Comportamiento agronómico de siete accesiones de Brachiaria humidicola durante la fase de establecimiento

Agronomic performance of seven Brachiaria humidicola accessions during the establishment stage

RESUMEN

El presente trabajo se desarrolló con el objetivo de evaluar el comportamiento agronómico de siete accesiones de Brachiaria humidicola durante la fase de establecimiento, para seleccionar aquellas de mejor adaptación a las condiciones de suelo ácido y de baja fertilidad de la región Santandereana de Barrancabermeja y Magdalena Medio, Colombia. Se emplearon 21 parcelas, con un diseño completamente aleatorizado y tres réplicas para cada accesión. Las evaluaciones se realizaron a partir del séptimo día de plantadas las semillas y las parcelas se consideraron establecidas cuando el área cubierta alcanzó el 80%. Se determinó la emergencia, la cobertura, la altura, el desplazamiento lateral, la producción de forraje seco, la incidencia de plagas y enfermedades y las deficiencias nutricionales de las plantas; además se realizó el análisis bromatológico. Las accesiones de B. humidicola tuvieron una germinación promedio de 30%. La varianza acumulada fue de 88,67% en las tres primeras componentes. Se concluye que la variabilidad total fue alta, en función de los indicadores medidos y/o estimados, lo que permitió la diferenciación adecuada de las accesiones. Los indicadores de mayor contribución en la formación de los grupos y en la selección fueron: la cobertura, la materia seca, la producción de forraje seco, el porcentaje de grasa, la hojosidad, la energía y la proteína.

Palabras clave: Brachiaria humidicola, evaluación, suelo ácido.

ABSTRACT

The objective of this work was to evaluate the agronomic performance of seven Brachiaria humidicola accessions during the establishment stage, in order to select those with better adaptation to the conditions of acid soil and low fertility of the Santander region of Barrancabermeja and Magdalena Medio, Colombia. Twenty-one plots were used, with a completely randomized design and three replications for each accession. The evaluations were made since the seventh day after the seeds were planted and the plots were considered established when the covered area reached 80%. The emergence, cover, height, lateral displacement, dry forage production, incidence of pests and diseases and nutritional deficiencies of the plants were determined; the bromatological analysis was also made. The B. humidicola accessions had an average germination of 30%. The cumulative variance was 88,67% in the first three components. The total variability was concluded to be high, with regards to the measured and/or estimated indicators, which allowed the adequate differentiation of the accessions. The indicators of higher contribution in group formation and selection were: cover, dry matter, dry forage production, fat percentage, leafiness, energy and protein. ]]> Key words: Acid soil, Brachiaria humidicola, evaluation. Cont

INTRODUCCIÓN

Las pasturas de América tropical están establecidas, en su mayoría, en suelos caracterizados por su acidez y baja fertilidad. El manejo inadecuado de las pasturas y, en muchos casos, la no utilización del germoplasma adaptado a esas condiciones, son los principales factores condicionantes de la baja productividad en esos ecosistemas (Nieuwenhyse, 2010).

Durante los últimos años se han evaluado gramíneas y leguminosas que se adaptan a dichas condiciones, y se encontró que algunas especies de Brachiaria mostraron un alto potencial productivo en estos ecosistemas, por su capacidad de adaptación a suelos infértiles y el uso eficiente de los nutrientes (Velásquez y Muñoz, 2006).

Entre las más destacadas se encuentra Brachiaria humidicola, que presenta un buen comportamiento por su agresividad, velocidad de rebrote, tolerancia a la sequía, resistencia a plagas y enfermedades, así como adaptación a diferentes tipos de suelos (Chacón, 2005).

Como parte de los proyectos de investigación que desarrollan la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (CORPOICA) y el Instituto Universitario de la Paz (UNIPAZ), para el fomento de la ganadería, se realizó la presente investigación con el objetivo de evaluar el comportamiento agronómico de siete accesiones de B. humidicola durante la fase de establecimiento, y seleccionar las que mejor se adapten a las condiciones de suelo ácido y de baja fertilidad de la región Santandereana de Barrancabermeja y Magdalena Medio, Colombia.

MATERIALES Y MÉTODOS ]]> Descripción del sitio. El trabajo se realizó en las instalaciones del Centro Experimental Santa Lucía, propiedad del Instituto Universitario de la Paz, el cual está ubicado en Vereda Zarzal, municipio Barrancabermeja, en la región de Magdalena Medio Santandereano, departamento de Santander del Sur, Colombia.

Esta Institución se localiza en el kilómetro 14 sobre la margen izquierda de la vía Barrancabermeja-Bucaramanga; cuenta con una extensión de 324 ha y se ubica en las coordenadas 73°51'50" de longitud oeste y 7°3'48" de latitud norte.

Su formación vegetal es de bosque húmedo tropical, de topografía inclinada y ondulada, con una precipitación promedio anual de 2 800 mm, temperatura media de 29ºC y humedad relativa de 80%.

El suelo se clasifica como Oxisol, extremadamente ácido, con un alto contenido de aluminio y hierro, y textura franco-arcillosa (CORPOICA, 1995).

Tratamientos y diseño experimental. Se evaluaron siete accesiones de B. humidicola sembradas en parcelas distribuidas al azar, con el empleo de un diseño completamente aleatorizado y tres réplicas (parcelas) para cada tratamiento (tabla 1).

El material para la evaluación fue traído del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), por la Corporación Colombiana de Investigación como parte del convenio de investigación con el Instituto Universitario de la Paz.

Preparación del suelo y establecimiento de las parcelas. Para eliminar el tapiz vegetal de gramíneas nativas y malezas presentes en el área donde se desarrolló la investigación, se hizo una preparación convencional, con un pase de arado y dos de grada ligera. Entre cada una de las labores se esperó 20 días para controlar el rebrote. El último pase de grada permitió, además, nivelar el terreno.

Se utilizó un lote de 500 m2 (10 m de ancho por 50 m de largo), donde quedaron delimitadas 21 parcelas experimentales, cada una de 7 m de largo por 3 m de ancho, con un área individual de 21 m2; la separación entre las parcelas fue de 1 m. Las parcelas se consideraron establecidas cuando el área cubierta alcanzó 80%, aproximadamente a los 110 días, momento en el cual se realizó un corte de homogenización. ]]> Siembra. La siembra se consideró como parte del proceso evaluativo de las diferentes accesiones. Para ello se utilizaron semillas sexuales, las cuales se pusieron a germinar en un vivero, en macetas de plástico de 30 cm de diámetro por 25 cm de alto. Cuando se verificó la germinación y se obtuvo el número suficiente de plántulas, se efectuó el trasplante en el sitio de investigación. La distancia de siembra fue de 0,5 m entre plantas y 1 m entre surcos.

Fertilización. La aplicación de fertilizante se basó en los resultados del análisis químico del suelo (tabla 2) y en las recomendaciones de la RIEPT (Red Internacional de Evaluación de Pasturas Tropicales). Se utilizaron las siguientes dosis: fósforo (P2O5- 40 kg/ha), potasio (K2O- 40 kg/ha), magnesio (Mg-10 kg/ha), azufre (S-10 kg/ha) y nitrógeno (N-10 kg/ha). Para el análisis del suelo las muestras se tomaron a 25 cm de profundidad y fueron enviadas al Laboratorio de Suelos del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT).

Toma de muestras en el campo. La muestra de campo se tomó del centro de cada parcela, después de eliminar el efecto de borde. Los cortes se hicieron dentro de un marco de 50 x 50 cm y a 10 cm sobre el nivel del suelo. Se realizaron seis cortes cada 42 días, en igual momento para todas las accesiones.

Mediciones experimentales. Cada semana se evaluó la emergencia (%), la cobertura (%), la altura (cm), el desplazamiento lateral (cm), la producción de forraje seco (t/ha/corte), la incidencia de plagas y enfermedades, y las deficiencias nutricionales de las plantas. También se hizo análisis bromatológico.

Emergencia (%). El porcentaje de germinación se determinó a partir de las plántulas emergidas después de un período de 40 días, momento en el cual se dio por terminada esta medición.

Cobertura. Para determinar la cobertura alcanzada por las accesiones en las parcelas después de trasplantadas, se utilizó la siguiente escala de valores: 1= 10-20% de área cubierta (muy poco cubierta); 2= 21-40% de área cubierta (poco cubierta); 3= 41-60% de área cubierta (parcialmente cubierta); 4= 61-80% de área cubierta (cubierta); 5= > 80% de área cubierta (bien cubierta).

Altura. Se determinó en cuatro puntos por parcela, con una cinta métrica graduada en centímetros, a partir del suelo, en posición perpendicular.

Desplazamiento lateral. Se evaluó el 50% de las plantas, las cuales fueron seleccionadas al azar como una muestra representativa de la parcela. Se midió el total de estolones de cada planta utilizando una cinta métrica, desde la base del tallo hasta el ápice del estolón.

Porcentaje de hojas. Para determinar el porcentaje de hojas, se tomó de la masa verde total una submuestra de 300 g y se separaron, en fresco, las hojas de los tallos. Se colocó en una estufa de ventilación a 80ºC hasta peso constante, para determinar qué porcentaje del peso seco total correspondía a cada fracción.

Producción de forraje seco. La producción de cada accesión en verde se expresó en toneladas de materia seca por corte por hectárea (MS/corte/ha); para ello se tomó el peso de la muestra verde en un metro cuadrado y este valor se llevó a su equivalencia en producción de MS por hectárea. ]]> Análisis bromatológico. Del material verde cortado para determinar la producción de forraje seco se tomó una submuestra de 500 g, que fue enviada al laboratorio para el análisis de MS, PB, grasa, energía y extracto no nitrogenado por el método de la AOAC (1970). Se determinó también la fibra ácido detergente por el método de Van Soest et al. (1991).

Incidencia de enfermedades. Se utilizó la siguiente escala: 0= 0-1% de área afectada (inmune); 1= 2-10% de área afectada (resistente), 2= 11-20% de área afectada (tolerante), 3= >20% de área afectada (susceptible).

Incidencia de insectos potencialmente plagas. Las parcelas se dividieron en cuatro cuadrículas y en cada una se registraron las plantas afectadas. El porcentaje de afectación se determinó sobre la base del promedio obtenido en cada una de las cuadrículas y se utilizó la misma escala que en la incidencia de enfermedades.

Deficiencia de minerales. Se determinó mediante la observación visual de las plantas, identificando las principales manifestaciones por deficiencias de nitrógeno, fósforo y potasio, según la metodología descrita por la RIEPT.

Análisis estadístico

Los resultados se procesaron mediante el análisis de componentes principales (ACP) (Morrison, 1967), en el cual se tomó como criterio aquellas componentes principales que presentaron valores propios superiores a 1 y factores de suma o de preponderancia mayor que 0,60.

Se aplicó el análisis de conglomerados para la agrupación y selección de las accesiones utilizando como criterio la distancia euclidiana, a partir de lo obtenido en el ACP (Torres et al., 2006), y se determinaron los estadígrafos media y desviación estándar para las variables analizadas. De esta forma se dispuso de grupos de especies que permitieron hacer un análisis más sencillo y objetivo de su comportamiento.

Para el caso de los indicadores insectos potencialmente plagas y enfermedades se tomó el valor inverso, ya que las medias mayores a la media poblacional significan una mayor afectación.

Las accesiones de B. humidicola tuvieron una germinación promedio de 30%, con valores de 53, 51, 32, 41, 10, 25 y 11% para CIAT- 16866, 16888, 16867, 16886, 26159, 26427 y 16871, respectivamente.

Sin embargo, las accesiones CIAT-26159 y 16871 presentaron una mayor cobertura, de 100% a los 56 días después del trasplante, debido a su crecimiento estolonífero (fig. 1). Las de menor cobertura fueron CIAT-16886 y 16888, por su crecimiento cespitoso. A los 104 días después del trasplante, la mayor parte de las accesiones alcanzaron una cobertura total y solo la 16888 se encontraba en un 60%.

B. humidicola se caracteriza por su poder invasor, máxime si se establece en áreas con alta precipitación. El desplazamiento de los siete materiales fue superior a 80 cm en los primeros 40 días de la siembra. Con respecto a la altura (fig. 2) B. humidicola CIAT-16871 se caracterizó por ser la de menor altura, seguida de CIAT- 16866 y CIAT-16886. B. humidicola CIAT-26159 y CIAT-26427 presentaron la mayor altura.

En la tabla 2 se muestran los resultados del análisis de componentes principales (ACP). Se comprobó que la variabilidad total fue alta, en función de los indicadores evaluados, durante este período. Se detectó una varianza acumulada de 88,67% en las tres primeras componentes. Las variables que mejor explicaron la varianza en la primera componente (31,24%) fueron: la cobertura, la materia seca, la producción de forraje seco y el porcentaje de grasa, las cuales estuvieron positivamente relacionadas entre sí; la segunda componente extrajo una varianza de 29,49%, la que estuvo explicada por la hojosidad, la energía y la proteína; mientras que la tercera componente extrajo un 27,37% de la variabilidad, explicado por el extracto no nitrogenado y la fibra ácida detergente (esta última de forma negativa).

La variabilidad mostrada a través de los indicadores puede que se deba a la alta relación que existió entre ellos en esta etapa, aspecto que permite la agrupación de las accesiones y su posterior selección. El alto porcentaje de la varianza explicada por las tres componentes, sugiere que contiene indicadores que pueden discriminar bien las accesiones en estudio. Por ello, se pudiera plantear que la variabilidad estuvo relacionada con el contraste en el comportamiento de estas accesiones, y no con el hábito de crecimiento que las caracteriza.

Canchila et al. (2008 a; 2008 b) obtuvieron resultados similares al evaluar una colección de 22 accesiones de Brachiaria spp., en un suelo Oxisol extremadamente ácido, con un alto contenido de aluminio y hierro, y textura franco-arcillosa, en el que se incluyeron tres accesiones de B. humidicola y se utilizaron algunos de los indicadores evaluados en el presente estudio. ]]> Estos resultados coinciden con lo informado por Olivera y Machado (2004) al estudiar una colección de 20 accesiones de Brachiaria spp. en suelos bajos de mediana fertilidad, donde encontraron una varianza de 81,6%. Ello indica que independientemente de las condiciones edafoclimáticas, las poblaciones y en particular las accesiones de las especies de este género, pueden expresar una variación marcada entre individuos para algunos indicadores y agruparse en función de esas variables, lo cual representa un elemento positivo en el trabajo de evaluación y selección (Machado, 2006).

En esta investigación se pudo comprobar que la variabilidad estuvo bien distribuida, ya que el valor propio fue superior a uno, índice aceptable para que la variabilidad correspondiente a cada indicador esté mejor relacionada con cada eje en correspondencia con este tipo de análisis (Di Rienzo et al., 2001). Por tal razón, estos indicadores en su totalidad se incluyeron en el análisis de conglomerados y así se pudo determinar la diferenciación o similitud entre las accesiones.

En correspondencia con el alto valor de la varianza acumulada, se asumió que la variabilidad fenotípica fue suficientemente propicia para realizar el análisis de conglomerados sobre la base de los resultados del ACP, la cual permitió la formación de cuatro grupos. Las accesiones pertenecientes a cada uno de ellos se muestran en la tabla 3, al igual que la media y la desviación estándar de cada uno de los grupos formados.

Según los resultados, se puede deducir que las accesiones B. humidicola CIAT-16867, CIAT-16888 y CIAT-16886, pertenecientes al grupo I, se caracterizaron por ser las plantas con mayor contenido de proteína y de materia seca, mayor producción de forraje seco, e índices de hojosidad.

La accesión B. humidicola CIAT-16866, perteneciente al grupo IV, presentó los valores más altos en cuanto a los porcentajes de grasa, extracto no nitrogenado y energía; mientras que CIAT-26159 y CIAT-26427, del grupo II, se caracterizaron por tener buen índice de cobertura y fibra ácido detergente.

Por su parte B. humidicola CIAT-16871, perteneciente al grupo III, se caracterizó por tener los valores más bajos en algunos de los indicadores evaluados, con respecto a las demás accesiones (cobertura, porcentaje de grasa, extracto no nitrogenado, materia seca y producción de forraje seco).

En esta evaluación se observó una marcada superioridad en la variabilidad de las accesiones, lo que pudo estar influido por las condiciones del clima imperantes en el período de máximas precipitaciones (en el que se desarrolló la investigación). En dicho ambiente, según Del Pozo (2000), las gramíneas pueden expresar mejor respuesta, particularmente cuando las temperaturas se encuentran entre 22 y 35ºC (las cuales se consideran óptimas para su crecimiento), y además hacen un mayor aprovechamiento de la luz solar con el predominio de los días largos.

Asimismo, se debe mencionar la capacidad de adaptación de las accesiones a estas condiciones (Carmona et al., 2001; Plazas, 2006), lo cual se reafirma si se tiene en cuenta que el suelo donde se llevó a cabo este experimento es de baja fertilidad y extremadamente ácido, con altos contenidos de aluminio y hierro y de textura franco arcillosa; independientemente de que se fertilizó, es factible asumir que las accesiones pudieron adaptarse y producir forraje, gracias a su cualidad de desarrollarse en suelos deficientes, destacándose las especies B. humidicola CIAT-16867, CIAT-16888 y CIAT-16886.

En este sentido, según las investigaciones realizadas por Rao et al. (1998) y Rao et al. (2006) este comportamiento puede que esté relacionado con: la capacidad de estas plantas de mantener un crecimiento radical a expensas del crecimiento de la parte aérea; el uso de ambas formas del nitrógeno (tanto el nitrato como el amonio); la obtención del nitrógeno mediante la fijación asociativa y el P de los sistemas radicales extensos y las asociaciones con micorrizas vesículo-arbusculares; además del Ca mediante raíces ampliamente ramificadas y con gran número de ápices radicales. Es válido señalar que independientemente de que las especies de Brachiaria tienen requerimientos internos mucho más bajos (especialmente de P y Ca) que otras gramíneas como Panicum maximum, presentan ciertas diferencias interespecíficas, las cuales se pudieron observar en la presente evaluación. ]]> Con relación a la incidencia de insectos potencialmente plagas y a las enfermedades, no hubo representatividad de las lesiones ocasionadas por ellos en las plantas muestreadas, que permitieran su cuantificación y análisis posterior. Lo mismo ocurrió con la deficiencia de minerales; no obstante, se mantiene lo recomendado por la RIEPT, para prevenir cualquier afectación en este sentido.

CONCLUSIONES

Las accesiones B. humidicola CIAT-26159 y 16871 fueron las de mejor comportamiento en cuanto al porcentaje de cobertura.

La variabilidad total fue alta, en función de los indicadores medidos y/o estimados, lo que permitió la diferenciación adecuada de las accesiones.

Los indicadores de mayor contribución en la formación de los grupos y en la selección fueron: la cobertura, la materia seca, la producción de forraje seco, el porcentaje de grasa, la hojosidad, la energía y la proteína.

Las accesiones que resultaron destacadas por presentar valores superiores a la media poblacional, fueron: B. humidicola CIAT-16867, CIAT-16888 y CIAT-16886.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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