DIVERSIDAD Y CALIDAD DE LA DIETA EN SISTEMAS

DIVERSIDAD Y CALIDAD DE LA DIETA EN SISTEMAS SILVOPASTORILES Y
CONVENCIONALES EN UN BOSQUE SECO TROPICAL COLOMBIANO
Y. LAGOS-ROSERO, A.L. GÁLVEZ-CERON, J.E. APRÁEZ-GUERRERO, C.M.
ALVEAR-CAICEDO Y C.H. ARMERO-HERNÁNDEZ
Línea de Investigación en Recursos Alimentarios - LIRA. Universidad de Nariño. Ciudad
Universitaria Torobajo. San Juan de Pasto (Colombia). [email protected].
RESUMEN
La investigación se desarrolló en el municipio de Linares, departamento de Nariño,
Colombia, con temperatura promedio de 25ºC y precipitación de 1100 mm. El objetivo fue
caracterizar las especies herbáceas y arbustivas presentes en un sistema silvopastoril por
regeneración natural asistida en bosque seco tropical. La metodología incluyó determinación
de la diversidad mediante el índice de Simpson y comparación de biomasa forrajera y
nutrientes ofrecidos en sistemas silvopastoril y convencional, valoración nutricional de las
especies aprovechadas por bovinos mediante los métodos de la AOAC y Van Soest y la
determinación de metabolitos secundarios según la metodología de Domínguez. La mayor
diversidad se observó en el sistema silvopastoril (0,93), y la menor en el convencional (0,77).
La biomasa y la proteína cruda ofrecidas en t MS ha-1 año-1, fueron mayores en el sistema
silvopastoril con respecto al convencional (27,6 y 4,1 vs. 14,3 y 0,9). El porcentaje de
proteína cruda más alto lo presentó C. incana (36,7%) y el contenido de metabolitos
secundarios fue bajo en todas las especies valoradas, excepto en C. nictitans.
Palabras clave: metabolito, monocultivo.
INTRODUCCIÓN
En Colombia, la producción bovina se ha desarrollado a expensas de la cobertura
natural, dando paso a praderas con monocultivo de gramíneas (Navas, 2010), caracterizadas
por su baja calidad nutricional y rendimiento, que impiden obtener una productividad
aceptable. Bajo estas condiciones, se incurre en la compra de suplementos, haciendo de la
ganadería una actividad dependiente y poco rentable (Bacab et al., 2013).
La regeneración natural asistida, que por intervención humana propende al desarrollo
de especies deseables, permite incorporar arbustivas y herbáceas nativas como alternativa
para contrarrestar esta problemática, por cuanto diversifican la dieta, incrementan la calidad
nutricional y aseguran la sostenibilidad ambiental a largo plazo (Canizales et al., 2009); sin
embargo, se carece de estudios que den a conocer sus propiedades e incentiven su uso dentro
de los sistemas de alimentación ganadera.
Esta investigación tuvo como objetivo cuantificar la diversidad vegetal en un sistema
silvopastoril y en uno convencional, determinar la cantidad y calidad de la biomasa forrajera
ofrecida por estos sistemas, caracterizar nutricionalmente y determinar la presencia de
metabolitos secundarios en especies herbáceas y arbustivas de regeneración natural.
MATERIAL Y MÉTODOS
El sistema silvopastoril se constituye por gramíneas (Panicum maximum, Hyparrhenia
rufa y Brachiaria decumbens), leguminosas herbáceas, arbustivas y árboles (Senna
spectabilis, Acacia macracantha y Calliandra aff. laxa) de regeneración natural asistida. Está
ubicado en la finca El Pilche, Municipio de Linares, Departamento de Nariño, con
coordenadas geográficas 01º 23’ 27,6’’ N y 77º 30’ 18,6” W, altura de 1.007 msnm, 1.100
mm de precipitación anual y 25ºC de temperatura promedio. El convencional, (monocultivo
de Panicum maximum) es contiguo y posee condiciones climáticas similares.
Diversidad
Se calculó el índice de Simpson (Moreno, 2001) en seis praderas silvopastoriles y en
una convencional. En cada pradera se realizaron 5 transectos lineales (Velásquez, 2005) de 10
metros y se muestreó 10 cuadrantes de 0,25 m2 en base a la metodología de Canizales et al.
(2009). Las especies se identificaron en el herbario de la Universidad de Nariño, Colombia.
Cantidad y calidad de la oferta forrajera
Se estimó la producción de biomasa y nutrientes ofrecidos en praderas silvopastoril
(asociación de gramíneas, leguminosas arbustivas y herbáceas nativas) y convencional,
mediante aforos de acuerdo con López, et al. (2011).
Composición nutricional
Se determinó materia seca, proteína cruda, extracto etéreo, cenizas (AOAC, 2000),
fibra detergente neutra, ácida y lignina (Van Soest, 1963), en el laboratorio de la Universidad
del Tolima, Colombia. La energía se estimó de acuerdo con Weiss (1993).
Metabolitos secundarios
La determinación cualitativa de fenoles, saponinas, alcaloides y esteroles se realizó mediante
el método de Domínguez (1973) en el Laboratorio de la Universidad de Nariño.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Diversidad
El muestreo registró 11 familias con 34 especies en el sistema silvopastoril y 9
familias, 15 especies en el convencional (14 y 2 leguminosas, respectivamente). El cálculo de
los índices de Simpson (Tabla 1) indica que la pradera convencional fue menos diversa (0,77).
Tabla 1. Índice de Simpson en praderas silvopastoriles y convencional en
una zona de bosque seco tropical de Linares-Nariño.
Índice Simpson
Dominancia
1*
0,11
2*
0,13
3*
0,11
4*
0,07
5*
0,10
Diversidad
0,89
0,87
0,89
0,93
0,90
Praderas
6*
M
0,09 0,10
0,91
0,90
DE
0,02
7**
0,23
0,02
0,77
* Praderas
del sistema silvopastoril por regeneración natural asistida
M y DE: Media y Desviación estándar en el sistema silvopastoril
** Pradera convencional con monocultivo de P. maximum
La mayor diversidad en las pasturas silvopastoriles resulta de la regeneración natural,
pues a pesar de la supresión ejercida por el pastoreo, las especies logran mantenerse
(Esquivel, 2005). El índice de diversidad de la pradera 4 es mayor al encontrado por Canizales
et al. (2009) en una silvopastura de bosque seco tropical (0,91), mientras el valor obtenido en
la convencional, coincidió con el reportado por los mismos autores en praderas degradadas.
Cantidad y calidad de la oferta forrajera
La oferta de forraje verde (FV), materia seca (MS), proteína cruda (PC) y energía en
nutrientes digestibles totales (NDT) fue superior en el sistema silvopastoril (Tabla 2).
Tabla 2. Producción de biomasa y nutrientes de praderas silvopastoril y convencional
en zona de bosque seco tropical de Linares-Nariño.
%
%
%
FV * +
MS +
PC +
NDT +
MS
PC
NDT
Silvopastoril
28,5
15
62,5
96,9a
27,6
4,1
17,2
Convencional
26,3
6,6
70,5
54,1b
14,3
0,9
10
* Diferente literal, las medias presentaron diferencias estadísticas significativas, ANDEVA (p<0,01).
+ En t ha-1 año-1.
Sistema
El mayor rendimiento de biomasa del sistema silvopastoril corresponde al mejor
aprovechamiento del espacio aéreo y subterráneo (Benavides, 1983). Costa et al.(1994)
encontraron que gramíneas asociadas con leguminosas incrementaron su rendimiento, con
respecto al monocultivo, en un 27%; en este estudio el incremento fue de 48%. Molina et al.
(2009) obtuvieron un valor inferior de PC por ha-1 año-1 (4,05), en un sistema silvopastoril
con C. plectostachyus y L. leucocephala.
Composición nutricional
Herbáceas y arbustivas de regeneración natural asistida: La MS osciló entre 11,3 y
43,3%, mientras la PC presentó valores comprendidos de 17,3 a 36,7% (Tabla 3).
Tabla 3. Composición nutricional de especies herbáceas y arbustivas establecidas por
regeneración natural en un sistema silvopastoril de bosque seco tropical (%BS).
Especie
MS PC
EE
Cen FDN FDA Lig
ED
Emilia sonchifolia
11,3 18,0 2,6
13,5 75,3
44,9
17,7 2,2
Tithonia sp.
24,7 23,1 3,0
15,2 52,8
48,7
22,5 2,1
Chamaecrista nictitans
29,5 21,6 2,3
6,5
48,7
43,9
16,0 2,2
Calopogonium muconoides
32,9 17,3 2,9
8,0
60,7
50,2
14,4 2,0
Centrosema virginianum
28,7 19,2 2,6
8,7
61,1
51,8
12,7 2,2
Crotalaria incana
21,0 36,7 1,6
9,4
48,8
33,0
15,7 3,0
Crotalaria sagittalis
15,9 17,7 1,6
12,5 52,1
47,1
10,8 3,2
Desmodium adscendens
27,4 22,7 3,7
8,0
58,7
49,9
17,1 1,7
Desmodium affine
34,9 20,0 0,9
11,5 60,9
53,7
18,2 1,8
Desmodium incanum
39,3 18,4 2,2
7,5
57,9
50,6
14,8 1,9
Desmodium tortuosum
26,0 28,6 2,4
11,0 47,9
40,7
13,4 3,1
Macroptilium atroporpureum 24,5 21,7 2,4
7,6
55,8
48,9
14,3 2,1
Macroptilium erythroloma
43,3 17,8 2,6
7,0
60,4
53,3
13,3 1,9
Mimosa albida
41,1 20,8 2,0
5,5
52,3
45,4
15,3 2,0
Rhynchosia minima
28,5 22,1 2,4
8,3
53,0
49,5
14,3 2,2
Rhynchosia reticulata
37,2 17,5 3,3
6,6
56,0
52,5
15,5 1,7
(MS) Materia seca, (PC) Proteína cruda, (EE) Extracto etéreo, (Cen) Cenizas, (FDN) Fibra
detergente neutro, (FDA) Fibra detergente ácido, (Lig) Lignina y (ED) Energía digestible en
Mcal/kg de MS.
Fuente: Universidad del Tolima, Laboratorio de Ecofisiología (2014).
Las especies analizadas (excepto E. sonchifolia) presentaron porcentajes de MS
superiores a 18%, por lo tanto, se espera que el suministro de estas especies no deprima el
consumo (Vérité y Journet, 1970). C. incana mostró PC igual a 36,7%, valor que pudo estar
influenciado por la inclusión de semillas en la muestra analizada. Por su parte, D. tortuosum
presentó 28,6% de PC; Martínez y Paredes (1993) encontraron un 16,3%.
Los resultados de PC obtenidos concuerdan con los reportados en especies con
potencial forrajero en Colombia (Narváez y Lascano, 2004) y superan el 17%, valor que, para
García et al. (2008), garantiza su uso como suplemento en sistemas de alimentación tropical.
Gramíneas: P. maximum presentó mayor PC cuando se encontró dentro del sistema
silvopastoril en comparación al monocultivo de la pradera convencional (Tabla 4).
Tabla 4. Composición nutricional de las gramíneas en praderas silvopastoriles y
convencionales en zona de bosque seco tropical (%BS).
Sistema
Silvopastoril
Convencional
Especie
Brachiaria decumbens
Hyparrhenia rufa
Panicum maximum
Panicum maximum
MS
26,0
25,0
25,1
26,3
PC
10,3
11,6
11,8
6,7
EE
1,3
2,4
0,9
0,9
Cen
10,9
13,8
12,5
12,7
FDN
71,2
74,4
75,9
70,0
FDA
42,7
56,3
50,3
53,0
Lig
5,3
10,3
8,8
6,8
ED
3,5
2,6
2,8
3,1
El mayor contenido de PC de las gramíneas del sistema silvopastoril puede resultar del
nitrógeno incorporado por las gramíneas al suelo (Costa et al., 1994).
Metabolitos secundarios
La especies presentaron un contenido de metabolitos secundarios entre bajo y
moderado, excepto C. nictitans, con abundantes compuestos fenólicos (Tabla 5).
Tabla 5. Metabolitos secundarios de especies herbáceas y arbustivas establecidas por
regeneración natural en un sistema silvopastoril de bosque seco tropical.
Fenoles
Saponinas
Alcaloides
Esteroles
a
b
c
d
e
f
g
h
E. sonchifolia
+
Tithonia sp.
++
+
C. nictitans
+++ +++ ++
C. muconoides
+
C. virginianum
+
C. incana
+
C. sagittalis
++
D. adscendens
+
D. affine
+
D. incanum
D. tortuosum
+
M. atropurpureum
+
+
M. erythroloma
+
M. albida
+
R. minima
R. reticulata
+
+
Indicadores: (-) Negativo, (+) Bajo, (++) Moderado (+++) Abundante.
Pruebas cualitativas para la determinación de Fenoles: Cloruro férrico (a) y Acetato de
plomo (b); Saponinas: Espuma (c) y Rosenthler (d); Alcaloides: Dragendorff (e) y
Wagner (f) y para Esteroles: Liebermann (g) y Rosenheim (h).
Fuente: Universidad de Nariño, Laboratorio de Nutrición Animal (2014).
Especie
M. atropurpureum y R. reticulata exhibieron un bajo contenido de fenoles, por lo cual
su suministro puede contribuir positivamente en la digestión y salud animal, pues en bajas
concentraciones, estos metabolitos resultan benéficos (Otero e Hidalgo, 2004). Herrero et al.
(2004) manifiestan que C. nictitans posee elevadas concentraciones de taninos.
Las Fabaceae, Caesalpinaceae y Mimosaceae no presentaron saponinas, pudiendo
atribuir estos resultados al estado de postfloración de las muestras analizadas (Hernández,
1974). Los esteroles se presentaron mayoritariamente en nivel bajo y moderado, ya que
prácticamente todas las plantas contienen ciertas cantidades de esteroles (Paulou et al., 2005).
CONCLUSIONES
El sistema silvopastoril presenta mayor diversidad de especies vegetales, que hacen
más amplia la dieta animal y una mayor oferta de MS, PC y NDT por ha-1 año-1 con respecto
al monocultivo. Las especies valoradas mostraron un alto potencial alimentario, reflejado en
los altos porcentajes de proteína cruda y en el bajo contenido de metabolitos secundarios.
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DIVERSITY AND QUALITY OF DIET IN SILVOPASTORIL AND
CONVENTIONAL SYSTEMS IN A COLOMBIAN DRY TROPICAL FOREST
SUMMARY
The research was conducted in the town of Linares, Nariño, Colombia, with average
temperature of 25°C and rainfall of 1100 mm. The objective was to characterize the
herbaceous and shrubby species in a silvopastoral system for assisted natural regeneration in
tropical dry forest. The methodology included determination of diversity through the Simpson
index and comparison of forage biomass and nutrients offered in silvopastoral and
conventional systems, nutritional assessment of the bovine species harvested by the methods
of the AOAC and Van Soest and determination secondary metabolites according to the
methodology of Dominguez. The greatest diversity was observed in the silvopastoral system
(0.93), and the lowest in the conventional (0.77). Biomass and crude protein offered in t DM
ha-1 yr-1, were higher in the silvopastoral system over conventional (27.6 vs. 14.3 and 4.1 and
0.9). The highest percentage of crude protein introduced him C. incana (36.7%) and the
content of secondary metabolites was low in all species evaluated, except in C. nictitans.
Keywords: metabolite, monoculture.