Caracterización del rendimiento y la calidad de cinco accesiones de Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone

Arnaldo Caballero-Gómez¹, Ramón O. Martínez-Zubiaur², Marta B. Hernández-Chavez³ y Marlen Navarro-Boulandier³

¹Empresade Cítricos Victoria de Girón, Autopista Nacional km 142, Jagüey Grande, CP 43100, Matanzas, Cuba
²Instituto de Ciencia Animal, Mayabeque, Cuba
³ Estación Experimental de Pastos y Forrajes Indio Hatuey, Matanzas, Cuba
Correo electrónico: arnaldo@ cítrico.jg.cu

RESUMEN ]]> La investigación se desarrolló en la finca equina Los Limones ubicada en Jagüey Grande (Matanzas), con el objetivo de evaluar el rendimiento de cinco accesiones de Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone en condiciones de producción. Los tratamientos fueron las accesiones king grass, OM-22, CT-169, Taiwán morado y CT-115.Se midió la altura de la planta, el rendimiento de MS total, el rendimiento en hojas, el rendimiento en tallos, el contenido de PB, el contenido de FB y la digestibilidad. Para analizar integralmente los resultados se realizó un análisis factorial a través de componentes principales, empleando el método Varimax; para ello se analizaron las accesiones que tenían un comportamiento similar a partir de los índices de impacto y se tuvo en cuenta el historial de conglomeración y el grado de asociación entre los elementos comparados. El CT-169 y el king grass fueron significativamente superiores (p< 0,001) en altura al resto de las accesiones. King grass mostró diferencia significativa en el rendimiento de MS total y en el rendimiento de tallos en relación con el resto, tanto en el año como en el periodo poco lluvioso. OM-22 y Taiwán morado lograron el mayor porcentaje de PB en las hojas y los tallos. Desde el punto de vista productivo las mejores accesiones fueron OM-22 y Taiwán morado, que presentaron una mayor proporción de hojas con respecto al rendimiento total de MS, y se destacaron por su contenido de PB y por su aceptable digestibilidad. El comportamiento en rendimiento y calidad de las accesiones contribuyó a demostrar las potencialidades productivas de C. purpureus en los suelos de la localidad.

Palabras clave: Altura, digestibilidad, rendimiento.

ABSTRACT

The study was conducted at the horse rearing farm Los Limones, located in Jagüey Grande (Matanzas), in order to evaluate the yield of five accessions of Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone under production conditions. The treatments were the accessions king grass, OM-22, CT-169, Taiwán morado and CT-115. The plant height, total DM yield, leaf yield, stem yield, CP content, CF content and digestibility were measured. To analyze integrally the results a factorial analysis was made through principal components, using the Varimax method; for such purpose the accessions that had a similar performance from the impact indexes were analyzed and the cluster history and the association degree among the compared elements were taken into consideration. CT-169 and king grass were significantly higher (p< 0,001) in height than the other accessions. King grass showed significant difference in the total DM yield and in the stem yield with regards to the others, in the year as well as in the dry season. OM-22 and Taiwán morado achieved the highest CP percentage in the leaves and stems. From the productive point of view the best accessions were OM-22 and Taiwán morado, which showed a higher leaf proportion with regards to the total DM yield and stood out for their CP content and their acceptable digestibility. The performance in yield and quality of the accessions contributed to show the productive potentials of C. purpureus on the soils of the locality.

Keywords: Digestibility, height, yield.

INTRODUCCIÓN

Cenchrus purpureusse encuentra muy extendido por toda la zona tropical y es utilizado como base forrajera en la alimentación de las vacas, las ovejas y las cabras. Sin embargo al pertenecer a la familia de las gramíneas, tiene limitado su valor nutricional por su bajo contenido de proteína y de energía. No obstante las variedades de Cenchrus convierten el 23 % de la radiación solar que reciben, valor superior al de una caña energética y al del resto de las gramíneas, y en su ciclo de crecimiento acumulan biomasa hasta los seis meses de edad (Milera et al., 2010).

Se ha comprobado que una hectárea de CT-115 es capaz de almacenar entre 12 y 25 t de MS en el periodo lluvioso para su uso en el periodo poco lluvioso, con 90 a 120 días de descanso; mientras que en el período poco lluvioso los rendimientos varían entre 4 y 8 t de MS en dependencia de las precipitaciones, la categoría productiva del suelo y el tiempo de establecido el pasto. La fertilización química y orgánica pueden modificar este comportamiento y renovar el vigor de los campos (Martínez et al., 2010). ]]> Estudios realizados en Cuba con otros clones han demostrado que las variedades mejoradas de Cenchrus purpureus pueden tener mayor producción y digestibilidad de sus componentes (hoja, tallo, planta completa); estas variedades tienen menor contenido de lignina y pared celular.

Desde 1981, el Instituto de Ciencia Animal (ICA) comenzó a liberar variedades obtenidas por cultivo de tejido o por cruzamiento (Martínez et al., 2010), como es el caso de las variedades Cuba CT-115 (CT-115), Cuba CT-169 (CT-169) y el híbrido Cuba OM-22 (OM-22).

Teniendo en cuenta tales antecedentes, el objetivo de esta investigación fue evaluar el rendimiento y la calidad de cinco accesiones de C. purpureus en condiciones de producción, en un suelo Ferralítico Rojo cuarcítico.

Localización. El experimento se realizó en la finca equina Los Limones, ubicada entre los 22º 30' y 22º 50' de latitud norte y los 88º 35' y 88º 51' de latitud oeste, en el municipio de Jagüey Grande, Matanzas.

Características edafoclimáticas. Durante el período experimental la precipitación anual fue de 1 213,4 mm, de la cual el 90,8 % correspondió al período lluvioso. Los valores de temperatura media fueron de 24,8 ºC.

El suelo se clasifica como Ferralítico Rojo cuarcítico, de pH ácido (4,5-5,2), con un contenido de MO de 2 a 5 %, baja capacidad de intercambio catiónico (< 20 cmol kg^-1), baja fertilidad natural, y presenta una gruesa capa de mocarrero en su perfil. La textura es arcillosa profunda, la topografía es llana, y presenta buen drenaje interno y externo (Hernández et al., 1999).

Tratamientos y diseño experimental. Los tratamientos consistieron en cinco accesiones de C. purpureus (king grass, OM-22, CT-169, Taiwán morado y CT-115). Se empleó un diseño de bloque al azar con cinco réplicas, y el experimento tuvo una duración de 16 meses (cuatro meses de establecimiento).

Procedimiento experimental. La preparación del suelo se realizó por el método convencional; se surcó cada 1 m a 20 cm de profundidad y se aplicó fertilización de fondo a razón de 0,5 t/ha, con la fórmula 0-20-30 (NPK). Para la plantación se utilizó semilla vegetativa certificada del banco de germoplasma del ICA, con 90 días de edad; se ubicaron veinte tallos de tres yemas por cada surco de 5 m lineales, con las puntas superpuestas (sección basal con la superior), equivalente a 4-5 t/ha y doce yemas por metro lineal.

El riego se aplicó en el período poco lluvioso, en un intervalo de 15-20 días, con una norma de 250 m³/ha. ]]> La superficie total fue de 1 330 m², con un área experimental de 625 m², distribuida en 25 parcelas de 25 m², separadas entre sí a 2 m. El experimento comenzó después del corte de establecimiento y se cosecharon 12 m², una vez eliminado el efecto de borde.

Los cortes se efectuaron cada 60 días en el periodo lluvioso y cada 90 días en el poco lluvioso, a 20 cm del suelo, y se fertilizó después de cada corte con una dosis de 50 kg de N/ha.

Mediciones. Se seleccionaron cinco plantas en cada parcela para medir la altura. Las hojas y los tallos se empacaron por separado para determinar la MS (%) en estufa a 60 °C, hasta peso constante.

Las muestras secas se molieron (en un molino Culatte Lyps, con tamiz de 1 mm de diámetro) y se envasaron en frascos de cristal con cierre hermético, para ser enviadas al laboratorio de química analítica del ICA, donde se determinaron los contenidos de PB, MS y FB; así como la digestibilidad de las hojas y los tallos, según AOAC (1995). Además se calculó el rendimiento de MS de las hojas, de los tallos y total, por época y año.

Análisis estadístico. Se aplicó un análisis de varianza y para la comparación de las medias se utilizó la dócima de Duncan (1955).

También se realizó un análisis de componentes principales mediante el modelo estadístico propuesto por Torres et al. (2008), a partir del cual se desarrollaron los siguientes pasos:

a. Con los datos obtenidos de las variables estudiadas en las cinco accesiones se construyó la matriz de datos a procesar.

b. Comprobación de las premisas de aplicación de los métodos multivariados, utilizando la matriz de correlación.

c. Identificación y selección del orden de importancia de las variables en la explicación de la variabilidad del rendimiento.

d. Clasificación de las evaluaciones (variedades) según las variables relacionadas con el rendimiento, de acuerdo con los criterios índice de impacto y formación de los grupos. ]]> Los resultados que se obtuvieron al desarrollar los cuatro pasos anteriores permitieron definir el grupo de mejor comportamiento en cuanto al rendimiento.

El procesamiento de los datos se realizó con los paquetes estadísticos Infostat y SPSS 15.1 para Windows (Visauta y Martori, 2003).

La altura al año de evaluación fue significativamente superior (p< 0,001) en CT-169, king grass y CT-115 que en el resto de las accesiones (tabla 1), resultado que coincide con los obtenidos por García (2011) al evaluar la dinámica de crecimiento en cuatro cultivares de C. purpureus. Durante el periodo lluvioso (PLL), OM-22 y Taiwán morado, sin diferencias entre ellos, fueron significativamente inferiores al CT-115 y el king grass. En el período poco lluvioso (PPLL), OM-22 alcanzó la menor altura y difirió del resto de las accesiones.

Un comportamiento similar respecto al OM-22 durante el PPLL fue informado por García (2011). Asimismo, Martínez (2012) planteó que los tallos de OM-22 se distinguen por tener un porte bajo en el periodo seco (85 cm con 90 días de rebrote).

Chamorro et al. (2011a), al evaluar durante el período seco nueve materiales de C. purpureus en las condiciones del valle cálido del Alto Magdalena, obtuvieron a los 45 días de rebrote la mayor respuesta en el CT-115, que no difirió del CT-169, pero fue superior al napier y al king grass.

Este comportamiento de la altura en el PPLL pudo deberse a las temperaturas más bajas, a los días de corta duración e intensidad lumínica y a una menor precipitación, característicos de esta época del año.

El rendimiento de MS (tabla 2) fue mayor en el king grass, que difirió significativamente del resto de las accesiones, tanto en el período lluvioso como en el total anual. Ello pudo estar relacionado con la mayor altura que esta accesión alcanzó en dicho período, aunque sin diferencias significativas respecto al CT-169 y al CT-115, y coincide con los resultados de Wagner y Colón (2014).

En el PPLL no se encontraron diferencias significativas entre las accesiones; los rendimientos fueron bajos y, según lo expresado por Herrera y Ramos (2006), todo parece indicar que en este período existe un problema en la eficiencia de utilización de la luz o de su conversión en energía química, que se expresa en los rendimientos.

En cuanto al rendimiento de hojas (tabla 3), se halló que en el acumulado anual el king grass, sin diferir de OM-22, presentó el mayor valor. En el PPLL no se encontraron diferencias significativas entre las accesiones, y en el PLL el mayor rendimiento se halló en el king grass, el OM-22 y el Taiwán morado, que difirieron significativamente del resto. ]]> Según Chamorro et al. (2011b), una mayor cantidad de hojas en las gramíneas es un indicador de la capacidad fotosintética y de una mayor concentración de nutrientes, que permite a las plantas mayor productividad, por lo que es un buen indicador del rendimiento.

El cultivar OM-22 es recomendable por su alta proporción de hojas largas y anchas, con respecto al king grass; y, por tanto, el material que llega al animal con igual edad de corte que este último cultivar presenta una mayor proporción de hojas. Además la ausencia de pelos en las hojas del OM-22 permite el corte manual (Martínez et al., 2010).

En cuanto al rendimiento de los tallos en MS, en el periodo lluvioso y en el total anual (tabla 4) el king grass fue significativamente superior (p< 0,001) al resto de las accesiones, que no difirieron entre sí. En el periodo lluvioso, el menor rendimiento lo alcanzaron Taiwán morado y CT-169, sin diferencias entre ellos.

El rendimiento del king grass en el año coincide con el obtenido por Martínez (2012), y fue ligeramente inferior al alcanzado por este mismo autor en el periodo poco lluvioso.

En la tabla 5 se muestra el comportamiento de la proteína, la fibra y la digestibilidad de las hojas en las cinco accesiones de C. purpureus. El cv. Taiwán morado mostró diferencia significativa (p< 0,001) en el contenido de proteína y en la digestibilidad, en los dos periodos. El contenido de fibra durante el periodo lluvioso fue similar al del CT-169 y el king grass, sin diferencia entre ellos.

Según Martínez (2004), los reportes internacionales indican que en C. purpureus,con rebrotes entre 30 y 40 días de edad, los rangos de proteína cruda en las hojas se encuentran entre 12 y 14 %. Valores similares se obtuvieron en este trabajo, pero con 15 días menos de rebrote.

En cuanto a los tallos, su calidad fue inferior en ambas épocas del año en todas las accesiones, en relación con la de las hojas (tabla 6).

Ramos-Trejo et al. (2013) señalan que una desventaja del OM-22 es su bajo contenido proteico; sin embargo, en el presente estudio estuvo por encima del 10 % y no difirió del hallado en el king grass. Para incrementar la proteína de esta accesión, una alternativa puede ser su asociación con una leguminosa.

Se ha considerado que los dos factores que más inciden en la respuesta zootécnica en los rumiantes son el consumo voluntario y la digestibilidad. Teniendo en cuenta esto, se hizo un análisis de la digestibilidad en las hojas, los tallos y las plantas. Los resultados fueron similares a los obtenidos por Chamorro et al. (2011a) para el Napier.

Teniendo en cuenta que mediante las variables independientes se hace difícil identificar las mejores accesiones, se realizó un análisis factorial a través de componentes principales empleando el método Varimax (tabla 7), para determinar el índice de impacto y formar los grupos. Este índice se ha empleado en el país para medir el impacto de la introducción del Cuba CT-115 en la empresa Genética de Mayabeque (Rodríguez et al., 2014) y para caracterizar los factores que influyen en la producción de leche en fincas de la provincia Ciego de Ávila (Martínez-Melo et al., 2013). ]]> En la tabla 8 se muestra el impacto de las dos componentes seleccionadas en las variables para la estimación del rendimiento, cuando se evalúan diferentes accesiones. Para explicar cada caso hay que mencionar también a la selección de las variables que aparecen en la tabla 7, en la que se aprecian aquellas que estuvieron representadas tanto en la CP1 como en la CP2.

Según los índices de impacto expresados en la tabla 8, en el king grass las variables rendimiento total y rendimiento en hojas fueron más eficientes, o sea, que en esta accesión es donde mejor se expresaron las variables de la CP1. Mientras que Taiwán morado y CT-115 representaron las accesiones con el peor comportamiento para el rendimiento total y el rendimiento en hojas (CP1).

La variable altura de las plantas, que se relaciona con la CP2 (tabla 8), mostró el mayor efecto en las accesiones CT-169 y king grass; mientras que en esta misma componente el efecto fue negativo para OM-22, de lo que se deduce que en esta accesión se expresó peor dicha variable.

A partir de los índices de impacto (tabla 8) se procedió a analizar la existencia de accesiones con comportamientos similares, para que las respuestas de las variables en estudio permitieran estimar, en su conjunto, el rendimiento de los pastos.

En el proceso de aglomeración se decidió realizar el corte para un valor determinado del coeficiente de disimilitud (tabla 9), lo que dio lugar a la clasificación del rendimiento y la formación de los grupos.

Para decidir el corte se examinó el historial de conglomeración y se aplicó la regla de seleccionar el coeficiente cuando los valores sucesivos entre los pasos de la conglomeración presentaron un salto súbito.

Los valores promedio de las variables relacionadas con el rendimiento, para cada grupo, se presentan en la tabla 10.

En el grupo I se halló el valor promedio más alto para las variables rendimiento total, rendimiento en tallos y altura de la planta; la primera está dentro de las identificadas en la CP1 como de mayor variabilidad, al igual que la altura, que se relacionó con la CP2. En la tabla 8 se muestra que el mayor valor positivo del índice de impacto (Imp CP1) se observó en el king grass, mientras que esta misma accesión y CT-169 mostraron los mejores comportamientos para Imp CP2; ambas son accesiones pertenecientes al grupo I.

El grupo II incluyó a las accesiones que no solo tuvieron menor altura, sino que también presentaron el menor valor de rendimiento total y rendimiento en tallo (tabla 10). A este grupo pertenece OM-22, accesión que mostró el valor más alto negativo para el índice de impacto en la CP2, componente relacionada con la variable altura. Tanto OM-22 como Taiwán morado (grupo 2) presentaron valores negativos del índice de impacto en las dos componentes (tabla 8).

De acuerdo con los resultados del análisis estadístico, el grupo I, formado por las accesiones king grass, CT-169 y CT-115, presentó un mejor comportamiento de las variables relacionadas con la estimación del rendimiento de las plantas; sin embargo, el grupo II, con un resultado más bajo, estuvo integrado por accesiones con mayor porcentaje de hojas (45,4 % para el II y 40,5 % para el I, respectivamente), además de presentar mayor calidad. En este sentido, los valores de PB del OM-22 fueron más altos que los hallados por Ramos-Trejo et al. (2013) cuando emplearon una dosis mayor de fertilización nitrogenada, lo que avala a esta accesión como promisoria para las condiciones en que se evaluó. También Miranda et al. (2012) plantearon que esta accesión se adapta al estrés hídrico y a las condiciones de secano, sin fertilización, en suelos de baja fertilidad natural. ]]>  

CONCLUSIONES

Desde el punto de vista productivo las mejores accesiones fueron OM-22 y Taiwán morado, que presentaron una mayor proporción de hojas en relación con el rendimiento total de MS y se destacaron por su contenido de PB y una digestibilidad aceptable.

El comportamiento en rendimiento y calidad de las accesiones contribuyó a demostrar las potencialidades productivas del género Cenchrus en los suelos de la localidad.

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Recibido el 12 de octubre de 2015
Aceptado el 10de marzo de 2016 ]]> 1 AOAC 1995 16 2 2011 a 3 2011 b 4 1955 11 4 4 1-42 5 2011 6 1999 7 2006 79-100 8 2013 47 4 4 367-373 9 2004 10 2012 11 2010 44 2 2 189-193 12 2010 254-278 13 2012 167 14 2013 3 2 2 60-68 15 2014 48 3 3 219- 226 16 2008 42 2 2 133-139 17 2003 II 2 18 2014 3 1 1 61-66