-2 800 msnm.
Composición química. Los contenidos de PB entre los cultivares fueron similares, y estuvieron entre 16,7 y 21,2 %. Estos resultados son muy aceptables para la alimentación del ganado lechero en la zona altoandina. No obstante, fueron inferiores a los reportes de Capacho-Mogollón et al. (2018), Contreras et al. (2019) e Ison et al. (2020), y se asemejan a lo obtenido por Alonzo Griffith y Paniagua Alcaraz (2010), quienes encontraron valores de 20,0 % con diferentes dosis de calcáreo en los suelos. La concentración más baja de ceniza correspondió al cultivar SW 10. La FDN varió de 23,1 a 32,5 %. El mayor contenido (p < 0,001) correspondió a la variedad SW 10. Por el contrario, las variedades que aportaron la menor concentración de FDN fueron W 450, Hortus 401 y W 350.
Se determinó que no hubo diferencias estadísticas para la composición química entre los dos PA. La variedad W 450 fue la que tuvo mejor respuesta productiva, debido a que logró el menor valor de FDN. Ello muestra que es un genotipo que podría tener mejores indicadores de digestibilidad y aporte nutricional para los animales, y el que mejor se adaptaría a las condiciones climáticas que corresponden al presente estudio.
CONCLUSIONES
Todas las variedades mostraron alto potencial para la producción de forraje en las condiciones de ambos pisos altitudinales. Asimismo, las condiciones ambientales fueron determinantes en el desempeño de los diferentes genotipos.
El mayor rendimiento de forraje y tasa de crecimiento correspondió al PA I. Los cultivares W 450, SW 10, SW 8210 y W 350 obtuvieron el mejor rendimiento en los dos PA. Los contenidos de proteína variaron entre 16,7 y 21,2 %, los de ceniza y fibra neutra detergente de 9,3 a 12,0 y de 23,1 a 32,5 %, respectivamente.
