Condiciones climáticas

La precipitación pluvial y temperaturas que prevalecieron en 2011 y 2012, durante el periodo experimental, se muestran en la Figura 1. En la época de lluvias se registraron 830 mm, en “nortes” 203 mm y en la época seca 189 mm, acumulados en periodos de 140 días (junio a noviembre), 105 días (noviembre a marzo) y 105 días (marzo a junio), respectivamente, lo que se reflejó en la producción de los pastos evaluados. Las variaciones en la temperatura también fueron importantes, particularmente en los meses de diciembre a febrero, tiempo durante el cual ocurren bajas temperaturas que en ocasiones llegaron a los 17.5 °C, las cuales limitan el crecimiento de los pastos tropicales.

Fuente: CONAGUA

Figura 1 Condiciones climáticas durante 2011 y 2012 en Paso del Toro, Veracruz. 

Los Cuadros 2 y 3 presentan las medias ajustadas y las significancias estadísticas por los efectos de época del año, fertirriego y sus interacciones para las variables estudiadas. En las variables en las que no hubo interacción (P≥0.05), se discutirán los efectos principales (Cuadro 4). Las variables en las que la interacción fue P≤0.05, se discutirán las interacciones en los Cuadros 5 y 6.

Rendimiento de materia seca (RMS)

El FR favorece significativamente al RMS siendo la disponibilidad de nitrógeno y agua las principales limitantes del crecimiento de los pastos en el trópico (Figura 2). Con FR el RMS de la época de sequía es similar al de lluvias, y aunque en “nortes” el RMS fue inferior a lluvias y sequía, éste fue superior a cualquier estación sin FR. Sin FR en lluvias solo se produce el 53 % de RMS de lo que se produce con FR, y en “nortes” y sequía solo el 26 y 15 % del RMS con FR respectivamente. En los pastos sin FR el efecto estacional tiene dominancia sobre el RMS porque la respuesta productiva está en función de la disponibilidad de agua, como se pudo demostrar en “nortes” y sequía en donde el balance hídrico es negativo. Resultados coincidentes encontraron De Dios-León et al¹⁴ donde del total de producción de materia seca, el 79 % ocurre en lluvias (junio a octubre), el 13 % en “nortes” (noviembre a febrero) y 8 % en sequía (marzo a mayo).

Figura 2 Efecto del fertirriego y época del año sobre rendimiento de materia seca (RMS) 

Composición bioquímica proteica, y fracciones de proteína

En el Cuadro 4 se presentan los efectos principales de época del año y fertirriego sobre la composición bioquímica proteica, y fracciones de proteína (%MS).

Proteína cruda (PC). Los pastos con FR tienen la mayor concentración de PC. Es bien sabido que la fertilización con nitrógeno incrementa la concentración de PC en forrajes¹⁵,¹⁶). En la época de “nortes” los pastos tienen la concentración proteica más alta y en lluvias la más baja. Coincide con mayor RMS en lluvias y menor en “nortes” (Figura 2). Quizás sea un factor de dilución, ya que el RMS (entre otros factores) diluyen la concentración de PC en los forrajes¹⁷). El impacto en los pastos sin FR sobre la PC en la época de lluvias es que la ubica en el límite crítico nutricional de 7 % con consecuencia en la depresión de la digestibilidad y el consumo voluntario en bovinos¹⁸. Lo paradójico en el trópico, es que, en esta época de exceso de forraje, éste sea de baja cantidad proteica. El contenido de proteína y la producción de materia seca se correlacionan negativamente entre sí¹⁷.

Proteína insoluble en FDN (PIDN) y proteína insoluble en FDA (PIDA). La diferencia entre estas dos fracciones representa la proteína ligada a la fibra (básicamente extensinas), que es de solubilidad lenta en el rumen y que se encuentra influenciada positivamente por el FR y negativamente por las lluvias cancelando la interacción entre FR y época. La fracción PIDA que representa la indigestibilidad de la proteína, solo se afecta por la época del año, siendo la proteína más digestible en la temporada de “nortes”.

Nitrógeno no proteico (NNP). El NNP es la fracción proteica más dinámica representando el nivel más alto en “nortes” y el más bajo en lluvias (Cuadro 4). En la época de sequía no hubo diferencia estadística por efecto de FR. Trabajos previos han indicado que cuando la fotosíntesis está limitada, la fertilización nitrogenada incrementa la acumulación de nitrato en la planta¹⁹,²⁰.

Proteína verdadera soluble en rumen (PVSR). La PVSR es la fracción soluble de nitrógeno que responde a la fertilización sin importar la época del año. En “nortes”, se da el mayor impacto del FR sobre la PVSR (Cuadro 4). Alta concentración de PVSR es deseable ya que ésta es rápidamente degradable en rumen y puede resultar en mejor comportamiento animal²¹. Mayor PVSR resulta en mayor síntesis de proteína microbiana la cual se optimiza siempre y cuando los CNF no limiten el crecimiento microbiano.

Proteína verdadera insoluble en rumen (PVIR). No se encontraron cambios aparentes en la fracción proteica de lenta degradación por efecto del FR (Cuadro 4). Otros autores¹⁶,²² tampoco encontraron diferencias en la fracción proteica ligada a la fibra por efecto de la fertilización nitrogenada. Sin embargo, la época del año muestra marcada diferencia entre lluvias vs “nortes” y la estación seca. Rhaony et al²² también encontraron que esta fracción proteica es más elevada en condiciones de baja precipitación. Aparentemente la escasez de agua incrementa esta fracción, pero como el bajo rendimiento está asociado a deficiencia de agua y/o nitrógeno, es probable que las extensinas proporcionalmente se concentren en la pared celular elevando la fracción PVIR.

Proteína insoluble (PI). No se manifiesta tendencia a que el FR influya sobre la PI (Cuadro 4). Otros autores²³,²⁴ tampoco encontraron que la fertilización con N afecte la PI. Aunque se reporta²² disminución lineal de la fracción PI con fertilización nitrogenada. La época de “nortes” expresa disminución significativa de la PI sin estar asociada ésta al contenido de lignina. Se recuerda que parte de esta fracción está ligada a la lignina. Lo que sugiere que en lluvias y secas otros factores pudieran estar influyendo en la insolubilidad de la proteína, como son los enlaces cruzados con sustancias parecidas a los taninos²⁵ o reacciones de glucosilación o de Millard²⁶. Las cuales interfieren con las enzimas digestivas de la microbiota ruminal siendo esta fracción nitrogenada indisponible para el animal²⁷,²⁸. Otras fracciones nutricionales que no son sensibles a la interacción FR * época son la materia seca (MS) y los carbohidratos fibrosos (CF) del forraje.

Materia seca (MS). El contenido de MS no es sensible (22.0a vs 22.7a ± 0.38 para con y sin FR, respectivamente), pero si reacciona a la época del año con valores de 21.6b, 20.1b y 25.4a ± 0.49 para lluvias, “nortes” y sequía respectivamente. En la época de sequía el contenido de MS de los pastos es mayor como manifestación del estado de deshidratación de la planta dado por el balance hídrico negativo que se presenta tanto en suelo como en el aire.

Carbohidratos fibrosos (CF). Los CF disminuyen con FR (54.5b vs 55.5a ± 0.27) probablemente porque fenológicamente los pastos están más inmaduros dado que la fertilización retrasa la maduración⁵, pero en lluvias se incrementan los CF en comparación con “nortes” y secas (58.3a vs 52.9b y 53.7b ± 0.35 respectivamente) dado que en verano se acelera el metabolismo de los pastos C4 migrando los carbohidratos solubles hacia la pared celular¹⁸. El aporte de energía de los CF para el animal va a estar en función de su concentración y su potencial digestibilidad. El principal factor de indigestibilidad es la concentración de lignina. En la estación de lluvias se conjugan la mayor concentración de CF con menor proporción de lignina por tanto mayor cantidad de FDN digestible y mayor aporte de energía sin relevancia de la fertilización con nitrógeno (Cuadro 6). Pero durante las épocas “nortes” y sequía cuando el FR se recomienda hay caída significativa de la FDN digestible por acumulación de lignina como porcentaje de la FDN.

Composición bioquímica no proteica

Las cenizas. Se concentran más en los pastos sin FR particularmente en la época de “nortes” (Cuadro 5). Lo que implica que la concentración mineral no necesariamente pudiera estar asociado al nivel de hidratación de la planta sino a la disminución en la síntesis de nutrientes orgánicos, es decir menos materia orgánica. Asociado también a que en la época de “nortes” el rebrote de las plantas depende de la movilización de otros minerales presentes en el suelo y de la reserva de carbohidratos no estructurales en raíz.

El extracto etéreo. Se encuentra diluido en la época de lluvias en pastos con y sin FR. El exceso de humedad ambiental pudiera explicar este descenso en el EE al no requerir más cutina como protección contra la deshidratación eólica causada por los vientos fuertes del norte en la estación de “nortes” o la deshidratación por calor en sequía¹⁸.

La FDN. Es muy dinámica: en las lluvias de verano, sin limitaciones de agua, temperatura y radiación solar la acumulación de FDN es alta sin importar la fertilización (P>0.05); sin embargo, en la estación de “nortes” con menor disponibilidad de agua, menor temperatura y luminosidad que en las lluvias de verano, la concentración de FDN es más baja en pastos con FR como signo de retraso en su madurez; mismo fenómeno ocurre en la época de sequía con los pastos sin FR siendo la disponibilidad de agua y nitrógeno los factores limitantes.

La lignina. Respalda esta condición siendo más alta en los pastos más maduros como sucede en sequía con FR y en “nortes” sin FR.

Fracciones de carbohidratos

Carbohidratos totales (CT). El mayor contenido de CT se presenta en lluvias independientemente del FR y coincide con mayor FDN y FDA en esta época (Cuadro 6). Van Soest¹⁸ menciona que bajo las condiciones de verano tropical con alta temperatura y precipitación los CT se acumulan en la pared celular. En “nortes” los CT disminuyen sin diferencia por FR pero los pastos con FR tienen menos FDN. Otros autores²⁹ reportan que los componentes fibrosos del forraje disminuyen con niveles crecientes de nitrógeno porque estimula el crecimiento de tejido nuevo, pero la época de sequía con FR tiene más FDN, FDA y lignina. Si bien el FR tiende a disminuir los CT, la época del año es la que modela este efecto al actuar sobre las fracciones de fibra. Los resultados aquí encontrados coinciden con los conceptos de Van Soest¹⁸ donde: en verano (lluvias) a mayor temperatura y precipitación, mas CT y más FDN; en invierno (“nortes”) menor temperatura y precipitación, menos CT y menos FDN; y en primavera (sequía) con mayor temperatura y menor precipitación menos CT y más FDN.

Carbohidratos no fibrosos (CNF). Los CNF disminuyen en la época de “nortes” en la que la luz solar es menos intensa (Cuadro 6). Ya Oelberg³⁰ identificó que la luz solar afecta la cantidad de glucosa formada durante la fotosíntesis. Radiación solar alta como ocurre en verano (lluvias) y primavera (sequía) incrementa la tasa fotosintética promoviendo producción de CNF. La menor concentración de CNF en pastos con FR vs sin FR en lluvias y sequía se debe a que el FR favorece el crecimiento celular el cual estimula la elongación del tallo utilizando los CNF sintetizados en la formación de otros compuestos bioquímicos entre ellos proteínas solubles¹⁹. Dado que la disponibilidad de los CNF para los microbios del rumen es casi completa, su contribución al aporte de energía para el rumiante estará en función de su concentración. En la época de sequía el FR impacta negativamente a los CT, los CNF, y a la FDN digestible. En la estación de “nortes” el FR no afecta a ninguna de las fracciones de carbohidratos. En resumen, el efecto del FR sobre las fracciones de carbohidratos es clima-dependiente como también lo encontró Rhaony et al²² evaluando las fracciones de carbohidratos y proteínas en Marandu palisadegrass fertilizado con nitrógeno.