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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.4 Mayabeque Oct.-Dec. 2019  Epub Dec 05, 2019

 

CIENCIA DE LOS PASTOS

Componentes del rendimiento y composición bromatológica de tres cultivares de Megathyrsus maximus en la zona del Guayas, Ecuador

Y. Méndez-Martínez1 

J. J. Reyes-Pérez1  2 

R. A. Luna-Murillo2 

D.M. Verdecia3  * 

Marisol Rivero-Herrada1 

L.B. Montenegro-Vivas1 

R.S. Herrera4 

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

2Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), Extención 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

Con el objetivo de evaluar los componentes del rendimiento y composición bromatológica de tres cultivares de Megathyrsus maximus en la zona del Guayas, Ecuador a diferentes edades de rebrote, se desarrolló la investigación, siguiendo un diseño de bloque al azar con arreglo factorial (3x3) con cinco réplicas. Se estudiaron la productividad (rendimientos de materia seca total, hojas, tallo y biomasa), componentes morfológicos (altura de la planta, longitud y ancho de las hojas, así como número de hojas y tallos); 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 FND-N y FAD-N a las edades de 21, 42 y 63 días. Se realizó análisis de varianza según diseño experimental. Los mayores rendimientos de MS y de biomasa se obtuvieron en Tanzania a los 63 días de rebrote (2,74 y 8.25 t/ha, respectivamente). PB y el CC disminuyeron con la madurez de la planta y los mejores valores se obtuvieron en Tanzania y Común a los 21 días de rebrote (15.67 y 62.16%, respectivamente), mientras que los componentes de la pared celular se incrementaron con la edad y los mejores valores lo presentó Tanzania. Vale destacar que entre las variedades y madurez existió interacción significativa (P<0.0001) para todos los indicadores. Se concluye que las variedades estudiadas presentan adecuado comportamiento productivo en condiciones de escasas precipitaciones. Los cultivares Tanzania y Tobiatá constituyen una buena opción para suplir el déficit de alimento durante el período seco por su mayor proporción de hojas, mejores relaciones FND-N y FAD-N que le confieren mayor calidad.

Palabras clave: Rendimiento; edad de rebrote; Megathyrsus maximus; composición química; digestibilidad; energía

INTRODUCCIÓN

Los pastos son fuente apropiada de nutrientes, principalmente en países de clima tropical; debido al número de especies que se pueden emplear con este fin, posibilidad de cultivarlos todo el año, capacidad del rumiante de utilizar los forrajes; así como la no competencia como alimento para el humano. No obstante, su baja calidad afecta la obtención de resultados productivos adecuados y su adaptabilidad a condiciones ambientales prevalecientes en los diversos ecosistemas, son algunas de las causas que limitan el desarrollo de la ganadería (Abril et al. 2017).

Para atenuar esta situación se han realizado grandes esfuerzos en la introducción de nuevas especies y variedades con mejores desempeños. Sin embargo, se desconoce su crecimiento, productividad y calidad al incrementarse la edad de la planta en las actuales condiciones climáticas de Ecuador (Méndez-Martínez et al. 2018).

Megathyrsus maximus es una planta adaptada a las condiciones tropicales, aunque su potencial de producción se afecte por los factores ambientales prevalecientes, cuando está sometida a cortes reiterados y no se restituyen los nutrientes que son extraídos en función de la producción de la biomasa (Brant et al. 2017).

El estudio de las potencialidades agroproductivas y nutritivas de tres cultivares de Megathyrsus maximus (vc Común, Tanzania y Tobiatá) introducidas en la región Guayas, Ecuador, en diversas condiciones edafoclimáticas es de mucha importancia, sobre todo por las grandes expectativas que se han creado por su mayor agroproductividad y amplio rango de adaptación a las diferentes regiones climáticas, tolerancia a la sequía y su adaptabilidad a una amplia gama de suelos. Estos elementos resultan de mucha utilidad para los diferentes especialistas de rama pecuaria de la región donde están extendidas estas especies para su empleo en los balances forrajeros. De ahí que el objetivo del presente estudio fue evaluar los componentes del rendimiento y composición bromatológica de tres cultivares de Megathyrsus maximus 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 una altura de 75 msnm. El estudio se desarrolló en el período comprendido entre julio-septiembre (época seca) de 2015.

Condiciones agrometeorológicas. El clima del territorio se clasifica como subtropical húmedo (García 2004), con precipitaciones de 117.2mm durante el período experimental. La temperatura media, máxima y mínima fue de: 23.87; 29.17 y 21.03°C; 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, respectivamente 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.

Table 1 Characteristics of the soil 

Indicator Value SD±
pH 5.47 0.03
N, cmolc kg-1 1.50 0.05
P, cmolc kg-1 5.1 0.2
K, cmolc kg-1 0.54 0.01
Ca, cmolc kg-1 1.50 0.05
Mg, cmolc kg-1 0.80 0.046
Sand, % 24.00 2.646
Loam, % 56.00 2.65
Clay,% 20.00 3.46

Tratamiento y diseño experimental. Se empleó un diseño en bloques al azar con arreglo factorial (3x3): tres cultivares de Megathyrsus maximus (Común, Tanzania y Tobiatá) y tres edades de rebrote (21, 42 y 63 días) y cinco réplicas.

Procedimiento. Las parcelas experimentales (5x5=25m2) se sembraron en el mes febrero de 2015 de Megathyrsus maximus cultivares Común, Tanzania y Tobiatá 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 (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.

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 97%.

Determinación de la composición química . Se determinaron: MS, PB, ceniza, MO, P, Ca de acuerdo con AOAC (2016); 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 rangos múltiples 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

Los mejores resultados de los indicadores productivos (tabla 2) fueron para el cultivar Tanzania a los 63 día con 2.74; 1.51; 1.23 y 8.25 t/ha para el rendimiento total, de hojas, tallos y biomasa, respectivamente. Con interacción variedad x edad de rebrote (P<0.0001) en todos los indicadores estudiados.

Table 2 Yield indicators of three Megathyrsus maximus varieties 

Age, days Varieties SE1 ± P
Common Tanzania Tobiata
Dry matter , t/ha
21 0.16g 0.24f 0.15g 0.008 0.0001
42 0.50e 1.25c 0.61e
63 1.05d 2.74a 1.48b
Biomass, t/ha
21 0.95g 1.06f 0.96g 0.011 0.0001
42 2.07e 4.26c 3.68d
63 3.67d 8.25a 5.25b
Leaves, t/ha
21 0.12h 0.19g 0.11h 0.005 0.0001
0.30f 0.83b 0.37e
63 0.50d 1.51a 0.77c
Stems, t/ha
21 0.04f 0.05f 0.04f 0.004 0.0001
42 0.20e 0.42d 0.24e
63 0.55c 1.23a 0.71b

abcdefgValues with different letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

Hubo interacciones variedad x edad de rebrote para todos los indicadores morfológicos (tabla 3). Donde con 1.17m; 125.50; 75.50; 0.99 y 0.042m, la Tanzania a los 63 días mostró los mayores resultados para la altura, número de hojas, número de tallos, longitud de las hojas y ancho de las hojas, respectivamente.

Table 3 Morphological components of three Megathyrsus maximus varieties 

Age, days Varieties SE1 ± P
Common Tanzania Tobiata
Height, m
21 0.74d 0.78d 0.75d 0.010 0.0001
42 0.83c 0.96b 0.86c
63 0.94b 1.17a 0.98b
Number of leaves
21 27.25g 26.50h 25.50h 0.057 0.0001
42 52.75f 58.25d 56.00e
63 77.00c 125.50a 106.00b
Number of stems
21 12.50f 17.50e 16.50e 0.692 0.0001
42 27.25d 39.00c 29.50d
63 35.50c 75.50a 66.50b
Leaf lenght , m
21 0.37f 0.43e 0.39f 0.007 0.0001
42 0.43e 0.58d 0.53d
63 0.86c 0.99a 0.93b
Leaf width , m
21 0.021d 0.027c 0.027c 0.001 0.044
42 0.028c 0.035b 0.034b
63 0.033b 0.042a 0.038a

abcdefghValues with different letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

La proteína bruta y contenido celular a los 21 días con 15.67 y 62.16% presentaron los mejores resultados para los cultivares Tanzania y Común. Mientras que para este ultima variedad se incrementaron con la edad de rebrote los componentes de la pared celular (FDN, FDA, LDA y Cel) con 69.35; 35.74; 5.63 y 30.10%, respectivamente. Se registró a los 63 días en la Tobiatá el contenido (33.96%)mayor de hemicelulosa (tabla 4).

Table 4 Protein content and fibrous fractionation of three Megathyrsus maximus varieties  

Age, days Varieties SE1 ± P
Common Tanzania Tobiata
Dry matter, %
21 19.66g 21.54f 23.76e 0.012 0.0001
42 27.24d 28.35cd 29.16c
63 31.87b 30.46b 33.64a
Crude protein , %
21 11.87c 15.67a 11.48c 0.008 0.0001
42 10.33e 12.52b 10.83d
63 9.13g 9.37f 9.23g
Neutral detergent fiber , %
21 37.84h 43.48f 39.66g 0.014 0.0001
42 55.16d 53.54e 55.77d
63 69.35a 65.25b 67.33c
Acid detergent fiber , %
21 19.27h 22.66g 25.53f 0.009 0.0001
42 30.56d 29.36e 30.83d
63 35.74a 32.74c 33.37b
Acid detergent lignin, %
21 2.43g 2.14h 2.33g 0.011 0.0001
42 4.13e 3.78f 4.55d
63 5.63a 4.67c 5.26b
Cellulose, %
21 16.85g 20.53f 23.19e 0.014 0.0001
42 26.43c 25.58d 26.28c
63 30.10a 28.07b 28.12b
Hemicellulose, %
21 18.57f 20.81e 14.14g 0.016 0.0001
42 24.60c 24.18d 24.94c
63 33.61a 32.52b 33.96a
Cell content , %
21 62.16a 56.62c 60.34b 0.014 0.0001
42 44.84e 46.46d 44.23e
63 30.65h 34.75f 32.67g

abcdefghValues with different letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

Para el contenido de ceniza, minerales y materia orgánica (tabla 5) hubo interacción (P<0.0001) variedad-edad de rebrote. Con los mayores porcentajes de cenizas a los 63 días (16.84) y 42 d P (0.37%) para la variedad Tobiatá; mientras que el Ca (0.78%) correspondieron a Tanzania con 63 d y para el Común a los 21 días de rebrote MO (89.67%).

Table 5 Minerals and organic matter of three Megathyrsus maximus varieties 

Age, days Varieties SE1 ± P
Common Tanzania Tobiata
Ashes, %
21 10.33f 12.50e 12.63e 0.01 0.0001
42 13.14d 13.55d 14.39c
63 15.45b 15.75b 16.84a
Calcium, %
21 0.47f 0.57e 0.56e 0.01 0.0001
42 0.73b 0.63d 0.72b
63 0.67c 0.78a 0.69c
Phosphorus, %
21 0.023e 0.027cd 0.026d 0.001 0.0001
42 0.033b 0.028c 0.037a
63 0.036a 0.033b 0.034b
Organic matter , %
21 89.67a 87.50b 87.37b 0.01 0.0001
42 86.86c 86.46c 85.61d
63 84.55e 84.24e 83.16f

abcdefValues with different letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

Para los indicadores de la calidad (tabla 6) existió variabilidad entre cultivares según avanzó la madurez del forraje para las relaciones FDN/N, FDA/N, DMS, DMO, EM y ENL. Los mejores resultados fueron para variedad Tanzania de 17.35 y 9.04% a los 21 días en las relaciones FDN/N y FDA/N, la DMS y DMO (53.83; 54.32%) a los 21 días para los cultivares Común y Tobiatá, el aporte energético 7.97 y 4.55 MJ/kg (EM, ENL) a los 21 días fue mejor para el Común.

Table 6 Quality indicators of three Megathyrsus maximus varieties  

Age, days Varieties SE1 ± P
Common Tanzania Tobiata
NDF/N relation
21 19.52b 17.35a 21.60c 0.029 0.0001
42 33.36f 26.72d 32.19e
63 47.50i 43.52g 45.60h
ADF/N relation
21 10.15b 9.04a 13.90c 0.015 0.0001
42 18.48f 14.65d 17.79e
63 24.46i 21.84g 22.60h
DM digestibility, %
21 53.83a 51.35b 53.03a 0.006 0.0001
42 46.22c 46.93c 45.95d
63 39.97g 41.78e 40.86f
OM digestibility , %
21 55.11b 52.93c 54.32a 0.005 0.0001
42 47.63e 48.48d 47.40e
63 41.43h 43.21f 42.31g
Metabolizable energy, MJ/kg
21 7.97a 7.63b 7.84a 0.001 0.0001
42 6.80d 6.93c 6.76e
63 5.83g 6.11f 5.97g
Net lactation energy, MJ/kg
21 4.55a 4.31b 4.47a 0.001 0.0001
42 3.73d 3.83c 3.71d
63 3.05f 3.25e 3.15ef

abcdefghValues with different letters differ at P<0.05 (Duncan 1955)

1SE, standard error of the interaction variety x age

DISCUSIÓN

La productividad (tabla 2) tuvo marcado efecto de la edad de rebrote. Brant et al. (2017) al evaluar el cultivar Tanzania encontraron rendimientos de biomasa y materia seca de 23 y 8 t/ha, respectivamente resultados superiores a los obtenidos en este estudio. De acuerdo con Reis et al. (2013) y Bosi et al. (2014) la producción de materia seca es importante para determinar la adaptabilidad de las especies a las condiciones edafoclimáticas. Según lo planteado por estos autores las plantas en dependencia de sus características presentan diferentes niveles de tolerancias a dichos escenarios. Sin embrago, en otros estudios donde se sometieron las especies a niveles de sombra hasta el 50% muestran la drástica reducción del rendimiento del forraje (Fernández et al. 2016).

Velasco et al. (2018), en la región de Chiapas, México, informaron al evaluar el efecto de la edad de rebrote y el efecto estacional climático en el rendimiento de cultivar Mombasa mayores producciones en la primavera-verano que en otoño-invierno (10; 12; 6 y 2 t/ha a los 80 días de rebrote), planteando que este comportamiento estacional tuvo una relación directa con la precipitaciones acumuladas (59.6 mm) y las variaciones de temperaturas máximas (32.8 °C) y mínimas (21.6°C). Lemos et al. (2014), encontraron en el cultivar Tanzania 4.83; 2.33 y 1.52 tMS/ha para el rendimiento total, hojas y tallos

El crecimiento estacional y anual de los componentes morfológicos en el pasto (tabla 3) tiene relación directa con las condiciones climáticas, la fertilidad del suelo y las prácticas de manejo. La proporción de hojas, tallos y raíces que se generan por la interacción genotipo-ambiente; estos indicadores dan como resultado el rendimiento de forraje. El conocimiento de la influencia de la estacionalidad en el crecimiento de especies de interés, permite identificar la disponibilidad y, en consecuencia, adoptar estrategias de manejo (Ojeda-Quintana et al. 2016 y Velasco et al. 2018).

Murillo et al. (2014), notificaron para la vc. Mombasa incrementos en la altura a edades superiores a los 50 días de rebrote en todas las estaciones del año, lo que se relaciona con la restricción de luz que ocurre en el dosel, cuando es superior al 95% de interceptación de luz, el sombreo y senescencia de hojas basales origina un aumento en la proporción de tallos y material muerto en la pradera. Aspectos que coinciden con los resultados obtenidos por Patiño et al. (2018) en el estado Sucre Colombia. Pereira et al. (2017), encontraron alturas para los cultivares Tanzania y Áries de 2.66 y 2.62 m y las diferencias encontradas entre este estudio y la presente investigación se deben a las características inherentes a cada hibrido.

La composición química (tabla 4) disminuyó con la madurez, con variabilidad entre las variedades evaluadas. Fernandes et al. (2016), reportaron para Megathyrsus maximus vc Tanzania valores de los componentes fibrosos (FND, FAD, LAD) de 73; 37 y 6% con el incremento de la edad de rebrote, los que asociaron este comportamiento al aumento de la proporción de tejido sostén (tallos). Mientras que, Fernandes et al. (2014) y Antonio et al. (2018) en Tanzania y Mombasa encontraron concentraciones de MS (15.5-18.8%); PB (13.9-17.1%); FND (71.1-73.6%); FND (31.4-34.2%); Lignina (3.5-5.2%); Ceniza (7.9-8.1%) y MO (85.6-88.4%), los que estuvieron influenciados por el aumentos de la edad fisiológica de la planta y los niveles de componentes estructurales de la pared celular.

Por otra parte, Montalvão et al. (2018) reportaron contenidos de PB, FND, FAD, LAD, HCEL y CEL de 10.2; 70.8; 46.6; 5.8; 24.2 y 40.7%, respectivamente. Mojica-Rodríguez et al. (2017) al evaluar el efecto de la edad de rebrote en la calidad de los cultivares Mombasa y Tanzania encontró de los 21 a 63 días de crecimiento de la PB de 5.5 a 5.9 unidades porcentuales, mientras que para la pared celular se produjo incrementos para la FND y FAD de 9 a 10.5 y 8.2 a 6.4 unidades porcentuales.

Aunque existió interacción variedad x edad de rebrote para los minerales y materia orgánica (tabla 5), los bajos valores encontrados en el presente estudio pueden ser producto del efecto de las bajas precipitaciones durante el período de estudio (117.2mm) que permiten que los minerales no se encuentren disponibles para ser absorbidos por las raíces de las plantas (De Barros et al. 2017). Méndez-Martínez et al. (2018) y Montalvão et al. (2018) reportaron resultados similares con porcentajes de cenica (9-14) y MO (85-90) para esta especie. Concluyendo que la variabilidad de estos indicadores depende de las características propias de cada especie y el efecto de las condiciones edafoclimáticas.

La calidad (tabla 6) fue afectada por el incremento de la madurez de los forrajes, con disminución de la DMS, DMO, EM y ENL; con incrementos de la relación FND-N y FAD-N. Montalvão et al. (2018), obtuvieron resultados similares en la relación entre la fracción fibrosa y nitrógeno, planteando que a mayor edad de rebrote se produce el decrecimiento del porcentaje de hojas y aumento de los tallos, y por ende bajos niveles de PB y altos de componentes de la pared celular afectan la degradación de materia orgánica y aporte energético debido a la menor eficiencia de los microorganismos del rumen. En estudios de Fernandes et al. (2016) se reportaron disminución de la digestibilidad de la materia seca, influenciados por el incremento de la facción fibrosa y decrecimiento del follaje y por consiguiente la calidad de la biomasa. Por otra parte, Fernandes et al. (2014), notificaron para vc Tanzania digestibilidad de la materia seca y de la proteína bruta de 63,66 a 58,04% y 54,1 a 56,31%, respectivamente.

Antonio et al. (2018) notificaron incrementos en la digestibilidad MS, FND, FAD, LAD, hemicelulosa y celulosa de 1.7; 3.1; 4.7; 2.1; 2.3 y 4.6% al emplear enzimas fibrolíticas en Megathyrsus maximus vc Mombasa, planteando que la celulosa y hemicelulosa son fermentadas por los microorganismos del rumen con relativa facilidad. Sin embargo, en la medida que aumenta el contenido de lignina, esta se une a los carbohidratos y el grado de fermentación disminuye, el que puede llegar hasta cero, dependiendo de la intensidad de lignificación. Cada tipo de complejo lignocelulósico tiene un grado máximo de fermentación por los microorganismos, y este máximo puede ser alterado cuando se realiza un procesamiento del material. La mayor degradación de la fracción cuando se emplean las enzimas en los alimentos confirma que la lignina es un factor limitante de degradación.

CONCLUSIONES

Se concluye que las variedades estudiadas presentan adecuado comportamiento productivo en condiciones de escasas precipitaciones. Los cultivares Tanzania y Tobiatá constituyen una buena opción para suplir el déficit de alimento durante el período seco por su mayor proporción de hojas, mejores relaciones FND-N y FAD-N que le confieren mayor calidad.

REFERENCES

Abril, J.L., Roncallo, B. & Bonilla, R. 2017. Efecto de la inoculación con bacterias del género Bacillus sobre el crecimiento de Megathyrsus maximus Jacq, en condiciones de estrés hídrico. Rev. Agron. Noroeste Argent. 37 (1): 25-37. ISSN:0080-2069 (impresa). 2314-369X (en línea) [ Links ]

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Recibido: 06 de Junio de 2019; Aprobado: 20 de Junio de 2019

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