Localización del estudio y características edafoclimáticas

El estudio se realizó en condiciones de temporal, de mayo 2016 a junio 2017 en la Posta Zootécnica Ingeniero Herminio García González de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Autónoma de Tamaulipas. Las coordenadas geográficas son 23° 56' 26.5” N y 99° 05' 59.9” O a 193 metros sobre el nivel del mar (^{INEGI 2015}). El clima del lugar es de tipo BS1 (h’) hw (^{Vargas et al 2007}). La temperatura y precipitación media anual es de 24.1°C y 940 mm, respectivamente, ocurriendo la mayor precipitación de mayo a octubre (^{CONAGUA 2010}). La precipitación y temperatura registradas durante el periodo experimental se presentan en la Figura 1. El suelo del lugar es de textura arcillosa (11.3, 23.3 y 65.4%, arena, limo y arcilla, respectivamente), con pH de 8.3, la relación de adsorción de sodio es de 0.19, materia orgánica de 4.2%, 0.25% de N, 7.4, 288.6, 1.4 y 0.46 mg kg^-1 de P, K, Fe y Zn, respectivamente (^{Garay et al. 2017a}).

Figura 1 Rendimiento de materia seca total (t MS ha^-1) en las épocas de máxima (mayo-octubre 2016) y mínima (noviembre 2016-abril 2017) precipitación (mm), a diferente edad de rebrote (semanas). Sem = Semanas; Prec = Precipitación; T. Min = Temperatura Mínima; T. Max = Temperatura Máxima. 

Tratamientos y diseño experimental

Se evaluaron cuatro cultivares de Urochloa (U. brizantha cv. Insurgente y U. híbrido cvs. Cayman, Mulato II y Cobra) y Pennisetum ciliare cv. H-17, como testigo. Los tratamientos se distribuyeron en un diseño completamente al azar, con cuatro repeticiones, en arreglo de parcelas divididas, donde la parcela grande fue la edad de rebrote (4, 6 y 8 semanas) y la parcela chica, los cinco cultivares. El tamaño de las parcelas experimentales fue de 25 m², con una parcela útil de 1 m².

Establecimiento y manejo de la pradera

La siembra se realizó al voleo el 16 de octubre de 2015 empleando semilla comercial para todos los cultivares, a dosis de siembra de 4 kg ha^-1 de semilla pura viable. Se consideró un periodo de establecimiento de siete meses, durante el cual se realizaron dos cortes de uniformidad a 15 cm sobre el suelo, para homogenizar las praderas. Después del segundo corte de uniformidad, 27 de mayo de 2016, se inició la evaluación. Al momento de la siembra se fertilizó al voleo, con 120, 60, 70, y 50 kg ha^-1 de N, P₂O₅, K₂O, y SO₄, respectivamente. Las fuentes de fertilizantes fueron: Urea, Sulfato de amonio, Fosfato monoamónico y Cloruro de potasio. El nitrógeno, se fraccionó en tres aplicaciones: durante la siembra, a los cuatro y ocho meses posteriores.

Variables evaluadas

Se evaluó el rendimiento, la acumulación de materia seca total (MST), hoja (MSh) y tallo (MSt) y área foliar específica (AFE). Las evaluaciones se realizaron a las 4, 6 y 8 semanas, cosechando periódicamente el forraje presente en 1 m². El forraje cosechado se pesó y se tomó una submuestra de 200 g, la cual se separó en sus componentes morfológicos: hoja (vaina + lámina foliar) y tallo. De cada submuestra se tomaron las láminas foliares de 10 tallos para determinar el área foliar específica (cm² g^-1), utilizando un integrador de área modelo CI-202 (CID Bio-Science). Posteriormente, las muestras se colocaron en una estufa de aire forzado a 65 °C por 48 h. Después del periodo de secado, se registró el peso seco de las submuestras de forraje y se estimó el rendimiento y acumulación (t MS ha^-1) de materia seca total, de hoja y tallo para cada edad de rebrote.

Análisis estadístico

Los datos de las variables evaluadas se analizaron con el procedimiento GLM de ^{SAS (2004)} con base en un diseño completamente al azar con arreglo de parcelas divididas. La comparación de medias de tratamientos se efectuó mediante la prueba de Tukey, con un nivel de significancia del 5%.

Rendimiento de forraje

La precipitación y temperatura registradas durante el periodo de evaluación (Figura 1) determinaron el rendimiento de forraje. En este sentido, durante el periodo de mayor precipitación (620 mm) y temperatura (mayo-octubre), se obtuvo el mayor rendimiento de forraje, con valores que oscilaron de 0.18 a 3.04, 0.85 a 4.63 y de 1.10 a 5.71 t ha^-1, para las 4, 6 y 8 semanas, respectivamente. En este periodo también se observó disminución del rendimiento de forraje en los meses de julio y agosto, debido a la sequía intraestival (“Canícula”). Por otra parte, en el periodo de mínima precipitación (noviembre-abril, 148 mm), se obtuvieron los menores rendimientos de forraje con valores de 0.03 a 0.35, 0.08 a 0.45 y de 0.10 a 0.64 t MS ha^-1 para la cosecha de forraje a las 4, 6 y 8 semanas, respectivamente (Figura 1).

El alto rendimiento de forraje obtenido en la época de máxima precipitación se puede atribuir a la disponibilidad de humedad y temperatura, con lo que se favoreció el crecimiento de los cultivares (^{Cruz et al. 2011b}, ^{Cruz-Hernández et al. 2017}). Por el contrario durante la época de mínima precipitación la escasa disponibilidad de agua y bajas temperaturas de hasta 3 °C, limitaron el crecimiento y el rendimiento de forraje. Se ha indicado que la temperatura óptima para el crecimiento de los cultivares de Urochloa y Pennisetum ciliare oscila entre 13 y 42 °C la temperatura desciende por debajo, o bien supera dicho rango, se interrumpen las funciones fisiológicas y metabólicas como la respiración y fotosíntesis, lo que inhibe el crecimiento de la planta (^{Cardoso et al. 2015}).

Acumulación de materia seca total (MST)

Durante la época de mayor precipitación, se encontró diferencias (p < 0.05) en la acumulación de MST, donde los cultivares Cayman y Mulato II presentaron los mayores valores con 9.10 y 9.011 MS ha^-1, respectivamente (Tabla 1). A las 4 semanas de rebrote los cultivares Cayman y Mulato II tuvieron la mayor acumulación de forraje con 8.89 y 8.77 t MS ha^-1, respectivamente, seguido de H-17 con 8.21 t MS ha^-1; mientras que la menor acumulación de MST fue para los cultivares Insurgente y Cobra, con 6.49 y 6.31 t MS ha^-1, respectivamente. Para las ocho semanas, los cultivares Cayman y Cobra presentaron la mayor acumulación de forraje con 9.50 y 10.13 t MS ha^-1 y H-17 la menor con 8.55 t MS ha^-1. Durante la época de menor precipitación, todos los cultivares de Urochloa (p < 0.05) presentaron mayor acumulación de forraje (1.00 a 1.13 t MS ha^-1), en comparación con el cultivar H-17 (0.79 t MS ha^-1). A las 6 y 8 semanas de rebrote el cultivar Cobra presentó la mayor acumulación con 1.04 y 1.36 t MS ha^-1, respectivamente (Tabla 1). Se observó que la acumulación de forraje se incrementó con forme se aumentó la edad de rebrote, con valores de 7.73 a 9.31 y de 0.88 a 1.13 t MS ha^-1 para las 4 y 8 semanas, durante las épocas de máxima y mínima precipitación, respectivamente (Tabla 1).

La acumulación de MST obtenida en los cultivares de Urochloa fue similar a lo reportado por ^{Pizarro et al. (2013)}, aun cuando el presente estudio se realizó en clima seco y suelo con pH alcalino; además, la acumulación de forraje que se obtuvo en los cultivares de Urochloa fue mayor al testigo Pennisetum ciliare (10 vs. 9 t MS ha^-1 año^-1). En el presente estudio, el rendimiento mayor de forraje obtenido en los cultivares de Urochloa, en comparación con Pennisetum ciliare cv. H-17 pudo deberse a las características intrínsecas de dichos cultivares, ya que según ^{Pizarro et al. (2010)}, los híbridos Cobra y Cayman, son cultivares de segunda generación, con alto potencial para la producción de forraje. En cambio, el rendimiento menor de forraje en la edad de rebrote de 4 semanas es consecuencia del intervalo corto de la planta para la acumulación de reservas (^{Donaghy et al. 2008}), lo cual se traduce en una menor tasa de crecimiento (^{Cruz-Hernández et al. 2017}).

Acumulación de materia seca de hoja (MSh)

La acumulación de MSh varió entre cultivares y edad de rebrote (p < 0.05). Durante la época de mayor precipitación el cultivar Mulato II presentó la mayor acumulación de hoja con promedio de 8.40 t MS ha^-1, seguido de los cultivares Cayman e Insurgente con 7.74 y 7.25 t MS ha^-1, respectivamente; mientras que el cultivar H-17 registró la menor acumulación con un valor de 6.21 t MS ha^-1 (Tabla 1). A las cuatro semanas después de rebrote los cultivares Cayman y Mulato II presentaron la mayor acumulación de MSh (8.44 y 8.49 t MS ha^-1, respectivamente); mientras que, a las 8 semanas la mayor acumulación ocurrió en los cultivares Mulato II, Insurgente y Cobra con promedio de 8 t MS ha^-1. Se encontró efecto de interacción (p ≤ 0.05) entre los cultivares Cayman, Cobra e Insurgente y la edad de rebrote. Durante la época de menor precipitación, todos los cultivares de Urochloa presentaron mayor acumulación de MSh con valores de 1.00 a 1.08 t MS ha^-1, en comparación con el cultivar H-17 (0.79 t MS ha^-1)

La mayor acumulación de MSh en los cultivares de Urochloa, en comparación con Pennisetum ciliare cv. H-17, se atribuyó a que los cultivares de Urochloa presentan mayores tasas de elongación de hojas y diferente distribución de la materia seca en la planta (^{Dias-Filho y Carvalho 2000}). Al respecto, ^{Guenni et al. (2005)} reportaron para U. decumbens y U. brizantha tasas de elongación en hojas de 2.5 y 3.5 cm d ^-1 , respectivamente. Así mismo, ^{Bernal et al. (2016)} mencionan que los híbridos Cayman y Mulato II, son cultivares que producen mayor cantidad de hojas y, de acuerdo con ^{Cruz et al. (2011b)}, la hoja es el componente que más aporta al rendimiento. También se ha indicado que los factores ambientales, principalmente la precipitación y temperatura, y el manejo de la pradera, determinan la dinámica en la acumulación de materia seca de hojas y tallos. Al respecto se observó que durante la época de máxima precipitación se tuvo mayor diferenciación de los órganos de planta (hojas y tallos), lo cual se debe al recambio de tejidos como resultado del crecimiento activo (^{Castro et al. 2013}). En cambio, durante la época de menor precipitación, se registró menor tasa de crecimiento y, en consecuencia, menor acumulación de materia seca. La mayor acumulación de materia seca de hoja obtenida a las 4 y 6 semanas de rebrote, indica mejor calidad del forraje cosechado, ya que, a mayor proporción de hojas, el contenido de proteína cruda en la materia seca total es mayor (^{Garay et al. 2017b}).

Acumulación de materia seca de tallo (MSt)

Se encontró diferencia entre cultivares y edad de rebrote para la MSt (p < 0.05). Durante la época de mayor precipitación se observó que el cultivar H-17 presentó la mayor acumulación de tallos, con un valor de 1.5 t MS ha^-1, seguido de Cobra (0.9 t MS ha^-1); mientras que, independientemente de la edad de rebrote, los cultivares Mulato II, Insurgente y Cayman presentaron la menor acumulación de tallo (Tabla 1). Se observó que la acumulación de materia seca de tallo se incrementó conforme aumentó la edad de rebrote, con valores de 0.44, 0.73 y 1.06 t MS ha^-1, a las 4, 6 y 8 semanas, respectivamente. Durante la época de menor precipitación, en ningún cultivar se presentó acumulación de materia seca de tallo (Tabla 1).

Las diferencias entre cultivares en la acumulación de MSt se atribuyó al ciclo fenológico más corto que presentan algunos cultivares (^{Bernal et al. 2016}), como los cultivares H-17 y Cobra, así como por las distintas tasas de elongación de los tallos. Al respecto, ^{Paciullo et al. (2011)}, reportaron tasas de elongación para U. decumbens, U. brizantha cv. Xaraés y U. brizantha cv. Insurgente de 1.2, 0.8 y 0.6 mm tallo^-1 d^-1, respectivamente. Durante el periodo de menor precipitación, se obtuvieron los menores rendimientos de MSt, como consecuencia del estrés hídrico por deficiencia de humedad, que limitó el crecimiento del tallo (^{Cruz et al. 2011a}), lo que se reflejo en la disminución del crecimiento ade las plantas (^{Cab et al. 2008}). De igual manera, la acumulación de materia seca de tallos incrementó, conforme aumentó la edad de rebrote; lo cual podría indicar que, cosechar cada 8 semanas de rebrote, durante la época de mayor precipitación, se obtiene forraje de menor calidad, ya que al aumentar la cantidad de tallos disminuye la digestibilidad y, en consecuencia, el consumo de forraje por los animales (^{Cavalcante et al 2014}).

Área foliar especifica (AFE)

Se encontraron diferencias entre cultivares y edad de rebrote para la variable AFE (p ≤ 0.05). Durante la época de mayor precipitación, el valor más alto (207 cm² g^-1) se obtuvo con el cultivar Cayman, seguido de los cultivares Cobra y Mulato II con promedio de 191 cm² g^-1; mientras que los cultivares Insurgente y H-17 presentaron la menor AFE, con valores de 180 y 176 cm² g^-1, respectivamente (Tabla 1). Durante la época de menor precipitación la mayor AFE se obtuvo con los cultivares Cayman, Mulato II y Cobra, con valores entre 188 y 190 cm² g^-1; mientras que el cultivar Insurgente registró la menor AFE (173 cm² g^-1). En ambas épocas la edad de rebrote afectó (p ≤ 0.05) el AFE, ya que se presentó una disminución en los valores a medida que se incrementó la edad de rebrote.

Las diferencias observadas en AFE en los cultivares evaluados puede deberse a que los cultivares de Urochloa presentan variaciones en la morfología y estructura de la hoja. Al respecto, ^{Baruch y Guenni (2007)} reportaron para U. decumbens y U. brizantha, a las cuatro semanas de edad con promedios de 300 y 270 cm² g^-1, respectivamente. Estos valores son superiores a los encontrados en el presente estudio. La diferencia de los valores obtenidos en AFE entre edades de rebrote se atribuye al aumento en altura conforme avanzó la edad de la planta, lo que ocasionó mayor proporción de hojas maduras y de mayor espesor, en comparación con las hojas jóvenes (^{Yasuoka et al. 2018}). Lo que ocasionó disminución en los valores de AFE en edades mayores de rebrote. Al respecto se sabe que los pastos con mayor AFE tienen hojas de menor espesor y concentraciones altas de nitrógeno (^{Pérez et al. 2004}), las cuales son consumidas por los animales en mayor cantidad (^{Zheng et al. 2014}). Por tanto, los híbridos de Urochloa evaluados, podrían tener mayor contenido de proteína y mejor aceptación por los animales, ya que presentaron los valores más altos de AFE, en comparación con los cultivares Insurgente y Pennisetum ciliare cv. H-17.

Todos los cultivares de Urochloa evaluados presentaron alta acumulación de materia seca total, en comparación con Pennisetum ciliare cv. H-17; aun cuando no se encontraron en un ambiente para el cual fueron mejorados. Los cultivares Mulato II y Cayman, presentaron mayor acumulación de materia seca total, con promedio de 10 t MS ha^-1; así como los valores mayores de materia seca de hoja y área foliar específica. Independientemente del cultivar, para un mejor aprovechamiento del forraje, durante la época de mayor precipitación se debe cosechar entre la cuarta y sexta semana de rebrote; mientras que en la época de menor precipitación a las ocho semanas.