Evaluación del establecimiento de una colección de accesiones de Brachiaria brizantha asociadas con Stylosanthes guianensis CIAT-184

Evaluation of the establishment of a collection of Brachiaria brizantha accessions associated to Stylosanthes guianensis CIAT-184

RESUMEN ]]> En un suelo ácido (pH ~ 4,9), de baja fertilidad, se estudió una colección de 20 accesiones de Brachiaria brizantha asociadas a Stylosanthes guianensis CIAT-184, con el objetivo de evaluar su comportamiento agronómico durante la etapa de establecimiento. Se utilizaron parcelas de 5 x 4 m, con tres réplicas. Los indicadores medidos y/o estimados fueron: el porcentaje de supervivencia (15, 30 y 45 días), la altura de la planta, la abundancia de hojas, el vigor, las afectaciones provocadas por las plagas y la infestación por enfermedades. Para la interpretación de los resultados se utilizó el análisis de componentes principales. En los primeros 45 días las accesiones CIAT-16317, CIAT-26032, CIAT-16485 y el cv. Mulato alcanzaron los mejores índices de supervivencia (por encima del 90%). Después de los 45 días se detectó una alta variabilidad (90,30%) para las dos primeras componentes. Al agrupar las accesiones se identificó la formación de siete grupos, en algunos de los cuales predominaron individuos de porte alto, y en otros, plantas con buen vigor y hojosidad. De manera general, se puede concluir que hubo un comportamiento aceptable de la asociación entre las accesiones de B. brizantha y S. guianensis CIAT-184, ya que todas en mayor o menor medida cumplimentaron la etapa de establecimiento. Se destacaron las accesiones de los grupos IV, V y VII, ya que mostraron resultados positivos (por encima de la media) en dos indicadores de los tres estimados. Se recomienda dar continuidad a la evaluación de la fase de explotación de este germoplasma con animales, de manera tal que sea posible, en el futuro mediato, seleccionar las accesiones más sobresalientes durante todo el periodo experimental.

Palabras clave: Brachiaria brizantha, evaluación, Stylosanthes guianensis CIAT-184, suelos ácidos.

ABSTRACT

On a low-fertility, acid soil (pH ~ 4,9), a collection of 20 Brachiaria brizantha accessions associated to Stylosanthes guianensis CIAT-184 was studied, in order to evaluate its agronomic performance during the establishment stage. For such purpose, 5 x 4 m plots were used, with three replications. The measured and/or estimated indicators were: survival percentage (15, 30 and 45 days), plant height, leaf abundance, vigor, affectations caused by pests and infestation by diseases. For interpreting the results, the principal component analysis was used. In the first 45 days the accessions CIAT-16317, CIAT-26032, CIAT-16485 and the cv. Mulato reached the best survival rates (over 90%). After 45 days a high variability (90,30%) was detected for the first two components. When grouping the accessions, the formation of seven groups was identified, in some of which tall individual plants prevailed, and in others, plants with good vigor and leafiness were predominant. In general, it can be concluded that there was an acceptable performance of the association between the B. brizantha accessions and S. guianensis CIAT-184, because all of them to a larger or lesser extent- fulfilled the establishment stage. The accessions of groups IV, V and VII stood out, because they showed positive results (over the mean) in two indicators from the three estimated ones. To continue the evaluation of the exploitation stage of this germplasm with animals is recommended, so that it is possible, in the near future, to select the most outstanding accessions throughout the experimental stage.

Key words: Brachiaria brizantha, evaluation, Stylosanthes guianensis CIAT-184, acid soils.

INTRODUCCIÓN

La producción no uniforme de materia seca a lo largo del año es una de las principales limitaciones de la actividad ganadera, la cual es ocasionada, principalmente, por: la marcada diferenciación en la distribución de las precipitaciones y el efecto de las temperaturas, la baja calidad de los suelos destinados a la producción de alimento para los animales, el uso de especies no adaptadas y el desconocimiento de las prácticas de manejo de pastos más adecuadas para cada especie (Pietrosemoli et al., 1995).

Estas limitaciones afectan tanto las especies de pastos naturales como las introducidas y comerciales, lo que origina una baja adaptabilidad y producción de forraje. Por ello, es necesario recurrir a la utilización de alimentos concentrados o aquellos que son producto de la conservación de forrajes (heno y ensilaje), con el objetivo de suplir su déficit principalmente en la época de mínimas precipitaciones. Sin embargo, las alternativas planteadas implican costos de producción adicionales, por lo que resulta indispensable evaluar y seleccionar accesiones de mayor producción en las áreas dedicadas a la actividad ganadera. ]]> El empleo de las gramíneas y las leguminosas forrajeras, utilizadas como monocultivo o en asociaciones, incide favorablemente en el mejoramiento de la nutrición animal a través del tiempo (Lascano y Ávila, 1991).

Entre las gramíneas utilizadas en la alimentación animal, principalmente en zonas con pH ácido, se encuentran las del género Brachiaria. Estas crecen en una amplia gama de suelos y son recomendadas para los suelos ácidos en particular, según los estudios realizados tanto en Cuba como en otras zonas tropicales (Machado y Menéndez, 1986; Olivera, 2004; Olivera et al., 2007; Canchila et al., 2011); entre ellas se destacan las especies Brachiaria decumbens, Brachiaria humidicola y Brachiaria brizantha.

Por tales motivos, el objetivo de este estudio fue evaluar, agronómicamente, las accesiones de una colección de B. brizantha asociadas a Stylosanthes guianensis CIAT-184 durante la etapa de establecimiento.

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización y características edafoclimáticas. El estudio se realizó en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes de Cascajal, ubicada en el municipio de Santo Domingo, provincia de Villa Clara, cuyas coordenadas son: 30° 21´ de latitud Este y 20° 21´ de longitud Oeste, a 60 msnm. El suelo de esta zona es Alítico, de baja actividad arcillosa, de textura Loam arenoso, elevada acidez y baja fertilidad natural (Hernández et al., 2003). Además presenta pH ácido (4,5-5,2), contenido de MO de 2,0 a 5,0%, baja capacidad de intercambio catiónico (< 20,0 cmol/kg1) y una gruesa capa de mocarrero en su perfil. Su composición química se muestra en la tabla 1.

El promedio histórico anual de precipitaciones en los últimos 23 años, en esta localidad, es de 1 265 mm. De esta cantidad, el 75% (948,75 mm) ocurre en el periodo lluvioso (mayo-octubre) y el 25% (361,25 mm) en el poco lluvioso (noviembre-abril). Las temperaturas mínimas, medias y máximas fluctúan entre los 22,0 y 27,8°C; mientras que la humedad relativa oscila entre el 79 y 84%. Durante el estudio, estos indicadores se comportaron acorde con el promedio histórico mencionado con anterioridad.

Diseño y tratamientos. Se empleó un diseño de bloques al azar con tres réplicas y los tratamientos fueron 19 accesiones de B. brizantha preseleccionadas en un ensayo desarrollado en esta localidad, en el que se evaluó una colección de 69 accesiones de esta y otras especies del género (Olivera, 2004). Sin embargo, en el experimento se decidió incluir la accesión Brachiaria hibrido cv. Mulato, no evaluada con anterioridad, debido al auge que ha alcanzado en los sistemas de producción en diferentes empresas ganaderas de Cuba y a nivel internacional (Peters et al., 2003; Faría, 2006; CIAT, 2007; Ramírez et al., 2009).

Los tratamientos evaluados fueron: B. brizantha: CIAT-16300, CIAT-16317, CIAT-16809, CIAT-16469, CIAT-16322, CIAT-16132, CIAT-16128, CIAT-16335, 1539, CIAT-26290, CIAT-16332, CIAT-16819, CIAT-16303, CIAT-16334, CIAT-16448, CIAT-26646, CIAT-16485, CIAT-16197, CIAT-26032 y cv. Mulato. ]]> Procedimiento y mediciones. Para la preparación del suelo se empleó el método convencional (rotura, grada, cruce, grada y surcado). Las parcelas, de 5,0 x 4,0 m, estuvieron separadas por calles de 1,50 m en ambos sentidos.

Para la plantación de las accesiones de B. brizantha se dispuso de semilla vegetativa (porciones de macollas de cinco a ocho hijos) y se empleó una distancia entre plantas de 0,70 m. S. guianensis CIAT-184 se sembró a chorrillo y con una profundidad de 3 cm; la distancia entre surcos fue de 0,70 m para ambas especies.

Las estimaciones y las mediciones se apoyaron la metodología de evaluación propuesta por Machado et al. (1997), aprobada por la Subcomisión Nacional de Variedades de Pastos y Forrajes. Para realizar un mejor análisis del comportamiento de las accesiones durante el establecimiento, este se dividió en dos momentos.

En un primer momento (desde la plantación hasta los 45 días), se determinó el porcentaje de supervivencia, para lo cual se realizaron conteos de las macollas vivas con una frecuencia de 15 días.

En un segundo momento (después de los primeros 45 días), se midió la altura de la planta en cuatro puntos de cada parcela; se utilizó una regla graduada en centímetros, cuya posición fue perpendicular y siempre en contacto con la superficie del suelo. Para las estimaciones se empleó la escala propuesta por Machado et al. (1997) para 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; las afectaciones por plagas: 0= inmune, 1= resistente, 2= tolerante y 3= susceptible; y la infestación por enfermedades 0= inmune, 1-2= resistente, 3-4= tolerante, 5-6= susceptible.

A la leguminosa se le midió la altura y el vigor, según lo explicado con anterioridad.

Análisis estadístico. Para obtener la variabilidad y la relación entre todos los indicadores, se realizó un análisis de componentes principales (ACP); mientras que para agrupar los tratamientos con características semejantes, en función de las variables medidas y estimadas, se graficó a partir de los resultados del ACP. En estos análisis se utilizó el paquete estadístico SPSS versión 15.0.

Para establecer las variables que más influyeron en la variabilidad, en cada componente, se aceptaron aquellas que tuvieran un valor propio igual o mayor que 1; además se tomó como criterio de selección que los factores de suma o de preponderancia estuvieran por encima de 0,80.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN ]]> Según Corbea y Hernández (1992), para lograr un buen establecimiento de las especies de pastos es imprescindible realizar una adecuada preparación del suelo, que sea capaz de propiciar un buen contacto entre este y la semilla, y que proporcione la eliminación en el mayor grado posible de especies que compitan con el pasto, ya que este es un factor de riesgo importante y el establecimiento del pasto se puede afectar por la competencia de la vegetación espontánea durante esta primera etapa de desarrollo.

Por otra parte, Reyes (1996) indicó que otros factores determinantes, que se deben considerar para lograr un exitoso establecimiento de las plantas, son una distancia y una densidad de siembra correctas. No obstante, los efectos de ambos pueden estar influidos por las características del suelo y la agresividad de la especie.

En la tabla 2 se muestra el comportamiento de la supervivencia durante los primeros 45 días. En esta primera fase, 17 accesiones (85% de la colección) tuvieron más de 65% de supervivencia. Este porcentaje se consideró alto, si se tiene en cuenta que las plantas se sembraron en un ambiente en el que pudo influir de forma negativa las condiciones edafoclimáticas imperantes, ya que se trata de un suelo con pH ~ 4,9, donde ellas encuentran, inicialmente, un ambiente agresivo; asimismo, en este período no se utilizó riego ni fertilización.

Hay que destacar que, a pesar de que las plantas fueron afectadas por las condiciones mencionadas, la preparación del suelo (método convencional) y la distancia de siembra (0,70 m) resultaron efectivas, ya que en este primer momento las actividades fitotécnicas garantizaron un lecho apropiado para las plantas, lo que favoreció su crecimiento y desarrollo, y permitió alcanzar el porcentaje de supervivencia para la mayor parte de la colección.

Las especies del género Brachiaria se caracterizan, en general, por poseer mecanismos morfológicos eficientes, como la presencia de un profundo sistema radical con raíces adventicias, que les permiten absorber los nutrientes de los estratos más profundos en comparación con otras especies cespitosas, y la disposición de las hojas, que contribuye a que hagan un mayor uso de la radiación solar (Tilan, 1986), especialmente B. decumbens y B. brizantha que presentan hojas más largas y anchas (Guiot, 2001). Además, estas especies tienen la capacidad de adaptarse a ambientes específicos, debido a que aprovechan bien su metabolismo y las sustancias de reserva, las cuales invierten en mantener su funcionamiento en esas condiciones. Todo ello está supeditado al régimen de explotación y al balance entre la demanda y el suministro de recursos de crecimiento establecido por las plantas (Del Pozo, 2000), lo que también influyó en esa respuesta.

Las accesiones que mejor respuesta tuvieron, en términos de supervivencia (por encima del 90%), fueron CIAT-16317, CIAT-26032, CIAT-16485 y el cv. Mulato; y las de peor comportamiento fueron CIAT-16334, CIAT-16132 y CIAT-26290. Este resultado pudo estar influido por lo que se explicó en el párrafo anterior, aunque no es conclusivo, ya que puede variar al concluir el periodo de establecimiento.

A través del ACP (tabla 3) se detectó que la varianza total acumulada fue alta (90,30%) y se distribuyó en las dos primeras componentes. La primera componente (CP1) extrajo el 49,60% de esta varianza y fue explicada por el vigor y la hojosidad, los cuales estuvieron positivamente relacionados entre sí. La CP2 se explicó por la altura, con un 40,70% de variabilidad; a su vez todos los indicadores tuvieron una relación positiva, es decir, fueron directamente proporcionales, lo que biológicamente puede expresar que a medida que aumenta uno el otro también lo hace y viceversa Esta variabilidad proporciona una medida de la diferenciación existente entre los individuos para estos indicadores agronómicos, lo que constituye la base para la selección de las accesiones más sobresalientes durante la etapa de establecimiento. Resultados similares fueron informados por Olivera (2004) al estudiar estas accesiones en la fase I del flujo varietal (una colección de 69 accesiones), en la que los indicadores hojosidad, vigor, velocidad de crecimiento y cobertura fueron explicados en la CP1, con un 73,05% de varianza.

Los resultados de las afectaciones producidas por las plagas y la infestación por enfermedades no se incluyeron en el análisis, pues durante esta etapa fueron insignificantes. Este aspecto resulta interesante, ya que los efectos producidos por cualquier tipo de estrés, entre ellos los mencionados, pueden ocasionar cuantiosas pérdidas de la biomasa en términos cuantitativos y cualitativos, lo que se ha discutido en innumerables trabajos desarrollados con el germoplasma de estas y otras especies de la familia de las gramíneas y las leguminosas (Alonso y Docazal, 1994; Alonso, 2001). ]]> Además fue interesante comprobar que la variabilidad estuviera bien distribuida, ya que el valor propio en las dos componentes fue superior a 1, índice aceptable para que la variabilidad correspondiente a cada indicador esté mejor relacionada con cada eje, en correspondencia con este tipo de análisis (Philippeau, 1986). Por tal razón, los tres indicadores que se consideraron se incluyeron en el análisis efectuado para la agrupación de estas accesiones.

La cantidad de accesiones por grupos y su identificación se muestra en la figura 1 y en la tabla 4; mientras que la media alcanzada en cada uno de los indicadores para las accesiones que formaron cada grupo se indica en la tabla 5.

Se debe destacar que a pesar de ser una colección formada por accesiones de una misma especie, hubo marcadas diferencias entre estas en cuanto a la altura. Según Roche et al. (1990), en B. brizantha se pueden encontrar accesiones entre 1 y 2 m de altura. Al analizar los resultados (tabla 5), se detectó que las pertenecientes a los grupos V y VI mostraron la mayor altura, y sobresalió B. brizantha CIAT-16317 (grupo V). El resto de las accesiones mostró un comportamiento intermedio respecto a los valores de este indicador; en esta respuesta influyeron las condiciones edafoclimáticas en las que se desarrolló el estudio, donde no se empleó riego ni fertilización, lo cual pudo haber repercutido en que las plantas no expresaran su mayor potencial de crecimiento; en los grupos II, III y VII se encontraron las accesiones de porte más bajo. Tal aseveración coincide con lo expresado por Machado y Seguí (1997), quienes indicaron que no todas las plantas poseen el mismo potencial genético para adaptarse a las condiciones imperantes en el ambiente a que son sometidas.

Con relación al vigor (según la escala empleada), se destacaron las accesiones de los grupos IV (B. brizantha CIAT-16819, CIAT-26646 y CIAT-16300), V (B. brizantha CIAT-16317) y VII (CIAT-16303 y cv. Mulato), que también mostraron un buen comportamiento en este indicador cuando fueron evaluadas en la fase I del flujo varietal de especies, según lo reportado por Olivera (2004).

El indicador hojosidad denota la densidad de hojas en el estrato aéreo de la planta. Las accesiones del grupo VII (B. brizantha CIAT-16303 y cv. Mulato) mostraron un índice bueno, ya que existió abundancia de hojas con relación a los tallos debido a la presencia de internodios cortos y hojas largas y/o anchas, las cuales alcanzaron hasta un 80%, según la estimación.

Después de analizar los datos, se comprobó que el empleo del ACP presentó múltiples ventajas y permitió determinar la mayor varianza. Ello coincide con lo informado por Borrego et al. (1999) acerca de la factibilidad de empleo de esta técnica; estos autores también plantearon que tal proceder se convierte en una herramienta de extrema utilidad para simplificar el análisis e interpretación de las variables. En coincidencia con lo anterior, Machado (2002) reportó que la interpretación de una matriz de datos, a través de un ACP, facilita las herramientas necesarias para abordar con efectividad y rigor el análisis de estos.

El stylosanthes, al culminar la etapa de establecimiento, promedió una altura de 40 cm y tuvo un vigor entre regular y bueno (3-4) en todas las parcelas. Además, se mantuvo por encima del 60% en todos los casos, de acuerdo con las mediciones de la composición botánica, lo que es un aspecto positivo a tener en cuenta en el fomento de sistemas de asociaciones con gramíneas, en ambientes con características similares a las del presente trabajo. Esto se atribuye a que dicha especie, entre las leguminosas seleccionadas como variedades comerciales, tiene buena adaptación a suelos con pH ácido (Machado y Seguí, 1997). Además, hay reportes de su buen comportamiento en otras regiones ganaderas, como los de Argel (2006), quien encontró un buen patrón de asociación en regiones ganaderas de Panamá, México y Centroamérica. Sin embargo, existen criterios de la no asociación de esta especie, lo cual se atribuye a los efectos alelopáticos de la Brachiaria que le permiten controlar el crecimiento radical de las leguminosas herbáceas y otras especies (Guiot y Meléndez, 2003; Canchila et al., 2010).

De manera general, se puede concluir que hubo un comportamiento aceptable de la asociación entre las accesiones de B. brizantha y S. guianensis CIAT- 184, ya que todas en mayor o menor medida cumplimentaron la etapa de establecimiento; se destacaron las pertenecientes a los grupos IV, V y VII, pues mostraron resultados positivos (por encima de la media) en dos indicadores, indistintamente, de los tres empleados. ]]> Se recomienda dar continuidad a la evaluación de la fase de explotación de este germoplasma con animales, de manera tal que sea posible, en el futuro mediato, seleccionar las accesiones más sobresalientes durante todo el periodo experimental (no menos de tres años de estudio).

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