Área de estudio

La investigación se realizó en el Sitio Experimental Valle de Santo Domingo del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias localizado a 25° 00´ 36´´ N, 111° 39´ 49´´ O y 48.3 m de altitud, en el municipio de Comondú, Baja California Sur, México. El clima es muy seco, la precipitación media anual es de 200 mm y la temperatura promedio de 22 °C (CONAGUA, 2018). El comportamiento de la precipitación durante los ciclos de estudio se muestra en la Figura 1. En general, los suelos son pobres (0.4 - 0.9 mg kg^-1) en nitrógeno (N3-) total y potasio (K+, 9.9 - 28.7 mg kg^-1), pero ricos en fósforo (P5+, 0.9 a 12 mg kg^-1); predominan valores de pH alcalinos (7.7 - 8.8) y conductividad eléctrica de 1.27 dS m^-1 (^{Mancera, 2011}; ^{López et al., 2013}).

Figura 1 Precipitación promedio en el municipio de Comondú, Baja California Sur, México, durante los ciclos agrícolas 2018 - 2019 y 2019 - 2020. 

Figure 1. Average rainfall at the Comondu municipality, Baja California Sur, Mexico, during the 2018 - 2019 and 2019 - 2020 agricultural cycles. 

Análisis de características productivas

Se evaluaron los genotipos de garbanzo tipo Desi El Patrón, Lerma, Pénjamo, San Antonio 05 procedentes del Campo Experimental El Bajío, en Celaya, Guanajuato y la línea ICC-1273 procedente del ICRISAT, en India. La siembra se realizó en los ciclos agrícolas de otoño - invierno 2018 - 2019 y 2019 - 2020. El diseño utilizado fue bloques completos al azar con tres repeticiones. La superficie de cada bloque fue de 120 m2, donde cada genotipo se distribuyó de forma aleatoria en parcelas de 24 m2. La superficie total fue de 360 m2. La siembra se realizó de forma manual a una densidad de 15 semillas por m lineal y separación de 80 cm entre surcos.

El control de maleza se realizó con oxifluorfen a dosis de 240 g de i. a. ha^-1 en presiembra e incorporado al momento del riego. La semilla se trató con carboxim + tiram a dosis de 80 g por cada 100 kg. Los riegos se aplicaron con cinta de goteo calibre seis milésimas y goteros separados a 20 cm, con una presión estimada de 11 psi. La lámina de riego total fue de 35 cm. Se fertilizó con la dosis 120 - 70 - 00 (NPK) con las fuentes de UAN 32® y ácido fosfórico. El N se fraccionó en partes iguales y se aplicó a los 15, 30 y 50 d después de la siembra; el P, a los 15 d después de la siembra. A los 130 d después de la siembra se tomaron muestras por tratamiento de una superficie de 4.8 m2, las plantas se cortaron a una altura de 5 cm sobre el nivel del suelo, en estas se determinó el rendimiento biológico de forraje (RB), que corresponde a la materia seca total producida por la planta al final del ciclo, como momento máximo de producción vegetativa y que incluye los tallos, hojas y grano en su capsula, el rendimiento de grano (RG), que corresponde a los granos o semillas obtenidas después de la trilla (sin envoltura o cascara de la vaina).y el rendimiento de esquilmos (RE) que corresponde solo a los tallos, hojas y las cascaras de las vainas de los granos de garbanzo que se separan al momento de la trilla, en toneladas por hectárea (t ha^-1) de materia seca (MS). La trilla y limpieza del material se realizó en forma manual. El índice de cosecha (IC) se determinó mediante la fórmula IC = (producción de grano/rendimiento biológico) *100 (^{Kohashi et al., 1980}). El análisis bromatológico se realizó del grano de cada genotipo. Además, para cada genotipo se estimó el número de unidades animal (UA) que pudieran ser alimentados. El cálculo se realizó con base en la propuesta del Comité Técnico Consultivo de Coeficientes de Agostadero (^{COTECOCA, 1975}), bajo el supuesto de que cada UA (vaca de 450 kg con cría al pie) consume 3 % de su peso vivo de forraje (MS), cantidad considerada necesaria para satisfacer necesidades alimenticias y cumplir con su función zootécnica (^{Gómez et al., 2008}).

Análisis de características de calidad

Las muestras secas de grano se molieron en un equipo eléctrico (Wiley®) con criba de 1 mm y de la harina obtenida se tomó una submuestra para estimar la MS a una temperatura de 100 °C. Con el fin de realizar el análisis de preferencia la producción de grano de los dos ciclos de evaluación fue mezclada y analizada por su contenido de nutrientes y minerales.

Contenido de Nutrientes

Las muestras secas de grano fueron analizadas por su contenido de nutrientes, la proporción (%) de proteína cruda (PC), por el método Kjeldahl y la grasa (EE), según lo recomendado por la ^{AOAC (1990)}. La fibra detergente neutra (FDN, %), fibra detergente ácida (FDA, %) y lignina (L, %) se determinaron con base al método ^{ANKOM (2005)}, siguiendo las recomendaciones hechas por ^{Goering y Van Soest (1970)}.

La proteína digestible (PD, %), proteína ligada a la fibra detergente ácida (NIDA, %) y los carbohidratos no estructurales (CNE, %) fueron utilizados para estimar el contenido de energía neta de mantenimiento (ENm, Mcal Kg^-1), energía neta de lactancia (ENl, Mcal Kg^-1), y energía neta de ganancia (ENg, Mcal Kg^-1), utilizando las ecuaciones del ^{NRC (2000)}. El consumo de materia seca en base al porcentaje de peso corporal del animal (CMS, % PV) se calculó como 120 / (% FDN). La digestibilidad de la materia seca (DMS, % MS) se determinó como 88.9 - 0.779 * (FDA) (^{Moore y Undersander, 2002})

Contenido de Minerales

Las muestras de grano fueron analizadas por su contenido de macro y microminerales, dentro de los macrominerales, la concentración de fósforo fue estimada por colorimetría (^{Díaz-Romeau y Hinter, 1988}), los macrominerales Ca2+, Mg2+, K+, Na+ y los microminerales Zn2+, Mn2+, Cu2+ y Fe2+ fueron preparados para el análisis de minerales por el procedimiento de cenizas húmedas (HCl-HNO₃) a partir de las cenizas obtenidas después de la incineración de las muestras a 550 °C por 6 h (^{AOAC, 1990}) para ser determinados mediante espectrofotometría de absorción atómica con un espectrofotómetro Varían modelo 3000 con una flama aire/ acetileno.

Análisis de preferencia

Para el análisis de preferencia (MDPREF) se realizó con el procedimiento PRINQUAL del ^{SAS (2014)}, el cual realiza análisis de componentes principales de datos cualitativos, cuantitativos y mixtos, que encuentra transformaciones lineales y no lineales de las variables, utilizando mínimos cuadrados alternos, que optimizan las propiedades de correlación o covarianza matricial de las variables transformadas (^{Jacinto-Pimienta et al., 2016}).

Análisis estadístico

El diseño utilizado fue bloques completos al azar con arreglo factorial (5 genotipos x 2 ciclos) y tres repeticiones, a los resultados obtenidos del rendimiento biológico, de grano y esquilmos se les aplicó un análisis de varianza con el procedimiento PROC GLM y comparación de medias de tratamientos a través de las pruebas de Tukey (p ≤ 0.05), y al análisis de calidad el procedimiento ANDEVA, ambos con el paquete estadístico ^{SAS (2014)}.

Características productivas

Se detectaron diferencias (p ≤ 0.05) entre los factores, ciclo de siembra y genotipo, excepto para el rendimiento de grano, con diferencia solo entre ciclos. No se observó interacción entre factores (Tabla 1). El efecto del ciclo fue mayor que el de los genotipos para el rendimiento biológico y de grano.

En el ciclo de siembra otoño-invierno 2018 - 2019 se obtuvo mayor rendimiento (p ≤ 0.05) respecto al ciclo 2019- 2020 (Tabla 2). Con diferencias que varían de 1 a más de 2 t ha^-1 de rendimiento y de 4 % en el índice de cosecha.

De acuerdo a los resultados de la evaluación promedio de dos ciclos, la variedad El Patrón presentó el mayor rendimiento biológico, rendimiento de esquilmos y el menor índice de cosecha; como se observó en el Tabla 1, no se encontraron diferencias para el rendimiento de grano entre genotipos. Para la cantidad de unidades animal que se pueden mantener por genotipo, tanto para el rendimiento biológico como para el de esquilmos, se observó que la variedad El Patrón y la línea ICC-1273 tienen la mayor capacidad; mientras que Lerma, la menor (Tabla 3).

Las diferencias productivas del garbanzo entre ciclos se deben principalmente a la cantidad de lluvia registrada en cada ciclo. La precipitación registrada previo a la siembra del ciclo otoño - invierno 2019 - 2020 (Figura 1), pudo incrementar la cantidad de insectos plaga en el cultivo, teniendo un efecto de reducción significativa sobre el rendimiento, debido a que, en ambos ciclos, no se realizó la aplicación de productos químicos para su control. En este sentido, algunos autores mencionan que el potencial del garbanzo no se ha alcanzado debido a la inestabilidad de las variaciones anuales en precipitación, temperatura y enfermedades (^{Morales et al., 1997}; ^{Padilla et al., 2008}). En lo que respecta al comportamiento entre genotipos, la variedad El Patrón superó los rendimientos biológicos de forraje de todos ellos. Este rendimiento se debe a que es el genotipo que se reporta con el mayor porte, número de ramas y a que, probablemente, se adapta mejor a las condiciones de clima y suelo de la región.

Rendimiento de forraje

Los genotipos con el mayor rendimiento forrajero presentaron el menor índice de cosecha, lo que indica su alto potencial de rendimiento biológico. Los datos reportados por ^{Gutiérrez et al. (2017)} y ^{Soltero y Pérez (2006)}, muestran un mayor índice de cosecha en las variedades El Patrón, Pénjamo y San Antonio 05 a los observados en las mismas variedades evaluadas en el presente estudio. Esto se debe a que la cantidad de forraje no modifica el rendimiento de grano, pero si el índice de cosecha, debido a la correlación negativa existente entre éste con el rendimiento biológico y de esquilmos.

Rendimiento biológico de grano

El rendimiento de grano no fue diferente entre los genotipos, lo cual coincide con lo documentado por otros autores, quienes mencionan que los rendimientos del garbanzo tipo Desi, que se siembran en regiones áridas, durante el otoño y condiciones de riego, pueden ser de 3.5 t ha^-1 (^{Iliadis, 2001}). ^{Soltero y Pérez (2006)} reportaron que la variedad San Antonio 05 presenta rendimientos de entre 2.4 a 3.5 t ha^-1 bajo condiciones de riego. Por su parte, ^{Gutiérrez et al. (2017)} observaron, en la misma localidad de prueba, rendimientos inferiores (2.6 t ha^-1) para las variedades El Patrón y Pénjamo, a los observados en el presente estudio, con la diferencia de que ellos sembraron en surcos a doble hilera y en el presente, en surco sencillo.

Rendimiento de esquilmos

Los rendimientos de esquilmos observados fueron mayores a los reportados por ^{Kafilzadeh y Maleki (2012)}, quienes mencionan que la paja de garbanzo que queda después de la trilla del grano, suele ser igual o superior al rendimiento de la semilla. Por su parte, ^{Soltero y Pérez (2006)} reportaron rendimientos de esquilmos entre 5 y 7 t ha^-1, rendimientos por debajo a los reportados en el presente estudio. El aporte de esquilmos de garbanzo en México está dado principalmente por el tipo kabuli, que, por dejarse secar en el suelo, pierde todas las hojas antes de su trilla, por lo que el esquilmo que queda se compone principalmente de ramas y cáscaras de las vainas.

En general, los materiales evaluados bajo las condiciones del presente estudio muestran rendimientos de grano y forraje que pueden ser complemento importante de la dieta de animales, principalmente en las zonas áridas donde la disponibilidad y cantidad de alimento es limitado y donde este recurso alimenticio muestra alto rendimientos de grano y esquilmos.

Características de calidad

Contenido de nutrientes. Para el análisis bromatológico del grano, se observó que el contenido de materia seca osciló entre 91 a 92 %. Las variedades El Patrón, Pénjamo y Lerma presentaron similar contenido de proteína cruda y proteína digestible. El contenido de NIDA fue diferente entre genotipos. La variedad San Antonio 05 presentó el mayor contenido de PC, PD y el más bajo contenido NIDA, CNE y TND. La línea ICC-1273 presentó el menor contenido de PC, FDN y FDA, pero el mayor de NIDA, EE, L, CNE, TND, DMS, CMS, ENl, ENm y ENg. La variedad Lerma presentó, junto a ICC-1273, el mayor contenido de L y EE. Pénjamo y San Antonio 05 presentaron el mayor contenido de FDA y FDN (Tabla 4).

Contenido de PC. La semilla de garbanzo es una buena fuente de proteína (^{lllg et al., 1987}), proteína que se considera de reserva (^{Roy et al., 2010}) y que, gracias a sus péptidos bioactivos de bajo peso molecular, se pueden utilizar como terapias alternativas para ciertas enfermedades relacionadas a la inflamación crónica (^{Juárez-Chairez et al., 2022}). El contenido de esta fracción, en los genotipos evaluados en el presente estudio coincide con los datos que ^{Wood y Grusak (2007)} reportan para la semilla de garbanzo tipo Desi (16.7 % a 30.6 %), por lo que cualquiera de los genotipos aquí evaluados puede ser utilizado como ingrediente que aporte a los requerimientos de proteína en las etapas de mantenimiento (8 %) (^{Van Soest, 1994}) y crecimiento (9 - 16 %) de bovinos (^{NRC, 2000}). Dicho aporte dependerá del nivel de inclusión en la dieta.

Contenido de EE. En general, el garbanzo presenta menor contenido de grasa que otras leguminosas (^{Singh, 1985}; ^{Gül et al., 2008}). El valor de grasa aquí reportado (3 a 4 %) se encuentra entre los rangos observados por ^{Wood y Grusak (2007)} para los garbanzos tipo Desi, que indican es del 2.9 a 7.4 %.

Contenido de FDN. Se reporta que los garbanzos Desi tienen una cubierta de semilla más gruesa que los tipos Kabuli, lo que se refleja en el mayor contenido de fibra (^{Knights y Mailer, 1989}). La alta concentración de fibra (FDN) que pueden resultar en efectos negativos sobre el consumo (^{Chalupa et al., 1996}; ^{Espinoza-Canales et al., 2017}), por lo que la combinación del grano de garbanzo con otros ingredientes resulta atractiva, debido al bajo porcentaje de fibras que presentan los genotipos aquí evaluados, ya que el ^{NRC (2001)} indica que las raciones para ganado lechero deben contener de 19 a 27 % de FDA. ^{Hadsell y Sommerfeldt (1988)}, observaron que una tasa óptima de incorporación dietética de bovinos leche es cercana al 50 % durante la lactancia temprana, siendo la ingesta de grasas el mayor beneficio, aunque argumentan y sugieren en la necesidad de hacer más estudios.

Contenido de FDA. Por otra parte, la FDA se correlaciona de manera negativa con la digestibilidad de los alimentos (^{Harris, 1993}), siendo esta fracción utilizada para estimar el contenido de energía de los mismos (^{Donker, 1989}). Para el presente estudio, se pudo observar que en el análisis de preferencia (Figura 2) corrobora lo mencionado por dichos autores, siendo el genotipo ICC-1273 el de menor concentración de fibras y debido a ello el de mejor aporte de energía (mantenimiento, lactancia y ganancia), digestibilidad, consumo de materia seca y total de nutrientes digestibles; fracciones que han sido usados como indicadores para estimar el comportamiento productivo del ganado (^{Espinoza-Canales et al., 2017}). En general, el contenido de FDA fue bajo para todos los genotipos evaluados.

Figura 2 Representación gráfica del análisis de preferencia multidimensional de la relación entre genotipos y características de rendimiento y calidad. Cen = Cenizas, RF= Rendimiento de forraje, DMS = Materia Seca digestible, TND = Total de nutrientes digestibles, CNE = Carbohidratos no estructurales, CMS = Consumo de materia seca, PFDA = Proteína en la fibra detergente ácido, ENL= Energía neta en leche, ENG = Energía neta de ganancia, ENM = Energía neta de mantenimiento, L = Lignina, EE= Extracto etéreo, FDA = Fibra detergente ácido, FDN = Fibra detergente neutro, PC = Proteína cruda, PD = Proteína digestible. 

Figure 2. Graphical representation of the multidimensional preference analysis of the relationship between genotypes and yield and quality characteristics. Cen = Ash, RF = Forage yield, DMS= Digestible dry matter, TND = Digestible total de nutrients, CNE = Non-structural carbohydrates, CMS = Dry matter intake, PFDA = Protein in acid detergent fiber, ENL= Net energy in milk, ENG = Gain net energy, ENM = Maintenance net energy, L = Lignin, EE = Eter extract, FDA = Acid detergent fiber, FDN = Neutral detergent fiber, PC = Crude Protein, PD = Digestible Protein. 

Contenido de PD. En general, se ha reportado que la digestibilidad de la proteína del garbanzo tipo Kabuli es mayor que la proteína del tipo Desi (^{Paredes-López et al., 1991}; ^{Sánchez-Vioque et al., 1999}). Fracción que puede mejorar si la semilla recibe un tratamiento especial (^{Bampidis y Christodoulou, 2011}), principalmente cuando se utiliza en alimentación de no rumiantes (^{Domoney, 1999}).

Contenido de energía (ENm, Eng y ENl). Una vaca lechera en crecimiento moderado de 700g d^-1 requiere de 6.9 a 7.5 Mcal d^-1 de ENm y de 2.5 a 3.1 Mcal d^-1 de ENg (^{NRC, 2001}), por lo que en una dieta con 50 % grano y 50 % forraje, teniendo como única fuente el grano de cualquier variedad es suficiente para alcanzar este nivel de producción, sin embargo una vaca lechera de 450 kg de peso vivo con una producción de leche de 25 kg d1 requiere una concentración de 1.9 a 2.3 Mcal Kg^-1 de ENl (^{NRC, 2001}), mientras que los granos evaluados tienen una concentración energética cercana al límite inferior para este nivel de producción.

Contenido de minerales. El contenido de cenizas fue similar entre genotipos. Respecto al K+, fue el mineral encontrado en mayor proporción (1.3 - 1.4 %) y el Na+, en menor cantidad (Tabla 5).

Contenido de macrominerales. El ^{NRC (2000)} menciona que los principales macrominerales requeridos por los rumiantes son el Ca2+ (0.21 - 0.30 %), P5+ (0.15 - 0.19 %), Mg2+ (0.12 - 0.20 %), K+ (0.60 - 0.70 %), Na+ (0.06 - 0.10 %) y S2- (0.15 %). Al respecto, los aportes observados por los genotipos evaluados en este estudio indican que un kilogramo de garbanzo Desi cubre los requerimientos de Mg2+, P5+y K+.

Contenido de microminerales. Los materiales evaluados tienen un aporte importante de Mn2+, Zn2+ y, principalmente, de Fe2+ a los requeridos por rumiantes (^{NRC, 2000}). Se ha observado que estos minerales son marginales a deficientes en ciertos forrajes nativos de zonas áridas (^{Ramírez-Orduña et al., 2005}; ²⁰⁰⁸), mientras que los pastos tienen un aporte importante de Ca2+ y P5+, pero su alto contenido de lignina reduce la utilización de estos (^{Reyes-Pérez et al., 2022}), por lo que la inclusión de garbanzo en la dieta de este alimento en bovinos que pastorean libremente es importante. ^{Wang y Daun (2004)} observaron que la semilla de garbanzo cruda (100 g) proporciona en promedio alrededor de 5.0 mg/100 g de Fe2+, 4.1 mg/100 g de Zn2+, 138 mg/100 g de Mg2+ y 160 mg/100 g de Ca2+ (^{Jukanti et al., 2012}) siendo, este último, mayor en los tipos Desi que en los Kabuli.

Análisis de preferencia.^{Jacinto-Pimienta et al. (2016)}, mencionan que, puesto que el análisis MDPREF se basa en un modelo de componentes principales, el biplot, que es una representación gráfica que muestra la relación entre los datos de la matriz (las columnas y las filas), las dimensiones del biplot son los dos primeros componentes (Figura 2). El primer componente es aquel que tiene una mayor dimensión del biplot, es la característica de producción y calidad. El segundo componente es ortogonal al primero, siendo el segundo más preferido. En el biplot, se muestran puntos que observan los genotipos y cada valor de producción y calidad por un vector. Los puntos que están estrechamente agrupados en una región del gráfico representan los genotipos que tienen los mismos patrones de preferencia a través de las variables de producción y calidad. Los vectores que apuntan en más o menos la misma dirección representan los valores de producción y calidad que tienen patrones similares.

Dos componentes explicaron el 91.51 % de la variación total (Figura 2). La representación gráfica muestra que el mayor rendimiento de forraje y minerales se encuentran preferentemente en el genotipo El Patrón. Por su parte la DMS, CNE, TND, CMS, EE, NIDA y contenidos de energía (lactancia, mantenimiento y ganancia), se encuentran preferentemente en la línea experimental ICC-1273. Las variables RG, PC, PD, FDA, FDN y los minerales Mg, Mn y Cu se encuentran, preferentemente, en los genotipos Lerma, San Antonio 05 y Pénjamo.

Diversos estudios han encontrado que los procedimientos de análisis de componentes principales y de conglomerados son eficientes para evaluar la diversidad genética de los rasgos agromorfológicos en garbanzos (^{Gupta et al., 2011}; ^{Kayan y Adak, 2012}; ^{Parameshwarappa et al., 2011}). Los resultados de los genotipos evaluados en el presente estudio con la utilización de ambos procedimientos, considerando características productivas y de calidad, permitió agrupar de una manera clara la diversidad genética de los materiales evaluados. Dicha diversidad determina su potencial para mejorar la eficiencia y, por lo tanto, su uso para la reproducción, que eventualmente puede resultar en una mejor producción de alimentos (^{Malik et al., 2014}), características a considerar en la producción animal, principalmente como una alternativa forrajera más, en siembras de otoño - invierno, como lo sugieren ^{Ochoa-Espinoza et al. (2022)}.

Considerando las variables de rendimiento de forraje (RF), rendimiento de grano (RG) y calidad nutrimental, se construyó el dendograma de la Figura 3. Los genotipos se separaron en tres grupos, uno integró a los genotipos Lerma, Pénjamo y San Antonio 05; otro, a la línea ICC-1273; el tercero, a la variedad El Patrón, que fue la que presentó la mayor distancia de promedio entre grupos. En este caso, los resultados de este análisis en el presente estudio sugieren el cruzamiento directo entre las variedades El Patrón y la línea ICC-1273 con el objetivo de desarrollar materiales superiores en características de rendimiento y calidad forrajera.

Figura 3 Dendograma que representa la relación genética de cinco genotipos de garbanzo Desi basado en 26 rasgos cuantitativos. 

Figure 3. Dendrogram representing the genetic relationship of five Desi chickpea genotypes based on 26 quantitative traits.