ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Evaluación del rendimiento, composición química y digestibilidad in situ de gandul (Cajanus cajan) en diferentes edades de crecimiento.
R. Martínez1,2, J.M. Zorrilla1, J.M. Palma2 y A. González1,2
1 INIFAP, México
2 PICP, Universidad de Colima, Colima, México 28000
RESUMEN
El objetivo de este trabajo fue determinar el rendimiento de material comestible y los componentes nutritivos de Cajanus cajan para la alimentación de los rumiantes, durante 2 años. El trabajo se desarrolló en el Campo Experimental «Clavellinas», localizado en Tuxpan, Jalisco, México. La evaluación agronómica se realizó en 1998 y la composición química: materia seca, proteína cruda, digestibilidad in situ, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido, celulosa, lignina, calcio y fósforo para 1997 a los 60, 80, 100, 120, 140 y 160 días después de la siembra, y para 1998 a los 120, 160, 200 y 240 días posteriores a la siembra. El diseño fue completamente al azar; se utilizaron polinomios ortogonales y regresiones de respuesta. La edad de corte afectó la producción de materia seca para el material comestible (MC) (hoja+tallo d»4 mm), las hojas (H) y los tallos (T) (P<0,05), que se modificó con una tendencia cuadrática (P<0,01); se alcanzó una producción de MC de 2,41b, 3,43a, 3,00a y 2,50a t ha-1 a los 120, 160, 200 y 240 días, respectivamente, en un ciclo vegetativo de 9 meses. La composición química en 1997 mostró una tendencia cuadrática en la mayoría de las variables en estudio en MC, H, T y en las vainas; mientras que en 1998 dichas variables tuvieron un comportamiento heterogéneo, ya que mostraron consistencia en MC, H y T, con tendencia lineal en PC y en forma cuadrática en FDA y lignina. Los días de corte modificaron la producción de material comestible, hojas y tallos, así como la composición química de Cajanus cajan; el año también influyó en el comportamiento químico de la planta.
Palabras clave: Cajanus cajan, composición química, digestibilidad, rendimiento.
ABSTRACT
The objective of this work was to determine the yield of edible material and the nutritive components of Cajanus cajan for ruminant feeding, during 2 years. The work was carried out in the «Clavellinas» Experimental Field, located in Tuxpan, Jalisco, México. The agronomic evaluation was carried out in 1998, and the chemical composition: dry matter, crude protein, in situ digestibility, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, cellulose, lignin, calcium and phosphorus for 1997 was evaluated 60, 80, 100, 120, 140 and 160 days after sowing, and for 1998 it was evaluated 120, 160, 200 and 240 days after sowing. The design was completely randomized; orthogonal polynomials and answer regressions were used. The cutting age affected the dry matter production for the edible material (EM) (leaf + stem d»4 mm), leaves (L) and stem (S) (P<0,05), which was modified with a quadratic tendency (P<0,01). An EM production of 2,41b; 3,43a; 3,00a and 2,50a t ha-1 was reached 120, 160, 200 and 240 days after sowing, respectively, in a vegetative cycle of 9 months. The chemical composition in 1997 showed a quadratic tendency in most of the variables under study in EM, L, S and pods; while in 1998 those variables had a heterogeneous behaviour, because they showed consistency in EM, L and S, with liner tendency in CP, and in quadratic form in ADF and lignin. The cutting days modified the production of edible material, leaves and stems, as well as the chemical composition of Cajanus cajan; the year also influenced the chemical behaviour of the plant.
Key words: Cajanus cajan, chemical composition, digestibility, yield.
INTRODUCCIÓN
Las gramíneas son el alimento básico para el ganado, pero presentan limitaciones nutricionales en cuanto a la calidad y la cantidad, en particular en las regiones con sequías prolongadas. En estas condiciones, las leguminosas arbustivas pueden ser una opción para aumentar la producción bovina de carne y/o leche (Ahmad, 1986; Atta-Krah, Suberg y Reynolds, 1986) y mejorar la ecología del suelo (Tothill, 1986).
Las leguminosas tropicales tienen un amplio potencial para incrementar la producción pecuaria, debido a su contenido de proteína cruda, digestibilidad y consumo voluntario. Estos indicadores son usualmente más altos que los observados en las gramíneas tropicales con similar estado vegetativo.
Para que las leguminosas se puedan aprovechar íntegra y racionalmente se requiere de su evaluación, tanto por su comportamiento agronómico (Cruz, Fernández, Solano y Ruiz, 2000) como por sus aspectos nutricionales, de preferencia en diferentes etapas del crecimiento, con el fin de identificar su punto óptimo de aprovechamiento.
Una posibilidad en este contexto es Cajanus cajan, una leguminosa arbustiva, leñosa, considerada semiperenne, con una distribución tropical y de amplia adaptación. Tradicionalmente, en las fincas pecuarias es utilizado para múltiples fines: el grano para el consumo humano, el follaje para el consumo animal y en la floración para la producción de miel de abeja (Skerman, Cameron y Riveros, 1991), medicinal y leña. También se ha empleado en la implantación de praderas mixtas (Becerra, 1986), lo cual se considera como una alternativa para la producción de alimentos proteicos (Sandoval, Arellano, Carranco y Pérez Gil, 1987).
Por tal motivo se realizó el presente estudio, cuyo objetivo principal fue generar información sobre C. cajan (producido bajo condiciones de riego) en términos de rendimiento de forraje, composición química y digestibilidad in situ, de diferentes partes comestibles de la planta, empleando ocho intervalos de crecimiento a partir de los 60 hasta a los 240 días en 2 años de estudio.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se realizó en el Campo Experimental "Clavellinas", municipio de Tuxpan, Jalisco, situado a 19º35' de latitud norte y 103º20' de longitud oeste, y a 1 137 msnm. Las condiciones climáticas son de subtrópico subhúmedo cálido (Medina, Ruiz y Martínez, 1998), con una temperatura media anual de 20,5°C; el 90 % de la lluvia cae en el verano y ocasionalmente durante el invierno, con una precipitación promedio anual de 785,4 mm. Los suelos son de topografía regular, con textura media clasificada como migajón-arcillo-arenoso, regular contenido de materia orgánica y pH neutro.
En el año 1997 se sembró en agosto y la composición química se determinó en seis cortes [60 (octubre), 80 (noviembre), 100 (diciembre), 120 (enero), 140 (enero), y 160 (febrero) días después de la siembra]. En 1998 la siembra fue en abril y se realizaron determinaciones del rendimiento de forraje y de la composición química en cuatro cortes [120 (agosto), 160 (septiembre), 200 (octubre) y 240 (diciembre) días después de la siembra].
Se empleó un área de 1 000 m2 y se sembró en surcos contiguos, en los cuales se depositaron tres semillas de gandul a una distancia de 80 cm entre plantas, sin aplicación de inoculante. Se utilizaron 1,5 kg de semilla, con una densidad de 60 000 plantas/ha. La preparación del terreno consistió en barbecho, dos pases de rastra y surcado.
El lote experimental se mantuvo libre de plagas con la aplicación de Aldrin (Paratión Metílico al 2 %), y de malezas mediante los deshierbes manuales. Las plantas fueron regadas por gravedad, con láminas de 4 cm una vez por semana al inicio de la plantación hasta su establecimiento.
Se evaluó la altura de la planta (Cantú, 1990) y el rendimiento de materia seca a una altura de corte de 85 cm del nivel del suelo (González, A., comunicación personal), en un área experimental útil de 2 m2.
Se consideró como material comestible (MC) la hoja más el tallo del estrato superior de la planta con un diámetro menor o igual que 4 mm, además de la flor y la vaina cuando estuvieron presentes. De este material se hizo la separación de las hojas, el tallo y las vainas para obtener el rendimiento en forma individual de cada una de las partes.
Cuando la planta tuvo 60 días se aplicó una fertilización foliar (20-30-10 kg de NPK/ha/año).
La materia seca se determinó utilizando una estufa de aire forzado a 60°C por 48 h; posteriormente se molió la muestra en un molino Wiley con criba de 1 mm y se realizaron los análisis químicos y de digestibilidad.
Se utilizó un diseño completamente al azar (Snedecor y Cochran, 1974) aplicando los días de corte como criterio para generar polinomios ortogonales (Herrera y Barreras, 2000), y se realizaron evaluaciones de respuesta a través de regresiones lineales o cuadráticas de cambios en el tiempo. Para el análisis estadístico se utilizó el paquete SAS (Statistical Analysis Systems, 1985, Versión 5).
Se evaluó la composición química del material comestible (MC), hojas (H), tallos (T) y vainas (V) en las variables materia seca (MS), proteína cruda (PC), digestibilidad in situ de la materia seca (DISMS), fibra neutro detergente (FDN), fibra ácido detergente (FDA), lignina (LIG), celulosa (CEL), calcio (Ca) y fósforo (P), según Tejada (1992), y la DISMS, siguiendo el procedimiento señalado por Orskov, Hovell y Mould (1980).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La edad de corte afectó la producción de material comestible (hojas y tallos), con un comportamiento cuadrático (tabla 1). El MC a los 120 días fue inferior estadísticamente (P<0,05) con respecto al corte a los 160, y ambas edades no difirieron de 200 y 240 días. La producción de hojas a los 160 días fue superior comparada con la de 120 y 240, y no difirió de la de 200 días. La producción de tallos fue inferior a los 240 días (P<0,05). La mejor proporción hoja: tallo en el material comestible se registró a los 160 días (1,0:0,38) y disminuyó en el resto de los cortes. Por otra parte, la altura de la planta mostró un tendencia lineal significativa (P<0,05), sin diferencia esta-dística entre las edades de corte (tabla 1 ). La sobrevivencia de las plántulas no se vio afectada durante el estudio.
González y Eguiarte (1996) encontraron rendimientos de forraje seco de 2,0 y 1,2 t ha-1, inferiores a los obtenidos en el presente trabajo. La mayor producción registrada en las condiciones en las que se llevó a cabo este estudio puede ser atribuida al uso de riego, la época de siembra, la diferencia en la edad de corte de la planta y el posible efecto del año, tal como se observó para la composición química.
Durante 1997 los días de corte modificaron, con una tendencia lineal y/o cuadrática, a la mayoría de las variables químicas en cuanto a MC (tabla 2), H (tabla 3), T (tabla 4) y V (tabla 5). En 1998 el comportamiento general fue heterogéneo para las variables en estudio en las diferentes fracciones de la planta: en el material comestible fue cuadrático para DISMS, FDA y lignina; de tipo lineal para MS, PC y P, y sin patrón de comportamiento para el resto de las variables (tabla 6). En la hoja se observó un efecto cuadrático en FDN, FDA, lignina y calcio, y lineal en MS, PC, DISMS y fósforo; la celulosa no mostró efecto estadístico (tabla 7). En el tallo hubo un efecto cuadrático en FDA, lignina, celulosa, calcio y fósforo, y una tendencia lineal en MS y PC; mientras que en DISMS y FDN no hubo diferencias significativas (tabla 8 ). En la tabla 9 se presentan los valores de la composición química y la DISMS de las vainas para el año 1998 a los 240 días de corte. Esta información muestra el alto potencial en su valor nutritivo, con niveles de PC del 22,10 % y de DISMS del 88,36 %.
Wallis, Whiteman y Akinola (1975) plantearon que después de un lento inicio, la acumulación de materia seca y la velocidad de crecimiento aumentan con la edad, tendencia que no se registró en el presente trabajo. Asimismo Sinha (1978) señaló que las plantas acumulan dos tercios o más del peso seco total cuando comienza la flora-ción, lo cual se demostró en este trabajo. Por otra parte, Skerman et al. (1991) encontraron del 40 al 50 % de materia seca en las ramas que tenían bastante hojas y todas sus vainas, valores superiores a los observados en el material comestible tanto para 1997 como para 1998, los cuales estuvieron en un rango de 29 a 34 %, aunque para el caso de las vainas a los 160 días de edad fue de 47 % de MS.
En el caso de la proteína, Aykoyd y Doughty (1964) y Sinha (1978) hallaron un 20,9 y 25,0 % en la porción comestible de C. cajan; un comportamiento similar se observó en el presente trabajo durante 1998 (20,9-23,5 %), pero fue diferente en 1997, ya que el aumento de los tallos y las vainas produjo un decremento en el contenido de proteína.
Liener (1980) reportó un 59,1 % de digestibilidad de las hojas y los tallos, resultado inferior (hasta en 10 unidades porcentuales) al encontrado en el año 1998. La inclusión de las vainas en los cortes de 240 días podría explicar esta diferencia.
La edad de las hojas afectó los cambios en la composición de las paredes celulares. En este sentido, García y Peña (1995) señalaron que los carbohidratos se modifican durante el desarrollo de la planta, lo que permite explicar la tendencia cuadrática en los 2 años de evaluación. Además, estos mismos autores plantearon que la celulosa es muy variable entre los tejidos, los órganos y las células.
Por otra parte, Sandoval et al. (1987) observaron un contenido de 47,88 % de FDN para las hojas y las vainas de C. cajan, valor menor a los obtenidos en las condiciones del presente estudio, debido posiblemente a que se analizó como material comestible (hoja más tallo).
CONCLUSIONES
Los días de corte modificaron la producción de material comestible, hojas y tallos, con los mayores rendimientos entre los 160 y 200 días de edad.
Así mismo, la composición química de C. cajan varió con la edad de corte y la relación del material comestible, las hojas, los tallos y las vainas presentes en la planta.
Existió un efecto de la etapa vegetativa de la planta, en función de la edad de corte estudiada, en la composición química de las diferentes partes del gandul, aparentemente influenciada por los factores época de siembra, prácticas agronómicas de cultivo y año.
Los resultados generados bajo las condiciones en las que se llevó a cabo el presente estudio tienden a reflejar un alto valor potencial forrajero del gandul para los rumiantes por su producción de biomasa y su calidad nutritiva.
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Recibido el 19 de diciembre del 2001
Aceptado el 30 de enero del 2002