Evaluación de accesiones de Brachiaria brizantha en suelos ácidos. Época de máximas precipitaciones
Evaluation of Brachiaria brizantha accessions in acid soils. Rainy season
Yuseika OliveraI, R. MachadoI, P.P. Del PozoII, J. RamírezIII y Bárbara CeperoIII ]]>
IEstación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey". Central España Republicana, CP 44280. Matanzas, CubaE-mail: yuseika@indio.atenas.inf.cu
II Universidad Agraria de La Habana "Fructuoso Rodríguez".San José de Las Lajas, La Habana, Cuba
III Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Cascajal". Cascajal, Santa Clara, Cuba
En un suelo ácido de baja fertilidad, se estudió una colección de 36 accesiones de la especie B. brizantha, con el objetivo de seleccionar las accesiones de mejor comportamiento general, sobre la base de algunos indicadores cuantitativos, durante el período lluvioso. La plantación se realizó en parcelas de 3 x 1 m, sin réplicas. Los indicadores estudiados fueron: la altura de la planta, la hojosidad, el vigor, la cobertura, las afectaciones producidas por plagas y enfermedades, la presencia de clorosis y el rendimiento de biomasa. Para la interpretación de los resultados se utilizó el análisis de componentes principales (ACP) y análisis de conglomerados. Mediante el primero se detectó una alta variabilidad para las dos primeras componentes (77,19%); mientras que el segundo permitió identificar seis grupos diferentes. Se concluye que las accesiones, en general, mostraron un adecuado desarrollo en las condiciones edafoclimáticas existentes y algunas sobresalieron por su aceptable rendimiento y adaptación a este ambiente. Del total de la colección, las más sobresalientes para estos suelos fueron: B. brizantha CIAT-26646, CIAT-16317, CIAT-26032, CIAT-16809, Nº 1, CIAT-16473, CIAT-16154, CIAT-16334, CIAT-16335, CIAT-16197, CIAT-16132, CIAT-16322, CIAT-16485, CIAT-16303, CIAT-16448, CIAT-16311, CIAT-16332, CIAT-16819, CIAT-16110 y CIAT-16482. Se recomienda estudiar el material seleccionado en condiciones de pastoreo, con el fin de determinar las variedades precomerciales en este ambiente.
Palabras clave: Brachiaria brizantha, germoplasma, suelo ácido
In a low fertility acid soil, a collection of 36 accessions of the B. brizantha species was studied, with the objective of selecting the accessions of better general performance, based on some quantitative indicators, during the rainy season. The plantation was carried out in 3 x 1 m plots, without replications. The indicators studied were: plant height, leafiness, vigor, cover, affectations caused by pests and diseases, presence of chlorosis and biomass yield. For the interpretation of the results the main component analysis (MCA) and cluster analysis were used. By means of the former a high variability was detected for the first two components (77,19%); while the latter allowed to identify six different groups. The accessions, in general, were concluded to show an adequate development under the existing edaphoclimatic conditions and some of them stood out for their acceptable yield and adaptation to that environment. From the collection total, the most outstanding for these soils were: B. brizantha CIAT-26646, CIAT- 16317, CIAT-26032, CIAT-16809, No 1, CIAT-16473, CIAT-16154, CIAT-16334, CIAT-16335, CIAT-16197, CIAT-16132, CIAT-16322, CIAT-16485, CIAT-16303, CIAT-16448, CIAT-16311, CIAT-16332, CIAT-16819, CIAT- 16110 and CIAT-16482. To study the material selected under grazing conditions is recommended, with the objective of determining the pre-commercial varieties in this environment.
Key words: Acid soil, Brachiaria brizantha, germplasm
INTRODUCCIÓN
Según datos del III Informe Nacional de la República de Cuba (Anon, 2006), las áreas de tierra en el país presentan varias limitantes, como se aprecia en la tabla 1. La mayor afectación es provocada por el bajo contenido de materia orgánica, seguido de los problemas de acidez y baja fertilidad. Es por ello que la existencia de especies y accesiones que muestren una producción aceptable con bajos insumos, es decir, sin la utilización de riego ni fertilización o con dosis mínimas en suelos con problemas de acidez, pudiera ser una solución parcial a dicha problemática para el caso de los pastos y los forrajes, ya que estos suelos representan el 51,5% del área total. ]]>
En los últimos años, varias especies mejoradas del género Brachiaria han sido seleccionadas como promisorias en programas de investigación que se desarrollan en Australia y en América, sobre todo en Brasil, Colombia y Venezuela (Gutiérrez, Paretas, Suárez, Cordoví, Pazos y Alfonso, 1990).En Cuba se ha utilizado como especie comercial la hierba Paraná (Brachiaria purpurascens), muy adaptada a suelos plásticos que retienen alta humedad, lo que impone la búsqueda de especies que se adapten a otras limitantes de los suelos, como son la acidez, la salinidad, la erosión, la baja fertilidad natural y la pedregosidad (Hernández, 1996).
Por ello, el objetivo del presente trabajo fue evaluar y seleccionar las accesiones de mejor comportamiento general de la especie Brachiaria brizantha en un suelo ácido.
MATERIALES Y MÉTODOS
Suelo. El ensayo se realizó en áreas de la Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Cascajal", municipio de Santo Domingo, provincia Villa Clara, en un suelo Alítico (Hernández et al., 1999). En la tabla 2 se muestra la composición química del suelo, el cual se caracteriza por presentar un pH ácido, así como bajos contenidos de materia orgánica, nitrógeno total y fósforo asimilable. Entre los cationes intercambiables existe un ligero predominio del calcio, aunque en general todos están presentes en una baja concentración. En función de estas características, se puede considerar como un suelo ácido y de baja fertilidad.
Tratamientos. Los tratamientos fueron 36 accesiones de B. brizantha: CIAT-16303, CIAT-16473, CIAT-16809, CIAT-16154, CIAT-16307, CIAT-16300, CIAT-16448, CIAT-16438, CIAT-16160, CIAT-16125, CIAT-16332, 1539, CIAT-26646, CIAT-16467, CIAT-6780, CIAT-16335, CIAT-16469, CIAT-16827, CIAT-26110, CIAT-16482, CIAT-16132, CIAT-16317, CIAT-16322, CIAT-16819, CIAT-16334, CIAT-16316, CIAT-26032, CIAT-26290, Nº 1, CIAT-16128, CIAT-16311, CIAT-16461, CIAT-16485, CIAT-16110, Insurgente y CIAT-16197. En este estudio no se utilizó testigo, pero como estrategia y con el fin de tener un elemento de comparación, se tomó como patrón la accesión B. brizantha CIAT-16448, ya que ha mostrado excelentes resultados en varios atributos de orden cualitativo y cuantitativo.
Procedimiento experimental. Para la preparación del suelo se utilizó el método convencional, consistente en arado, pase de grada, cruce y surcado. Se emplearon parcelas sencillas de 3,0 x 1,0 m, sin réplicas, con separación de las calles de 1,5 m. La plantación, en cada parcela, se realizó en dos hileras separadas a 0,70 m con una distancia de 0,60 m entre plantas. Se utilizaron porciones de macollas formadas por 8-10 vástagos, los que poseían una longitud aproximada de 15 a 20 cm. Durante el período experimental no se aplicó riego ni fertilización.
Mediciones. Para la realización de las mediciones y estimaciones en esta fase, se siguieron los lineamientos planteados en la Metodología aprobada por la Subcomisión Nacional de Variedades de Pastos, propuesta por la Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey" (Machado, Seguí y Alonso, 1997). ]]>
Durante el período experimenta se midió la altura de la planta, en cuatro puntos por parcela. Para ello se utilizó una regla graduada en centímetros, cuya posición fue perpendicular y siempre en contacto con la superficie del suelo. Además se estimaron, a través de escalas:- La hojosidad (1= Pésima, 2= Baja, 3= Regular, 4= Buena, y 5= Excelente)
- El vigor (1= Pésimo, 2= Bajo, 3= Regular, 4= Bueno, y 5= Excelente)
- La cobertura (1= 10-20% de área cubierta , 2= 21-40% , 3= 41-60%, 4= 61-80%, y 5>80%)
- Las afectaciones por plagas (0= 0-1% de área afectada _inmune-, 1= 2-10% de área afectada _resistente-, 2= 11-20% de área afectada _tolerante- y 3> 20% de área afectada _susceptible-)
- Las enfermedades y la clorosis (0= 0% de plantas, partes de estas o área afectada, 1= 1%, 2= 5%, 3= 10%, 4= 25%, 5= 50% y 6= 100%)
También se midió el rendimiento de biomasa, mediante un marco de 0,25 m2, el cual se lanzó al azar una vez por parcela. Se cosechó esa porción y se determinó el rendimiento de MS. Se realizó un corte de homogenización a los 30 días antes de la evaluación; en total se efectuaron cinco cortes.
Análisis estadístico. Para obtener la variabilidad en la colección y la relación entre las variables se llevó a cabo un análisis de componentes principales (ACP); mientras que para agrupar los tratamientos con características semejantes, en función de las variables medidas y estimadas, se utilizó un análisis de clasificación automática por conglomerado (cluster analysis). Para ello se tomó el valor medio de todas las observaciones de campo, con lo que se conformó una matriz de comparación. Previo a este análisis se estandarizaron dichos valores, de forma tal que todos tuvieran el mismo peso en la formación de las clases o grupos. Los análisis se realizaron con la utilización del paquete estadístico SPSS versión 10.0.
Para establecer las variables que más influyeron en la variabilidad en cada componente se aceptaron las componentes que tuvieran un valor propio que fuese igual o mayor que 1; además se tomó como criterio de selección que la variabilidad acumulada fuera superior al 65% para determinar si esta era alta o no. ]]>
Con el fin de obtener la contribución de las variables a la formación de los grupos se siguió el siguiente procedimiento. Después de formados los grupos mediante el análisis de conglomerado, se determinó la media de cada indicador, a partir de la matriz de datos obtenida en cada grupo. Para determinar la contribución (tanto positiva como negativa) de las variables a la formación de los grupos, se tomó como base que el total de indicadores representaban el 100%. Así, todos aquellos indicadores que sobrepasaban la media poblacional se identificaron como positivos y todos aquellos que se encontraban por debajo, como negativos. Después de prefijar el número de indicadores (positivos y negativos) se determinó, por proporciones, el valor porcentual con relación al total alcanzado por cada grupo. En el caso de los indicadores plagas, enfermedades y clorosis se procedió de forma inversa, ya que las medias mayores a la media poblacional significaban una mayor afectación.
RESULTADOS
A través del ACP (tabla 3) se detectó que la varianza total acumulada fue alta (77,19%) y se distribuyó en las dos primeras componentes. La primera explicó el 54,80% de la varianza total y estuvo explicada, fundamentalmente, por la velocidad de crecimiento, la hojosidad, el vigor y el rendimiento, los cuales estuvieron positivamente relacionadas entre sí; este último indicador también estuvo explicado en la CP2 por la cobertura, con un 22,38% de variabilidad para esta componente.
La cantidad de accesiones por grupos y su identificación se muestra en la tabla 4 y la contribución de las variables a la formación de los grupos en la tabla 5.
De acuerdo con los resultados de la tabla 5, B. brizantha CIAT-26646 (grupo V) mostró la mayor velocidad de crecimiento, el mejor índice de hojosidad y vigor, un alto rendimiento así como una cobertura aceptable. Estos valores motivaron que el grupo tuviera un 100% de contribución positiva.
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Los grupos I y IV presentaron un 80% de contribución positiva. El primero mostró valores superiores a la media poblacional en todos los indicadores estudiados, excepto en el rendimiento; mientras que el grupo IV presentó un comportamiento similar al anterior. Sin embargo, este último tuvo buenos rendimientos, pero la cobertura se comportó inferior a la media poblacional.
El grupo III, integrado por B. brizantha (CIAT-26110 y CIAT-16469), presentó los mayores rendimientos en este período y también tuvo un buen comportamiento en cuanto al vigor y la cobertura. Sin embargo, su velocidad de crecimiento e índice de hojosidad fueron ligeramente inferiores que la media poblacional, pero superiores a los de los grupos II y VI, que mostraron la más baja contribución positiva (20,0 y 0%, respectivamente). El grupo II mostró valores inferiores a la media poblacional en todos los indicadores estudiados, excepto en la cobertura, que superó a esta última; mientras que el grupo VI presentó los valores más bajos en todos los indicadores.
En esta época del año la colección completa no mostró ningún síntoma o lesión en cuanto a los indicadores afectaciones por plagas, síntomas causados por enfermedades y clorosis, los que se comportaron igual para todas las accesiones (valor cero), lo que denota que las condiciones climáticas imperantes en esta época favorecieron el desarrollo de las plantas.
DISCUSIÓN
Al analizar los resultados del ACP (tabla 3) se confirmó que la variabilidad acumulada fue alta, superior al 65%, criterio seleccionado para la investigación. Ello se debe a la alta correlación que existió entre las variables estudiadas, particularmente para la velocidad de crecimiento, la hojosidad, el vigor de la planta y la cobertura, aspectos que contribuyeron en la agrupación de las accesiones y su posterior selección.
Esta variabilidad fue menor que la obtenida por Olivera (2004); Olivera y Machado (2004) y Olivera, Machado, del Pozo, Ramírez y Cepero (2006), al estudiar una colección de Brachiaria spp, en condiciones experimentales similares; ello se debe a la alta heterogeneidad de la colección estudiada por dichos autores, ya que estaba formada por accesiones de diferentes especies tales como: B. decumbens, B. dictyoneura, B. ruziziensis, B. humidicola, B. purpurascens y B. arrecta, las cuales tienen diferencias desde el punto de vista morfológico. Sin embargo, en el presente estudio la colección estuvo formada por una sola especie, B. brizantha, lo que motiva la existencia de una mayor uniformidad; estos resultados confirman lo planteado por Olivera, Yuseika et al. (inédito) al estudiar esta misma colección (B. brizantha) pero en la época de mínimas precipitaciones.
El hecho de que las afectaciones por plagas y enfermedades, y en cierto modo la presencia de clorosis, no se relacionaran con las demás variables y mostraran poca variabilidad, obedece al estrecho rango de variación en términos de valor absoluto en estas variables. En este período casi todas las accesiones mostraron un ligero daño en el follaje; sin embargo, la presencia de estos daños (plagas, enfermedades y clorosis) no ocasionó afectaciones en el área foliar. Por lo tanto, se considera que este efecto no influyó en el desarrollo de las plantas, ya que los valores observados en dichos indicadores se encuentran en el rango de inmune, según la escala utilizada. Este aspecto es muy interesante, ya que los efectos ocasionados por cualquier tipo de estrés, entre ellos los mencionados, pueden ocasionar cuantiosas pérdidas en términos cuantitativos y cualitativos de la biomasa, lo que se ha discutido en innumerables trabajos desarrollados con germoplasma de estas y otras especies de plantas (Álvarez, Martínez, Hernández, Vega, y Quintana, 1998; Appa Rao, Mengasha, Gopal Reddy y Prasada Rao, 1998; Machado, 1998; Rao, Miles, Plazas y Ricuarte, 2002). ]]>
Los resultados permitieron identificar, mediante el análisis de clasificación automática, la formación de seis grupos diferenciados.El 58,3% de la colección (grupos I, III y IV) mostró valores aceptables en los indicadores medidos y estimados.
Las accesiones del grupo III mostraron mayor rendimiento. Con relación a ello, Rao, Zeigler, Vera y Sarkarung (1993) plantearon que la producción de materia seca ha sido considerada como uno de los más importantes atributos de adaptación de las plantas para la selección de especies promisorias en ambientes específicos, aspecto muy alentador, ya que se trata de un ambiente fuertemente afectado por la acidez y la baja fertilidad, característico en miles de hectáreas del país.
Entre las accesiones pertenecientes a los grupos antes mencionados, existen algunas que también han sido promisorias en otros países, como Perú, Costa Rica y Brasil. Argel y Keller-Grein (1998), al estudiar amplias colecciones de esta especie, indicaron que la variación intraespecífica fue grande cuando se emplearon las siguientes variables: cobertura del suelo, altura de la planta y rendimiento de MS, durante dos años; estos autores informaron que las accesiones CIAT-26110 y CIAT-16322 resultaron las de mejor adaptación a las condiciones a las que fueron sometidas. En el presente estudio la accesión CIAT-26110 no se encontró entre las excelentes, pero es importante tener en cuenta que se ubicó en el grupo que produjo mayor rendimiento de biomasa, por lo que se debe considerar para estudios futuros, de acuerdo con lo discutido con anterioridad.
Además, Lascano, Plazas y Pérez (2002) plantearon que el pasto toledo (B. brizantha CIAT-26110) ha sido recomendado como una gramínea de crecimiento vigoroso para intensificar la ganadería en Colombia, ya que crece bien en la época de pocas precipitaciones, y se caracteriza por poseer una mayor proporción de hojas verdes al compararla con otros cultivares como el cv. Marandú, lo cual se debe, según estos mismos autores, a que posee un alto contenido de carbohidratos no estructurales y poca cantidad de minerales en el tejido foliar. Rao, Miles, Plazas, Ricuarte y García (2002) reportaron que esta es una accesión que posee buena producción de biomasa.
De manera general, todas las accesiones estudiadas se adaptaron, en mayor o menor grado, a las condiciones, y fueron tolerantes de acuerdo con el régimen de explotación al que se sometieron. Tales aspectos se reafirman si se parte del hecho de que el suelo donde se llevó a cabo este experimento es de baja fertilidad y está caracterizado por sus bajos contenidos de nitrógeno y fósforo (tabla 2) y que durante el período de explotación no se utilizó fertilización ni riego, por cuanto es factible asumir que en este las accesiones pudieron adaptarse y producir forraje, debido a su cualidad de desarrollarse en suelos deficientes en estos elementos.
No obstante, las accesiones de los grupos I, V y III fueron las de mejor adaptación y comportamiento durante la época lluviosa, y entre ellas se encontraba el patrón de comparación B. brizantha CIAT-16448, el cual mostró, junto a las restantes de su grupo, un mayor índice de cobertura que el alcanzado por B. brizantha CIAT-26646 (grupo V); esta última accesión sobresalió para todos los indicadores al relacionarlos con la media poblacional, y se destacó además por encontrarse entre las de mayor velocidad de crecimiento, hojosidad, vigor y rendimiento. Ello corrobora los resultados de Machado (1998), quien indicó que fue la accesión más sobresaliente tanto desde el punto de vista productivo como de tolerancia a los agentes estresantes, al investigar una colección de este género en condiciones de pastoreo simulado. También Veiga y Serrao (1987) informaron que esta accesión mostró muy buen comportamiento al estudiarla en diversos ambientes en las regiones amazónicas de Brasil y que sobresalió por encima del cv. Marandú, seleccionado como uno de los de mejor comportamiento en extensas regiones de ese país.
De acuerdo con el análisis de los resultados, se concluye que las diferencias en el material evaluado, en relación con los indicadores, avalan el papel que tales atributos desempeñaron en la adaptación de las accesiones, ya que fueron evidentes los marcados contrastes entre ellas.
Se recomienda realizar estudios en otra fase superior de evaluación con las accesiones seleccionadas (grupos I, V y III) y tener en cuenta la accesión CIAT-26110 (grupo III) por su buen comportamiento en cuanto al rendimiento, con el fin de obtener variedades precomerciales para este ambiente, previa evaluación con animales.
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Agradecimientos
Los autores desean extender sus agradecimientos a los técnicos Belkis León y Xiomara Salazar, y a todos los trabajadores de la EEPF "Cascajal" por la valiosa colaboración en el desarrollo de este estudio.
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Recibido el 12 de julio del 2007.
Aceptado el 20 de agosto del 2007. ]]>
