Herbage yield and quality of orchard grass (Dactylis glomerata L.), under different grazing frequencies and intensities

Jorge Armando Villareal González^a, Alfonso Hernández Garay^a, Pedro Arturo Martínez Hernández^b, Juan de Dios Guerrero Rodríguez^c, Ma. Eugenia Velasco Zebadúa^d

^a Ganadería. Campus Montecillo, Colegio de Postgraduados. 56230. Montecillo Estado de México. México. hernana@colpos.mx. Correspondencia al segundo autor.

^b Departamento de Zootecnia, Universidad Autónoma Chapingo. México.

^c Campus Puebla, Colegio de Postgraduados. México.

^d Facultad de Veterinaria. Universidad Autónoma de Chiapas. México.

Recibido el 24 de abril de 2012.
Aceptado el 2 de agosto de 2012.

Resumen

El objetivo fue determinar el rendimiento y calidad del pasto ovillo (Dactylis glomerata L.), al variar la frecuencia e intensidad de pastoreo. Se evaluaron tres frecuencias (2, 3 y 4 semanas en primavera y verano y 4, 5 y 6 semanas durante otoño) y dos intensidades de pastoreo (severa: 3 a 5 cm y ligera: 6 a 8 cm de altura de forraje residual). Se evaluó el rendimiento de forraje, tasa de acumulación neta de forraje (TANF), composición morfológica y calidad del forraje. El mayor rendimiento acumulado y TANF se presentaron con pastoreo severo cada 4 y 6 semanas y en ambas intensidades cada 3 y 5 semanas. El mayor rendimiento estacional (7,844; 7,699; 7114 kg MS ha^-1) se presentó en verano en las mismas frecuencias e intensidades de pastoreo, respectivamente (P<0.05). Durante primavera no se observaron diferencias en rendimiento y TANF entre frecuencias de pastoreo. En otoño la frecuencia de 5 semanas superó a la de 4 (P<0.05), pero no diferente a la de 6 semanas. En todas las estaciones del año la intensidad de pastoreo severo superó a la ligera, siendo diferentes en primavera y verano (P<0.05). En general, el contenido de proteína total y digestibilidad in vitro de la materia seca tendieron a disminuir conforme aumentó el intervalo de pastoreo, siendo en promedio de 20 y 65 %, respectivamente. Se concluye que para obtener el mayor rendimiento y calidad de forraje, los pastoreos deben realizarse cada 4 semanas durante primavera-verano y cada 5 semanas en otoño, a una intensidad severa.

Palabras clave: Dactylis glomerata L., Pastoreo, Rendimiento, Tasa acumulación neta, Calidad nutritiva.

Abstract

The aim of this experiment was to study the performance of Orchard grass (Dactylis glomerata L.) based on herbage yield and quality under different grazing management. Three frequencies (2, 3 and 4 wk in spring and summer and 4, 5 and 6 wk in fall) and two grazing intensities (hard: 3 to 5 cm and lax: 6 to 8 cm of residual sward height), in a randomized block design with three replicates, distributed in a 2 x 3 factorial arrangement. Cumulative herbage yield (CHY), net herbage accumulation rate (NHAR), morphological composition and herbage quality were evaluated. The highest CHY and average NHAR were recorded with hard grazing every 4 and 6 wk. The highest seasonal herbage yield (7,844 kg DM ha^-1) and NHAR (107 kg DM ha^-1 d^-1) were observed during summer with hard grazing every 4 wk (P<0.05). There were not statistical differences in herbage yield and NHAR during spring between grazing frequencies. In fall, 5 wk grazing frequency was higher than 4 wk (P<0.05), but it was similar to 6 wk (P>0.05). Across all seasons, hard grazing gave higher forage yield than lax grazing, being different in spring and summer (P<0.05). In overall, total protein and in vitro dry matter digestibility tended to decrease as grazing interval increased, being on average 20 and 65 %, respectively. It was concluded that to obtain the highest herbage yield and quality, orchard grass must be grazed hard every 4 wk in spring-summer and every 5 wk in fall.

La producción animal a base de forrajes es una forma efectiva, económica y eficiente de producir alimento de calidad en comparación con la explotación de animales con fin ados o consumiendo concentrados y dietas altas en granos. El pastoreo es considerado como la forma "natural" de producir alimentos de origen animal, razón por la cual, es una opción bastante estudiada como alternativa de explotación económica de la tierra. Para mejorar la rentabilidad de los sistemas pastoriles se ha señalado debe incrementarse la producción animal por unidad de área mediante el aumento en la productividad del componente forrajero⁽¹⁾.

El pasto ovillo (Dactylis glomerata L.), por su alto rendimiento y calidad nutritiva⁽²⁾ es una de las plan tas forrajeras más cultivadas mundialmente. En México, junto con el ballico perenne (Lolium perenne L.), son las gramíneas más utilizadas en las zonas templadas, áridas y semiáridas, para la producción de leche, y en menor escala, en la engorda de ganado bovino y ovino^(2,3). Para lograr una adecuada utilización del pasto ovillo es importante conocer el momento oportuno de defoliación desde el punto de vista rendimiento, calidad y persistencia de la pradera⁽⁴⁾. La frecuencia e intensidad de pastoreo son los componentes principales que determinan la eficiencia productiva de una especie, ya que tienen influencia directa sobre la cantidad y calidad del forraje producido⁽⁵⁾. El intervalo entre defoliaciones es generalmente más importante que la severidad para determinar el efecto sobre la velocidad de rebrote⁽⁶⁾. En pasto ovillo se ha reportado que las defoliaciones más frecuentes resultan en una reducción de los carbohidratos no estructurales (CNE), por lo que se reducen los pesos de hoja, tallo y raíz y se retrasa el rebrote⁽⁷⁾. Además los CNE durante el proceso de rebrote fueron asignados prioritariamente hacia crecimiento de hoja, luego el de raíz y por último a nuevos tallos, similar a lo descrito para ballico perenne⁽⁸⁾ y festuca alta⁽⁹⁾.

Conocer el efecto del intervalo e intensidad de pastoreo sobre la productividad de la pradera, permite realizar un manejo apropiado, de modo que no se perjudique la persistencia y velocidad de rebrote de las especies forrajeras y con ello, utilizarlas de manera oportuna desde el punto de vista de rendimiento y calidad de forraje^(10,11). Se han realizado diversos estudios para describir la respuesta del pasto ovillo al manejo de la defoliación en términos de rendimiento anual y su distribución estacional, análisis de crecimiento, competencia entre la parte aérea y radical, valor nutritivo y respuestas fisiológicas en praderas puras y asociadas con alfalfa y otros pastos^(12,13,14); sin embargo, en México, existen pocos estudios sobre el impacto de variar la frecuencia del pastoreo según la estación del año en conjunto con variación en la intensidad del pastoreo. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar, en términos de rendimiento y calidad de forraje, el comportamiento productivo del pasto ovillo (Dactylis glomerata L.), al variar estacionalmente la frecuencia e intensidad de pastoreo.

El estudio se realizó de febrero a diciembre de 2007, y abarcó las estaciones de primavera, verano y otoño, en una pradera de pasto ovillo (Dactylis glomerata L.) variedad Potomac, con cuatro años de establecida. El experimento se localizó en el Campo Experimental del Colegio de Posgraduados en Montecillo, Texcoco, Estado de México a 2,240 msnm y a 19° 31׳ N y 98° 53' O, el clima es templado subhúmedo, con lluvias en verano, precipitación media anual de 645 mm y temperatura media anual de 15 °C; la temperatura promedio del mes más frío se registró en enero (11.6 °C) y la más alta (18.4 °C) en mayo⁽¹⁵⁾. El suelo del área presenta una textura migajón arenoso, ligeramente alcalino (pH 7.8), con 2.4 % de materia orgánica⁽¹⁶⁾.

Antes de iniciar el estudio, la pradera fue defoliada a 8 cm de altura de forraje residual cada dos semanas. El área experimental total fue 5,000 m², para el estudio se usaron 1,800 m² (18 parcelas de 100 m² cada una), en toda esta área el ovillo componía más del 80 % de la composición botánica. Las parcelas se fertilizaron con 40 kg ha^-1 de N, al inicio del estudio, y en la época seca se proporcionaron riegos por aspersión cada dos semanas. Los tratamientos consistieron en dos intensidades (3 a 5 y 6 a 8 cm de altura del forraje residual) y tres intervalos de pastoreo (2, 3 y 4 semanas durante primavera-verano, y 4, 5 y 6 semanas en otoño), y se distribuyeron en un diseño de bloques al azar con tres repeticiones, en un arreglo factorial 2 x 3. Se utilizó el pastoreo rotacional con una carga que varió entre 5 y 12 ovinos por parcela, según el tratamiento y estación del año, con fin de llegar a la intensidad de pastoreo evaluada en un máximo de 8 h.

Para determinar el rendimiento de forraje, un día antes del pastoreo, se cortaron aleatoriamente dos cuadros de 0.25 m² por repetición , de acuerdo a la intensidad correspondiente. El material cosechado se pesó en verde, se lavó, se depositó en bolsas etiquetadas y se secó en una estufa de circulación de aire forzado, a 55 °C por 48 h y se pesó. Posteriormente, la parcela se defolió con ovinos a la intensidad establecida. La acumulación estacional y total de forraje en cada tratamiento, se obtuvo al sumar el forraje cosechado en los pastoreos, correspondientes a los meses de cada estación y en todos los meses que duró el estudio.

La tasa de acumulación neta de forraje (TANF) se calculó dividiendo la cantidad de forraje cosechado antes de cada pastoreo, entre el número de días transcurridos entre dos pastoreos.

De las muestras para determinar rendimiento de forraje se obtuvieron 200 g aproximadamente que se separaron manualmente en los componentes morfológicos (hoja, tallo y pseudo tallo, material muerto e inflorescencia). Cada componente se secó en estufa de circulación de ai re forzado a 5 5 °C por 72 h y posteriormente pesado para calcular el aporte en porcentaje de cada uno de ellos al rendimiento de forraje.

Los registros de temperatura del aire y precipitación ocurridos durante la fase de campo del estudio se obtuvieron de la estación meteorológica del Colegio de Postgraduados, ubicada a unos metros del área experimental.

Se realizaron análisis de varianza para todas las variables estudiadas. El rendimiento acumulado y estacional y los aportes porcentuales de cada componente, se analizaron independientemente en cada una de las estaciones. El análisis de los datos se efectuó mediante un diseño en bloques completos al azar con un arreglo factorial 2 x 3 usando PROC GLM del paquete estadístico SAS⁽¹⁹⁾ y prueba de medias de Tukey, al 5 % de probabilidad.

En la Figura 1, se observa que la máxima temperatura ocurrió en primavera (mayo) y la menor en invierno (enero), la temperatura promedio mensual en el año fue 16.4 °C superior en 1.4 °C a la media histórica⁽¹⁵⁾. La precipitación anual en 2007 fue 723 mm, 78 mm por arriba del reporte histórico. En verano ocurrió 52 % de l a precipitación anual, principalmente en julio y agosto; en primavera la mayor precipitación ocurrió en junio con 144 mm.

Independientemente de la frecuencia e intensidad del pastoreo, el rendimiento total de biomasa tuvo una distribución de 40, 31 y 29 % en verano, primavera y otoño, respectivamente (Cuadro 1). Únicamente durante verano la producción total de forraje presentó interacción entre la frecuencia e intensidad de pastoreo (P<0.05). La máxima producción total de forraje considerando las tres estaciones de estudio (21,086 kg MS ha^-1) se registró con la menor frecuencia de pastoreo (4 y 6 semanas en primavera-verano y otoño, respectivamente) en combinación con la mayor intensidad de pastoreo de 3 y 5 cm de altura del forraje residual (Cuadro 1). El pastoreo severo superó (P<0.05) en rendimiento de forraje al ligero en 38, 17 y 14 % en primavera, verano y otoño, respectivamente. La superioridad del pastoreo severo en cantidad de forraje encontrada en el presente estudio no coincide con otros estudios en donde el pastoreo severo y frecuente tiende a mostrar menor cantidad de forraje^(5,10,20). Dichas investigaciones concluyeron que los pastoreos frecuentes y severos reducen las reservas de carbohidratos, área foliar remanente, y como consecuencia la persistencia de la pradera. En el presente estudio el pasto ovillo demostró responder al pastoreo severo, siendo en el verano donde se registró su mayor ventaja en relación a la producción de forraje.

A la menor frecuencia (4 y 6 semanas) el pastoreo menos severo tendió a reducir la cantidad de forraje, pero en la frecuencia intermedia (3 y 5 semanas) la intensidad de pastoreo no promovió cambios en la cantidad de forraje. En la primavera y otoño, variar la frecuencia e intensidad de pastoreo no promovió cambios en la cantidad de forraje. Al respecto, se ha señalado^(21,22,23) que la mayor acumulación neta de forraje se registra cuando el dosel vegetal intercepta 95 % de radiación solar, el cual varía de acuerdo a la estación del año y al manejo de la pradera. La mayor acumulación de forraje registrada en verano está directamente relacionada con la presencia de condiciones de humedad apropiadas y temperaturas óptimas, que permitieron un rápido crecimiento de las plantas^(3,4,9). La mayor frecuencia de pastoreo (2 y 4 semanas) mostró una tendencia a menor cantidad de forraje en otoño en comparación a primavera y veran o, mientras que en las otras dos frecuencias esta tendencia no fue evidente; posiblemente el pastoreo frecuente dejó al ovillo más sensible a las condiciones climáticas adversas como heladas y baja temperatura del otoño^(3,4,9).

La tasa de acumulación neta de forraje (TANF) del verano y promedio de las tres estaciones fue influida (P<0.05) por la frecuencia e intensidad de pastoreo y por la interacción entre ambos factores (Cuadro 2). La tendencia fue a una menor TANF con el pastoreo más frecuente (2 y 4 semanas). Las máximas TANF para el verano y promedio fueron 107 y 91 kg MS ha^-1 d^-1, respectivamente, ambas obtenidas por el pastoreo menos frecuente y más severo, pastoreo cada 4 semanas en verano y 3-5 cm de forraje residual. En el verano y promedio estacional, solamente en la frecuencia de mayor intervalo aplicar un pastoreo menos severo (residual de 6-8 cm) ocasionó una reducción en la TANF de 68 %. Las variaciones entre estaciones de la TANF están relacionadas con el manejo del pastoreo y con la estacionalidad de crecimiento del pasto y las condiciones climatológicas, como se ha observado en estudios realizados con ballico perenne^(10,21,23) y pasto ovillo⁽³⁾. En el otoño y en primavera el promedio general de la TANF fue el menor con aproximadamente 60 kg MS ha^-1 d^-1, valor similar al registrado en otros estudios⁽²⁴⁾ y explicado con base a reducciones en la temperatura ambiental y fotoperiodo.

En relación a la mayor promedio de TANF observada al pastorear a 4 y 6 semanas durante todo el periodo de estudio, algunos autores^(25,26,27) indicaron que conforme se incrementa el intervalo de defoliación, se da la oportunidad a la pradera de acumular una mayor área foliar, permitiendo mayor intercepción de la radiación solar y fotosíntesis neta, dando como resultado final mayor rendimiento de materia seca.

En la Figura 2 se muestra la variación estacional, de los componentes morfológicos y su contribución en porcentaje, al rendimiento de forraje. Independientemente de la frecuencia e intensidad de pastoreo, durante primavera y verano la contribución de hoja al rendimiento de forraje fue superior a 80 %. El aporte de hoja fue mayor y el de tallo y material muerto menor en el pastoreo ligero en comparación al severo. Esta tendencia coincide con lo registrado en otros estudi os^(3,24,27) que durante la primavera y verano, el pastoreo ligero presentó mayor porcentaje de hojas y menor de tallos y material muerto que el pastoreo severo. Algunos estudios^(4,24,27) atribuyeron esta tendencia a que en los estratos inferiores se encuentra una mayor proporción de tallo y material muerto.

En el otoño se obtuvieron los mayores valores de material muerto en todos los tratamientos y fueron hasta 100 % superiores en algunos casos, con respecto a los registrados en primavera y verano (Figura 2). También se observó un incremento progresivo en el aporte de material muerto conforme el intervalo entre pastoreos fue mayor. Respecto a las intensidades, el pastoreo ligero registró mayor porcentaje de material muerto y menor proporción de tallos que el pastoreo severo. La presencia de heladas, asociadas con las bajas temperaturas (alrededor de 0° C) que se registraron a mediados y finales de otoño, pudieron contribuir a la muerte de hojas de los estratos superiores, particularmente en las plantas cosechadas más ligeramente. Otro factor que pudo contribuir a la alta presencia de material muerto, fue el incremento, de dos semanas, en los intervalos de pastoreo en todos los tratamientos, los cuales permitieron el aumento en el porcentaje de hojas maduras y senescentes.

Al evaluar la contribución de los componentes morfológicos al rendimiento, durante un ciclo de crecimiento de ocho semanas en las diferentes estaciones del año, estudios⁽³⁾ reportaron un aumento progresivo en la acumulación de tallo y material muerto conforme se incrementaba la edad de rebrote, similar al observado en el presente estudio durante el otoño en las frecuencias de 4, 5 y 6 semanas. Al respecto, algunos autores⁽²⁷⁾ señalan que una vez que la planta intercepta el 95 % de la radiación solar, hay un incremento progresivo en el material senescente y muerto, debido al sombreado de las hojas presentes en los estratos inferiores del dosel vegetal, lo cual pudo ocurrir con los intervalos de pastoreo más prolongados (Figura 2).

No se presentó efecto de interacción entre frecuencia e intensidad de pastoreo durante todo el periodo de estudio en los cambios estacionales del contenido de proteína total (Cuadro 3). Durante primavera, otoño y en el promedio estacional, se observaron efectos de frecuencia de pastoreo (P<0.05). En general, el contenido de proteína total, tendió a disminuir conforme aumentó el intervalo de pastoreo, siendo esta disminución más marcada durante el otoño (14 unidades porcentuales, al pastorear cada 4 y 6 semanas). Tal reducción pudo estar asociada con el mayor porcentaje de material muerto registrado en la frecuencia de 6 semanas (Figura 2). Durante el verano hubo un comportamiento similar, sin ser estadísticamente significativo; pastoreos cada 2 y 3 semanas promovieron valores iguales (22 %), pero mayores a los de 4 semanas (17 %). Una tendencia similar se observó en otra investigación⁽²⁸⁾, en un análisis de crecimiento de pasto ovillo durante un ciclo de 59 días, en donde los niveles de proteína disminuyeron conforme avanzó la edad del rebrote de 14 a 47 y 59 días (11 > 8 > 6 mg g^-1 tejido, respectivamente). En ballico perenne⁽²⁵⁾, también se han obtenido resultados similares al registrado en este estudio, una disminución en el contenido de proteína al aumentar el intervalo de defoliación de 2 a 4 y 6 semanas, por lo que concluyeron que la proporción de proteína fue mayor en los rebrotes más jóvenes, que resultan con cortes más frecuentes.

Sólo se registraron efectos significativos de intensidad de pastoreo en primavera y otoño (P<0.05). Durante primavera los pastoreos más ligeros superaron al severo (23 vs 20 %). Caso contrario ocurrió en el otoño, en donde el pastoreo severo superó al ligero 2 unidades porcentuales (19 vs 17 %). Tal comportamiento pudo estar asociado con el porcentaje de hojas y material muerto, registrados en ambas estaciones (Figura 2). En primavera, el contenido de hojas con el pastoreo ligero fue superior al 90 %, con una mínima participación del tallo y material muerto; mientras que en otoño, sucedió lo contrario, el pastoreo severo presentó una mayor proporción de hojas y tallos, y menor cantidad de material muerto que el ligero, lo cual afectó positivamente el contenido de proteína total, como ha sido señalado por varios autores^(4,20).

El mayor contenido de proteína total observado en este estudio ocurrió durante la primavera con el pastoreo ligero, esto pudo estar relacionado con la metodología usada para colectar el material vegetal, en la cual se simuló la dieta que los animales estaban consumiendo⁽²⁹⁾, por lo que se cosechó una mayor proporción de hoja y una menor cantidad de tallo y material muerto que con el pastoreo severo^(4,27,30). La composición morfológica del pasto ovillo también varió con la distribución vertical, con el menor porcentaje de hoja en el estrato inferior, e incrementando progresivamente hacia los estratos superiores, y lo opuesto ocurre con el tallo y el material muerto⁽⁴⁾.

No se presentó efecto de interacción frecuencia x intensidad de pastoreo, durante todo el periodo de evaluación en la digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) (Cuadro 3). Sólo se registraron efectos de frecuencia de pastoreo en verano, otoño y en el promedio estacional (P<0.05). En general, los intervalos de pastoreo de 2 y 3 semanas mostraron valores de DIVMS similares entre ellos, siendo superiores a los de 4 y 6 semanas (P<0.05). El valor nutritivo de los forrajes, disminuye al avanzar la madurez y el material muerto constituye la fracción menos digestible, por lo que los intervalos cortos, proporcionan un forraje de alta digestibilidad, en comparación con los intervalos prolongados de crecimiento^(4,20). Respecto a la intensidad de pastoreo, sólo se observó efecto significativo durante el otoño (P<0.05), siendo el pastoreo severo el que registró la mayor DIVMS (64 vs 56 %). Esto puede atribuirse a la mayor proporción de hoja verde y menor porcentaje de material muerto presente en los pastoreos más severos (Figura 2). Algunos autores^(12,20,25) han señalado que la hoja verde es más digestible que el material muerto, y durante el otoño existió una mayor aportación de este material al rendimiento de forraje.

AGRADECIMIENTOS

A CONACYT por el financiamiento otorgado para la realización de los estudios de maestría del primer autor. Los autores agradecen a la Línea Prioritaria de Investigación 11: Sistemas de Producción Agrícola, Pecuaria, Forestal, Acuícola y Pesquera por el financiamiento parcial otorgado para la realización del presente estudio.

LITERATURA CITADA

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