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Introducción
Los sistemas de rumiantes soportados en pasturas requieren el desarrollo de estrategias sostenibles que permitan superar los retos productivos, ambientales y sociales del sector 26. Para esto, es indispensable conocer las características fisiológicas, productivas y composicionales de los forrajes, esto permite la generación de recomendaciones de manejo que potencialicen la rentabilidad de la finca, disminuyan el impacto ambiental y mejoren la calidad de vida del productor 17.
En Colombia, los sistemas de alimentación de rumiantes en el trópico alto, i.e. por encima de los 2200 m.s.n.m., están soportados en pasturas, principalmente el kikuyo (Cenchrus clandestinus), y la inclusión de suplementos concentrados 8,16,32. Las prácticas de manejo de los forrajes son tradicionales, con periodos de rebrote extensos y estáticos a lo largo del año, lo que resulta en la acumulación de material muerto y la disminución en el valor nutricional del forraje 24,29. Aunado a esto, las diferentes condiciones ambientales de las cuencas lecheras colombianas hacen que el pasto kikuyo presente una expresión productiva (crecimiento y composición) diferente para cada localidad 25. En la literatura se reportan las características productivas (i.e. rendimiento de biomasa) y composicionales (e.g. composición química y valor nutricional) del pasto kikuyo 9,13,25. Sin embargo, en la revisión de literatura no se encontró la descripción del desarrollo morfológico y composicional de este forraje en las diferentes cuencas lecheras colombianas.
Los costos de alimentación (pasturas y suplementos alimenticios) representan entre 34 y 44 % de los costos de producción en los sistemas de lechería especializada 1, siendo el forraje el recurso más económico dentro de la dieta de los rumiantes. Es por esto que, la descripción de las características productivas y composicionales del kikuyo permitiría el desarrollo de sistemas de alimentación que disminuyan los costos de producción y maximicen la rentabilidad del predio. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la edad de rebrote sobre la dinámica de las variables morfológicas, composicionales y productivas del pasto kikuyo durante dos épocas climáticas en tres cuencas lecheras del trópico alto colombiano.
Materiales y métodos
Zonas experimentales
La descripción morfológica del crecimiento, la producción de biomasa y la composición química del kikuyo fue evaluada en tres cuencas lecheras del trópico alto colombiano, correspondientes a los departamentos de Cundinamarca y Boyacá (Tabla 1). En cada cuenca se seleccionaron dos fincas con prácticas de manejo similar y orientadas hacia la producción de leche, que representaran los sistemas de producción de las zonas y que cumplieran con los siguientes criterios: presencia de pasturas homogéneas de kikuyo, establecimiento de esquemas de rotación de potreros, manejo de registros de producción y que las praderas presentaran un estado sanitario y nutricional adecuado.
Tabla 1 Precipitación acumulada (mm/mes) en los en los predios experimentales en los departamentos de Cundinamarca y Boyacá, Colombia. 2015-2016.
En la cuenca lechera del Alto Chicamocha se seleccionó la finca Ubasa en el municipio de Tuta (5°71´92” N - 73°22´60” O) y la finca Las Mesitas en el municipio de Firavitoba (5°70´68” N - 73°96´36” O). En la cuenca lechera de la Sabana de Bogotá se seleccionó la finca La Primavera en el municipio de Nemocón (5°03’56” N, -73°06’20” O) y la finca Tibaitatá en el municipio de Mosquera (4°69´25” N, -74°21´18” O). Finalmente, en el Valle de Ubaté-Chiquinquirá se seleccionó la finca Ginebra en el municipio de Simijaca (5°53’28” N, -73°80’98” O) y la finca Quebraditas en el municipio de Saboya (5°38’55” N, 73°46’31” O).
Se realizaron dos estudios longitudinales de crecimiento, durante las dos épocas que tradicionalmente corresponden a periodos de lluvias (octubre, noviembre y diciembre de 2015) y de sequía (enero, febrero y marzo de 2016). Durante el experimento se registró la precipitación utilizando un pluviómetro (en PVC Marca Fercon) en las fincas en donde se realizaron las evaluaciones (Tabla 1).
Diseño metodológico
En cada finca se seleccionó un lote homogéneo de 4 x 10 m (área 40 m2), con predominancia de kikuyo, el cual fue dividido en 10 subparcelas de 1 x 4 metros (4 m2). Cada subparcela correspondió a una edad de rebrote (10 edades), y en cada una se ubicaron tres alturas de muestreo (baja, media y alta). Además, en cada lote se tomó una muestra de suelos que fue enviada al laboratorio de suelos de Agrosavia, para la determinación de su composición química (Tabla 2).
Manejo experimental
El seguimiento al crecimiento del pasto kikuyo fue realizado en cada predio semanalmente durante 70 días de rebrote a la misma hora del día. Inicialmente, se definió el horizonte de pastoreo, o altura del forraje residual, de cada finca. Para el muestreo del forraje, en cada subparcela se determinó la altura de la pastura en 30 puntos haciendo un desplazamiento aleatorio en la totalidad del área. Luego, se realizó un cuadro de distribución de frecuencias por altura con tres amplitudes y se calculó la marca de clase y la frecuencia relativa de cada una de ellas. Posteriormente, se ubicaron las tres (3) alturas promedio, se cortó y pesó (Ohaus, V11C6) la biomasa utilizando un marco de 0,25 m2 a la altura que correspondía con el horizonte de pastoreo. Se tomaron tres muestras de 500 g de forraje verde, correspondientes a los grupos con diferente altura. Las muestras fueron secadas y conservadas para posterior análisis químico. El rendimiento de biomasa fue calculado de acuerdo con la proporción y la cantidad de forraje en cada altura. Finalmente, posteriores muestreos se realizaron sobre la base de la altura modal del muestreo previo, evitando realizar mediciones sobre forrajes de menor edad fisiológica. Es importante mencionar que cada predio mantuvo el manejo tradicional de las praderas.
Variables evaluadas
La producción de forraje verde y seco fue determinada en cada predio por cada día de muestreo. Además, se determinó la altura de las pastura, longitud y ancho de las hojas, numero de hojas y ancho del estolón (tomado entre nudos, utilizando un calibrador Lcd 6 pulgadas Micrómetro Digital, pie de rey). La composición química fue calculada a través de la metodología NIRS, en el laboratorio de química analítica de Agrosavia (Mosquera, Cundinamarca), en donde se reportó Fibra en Detergente Neutro (FDN), Fibra en Detergente Ácido (FDA), Proteína Cruda (PC) y Energía Neta de Lactancia (ENL) 3.
Análisis y diseño estadístico
Las variables fueron evaluadas a través de un diseño completo al azar con medidas repetidas, en donde los factores principales de variación fueron la época de medición (lluvia y sequía) y la edad de rebrote (10 muestreos), la cual fue considerada como una variable categórica debido a la tendencia no lineal de la respuesta 18. Además, las mediciones por categoría de la altura para cada edad (baja, media, alta) se consideraron como un efecto de muestreo. Los predios en cada cuenca fueron considerados las repeticiones. Debido a las características particulares de las regiones, la información se analizó para cada cuenca de manera independiente utilizando el procedimiento MIXED de SAS®30 versión 9.4 y se compararon las medias a través de la prueba de Tukey. El error presentó una distribución normal y varianza homogénea.
Resultados
Características morfológicas del pasto kikuyo
Las variables morfológicas evaluadas en las fincas del Alto Chicamocha presentaron interacción (P<0,05) entre la edad de rebrote y la época de evaluación, excepto para el ancho del estolón, que no presentó diferencias (p>0,05). La longitud de las hojas vivas, el número de hojas totales y vivas y la longitud de las hojas fue mayor (p<0,05) en épocas de lluvias respecto a sequía desde el día 28 de rebrote. Mientras que la longitud de la planta fue mayor (P<0,05) en época de lluvias desde el día 14 de rebrote (Tabla 3).
Tabla 3 Efecto de la edad de rebrote sobre las características morfológicas del pasto kikuyo en épocas de lluvia y de sequía en la cuenca lechera del Alto Chicamocha.
a,b. Letras diferentes entre filas representa diferencias significativas. ns: no significativo.
1. Error estándar de la media.
2. ERxEV: efecto de la interacción entre la edad de rebrote y la época de evaluación.
El número de hojas vivas en la sabana de Bogotá se incrementó (P<0,05) con la edad de rebrote, pero no fue afectada (p>0,05) por la época de corte. Las demás variables morfológicas evaluadas en esta cuenca presentaron interacción (P<0,05) entre la edad de rebrote y la época de corte. En lluvias, la longitud de la planta fue mayor (P<0,05), mientras que el ancho del estolón fue menor (p<0,001), desde el día 35 y 42, respectivamente. Mientras que el número de hojas totales y la longitud de las hojas vivas fueron mayores (p<0,05) en la época de lluvias entre los 28 y 35 días y 42 y 49 días, respectivamente (Tabla 4).
Tabla 4 Efecto de la edad de rebrote sobre las características morfológicas del pasto kikuyo en épocas de lluvia y de sequía en la cuenca lechera de la sabana de Bogotá.
a,b. Letras diferentes entre filas representa diferencias significativas, ns: no significativo.
1. Error estándar de la media.
2. ER: Efecto de la edad de rebrote. EV: Efecto de la época de evaluación. ERxEV: efecto de la interacción entre la edad de rebrote y la época de evaluación.
En el valle de Ubaté-Chiquinquirá, el número de hojas vivas incrementó (P<0,05) con la edad de rebrote, pero no fue afectado por la época de evaluación. El ancho del estolón fue mayor (P<0,05) en la época de lluvia entre los 7 y 28 y los 42 y 72 días de rebrote. La longitud de las hojas vivas y la longitud de la planta fue mayor (P<0,05) desde los 42 y 49 días de rebrote, respectivamente. Finalmente, el número de hojas fue mayor únicamente en el día 42 de la época de sequía respecto a la de lluvia (Tabla 5).
Tabla 5 Efecto de la edad de rebrote sobre las características morfológicas del pasto kikuyo en épocas de lluvia y de sequía en la cuenca lechera del valle de Ubaté-Chiquinquirá.
a,b. Letras diferentes entre filas representa diferencias significativas. ns: no significativo.
1. Error estándar de la media.
2. ER: Efecto de la edad de rebrote. EV: Efecto de la época de evaluación. ERxEV: efecto de la interacción entre la edad de rebrote y la época de evaluación.
Características productivas y composicionales del pasto kikuyo
Las variables productivas y composicionales evaluadas en la cuenca lechera del Alto Chicamocha presentaron interacción entre la edad de rebrote y la época de evaluación. De esta manera, el rendimiento de biomasa fue mayor (P<0,05) al incrementarse los días de rebrote, y fue diferente entre épocas desde el día 42 de rebrote. Además, las concentraciones de PC y ENL disminuyeron y la de FDN y FDA aumentaron con el tiempo de rebrote, aunque, la PC, FDN y ENL presentaron diferencias entre épocas al principio y final de rebrote, mientras que el FDA únicamente las presentó al inicio de rebrote (Tabla 6).
Tabla 6 Efecto de la edad de rebrote sobre las características productivas y composicionales1 del pasto kikuyo en épocas de lluvia y de sequía en la cuenca lechera del Alto Chicamocha.
a, b. Letras diferentes entre filas representa diferencias significativas.
1. PC: Proteína cruda. FDN: Fibra en detergente neutro. FDA: Fibra en detergente ácido. EN : Energía neta de lactancia.
2. Error estándar de la media.
3. ERxEV: efecto de la interacción entre la edad de rebrote y la época de evaluación.
En Sabana de Bogotá, las concentraciones de fibra se incrementaron (p<0,05), mientras que las de PC y ENL disminuyeron (P<0,05), al incrementase la edad de rebrote. La concentración de FDN no fue diferente (p>0,05) entre las épocas de evaluación, sin embargo, las de FDA en época de lluvias fue mayor (p<0,001) al día 14 y menor al día 56 y 70 de rebrote, respecto a la época seca. La concentración de PC fue mayor (P<0,05) en época de lluvias los días 35 y 70 y la ENL únicamente el 70 día, respecto a la época seca. Finalmente, la producción de biomasa se incrementó (P<0,05) conforme aumentaba la edad de rebrote, pero se evidenció un mayor rendimiento de biomasa desde el día 49 en época de lluvias respecto a la seca (Tabla 7).
Tabla 7 Efecto de la edad de rebrote sobre las características productivas y composicionales1 del pasto kikuyo en épocas de lluvia y de sequía en la cuenca lechera de la Sabana de Bogotá.
a, b. Letras diferentes entre filas representa diferencias significativas. ns: no significativo.
1. PC: Proteína cruda. FDN: Fibra en detergente neutro. FDA: Fibra en detergente ácido. EN : Energía neta de lactancia.
2. Error estándar de la media.
3. ER: Efecto de la edad de rebrote. EV: Efecto de la época de evaluación. ERxEV: efecto de la interacción entre la edad de rebrote y la época de evaluación.
Las variables productivas y composicionales evaluadas en la cuenca del valle de Ubaté-Chiquinquirá presentaron interacción entre la época de evaluación y la edad de rebrote. La producción de biomasa y la concentración de FDN y FDA se incrementaron (P<0,05), mientras que la concentración de PC y ENL disminuyeron (P<0,05) al aumentar la edad de rebrote. Además, entre épocas de evaluación, la producción de biomasa y la concentración de PC fueron diferentes desde el día 42 de rebrote, la concentración de ENL fue diferente desde el día 35 de rebrote, la de FDN entre los días 7 y 14 y 42 y 70, mientras que en la FDA fue diferente al día 7 y entre los días 21 a 70 de rebrote (Tabla 8).
Tabla 8 Efecto de la edad de rebrote sobre las características productivas y composicionales1 del pasto kikuyo en épocas de lluvia y de sequía en la cuenca lechera del valle de Ubaté-Chiquinquirá.
a, b. Letras diferentes entre filas representa diferencias significativas. +: p<0.1, *: p<0,05, **: p<0,01, ***: p<0,001, ns: no significativo.
1. PC: Proteína cruda. FDN: Fibra en detergente neutro. FDA: Fibra en detergente ácido. EN : Energía neta de lactancia.
2. Error estándar de la media.
3. ER: Efecto de la edad de rebrote. EV: Efecto de la época de evaluación. ERxEV: efecto de la interacción entre la edad de rebrote y la época de evaluación.
Discusión
Las características morfológicas del kikuyo varían de acuerdo con las condiciones ambientales y las prácticas de manejo de las pasturas 2,21. Arango et al.2 encontraron diferencias en ocho variables morfológicas del kikuyo en municipios del norte y oriente antioqueño. De acuerdo con estos autores, la altitud, las condiciones ambientales del municipio y los días de descanso afectan la expresión morfológica del kikuyo. En el presente trabajo, las variables morfológicas fueron afectadas por la época de corte y la edad del rebrote del kikuyo (Tablas 3 a 5) en las cuencas lecheras en donde se realizó la evaluación.
La longitud de la planta fue mayor conforme aumentaban los días de rebrote. Además, en época de lluvias se evidenció una mayor longitud que en sequía, aunque, el incremento fue diferente entre cuencas (tabla 2 a 4). La literatura reporta que el kikuyo pueden alcanzar alturas hasta los 80 cm 12,35, sin embargo, en las condiciones evaluadas (hasta el día 70 de rebrote) no se alcanzaron estas longitudes, pues las alturas observadas en época de lluvia y sequía no superaron los 62 y 47 cm, respectivamente. La diferencia en la respuesta de la longitud de la planta puede explicarse por las características de los forrajes y las condiciones ambientales. Por ejemplo, la longitud en el Alto Chicamocha en época de sequía fue mucho menor respecto a la longitud en las otras cuencas lecheras. Otros factores somo la competencia por luz tienen la capacidad de modificar la longitud las plantas 15.
La literatura reporta que las hojas pueden exhibir una longitud que varía entre 4,5 y 20 cm 17,21, similar a las longitudes observadas para las hojas de la planta en la época de sequía (10 a 20 cm) pero que está por debajo para lo observado en época de lluvias (23 a 29 cm). Algunos autores sugieren que las características edáficas y ambientales del Valle de Ubaté-Chiquinquirá y Sabana de Bogotá presentan mejores condiciones para la producción de forraje que las del Alto Chicamocha 25,33. De esta manera, las diferencias observadas pueden explicarse por características ambientales y edáficas que promueven un mayor desarrollo foliar.
El desarrollo fenológico de las pasturas es el resultado en la formación y muerte de las hojas, el cual depende de las condiciones ambientales y las variables de manejo del forraje 27. En este trabajo, la cantidad de hojas en el kikuyo varió entre 4 y 11 hojas, sin embargo, las hojas vivas no superan las 6, valores similares a lo reportado por Fonseca 13. El ancho del estolón en kikuyo no ha sido reportado, sin embargo, en este estudio esta variable presenta un comportamiento irregular entre cuencas y periodos de cosecha.
En el presente experimento, el incremento en el periodo de rebrote y la época de lluvia se relacionó con un mayor rendimiento de biomasa en las diferentes cuencas lecheras, alcanzando valores que variaron entre 7 y 11 t MS ha-1. La literatura reporta valores de producción de kikuyo de 17 t MS ha-1 en el trópico alto colombiano 23. Otros autores han evaluado el rendimiento de biomasa del kikuyo ante diferentes esquemas de manejo (frecuencia de defoliación debido al número de hojas) encontrando valores entre 2,1 y 3,3 Ton MS ha-1 (13. Finalmente, Vargas et al32 reporta tasas de crecimiento del kikuyo que varían entre 65 y 117 kg MS ha d-1 (13, aunque algunos autores mencionan que estas tasas varían de acuerdo con las condiciones ambientales 21 y a diferentes altitudes (2552 y 2914 m.s.n.m., 40 y 23,6 kg MS ha d-1, respectivamente) 11.
El rendimiento de biomasa mensual simulada de kikuyo en cuatro localidades en Australia, que representaban condiciones de suelo y clima diferentes, varió entre 0,51 y 1,17 t MS ha-1 (Bell et al., 2011) 4, coincidentes con el valor observado para época de sequía en las cuencas del Alto Chicamocha (0,53 t MS ha-1) y Sabana de Bogotá (0,61 t MS ha-1), pero muy por debajo de lo registrado en lluvias para la cuenca de Sabana de Bogotá (2,3 t MS ha-1), Alto Chicamocha (2,0 t MS ha-1) o en las épocas de lluvias y sequía en Ubaté Chiquinquirá (10,5 y 6,6 t MS ha-1, respectivamente). Las diferencias en el rendimiento del pasto kikuyo entre localidades puede ser explicado por las condiciones ambientales de cada localidad. Aunque en este trabajo no se compararon localidades, la precipitación en la región del valle de Ubaté Chiquinquirá fue mayor que en las otras dos cuencas evaluadas (Tabla 1), sugiriendo mejores condiciones para la producción de biomasa a lo largo de año. Además, las características edáficas varían entre predios (Tabla 2), por lo que el rendimiento y la composición química del pasto kikuyo debe evaluarse en cada predio.
Los cambios en la composición química del pasto kikuyo se atribuyen a las características físicas 10, la acidez 31 y el nivel de humedad de suelo 18, así como a la dosis y fuente de fertilización 28. Sin embargo, la literatura reporta pocos trabajos que describan la dinámica de la composición de macromoléculas en relación con la maduración fisiológica del pasto kikuyo respecto a otras gramíneas de zonas templadas 9,21,27.
Caro y Correa (7 reportan que la concentración de energía disminuyó mientras que las de fibra aumentaron al incrementarse los días de rebrote en pasturas de kikuyo. Sin embargo, la magnitud y la forma de los cambios en la composición química es un factor determinante en el establecimiento de estrategias de uso eficiente del pasto kikuyo. Por ejemplo, la concentración de FDN en época de sequía se incrementó en 5,7, 8,6 y 4,3 % entre los 21 y 70 días de rebrote en las cuencas de Alto Chicamocha, Sabana de Bogotá y valle de Ubaté-Chiquinquirá, respectivamente. De esta manera, la dinámica en cada localidad fue diferente, lo que requeriría el diseño de esquemas de manejo y suplementación alimenticia específica para cada cuenca lechera.
En dos cuencas se evidenció una tendencia cuadrática en el porcentaje de proteína cruda (dato no presentado), con un momento de máxima concentración entre el día 21 y 28 de edad de rebrote y un posterior descenso hasta el día 70. Esta misma tendencia fue reportada por Fulkerson et al.14 y Reeves et al.27, quienes encontraron un incremento en la concentración de proteína entre la primera y segunda semana de rebrote y el descenso hasta valores cercanos a 15%. Este comportamiento puede explicarse por una mayor proporción de tejidos fibrosos (tallos o estolones) posterior a la defoliación, resultando en la disminución en la concentración de proteína en la planta 19. Los valores de las concentraciones de proteína cruda encontrados en este estudio (13,1 y 26,7%) son similares a los rangos reportados Correa et al9 (15,4 a 27,1%). Sin embargo, las concentraciones pueden variar de acuerdo con la época de cosecha 34, manejo de la pastura (22, la presencia de árboles 6 o la aplicación de fertilización 5.
Conclusiones
La morfología, el rendimiento y la composición química del pasto kikuyo varió de acuerdo con las características ambientales y edad de rebrote en las diferentes cuencas lecheras evaluadas. En este sentido, es necesario implementar estrategias de suplementación alimenticia diferentes para cada condición ambiental, lo cual dependerá de los requerimientos nutricionales de los animales, y el costo y el acceso a los recursos alimenticios en cada región.
