Introducción

La Comarca Lagunera es la principal cuenca lechera de México y en épocas críticas como el periodo invernal requiere de opciones forrajeras con calidad nutritiva que le permita mantener la producción. En el Norte del País recurrentemente se presentan drásticas variaciones climáticas en invierno, como la helada registrada los días 3 y 4 de febrero del 2011 que causó estragos en la agricultura nacional. Los cereales representan importantes alternativas para sostener la producción ganadera, poseen tolerancia a heladas durante el desarrollo vegetativo y su uso se ha extendido en los últimos años, utilizándolos en pastoreo, verdeo, henificado, picado y ensilado. (^{Hughes et al., 1974}; ^{Flores et al., 1984}; ^{Colín et al., 2004}).

Durante la primavera y verano ocurren altas evaporaciones en las zonas semiáridas como lo es donde se ubica la Comarca Lagunera y una opción para evitarlas es realizando siembras en invierno, lo cual favorece el uso de cereales y leguminosas para satisfacer la demanda de forraje con adecuada calidad. Se ha propuesto que un trigo, triticale o cebada para forraje deberá ser de barba suave o preferentemente imberbe, de espiga cubierta (^{Flores, 1977}), lo cual permitirá extender el periodo de cosecha hasta grano lechoso-masoso o etapas posteriores, sin representar un riesgo al animal.

Los cereales presentan características que los hacen especialmente útiles para forraje, ya que producen altos rendimientos y son ricos en proteínas, vitaminas e hidratos de carbono, (^{Cherney y Marten, 1982}; ^{Cash et al., 2004}), se les ha clasificado como un recurso forrajero de buena calidad (^{Hart et al., 1971}; ^{Juskiw et al., 2000} ). ^{Herrera (1999)}, al referirse a la calidad para fuentes forrajeras menciona que forrajes de baja calidad son aquellos cuyo porcentaje de fibra detergente neutro (FDN) sea mayor al 60%, la fibra detergente ácido (FDA) mayor a 35%, energía neta de lactancia (ENL) menor de 1.4 Mcal/kg. El contenido de proteína es un importante factor alimenticio per se; así, alimentos con alto contenido de proteína, son también considerados de alta calidad (^{Juskiw et al., 2000}). En evaluación de calidad forrajera, ^{Castro (1976)} reporta que en cebada, avena, trigo y triticale, no hubo diferencia en contenido de proteína entre especies, encontrándose un promedio de 35 por ciento en las primeras etapas de desarrollo y 7% a la mitad del espigamiento.

La etapa de madurez a la cosecha tiene el mayor efecto sobre el rendimiento de biomasa y la calidad de los cereales (^{Cherney y Marten, 1982}; ^{Bergen et al., 1991}). El rendimiento se incrementa y la calidad declina conforme el cultivo madura, aunque en cereales la calidad puede mantenerse o mejorar cuando ocurre el desarrollo del grano (^{Khorasani et al., 1997}; ^{González, 2007}).

En los forrajes es de vital importancia considerar el valor nutritivo, reportándose en general una disminución del mismo conforme la planta madura (^{Juskiw et al., 2000}). Así, el incremento de FDA y FDN se ha reportado en cereales como respuesta al avance en madurez (^{Cherney et al., 1983}). Las hojas y espigas presentan por lo general mayor digestibilidad y proteína que los tallos (^{Baron y Kibite, 1987}) y por lo tanto pueden contener mayor calidad forrajera, sin embargo, son pocos los trabajos en los que se estudia el valor nutritivo de estas fracciones, aunque en algunos de ellos como en cebada se ha establecido que un incremento del valor energético relacionado con una mayor proporción de grano en etapas de madurez del grano, que favorece también el contenido de proteína e incrementa los indicadores de calidad, debido a la dilución de la fibra indigestible por el grano (^{Ben-Ghedalia et al., 1995}; ^{Juskiw et al., 2000}).

Bajo estas premisas, el Programa de Cereales de la UAAAN ha desarrollado nuevos genotipos imberbes de trigo con el fin de proporcionar opciones forrajeras de buena producción y calidad, sin embargo se desconoce el aporte nutrimental de las fracciones que componen el forraje. Para tal fin, el presente trabajo tuvo como objetivo: Evaluar la producción de materia seca y el valor nutritivo de sus fracciones (hojas, tallos y espigas) en líneas imberbes de trigo en comparación con testigos de diferente especie (avena y cebada), bajo la hipótesis que dentro de los genotipos evaluados, existen genotipos de trigo que igualan o superan a los testigos tanto en producción de forraje seco total como en el valor nutritivo de sus fracciones.

Materiales y métodos

Veintisiete líneas avanzadas de trigo forrajero imberbe desarrolladas por el Programa de Cereales de la UAAAN y las variedades comerciales: Avena cv. Cuauhtémoc y el Triticale cv. Eronga-83, más una línea experimental de cebada forrajera imberbe (Narro 95) fueron evaluadas durante el ciclo agrícola otoño-invierno 2010-2011 en el rancho “Las Vegas” municipio de Francisco I. Madero, Coahuila, mediante un diseño alfa-látice con tres repeticiones.

La preparación del terreno consistió en las labores tradicionales utilizadas para el establecimiento de cereales de grano pequeño de invierno en las regiones donde se siembra bajo condiciones de riego, sembrándose en seco, manualmente, a una densidad de siembra de 120 kg ha^-1, aplicando 60 unidades de nitrógeno usando urea como fuente, más 80 unidades de fósforo utilizando Fosfato Monoamónico (MAP) para suplir dicho nutriente; en el primer riego de auxilio se aplicó 60 unidades más de nitrógeno con la misma fuente. Las malezas se controlaron manualmente, y no se aplicó ningún insecticida o fungicida. A los 118 días después del riego de siembra se realizó un muestreo de forraje y el resto de la parcela experimental se dejó llegar hasta la producción de grano. La lámina total aproximada durante el ciclo del cultivo fue de 40 cm.

La parcela experimental constó de 6.3 m² (6 hileras de 3 m de longitud a 0.35 m entre hileras), muestreando 50 cm de una de las hileras con competencia completa, cortando a una altura aproximada de 5 cm sobre la superficie del suelo. Al momento del corte se registraron las variables: altura de planta (ALTURA), rendimiento de forraje verde (FV), etapa fenológica (ETAPA) mediante la escala de ^{Zadoks et al. (1974)}, y el porcentaje de cobertura del terreno (COB); el forraje verde se secó en un asoleadero techado hasta alcanzar peso constante y entonces se determinó la producción de materia seca o forraje seco en t ha^-1 (PSTON), separando el forraje en sus componentes: hojas, tallos y espigas. Muestras de forraje de los materiales más rendidores y los testigos avena y cebada se enviaron al laboratorio de AgroLab de México, SA de CV, con sede en Gómez Palacio, Durango, para el análisis bromatológico, determinándose los valores de: porcentaje de proteína cruda (PC), fibra detergente ácido (FDA), fibra detergente neutro (FDN) y energía neta de lactancia (ENL) para cada una de las fracciones hoja (H), tallo (T) y espiga (E), literales adicionadas para identificar sus respectivos valores.

Los datos de campo se analizaron mediante un alfa-látice (0,1), comparando los promedios con la prueba de DMS. Con los valores promedio de variables de campo y los resultados de valor nutritivo se realizó un análisis de componentes principales (ACP) con el fin de analizar la estructura de la covarianza y detectar la asociación de variables y genotipos, siguiendo la metodología descrita por Johnson y Wichern (1988).

Resultados y discusión

Los análisis de varianza mostraron diferencias (p< 0.01) entre los genotipos para las variables altura de planta, etapa fenológica al corte, producción de forraje seco y sus fracciones, mientras que en cobertura solo se detectaron diferencias significativas (p< 0.05), de los testigos utilizados, el triticale mostró la mayor altura de planta con 118 cm siendo estadísticamente igual a tres líneas imberbes de trigo, avena alcanzó los 83 cm siendo el genotipo que menor altura registró en el experimento, debido posiblemente a su menor recuperación después de la helada registrada el 2 y 3 de febrero de 2011. La media general se ubicó en los 102 cm. Al momento del corte de forraje, el triticale se encontraba en el inicio de la formación de grano (madurez acuosa o etapa 71 de la escala de ^{Zadoks et al., 1974}), en tanto que la cebada se encontraba en la etapa 74 (lechoso medio) comportándose como el más precoz de los materiales, por su parte la avena se encontraba en la etapa de emisión de la espiga (etapa 59); la media de esta variable se registró en 66 o etapa de floración. La mayor cobertura del terreno la logró la cebada, seguida por varios trigos en el mismo grupo de significancia, el triticale mostró mediana cobertura del terreno (75%), siendo la avena (65%) quien menor cobertura del terreno presentó, debido probablemente a su pobre recuperación después de la helada.

En la producción de materia seca total (PSTON) 15 líneas imberbes de trigo se ubicaron junto con la cebada en el primer grupo de significancia en el orden siguiente: AN- 326-09, AN-268-99, AN-220-09, Cebada, AN-228-09- AN-264-09, AN-263-99, AN-244-99, AN-258-99, AN-216-09, AN- 21709, AN-230-09, AN-251-99, AN.272-99, AN226-09 y AN229-09 quienes produjeron más de 12.0 t ha^-1 de materia seca. Estos genotipos, más la avena y las líneas AN-209-09, AN336-09 y AN-267-99 fueron considerados para la realización de los análisis de valor nutritivo de las fracciones: hoja, tallo y espiga. La media de de esta variable se ubicó en las 13.32 t ha^-1.

Respecto a las fracciones de forraje, los tallos (PSTALLO) aportaron un 50.98% de la materia seca total, mientras que las hojas (PSHOJA) y espigas (PSESPIGA) contribuyeron con 36.11 y 12.91% respectivamente. Dentro de los 16 materiales que conformaron el primer grupo de significancia en la producción de forraje seco total, la mayor producción de PSTALLO la obtuvieron los genotipos: AN-326-09, AN-22809, AN-268-99, AN-263-99 y AN-220-09 entre otros, quienes produjeron estadísticamente igual que la cebada y todos ellos superaron a la avena. Los 28 genotipos del primer grupo de significancia para PSHOJA incluyeron a la cebada, avena y genotipos como AN-220-09, AN-217-09, AN-336-09, AN216-09, AN-264-09 y AN-209-09; todos ellos visualmente seleccionados para mayor cantidad de hoja. En lo referente a PSESPIGA solo 6 genotipos (incluyendo el triticale Eronga 83) integraron el primer grupo de significancia destacando los genotipos AN-268-99, AN-326-09 y AN-228-09.

Los resultados de los análisis bromatológicos mostraron que existen líneas imberbes de trigo con mayor contenido de proteína cruda que la avena en las fracciones estudiadas, así mientras la avena mostró en el tallo 8.3% de proteína (PCT) hubo trigos con 10% de PCT; la avena registró un 11.1% de proteína en las hojas existiendo trigos que exhibieron hasta 17.2% de proteína en la hoja (PCH). Similarmente ocurrió con el contenido de proteína en la espiga (PCE) donde la avena mostró un 19% mientras algunos trigos alcanzaron hasta 25.6%. Cebada mostró consistentemente mayores cantidades de PC que la avena en todas las fracciones estudiadas.

Todas las especies mostraron una tendencia similar en sus contenidos de PC: menor cantidad en los tallos, intermedia en las hojas y superior en las espigas.

En fibra detergente ácida del tallo (FDAT) y de la hoja (FDAH) ocurrió algo similar en las especies estudiadas, con trigos superando a la avena en sus contenidos, pero en la FDA de la espiga (FDAE) varios trigos mostraron contenidos menores que la avena. Una tendencia predominó en estos cereales: mayor FAD en tallos, intermedia en hojas y menor FAD en espigas.

Similar comportamiento presentó la fibra detergente neutro (FDN) para las fracciones enumeradas, con trigos superando a la avena en tallos (FDNT) y hojas (FDNH), en tanto que en la espiga (FDNE) solo algunos trigos presentaron menor cantidad de esta fibra (rango de 54.7 a 64.9%).

Estos componentes de calidad pudieron verse afectados por la etapa fenológica mostrada por algunos materiales como lo han señalado (^{Cherney y Marten, 1982}; ^{Bergen et al., 1991}).

Los contenidos de energía neta para lactancia más altos fueron para avena tanto en tallos (ENLT) como en las hojas (ENLH), pero en la ENL de la espiga (ENLT) varios trigos imberbes la superaron, debido sin duda a la mayor etapa fenológica que les permitió tener grano en la espiga y alcanzar mayor cantidad de energía.

Al analizar conjuntamente las variables anteriores mediante la técnica de componentes principales, se retuvieron tres componentes con los cuales se explicó el 71.7% de la varianza total (Cuadro 1). El primer componente contuvo el 29.7% de la varianza y explicó la relación positiva entre sí y con el componente de las energías netas de lactancia del tallo (ENLT), de la hoja (ENLH) y espiga (ENLE) con la proteína cruda de la espiga (PCE) y tallos (PCT), fibra detergente neutro de la espiga (FDNE) y la producción de materia seca de la hoja (PSHOJA), mientras que la etapa fenológica (ETAPA), altura de planta (ALTURA), producción de materia seca total (PSTON), producción de materia seca de tallos y espigas (PSTALLO y PSESPIGA) fibras (FDAH, FDNT, FDNH) y la cobertura del terreno (COB) mostraron una asociación positiva entre sí pero negativa con el componente; por lo cual dicho primer componente se puede interpretar en términos del cambio que ocurre al avanzar en etapa fenológica, reflejándose en mayor producción de materia seca pero los forrajes se tornan más fibrosos y lignificados, reduciendo su contenido proteico y energético, como se aprecia en la Figura 1; así éste componente separa los genotipos altos, de mayor producción, más fibrosos y lignificados de aquellos de mayor contenido de proteína y energía. Esto ha sido establecido y bien documentado para la mayoría de los forrajes obtenidos con cereales de grano pequeño (^{Stark y Wilkinson, 1992}; ^{Mc Cartney and Vaage, 1994}; ^{Royo et al., 1998}; ^{Carr et al., 1998}), aunque de manera global, sin explicar que sucede en las fracciones que lo componen.

Figura 1 Distribución de las variables en los dos primeros componentes principales. 

El segundo componente contuvo el 25.9% de la varianza y explicó principalmente la relación negativa entre el contenido de fibra detergente neutro en hojas y espigas (FDNH y FDNE), proteína de espigas (PCE) y fibra ácido detergente de la hoja con las energías netas de lactancia de tallos y hojas (ENLT y ENLH), la etapa fenológica de los materiales (ETAPA) y el contenido de proteína de la hoja (PCH), sugiriendo que algunos de los materiales mostraron altos contenidos de energía de lactancia y proteína en las fracciones señaladas a etapas avanzadas de la formación de grano presentando fibras reducidas y menos proteína en la espiga. Lo anterior es válido para algunos trigos con hábito de crecimiento similar al de la cebada, cuya mayor producción de materia seca se asocia con menor contenido de fibras (Cuadro 1 y Figura 1). El tercer Componente contuvo un 13.6% de la varianza, explicando principalmente la mayor cantidad de proteína cruda de tallos, hojas y espigas asociadas a la cobertura y producción, aunque a menor etapa de la avena.

Al graficar los genotipos en el plano generado por los dos componentes principales (Figura 2) podemos caracterizarlos parcialmente por producción y valor nutritivo, así las líneas imberbes de trigo AN-230-09, AN-326-09, AN-268-99, AN-228-09, AN-229-09 y AN-63-99 son materiales altos, precoces, excelentes productores de materia seca (con alta proporción de espigas y tallos) y buen contenido de proteína cruda en las hojas, pero de menor proteína cruda de tallos y espigas, así como menor energía y fibra detergente neutro en la espiga combinada con menor cantidad de hojas.

Figura 2 Distribución de los genotipos en los dos primeros componentes principales. 

Por el contrario, líneas como la AN-216-09, AN-217-09, AN-258-99, AN-267-99 y AN-336-09 poseen espigas de mayor contenido de proteína, con más energía y fibra detergente neutro, mayor producción de hojas y mayor contenido de proteína en el tallo, pero producen menos espigas y tallos que les confiere menor rendimiento de materia seca total, presentan menor altura, son más tardíos y de menor contenido proteico en las hojas.

Genotipos como AN-244-99, AN-272-99, AN-52-99 y AN209-09 son materiales con mayor cobertura del terreno, pero son más fibrosos y menor contenido de energía.

La avena y cebada por su parte, junto con las líneas AN-22009, AN-264-09 y AN-226-09 poseen mayor energía neta de lactancia en tallos y hojas, menor contenido de fibra ácido detergente en todas las fracciones del forraje, así como menor contenido de FDN en tallos y hojas (Figura 2). Este grupo de líneas de trigo es interesante dado que poseen características similares de producción y calidad que la avena y cebada, con la ventaja adicional de la ausencia de aristas en la espiga, con lo que se evitarían lesiones a las mucosas del ganado. Se resalta la ubicación de la avena en el extremo derecho indicando su mayor valor energético de tallos y hojas, pero su menor producción y etapa, características que la diferenciaron del resto de los materiales evaluados.

Conclusiones

Existen líneas imberbes de trigo que presentan adecuada producción y calidad de forraje, similares a las de avena y cebada que pueden usarse en la alimentación del ganado. Lo anterior ofrece una opción para diversificar y flexibilizar los esquemas de producción intensiva de forrajes como ocurre en cuencas lecheras. En los cereales evaluados el mayor aporte de materia seca lo tuvieron los tallos, seguidos por las hojas y finalmente las espigas. Las espigas mostraron mayor valor nutritivo que las hojas y tallos.