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Cuban Journal of Agricultural Science

Print version ISSN 0864-0408On-line version ISSN 2079-3480

Cuban J. Agric. Sci. vol.52 no.1 Mayabeque Jan.-Mar. 2018

 

Ciencia de los Pastos

Relación entre el manejo y la leucaena (Leucaena leucocephala) para evitar que se convierta en planta invasora

T.E. Ruiz1  * 

J. Alonso1 

Nurys Valenciaga1 

G. Febles1 

Sandra Lok1 

Juana Galindo1 

H. Díaz1 

A. Lopez2 

1Instituto de Ciencia Animal, Apartado postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

2Museo Nacional de Historia Natural, Cuba

Resumen

Se evaluó el efecto del manejo para evitar que la leucaena se convierta en planta invasora. Durante cinco años, se estudió la evolución de dos sistemas: 1) leguminosa arbórea Leucaena leucocephala vc. Perú en sistema silvopastoril, donde ocupó 100 % del área, asociada a Brachiaria brizantha vc.Marandú para la ceba de bovinos; 2) leguminosa arbórea Leucaena leucocephala vc. Perú, donde ocupó 100 % del área, asociada a Brachiaria brizantha vc. Marandú sin ser pastada. Se aplicó un diseño de bloques al azar, con cinco réplicas. Los indicadores medidos en el sistema leucaena- brachiaria con pastoreo de animales fueron mejores, al inicio y al final del experimento, con disminución de la despoblación de 1 planta/m2 (P=0.0012), mayor población de pasto 11.2/m2 (P=0.0014) y baja presencia de malezas 1 planta/m2 (P=0.0039), que fue mejor en el sistema no pastoreado. El componente leucaena se comportó de forma diferente, según el sistema estudiado. En el sistema en pastoreo, el rendimiento del pasto base de brachiaria siempre fue superior (2.2 y 3.0 t/ha MS) con respecto al sistema no manejado, al inicio (P=0.0028) y al final de la etapa experimental. Lo mismo sucedió con la presencia de pasto natural 0.40 t/ha MS (P=0.0011), que desapareció al final. Las malezas tuvieron mayor presencia en el área no manejada 0.31 t/ha MS (P=0.0101) al inicio del trabajo. Se concluye que la propuesta tecnológica para el manejo de sistemas con Leucaena leucocephala en sistemas silvopastoriles es una opción funcional y factible de aplicar para que esta especie no se convierta en invasora.

Palabras clave: estabilidad productiva; brachiaria; planta invasora y sistema silvopastoriles

Quiroz et al. (2009) definieron las especies invasoras como “especies naturalizadas que se reproducen en grandes cantidades y que tienen el potencial de propagarse en un área considerable, ocupando hábitats naturales.” Estas características están presentes en Leucaena leucocephala, incluida en la lista de las cien especies exóticas invasoras más dañinas del mundo, elaborada por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (Lowe et al. 2004). Sin embargo, se debe destacar que no todas las especies exóticas se convierten en invasoras. El efecto de ellas varía en función de la especie y el hábitat. Pero, las que sí lo son causan efectos graves, con consecuencias de diverso tipo, especialmente si no están controladas (Anon 2005). No obstante, en el ámbito internacional, son muchas las fuentes de información que recomiendan esta leguminosa como un árbol de importancia en sistemas ganaderos en diferentes zonas en el mundo. En Cuba, estudios realizados con esta planta han corroborado también esta propiedad de la leucaena. Los trabajos de Ruiz et al. (2003) y Ruiz et al. (2015) demostraron, de forma integral y multidisciplinaria, el potencial de esta planta para sistemas ganaderos, además de proponer una tecnología. Por lo anterior, sería muy interesante estudiar esta posible contradicción y ofrecer así resultados científicos al respecto. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto del manejo para evitar que la leucaena se convierta en planta invasora.

Materiales y Métodos

Tratamientos y diseño experimental. Se estudió la evolución de dos sistemas: 1) leguminosa arbórea Leucaena leucocephala vc. Perú en sistema silvopastoril en 100 % del área de pastoreo, asociada a Brachiaria brizantha vc.Marandú para la ceba de bovinos; 2) leguminosa arbórea Leucaena leucocephala vc. Perú en 100 % del área, asociada a Brachiaria brizantha vc. Marandú sin ser pastoreada (bosque). Se aplicó un diseño de bloques al azar con cinco réplicas.

Procedimiento experimental. La leucaena se fomentó en surcos dobles, separados a 0.80 m entre sí y espaciados a 3.20 m. La brachiaria se sembró el mismo día de la siembra de la leguminosa en tres surcos separados a 1.0 m y dosis de 5 kg/ha. Cuando fue necesario, se atendió el control de las malezas durante los primeros 90 d.

El estudio se desarrolló en una superficie física de 50 ha en un suelo fercialítico ondulado (Hernández et al. 2015). El terreno se dividió en 40 potreros de 1.25 ha, en condiciones de secano. Se utilizó ganado de engorde, con carga de 2 animales/ha, con peso de inicio de 150 kg de PV y buen estado físico y de salud. El tiempo de ocupación fue de uno y dos días en la estación lluviosa y seca, respectivamente. Mientras, el intervalo de rotación alcanzó 40 y 80 d para el período de lluvia y seca, respectivamente. El área que no recibió el pastoreo animal ocupó 6 ha y estaba protegida con cerca de alambre de púa. Las áreas estudiadas se evaluaron durante cinco años (2011-2015). Los muestreos se efectuaron dos veces por estación, en áreas fijas en cada potrero. La información que se ofrece es la media por estación climática. Se consideraron todos los muestreos realizados y se analizó el primero (inicio) y el último (final) de manera independiente. Los sistemas en estudio tenían ocho años de establecidos.

Los muestreos se desarrollaron de forma sistemática en la estación seca y lluviosa. Se trabajó en parcelas con área neta de 8.0 x 10.0 m. El comportamiento de los tratamientos se tomó en 10 marcos fijos de 1.0 m2. Se midió la altura (gramíneas y malezas en cm y árbol en m), el rendimiento del pasto, malezas y leucaena (t/ha, MS), la población (individuos/m2) y la composición botánica del pasto y malezas, así como la despoblación. Estas dos últimas medidas se transformaron mediante √x y arc. sen √x, respectivamente. Para determinar la producción de biomasa de la gramínea y malezas se cortó a altura de 15 cm.

Procesamiento estadístico: Se verificaron los supuestos teóricos del análisis de varianza para las variables de conteo, expresadas en por ciento, a partir de las dócimas de Shapiro y Wilk (1965) para la normalidad de los errores y la dócima de Levene (1960) para la homogeneidad de varianza. Las variables analizadas cumplieron con los supuestos teóricos del ANAVA. Se realizó análisis de varianza según diseño y se aplicó la dócima de Duncan (1955) en los casos necesarios. Se empleó el paquete estadístico INFOSTAT versión 2012, elaborado por Di Rienzo et al. (2012).

Resultado y Discusión

Todos los indicadores medidos en el sistema leucaena- brachiaria fueron superiores al inicio y al final del experimento (tabla 1). Se debe resaltar que en esos momentos la disminución de la despoblación (P=0.0012), la mayor población de pasto (P=0.0014) y la baja presencia de malezas (P=0.0039) fueron mejores con respecto al sistema no pastoreado. Este se caracterizó por poca presencia de pastos (P=0.0041) y altos niveles de maleza (P=0.0027). Igual comportamiento se presentó al inicio del experimento, al comparar el sistema pastoreado y no pastoreado.

El componente leucaena (tabla 2) evolucionó de forma diferente según el sistema estudiado. En leucaena -brachiaria, el área que se sembró tuvo mayor población al inicio (P=0.0127) y al final (P=0.0222) de la investigación, al compararse con el sistema sin pastorear, aspecto que es normal en estos sistemas. El aumento de la altura de la planta de leucaena es indicativo de que es necesario podarla. En el área no pastoreada, estos valores siempre fueron mayores al sistema pastoreado, cuando se midió al inicio (P=0.0055) y al final (P=0.0039) del estudio. Solo hubo presencia de nuevas plantas de leucaena en la entrecalle del sistema no pastoreado. Estas plantas nacieron de las semillas producidas en los surcos sembrados con esta leguminosa. Esto indicó claramente que el no manejo de áreas de leucaena provocó presencia de nuevas plantas de leucaena, lo que no sucedió en el sistema en pastoreo.

Table 1 Indicators of grassland performance in different moments of experimental stage 

Como era de esperar, la producción de biomasa (tabla 3) tuvo un comportamiento semejante a lo indicado en la tabla 1. En el sistema que estaba en pastoreo, el rendimiento del pasto base de brachiaria siempre fue superior al compararse con el sistema no manejado, al inicio (P=0.0028) como al final de la etapa experimental. Lo mismo sucedió con la presencia de pasto natural (P=0.0011), que desapareció al final. Todo lo anterior es indicativo de estabilidad en el sistema leucaena- brachiaria en pastoreo. Las malezas tuvieron mayor presencia en el área no manejada (P=0.0101) al inicio del trabajo. La leucaena mantuvo su producción, según informó Alonso (2004) y Ruiz et al. (2008). La producción de biomasa total siempre fue superior, al inicio (P < 0.0001) como al final (P < 0.0001) del experimento para el sistema pastoreado. La desaparición de brachiaria y pasto natural al final del experimento en el sistema no manejado pudo estar provocada por el exceso de sombra, que limitó el crecimiento y estabilidad de la población herbácea. Con respecto a este tema, Ruiz et al. (2010) demostraron la importancia del manejo en función de lograr solo los niveles de sombra que contribuyen a la estabilidad productiva de los sistemas silvopastoriles. No se ofrece la producción de biomasa para leucaena en el sistema sin pastoreo por la altura alcanzada por esta planta (tabla 2).

Table 2 Indicators of leucaena performance in different moments of experimental stage 

( ) Original values

Table 3 Biomass production performance in different moments of experimental stage 

Al analizar el comportamiento de estos sistemas, según la estación climática, se evidencia que en el sistema leucaena - brachiaria en pastoreo los indicadores en evaluación siempre fueron mejores que los encontrados en el sistema que no se manejó con animales (tabla 4). En sentido general, los valores de la estación lluviosa fueron mejores que en la estación seca. Se debe resaltar que en leucaena-brachiaria la presencia de malezas fue menor, en lluvia como en seca, en población (P=0.0198 y P=0.0145) y por ciento de malezas (P=0.0069 P=0.0049), respectivamente. La misma situación se presentó para la despoblación (P=0.0072 y P=0.0021). La población de pasto fue superior para este sistema (P= 0.0365 y P=0.0082), así como su presencia en la composición botánica (P=0.0065 y P=0.0322), respectivamente.

El componente leucaena, de importancia en este estudio por sus características de planta invasora, presentó en el sistema leucaena-brachiaria en pastoreo mayores valores en la población, al ser comparado con el sistema no pastoreado, en lluvia (P=0.0041) como en seca (P=0.0034). Esto no fue igual para las plantas nacidas en el espacio entre los surcos dobles para el sistema sin animales, y es muestra de la invasión de este árbol cuando el sistema no se explota con animales de forma adecuada (tabla 5).

La tabla 6 muestra que en el sistema leucaena-brachiaria en pastoreo los componentes de producción de biomasa fueron mejores con respecto al no pastoreado, con producción de biomasa de brachiaria (P=0.0072) en lluvia y su desaparición en seca, para el área que no recibió manejo, y producción total en lluvia y seca (P=0.0622 y P=0.0062), respectivamente. Las malezas mostraron menores valores (P=0.0014 y P=0.0005) en lluvia como en seca. Lo anterior demuestra que el manejo inadecuado de las áreas provocó la desaparición de cada uno de los componentes evaluados, motivada por el crecimiento excesivo de las plantas de leucaena y la sombra proyectada por ellas sobre el estrato herbáceo. Esto ocasionó la disminución del crecimiento del pasto sembrado y la aparición y desarrollo progresivo de malezas y plantas nuevas de leucaena en áreas no sembradas. Esto último es señal de la invasión de esta especie cuando no recibe el manejo adecuado.

Table 4 Indicators of grassland performance per season 

( ) Original values

Tabla 5 Indicatorss of leucaena performance per season 

( ) Original values

Table 6 Performance of biomass production per season 

Rivera et al. (2011) y Paciullo et al. (2014) informaron también este resultado con el sistema silvopastoril. Estos autores refirieron elevada producción de biomasa en las estaciones de lluvia y menor reducción en la época seca. Atribuyeron este comportamiento a la interacción árboles-pasto, lo que además favoreció la producción animal. También señalaron que estos sistemas reducen la caída de la producción en condiciones climáticas adversas.

En un estudio de Mack et al. (2000) se demostró que las plantas invasoras pueden alterar características ecológicas, como la identidad de las especies dominantes en una comunidad, propiedades físicas del ecosistema, ciclo de nutrientes y productividad vegetal. También se constató que el impacto de las invasiones biológicas amenazan los esfuerzos para conservar la biodiversidad, mantener la productividad de sistemas agrícolas, sustentar el funcionamiento de los ecosistemas naturales y proteger la salud humana. Lo antes indicado se pudo apreciar en aspectos relacionados, principalmente, con la productividad vegetal y el funcionamiento del sistema no pastoreado o pastoreado.

Estudios desarrollados en Cuba (Villate et al. 2016) con estas especies señalan que si no se implementan estrategias eficaces para disminuir su impacto, se correrá el riesgo de empobrecer y homogenizar los ecosistemas de los que se depende para sostener la agricultura, la ganadería, la silvicultura, la pesca y otros recursos que proveen de servicios naturales irremplazables.

A pesar del evidente perjuicio de las especies invasoras a la diversidad biológica nativa, especialmente en las islas, el manejo de especies exóticas tiende a tener en cuenta cada vez más la relación costo- beneficio que implica su uso, fundamentalmente en aquellas que tengan valores económicos y ecológicos importantes. En determinadas circunstancias, la eliminación de una especie invasora puede ocasionar problemas mayores (Maron y Connors 1996 y Yelenik et al. 2004).

En ocasiones, especies invasoras manejables se pueden utilizar en actividades de valor económico y ecológico. En las condiciones de Cuba, por ejemplo, es la reforestación de áreas afectadas por la minería, pastizales degradados y otros, donde especies exóticas, en algunos casos invasoras, como L. leucocephala, propician la recuperación ante el fracaso de la repoblación con especies nativas. En este trabajo también se demostró que, cuando se efectúa un manejo adecuado de la especie, se pueden utilizar algunas de las cualidades positivas de esta planta, lo que también informó Ruiz et al. (2005). Asimismo, al estudiar el comportamiento de la leucaena en diferentes regiones de Colombia, Calle et al. (2011) refirieron que esta planta se ha cultivado durante los últimos 20 años, con la implementación de sistemas silvopastoriles intensivos con poblaciones que superan las 20.000 plantas por hectárea, sin la invasión de esta planta en las zonas en estudio. En Australia, Shelton (2017) llegó a la misma conclusión en una revisión que comprendió 70 años.

Por lo anterior, se puede concluir que la propuesta tecnológica para el manejo de sistemas silvopastoriles donde esté la Leucaena leucocephala es una opción funcional y factible de aplicar, de modo que esta especie no se convierta en invasora.

Agradecimientos

Se agradece a la Dra. Verena Torres y a la técnica Lucía Sarduy, del Departamento de Biomatemática del Instituto de Ciencia Animal, por el análisis de la información que se presenta en este trabajo.

Esta investigación forma parte de una secuencia de estudios desarrollados en el marco del Sub- Proyecto “Manejo de Leucaena leucocephala para producir leche y carne, y recuperar sucesiones naturales”, que pertenece al Proyecto “Mejorando la prevención, control y manejo de las especies exóticas invasoras en ecosistemas vulnerables en Cuba”, ejecutado durante el periodo 2011-2015 con el apoyo del PNUD.

REFERENCIAS

Alonso, J. 2004. Factores que intervienen en la Producción de Biomasa de un sistema silvopastoril leucaena - guinea. Tesis en opción al grado de Doctor en Ciencias Agrícolas. Instituto de Ciencia Animal. La Habana. Cuba.120p. [ Links ]

Anon, 2005. Programa Mundial sobre Especies Invasoras Primera edición .Secretaría del GISP ISBN 1-919684-49-2 [ Links ]

Di Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., González, L., Tablada, M. & Robledo, C. W. 2012. InfoStat. Version 2012,[Windows], Córdoba, Argentina: Grupo InfoStat, Available: http://www.infostat.com.ar/ . [ Links ]

Calle, Z., Murgueitio, E., Giraldo, C., Ospina, S. D., Zapata, A., Molina, C.H., Molina, E.J., Chará, J.D., Uribe, F. & Reyes, K.. 2011. La leucaena Leucaena leucocephala no se comporta como una planta invasora en Colombia. GANADERIA Y AMBIENTE. Carta Fedegán N.° 127. pp 70-80. http://www.lerf.eco.br/img/publicacoesLinks ]

Duncan, D. B. 1955. Multiple ranges and multiple F. test Biometrics. 11:1-42 [ Links ]

Hernández, A., Pérez, J.M., Bosch, D. & Castro, N. 2015. Clasificación de los suelos de Cuba 2015. Ed. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. ISBN: 978-959-7123-77-7. Cuba. 91 p. [ Links ]

Levene, H. 1960. Robust tests for the equality of variance. Contributions to Probability and Statistics. Stanford Univesity Press.pp.278-292 [ Links ]

Lowe, S., Browne, M.,Boudjelas, S. & De Poorter, M. 2004. 100 de las Especies Exóticas Invasoras más dañinas del mundo. Una selección del Global Invasive Species Database. Publicado por el Grupo Especialista de Especies Invasoras (GEEI), un grupo especialista de la Comisión de Supervivencia de Especies (CSE) de la Unión Mundial para la Naturaleza (UICN), pp 1-12. http://www.issg.org/bookletS.pdf. [ Links ]

Mack, R.N., Simberloff, D., Lonsdale, W. M., Evans, H., Clout, M. & Bazzaz, F. 2000. Invasiones Biológicas: Causas, Epidemiología, Consecuencias Globales y Control. Tópicos en Ecología No 5. Available: http://www.esa.org/esa/wp-content/uploads/2013/03/numero5.pdfLinks ]

Maron, J. L. & P. G. Connors. 1996. A native nitrogen-fixing shrub facilitates weed invasion. Oecologia 105: 302-312. [ Links ]

Paciullo, D. S. C., Pires, M. F A., Aroeira, L. J. M., Morenz, M. J. F., Mauricio, R. M., Gomide, C. A. & Silveira, S. R. 2014.Sward characteristics and performance of dairy cows in organic grass-legume pastures shaded by tropical trees. Animal 8(8):1264-1271. [ Links ]

Quiroz, C. L., Pauchard, A., Marticorena, A. & Cavieres, L. A.2009. Manual de Plantas Invasoras del Centro - Sur de Chile. Laboratorio de Invasiones biológicas. Universidad de Concepcion, Chile. Diciembre 2009. Available: http://www.lib.udec.clLinks ]

Rivera, J. E., Arenas, F. A., Cuartas, C., Hurtado, E., Naranjo, J. F., Murgueitio, E., Tafur, O., Zambrano, F. & Gacharná, N. 2011. Producción y calidad de leche bovina en un sistema de pastoreo en monocultivo y un sistema silvopastoril intensivo (SSPi) compuesto de Tithonia diversifolia bajo ramoneo directo, Brachiaria spp., árboles maderables en el piedemonte amazónico. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias 24(3): 524-532. [ Links ]

Ruiz, T., Febles, G. J. & Alonso, J.2008.Factores que influyen en la producción de biomasa durante el manejo del sistema silvopastoril. Módulo II. Pastos Tropicales, principios generales, agrotecnia y producción de biomasa. Diplomado de Ganadería Tropical.FIRA, México. [ Links ]

Ruiz, T. E., Febles, G. & Alonso, J. 2015. Estudios con leguminosas, un aporte a la ciencia durante los cincuenta años del Instituto de Ciencia Animal. Cuban J.Agric.Sci.49:233-241 [ Links ]

Ruiz, T. E., Febles, G., Jordán, H. y Díaz, H. 2010. El árbol y su efecto en la estabilidad productiva del pasto en un sistema silvopastoril. Rev. Cubana Cienc. Agríc.44:297-300. [ Links ]

Ruiz. T.E., Febles, G., Jordán, H., Castillo, E., Simon, L., Lámela, L. & Hernández, I. 2003.Desarrollo de estudios integrales en Leucaena en Sistemas Silvopastoriles en Cuba. A.C.C. Cuba. Premio Academia de Ciencia de Cuba. Available: http://www.redciencia.cu/cienciacu_en/canales/acc/agrarias2002_r4_en.phpLinks ]

Ruiz, T.E., Febles, G., Jordán, H. & Castillo, E.2005.Las leguminosas: sus posibilidades para implantar sistemas ganaderos sostenibles. Rev. Cubana Cienc. Agríc .39:501-512 [ Links ]

Shapiro, S. & Wilk, B. (1965) An análisis of variante test for normalita (complete simples) Biométrica, 52, pp 591-611 [ Links ]

Shelton, M. 2017. Seven decades of leucaena R&D&E in Australia: What we have achieved. En: Chará J., Peri P., Rivera J., Murgueitio E., Castaño K.2017. Sistemas Silvopastoriles: Aportes a los Objetivos de Desarrollo Sostenible. CIPAV. Cali, Colombia. Fundación CIPAV. ISBN: 978-958-9386-78-1. p 367-377 [ Links ]

Villate, M., Pérez, J., Ricardo, N. E., Acosta, Z., Vento, A. D., González, E., Alfonso, J. & Varela, N.2016. Especies exóticas invasoras en el Jardín Botánico de Pinar del Río, Cuba. Acta Botánica Cubana Vol. 215, No. 1 pp. 101. Available: http://revistas.geotech.cu/index.php/abc/article/view/86Links ]

Yelenik, S.G., W. D. Stock & D.M. Richardson. 2004: Ecosystem Level Impacts of Invasive Acacia saligna in the South African Fynbos. Restoration Ecology Vol 12 Nº1, 44-51. Available: http://www.academia.edu/.../Ecosystem_level_impacts_of_invasive_Acacia_saligna_in_the_South_African_fynbosLinks ]

Recibido: 24 de Noviembre de 2016; Aprobado: 11 de Abril de 2018

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