Momento óptimo de corte para rendimiento y calidad de variedades de avena forrajera*
Optimum cutting time for yield and quality of forage oats varieties
Eduardo Espitia Rangel1§, Héctor Eduardo Villaseñor Mir1, Rosario Tovar Gómez1, Micaela de la O Olán1 y Agustín Limón Ortega1
1 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Campo Experimental Valle de México, Programa de trigo y avena. A. P. 10, C. P. 56230. Chapingo, Estado de México. Tel. 01 (595) 9212657, Fax 01(595) 9127488. (villasenor.hector@inifap.gob.mx), (tovar.rosario@inifap.gob.mx), (olan.micaela@inifap.gob.mx), (limón.agustin@inifap.gob.mx). § Autor responsable: espitia.eduardo@inifap.gob.mx
]]>*Recibido: mayo de 2011
Aceptado: abril de 2012
Resumen
El cultivo de la avena es importante como alternativa en la región de los Valles Altos debido a su producción de forraje y grano, requiriéndose de estudios agronómicos para optimizar su manejo. En este trabajo se plantearon como objetivos determinar el momento óptimo de corte para obtención de mayor cantidad y calidad de forraje, y comparar variedades en cuanto a rendimiento de forraje. Se evaluaron 24 genotipos (18 líneas avanzadas del programa de mejoramiento genético de avena del INIFAP y 6 variedades comerciales) en ocho ambientes de secano de los Valles Altos de los estados de Hidalgo, Tlaxcala, Distrito Federal y Estado de México en el ciclo primavera-verano de 2007 y 2008, empleando un diseño experimental de bloques completos al azar con tres repeticiones en cada localidad. Se realizaron seis muestreos en las etapas de embuche, inflorescencia media emergida, antesis, grano acuoso, grano lechoso y grano masoso. Las variables medidas fueron altura de planta en cm, materia verde total en kg ha-1, materia seca total en kg ha-1, porcentaje de proteína, calculado por el método de Larry y Charles, proteína por hectárea y acumulación de materia seca en kg ha-1 día-1. Se realizó un análisis de varianza combinado y se aplicó la prueba de Tukey al 5% para comparación de medias. Se encontraron diferencias altamente significativas en todas las variables para los factores de variación localidades, muestreos y variedades, así como para las interacciones localidades por muestreos y localidades por variedades. Las etapas de corte con mayor cantidad de forraje fueron el estado lechoso y masoso del grano con cosecha de hasta 191 ha-1 de materia seca, y en cuanto a calidad la mejor etapa fue la de embuche, registrando hasta 24% de proteína. El mejor rendimiento forrajero se obtuvo en Juchitepec en 2007 mientras que la variedad con mayor porcentaje de proteína fue Saia. Algunas líneas superaron a las variedades testigo en cantidad y calidad del forraje producido, lo que indica que existe potencial para aplicar esquemas de selección y a futuro ofrecer al agricultor opciones para producir forraje en mayor cantidad y calidad.
Palabras clave: Avena sativa L., calidad forrajera, etapas fenológicas.
Abstract
Oats cultivation is an important alternative in the region of the Highlands, because of its forage and grain production, requiring agronomic studies to optimize its management. In this study the objectives were to determine the optimal cutting time for obtaining more and better forage, and compare varieties in terms of forage yield. Twenty-four genotypes were evaluated (18 advanced lines of the oats breeding program of INIFAP and 6 commercial varieties) in eight rainfed environments of the high valleys of the States of Hidalgo, Tlaxcala, México City and México State in the spring- summer, 2007 and 2008, using an experimental design of randomized complete block with three replicates at each location. There were six samplings inthe stages of booting, half emerged inflorescence, anthesis, milk development and dough development. The variables measured were plant height in cm, total green área in kg ha -1, total dry matter in kg ha-1, protein percentage, calculated by the method of Larry and Charles, protein per hectare and dry matter accumulation kg ha-1 day1. A combined analysis of variance was made and, Tukey test was applied at 5 % for comparison of means. Highly significant differences were found in all the variables for the factors changing of locations, sampling and varieties as well as for the interactions localities by samplings and localities by varieties. Cutting stages with the highest forage quantity were the milky and dough development stages, harvesting up to 191 ha -1 of dry matter and, for quality, the best one was the booting stage, recording up to 24% protein. The best forage yield was obtained in Juchitepec in 2007, while Saia variety had the highest percentage of protein. Some lines exceeded the control varieties in quantity and quality of forage produced, indicating that there is potential to implement future selection schemes and, eventually for offering options to the farmers for greater quantity and quality of forage.
]]> Key words: Avena sativa L., forage quality, phenological stages.
Introducción
El cultivo de avena (Avena sativa L.) destaca en México como una fuente importante de alimento para la industria pecuaria; cerca de 80% de la producción nacional se destina para consumo como forraje verde, henificado y grano forrajero. Como forraje, la avena tiene alta digestibilidad, alta cantidad de energía metabolizable y su fibra presenta mejores cualidades que otros cereales de grano pequeño; mientras que el grano, presenta alta cantidad y calidad de proteínas, carbohidratos, minerales, grasas y vitamina B (INFOAGRO,2009). En el periodo 1980-1995 se sembraron en el país anualmente de 300 a 400 mil ha con este cereal; a partir de 1996 se ha incrementado la superficie hasta llegar a cerca de 700 mil ha en 2003 (SIAP, 2006). Una de las causas del incremento del área sembrada con avena, es su capacidad para transformar la vocación de las tierras agrícolas a aprovechamiento pecuario, amén de su calidad de forraje destinado a la alimentación de ovinos, bovinos de carne y leche y caprinos (Villaseñor et al., 2003).
La avena se utiliza en cualquier etapa de crecimiento para el consumo animal; desde germinados en la alimentación de especies menores, hasta en estado lechoso-masoso de grano. Esta virtud trae consigo la necesidad de conocer la capacidad de producción de materia seca del cultivo en la región de los Valles Altos de México, sobre todo en áreas bajo temporal y evaluar su calidad nutricional, para determinar el momento óptimo de corte que permita incrementar su rentabilidad. En relación con el momento óptimo de corte, algunas investigaciones indican que grano masoso es la mejor época para lograr mayor producción; sin embargo, es el momento menos oportuno para lograr mayor calidad, ya que es durante el encañe cuando se alcanza el mayor contenido de proteína (Gutiérrez, 1999). El mismo autor menciona que para la región de los Valles Altos de México menciona que las mejores variedades forrajeras de avena son: Saia, Ópalo y Cevamex, las cuales producen de 9 a 13 tha-1 de materia seca (Jiménez, 1992).
El cultivo de la avena es importante en la región de los Valles Altos por su producción de forraje y grano; tiene amplio rango de adaptación, produce en forma satisfactoria desde partes altas, frías y lluviosas hasta ambientes semiáridos. En dicha zona se siembran cerca de 100 mil hectáreas en altitudes que varían de 2 000 a 3 000 msnm y en climas semiáridos a templados húmedos, predominando las siembras tardías que se establecen a fines de julio. El 90% de las siembras se realiza bajo condiciones de temporal y su principal uso es para forraje verde o achicalado, para ensilaje y grano forrajero (Villaseñor et al., 2003). De acuerdo con estudios de potencial productivo realizados por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), el área sembrada de avena en los estados de Puebla, Hidalgo, Tlaxcala y el Estado de México puede ser mayor a 500 mil hectáreas, y es una buena opción para sustituir cultivos tradicionales en áreas en donde se dispone hasta de 100 días de estación de crecimiento (Villaseñor et al., 2003).
En este contexto, los objetivos del presente estudio fueron determinar el momento óptimo de corte, así como comparar una serie de variedades en cuanto a rendimiento y calidad de forraje producido en ambientes de temporal de los Valles Altos de México.
Materiales y métodos
El estudio se realizó en ocho ambientes de secano de los estados de Hidalgo, Tlaxcala y el Distrito Federal y el Estado de México en el ciclo primavera-verano de 1999 (Chapingo, Estado de México, en Juchitepec y Nanacamilpa, Tlaxcala) y 2000 (Juchitepec y Nanacamilpa, Tlaxcala; Sta. Lucía, Estado de México, Singuilucan, Hidalgo y Topilejo, Distrito Federa), bajo condiciones de temporal. Se consideró como un ambiente a la combinación de localidad y año de evaluación.
]]> Se evaluaron 24 genotipos de los cuáles 18 fueron líneas avanzadas del programa de mejoramiento genético de avena del INIFAP y 6 variedades comerciales los cuáles se enlistan en el Cuadro 1.
La siembra y la conducción agronómica de los experimentos se realizaron siguiendo las recomendaciones emitidas por el INIFAP para cada región. El diseño experimental fue de bloques completos al azar con tres repeticiones. La parcela experimental fue de cuatro surcos de 8 m de largo, espaciados a 30 cm, equivalente a una superficie de 9.6 m2.
Se realizaron seis muestreos en las etapas de embuche, emergencia de inflorescencia, antesis, grano acuoso, grano lechoso y grano masoso (intervalos de 10 a 12 días), empleando la escala de Zadoks et al. (1974). Las variables medidas fueron altura de planta (ALT) en cm; materia verde total (MVT) en kg ha-1; materia seca total (MST) en kg ha-1; porcentaje de proteína calculado por el método de Larry y Charles; proteína por hectárea (PROHA), determinada como el producto entre el porcentaje de proteína y materia seca por hectárea en kg ha-1; y tasa de acumulación de materia seca(ACMSPD) en kg ha -1 día-1, calculada como el cociente entre la materia seca total y el número de días transcurridos desde de la siembra hasta el corte.
El análisis estadístico consistió en un análisis de varianza combinado entre ambientes y la aplicación de la prueba de Tukey al 5% para la comparación de medias utilizando para ello el programa Statistical Analysis System (SAS Institute, 1994).
Resultados y discusión
En el Cuadro 2 se muestran los cuadrados medios del análisis de varianza combinado para las variables en estudio. Se detectaron diferencias altamente significativas para los factores principales de variación ambientes, etapas de muestreo y genotipos, así como para las interacciones de primer orden ambientes por etapas y ambientes por genotipos. En la interacción etapas por genotipos hubo diferencias altamente significativas solamente para altura de planta, materia verde total y porcentaje de proteína. Para la interacción de tres factores, localidades por muestreos por variedades, las variables altura de planta y porcentaje de proteína resultaron altamente significativas. Los coeficientes de variación para las variables bajo estudio no rebasaron 25% (Cuadro 2), confiriendo con ello un nivel aceptable de confiabilidad a los resultados obtenidos.
En el Cuadro 3, se observa la comparación de medias entre localidades en cada uno de los muéstreos. En la altura de planta alcanzó el máximo valor, en Santa Lucía en 2007 en estado lechoso seguido por el mismo ambiente y año pero en estado masoso, mientras que los menores valores correspondieron a la etapa de embuche en las localidades de Juchitepec, Nanacamilpa, Singuilucan y Topilejo en 2008. En materia verde total las etapas de grano acuoso y antesis arrojaron los mayores valores, alcanzando hasta 69 439 y 63 214 kg ha-1, respectivamente (Santa Lucía, 2007), mientras que la menor producción correspondió a la etapa inicial (embuche) en Juchitepec en 2008. El comportamiento en las localidades restantes fue semejante, notándose una tendencia general en las localidades de incrementar la materia verde total hasta la etapa de grano acuoso y para luego acusar una disminución.
]]> La producción de materia seca total a través de las etapas fenológicas fue en aumento hasta grano lechoso resultados que concuerdan con Dumont et al., (2005) y Teubert et al.,(2002), quienes mencionan que la producción de forraje en etapas más tardías es normalmente más alta. Para dicha variable la mejor localidad fue Juchitepec en 2007 en estado masoso y lechoso de grano principalmente, mientras que los menores rendimientos se obtuvieron en Juchitepec, Topilejo y Singuilucan en 2008 en etapa de embuche. Si el destino de la cosecha es el ensilaje, los mejores resultados se obtuvieron en Juchitepec 1999 en estado masoso del grano, en virtud de que ahí se obtuvo la máxima producción de materia seca; sin embargo, para otras localidades como Santa Lucía y Nanacamilpa, es conveniente cosechar desde el estado lechoso del grano.En la acumulación de materia seca por día y cantidad de proteína por hectárea los menores valores correspondieron a la etapa de embuche en todos los ambientes. En general, los valores de ambas variables tendieron a incrementarse a medida que avanzó el ciclo del cultivo, hasta el estado lechoso del grano en algunas localidades y estado masoso para otras. La máxima acumulación de materia seca por día se obtuvo en Juchitepec en 1999 en la última etapa de muestreo y el menor valor para Topilejo en 2007 en la etapa inicial. La máxima producción de proteína por hectárea se presentó en Santa Lucía 2008 en estado lechoso y el menor rendimiento de ésta en Topilejo 2007 en etapa de embuche. Esta información confirma lo indicado por Villaseñor (2003) en relación a lo cambiante que pueden ser las áreas de temporal a través del tiempo, y plantea la necesidad de evaluar los ensayos destinados a generar tecnología de producción para temporal en un número elevado de localidades o por varios años a fin de disminuir la estimación del componente de varianza de la interacción de las localidades con otros factores. En el porcentaje de proteína en las localidades fue disminuyendo conforme avanzó la etapa fenológica del cultivo, presentando el mayor valor en etapa de embuche en Santa Lucía 2007, y el menor en Nanacamilpa 2008 en la etapa de grano masoso. Por lo anterior, es importante señalar que cuando el forraje se destina a la alimentación del ganado en crecimiento, el momento óptimo de corte es en etapa de embuche, ya que en esa etapa se obtiene el máximo contenido de proteína.
En el Cuadro 4a y 4b, se muestra la comparación de medias para materia seca total, porcentaje de proteína y acumulación de materia seca por día de los genotipos en las diferentes localidades, observándose el mayor valor en materia seca total en Juchitepec 2007 destacando las líneas 10 y 11 donde superaron a las variedades testigo, el ambiente con el segundo mayor rendimiento fue Santa Lucía 2008 donde los mejores genotipos fueron las líneas 10 y 22, superando también a las variedades testigo, en cada uno de los ambientes restantes también fue posible encontrar líneas experimentales con rendimiento superior al de los testigos comerciales. En la comparación de medias para porcentaje de proteína a través de ambientes, el forraje con mayor calidad se obtuvo en Santa Lucía 2007 seguida por Chapingo 2008, en todos los ambientes la variedad Saia presentó los mayores porcentajes de proteína.
En la acumulación de materia seca por día, los mayores valores se obtuvieron en Juchitepec 2007, y los genotipos con mejor comportamiento fueron las líneas 10 y 11. Santa Lucía 2008 fue otro de los ambientes con alta acumulación de materia seca por día, sobresaliendo ahí la línea 16 con un comportamiento superior a las variedades testigo. Engeneral para dicha variable el comportamiento de los genotipos fue muy inestable, y la menor acumulación de materia seca obtuvo en Topilejo 2008.
En el Cuadro 5 se presenta la comparación de medias para altura de planta de los genotipos a través de las etapas de muestreo. En etapa de embuche mejores líneas fueron 16,20 y 11, superando a la variedad Papigochi, seguida por la línea 10 que superó ala variedad Chihuahua. El menor lo presentó la variedad Saia. En etapa de inflorescencia las mayores alturas se presentaron en las líneas 16 y 10, que de igual manera superaron a Papigochi, mientras que el menor valor fue para Saia. En antesis la línea 16 siguió predominando con una mayor altura que Cevamex, mientras que la línea 10 superó a Papigochi y Ópalo. En la etapa de grano acuoso las variedades testigo Cevamex y Ópalo alcanzaron las mayores alturas. En grano lechoso Saia, Ópalo y Cevamex alcanzaron las mayores alturas superando a las líneas 10 y 16. Por último, en grano masoso la variedad Saia obtuvo una buena recuperación en altura de planta.
En el Cuadro 6 se presenta la comparación de medias de los genotipos a través de etapas de muestreo para porcentaje de proteína. En embuche las variedades comerciales Saia, Ópalo y Cevamex obtuvieron la mejor calidad de forraje, en virtud de un mayor porcentaje de proteína; en esta etapa las líneas más sobresalientes fueron la 16, 20 y 11 que superaron a la variedad Papigochi. El menor valor encontrado correspondió a la variedad Saia. En inflorescencia los testigos comerciales fueron los mejores en calidad forrajera, junto con las líneas 14 y la 9. Las dos primeras etapas de muestreo fueron las mejores para cantidad de proteína, lo que está de acuerdo con lo reportado por (Espitiae tal., 2002). En etapas más avanzadas del ciclo del cultivo las variedades comerciales tuvieron una leve disminución en contenido de proteína. Todo lo anterior concuerda con Dumont et al., 2005, donde mencionan que el estado fenológico de las plantas es un buen indicador de su calidad nutricional, ya que existe una relación de éste parámetro con los contenidos de proteína, energía, fibra y minerales.
La Figura 1 muestra las curvas generales de producción de materia seca y porcentaje de proteína, parámetros que son útiles para definir el momento óptimo de corte, pues la principal característica para definir el potencial productivo de una variedad es la acumulación de materia seca, la cual se incrementa con la madurez, aunque el contenido de proteína disminuye, información que confirma lo reportado por Klebesadel (1969), quién indica que en los diferentes estadios de crecimiento de la avena se presentan cambios en su arquitectura que se manifiestan en la producción de materia seca y en su calidad. Los contenidos de materia seca aumentaron con el avance de la madurez esto se encuentra dentro de lo esperado (Khorasani et al., 1997; Dumont et al., 2005), el momento óptimo de corte depende principalmente del uso que se dará al forraje, lo que está influenciado por el balance entre proteína y materia seca.
]]> Conclusiones
La mejor etapa fenológica de corte para maximizar cantidad de forraje son los estados lechoso y masoso del grano, donde se alcanzan producciones de hasta 19 tha -1 de materia seca; sin embargo, si el propósito es calidad, la mejor etapa de corte es embuche, ya que se llega a obtener hasta 24% de proteína. El rendimiento y calidad de avena forrajera se encuentran altamente influenciados por la interacción genotipo-ambiente, no solamente en el espacio también a través del tiempo. La variedad con mejor calidad de forraje es Saia, conservando dicho atributo a través de ambientes. Existen líneas experimentales superiores a las variedades testigo en cantidad y calidad de forraje producido, que pueden mejorar a futuro la producción de forraje en cantidad y calidad. La avena es un cereal que demuestra un gran potencial para producir altos volúmenes de materia seca y alta calidad nutricional.
Literatura citada
Dumont, L. J. C; R. Anrique, G. y Alomar, C. D. 2005. Efecto de dos sistemas de determinación de materia seca en la composición química y calidad del ensilaje directo de avena en diferentes estados fenológicos. Agric. Téc. 65 (4):388-396. [ Links ]
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