Productividad de asociaciones de pasto ovillo (Dactylis glomerata L.), ballico perenne (Lolium perenne L.) y trébol blanco (Trifolium repens L.)
Performance of orchardgrass (Dactylis glomerata L), perennial ryegrass (Lolium perenne L.) and white clover (Trifolium repens L.) associations
Ever del J. Flores Santiagoa, Alfonso Hernández Garayª, Juan de Dios Guerrero Rodríguezb, Adrián R. Quero Carrilloª, Pedro A. Martínez Hernándezc
a Programa de Ganadería, Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. México. hernan@colpos.mx. Correspondencia al segundo autor.
b Colegio de Postgraduados Campus Puebla. México.
]]> c Departamento de Zootecnia, Universidad Autónoma Chapingo. México.
Recibido el 10 de septiembre de 2013.
Aceptado el 19 de marzo de 2014.
Resumen
El objetivo del estudio fue evaluar el rendimiento de forraje de los pastos, ovillo (Dactylis glomerata L.) y ballico perenne (Lolium perenne L.) en monocultivo y asociados con trébol blanco (Trifolium repens L.), en su segundo año de crecimiento. Los tratamientos evaluados fueron: 20:40:40; 00:50:50; 40:20:40; 50:00:50; 20:70:10; 70:20:10, 40:40:20, 100:00:00 y 00:100:00 de pasto ovillo, ballico perenne y trébol blanco, respectivamente. El diseño experimental fue bloques al azar con tres repeticiones. Se midió rendimiento de forraje, altura de planta, radiación interceptada (RI, %) y composición botánica del forraje cosechado (%). Los tratamientos se defoliaron por ovinos (Suffolk x Dorset) de acuerdo con la estación del año (cada cinco, seis y cuatro semanas en otoño, invierno y primavera-verano, respectivamente). Las asociaciones 00:50:50, 20:40:40, y 40:20:20 tuvieron un diferenciación mayor en rendimiento anual produciendo más del 22 % que los monocultivos de pastos y la asociación 40:40:20 que presentaron los menores rendimientos (en promedio 15,027 kg MS ha-1). La producción estacional tuvo diferente (P<0.05) aportación durante el año; en otoño-invierno se produjo el 40 % y en primavera-verano 60 %. El trébol blanco fue la especie con mayor porcentaje del forraje cosechado (44 %) seguida por pasto ovillo (39 %) y ballico perenne (17 %). En conclusión, algunas asociaciones superaron el rendimiento de los pastos en monocultivo, existiendo diferencias también en la distribución estacional de la producción de forraje. La intercepción de radiación y altura de la planta son indicativos del rendimiento, y por tanto del momento de cosecha.
Palabras clave: Materia seca, Asociaciones, Gramíneas, Leguminosas, Composición botánica.
Abstract
]]> The aim of this study was to evaluate the forage yield of orchargrass (Dactylis glomerata L.) and perennial ryegrass (Lolium perenne L.) in monoculture and associated with white clover (Trifolium repens L.), in its second year of establishment. The treatments were: 20:40:40, 00:50:50, 40:20:40, 50:00:50, 20:70:10, 70:20:10 and 40:40:20 of orchard grass, perennial ryegrass and white clover, respectively. These associations were distributed according to a randomized block design with three replications. The variables measured were forage yield, plant height, radiation interception (RI, %) and botanical composition of the harvested fodder (%). All treatments were defoliated by sheep (Suffolk x Dorset) according to each season of the year (five, six and four weeks in autumn, winter and spring-summer, respectively). The associations 00:50:50, 20:40:40, and 40:20:20 had the higher annual herbage yield producing 22 % more than the grass monocultures and the 40:40:20 association which had the lowest DM yields (on average 15,027 kg MS ha-1). Seasonal production throughout the year was distributed as follows: in fall-winter 40 % and spring-summer 60 % (P<0.05). White clover was the species with the highest percentage of harvested forage (44 %) followed by orchardgrass (39 %) and perennial ryegrass (17 %). In conclusion, some of the associations surpassed the yield of grasses in monoculture; additionally, there was a differentiation in the seasonal forage production. The interception of solar radiation and plant height are good indicative of yield and therefore of harvest.Key words: Dry matter yield, Grass-legume associations, Botanical composition.
En la zona templada de México, los pastos más utilizados para la producción animal, son el ballico perenne, el ovillo y el festuca, de los que se estima existen en praderas puras y en asociación alrededor de 171,520 ha que representan el 13.4 % de la superficie total de esta zona(1), tendencia que actualmente se mantiene. Así mismo, entre las leguminosas, se tiene a la alfalfa y el trébol blanco, donde esta última especie es de alta calidad nutritiva y tiene requerimientos menores de agua que la primera(2,3). En general, las asociaciones gramíneas-leguminosas mejoran la distribución estacional del rendimiento de la pradera(4).
Se ha observado que la asociación de trébol blanco a una proporción de 40 % con pasto ovillo y ballico perenne ha llegado a rendir de 52 hasta 65 % más de forraje que cuando estos pastos se encuentran en monocultivo(5). Estos rendimientos de materia seca se han obtenido en primavera-verano a un intervalo de corte de 28 días y en otoño e invierno a intervalos de 5 y 6 semanas respectivamente(5), en condiciones de pastoreo con ovinos. Lo anterior, sugiere que la cantidad y calidad del forraje cosechado puede ser mayor y sostenible con la asociación trébol blanco-gramíneas(5). Sin embargo, el porcentaje de trébol y gramínea puede afectar la cantidad de forraje cosechado en cada estación del año(6), como consecuencia de la competencia entre componentes botánicos de la pradera(7).
En asociaciones de gramíneas y leguminosas es importante determinar la mejor asociación desde el punto de vista de rendimiento anual, distribución estacional, valor nutritivo y persistencia de la pradera. En la región templada de México, los patrones estacionales de producción de forraje están influenciados por variaciones en el clima, por lo que es importante conocer la velocidad de crecimiento estacional de las especies forrajeras más utilizadas. Por tal motivo, el objetivo de esta investigación fue determinar la mejor asociación a diferentes proporciones de pasto ovillo, ballico perenne y trébol blanco, desde el punto de vista de rendimiento estacional y anual.
El estudio se realizó en el Campo Experimental del Colegio de Posgraduados Campus Montecillo, Texcoco, Estado de México, en praderas de pasto ovillo y ballico perenne, puras y asociadas con trébol blanco, en su segundo año de crecimiento. El suelo es Typic ustipsamments(8) de textura franco arenosa, ligeramente alcalino (pH 7.8), 2.4 % de materia orgánica. El clima es templado subhúmedo con lluvias en verano, precipitación y temperatura media anual de 645 mm y 15 °C, respectivamente y temperatura mínima promedio mensual de 11.6 °C y máxima de 18. 4 °C, registradas en enero y mayo, respectivamente(9). Las temperaturas máximas, mínimas y medias, así como la distribución de la precipitación del periodo de estudio se obtuvieron de la estación meteorológica del Colegio de Postgraduados, ubicada a 100 m del área experimental (Figura 1).
Los tratamientos evaluados fueron los pastos ovillo y ballico perenne, solos y asociados con trébol blanco a diferentes proporciones: 100:00:00, 00:100:00, 20:40:40, 0:50:50, 40:20:40, 50:00:50, 20:70:10, 70:20:10, y 40:40:20 pasto ovillo, ballico perenne y trébol blanco, respectivamente. Estas proporciones se basaron en la cantidad de semilla recomendadas para cada especie, siendo de 30 kg ha-1 para ballico perenne, 20 kg ha-1 de ovillo, y de 5 kg ha-1 para trébol blanco. Estas cantidades de semilla fueron el 100 % para las especies individualmente, de modo que, para el caso de las asociaciones, se obtuvo el porcentaje respectivo en cada participación. El diseño experimental fue bloques completos al azar con tres repeticiones, el bloqueo fue por pendiente natural del terreno; la unidad experimental fue una parcela de 75.03 m2 (12.3 X 6.1 m). Las parcelas no fueron fertilizadas pero sí irrigadas en la época de seca e invierno, a intervalos de 15 días. Las parcelas se delimitaron con cerco eléctrico y defoliadas con ovinos Suffolk*Dorset a 5 cm de altura, cada cinco, seis y cuatro semanas en otoño, invierno y primavera-verano, respectivamente(10,11).
]]>Variables medidas y calculadas en la pradera
Rendimiento de forraje. El rendimiento de forraje se midió en dos cuadros fijos de 0.25 m2 en los que se cortó el forraje con tijeras antes del pastoreo, a una altura aproximada de 5 cm sobre el nivel del suelo. Inmediatamente después, las praderas se defoliaron por ovinos a una altura aproximada de 5 cm. El forraje cosechado se lavó para eliminar tierra, posteriormente se secó en estufa de aire forzado por 48 h a 55 °C, hasta peso constante y se pesó. Con los registros de peso seco se calculó el rendimiento anual y estacional para cada tratamiento.
Altura de la pradera. Se midió antes de cada pastoreo con una regla de 1 m de longitud y graduación mínima de 1 mm. Se eligieron aleatoriamente 20 puntos por parcela, y la regla se aproximó verticalmente hacia el tejido vegetal más alto, para registrar la altura de la primera especie contactada(12).
Radiación interceptada. Un día antes de cada pastoreo, se tomaron al azar cinco lecturas por repetición de la radiación interceptada con el método del metro de madera sobre el suelo(13). Las lecturas se realizaron aproximadamente a las 1300 h (cuando el ángulo solar es alto y constante). El procedimiento consistió en colocar la regla en la superficie del suelo debajo del dosel, con orientación este-oeste. En cada ocasión se contaron los centímetros sombreados, mismos que al ser divididos entre la longitud total de la regla, representaron el porcentaje de radiación interceptada por el dosel.
Composición botánica. A la mitad de cada estación, de las muestras cosechadas para medir el rendimiento de MS se tomaron 20 %, y las plantas se clasificaron y separaron por especie en estudio, material muerto, otros pastos y maleza. Las muestras de cada componente se secaron a 55 °C por 48 h hasta peso constante, y luego se pesaron.
Se verificaron las condiciones de normalidad de todas las variables y posteriormente se realizó el análisis estadístico para cada variable por estación del año mediante el procedimiento PROC MIXED del paquete estadístico SAS(14) declarando como factor aleatorio a los tratamientos. Para la comparación de medias por tratamiento se utilizó la prueba de Tukey con α de 5%.
El rendimiento anual fue diferente entre tratamientos, en donde las asociaciones 00:50:50, 20:40:40, 40:20:40 superaron (P<0.05) a los monocultivos en al menos 22 y 33 % al ballico perenne y al ovillo, respectivamente (Cuadro 1). Estas diferencias fueron más marcadas durante las estaciones de invierno y primavera, donde los dos pastos mostraron rendimientos bajos, principalmente, el ovillo que alcanzó una producción anual de 13,280 kg MS ha-1 año-1. Entre estaciones, los rendimientos acumulados sin considerar el tipo de asociación, fueron diferentes; específicamente, los mayores rendimientos se encontraron en primavera y verano (Cuadro 1) superando (P<0.05) a las estaciones de otoño e invierno en al menos 35 y 29 % más, respectivamente. Independientemente de las asociaciones, la producción estacional de materia seca fue de 19, 21, 30 y 30 %, para otoño, invierno, primavera y verano, respectivamente.
En la aportación por especie en asociación, el trébol blanco mostró significancia (P<0.001) en las estaciones de primavera y verano (Cuadro 2). Consistentemente, la asociación 40:40:20, en ambas estaciones tuvo los rendimientos de materia seca más bajos (P<0.05). En términos anuales, los aportes menores del trébol blanco correspondieron a las asociaciones donde hubo menor porcentaje en la asociación, específicamente en donde participó con valores inferiores a 20 % en la densidad de siembra.
El aporte del pasto ovillo sólo fue significativo (P<0.001) en la estación de verano, siendo menor (P<0.05) donde participó con una proporción menor (asociación 20:70:10). Asimismo, esta especie fue más productiva (P<0.05) durante la primavera y el verano. La cantidad de materia seca cosechada de pasto ovillo en las asociaciones durante el periodo de evaluación fue en promedio de 7,500 kg MS ha-1 (Cuadro 2). In dependientemente del porcentaje de inclusión de ovillo en las asociaciones, el rendimiento total fue de 67 % en primavera-verano y 33 % en otoño-invierno, respectivamente (P<0.05).
]]> En primavera-verano, ovillo incrementó su producción de materia seca, destacando el aporte de las asociaciones 40:20:40, 70:20:10 de pasto ovillo, ballico perenne y trébol blanco en primavera y 50:00:50 en verano, en las cuales el porcentaje de inclusión en la asociación fue mayor (Cuadro 2), aunado quizás a una mayor tasa de crecimiento y disminución en la pérdida por senescencia(15-19) y a las condiciones ambientales en las que creció durante el periodo de estudio.Por su parte el ballico perenne, presentó significancias en aporte en las estaciones de invierno y primavera, aunque anualmente fue el más estable en contribución de materia seca in dependientemente de la asociación. La cantidad de materia seca de ballico perenne cosechado en las asociaciones fue en promedio de 2,816 kg MS ha-1 , la cual representó un 17 % de la cantidad total de forraje cosechada durante el año (Cuadro 2). No se detectó diferencia (P>0.05) entre estaciones en el rendimiento de forraje de las asociaciones con ballico perenne; aun cuando se cosechó menos materia seca en el otoño, tal como lo han reportado algunos autores(5). Entre tratamientos durante otoño y verano no se encontró diferencia (P>0.05). Se observa por tanto, que las especies trébol blanco y ovil lo fueron las que diferenciaron las asociaciones en términos de producción de materia seca.
La variación en el rendimiento estacional se atribuye en parte a la respuesta de las especies a las condiciones ambientales en las cuales crecieron(20). La mayor adaptación de ballico perenne a condiciones invernales explica en parte el por qué algunas asociaciones fueron superiores a otras en otoño-invierno, contrario a ovillo y trébol blanco que expresan su mayor rendimiento en condiciones de primavera-verano. La menor producción en otoño-invierno (Cuadro 1), puede ser atribuida a las bajas temperaturas, y a la presencia de heladas que se registraron en ese periodo (Figura 1), y al fotoperiodo corto(10).
Durante primavera-verano la producción de forraje es favorecida por las condiciones climáticas que estimularon el buen crecimiento de las gramíneas y leguminosas incrementando la producción(21), aunado a una mayor tasa de aparición y expansión foliar como consecuencia de la mayor temperatura y humedad en el suelo(10,22). Específicamente en el trébol blanco, este comportamiento puede estar también relacionado con la mayor área foliar remanente después del pastoreo, debido a su hábito de crecimiento rastrero, y a la presencia de hojas que le permiten a esta especie interceptar la radiación solar y capturar el dióxido de carbono(15,23).
Radiación interceptada
Todas las asociaciones registraron la mayor radiación interceptada en primavera-verano (P<0.05; Cuadro 3) superando a las registradas en otoño e invierno. En general, el porcentaje promedio de radiación solar interceptada fue de 86, 88, 92 y 93 % en invierno, otoño, primavera y verano, respectivamente. La estacionalidad en el porcentaje de radiación interceptada, estuvo directamente asociado (r2=0.6) con la distribución estacional del rendimiento de forraje (Cuadros 1, 4), por lo que a mayor radiación estacional interceptada, mayor rendimiento de forraje, independientemente de la asociación.
Las especies en monocultivo presentaron la menor intercepción de luz durante todas las estaciones del año y el menor rendimiento de forraje. Los datos anteriores revelan que la capacidad de las asociaciones para interceptar la radiación solar depende del porcentaje de cada especie asociada y de las condiciones ambientales a las que fueron expuestas durante su crecimiento previo a cada cosecha(20,24,25).
Altura de la pradera
]]> La mayor altura de planta promedio se registró en verano (38 cm), superando en 42, 68 y 19 % a otoño, invierno y primavera, respectivamente (Cuadro 4); durante la época invernal, se presentó la menor altura promedio en todos los tratamientos. En tanto, que la mayor altura (42 cm), la registró la asociación 20:70:10 en verano; y la menor altura en todas las estaciones del año la obtuvo l a asociación 70:20:10 (P<0.05). En general, la altura promedio de las praderas se afectó significativamente por la estación del año. El monocultivo de ballico perenne fue superior al monocultivo de ovillo, en todas las estaciones del año (P<0.05).Los rendimientos de forraje estuvieron relacionados (r2=0.78) con la altura de la planta; cuando se presentó un incremento en la altura el rendimiento de forraje fue mayor (60 % de la producción total en primavera-verano). En otoño-invierno las alturas fueron menores aunados a una menor cosecha de forraje (40 %). Lo anterior, concuerda con la relación positiva que existe entre la altura y rendimiento de materia seca encontrada en otras investigaciones(5).
Los mayores rendimientos de forraje se encontraron en algunas asociaciones que superaron a los monocultivos de los pastos evaluados. El trébol blanco mostró un mayor aporte de forraje cosechado que los pastos evaluados a través del año independientemente de la densidad de siembra. El aporte de forraje por parte del ballico perenne mostró una mayor dependencia a la densidad de siembra aplicada. En todas las asociaciones y monocultivos, el rendimiento de forraje depende de la estación del año. La intercepción de radiación y altura de planta tienen una correlación positiva con rendimiento de forraje en todas las asociaciones y monocultivos.
AGRADECIMIENTOS
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), por el apoyo económico, que hizo posible la realización de este trabajo. Al Colegio de Postgraduados y en especial al Programa de Ganadería y a la Línea Prioritaria de investigación 11 "Sistemas de Producción Agrícola, Pecuario, Forestal Acuícola y Pesquera" por contribuir en mi formación como profesionista.
LITERATURA CITADA
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