Introducción
La alfalfa (Medicago sativa L.) es una de las especies forrajeras perennes más importantes en el mundo (Török et al., 2010) y la más utilizada para el ganado bovino lechero en regiones áridas, semiáridas y templadas de México (Rojas et al., 2016). La importancia de la alfalfa se debe a su potencial de producción y valor nutritivo, y a su utilización como forraje verde, heno, ensilado, pellets y otros (Milic et al., 2014; Rojas-García et al., 2017). La producción mundial se centra en EUA, Argentina, Canadá y China (Alarcón et al., 2011). En México, Jalisco, Hidalgo, Guanajuato, y Baja California son los estados con superficie sembrada mayor, y Coahuila, Durango, Estado de México y Puebla tienen la producción menor (SIAP, 2014). La disponibilidad nacional de semilla de alfalfa es insuficiente, y se importa de 85 90 % desde EUA, España y Australia (Salinas, 2005). Los estudios en alfalfa, en ambientes agroclimáticos diferentes, permitieron identificar la que se adapta mejor a los climas y suelos específicos. Al respecto, Villegas et al. (2004) indicaron que el rendimiento de un cultivo depende de factores genéticos y ambientales. Así, la adaptación y el rendimiento mayores de alfalfa en regiones templadas son requisito para obtener los beneficios económicos máximos, pues se evita que los productores tengan incertidumbre al sembrarlas. El objetivo de este estudio fue evaluar diez variedades de alfalfa en intervalos de corte definidos estacionalmente y determinar la variedad más sobresaliente en rendimiento de forraje.
Materiales y Métodos
El estudio se realizó de septiembre de 2011 a septiembre de 2012, en el Colegio de Postgraduados, Montecillo, Texcoco, Estado de México (19º 29’ N, 98º 53’ O y altitud de 2250 m), con clima templado sub-húmedo, el más seco de este grupo, temperatura y precipitación media anual de 15 oC y 636 mm (García, 2004). El suelo es Typic ustipsamments con textura franco arenosa, con pH entre 7 y 8 (Ortíz, 1997). La precipitación total durante el estudio fue 554 mm, con la mínima (0 mm) en enero y la máxima (89 mm) en julio de 2012. La temperatura media anual fue 15 °C, la mínima 0.6 °C fue en diciembre de 2011 y la máxima 27 °C en mayo de 2012. Las condiciones climatológicas al final de otoño e inicio de invierno se caracterizaron por un periodo de temperaturas mínimas y heladas y por temperaturas máximas y precipitaciones en primavera-verano. La distribución estacional de estas últimas fue 20, 41, 14 y 7 % en primavera, verano, otoño e invierno (Figura 1).
Las variedades del estudio fueron Vía Láctea, Chipilo, Atlixco, Oaxaca, San Miguelito, Cuf-101, Milenia, Aragón, Valencia, y Júpiter, y se establecieron el 18 de abril de 2008 con una densidad de siembra de 30 kg de semilla pura viable ha-1. La cantidad se ajustó con el peso de la semilla y el porcentaje de germinación por variedad. Las parcelas se regaron a capacidad de campo cada 15 d en época de estiaje, el control de malezas fue manual y no se aplicó fertilizante. El área de estudio se dividió en 40 parcelas de 63 m2 (9 x 7 m). El diseño experimental fue completamente al azar con cuatro repeticiones. Al inicio del estudio se hizo un corte a 5 cm sobre el nivel del suelo, con un tractor podador, para uniformar. El manejo de corte estacional desde el establecimiento hasta el inicio del estudio fue el mismo. El corte en primavera-verano fue cada 28 d, en otoño cada 35 d y en invierno cada 42 d (Rivas et al., 2005). Al inicio del estudio la alfalfa ocuba cerca de 80 % de la pradera. Las variables fueron rendimiento de forraje, composición botánica y morfológica, relación hoja:tallo, densidad poblacional de tallos y densidad de plantas.
El rendimiento de forraje se determinó con la biomasa cosechada en dos cuadros fijos (0.25 m2) por repetición y establecidas al inicio del estudio. El material en bolsas etiquetadas se deshidrató a 60 °C hasta peso constante en estufa con aire circulante (Felisa, Mod. FE-243A®). La composición botánica y morfológica (CBM) se calculó en una submuestra (alrededor de 10 %) del forraje. Hoja, tallo, material muerto, maleza e inflorescencia se separaron y el porcentaje en peso seco se calculó mediante la siguiente fórmula: CBM = biomasa seca de cada componente x 100 / rendimiento de forraje. Con los valores de hoja y tallo de la composición botánica y morfológica se determinó la relación hoja:tallo, dividiendo el primero entre el segundo. La densidad de tallos y plantas se determinó en dos cuadros de 0.04 m2 (20 x 20 cm) y 1 m2 (100 x 100 cm) respectivamente, establecidos al inicio del estudio en cada repetición.
El diseño experimental fue completamente al azar, con cuatro repeticiones. Los resultados se analizaron con ANDEVA, los promedios se compararon con la prueba de Tukey (p ≤ 0.05) y se usó PROC GLM del SAS (versión 9.2; SAS Institute, Inc., 2009).
Resultados y Discusión
Rendimiento de forraje
Júpiter mostró la acumulación anual mayor de forraje (14,510 kg MS ha-1) y San Miguelito, Cuf-101 y Valenciana los rendimientos menores (8,020 kg MS ha-1, promedio), con 81 % menos que Júpiter (Cuadro 1). Independiente de la variedad, el rendimiento estacional mayor fue en verano (3,508 kg MS ha-1) respecto al cual, en otoño e invierno fue 58 % menor (2,214 kg MS ha-1). Todas las variedades mostraron estacionalidad, con la tendencia: verano (33 %) > primavera (26 %) > invierno (21 %) > otoño (20 %). Este comportamiento dependió de la relación directa y estrecha entre el rendimiento de forraje y las temperaturas óptimas para el crecimiento de la alfalfa (Rojas et al., 2012), las cuales se presentaron en verano (Figura 1).
Variedad | Otoño | Invierno | Primavera | Verano | Anual | EEM |
---|---|---|---|---|---|---|
Vía Láctea | 2350 BCb | 2489 ABab | 3613 Aa | 3590 ABa | 12042 AB | 571 |
Chipilo | 2116 CDa | 2595 ABa | 3156 ABCa | 3247 ABa | 11115 B | 548 |
Atlixco | 1962 CDEb | 2445 ABb | 2623 CDb | 4527 Aa | 11557 B | 394 |
Oaxaca | 2075 CDb | 2793 Aab | 3230 ABCab | 3439 ABa | 11537 B | 640 |
San Miguelito | 1692 DEb | 1644 Bb | 1872 Db | 2682 Ba | 7890 C | 256 |
Cuf-101 | 1726 DEbc | 1687 Bc | 1931 Db | 2745 Ba | 8089 C | 106 |
Milenia | 2647 ABab | 2414 ABb | 2767 BCab | 3638 ABa | 11466 B | 506 |
Aragón | 2124 CDc | 2292 ABbc | 3516 ABab | 3623 ABa | 11554 B | 614 |
Valenciana | 1523 Ec | 1806 ABb | 1872 Db | 2878 Ba | 8080 C | 510 |
Júpiter | 2999 Ac | 2883 Ac | 3919 Ab | 4709 Aa | 14510 A | 115 |
Promedio | 2122 c | 2306 c | 2850 b | 3508 a | 10784 | 146 |
EEM | 202 | 456 | 334 | 638 | 1138 |
Valores promedio con diferente letra mayúscula en una columna y diferente minúscula en cada hilera son diferentes (p ≤ 0.05). EEM: error estándar de la media.
Mendoza et al. (2010) reportaron comportamiento estacional similar en el rendimiento de forraje, con la variedad San Miguelito con intervalo de corte de 6 a 7 semanas, y encontraron una producción mayor en verano (10,638 kg MS ha-1) y distribución estacional de 31, 26, 23 y 20 % en verano, primavera, otoño e invierno. Teixeira et al. (2007) evaluaron la variedad Kaituna, con intervalo de corte de 42 d, y observaron los valores menores en invierno e inicios de primavera (2,000 y 3,000 kg MS ha-1, respectivamente) respecto a primavera (3,000 kg MS ha-1). Pero Morales et al. (2006) obtuvieron los rendimientos mayores (5,500 kg MS ha-1) a finales del invierno (febrero y marzo) e inicios del otoño (septiembre y octubre), y los menores (2,000 kg MS ha-1) a inicio del verano (junio-julio). Ellos indicaron que esos rendimientos coincidieron con los meses con temperatura mayor y menor en la región de estudio (Región Mixteca, Oaxaca). Los valores de nuestro estudio fueron menores a los de Villegas et al. (2004) en la variedad Valenciana, la cual acumuló más forraje (4,700 kg MS ha-1) en primavera. Los rendimientos menores en nuestro estudio respecto a los de Villegas et al. (2004) Morales et al. (2006) y Teixeira et al. (2007) pueden deberse a que la pradera estaba en el cuarto año de producción, con persistencia menor, competencia mayor de malezas, y agotamiento de reservas de carbohidratos. Al respecto, Mendoza et al. (2010) mencionaron que el agotamiento en las reservas de carbohidratos en las plantas reduce el rendimiento.
Composición botánica y morfológica
La alfalfa fue 56 % del rendimiento anual acumulado y el 44 % fue pastos, malezas y material muerto (Figura 2). La proporción mayor de alfalfa por estación (60 %) se obtuvo en otoño y primavera y contrastó con verano (25 %). Entre variedades, Júpiter presentó el promedio anual mayor (60 %) de hoja y tallo, y los menores de maleza (33 %) y material muerto (7 %). La invasión promedio anual mayor se presentó en Chipilo (56 %). Independiente de la variedad, el aporte de alfalfa al rendimiento disminuyó progresivamente con el tiempo del estudio (Figura 2); en contraste, la maleza aumentó de 30 a 63 %. Las cantidades mayores de hoja y tallo se registraron en primavera (31 y 29 % en promedio), y en otoño y verano las de material muerto (14 %) y maleza (63 %), respectivamente. En la pradera disminuyó la persistencia de la alfalfa debido a la competencia interespecifica por luz, agua y nutrientes con otras especies (Villegas et al., 2006)., lo cual agota las reservas de carbohidratos y disminuye el rendimiento de forraje (Mendoza et al., 2010). Cinar y Hatipoglu (2014) observaron aportaciones de 52 % por alfalfa al rendimiento de forraje al tercer año de establecida y confirmaron que esta especie no mantiene el potencial de rendimiento entre los años, además, señalaron que la aportación de la alfalfa en praderas mixtas disminuye significativamente con la edad de la pradera. Nuestros resultados fueron similares a los de Sevilla et al. (2002), quienes reportaron muerte de más plantas durante primavera-verano y que el rendimiento de alfalfa se mantiene si la densidad mínima de plantas es 30 m-2, lo cual fue al cuarto año de establecida la pradera. Según Teixeira et al. (2007), el porcentaje de malezas en la pradera aumentó con la edad del cultivo de alfalfa.
La hoja tuvo un aporte menor (p ≤ 0.05) al rendimiento en verano (14 %) y mayor en otoño, invierno y primavera (31, 31, y 29 %; p ≤ 0.05). El tallo presentó un aporte mayor en primavera (29 %) y menor en verano (15 %). El material muerto fue 14 % más abundante en otoño respecto a invierno (8 %), primavera (7 %) y verano (6 %) (p ≤ 0.05). Al respecto, Mendoza et al. (2010) encontraron una cantidad mayor de hoja en invierno y de material muerto en verano.
Relación hoja:tallo
Diferencias significativas en la relación hoja:tallo se registraron entre variedades en todas las estaciones del año y en el promedio anual (p ≤ 0.05). Las variedades con el promedio anual mayor de la relación hoja:tallo fueron Júpiter y Oaxaca (1.8 y 1.4). La relación hoja:tallo mayor entre variedades (1.6) se presentó en otoño y Júpiter sobresalió por el valor mayor (3.3). La tendencia estacional mostró el siguiente orden: otoño > invierno > primavera > verano (1.6, 1.4, 1.1, y 1.0 respectivamente). Las variedades Chipilo, Oaxaca, Milenia, San Miguelito y Valencia no mostraron diferencias entre estaciones (Cuadro 2). Según Villegas et al. (2004), el comportamiento estacional fue: otoño > verano > invierno > primavera; además, la disminución de la relación hoja:tallo en los meses más cálidos se relaciona con la producción mayor de materia seca, debido al aumento del peso individual de los tallos. Lamb et al. (2014) observaron una relación hoja:tallo mayor en junio (inicios de verano), y la relacionaron con la edad temprana de rebrote y, además, la relación hoja:tallo menor fue en las etapas tardías de floración. Halim et al. (1989) reportaron valores de 0.7 con 21 d de rebrote y 0.6 con 49 d, y los intervalos de corte de nuestro estudio son similares a esos resultados. Según Morales et al. (2006), la relación hoja:tallo tuvo un comportamiento inverso al rendimiento de materia seca y a la tasa de crecimiento, principalmente en los meses más calurosos del año, lo cual coincide con el recambio de tejido acelerado y ocasiona una caída mayor de hojas. Pero el valor registrado en la variedad Júpiter en nuestro estudio (Cuadro 2) fue similar al obtenido por Villegas et al. (2006) en la variedad Valenciana (3.4) en otoño.
Variedad | Otoño | Invierno | Primavera | Verano | Promedio | EEM |
---|---|---|---|---|---|---|
Vía Láctea | 1.5 Ba | 1.3 BCab | 1.4 Aa | 1.0 ABb | 1.3 B | 0.1 |
Chipilo | 1.0 Ba | 1.2 BCa | 1.1 ABCa | 0.9 ABa | 1.1 B | 0.2 |
Atlixco | 2.0 Ba | 1.4 ABCab | 0.9 Cab | 0.7 Bb | 1.1 B | 0.3 |
Oaxaca | 2.1 ABa | 1.2 Ca | 1.1 ABCa | 1.3 Aa | 1.4 AB | 0.6 |
San Miguelito | 1.0 Ba | 1.1 Ca | 1.2 BCa | 1.0 ABa | 1.1 B | 0.1 |
Cuf-101 | 0.8 Bb | 1.7 Aa | 1.1 ABCb | 1.0 ABb | 1.2 B | 0.1 |
Milenia | 1.6 Ba | 1.5 ABCa | 1.0 BCa | 1.0 ABa | 1.2 B | 0.3 |
Aragón | 1.4 Bab | 1.6 ABCa | 1.3 ABab | 1.1 ABb | 1.3 B | 0.2 |
Valenciana | 1.8 Ba | 1.2 BCa | 1.0 BCa | 1.0 ABa | 1.3 B | 0.4 |
Júpiter | 3.3 Aa | 1.7 Ab | 1.0 BCc | 1.0 ABc | 1.8 A | 0.2 |
Promedio | 1.6 a | 1.4 ab | 1.1 bc | 1.0 c | 1.3 | 0.1 |
EEM | 0.6 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.1 |
Valores promedio con diferente letra mayúscula en una columna y con diferente minúscula en una hilera son diferentes (p ≤ 0.05). EEM: error estándar de la media.
Densidad poblacional de tallos
Las variedades Júpiter y Aragón mostraron los promedios anuales mayores en densidad poblacional de tallos (578 y 542 tallos m-2), San Miguelito presentó la densidad menor (p ≤ 0.05) (Cuadro 3), y las diferencias entre estaciones fueron significativas (p ≤ 0.05). La cantidad poblacional de tallos mayor (546 m-2) y menor (362 tallos m-2) se observó en invierno y primavera, y el orden estacional fue invierno (546 tallos m-2) > otoño (450 tallos m-2) > verano (380 tallos m-2) > primavera (362 tallos m-2). Estos resultados tuvieron una relacionaron inversa con el rendimiento de forraje de todas las variedades (Cuadro 1), debido al menor crecimiento durante otoño e invierno (Rojas et al., 2016) y fue compensado por la densidad mayor de tallos pequeños (Rivas et al., 2005; Rojas et al., 2016), conocida como ley de autoaclareo (Hernández-Garay et al., 1999). Al respecto, Teixeira et al. (2007) señalaron que en el estrato basal de la planta los factores ambientales, como temperatura y luz, controlan la dinámica de aparición de los tallos; así, cuando el dosel se abre, la luz estimula el rebrote y retarda la senescencia. Ventroni et al. (2010) encontraron densidades de 336 a 700 tallos m-2, con promedio de 435 tallos m-2. Teixeira et al. (2007) observaron cantidades superiores (780 a 900 tallos m-2) y en poblaciones de alfalfa con corte en intervalos de 28 y 42 d los valores promedios pueden ser 784 tallos m-2 y un índice de área foliar de 2.1.
Variedad | Otoño | Invierno | Primavera | Verano | Promedio | EEM |
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Vía Láctea | 422 ABCDb | 531 ABb | 542 Aa | 428 ABa | 481 ABC | 35 |
Chipilo | 382 ABCDa | 457 ABa | 313 BCDEa | 301 ABa | 363 ABC | 109 |
Atlixco | 563 ABCa | 588 ABa | 415 ABCDa | 536 Aa | 525 AB | 118 |
Oaxaca | 423 BCDa | 506 ABa | 360 ABCDEa | 340 ABa | 407 ABC | 172 |
San Miguelito | 299 Db | 425 Ba | 173 Ed | 232 Bc | 282 C | 26 |
Cuf-101 | 358 CDb | 540 ABa | 263 CDEc | 270 ABbc | 358 ABC | 42 |
Milenia | 488 ABCDa | 596 ABa | 452 ABCa | 430 ABa | 492 ABC | 84 |
Aragon | 579 ABa | 690 Aa | 390 ABCDEa | 508 ABa | 542 A | 215 |
Valenciana | 385 ABCDa | 422 Ba | 213 DEa | 256 Ba | 319 BC | 112 |
Júpiter | 601 Aab | 711 Aa | 505 ABb | 496 ABb | 578 A | 69 |
Promedio | 450 b | 546 a | 362 c | 380 bc | 435 | 34 |
EEM | 91 | 138 | 91 | 115 | 94 |
Valores promedio con diferente letra mayúscula en una columna y con diferente minúscula en una hilera son diferentes (p ≤ 0.05). EEM: error estándar de la media.
Densidad de plantas
Entre variedades y estaciones del año la densidad promedio anual de plantas cambió (p ≤ 0.05; Cuadro 4). Júpiter, Vía Láctea, Milenia, Atlixco y Oaxaca tuvieron los valores anuales mayores (17 plantas m-2 promedio), y el valor menor fue para Valenciana (8 plantas m-2). Los promedios estacionales tendieron a disminuir durante el estudio en este orden: otoño (20 plantas m-2), invierno (16 plantas m-2), primavera (13 plantas m-2) y verano (11 plantas m-2). Al respecto, Sevilla et al. (2002) indicaron que la muerte de plantas es mayor en primavera y verano, y después la densidad de plantas tiende a aumentar. El rendimiento de forraje (Cuadro 1) fue contrastante con el número de plantas promedio en cada estación, y los rendimientos mayores de forraje durante primavera y verano se deben a las condiciones de luz y temperatura favorables (Figura 1) para el crecimiento de la alfalfa (Rojas et al., 2012). Al respecto, en cinco variedades de alfalfa la tasa de crecimiento, radiación interceptada, índice de área foliar y altura de planta fueron mayores en primavera-verano (Rojas et al., 2016). Pero Villegas et al. (2006) señalaron que para mantener la persistencia de la pradera y el rendimiento del forraje el intervalo de aprovechamiento de la planta debe definirse para cada estación del año, con base en la velocidad de crecimiento. Según Améndola et al. (2005), la vida útil de las praderas de alfalfa es de tres años, debido a que la frecuencia de corte (9 a 11 cortes) provoca una persistencia menor de la población de plantas. De acuerdo con Villegas et al. (2006) los cortes o pastoreos frecuentes ocasionan desaparición rápida de plantas de la especie deseable por un agotamiento de las reservas de carbohidratos.
Variedad | Otoño | Invierno | Primavera | Verano | Promedio | EEM |
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Vía Láctea | 23 Aa | 20 Ab | 17 Ac | 14 Ad | 18 A | 1 |
Chipilo | 19 ABa | 14 ABa | 11 ABa | 9 ABa | 13 AB | 6 |
Atlixco | 21 ABa | 19 Aa | 15 ABa | 14 Aa | 17 A | 4 |
Oaxaca | 21 ABa | 17 ABab | 15 ABab | 10 ABb | 16 A | 4 |
San Miguelito | 19 ABa | 13 ABb | 10 ABb | 8 ABb | 12 AB | 2 |
Cuf 101 | 17 ABa | 15 ABab | 12 ABab | 10 ABb | 14 AB | 3 |
Milenia | 21 ABa | 17 Aab | 15 ABb | 14 Ab | 17 A | 2 |
Aragon | 19 ABa | 14 ABa | 13 ABa | 10 ABa | 14 AB | 6 |
Valenciana | 14 Ba | 9 Bb | 6 Bbc | 5 Bc | 8 B | 2 |
Júpiter | 22 Aa | 19 Aab | 17 Ab | 14 Ab | 18 A | 3 |
Promedio | 20 a | 16 b | 13 bc | 11 c | 15 | 2 |
EEM | 3 | 4 | 4 | 3 | 3 |
Valores promedio con diferente letra mayúscula en una columna y con diferente minúscula en una hilera son diferentes (p ≤ 0.05). EEM: error estándar de la media.
Conclusiones
La variedad Júpiter presentó el comportamiento productivo y la relación hoja:tallo mejores. En verano se obtuvo el rendimiento anual acumulado mayor. Independiente de la variedad, la edad de las praderas influye en la invasión de malezas y densidad de plantas de alfalfa, lo que afecta su persistencia. La densidad poblacional mayor de tallos se presentó en invierno y la menor en primavera. Las variedades Júpiter y Aragón mostraron las densidades poblacionales mayores de tallos y San Miguelito la menor.