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Cuban Journal of Agricultural Science

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

Cuban J. Agric. Sci. vol.53 no.2 Mayabeque Apr.-June 2019  Epub Apr 01, 2019

 

Ciencia de los Pastos

Calidad de tres variedades de Brachiaria en la zona del Guayas, Ecuador

J. J. Reyes-Pérez1  2  * 

Y. Méndez-Martínez1 

R. A. Luna-Murillo2 

D.M. Verdecia3 

R. Macias-Pettao2 

R.S. Herrera4 

1Universidad Técnica Estatal de Quevedo (UTEQ), Quevedo, Los Ríos, Ecuador

2Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), Extensión La Maná, La Maná, Los Ríos, Ecuador

3Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Granma, Apartado Postal 21, Bayamo, C.P. 85 100, Granma, Cuba

4Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

RESUMEN

Mediante un diseño de bloques al azar con arreglo factorial (3x3) con cinco réplicas se evaluó la calidad de Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha y Brachiaria decumbens x Brachiaria ruziziensis vc. Mu- lato I en la zona del Guayas, Ecuador, a diferentes edades de rebrote (21, 42 y 63 días). Se determinaron los rendimientos de materia seca total, biomasa, hojas y tallos; así como la altura de la planta, longitud y ancho de las hojas, los contenidos de MS, PB, FDN, FDA, LAD, celulosa (Cel), hemicelulosa (Hcel), contenido celular (CC), P, Ca, ceniza, MO, DMS, DMO, EM, ENL y las relaciones hoja-tallo, FDN-N y FDA-N. Hubo interacción significativa (P<0.0001) entre las variedades y la edad de rebrote para todos los indicadores estudiados. Los mayores rendimientos de MS y de biomasa se obtuvieron en Mulato I a los 63 días de rebrote (1.59 y 5.23 t/ha, respectivamente). PB y el CC disminuyeron con la madurez de la planta y los mejores valores se obtuvieron en Mulato I a los 21 días de rebrote (15.74 y 73.45 %, respec- tivamente), mientras que los componentes de la pared celular se incrementaron con la edad y los mayores valores lo presentó Brachiaria decumbens. Se encontraró variabilidad en cuanto a las variedades en los indicadores estudiados, con el mejor comportamiento general para el Mulato I. En el presente estudio quedó demostrado la variabilidad de la calidad nutritiva por interacción entre la variedad y la madurez del forraje, determinado, entre otros aspectos por, el decrecimiento de las digestibilidades y el aporte energético, así como incrementos de las relaciones FDN/N, FDA/N, vale destacar que la producción de biomasa, rendimientos total, de hojas y tallos, además los indicadores morfológicos altura, número de hojas, longitud y ancho arrojaron los mejores resultados en el Mulato I a los 63 días.

Palabras clave: calidad; edad de rebrote; Brachiaria; digestibilidad; energía

INTRODUCCIÓN

La actividad económica en los países tropicales ha estado centrada en el campo agropecuario, con énfasis en la ganadería bovina en un sistema de producción extensiva, pastos naturalizados con la utilización en menor medida los introducidos o mejorados (López et al. 2018).

La poca productividad de los pastizales es una de las limitaciones de mayor importancia en el sistema de alimentación para el ganado en el Trópico Ecuatoriano. Las áreas se siembran con especies forrajeras como Brachiaria humidicola y tienen limitaciones en productividad, adaptabilidad y persistencia en estos ambientes; además, es susceptible al salivazo de los pastos causado por Aeneolamia spp. y hongos foliares como la Rizoctonia solani, que reduce significativamente su rendimiento (Álvarez et al. 2013). Sin embargo, han sido lanzado al mercado nuevos cultivares del género Brachiaria para superar los problemas observados en los forrajes tradicionales y propiciar así mejores opciones para los ganaderos (Pizarro et al. 2013).

En Ecuador, varios cultivares de Brachiaria spp. han sido introducidos, los cuales tienen potencial para aumentar la productividad de los sistemas de gramíneas existentes. Dentro de ellos están Decumbens, Brizantha y Mulato I, de los cuales existen algunos reportes sobre su aceptación por los agricultores debido a su alto valor nutricional, adaptación a un amplio rango de suelos y tolerancia de plagas y enfermedades (Garay et al. 2017).

La capacidad productiva y calidad de las especies forrajeras pueden afectarse por algunos factores como: uso de diferentes genotipos o cultivares, edad de las plantas y condiciones climatológicas (Lara et al. 2010). Por eso, se precisa conocer el desempeño productivo de nuevas variedades promisorias de Brachiaria, así como su aporte nutritivo en diferentes condiciones edafoclimáticas. De ahí que el objetivo del presente estudio fue evaluar la calidad de tres cultivares de Brachiaria en la zona del Guayas, Ecuador a diferentes edades de rebrote.

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización. La presente investigación se llevó a cabo en la finca El Mamey, ubicada en el sector El Ají, Parroquia del Guayas, provincia del Guayas. Ecuador. Se encuentra entre las coordenadas geográficas 01° 00´ de latitud sur y 79° 30 de longitud oeste a 75 msnm. La investigación se realizó en el período comprendido entre julio-septiembre (época seca) de 2015.

Condiciones agrometeorológica. El clima del territorio se clasifica como subtropical húmedo (Köppen 1931), con precipitaciones de 117.2mm durante el período experimental. La temperatura media, máxima y mínima es de: 23.87; 29.17 y 21.03°C, respectivamente y humedad relativa 79%, indicadores que se encuentran dentro del rango de la media histórica hasta el 2014 (116.32 mm; 22.4; 29.52; 21.1°C para la temperatura media, máxima y mínima y 75.6 % de humedad relativa). El suelo presente en el área es Inceptisol (Soil Survey Staff 2003) y su composición química aparece en la tabla 1.

Tratamiento y diseño experimental. Se empleó un diseño en bloques al azar con arreglo factorial (3x3): tres cultivares de Brachiaria (decumbens, brizantha y mulato I) y tres edades de rebrote (21, 42 y 63 días) y cinco réplicas.

Procedimiento. Las parcelas experimentales (5x5=25m2) de Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha y Brachiaria decumbens x Brachiaria ruziziensis vc. Mulato I se sembraron en el mes febrero de 2015, a una distancia de 50 cm entre calles y 20 cm entre plantas. Las plantas tuvieron un período de establecimiento hasta julio, donde se realizó el corte de uniformidad. A partir de ahí se realizaron los muestreos a los 21, 42 y 63 días de rebrote, eliminando 50 cm de efecto de borde y cortando todo el material del área cosechable a 10 cm sobre el nivel del suelo. Se evaluaron la producción de biomasa, rendimiento en materia seca total, de hojas y tallos, número de hojas y tallos (por macolla), así como la longitud y ancho de las hojas, y la relación hoja-tallo (Herrera 2006). Luego se tomó dos kilogramos (dos muestras) por cada uno de los tratamientos y por réplica para su posterior análisis en el laboratorio.

Table 1 Characteristics of the soil 

Solo se empleó riego para facilitar la germinación y el establecimiento, y no se utilizó fertilización ni tratamiento químico para eliminar las malezas. Al inicio del experimento la población de las variedades en las parcelas fue de 95%.

Determinación de la composición química. Se determinaron: MS, PB, ceniza, MO, P, Ca de acuerdo con AOAC (2000); FDN, FDA, LAD, celulosa (Cel), hemicelulosa (Hcel) y contenido celular (CC) según Goering y Van Soest (1970); la digestibilidad de la materia seca se cuantificó mediante Aumont et al. (1995); y la energía metabolizable y neta de lactación se establecieron según Cáceres y González (2000). Todos los análisis se realizaron por duplicado y por réplica.

Análisis estadístico y cálculos. Se realizó análisis de varianza de acuerdo con el diseño experimental y los valores medios se compararon mediante la prueba de rango múltiple de Duncan (1955). Para la distribución normal de los datos se utilizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov (Massey 1951) y para las varianzas la prueba de Bartlett (1937).

RESULTADOS

En la tabla 2 aparecen los resultados del rendimiento donde se encontró interacción (P<0.0001) entre variedad x edad de rebrote. Los mayores resultados se obtuvieron en el Mulato I a los 63 días con 5.23 t/ha para la biomasa, 1.59; 0.86 y 0.73 tMS/ha para el rendimiento total, de hojas y tallos, respectivamente.

Los componentes morfológicos (tabla 3) mantuvieron similar comportamiento al rendimiento, con los mejores resultados para el Mulato I a los 63 días (0.68 m; 467.50; 0.54m y 0.037m, para la altura, número de hojas, longitud de las hojas y ancho de las hojas, respectivamente) pero la Decumbens presentó el mayor número de tallos (128.25) a esa misma edad.

La variedad Decumbens a los 63 d (tabla 4) registró alto contenido fibroso (FDN, FDA, LAD, Cel y Hcel con 49.73; 29.14; 5.45; 23.69 y 20.59 %, respectivamente). Mientras el Mulato I a los 21 días registró los mejores porcentajes para la proteína bruta y el contenido celular (15.74% y 73.45 %, respectivamente).

Mostraron interacción significativa variedad x edad de rebrote (tabla 5) para el contenido de minerales y la materia orgánica. La cenizas y P (16.15; 0.067 %) fueron mayores para la variedad Decumbens a los 63 días; para la Brizantha el Ca (0.88 %) a esta misma edad y la MO para el Mulato I a los 21 d (89.54 %).

Para la calidad (tabla 6) la variedad Mulato I con 21 días de rebrote mostró los mejores resultados de la relación hoja/tallo, DMS, DMO, EM y ENL con valores de 2.23, 58.80 % 60.03 %, 8.73 MJ/ kg y 5.09 MJ/kg; mientras que a los 63 días la Decumbens mostró los mayores valores para las relaciones (FDN/N y FDA/N, 32.20 y 18.87, respectivamente).

Table 2 Components of the yield of three Brachiaria varieties 

abcdefg Values with uncommon letters differ at P <0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

Table 3 Morphological indicators of three Brachiaria varieties 

abcdefghi Values with uncommon letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

Table 4 Protein content and fibrous fractionation of three Brachiaria varieties 

abcdefghi Values with uncommon letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

Table 5 Tenors of minerals and organic matter of three Brachiaria varieties 

abcdefghiValues with uncommon letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

Table 6 Some indicators of the quality of three Brachiaria varieties 

abcdefghiValues with uncommon letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

DISCUSIÓN

En los pastos tropicales la producción de materia seca depende del balance entre la tasa fotosintética y la tasa de respiración de la planta (Taiz y Zeiger 2010). Por otro lado, esta se incrementa conforme avanza la edad o crecimiento de la planta, siendo mayor la tasa de crecimiento de las especies tropicales cuando se registran las máximas precipitaciones.

Juárez-Hernández y Bolaños-Aguilar (2007) al evaluar varios cultivares de Brachiaria (B. humidicola, Mulato I, B. decumbens, B. dictyoneura) reportaron incrementos con la edad de corte de la producción de materia seca y hubo diferencias entre las variedades con los mayores resultados para el Mulato I. Estos resultados evidenciaron sus potencialidades y argumentaron que la variación entre estos genotipos se atribuye a las características intrínsecas y capacidad de síntesis de metabolitos de cada especie.

Por otra parte, Garay et al. (2017) en el trópico húmedo de Ecuador en varios cultivares de Brachiaria decumbens, B. brizantha (Xaraés, Marandú, Piatá) y Mulato II, reportaron rendimiento medio de 6.34 t/ ha a los 70 d y durante la estación de lluvias no se encontraron diferencias entre los forrajes, mientras que durante la época seca la vc. Xaraés presentó los mayores rendimientos totales (5.09 vs 3.14-3.89 t/ha del resto de variedades) y hojas de 4.28, mientras que para los tallos fue para la vc. Decumbens con 0.93 y los menores resultados para el Mulato II y Marandú 0.57-0.64. Concluyeron que las diferencias entre cultivares en la producción de hojas y tallos se debe a las características de cada cultivar. La disminución informada durante el período de menores precipitaciones se atribuye al efecto de los factores climático como lluvias y temperaturas. Aspectos que se ponen de manifiesto en esta investigación ya que de un promedio anual de 2400 mm solo ocurrieron durante el período de estudio 117.2 mm.

Rincón et al. (2018) al evaluar el efecto de la fertilización en la productividad del pasto llanero (Brachiaria humidicula) encontraron incrementos de 0.31 t/ha con respecto al tratamiento control. Por otra parte, López et al. (2018) señalaron en Brachiaria mutica rendimientos de 2 t/ha, indicando que el rendimiento de MS muestra relación directa con la variable altura de planta, lo que muestra que el incremento está acompañado de aumento en la biomasa estructural (tallos) y foliar (hojas).

El efecto del ambiente en el comportamiento de los indicadores morfológicos del forraje (tabla 3) se observa principalmente cuando las condiciones ambientales no son limitantes. Fleitas et al. (2017) reportaron tasas de crecimiento de 0.133 t d -1 cuando las condiciones edáficas y térmicas fueron favorables, mientras que en la época de mínima precipitación pluvial fueron de 0.032 t d-1. Las condiciones climatológicas en el período seco limitan el crecimiento de las plantas, principalmente por la mayor proporción de hojas, fundamentalmente, para incrementar el proceso fotosintético, mayor cantidad de nutrientes de ahí el mayor aprovechamiento del animal durante esta época.

Este comportamiento se debe a que la tolerancia a la sequía de las especies de género Brachiaria está determinada por sus características fenológicas, anatómicas y fisiológicas. Es por ello que estos forrajes se adaptan a una amplia gama de condiciones edafoclimáticas, tales como sabanas, abundantes precipitaciones o desérticas, bajo la acción del sol o a la sombra. Es conocido que los mecanismos de respuesta fisiológica de las plantas al estrés abiótico ayudan a la obtención y selección de nuevas variedades adaptadas a condiciones ambientales específicas. El desarrollo de nuevos cultivares con mayor tolerancia al estrés hídrico, mayor eficiencia de la utilización del agua es una alternativa para la adaptación de los sistemas de producción animal a los efectos del cambio climático (Santos et al. 2013). Es de destacar que evaluaciones como las aquí expuestas ayudan a que se puedan obtener estos resultados de selección.

Garay et al. (2017) al evaluar variedades de Brachiaria (Piatá, Xaraés, Señal, Mulato II y Marandú) informaron alturas de 1.06; 1.04; 0.78; 0.76 y 0.68 m, respectivamente y el mayor índice foliar para el Mulato II con 5.8 durante el período de menor pluviosidad. Mientras que Assis et al. (2014) y Louw-Gaume et al. (2017), obtuvieron 0.18 y 0.013 m de longitud y ancho de las hojas en B. humidicola en Rio Branco, Brasil pero, con promedios de lluvias (1877-1982 mm) muy por encima de los reportados en esta investigación. Aspectos que ayudarían a comprender los resultados estudiados.

Para el contenido proteico y pared celular (tabla 4) hubo interacción variedad-edad de rebrote con decrecimiento de PB y CC; así como aumento de MS, FDN, FDA, LAD, Cel y Hcel. Al referirse al valor nutritivo del forraje, no se puede considerar únicamente el contenido de proteína, al poseer una relación negativa con el volumen de biomasa y su producción. En la época de máxima precipitación pluvial del año se ha reportado disminución en el contenido de proteína durante el crecimiento de las pasturas (Figueiredo et al. 2012). Por ello, algunos autores plantean que al tener menor reducción, el contenido de proteína se concentra en la época de pocas lluvias del año, y por el contrario al sufrir mayor reducción, el contenido de proteína cruda sufre dilución durante el otro período. Se pone de manifiesto en los resultados informados por Assis et al. (2014) con niveles de PB de 7.29 encontrados en la variedad humidicola, con lluvias sobre los 2000mm, mientras que los valores de la pared celular fueron de 77.46, 41.78 y 5.35 % de FDD, FDA y LAD. Resultados que difieren a los encontrados en este estudio.

La variabilidad de la PB entre genotipos y variedades de la misma especie en las mismas condiciones climáticas se debe al hábito de crecimiento, morfología y metabolismo carbonado entre otros factores, estas fluctuaciones demostradas en estudios de Juárez-Hernández y Bolaños-Aguilar (2007) los que informaron en dos variedades de Brachiaria (Decumbens y Mulato I) porcentajes de 4-14 y 11-16, respectivamente. Garay et al. (2017) reportaron al evaluar varios cultivares de esta especie los mejores resultados para el Mulato II con 14,3%, aunque vale destacar que todos (Piatá, Xaraés, Señal y Marandú) sobrepasaron el 11%.

Rincón et al. (2018) encontraron en el cultivar Llanero porcentajes de PB, FND y FDA de 9.9; 73 y 35.1%, respectivamente. Por su parte, López et al. (2018) en Brachiaria mutica notificaron 9.4 y 26.40% de PB y FB. Estos autores señalan que en la época de mayor precipitación pluvial existe menor concentración de proteína debido al rápido crecimiento de follaje (maduración) y acumulación de material fibroso.

Al evaluar el efecto de niveles crecientes de fertilización nitrogenada en Brachiaria decumbens y Brachiaria ruziziensisFaria et al. (2018) notificaron incrementos de PB y disminución de la pared celular, concluyendo que este comportamiento se debe a que el N estimula el crecimiento de la planta y el uso de los carbohidratos disponibles para la formación celular y protoplasma, en lugar de ser utilizados para el engrosamiento de la pared celular a través de la acumulación de estos. Otra hipótesis señala la ocurrencia de la dilución de esta fracción, aunque el nitrógeno promueva la acumulación de materia seca.

En cuanto al contenido de minerales y materia orgánica (tabla 5) hubo interacción entre variedad-edad con incrementos para la ceniza, Ca, P y MO con la edad. Ramírez et al. (2014) al evaluar la relación entre minerales con la edad y los factores climáticos en Brachiaria hibrido vc. Mulato I encontraron incrementos de Ca y disminución de P con la madurez de forraje y atribuyeron el decrecimiento de este último elemento a su dilución con la edad y el aumento del rendimiento en MS. Además, el fósforo desempeña múltiples funciones en el metabolismo vegetal. Se considera un componente fundamental ya que forma parte de amplia gama de moléculas, activa diferentes enzimas y controla procesos metabólicos. No obstante, su absorción por parte de la planta depende de la cantidad y de la forma en que se encuentra disponible en el suelo.

Los porcentajes de cenizas se encuentran dentro del rango para especies de genero Brachiaria (5.7-14 %) en condiciones normales de precipitaciones, 9 % para la época seca reportados por Combatt et al. (2015) indicando la capacidad que tiene esta especie para responder a las diferentes condiciones edafoclimáticas. Resultados similares fueron obtenidos por Reyes-Pérez et al. (2018) para Ca, P, ceniza y MO

Para los indicadores de la calidad (tabla 6) existió interacción entre variedad-edad, con decrecimiento de la relación hoja/tallo, digestibilidad de MS y MO, así como EM y ENL, mientras que la relación FND/N y FAD/N, aumentaron con la madurez. Este comportamiento puede estar asociado a que la disminución de la lluvias en el período seco provocan que como mecanismos de respuesta los forrajes disminuyan el área foliar, expansión y número de hojas, así como menor número de tallos, cierre estomático, osmorregulación provocados por la acumulación de solutos como carbohidratos, ácidos orgánicos, aminoácidos, iones inorgánicos, deposición de cera en la epidermis de las hojas, adaptación del crecimiento, anatomía y disposición; cambios en la estructura de la membrana celular (Taiz y Zeiger 2010). Poniéndose de manifiesto este comportamiento en estudios de Santos et al. (2013) donde se produjo una reducción del peso hojas y tallos cuando se sometieron a estrés hídrico dos variedades de Brachiaria brizantha.

En estudios del efecto de la fase fenológica López et al. (2018) encontraron en la fase vegetativa 75.9 % de digestibilidad mientras avanzó la madurez del forraje con reducciones de hasta 30 % de este indicador para la fase de floración. Por otra parte, Posada (2011) y Faria et al. (2018) en B. decumbens y B. ruziziensis reportaron comportamiento similar, concluyendo que está dado por el engrosamiento de la pared celular, reducción de compuestos nitrogenado, aumento de la fracción fibrosa y otros componentes estructurales como el sílice.

López et al. (2018) y Rincón et al. (2018) notificaron en B. mutica y B. humidicula 9.26 MJ/kg, y señalaron que la disminución del aporte energético está dado por las transformaciones químicas y bioquímicas que ocurren en las plantas, como la disminución de los niveles de carbohidratos solubles y compuestos nitrogenados. Comportamientos similares fueron reportados por Faria et al. (2018) y Reyes-Pérez et al. (2018) los que plantean que la energía aportada por un forraje estará determinada por la digestibilidad de la materia orgánica, la cual está muy vinculada a las características de cada especie.

CONCLUSIONES

En el presente estudio quedó demostrado la variabilidad de la calidad nutritiva por interacción entre la variedad y la madurez del forraje, determinado, entre otros aspectos por, el decrecimiento de las digestibilidades y el aporte energético, así como incrementos de las relaciones FDN/N, FDA/N, vale destacar que la producción de biomasa, rendimientos total, de hojas y tallos, además los indicadores morfológicos altura, número de hojas, longitud y ancho arrojaron los mejores resultados el Mulato I a los 63 días

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Recibido: 18 de Julio de 2018; Aprobado: 31 de Enero de 2019

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