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Revista mexicana de ciencias pecuarias

versión On-line ISSN 2448-6698versión impresa ISSN 2007-1124

Rev. mex. de cienc. pecuarias vol.7 no.2 Mérida abr./jun. 2016

 

Notas de investigación

Caracterización de variedades de pasto banderita [Bouteloua curtipendula (Michx.) Torr.] recomendadas para rehabilitación de pastizales

Raúl Corrales Lermaa 

Carlos Raúl Morales Nietoa  * 

Alicia Melgoza Castilloa 

J. Santos Sierra Tristánb 

Juan Ángel Ortega Gutiérreza 

Gerardo Méndez Zamoraa 

aFacultad de Zootecnia y Ecología, Universidad Autónoma de Chihuahua. Periférico Francisco R. Almada km 1. 31453 Chihuahua, Chihuahua. México. Tel. (614) 132-0298.

bSitio Experimental La Campana, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). México.

RESUMEN

Con el fin de identificar la mejor variedad de banderita (Bouteloua curtipendula) con el mayor potencial de establecimiento y productividad, se evaluaron cinco variedades comerciales usadas en rehabilitación de pastizales: Niner (Ni), Vaughn (Va), El Reno (Re), Kansas-6107 (K-07) y Kansas-6113 (K-13). Se realizaron dos pruebas bajo condiciones de invernadero con una duración de 77 días. Las variables evaluadas en la prueba uno fueron: emergencia (% EM), densidad de plantas, altura de planta, materia seca del primer corte, altura de rebrote, materia seca de rebrote y supervivencia (% SV). Las variables evaluadas en la prueba dos fueron: longitud de raíz, altura de biomasa aérea y proporción radícula-biomasa aérea. Los datos se analizaron mediante componentes principales, conglomerados y un MANOVA en SAS. Las gráficas de dispersión y dendograma se obtuvieron con MINITAB. Los dos primeros componentes explicaron el 77 % de la variación. Se presentaron diferencias (P<0.05) en la mayoría de las variables, solo % EM y % SV no tuvieron significancia. El CP 2 presentó correlación (r= 85.1 %; P<0.0001) con % SV. El análisis de conglomerados integró tres grupos (G): G-1 (Ni y Va) G-II (Re) y G-III (K-07 y K-13). De acuerdo al análisis multivariado, se clasificaron las variedades por importancia productiva: Ni y Va no presentaron diferencia, pero éstas fueron superiores (P<0.05) al resto de las variedades. Las variedades Vaughn y Niner presentaron el más alto potencial forrajero, El Reno presentó un comportamiento intermedio, y las variedades Kansas-6107 y Kansas-6113 fueron las de menor productividad.

Palabras clave: Pastos; Clima árido; Productividad; Variación; Rehabilitación

El sobrepastoreo y pérdida de especies forrajeras nativas es un problema actual en las tierras de pastoreo. En el estado de Chihuahua el 40 % de los 4.6 millones de hectáreas de pastizales medianos abiertos, se encuentran en extremo deterioro1,2. Por lo anterior, es necesario establecer planes de manejo que incluyan prácticas de rehabilitación de pastizales, utilizando especies nativas mejoradas. Entre estas especies se encuentra el pasto banderita [Bouteloua curtipendula (Michx.) Torr.], nativa de las zonas áridas y semiáridas del norte de México. Las plantas de esta gramínea producen abundante forraje con gran aceptación por el ganado. Se adapta a diferentes tipos de suelo y condiciones climáticas, además, las plantas de esta especie persisten cuando se presenta baja precipitación3,4. Normalmente se localiza en planicies y lomeríos rocosos, produce alrededor de 1,900 kg MS ha-1 con precipitaciones de alrededor de 350 mm. Mantiene valores de digestibilidad del 50 al 70 %, dependiendo del estado fenológico5.

La etapa crítica para el establecimiento de pastos es la emergencia de plántulas, lo cual es importante para el éxito de una resiembra. Sin embargo, la selección de la especie y la variedad adecuada para las condiciones del sitio es una decisión fundamental, ya que dentro de la misma especie existen variaciones productivas de comportamiento de acuerdo a la región. Por lo anterior, es importante considerar el comportamiento de la especie y las variedades que se han desarrollado, y que pueden demostrar características deseables en los diferentes sitios agroecológicos donde se utilicen6,7. Además, la calidad de la semilla es otro factor determinante para la germinación, emergencia y establecimiento, que coadyuvan a que la semilla cumpla con los estándares de calidad de la especie en cuestión8,9. En otro estudio de producción de semilla, se evaluaron 13 genotipos de pasto banderita y reportan que los mayores rendimientos en cariópside fueron de 6.64 y 8.6 kg ha-1 para los ecotipos 125 y 303, originarios de Durango y Zacatecas, respectivamente10. Por la importancia de esta especie, es necesario caracterizar e identificar las variedades de pasto banderita con potencial para su establecimiento en programas de rehabilitación de pastizales. El objetivo de este estudio fue caracterizar el comportamiento productivo de cinco variedades de pasto banderita recomendadas para resiembras.

El estudio se realizó en un invernadero ubicado en la Facultad de Zootecnia y Ecología de la Universidad Autónoma de Chihuahua durante la época de verano en el año 2013. Se utilizaron cinco variedades comerciales de pasto banderita: Niner (Ni), Vaughn (Va), El Reno (Re), Kansas nativa-6107 (K-07) y Kansas nativa-6113 (K-13). El experimento se dividió en dos pruebas.

Para la prueba uno se utilizaron 20 charolas de plástico de 0.33 m de ancho x 0.54 m de largo (0.18 m2), con 5 cm de profundidad, y cada una se tomó como unidad experimental. A cada charola se le hicieron 12 perforaciones a la misma distancia, y se colocó una capa de 4 cm de suelo con textura franco arenosa y pH de 6, obtenido del Rancho Experimental La Campana ubicado en 29° 16' 01" N y 106° 21' 16" O. Se realizaron riegos durante 30 días antes de la siembra para eliminar del suelo semillas ajenas al experimento y evitar la emergencia de otras especies. La siembra se inició el 8 de agosto del 2013 y la distribución de la semilla se hizo al voleo. Se aplicaron 5 kg de semilla pura viable por hectárea (kg SPV ha-1) para cada variedad (Cuadro 1)11. La semilla se sembró a una profundidad de 0.5 cm. Las charolas se distribuyeron en bloques al azar con cuatro repeticiones por variedad para evitar efecto de exposición. Se aplicó un riego inicial de 1.5 L de agua por charola y los riegos fueron similares para cada unidad experimental (1.0 y 0.5 L) espaciados entre uno y cuatro días, manteniendo siempre la humedad del suelo a capacidad de campo. Las temperaturas dentro del invernadero fluctuaron entre 14 y 41 °C. Las variables evaluadas fueron: emergencia (% EM), densidad de plantas (DPL), altura de planta (APL), materia seca del primer corte (MS1), altura de rebrote (ARE), materia seca de rebrote (MS2) y supervivencia (% SV). La medición de DPL comenzó tres días después de la siembra y se llevaron conteos diarios durante un mes. Para DPL se tomó en cuenta el último conteo antes del primer corte, para APL se midieron tres plantas al azar por cada unidad experimental, y en la misma fecha se realizó el primer corte para obtener MS1. Estas tres variables se evaluaron 60 días después de la siembra. La biomasa se secó durante cinco días en invernadero, posteriormente se sometieron a temperatura constante de 65 °C durante 24 h en un horno de secado marca Felisa para lograr un peso constante, se pesó en una báscula analítica marca Sartorius. Se continuó con los riegos y se dejó crecer el rebrote por 21 días para efectuar el segundo corte; en esta fecha se midieron ARE y MS2. El secado y pesado se realizó con la misma técnica del primer corte. Para estimar % SV se tomó en cuenta la mayor densidad registrada y el número de plantas vivas rebrotadas.

Cuadro 1 Cantidad de semilla comercial sembrada por unidad experimental (parcela) de cinco variedades de pasto banderita 

Variety % SPV Adjusted density planting (g)
Niner 75 0.120
Vaughn 76 0.117
El Reno 75 0.120
Kansas-6107 79 0.112
Kansas-6113 54 0.165

% SPV= percentage of pure viable seed.

En la prueba dos se utilizaron 25 macetas cilíndricas elaboradas con bolsas negras de plástico de 30 cm de profundidad por 10 cm de diámetro. Las bolsas se llenaron a 25 cm con el mismo suelo utilizado en las charolas. Se sembraron 20 semillas de cada variedad por maceta a 0.5 cm de profundidad. De las plantas emergidas se dejaron tres plántulas por maceta de aproximadamente 3 cm de altura para ser evaluadas. Las macetas se colocaron sobre una mesa del invernadero, distribuidas en bloques al azar con cuatro repeticiones. Se aplicaron riegos diarios y uniformes para mantener humedad del suelo a capacidad de campo. Las plantas se sacaron de las macetas y se separaron del suelo 35 días posteriores a la siembra. Se separó la biomasa aérea de la radícula, la cual se secó y pesó utilizando la misma metodología de la prueba uno. Las variables evaluadas fueron: longitud de raíz (LR), altura de biomasa aérea (ABA) y proporción raíz-biomasa aérea (PR-BA).

Se realizó un análisis por componentes principales (ACP) y análisis por conglomerados (AC) mediante el método de ligamiento de Ward para la agrupación de variedades12. Las variedades se compararon entre sí a través de análisis multivariado (MANOVA) y contrastes ortogonales, bajo los estadísticos de Wilks' Lambda, Pillai's Trace, Hotelling-Lawley Trace y Roy's Greatest Root. El programa estadístico utilizado fue SAS12. Las gráficas de dispersión y dendograma se obtuvieron a través de MINITAB.

El Cuadro 2 muestra una amplia diversidad en las variables evaluadas de las cinco variedades de pasto banderita, principalmente en % EM y DPL, sin embargo, en ARE y PR-BA se observó menor variación morfológica. Lo anterior muestra el potencial de establecimiento que existe en estas variedades. El ACP mostró que los dos primeros componentes explican el 76.9 % de la variación (Cuadro 3). El CP1 presenta un equilibrio en casi todas las variables evaluadas (Cuadro 4), con excepción de % EM y % SV. Este componente se caracteriza por agrupar variables relacionadas con producción de forraje y refleja rasgos relacionados con la capacidad de crecimiento. En el CP 2 las variables con mayor contribución fueron % SV, DPL y PRBA (Cuadro 3). Las diferencias que presentan estas variedades, pudieran estar relacionadas con capacidad o facilidad de supervivencia durante la etapa crítica de establecimiento, ya que son originarias de diferentes ambientes agroecológicos13-17.

Cuadro 2 Valores máximos y mínimos de 10 variables evaluadas en cinco variedades comerciales de pasto banderita 

Variable Interval minimum-maximum
Emergence, % 0.25 - 57.0
Plant density, P m-2 78.0 - 244.0
Plant height, cm 2.2 - 13.3
Dry matter, g 5.0 - 5.7
Survival, % 32.0 - 71.0
Regrowth height, cm 1.2 - 4.5
Regrowth dry matter, g 2.1 - 31.6
Root length, cm 25.0 - 40.0
Above ground height, cm 7.5 - 27.5
Root-biomass ratio, 1-2 1.5 - 3.8

Cuadro 3 Valores característicos y proporción de la varianza total, basados en 10 variables de cinco variedades comerciales de pasto banderita 

Principal component Characteristic value Proportion of overall variance explained (%) Proportion of cumulative variance (%)
1 6.33 63.31 63.31
2 1.36 13.68 76.99
3 1.02 10.22 87.21
4 0.48 4.79 92.0
5 0.38 3.88 95.88
6 0.18 1.82 97.71
7 0.13 1.28 98.99
8 0.05 0.5 99.48
9 0.03 0.3 99.77
10 0.02 0.2 100

Cuadro 4 Vectores característicos y coeficientes de determinación (R2) de las variables de mayor valor descriptivo, respecto a su componente principal en variedades de pasto banderita 

Variable Characteristic vector Coefficient of determination (R2)
CP1 CP2 CP1 CP2
Emergence, % 0.13 0.26 0.339 ns 0.302 ns
Plant density, P m-2 0.30 0.44 0.764** 0.514*
Plant height, cm 0.38 0.03 0.957** 0.037 0.782ns
Dry matter, g 0.38 0.06 0.954** 0.065 ns
Survival, % 0.08 0.73 0.195 ns 0.851**
Root length, cm 0.35 -0.03 0.880** -0.036 ns
Regrowth of dry matter, g 0.37 -0.02 0.943** -0.019 ns
Root length, cm 0.31 -0.12 0.782** -0.138 ns
Biomass height, cm 0.36 -0.23 0.897** -0.271ns
Root-biomass ratio 1:2 -0.33 0.37 -0.826** 0.431*

(P<0.05); ** (P<0.01).

ns= no significant.

Al obtener el coeficiente de determinación (R2) para cada una de las variables originales, respecto a los dos primeros CP, se presentaron correlaciones significativas en las diversas variedades, y con respecto al CP 1 se presentaron diferencias significativas (P<0.05) en la mayoría de las variables evaluadas (Cuadro 4). Se observa que el coeficiente de determinación en la correlación del CP 1 con las variables originales, demostró que solo las variables % EM y % SV no tuvieron contribución significativa.

El CP 2 presentó una correlación significativa (r= 85.1 %; P<0.0.0001) con % SV. La dispersión que muestra la Figura 1, refleja diversidad morfológica existente en estas variedades, donde las variables que más contribuyeron fueron % SV, PR-BA, ABA y DPL. La variación morfológica que presentan las variedades de banderita, puede predecir que de acuerdo a la capacidad de adaptación a diferentes temperaturas, precipitaciones y tipos de suelo, es posible establecer grupos con características de interés, más que por localidades o entidades de origen18,19,20.

Figura 1 Distribución de la diversidad de cinco variedades de pasto banderita en función de los dos primeros componentes principales, obtenidos con matriz de correlación de 10 variables 

El análisis de conglomerados jerárquicos, basados en el método de ligamiento WARD, presentó tres grupos. El grupo uno (G-I) integró a las variedades Niner y Vaughn, originarias de Socorro, Nuevo México, EE.UU y Vaughn, Nuevo México, EE.UU, respectivamente. En general, estas variedades se caracterizaron por presentar los valores más altos de las variables evaluadas. De las dos variedades, la Niner presentó los valores más altos en DPL, MSI, ARE, LR y ABA; sin embargo, la variedad Vaughn solo presentó los mayores valores en APL y MS2. El grupo dos (G-II) reunió solo a una variedad (El Reno), originaria de El Reno, Oklahoma, EE.UU. Esta variedad se caracterizó por presentar valores intermedios en las variables evaluadas; sin embargo, otros autores mencionan que se comporta mejor en ambientes con bajas temperaturas21. El grupo tres (G-III) integró a las variedades K-07 y K-13, originarias de Kansas, EE.UU. Estas variedades se caracterizaron por presentar los valores más bajos de las variables evaluadas. La variedad K-07 mostró los valores más bajos en % EM, DPL, APL, MS1, % SV y MS2. La variedad K-13 mostró los valores más bajos en ARE, LR y ABA (Figura 2). Un aspecto importante es que la variación morfológica observada, probablemente es el resultado de la selección y mejoramiento a que fueron sometidas. Con respecto a estos resultados, diferentes autores reportan variaciones morfológicas en esta especie22,23,24.

Figura 2 Dendograma del análisis de 10 variables para cinco variedades de pasto banderita con base en el método de ligamiento Ward 

Al contrastar las variables con el análisis multivariado (MANOVA), se pudieron clasificar las variedades por su importancia productiva a los dos meses de establecimiento de la siguiente manera: Niner y Vaughn, no presentaron diferencias entre ellas, pero éstas fueron superiores (P<0.05) a El Reno, K-07 y K-13. Así mismo, El Reno fue superior (P<0.05) a K-07 y K-13. El Cuadro 5 muestra los valores de los estadísticos; Wilks' Lambda, Pillai's Trace, Hotelling-Lawley Trace y Roy's Greatest Root. Por los resultados anteriores es importante considerar que la capacidad productiva de una planta, está relacionada con la calidad de semilla, además del potencial genético que tiene cada variedad17. Sin embargo, las condiciones climáticas y ubicación, dependen en gran medida de la respuesta productiva, ya sea por especie o variedad de pasto25,26. Trabajos anteriores reportan a los cultivares Niner y Vaughn con un destacado desempeño productivo en los estados de Colorado y Nuevo México en ambientes con 200 y 400 mm de precipitación27. Además se reporta que la variedad El Reno fue inferior en algunos parámetros productivos, al compararla con ecotipos de banderita recolectados en Durango y Zacatecas10. Con respecto a las variedades Kansas nativas sólo se encontró que fueron utilizadas en 2012 en programas de resiembra en el estado de Chihuahua y presentaron índices bajos en establecimiento y producción.

Cuadro 5 Comparación de cinco variedades de banderita, con MANOVA y los valores de probabilidad de cuatro estadísticos 

Variety comparison Statistics
Wilks' Lambda Pillai's Trace Hotelling-Lawley Trace Roy's Greatest Root
Ni vs Va P > 0.05 P > 0.05 P > 0.05 P > 0.05
Ni vs Re P < 0.0034 P < 0.0034 P < 0.0034 P < 0.0034
Ni vs 6107 P < 0.001 P < 0.001 P < 0.001 P < 0.001
Ni vs 6113 P < 0.0015 P < 0.0015 P < 0.0015 P < 0.0015
Va vs Re P < 0.0125 P < 0.0125 P < 0.0125 P < 0.0125
Va vs 6107 P < 0.001 P < 0.001 P < 0.001 P < 0.001
Va vs 6113 P < 0.0012 P < 0.0012 P < 0.0012 P < 0.0012
Re vs 6107 P < 0.0104 P < 0.0104 P < 0.0104 P < 0.0104
Re vs 6113 P < 0.0108 P < 0.0108 P < 0.0108 P < 0.0108
6107 vs 6113 P > 0.05 P > 0.05 P > 0.05 P > 0.05

Ni= Niner, Va= Vaughn, Re= El Reno, 6107= Kansas nativa-6107, 6113= Kansas nativa-6113.

Se identificaron a las variedades Niner y Vaughn con características morfológicas que reflejan alto potencial forrajero. La variedad El Reno presentó un potencial intermedio para producción de forraje, de acuerdo a las variables consideradas. Las variedades Kansas nativa-6107 y Kansas nativa-6113, presentaron el menor potencial para producción de forraje bajo invernadero. El estudio de los atributos de mayor importancia productiva y variación morfológica de las variedades de pasto banderita, dará la oportunidad de incorporarlas a programas de resiembra con resultados a menor plazo. Se recomienda la evaluación en condiciones de campo para poder sugerir con mayor certeza la inclusión de las variedades Niner y Vaughn en programas de resiembra y rehabilitación de agostaderos en el estado de Chihuahua.

AGRADECIMIENTOS

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), a la Universidad Autónoma de Chihuahua (UACH) y al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).

LITERATURA CITADA

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Recibido: 11 de Junio de 2014; Aprobado: 15 de Octubre de 2014

* Correspondencia al segundo autor: cnieto@uach.mx.

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