Livestock Research for Rural Development 30 (2) 2018 Guide for preparation of papers LRRD Newsletter

Citation of this paper

Evaluación de cultivares de Cenchrus purpureus para la producción de forraje

Reynol Grajales Zepeda1, Jatnel Alonso Lazo, Ernesto Melchor Ocampo Sánchez1, Benjamín Hernández García1, Yessica Jazmín Jiménez Sánchez1, Jorge Oliverio Aguilar Hernández1, Lismar Isidro Pérez Moreno1, Erwin Aguilar Sanchez1 y Raúl Tuero Martínez

Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba
jalonso@ica.co.cu
1 Escuela de Estudios Agropecuarios Mezcalapa, Universidad Autónoma de Chiapas, México

Resumen

Con el objetivo de conocer el crecimiento y comportamiento productivo de tres forrajes del género Cenchrus se desarrolló un experimento bajo las condiciones del municipio de Copainalá, Chiapas, México. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado con 7 repeticiones y los tratamientos fueron constituidos por los cultivares tradicional y morado de la especieCenchrus purpureus y el híbrido OM-22 ( Cenchrus purpureus X Cenchrus americanus). Los resultados para los indicadores morfológicos, de crecimiento y productivos mostraron altas correlaciones con la edad de la planta para todos los forrajes bajo las condiciones de estudio. La altura de la planta se incrementó a mayores edades pero con comportamientos diferentes entre los forrajes. A los 120 días de crecimiento este indicador alcanzó valores de 1.94, 2.52 y 2.75 m para el híbrido OM-22 y los cultivares tradicional y morado, respectivamente. El híbrido OM-22, a diferente del resto de los cultivares, mostró una disminución en el perímetro de la macolla entre los 45 y 90 días de crecimiento donde alcanzó 0.88 m. El rendimiento de biomasa, en materia verde, mostró que solo el híbrido OM-22 y el cultivar morado sobrepasaron las 40 t/ha a los 120 días de rebrotes. Se concluye que el crecimiento y la producción de biomasa tuvieron características diferentes para el híbrido y los cultivares evaluados durante los primeros 120 días de rebrotes del tercer año de explotación.

Palabras clave: curvas de crecimiento, producción, forrajes


Evaluation of Cenchrus purpureus cultivars for forage production

Abstract

In order to know the growth and productive behavior of three forages of the genus Cenchrus an experiment was developed under the conditions of the municipality of Copainalá, Chiapas, Mexico. A completely randomized design with 7 replications was used and the treatments were constituted by the traditional and purple cultivars of the species Cenchrus purpureus and the hybrid OM-22 (Cenchrus purpureus X Cenchrus americanus). The results for the morphological, growth and productive indicators showed high correlations with the age of the plant for all the forages under the study conditions. The height of the plant increased at older ages but with different behaviors among the forages. After 120 days of growth, this indicator reached values ​​of 1.94, 2.52 and 2.75 m for the hybrid OM-22 and the traditional and purple cultivars, respectively. The hybrid OM-22, unlike the rest of the cultivars, showed a decrease in the perimeter of the tiller between 45 and 90 days of growth where it reached 0.88 m. The yield of biomass, in green matter, showed that only the hybrid OM-22 and the purple cultivar exceeded 40 t / ha at 120 days of sprouts. It is concluded that the growth and the production of biomass had different characteristics for the hybrid and the cultivars evaluated during the first 120 days of regrowth of the third year of exploitation.

Key words: growth curves, production, forages


Introducción

Los sistemas ganaderos del trópico se caracterizan por el uso de diferentes estrategias para la alimentación del ganado, que involucran desde el uso de pasturas naturales y naturalizadas hasta el empleo de alimentos conservados, residuos de cultivos y los pastos de corte y acarreo (Fujisaka et al 2005).

La producción pecuaria basada en los pastos y forrajes como alimento básico, exige cada vez más la utilización de variedades con mayor rendimiento, valor nutritivo y adaptabilidad a diversas condiciones climáticas. En el trópico, los recursos forrajeros son indispensables para la alimentación del ganado (Ramírez et al 2008), ya que en esta región las unidades de producción dependen básicamente de este insumo.

En los últimos años la obtención e introducción de nuevos forrajes permitió mayor producción en el sector ganadero. Entre éstos se encuentran los forrajes con aptitud para ser utilizados en sistema de corte y acarreo, como los obtenidos del género Cenchrus en el Instituto de Ciencia Animal de Cuba, los cuales permiten un mejor aprovechamiento. Según Fontoura et al (2015) en las últimas décadas especies de este género se destacaron en la actividad ganadera del trópico por tener, alta rusticidad, elevada eficiencia fotosintética, fácil cultivo, rápido crecimiento y elevada producción de biomasa. Otros autores (Amaral et al 2017 y Mohammed et al 2015) destacan además sus excelentes cualidades nutricionales.

Sin embargo, dada la heterogeneidad de la producción pecuaria en esta región (Arthington y Brown 2005) existen diversos factores que pueden afectar la producción y calidad de estos forrajes. En este sentido el objetivo de este trabajo fue conocer el crecimiento y comportamiento productivo de tres forrajes del género Cenchrus bajo las condiciones del municipio de Copainalá, Chiapas, México.


Materiales y métodos

Localización de área de estudio

La investigación se desarrolló en las praderas experimentales y demostrativas de la Escuela de Estudios Agropecuarios Mezcalapa de la Universidad Autónoma de Chiapas, localizada en el km 4.5 de la carretera Copainalá- Tecpatan entre los 17º 5’31” de latitud norte y 93º 12’ 38” de longitud oeste a 450 metros sobre el nivel del mar (INEGI 2010).

Tratamientos y Diseño experimental: Los tratamientos fueron constituidos por los cultivares tradicional y morado de la especieCenchrus purpureus y el híbrido OM-22 ( Cenchrus purpureus X Cenchrus americanus) y se utilizó un diseño en bloques completamente aleatorizado con 7 repeticiones.

Procedimiento experimental: La siembra y establecimiento de los cultivares y el híbrido se realizó según la metodología descrita por Martínez et al (2010) y se utilizó un área de 2130 m2 sobre un suelo franco arcilloso con pH neutro, textura media, libre de salinidad y alto contenido de materia orgánica. Exceptuando el Magnesio (626 ppm), los contenido de macro nutrientes fueron moderadamente bajos para potasio (176 ppm), bajos para el nitrógeno disponible (4.91 ppm) y muy bajo en fósforo (1.10 ppm).

Para iniciar la investigación, dos años después de la siembra, se realizó un corte de homogenización a 30 cm de altura en el mes de septiembre de 2014 y se limpió, de manera manual, toda el área donde se establecieron parcelas experimentales de 10x8 m con una densidad de plantación de 108 plantas por parcelas. En el periodo experimental, octubre 2014-enero 2015, no se utilizó ningún tipo de fertilización y el área no dispuso de riego.

La evaluación agronómica se inició 30 días después de realizada la homogenización del área y culminaron a los 120 días de rebrote. Los indicadores medidos fueron la altura de la planta, perímetro de la macolla y el rendimiento de biomasa. Se utilizó un muestreo sistemático según metodología descrita por (Herrera 2005) con una frecuencia de 15 días.

Para medir la altura de las plantas se utilizó una regla graduada la cual se colocó en el centro de la macolla y la medición se realizó desde el suelo hasta donde iniciaba la curvatura de las hojas. Con el uso de una cinta métrica, colocada a 10 cm del suelo, se midió la circunferencia de la macolla y la misma contempló todos los hijos y rebrotes de la planta. El rendimiento de biomasa se calculó según Herrera et al (2013) y en el pesaje se utilizó una balanza electrónica colgante marca Rhino® modelo BAC-300 con capacidad de 300 kg.

Se utilizó el programa Table Curve 2D (systac, 2002) para describir el comportamiento de las variables morfológicas, de crecimiento y producción de biomasa. La selección de los modelos, en cada una de las variables, se realizó según los criterios establecidos por Díaz et al (2014) y se relacionaron con aquellos que presentaron mayor significación del modelo, mayor coeficiente de determinación (R2), significación de los parámetros del modelo y el menor error estándar (EE). A estos criterios, y dado los objetivos propuesto en esta investigación, se incorporó la simplicidad del modelo como elemento para su elección.


Resultados y discusión

Los resultados para los indicadores morfológicos, de crecimiento y productivos mostraron comportamientos diferentes y con altas correlaciones con la edad de la planta para todos los cultivares bajo las condiciones del municipio de Copainalá Chiapas, México (tabla 1).

Tabla 1. Ecuaciones de regresión para las variables de crecimiento y producción de biomasa de forrajes del género Cenchrus creciendo bajo las condiciones de Copainalá Chiapas, México

Indicadores

Ecuación

R2

Sig.

EE

Sig. de los parámetros

b

c

d

OM-22

Altura, m

y=(a+bX^3)^2

0.996

0.000001

0.03

0.00001

-

-

Perímetro, m

y=ym=1.07

-

-

-

-

-

-

Rendimiento, t/ha

y=a+bX+cX^2+dX^3

0.990

0.00161

1.86

0.015

0.017

0.014

 

Tradicional

Altura, m

y=a+bX

0.983

0.00001

0.11

0.00001

-

-

Perímetro, m

y=a+bX+cX^2+dX^3

0.997

0.00027

0.04

0.00745

0.011

0.010

Rendimiento, t/ha

y=(a+bX+cX^2+dX^3)^0.5

0.974

0.00684

2.30

0.03163

0.018

0.019

 

Morado

Altura, m

y=a+bX+cX^2+dX^3

0.990

0.00156

0.07

0.02055

0.026

0.022

Perímetro, m

y=(a+bX+cX^2)^0.5

0.997

0.00001

0.02

0.00000

0.000

-

Rendimiento, t/ha

y=(a+bX+cX^2+dX^3)^0.5

0.986

0.00273

1.56

0.01482

0.031

0.030

En todos los forrajes evaluados la altura de la planta (figura 1) siempre mostró incremento a mayores edades pero con comportamientos diferentes. En el híbrido OM-22 la altura mostró un crecimiento lento durante los primeros 45 días hasta alcanzar los 0.84 m (figura 1-A). Posteriormente este indicador se incrementó en 0.034 m por día hasta alcanzar la altura máxima (1.94 m) a los 120 días de crecimiento.

El cultivar tradicional por su parte (figura 1-B) tuvo un crecimiento constante durante el periodo de evaluación con un incremento en altura de 0.023 m por día. Este indicador para el cultivar morado expresó (figura 1-C) un rápido crecimiento en los primeros 60 días de crecimiento. A partir de esta edad, la tasa de crecimiento disminuyó hasta los 93 días momento en el cual nuevamente incrementa su ritmo de crecimiento hasta alcanzar 2.75 m de altura a los 120 días.


Figura 1. Altura (m), de forrajes de género Cenchrus creciendo en Copainalá, Chiapas, México. A: OM-22, B: Tradicional y C: Morado

Estudios realizados en otras regiones latinoamericanas demuestran que el crecimiento de plantas del género Cenchrus se relaciona directamente con la edad de rebrotes. Leonard et al (2014) al estudiar la curva de crecimiento de C. purpureus establecidos por dos métodos de siembra en la Amazonia Ecuatoriana ajustaron ecuaciones cuadráticas con altos coeficientes de determinación y alta significación estadística. En Bolivia (Hinojosa et al 2014) informaron que la altura de maralfalfa ( Cenchrus spp.) se incrementó con la edad alcanzando valores de 2.41 m a los 75 días de crecimiento; muy superiores a los encontrados en los forrajes del presente estudio.

Las condiciones edafoclimáticas de las regiones donde se realizaron estos trabajos y los cambios que se producen en las distintas etapas del crecimiento y desarrollo como resultante de la interacción del potencial genético y los factores ambientales pudieran explicar las diferencias entre los trabajos citados. A similares conclusiones llegaron Uvidia et al (2013) al estudiar la dinámica de crecimiento de maralfalfa ( Cenchrus spp.) en condiciones de la amazonia ecuatoriana evidenciando que los resultados de la interacción genotipo-ambiente para la producción de forrajes debe ser valorada para el manejo y utilización en los sistemas ganaderos.

En la figura 2 se muestran los comportamientos del perímetro de la macolla en función de la edad de la planta para los forrajes evaluados. El híbrido OM-22, a diferencia del resto, no se ajustó a un modelo matemático y mostró una disminución de este indicador entre los 45 y 90 días de crecimiento donde alcanzó 0.88 m de perímetro de la macolla. A mayor edad de la planta este indicador nuevamente muestra un incremento hasta alcanzar 1.28 m (figura 2-A). Los cultivares tradicional y morado (figura 2-B y 2-C), a pesar de iniciar las evaluaciones con menor perímetro de la macolla que el híbrido OM-22, siempre mostraron un incremento de este indicador pero con características diferentes. En el primero de ellos el incremento del perímetro de la macolla fue lento hasta los 90 día y posteriormente aumentó hasta alcanzar 2.16 m de perímetro.

El comportamiento encontrado para el híbrido OM-22 no se había observado con anterioridad en otros trabajos y puede estar asociado a la emisión, crecimiento y desarrollo de los hijos y rebrotes de la planta. Al evaluar el crecimiento de C. purpureus en la Meseta Central de Costa Rica (Araya y Boschini 2005) observaron que después de un incremento de este indicador en los primeros 45 días el mismo se mantuvo constante hasta los 90 días pero sin notar disminución.

Figura 2. Perímetro de la macolla (m), de forrajes del género Cenchrus creciendo en Copainalá, Chiapas, México. B: Tradicional y C: Morado

El rendimiento de biomasa, en materia verde, mostró que solo los cultivares OM-22 y morado (figura 3-A y 3-C) sobrepasaron las 40 t/ha de MV a los 120 días de rebrotes. El cultivar OM-22 alcanzó las 20 t/ha de MV a los 45 días de edad y mantuvo este rendimiento hasta los 90 días de crecimiento. A partir de esta edad la producción de biomasa se incrementó hasta alcanzar 47.12 t/ha de MV a los 120 días. Por su parte, el morado siempre mostró incrementos en la producción de biomasa y alcanzó 41.55 t/ha al final del periodo de evaluación. Bajo las condiciones de estudios la mayor producción de biomasa en base fresca (35.98 t/ha) del cultivar tradicional se obtuvo a los 105 días de crecimiento.

Estudios realizados en Cuba (Martínez et al 2010) señalan que la producción de biomasa en distintos cultivares de C. purpureus se incrementa con el aumento de los días de rebrotes, lo cual, según Herrera et al (2002) se debe a la mayor capacidad metabólica que expresan los vegetales en un estados de madurez más avanzado. Otros factores que inciden en la producción de biomasa (Barrón 2009 y Bernal 1991) se relacionan directamente con las condiciones edafoclimáticas como son tipo y fertilidad de los suelos, temperatura, luminosidad, precipitaciones etc.


Figura 3. Rendimiento de materia verde (t/ha), de forrajes del género Cenchrus creciendo en Copainalá, Chiapas, México.
A: OM-22, B: Tradicional y C: Morado


Conclusiones

A partir de los resultados encontrados se puede concluir que el crecimiento y la producción de biomasa tuvieron características diferentes para el híbrido y los cultivares evaluados durante los primeros 120 días de rebrotes del tercer año de explotación. Se recomienda desarrollar investigaciones que contemplen un mayor tiempo de explotación de estos forrajes ya que el comportamiento de los indicadores morfológicos, de crecimiento y productivos pudieran incluirse en el manejo y utilización en los sistemas ganaderos de la región.


Agradecimientos

A la Agencia Mexicana de Cooperación Internacional para el Desarrollo y la Secretaría de Relaciones Internacionales del Gobierno de México por financiar la estancia como profesor visitante del Dr. Jatnel Alonso Lazo.


Referencias

Amaral J R, Rocha S C, Machado J C, Carneiro P C S, Carneiro J C, Resende M D V, Pereira A V and Carneiro J E S 2017 Elephant grass ecotypes for bioenergy production via direct combustion of biomass. Industrial Crops and Products. 95: 27–32. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.10.014

Arthigton J D y Brown W F 2005 Estimation of Feeding of four Tropical forage. Journal Animal Science. 83:1726-1731. doi:10.2527/2005.8371726x https://www.animalsciencepublications.org/publications/citation-manager/prev/zt/jas

Araya M y Boschini C 2005 Producción de forraje y calidad nutricional de variedades de Pennisetum Purpureum en la meseta central de Costa Rica. Agronomía Mesoamericana 16(1): 37-43. http://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/5180

Barrón J L, Velásquez M, Echevarria M y Basurco V 2009 Efecto de la edad y época de corte sobre el rendimiento y valor nutritivo del pasto elefante morado (Pennisetum purpureum, Schum.) en la Costa Central. Anales Científicos. 70(1): 51-57. http://revistas.lamolina.edu.pe/index.php/acu/article/view/72

Bernal J 1991 Pastos y Forrajes Tropicales. Banco ganadero de Colombia. 2da. Edición. Bogotá. Colombia, 543p.

Díaz A, Torres V, Santos M, Fernández L y Sarduy L 2014 Modelación de crecimiento de bovinos en pastoreo con gramíneas y leguminosas. Zootecnia Tropical 32(4):363-376 http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-72692014000400007&lng=es&tlng=es.

Fontoura C F, Brandão L E and Gomes L L 2015 Elephant grass bio-refineries: towards a cleaner Brazilian energy matrix. Journal of Cleaner Production. 96:85-93. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.02.062

Fujisaka S, Holmann F, Peters M, Schmidt A, White D, Burgos C, Ordoñez J C, Mena M, Posas M I, Cruz H, Davis C y Hincapié B 2005 Estrategias para minimizar la escasez de forrajes en zonas con sequías prolongadas: Honduras y Nicaragua. Documento de Trabajo no. 201. Cali (Colombia): CIAT. 28 p

Herrera R S, García M, Fortes D, Cruz A M and Romero A 2013 Influence of the sampling distance on the agronomical indicators of Pennisetum purpureum cv. Cuba CT-115. Cuban Journal of Agricultural Science. 47(2):189-193 http://cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/321

Herrera R S y Martínez R O 2005 Mejoramiento genético por vías no clásicas. En: Pennisetum purpureum para la ganadería tropical. (Versión electrónica). Editado por R.S. Herrera, G.J. Febles y G.J. Crespo. Instituto de Ciencia Animal, Cuba.

Herrera R S, Martínez R O, Tuero R, García M y Cruz A M 2002 Movimiento de sustancias durante el pastoreo y rebrote del clon cuba CT-1151 (Pennisetum purpureum). Revista Cubana de Ciencia Agrícola. 36(4):417-422.

Hinojosa Y L A, Yépez N D y Suárez P M A 2014 Frecuencia de corte de maralfalfa (Pennisetum sp) durante la estación lluviosa, Trinidad, Bolivia. Revista Científica Agrociencias Amazonia. No 4:11-18. http://www.revistasbolivianas.org.bo/pdf/rcaa/n4/n4_a02.pdf

INEGI 2010 Anuario estadístico del estado de Chiapas. Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) y el Gobierno del Estado de Chiapas.

Leonard I, Vargas J L, Uvidia H, Torres V, Andino M yBenítez D 2014 Influencia del método de siembra sobre la curva de crecimiento del Pennisetum purpureum vc King grass en la Amazonía Ecuatoriana. Revista Amazónica Ciencia y Tecnología. 3(1):33-48. http://revistas.proeditio.com/REVISTAMAZONICA/article/view/191/164

Martínez R O, Tuero R, Verena Torres y Herrera R S 2010 Models of biomass accumulation and quality in varieties of elephant grass, Cuba CT-169, OM-22, and king grass during the rainy season in the western part of Cuba. Cuban Journal of Agricultural Science. 44(2):189:193. http://cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/243

Mohammed I Y, Abakr Y A, Kazi F K, Yusup S, Alshareef I and Chin S A 2015 Comprehensive characterization of Napier grass as a feedstock for thermochemical conversion. Energies 8 (5), 3403–3417, doi: 10.3390/en8053403. http://www.mdpi.com/1996-1073/8/5/3403/htm

Ramírez J L,Verdecia D y Leonard I 2008 Rendimiento y caracterización química del Pennisetum Cuba CT 169 en un suelo pluvisol. REDVET. Revista Electrónica de Veterinaria. IX(5): 1-11. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=63611397007

Uvidia H, Leonard I, Benítez D y Buestan D 2013 Dinámica del crecimiento de la Maralfalfa (Pennisetum sp.), en condiciones de la Amazonia Ecuatoriana. Revista Amazónica Ciencia y Tecnología 2(1):14-18. http://revistas.proeditio.com/REVISTAMAZONICA/article/view/177


Received 16 November 2017; Accepted 18 January 2018; Published 1 February 2018

Go to top