Según Ramírez et al. (2010), en las últimas décadas, la temperatura y precipitación se han modificado como consecuencia del cambio climático, las proyecciones indican que los cambios se acentuarán en los próximos años. Esto trae algunos efectos potenciales sobre el sector agropecuario de Nicaragua, ya que es sensible a cambios climáticos. Según los diferentes escenarios climáticos, el clima sufrirá variaciones severas en los próximos años, afectando la alimentación de muchos animales y personas (p. 26).

Según la Secretaría de Agricultura, Ganadería et al. (SAGARPA, 2019), un banco de proteína es un área compacta, sembrada con leguminosas forrajeras herbáceas, rastreras o erectas, o bien de tipo arbustivo, que se emplean para corte o pastoreo directo por rumiantes (bovinos, ovinos o caprinos), como complemento al pastoreo de praderas de gramíneas, principalmente en las regiones tropicales (p. 2).

Investigadores de la Universidad Nacional Agraria (UNA) en conjunto con estudiantes, han realizado extensas investigaciones de algunas especies forrajeras leñosas y no leñosas en diferentes modalidades tales como alimentación de ganado mayor y menor, pruebas de producción de follaje a diferentes densidades de siembra, diferentes tipos de fertilización y de cortas, producción de biomasa a diferentes densidades de siembra. Sin embargo, se tiene poca o ninguna información sobre la comparación de los grados de sobrevivencia y producción de biomasa total y comestible con otras especies promisorias como Quelite, lo que pone a disposición un ambiente de aprendizaje en estudiantes y docentes. El objetivo del estudio es investigar la producción de biomasa y los ciclos de podas en las condiciones climáticas y edafológicas de la zona en estudio. Además, se podrán compartir conocimientos sobre la producción de biomasa, agentes biológicos que la afectan y la adaptabilidad y comportamiento de nuevas especies para mejorar los niveles nutricionales en la alimentación animal con pequeños productores y así atenuar la carencia de alimento a base de pasto y concentrados, que eleva los costos y origina la disminución en la producción de ganado mayor y menor en la época seca.

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio

El Centro de Experimentación y Validación Tecnológico Las Mercedes (CEVTFM) de la UNA, se encuentra ubicada en la ciudad de Managua en el kilómetro 11 de la Carretera Norte, entrada al Nuevo Carnic, cuenta con una extensión de 96 hectáreas, colinda al Sur con el Reparto Francisco Telémaco Talavera Siles, al Norte con la orilla sur del Lago de Managua, al Este con el Barrio El Rodeo y al Oeste con la Cooperativa Pedro Altamirano y la infraestructura del Nuevo Carnic. Su ubicación geográfica se sitúa entre 12°10´14´´ y 12°08´05´´ en latitud Norte y entre 86°10´22´´ y 86°09´44´´ de longitud Oeste (Villanueva, 1990).

Condiciones del sitio

Las condiciones promedio de lluvia varían entre los 200 mm y 700 mm. Generalmente se caracteriza por presentar una estación seca que va de noviembre hasta abril y otra lluviosa que va de mayo a octubre. Así mismo, la zona presenta variadas temperaturas que van desde 21 °C a 30 °C, con máximas de hasta 41 °C, esto varía en dependencia de la estación seca.

“Los suelos muestran una complejidad y heterogeneidad, son poco desarrollados y presentan capas endurecidas que conducen a diferentes secuencias texturales, han sido afectados por procesos de calcificación por la presencia de altos índices de carbonatos, valores altos de pH, alta cantidad de magnesio” (Villanueva, 1990, p. 40)

Diseño metodológico

Las semillas de Marango fueron obtenidas en el Centro de Experimentación y Validación Tecnológico Finca Las Mercedes, mientras que la especie Quelite se obtuvo de estacas de aproximadamente 60 cm de largo y de dos a cuatro cm, de diámetro, tomadas de árboles de cercas vivas en San Marco – Carazo, ubicado a 42 km al sur de Managua, Nicaragua.

Se seleccionaron estas especies principalmente por su alto contenido de proteínas, nutrientes, capacidad de soportar podas y adaptación a las variaciones climáticas (sequía y lluvia abundante), y porque en temporadas secas mantienen su vigorosidad en comparación al pasto (gramíneas), que como alimento tradicional en época seca pierde su calidad (lignificación), disminuyendo la producción en los animales.

Las especies se establecieron en un diseño de parcelas como banco de proteína de 3 m x 3.50 m y un marco de plantación de 0.25 m entre plantas y 0.75 m entre hileras, con 78 plantas por parcela, para un total de 156 plántulas. El diseño de plantación es el mismo para las dos especies.

Establecimiento del vivero

Se estableció un vivero temporal y se procedió al llenado de bolsas con sustrato compuesto por 60 % tierra y 40 % materia orgánica, con el objetivo de facilitar la germinación y crecimiento de las semillas de Marango y el prendimiento de las estacas de Quelite. Se sembraron 120 bolsas por especie para un total de 240 plantas.

Trasplante de plantas

Las plantas de Marango con un tamaño entre 20 cm y 25 cm y prendimiento asegurado con 2 a 3 rebrotes en el caso del Quelite, se trasladaron al sitio de investigación estableciéndose en un diseño de parcelas de 3 m x 3.50 m, y una densidad poblacional de 78 plantas por parcela. El diseño de plantación es el mismo para las dos especies .

Registro de información

Se usó un formulario de campo para anotar mediciones de altura de la planta en metro, diámetro en centímetro y números de rebrotes por especie, las plantas seleccionadas para las mediciones se sitúan dentro de la parcela útil.

Las mediciones se realizaron cada 15 días desde que las plantas fueron establecidas en el área de estudio, la primera poda se realizó a los seis meses de establecido y la segunda poda seis meses después de haberse realizado la primera poda. Una vez tomados los datos de campo, se procedió a realizar la base de datos en el programa de Microsoft Excel para luego hacer su debido análisis.

Variables evaluadas

Se registró información sobre diámetro (cm), altura de rebrotes (cm), número de rebrotes, biomasa verde total en kg ha^-1, biomasa seca total (kg ha^-1), biomasa verde comestible en kg ha^-1 y sobrevivencia (%), con el fin de determinar el mejor rendimiento por especie. Se utilizaron los siguientes equipos de medición: cinta métrica, vernier marca TRUPER y pesa colgante digital graduada en kilogramos marca T. Scale.

Biomasa verde total (kg ha^-1)

A los seis meses de haber establecido las plantas en el banco de proteína se realizó la primera poda, utilizando los criterios para Marango de: podarse cuando la planta haya alcanzado los 120 cm de altura y para Quelite, cuando sus hojas inferiores se vuelven amarillas.

La segunda poda se realizó seis meses después de la primera poda. Según Muñoz y Juárez (2016) para realizar la poda las plantas deben alcanzar una altura mayor a los 100 cm, similar a la del estudio.

Se separó y se pesó el material vegetal de cada especie en tres componentes tallo, hojas y ápice. Una vez que se obtuvo el peso verde en kilogramo de la parcela útil (5.25 m²), se extrapoló a kilogramos por hectárea mediante la ecuación, la cual se deriva de una regla de tres simple:

PV kg ha^-1 = [PVP kg*10 000 m2]/5.25 m²

Dónde:

PVP kg = peso verde de la parcela.

5.25 m^² = área de parcela útil.

Biomasa seca total (kg ha-1)

Se tomaron dos muestras de 300 gramos de la biomasa verde por cada uno de los componentes (tallo, hojas y ápice) por especie, para un total de 900 gramos por componente. Cada muestra fue trasladada al Laboratorio de Recursos Naturales de la Universidad Nacional Agraria, donde se secaron en horno a una temperatura de 70 ºC, hasta obtener un peso seco constante, y luego calcular un promedio por componente.

Con el peso seco promedio por componentes, se calculó el porcentaje de humedad de cada uno de los componentes aplicando la fórmula de Walker (2010).

CH% = [(Ph-Ps) /Ph]*100

Dónde:

CH% = Contenido de humedad de la muestra en porcentaje.

Ph = Peso húmedo de la muestra (kg)

Ps = Peso seco de la muestra (kg)

Una vez calculado el porcentaje de humedad de los componentes, se determinó la biomasa seca total contenida en las parcelas por especie (Domínguez-Cabrera, et al., 2009).

Bsc= Phc- [(Phc x CH %) /100]

Dónde:

Bsc = Biomasa seca del componente (kg)

Phc = Peso húmedo del componente (kg)

CH% = Porcentaje de humedad del componente

Biomasa verde comestible (kg ha^-1)

Para la especie Marango, se utilizó hojas y ápice, no se tomó en cuenta el tallo, debido a que este se lignifica y no puede ser consumido por el animal debido a su dureza.

Para la especie de Quelite, se utilizaron como biomasa comestible sus tres componentes (hojas, tallo y ápice), ya que al realizarle podas periódicas, el tallo permanece suculento y no se lignifica y el animal puede consumirlo sin problema. Una vez que se obtuvo el peso verde comestible del material proveniente de la parcela útil (5.25 m²), se extrapoló a kilogramos por hectárea.

Sobrevivencia (%)

La sobrevivencia fue determinada en base a la relación; número de plantas sembradas y el número de plantas vivas encontradas al momento de la primera y la segunda poda.

Se contabilizó el número de plantas vivas al momento de cada poda, y se calculó el porcentaje mediante la ecuación propuesta por Linares (2005).

Donde:

Pv = Plantas vivas

Pm = Plantas muertas

La evaluación de la sobrevivencia se obtuvo mediante el número de las plantas que sobrevivieron respecto a las plantas efectivamente plantadas. Para su análisis se utilizó las categorías empleadas por Centeno (1993).

Agente biológico

Se realizo monitoreo de forma periódica en la etapa de vivero y en los bancos de proteína, buscando insectos en las hojas, ápice y tallo de la planta, para luego proceder a su captura e identificación.

Una vez capturados se introdujeron en envase con alcohol al 70 % y luego se llevaron al Laboratorio de Entomología de la UNA, para ser identificados y conocer si perjudica o no a la planta (hábito alimenticio).

Diámetro (cm) y altura total (cm) como variables complementarias a la producción de biomasa (kg ha^-1)

El diámetro en el Marango se midió a cuatro centímetros del suelo, en el caso del Quelite se registró el diámetro del rebrote principal a una distancia de dos centímetros de la estaca, el Marango presentó rebrotes después de haber realizado la primera poda midiéndose luego el incremento del rebrote principal de la planta como se realizó en el Quelite. En el caso de la altura total en Marango, se midió desde el nivel del suelo hasta el ápice. En el Quelite se midió el rebrote principal desde su emergencia hasta el ápice. Las mediciones se realizaron con cinta métrica.

Procesamiento y análisis de datos

Se comprobó si los datos a analizar tenían distribución normal, sometiéndolos a una prueba de Shapiro Wilks, luego se procedió a realizar una prueba de ANOVA para diámetro, altura por especie y entre especie y por último se realizó una prueba de Tukey con un margen de error del 5 % para probar las diferencias de medias en el incremento de diámetro y altura por especie. El análisis se efectuó con el programa estadístico InfoStat (2019).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Número de rebrotes promedio de Quelite y Marango después de la primera poda

La cantidad promedio es de cuatro rebrotes por planta en la especie Quelite, en cambio previo a la segunda poda se contabilizan siete rebrotes.

La especie Marango después de la primera poda, mostró un promedio de dos rebrotes por planta.

El crecimiento de las plantas es importante para conocer su evolución y la influencia de los diferentes factores ambientales y de cultivo sobre su crecimiento y desarrollo, facilitando la evaluación entre las dos especies y poder determinar cuál produce los mayores rendimientos, destacándose en estas condiciones edafoclimáticas la especie Quelite.

Biomasa verde total (kg ha^-1)

La producción de biomasa verde total fue obtenida de la sumatoria de los tres componentes de las plantas podadas (tallo, hojas y ápice).

La mayor producción de biomasa verde total en la primera poda la obtuvo la especie de Quelite con 26 572 kg ha^-1 superior al obtenido por Pineda (2017), que registró 16 000 kg ha^-1 de biomasa verde y a lo obtenido por Moreno (2005), de 9 491 kg ha^-1 en su primera poda, en la comunidad de Pacora San Francisco Libre, Managua, en condiciones climáticas similares a la de este estudio.

La producción de biomasa verde del Marango (M. oleífera (Lam)) fue de 8 952 kg ha^-1 superior al estudio realizado por Meza et al. (2016), que obtuvo un promedio de 7 151 kg ha^-1 con temperatura promedio de 27 °C, pero la producción es inferior a la obtenida por Moreno (2005), que es de 15 991 kg ha^-1 en su primera poda.

En la segunda poda la mayor producción de biomasa verde total la obtuvo la especie de Quelite con 62 666 kg ha^-1 valor que duplica la producción de la primera poda, debido a la edad de la plantación (12 meses), lo que implica un mayor número de rebrotes y raíces que conlleva a una mayor producción de biomasa.

La producción de biomasa verde de Marango fue de 5 350 kg ha^-1.

Producción de biomasa seca total (kg ha^-1)

La mayor producción de biomasa seca total en la primera poda corresponde al Quelite, con 3 954 kg ha^-1. La producción de Marango fue de 2 099 kg ha^-1 menor a lo obtenido por Pan (2016), quien reporta una producción de 9 330 kg ha^-1 en un período de 45 días de producción de biomasa seca con una densidad de siembra de 4 444 plantas ha^-1, los resultados en la producción de biomasa seca total de Marango también son inferiores a los obtenido por Moreno (2005), que registra 4 181 kg ha^-1 en su primera poda.

En la segunda poda la mayor producción a partir de 50 cm del suelo también es registrada por la especie Quelite con 11 505 kg ha^-1, superior al obtenido por Moreno (2005) que obtuvo 5 817 kg ha^-1, en un estudio con las mismas especies y densidad de siembra en Pacora San Francisco Libre, Managua; la producción supera a los datos registrados por Molina et al. (2003) quienes obtuvieron una producción igual a 7 000 kg ha^-1.

La especie Marango mostó rendimientos de 1 263 kg ha^-1 inferior a lo obtenido por Moreno (2005), que fue de 6 740 kg ha^-1.

La disminución en la producción de biomasa entre la primera y segunda poda para el Marango se debió a que la planta pasó por un estrés hídrico en un momento determinado y los agentes biológicos continuaron los ataques afectando su vigorosidad y productividad , el Quelite se sobre puso a estas adversidades.

Biomasa verde comestible (kg ha^-1)

La producción de biomasa verde comestible para la especie Quelite, en la primera y segunda poda, fue obtenida de la sumatoria de sus tres componentes (hojas, ápices y tallos), material que puede ser consumido cuando se realizan podas periódicas que permite que sus tallos sean suculentos y suaves; en cambio para la especie Marango solo fueron tomados los componentes hojas y ápice, debido a que el tallo se lignifica y no puede ser consumida por el animal.

La especie con mayor producción de biomasa verde comestible en la primera poda fue el Quelite con 26 572 kg ha^-1, superior al obtenido por Pineda (2017), que registró 16 000 kg ha^-1 de biomasa comestible. En la especie de Quelite, todos los componentes (tallo, hoja y ápice) son comestibles. La producción de biomasa verde comestible de Marango fue de 2 667 kg ha^-1, mucho menor, debido a que solo es comestible el ápice y el follaje.

En la segunda poda la especie Quelite continuó mostrando la mayor producción de biomasa verde comestible con 62 666 kg ha^-1, superando a los resultados de Moreno (2005), que registró 25 553 kg ha^-1, también supera al estudio realizado por Molina et al. (2003), quienes obtuvieron 11 966 kg ha^-1, esto está relacionado por las características o virtudes de la especie Quelite, especie que produce gran cantidad de follaje y mayor número de rebrotes, permitiendo obtener una mayor producción.

La especie Marango obtuvo 2 398 kg ha^-1 de biomasa verde comestible en la segunda poda siendo bastante similar a la primera poda, esto debido a que en la segunda poda el Marango, sufrió una mortalidad del 20 %, provocando su baja producción.

Sobrevivencia (%)

Se registró a los seis meses de establecido el experimento, el Quelite obtuvo 100 % de sobrevivencia, en cambio, el Marango mostro 95 %. Moreno (2005) observó sobrevivencia para Quelite de 83 % y 100 % en el caso del Marango en la zona de San Francisco Libre, Managua. En las primeras etapas de desarrollo ambas especies tienen la misma capacidad para contrarrestar las condiciones edafoclimáticas, pero aún no se presenta el ataque de los agentes biológicos en el sitio de estudio, mostrando altos porcentaje de sobrevivencia.

En la segunda poda el Quelite mostró un 95 % de sobrevivencia y el Marango 75 %, en ambos casos la sobrevivencia es inferior a la obtenida en la primera poda. El Marango fue severamente atacado por zompopo y al podarse la planta no respondió como el Quelite al estrés, es por lo que el porcentaje de sobrevivencia fue superior en la especie Quelite.

Borges (2012) realizó estudios con la especie Quelite en diferentes condiciones, bajo sombra y bajo luz, presentando sobrevivencias que corresponden al 30 % bajo sombra y 70 % bajo luz, el promedio de sobrevivencia no representó ni el 60 %, los datos de sobrevivencia obtenidos en la Finca Las Mercedes, superan los valores referidos en el estudio realizado por Borges (2012).

Al evaluar la especie de Quelite y presentar el mayor porcentaje de sobrevivencia, mayor rendimiento de biomasa verde, comestible y seca, sumado a sus características fisiológicas que la hacen ser tolerante a podas frecuentes y la capacidad de soportar periodos largos de sequías, se convierte en una especie prometedora para solucionar los problemas de alimentación animal y como estrategia ante el cambio climático.

Agentes biológicos

En el banco de proteína de Quelite se identificaron los siguientes agentes biológicos, Cochinilla encontrado en el tallo y Chapulín patón, gusano cachón, araña ojona, abejorro azulado (Cuadro 6), estos se encontraron en el follaje. Ninguno de estos insectos le causó daño severo a la planta, a pesar de ser en su mayoría de hábito alimenticio forrajero, esto fue posible debido a que se observó depredación por parte de la araña ojona, estableciéndose un control natural (biológico).

En el Marango, el único insecto encontrado fue el zompopo, este insecto defoliador no mata la planta, pero limitó su crecimiento ocasionando baja producción de biomasa durante la segunda poda.

Moreno (2005) estudiando estas especies, identificó que la especie Quelite es afectada severamente por el hongo Puccinia sp y que el Chapulín (Dichroplus sp) estuvo presente en ambas especies. En la finca Las Mercedes no se registró presencia del hongo Puccinia sp, obteniendo mejor resultado en su producción de biomasa y sobrevivencia e indicando que en diferentes zonas y condiciones edafoclimáticas, atacan diferentes agentes biológicos, información relevante para tomar decisiones y recomendaciones.

Diámetro (cm) y altura (cm) como variables complementarias a la producción de biomasa (kg ha^-1)

Se registraron después de la primera poda con el objetivo de determinar el comportamiento de las dos especies al estrés después de podas. En el caso del incremento en diámetro este resultó ser altamente significativo (p= 0.0001); los diferentes momentos de medición del diámetro de los rebrotes de la especie Quelite indican un incremento de 0.17 cm por mes.

Después de la primera poda el análisis indica que existen diferencias estadísticas entre la primera, segunda y cuarta medición del diámetro en la especie Quelite. Después de la primera poda en el caso del Marango se registran diferencias altamente significativas (p= 0.0019) y un aumento del diámetro en Marango de 0.14 cm por mes.

En el caso de la altura, los resultados indican que después de la primera poda existen diferencias altamente significativas entre las especies Quelite y Marango (p= 0.0001) y (p= 0.0002) y también diferencias estadísticas en el incremento de altura después de la primera poda en ambas especies, obteniendo un crecimiento de 29 cm por mes para Quelite y 22 cm por mes en el caso de Marango.

Estudios realizados por Cifuentes y Porres (2014), a los cuatro meses de haberse plantado el Quelite señalan que se acelera el crecimiento llegando a alcanzar hasta cinco metros de altura en el periodo de un año, también demostró que la planta tiene la capacidad de crecer entre 0.5 cm y 0.7 cm cada día (18 cm por mes), con densidades de plantación de 2 500 - 4 444 plantas por hectárea.

Según Moreno (2005), en la segunda poda el Marango alcanza mayor altura después de la primera poda con 36.6 cm por mes y el mayor diámetro promedio con 2.81 cm por mes, en este estudio el incremento en altura del Marango supera al incremento en altura del Quelite en 14.6 cm por mes.

CONCLUSIONES

La especie Quelite es la más apta para la producción de forraje para la alimentación animal en comparación con Marango y presenta mayor porcentaje de sobrevivencia.

Los agentes biológicos registrados no ocasionaron daños que pudieran influir en el crecimiento y producción de la biomasa del Quelite, pero sí mermó la producción de biomasa y la sobrevivencia en la especie Marango.

La especie Quelite puede ser considerada como una alternativa de alimentación animal en condiciones de trópico seco.

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Notas de autor