Universidad Agraria De La Molina 2q2d3e

anales científicos de la Universidad Nacional Agraria La Molina

Año 2007 Vol. 68(1) ISSN versión electrónica 1995-7246

Hecho el depósito legal 2003-0311 Anales Científicos ISSN versión electrónica 1995-7246 Copyright 00381-2011 Publicación de La Universidad Nacional Agraria La Molina Editor(a): Dra. Carmen Velezmoro Sánchez investigació[email protected] Oficina Académica de Investigación Telf.348 5917 Anexo: 181-182 Apartado: 12-056, Lima 1. www.lamolina.edu.pe/investigacion Los artículos publicados son de entera responsabilidad de sus autores. Se permite la reproducción parcial siempre y cuando se cite la fuente y se envíe a la editorial un ejemplar de la publicación que incluye el texto reproducido de Anales Científicos Vol.68 (1).

AUTORIDADES UNIVERSITARIAS Dr. Jesús Abel Mejía Marcacuzco RECTOR Dr. Jorge Aliaga Gutiérrez VICERRECTOR ACADÉMICO Mg. Sc. Efraín Malpartida Inouye VICERRECTOR ISTRATIVO DECANOS Mg. Sc. Javier Arias Carbajal AGRONOMÍA Mg. Sc. Diana Quinteros Carlos CIENCIAS Mg. Sc. Milo Bozovich Granados CIENCIAS FORESTALES Mg. Sc. Fernando Rosas Villena ECONOMÍA Y PLANIFICACIÓN Dr. David Campos Gutiérrez INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Mg. Sc. Rosa Miglio Toledo INGENIERÍA AGRÍCOLA Ing. M.S. Anibal Verastegui Maita PESQUERIA Mg. Sc. Víctor Hidalgo Lozano ZOOTECNIA Dr. Félix Camarena Mayta DIRECTOR EPG

2007

ANALES CIENTIFICOS UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA Volumen 68, Número 1, 2007

ISSN 0255-0407

CONTENIDO Agronomía

Páginas

1.

Agentes causales de enfermedades de cuello y raíces en algunos cultivos de selva alta central CARLOS CADENAS GIRALDO

1 – 10

2.

Fitopatógenos que afectan palta Hass y Fuerte en Luricocha y Huanta CARLOS CADENAS GIRALDO

11 – 17

3.

Expresión y valor agronómico-tecnológico de las plantas “tipo cluster” en los algodones UNA (Gossypium barbadense L.) FLOR DE MARÍA BALAVARCA V., A. BASURTO LAVANDA

18 – 27

4.

Propuesta de zonificación agroecológica y de sistemas agropecuarios en la cuenca de los ríos Ilave-Huenque (Puno, Perú) CAROLINA BARREDA, PERCY ZOROGASTÚA C., ROBERTO QUIROZ

28 – 37

5.

La pudrición radicular del níspero (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.) ocasionada por Phytophthora LILIANA ARAGÓN C., HURTADO GONZÁLES O., JUAN TORRES F., FIGUEROA C., LAMOUR K.H.

38 – 44

6.

Fitotratamiento de las aguas residuales de la Granja de Porcinos Virú ELVITO VILLEGAS S., JUAN GUERRERO B.

45 – 51

7.

Evaluación de tres tratamientos fotoperiódicos en dos cultivares de Crisantemo (Dendranthema grandiflora Ramat) JOSÉ PALÁCIOS V., PEDRO CÁRDENAS R.

52 – 57

8.

Enfoque sistémico para el diagnóstico de la oferta ambiental en la microcuenca Chunta –Huayjo, Arequipa EFRAÍN MALPARTIDA I., JUAN CALAGUA CH., FERNANDO ONI T., DANIELA HORNA R.

58 – 66

9.

La condición topoclimática en la constitución de los sistemas de cultivo y de crianza en la microcuenca Chunta-Huayjo, Arequipa EFRAÍN MALPARTIDA I., JUAN CALAGUA CH., FERNANDO ONI T., DANIELA HORNA R.

67 – 74

10. Variabilidad genética de líneas dobles haploides de Cebada (Hordeum vulgare L.) obtenidos mediante la inducción de mutaciones con N-metil nitroso urea y variación gametoclonal JORGE JIMÉNEZ D., LUZ GÓMEZ P.

75 – 80

11. Efecto de la siembra monograno y el manejo de malezas en el cultivo de maní (Arachis hypogaea L.) en La Molina ULISES OSORIO A., MARCO ALTAMIRANO V.

81 – 87

Zootecnia 12. Evaluación de tres dilutores y tiempos de refrigeración en semen de machos cabríos JOSÉ SARRIA B., AMALIA GALLEGOS C., IRMA CELI M.

88 – 95

13. Evaluación de diferentes métodos de sexado de la codorniz japonesa (Coturnix coturnix japónica L.) JESSICA SOTOMAYOR T., PEDRO CIRIACO C.

96 – 99

14. Comparación del gonadotropina coriónica equina (eCG) convencional versus un producto comercial en la sincronización del estro en ovejas EDWIN MELLISHO S., I. ORDOÑEZ Q., ENRIQUE ALVARADO M., ENRIQUE FLORES M.

100 – 106

15. Efecto de la gallinaza sobre la producción y color de la carne en vacunos de engorde WILMER ZAVALA H., VÍCTOR HIDALGO L.

107 – 113

16. Evaluación del tamaño de partícula y nivel de fibra en el concentrado para cuyes (Cavia porcellus I.) en crecimiento RONY CIPRIAN C., VÍCTOR HIDALGO L.

114 – 118

17. Influencia de la alimentación con pastos naturales y cultivados sobre la calificación de carcasa, rendimientos de corte y características sensoriales de la carne de alpaca tuis CECILIA TURÍN C., GUSTAVO GUTIÉRREZ R., JORGE GAMARRA B.

119 – 124

18. Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre el comportamiento productivo y reproductivo en ovinos ¾ Assaf y ¼ Blackbelly en explotación intensiva en costa VANESSA BASURCO T., MARIANO ECHEVARRÍA R., GLORIA PALACIOS P.

125 – 132

19. Efecto de tres densidades de crianza y dos espacios de piso cubierto con yacija en el rendimiento productivo del pato criollo (Cairina moschata domestica L.) de carne ELDER ASCURRA C., PEDRO CIRIACO C.

133 – 135

20. Evaluación del rendimiento y valor nutritivo del pasto elefante morado (Pennisetum purpureum, schum.) cultivar cameroon a diferentes edades en otoño e invierno en la costa central FERNANDO CÁCERES V., MARIANO ECHEVARRÍA R., VANESSA BASURCO T.

136 – 141

21. Características reproductivas del semen congelado de toros Holstein importado de Israel AGUSTÍN PALLETE P., PRÓSPERO CABRERA V., TANIA CASTRO S.

142 – 149

22. Flujo de nitrógeno del establo de vacunos mediante el método del flujo de materiales MIGUEL MUCHA., GLADYS CARRIÓN C.

150 – 157

23. Evaluación de tres productos comerciales de levadura en lechones durante la etapa de recría JUSTINA CALDAS C., JUAN KALINOWSKI E., CARLOS VÍLCHEZ P.

158 – 163

24. Composición química de la dieta, ingesta de forraje y estatus nutricional de vacunos en praderas cultivadas altoandinas de la región Pasco ENRIQUE FLORES M., JAVIER ÑAUPARI V., JUAN CARLOS CRUZ L.

164 – 171

25. Efecto de tres hongos entomopatógenos sobre huevos de Otobius megnini Duges, 1884 DANIEL ZÁRATE R., ENRIQUE TORRES D.

172 – 175

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 10/07/2006 Aceptado: 20/04/2006

Agentes causales de enfermedades de cuello y raíces en algunos cultivos de selva alta central Carlos Cadenas Giraldo 1

Resumen Se visitaron campos de cultivos de algodón, arroz, cacao, café, naranjo, palma, palmito, piña, plátano y yuca, ubicados en diversos campos de las zonas de Tingo María, Monzón, Aguaytía y Uchiza, dentro de la Región Selva Alta Central, con la finalidad de realizar una identificación preliminar de los diversos fitopatógenos que están afectando a las raíces y base de plantas de estos cultivos y que ocasionan síntomas de marchites, amarillamiento, defoliaciones, muerte regresiva, muerte ascendente y muerte general de plantas. Se colectaron muestras de tejidos de base de plantas, de raíces y de suelos de los cultivos afectados los cuales fueron llevados a la Clínica de Diagnosis de Fitopatología de la Universidad Nacional Agraria La Molina. En la clínica fueron procesados mediante diversas técnicas para el aislamiento de los fitopatógenos. Del cuello y raíces de plantas de arroz con pudriciones se han identificado Rhizoctonia solani, Sclerotium oryzae, Thielaviopsis sp., Phomopsis sp. y Pythium sp.; adicionalmente también Erwinia carotovora de pudriciones blandas. De las pudriciones de tallos y raíces de plantas de cacao se han aislado Lasiodiplodia theobromae, Thielaviopsis sp, Phomopsis sp, Cylindrocladium sp, Pythium sp., Fusarium solani y Fusarium roseum; y de la decoloración vascular Fusarium oxysporum. De plantas de piña con pudriciones de cuello y raíces se ha identificado Lasiodiplodia theobromae, Fusarium oxysporum, Fusarium moniliforme, Thielaviopsis sp., Pythium sp. y la bacteria Erwinia carotovora. Se encontraron plantas de plátano afectadas por Fusarium oxysporum y por Ralstonia solanacearum, ambos fitopatógenos vasculares; también pudriciones negras de raíces causadas por Lasiodiplodia theobromae, Ceratocystis sp., Thielaviopsis sp., Cylindrocladium sp y Pythium sp.; y pudriciones blandas de rizomas causadas por Erwinia carotovora. De las pudriciones de raíces y tallo de plantas de café se aislaron Rosellinia sp., Lasiodiplodia theobromae y un Basidiomyceto; también, Fusarium oxysporum causante de la decoloración vascular y Erwinia carotovora de las pudriciones blandas. De las decoloraciones vasculares del tallo de plantas de algodón se aisló Fusarium oxysporum y, de las raícillas podridas Fusarium solani y Pythium sp. De raíces de palma y palmito con pudriciones se aislaron Fusarium oxysporum, Thielaviopsis sp y Pythium sp.. En yuca, de las pudriciones de raíces reservantes se identificó Lasiodiplodia theobromae, Fusarium solani, Fusarium roseum y Pythium sp.; y de las decoloraciones vasculares se aisló Fusarium oxysporum. De raíces podridas de naranjo se aisló Phytophthora sp., Fusarium oxysporum, Fusarium solani y Pythium sp. Los nematodos fitoparásitos fueron aislados del suelo mayormente y muy pocos a partir de los tejidos. Los fitopatógenos encontrados son, posiblemente, favorecidos por la mala localización de los cultivos con respecto al tipo de suelos, topografía y clima, y al mal manejo de los mismos. Palabras clave: Algodón, arroz, cacao, café, naranjo, palma, palmito, piña, plátano, yuca, Sclerotium oryzae.

Abstract There were visited diverse crop lands of cotton, rice, cocoa, coffee, orange tree, palm, palm heart, pineapple, banana and yucca, located in the cities of Tingo Maria, Monzon, Aguaytia, and Uchiza in the Selva Alta Central (High Central Forest) region. In order to make a preliminary identification of the diverse phytopathogens that are affecting the roots and bases of plants of these fields, and there are causing wilt symptoms, turning yellow symptoms, defoliations symptoms, regressive death, ascending death and general death of plants, there were collected samples of plant base tissues, roots and soils of the affected crops, which were taken to Plant Pathology Diagnosis Clinic of the La Molina National Agrarian University. The samples were processed by different laboratory techniques to get the isolation of the phytopathogens. On rice rot base stems and roots were found Rhizoctonia solani, Sclerotium oryzae, Thielaviopsis sp., Phomopsis sp. and Pythium sp., besides, Erwinia carotovora in soft rots. Of stems and roots of cocoa plants were isolated Lasiodiplodia theobromae, Thielaviopsis sp., Phomopsis sp., Cylindrocladium sp., Pythium sp., Fusarium solani and Fusarium roseum, and of the vascular etiolation Fusarium oxysporum. On rot base stems and roots in pineapple plants were found Lasiodiplodia theobromae, Fusarium oxysporum, Fusarium moniliforme, Thielaviopsis sp., Pythium sp. and Erwinia carotovora bacterium. There were found bananas plants affected by Fusarium oxysporum and Ralstonia solanacearum, both vascular phytopathogens, as well as black rots in roots caused by Lasiodiplodia theobromae, Ceratocystis sp., Thielaviopsis sp., Cylindrocladium sp. and Pythium sp. and soft rots of root stalk caused by Erwinia carotovora. From rotten base stems and roots in coffee plants were isolated Rosellinia sp., Lasiodiplodia theobromae and a Basidiomyceto, besides, Fusarium oxysporum causing the vascular etiolation and Erwinia carotovora causing the soft rot. Of the vascular etiolation from the cotton plants were isolated Fusarium oxysporum as well as Fusarium solani and Pythium sp. from the rot hairs root. From the palm and palm heart roots with some rots were isolated Fusarium oxysporum, Thielaviopsis sp. and Pythium sp. In the root of cassava, were found Lasiodiplodia theobromae, Fusarium solani, Fusarium roseum and Pythium sp; and from vascular etiolations were found Fusarium oxysporum. In orange tree’s rot roots were isolated Phytophthora sp., Fusarium oxysporum, Fusarium solani and Pythium sp. while more of the nematodes plant parasites were isolated from the field than from the tissues. Found phytopathogens are probably the result of crops in a bad location considering the bad type of soil, topogragrafy and weather, besides the bad manage of these ones.

Key Words: Cotton, rice, cacao, coffe, citrus, pineapple, banana, cassava. 1

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

Agentes causales de enfermedades de cuello y raíces en algunos cultivos de selva alta central

1. Introducción Los cultivos, durante su crecimiento y desarrollo, se encuentran expuestos a una serie de factores bióticos y abióticos adversos que deben ser adecuadamente manejados para lograr un crecimiento vigoroso, saludable y obtener buenos rendimientos (Agrios, 1997; Ploetz et al., 1994; Schwartz y Mohan, 1995; Watkins, 1981; Webster y Gunne, 1992; Van Der Plaats, 1981). Los agentes bióticos que afectan a los cultivos son un gran número de microorganismos infecciosos, muchos de los cuales, de acuerdo a sus características fisiológicas, pueden estar presentes en el suelo como habitantes naturales y llegar a afectar seriamente a las plantas hasta causar su muerte. Esto origina que el agricultor requiera efectuar una serie de medidas preventivas y/o correctivas si desea obtener una producción adecuada en cantidad y calidad pero, a la vez, eleva los costos de producción (Agrios, 1997). Los fitopatógenos más conocidos que habitan normalmente en el suelo son los hongos, pseudohongos, bacterias y nemátodos; los cuales, según el tipo de cultivo, clima, fertilización, presencia de plantas hospedantes, presencia de otros microorganismos, presencia de insectos, alteraciones en el nivel de humedad del suelo, etc., pueden causar daños irreparables a nivel de las raíces y base de las plantas (Agrios, 1997). La Selva Alta del Perú es una región que, por sus características geográficas, debería ser mayormente destinada a la conservación de recursos naturales y como zonas de protección y reservas naturales. Los cultivos en esta región deberían estar restringidos solamente las zonas de las riveras de los ríos, donde se depositan suelos aluviales, ricos en nutrientes, durantes las avenidas de los ríos. Sin embargo, debido a las continuas e incesantes migraciones de campesinos de Sierra a esta zona de la Selva, con el objetivo de expandir sus fronteras agrícolas, han utilizado las laderas de los valles las cuales tienen pendientes muy pronunciadas y suelos superficiales, terrenos que son inadecuados para la agricultura convencional y que después de deforestarlos y utilizarlos en unas pocas campañas de cultivos anuales, son frecuentemente abandonadas o destinados a algunos cultivos perennes como café. Actualmente, en diversos cultivos de la Selva Alta Central del Perú, se viene observando una severa mortandad de plantas y una baja producción, lo cual repercute negativa y significativamente en la economía de los agricultores de la zona y afecta directamente al Plan de Desarrollo Nacional de la Amazonía debido a que escasean y encarecen muchos productos agrícolas alimenticios y/o de materia prima para diversas industrias. Debido a la importancia del problema de muerte de plantas de varios cultivos en la zona, y no existiendo reporte nacional sobre fitopatógenos que afectan la parte basal y raíces de los cultivos en las zonas tropicales de nuestro país, se realizó el presente trabajo con el objetivo de realizar una identificación preliminar de los fitopatógenos que afectan las raíces 2

y cuello de plantas en algunos cultivos de algunas zonas de la Selva Alta Central. Este estudio servirá para que, más adelante, puedan establecerse acciones adecuadas de manejo fitosanitario de los cultivos de estas zonas para que brinden cosechas que justifiquen su instalación y mantenimiento.

2. Materiales y métodos Las zonas de Selva Alta Central consideradas para el presente trabajo fueron: Tingo María, Monzón, Uchiza y Aguaytía. Los campos y cultivos para la extracción de muestras fueron elegidos por los mismos agricultores dentro de cada zona, para lo cual, en cada una de las localidades visitadas se efectuó una reunión previa con los representantes de los agricultores y sus dirigentes para que designen los campos y también se nombraron representantes que acompañaron a la visita de los campos y toma de muestra de los cultivos. La ubicación de los campos visitados según localidad, propietarios y cultivos se pueden apreciar en la Tabla 1. Las visitas a los campos seleccionados se realizaron conjuntamente con los propietarios y representantes de los agricultores, en cada uno de ellos, según especie cultivada, se ubicaron plantas que mostraron síntomas de marchitez, amarillamiento, defoliación y muerte regresiva o ascendente. A partir de plantas con estos síntomas se seleccionaron cuatro representativas y de cada una de ellas se tomaron muestras de la siguiente manera: 1. Se extrajo la base de planta y parte del sistema de raíces. En el caso que cultivos leñosos con tallo de gran diámetro, sólo se extrajo porciones de tejido de la base y parte de las raíces. Estas muestras fueron utilizadas para los análisis fitopatológicos de hongos, pseudohongos y bacterias. 2. En dirección de la proyección de la copa de la planta se realizó una excavación hasta una profundidad de 20 cm, y se extrajeron muestras de raíces del cultivo con su respectivo suelo húmedo, con la finalidad de realizar análisis fitopatológicos de hongos, pseudohongos, bacterias y poblaciones de nemátodos fitoparásitos. Las muestras correctamente embolsabas e identificadas, se acondicionaron en cartones o bolsas grandes de polipropileno tejido, y se remitieron a Lima mediante una agencia de transporte terrestre hasta la Clínica de Diagnosis de Fitopatología y Nematología de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Una vez en la Clínica de Diagnosis, las muestras fueron procesadas inmediatamente utilizando las siguientes metodologías:

2.1 Aislamiento de hongos fitopatógenos Para este caso se extrajeron pequeñas porciones de tejido de las zonas de avance de la infección, comprendiendo tejido sano y tejido enfermo. Estas porciones de tejido fueron desinfestadas con una solución de hipoclorito de sodio de 0.1, para tejidos primarios, y de 0.5% para tejidos leñosos, manteniéndolas sumergidas por unos 3 minutos.

Carlos Cadenas Giraldo Transcurrido el tiempo de inmersión, se enjuagaron en agua destilada estéril, se dejaron secar y se sembraron en placas petri conteniendo medio Papa Dextrosa Agar suplementado con Oxitetraciclina

(PDAO). Las placas sembradas fueron incubadas a 25 °C por 7 a 10 días hasta que aparecieron y desarrollaron las colonias respectivas.

Tabla 1. Campos, cultivos y propietarios, según localidad de zona selva central. Localidad

Ubicación del campo

Propietario Sr. Juan Ramos Ramírez Sr. Francisco Torres Guillén Sr. Adrián Liberato Sra. Zoila González Sr. Silvano

Cultivo Arroz Cacao Piña Plátano Café

Sr. Carlos Nolasco Sr. Júver Ramos Sr. Júver Ramos Sr. Juan Valentín Sr. Nazario Adriano Sr. Dionisio Flores Sr. Rodolfo Aliaga

Algodón Cacao Plátano Palma Palma Palmito Piña

Bajo Porongo Cruz Pampa Alto Porongo, Caserío Barro Blanco Pucallacu

Sr. Valentín Zavala Viera Sr. Juan Tucto Lizana Sr. Leonidas Alberca Huamán Sr. Desiderio Mendoza Castro Sr. Marino Reyes Castillo Terreno Comunal

Plátano Yuca Arroz Cacao Café Piña

Huayruro

N.N.

Las Vegas, Caserío Antonio Raymondi Mishkipunta Inkari Cargatambo

N.N. Sr. Santiago Huertas Garay Sr. Huamán Sr. Santiago Martínez Bonilla

Cachicoto, Sector Pista, La Granja Monzón

Palo de Acero Cachicoto, Sachavaca

Aguaytia

Aguaytía

Nueva Libertad Uchiza

Tingo María

A partir de las colonias que desarrollaron y esporularon se prepararon montajes para la observación microscópica de sus estructuras, mediante las cuales se realizaron las identificaciones de los hongos se utilizando las claves correspondientes (Barnett y Hunter, 1972; Barron, 1968; Hanlin, 1990; Hanlin, 1998; Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1991; Nelson et al., 1981).

2.2 Aislamiento de Pythium y Phythophtora En esta técnica, los tejidos fueron procesados de la misma manera que en el caso anterior, pero se sembraron en placas petri conteniendo el medio Corn Meal Agar con adición de los antibióticos Pimaricina, Ampicilina y Rifampicina (CMAPAR). Las placas se incubaron a 25°C por 3 a 5 días. Una vez que crecieron las colonias, se preparó un extracto de suelo al 1%, el cual se esterilizó y se distribuyó en varias placas petri, dentro de las cuales se colocaron discos del medio CMAPAR conteniendo el crecimiento de micelio de los pseudohongos aislados con la finalidad de obtener las estructuras de reproducción asexual (zoosporangios), manteniéndolas por 48 horas en promedio. Una vez que se formaron los zoosporangios se indujo a la liberación de las zoosporas mediante choque térmico, esto fue, colocando las placas con los zoosporangios An cient. 68(1) 2007, pp. 1-10

Yuca Café Café Café Naranjo Plátano

a 8 °C por unos 30 minutos, luego del cual se colocaron a temperatura de 25 °C y se observaron al microscopio estereoscopio. Para la identificación de los géneros se utilizaron las claves correspondientes (Erwin y Ribeiro, 1996; Van Der Plaats, 1981).

2.3 Aislamiento de bacterias fitopatógenas La técnica para el aislamiento de especies de Erwinia consistió en seleccionar una porción tejido enfermo, el cual se lavó en agua destilada estéril y con ayuda de un mortero se preparó un macerado del mismo adicionando de 2 a 3 ml agua destilada estéril. El sobrenadante del tejido macerado se sembró mediante estriado en placas petri conteniendo medio Kelman con Cloruro Trifenil Tetrazolio (KTZC) y se incubaron a 25 °C por 24 a 48 horas. Para aislamiento de Ralstonia se preparó una suspensión de los exudados del tejido vascular de tallo o raíz en agua estéril, se sembró en medio KTZC y se incubaron a 25 °C por 24 a 48 horas. La identificación se realizó utilizando las claves correspondientes (10, 12 y 15).

2.4 Aislamiento de nemátodos del suelo 2.4.1 Método de la bandeja de Baerman Sobre bandejas de 10 cm de diámetro se colocaron tamices de malla de diámetro ligeramente menor, las cuales se cubrieron con doble hoja de papel higiénico y sobre el papel se colocaron 50 cc de las muestras de 3

Agentes causales de enfermedades de cuello y raíces en algunos cultivos de selva alta central suelo. Sobre el suelo se añadió agua destilada hasta que el éste quedó totalmente cubierto y se dejaron reposar por 48 horas. Cumplido el tiempo, el agua percolada se colectó en las bandejas conteniendo los nemátodos y se tamizaron por una malla de 25 um. Para colectar los nemátodos atrapados en el tamiz de 25 um se utilizó agua destilada estéril contenida en una piceta, con la cual se enjuagó la malla para desprender lo nemátodos y depositarlo en placas petri pequeñas con un poco de agua.

2.4.2 Extracción por flotación en azúcar A una muestra de 200 cc de suelo se le añadió 300 cc de una solución de azúcar al 50% (500 g de azúcar en 1 litro de agua), se agitó y se centrifugó a 1 500 rpm durante 2 minutos. Se colectó el sobrenadante del centrifugado que contenía los nemátodos y se tamizó a través de una malla de 25 um. Para colectar los nematodos, atrapados en el tamiz de 25 um, se procedió del mismo modo que en caso anterior, depositando el agua conteniendo los nemátodos en placas petri pequeñas.

2.5 Aislamiento de nemátodos de raíces 2.5.1 Método del licuado y tinción De cada muestra disponible se picaron 5 g de raíces y se licuaron con 200 ml de agua destilada durante unos 30 segundos. El licuado se tamizó a través de las mallas de 350 um, para atrapar los tejidos groseros de raíces, y por el de 25 um para atrapar los nemátodos. Los nemátodos atrapados en el tamiz de 25 um se colectaron con agua destilada y se depositaron en una placa petri pequeña, siguiendo la metodología anterior. Para facilitar la visualización de los nemátodos contenidos en los restos de raíces, se añadió una a dos gotas de fucsina ácida por cada 10 ml de agua destilada conteniendo nemátodos, se colocaron al microondas por 2 minutos a 1 000 watts. La lectura de los nemátodos contenidos en las placas petris se realizó con ayuda del microscopio estereoscópico y para su identificación se utilizaron las claves correspondientes (Canto-Sáenz, 2003; Mai y Lyon, 1985; Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1991; S´Jacob y Middelplaats, 1986).

3. Resultados y discusión Los campos de cultivos de todas las zonas que ha comprendido el estudio tuvieron plantas que presentaron síntomas generalizados como el escaso desarrollo, detención del crecimiento, amarillamiento, defoliación, marchitez y muerte parcial o general de la planta. También síntomas de muerte de ramas, muerte regresiva, necrosis basal, pudrición de raíces, descortezamientos de cuello, presencia de cancros, rajaduras, , etc., todo lo cual conlleva a una escasa producción y, por lo tanto, bajo o nulo retorno económico. Según los resultados de los análisis fitopatológicos y nematológicos en los diferentes cultivos evaluados, según las Tablas 2, 3, 4, 5 y 6, se han aislado diversos hongos, pseudohongos, bacterias y nematodos que afectan comúnmente a estos cultivos según diversos reportes (Agrios, 1997; Erwin y Ribeiro, 1996; Farr 4

et al., 1989; Nelson et al., 1981; Ploetz et al., 1994; Schaad et al., 2001; Schwartz y Mohan, 1995; Thorold, 1975; Watkins, 1981; Webster y Gunne, 1992; Wood y Lass, 1985; Whiteside et al., 1988; Van Der Plaats, 1981; Villachica, 2006). En el cultivo del arroz, de las raíces y cuello con pudriciones rojizas se han aislado hongos fitopatógenos que comúnmente se reportan como causante de estas pudriciones como Rhizoctonia solani y Sclerotium oryzae. Los causantes de las pudriciones negras de raíces fueron Thielaviopsis y Phomopsis, los cuales pueden afectar el cultivo especialmente en zonas tropicales y con suelos de alta humedad (Farr et al., 1989; Webster y Gunne, 1992). Fusarium oxysporum normalmente afecta a nivel del sistema vascular a diversos cultivos y posiblemente el arroz también sea uno de sus hospedantes debido a su amplia adaptación en diversos suelos agrícolas y su capacidad de tener diversas formas especiales que afectan una gama de especies cultivadas (Nelson et al., 1981). En el caso de Pythium, este pseudohongo es común causante de pudriciones de raicillas en condiciones de suelos de alta humedad, y, considerando que el arroz en un cultivo cuyas primeras etapas crece con una lámina de agua sobre el suelo y que en este caso estuvieron sembrados en un terreno con suelo franco arcilloso, entonces se presentaron las condiciones adecuadas para que este pseudohongo inicie su infección y ocasione problemas severos de pudriciones de raíces (Van Der Plaats, 1981; Farr et al., 1989; Erwin y Ribeiro, 1996; Webster y Gunne, 1992). En el cultivo del cacao, los hongos y pseudohongos aislados de tejidos de tallo y raíces con pudriciones negras fueron Lasiodiplodia theobromae, Thielaviopsis sp., Fusarium solani, Fusarium roseum, Cylindrocladium sp., Phomopsis sp. y Pythium sp., los cuales han sido reportados como causantes de pudriciones de tallo y raíces (Farr et al., 1989; Thorold, 1975; Wood y Lass, 1985). Mientras, que Fusarium oxysporum que se ha aislado del sistema vascular decolorado y, según los reportes, puede causar marchitez vascular (Farr et al., 1989; Nelson et al., 1981). En piña, uno de las principales enfermedades reportadas, es la pudrición negra causada por Thielaviopsis paradoxa, y en el presente trabajo se ha aislado este género de raíces con síntomas de pudrición negra, y también se ha aislado Fusarium moniliforme que es uno de los causantes de pudriciones de frutos (Ploetz et al., 1994; Villachica, 2006). Fusarium oxysporum está más relacionado con la necrosis a nivel del sistema vascular de tallos y raíces (Nelson et al., 1981). Fusarium oxysporum ha sido frecuentemente aislado de las plantas de plátano evaluadas, cuya forma especial F. oxysporum fsp. cubense, se reporta como causante del Mal de Panamá, que afecta a este cultivo en condiciones de alta humedad de suelo (Ploetz et al., 1994). Las características en las zonas son muy favorables para el desarrollo de la enfermedad. Los hongos Lasiodiplodia theobromae,

Carlos Cadenas Giraldo Ceratocystis sp., Thielaviopsis sp. y Cylindrocladium sp., y el pseudohongo Pythium sp.; son polífagos que normalmente causan pudriciones de raíces y otros tejidos subterráneos, en condiciones de suelos húmedos, presencia de heridas por donde penetrar, debilidad del cultivo por deficiente nutrición, etc., y estas condiciones predominaron en estas zonas. Los hongos aislados de café: Rosellinia sp., Lasiodiplodia theobromae y Fusarium oxysporum,

son también comúnmente encontrados en este cultivo causando pudriciones de cuello y raíces, en el caso de los dos primeros, y de marchitez vascular el último. Los basidiomycetos que habitan los bosques son mayormente pudridores de madera, uno de los cuales estuvo presente en una planta que mostraba la típica pudrición blanca de madera, característica de este grupo de hongos.

Tabla 2. Relación de fitopatógenos aislados de algunos cultivos de la zona de Monzón. Cultivo

Órgano

Síntoma

Hongos y pseudohongos

Bacterias

Arroz

Raíces

Pudrición Rojiza

Erwinia carotovora

Cacao

Cuello y raíces

Cancro y pudrición negra

Piña

Raíces

Pudrición

Plátano

Raíces

Pudrición

Cafe

Raíces

Pudrición

Rhizoctonia solani. Fusarium oxysporum Sclerotium oryzae Rhizoctonia sp. Phoma sp. Pythium sp. Thielaviopsis sp. Fusarium oxysporum Lasiodiplodia theobromae. Cylindrocladium sp. Pythium sp. Lasiodiplodia theobromae. Fusarium oxysporum. Fusarium oxysporum, Cylindrocladium sp. Thielaviopsis sp Cylindrocladium sp. Pythium sp. Lasiodiplodia theobromae Fusarium oxysporum Rosellinia sp.

No se detectaron

No se detectaron No se detectaron

No se detectaron

Nematodos (n° individuos/100 cc de suelo) Tylenchus sp. 5 Criconematidos 5

Nematódeos (n° individuos/g raíz) No se detectaron

Meloidogyne sp. 20 Helicotylenchus sp. 40 Xiphinema sp. 20 Tylenchulus sp. 5 Helicotylenchus sp. 10 Criconematidos 150 Meloidogyne sp. 80 Helicotylenchus sp. 120

No se detectaron

Meloidogyne sp. Xiphinema sp. Criconematidos Pratylenchus sp.

Meloidogyne sp. 20 Pratylenchus sp. 20

10 20 20 20

No se detectaron No se detectaron

Tabla 3. Relación de fitopatógenos aislados de algunos cultivos de la zona de Aguaytía. Hongos y pseudohongos

Cultivo

Órgano

Síntoma

Algodón

Raíces

Decoloración vascular

Fusarium oxysporum Fusarium solani Pythium sp.

No se detectaron

Cacao

Raíces

Pudrición negra

Thielaviopsis sp. Pythium sp.

No se detectaron

Plátano

Raíces

Pudrición negra

No se detectaron

Palma

Raíces

Pudrición

Fusarium oxysporum. Thielavipsis sp. Ceratocystis sp. Cylindrocladium sp. Pythium sp. Fusarium oxysporum, Thielaviopsis sp Pythium sp.

Palmito

Raíces

Decoloración vascular

Thielaviopsis sp Pythium sp.

No se detectaron

Piña

Raìces

Pudrición

Fusarium oxysporum. Fusarium moniliforme Lasiodiplodia theobromae Thielaviopsis sp. Pythium sp.

Erwinia carotovora

An cient. 68(1) 2007, pp. 1-10

Bacterias

Erwinia carotovora

Nemátodos (n° individuos/100 ccde suelo) Rotylenchulus sp. 30 Helicotylenchus sp. 20 Tylenchorhynchus sp. 20 Tylenchus sp. 5 Meloidogyne sp. 5 Helicotylenchus sp. 10 Aphelenhus sp. 20 Criconematidos 5 Meloidogyne sp. 7 Xiphinema sp. 20 Helicotylenchus sp. 10 Hemicycliophora sp. 20 Helicotylenchus sp. 40 Xiphinema sp. 40 Tylenchorhynchus sp. 60 Tylenchus sp. 40 Meloidogyne sp. 45 Xiphinema sp. 10 Tylenchorhynchus sp. 240 Criconematidos sp. 30 Tylenchus sp. 35 Ditylenchus sp. 5 Helicotylenchus sp. 20 Pratylenchus sp. 5 Tylenchorhynchus sp. 5 Criconematidos 12

Nemátodos (n° individuos/g raíz) No se detectaron

No se detectaron

Meloidogyne sp. 30 Helicotylenchus sp. 40 Hemicycliophora sp. 20

Helicotylenchus sp. Aphelenchus sp.

25 25

Tylenchorhynchus sp. 20

Criconematidos

57

5

Agentes causales de enfermedades de cuello y raíces en algunos cultivos de selva alta central Tabla 4. Relación de fitopatógenos aislados de algunos cultivos de la zona de Uchiza. Cultivo

Órgano

Síntoma

Plátano

Raíces

Pudrición negra

Yuca

Raíces reservantes

Pudrición negra

Arroz

Tallo y raíces

Pudrición

Cacao

Cuellos y raíces

Cancros y pudrición negra

Café

Cuellos y raíces

Piña

RAICES

Cancros y pudrición negra Pudrición negra

Hongos y pseudohongos

Bacterias

Nemátodos (n° individuos/100 cc de suelo) Meloidogyne sp. 5 Helicotylenchus sp. 5 Xiphinema sp. 5

Nemátodos (n° individuos/g raíz) Rhabditidos 20

Fusarium oxysporum Lasiodiplodia theobromae Thielaviopsis sp. Ceratocystis sp. Pythium sp. Lasiodiplodia theobromae. Fusarium roseum Pythium sp.

Erwinia carotovora Ralstonia solanacearum

No se detectaron

Xiphinema sp. 40

No se detectaron

Rhizoctonia solani Rhizoctonia sp. Phomopsis sp. Pythium sp. Phomopsis sp. Lasiodiplodia theobromae Fusarium oxysporum, Fusarium solani Fusarium roseum Pythium sp. Lasiodiplodia theobromae Rosellinia sp. Fusarium oxysporum Thielaviopsis sp. Pythium sp.

No se detectaron

Helicotylenchus sp. 10 Criconematidos 150

No se detectaron

No se detectaron

Meloidogyne sp. 10 Helicotylenchus sp. 20

No se detectaron

Erwinia carotovora

Helicotylenchus sp. 2 Criconematidos 10

No se detectaron

No se detectaron

Helicotylenchus sp 100 Criconematidos 5 Tylenchus sp. 20

Helicotylenchus sp. 40

Tabla 5. Relación de fitopatógenos aislados de algunos cultivos de la zona de Tingo María. Cultivo

Órgano

Síntoma

Yuca

Raíces reservantes

Pudrición negra

Café

Cuello y raíces

Naranjo

Cuellos y raíces

Pudrición negra Pudrición blanca Pudrición de raicillas

Plátano

Cuellos y raíces

Cancros y pudrición negra

Hongos y pseudohongos

Bacterias

Nemátodos (n° individuos/100 cc de suelo) Meloidogyne sp. 20 Criconematidos 90

Nemátodos (n° individuos/g raíz) No se detectaron

Lasiodiplodia theobromae. Fusarium oxysporum Fusarium solani Fusarium oxysporum. Rosellinia sp. Basidiomyceto

No se detectaron

No se detectaron

Helicotylenchus sp. 20 Criconematidos 15 Tylenchus sp. 5

No se detectaron

Phytophthora Fusarium oxysporum, Fusarium solani Pythium sp. Lasiodiplodia theobromae Cycilndrocladium sp. Pythium sp.

No se detectaron

Helicotylenchus sp. 5 Xiphinema sp. 60 Criconematidos 5

No se detectaron

Ralstonia solanacearum

Helicotylenchus sp. 2 Criconematidos 10

No se detectaron

Tabla 6. Resumen de los fitopatógenos aislados por cada cultivo. Cultivo

Hongos y pseudohongos

Bacterias

Arroz

Rhizoctonia solani. Fusarium oxysporum Sclerotium oryzae Rhizoctonia sp. Thielaviopsis sp. Phoma sp. Phomopsis sp. Pythium sp. Lasiodiplodia theobromae. Fusarium oxysporum Thielaviopsis sp. Fusarium solani Fusarium roseum Cylindrocladium sp. Phomopsis sp. Pythium sp

Erwinia carotovora

Cacao

6

No de detectaron

Nemátodos (rizósfera) Tylenchus sp. Helicotylenchus sp. Criconematidos

Nemátodos (raíces) No de detectaron

Meloidogyne sp. Helicotylenchus sp. Xiphinema sp. Tylenchulus sp. Criconematidos

No de detectaron

Carlos Cadenas Giraldo Tabla 6. Resumen de los fitopatógenos aislados por cada cultivo (Continuación) Nemátodos (rizósfera) Helicotylenchus sp. Tylenchus sp. Criconematidos

Nemátodos (raíces) Criconematidos

Erwinia carotovora Ralstonia solanacearum

Meloidogyne sp. Xiphinema sp. Helicotylenchus sp. Hemicycliophora sp.

Meloidogyne Pratylenchus Helicotylenchus Hemicycliophora

Erwinia carotovora

Meloidogyne sp. Xiphinema sp. Pratylenchus sp. Helicotylenchus sp. Tylenchus sp. Criconematidos Rotylenchulus sp. Helicotylenchus sp. Tylenchorhynchus sp. Tylenchus sp. Helicotylenchus sp. Xiphinema sp. Tylenchorhynchus sp. Tylenchus sp. Meloidogyne sp. Xiphinema sp. Tylenchorhynchus sp. Tylenchus sp. Ditylenchus sp. Criconematidos Xiphinema sp. Meloidogyne sp. Criconematidos

No de detectaron

Helicotylenchus sp. Xiphinema sp. Criconematidos

No de detectaron

Cultivo

Hongos y pseudohongos

Bacterias

Piña

Lasiodiplodia theobromae. Fusarium oxysporum. Fusarium moniliforme Thielaviopsis sp. Pythium sp. Fusarium oxysporum, Lasiodiplodia theobromae Ceratocystis sp. Thielaviopsis sp. Cylindrocladium sp. Pythium sp. Rosellinia sp. Lasiodiplodia theobromae Fusarium oxysporum Basidiomyceto

Erwinia carotovora

Algodón

Fusarium oxysporum Fusarium solani Pythium sp.

No de detectaron

Palma

Fusarium oxysporum, Thielaviopsis sp Pythium sp.

No de detectaron

Palmito

Thielaviopsis sp Pythium sp.

No de detectaron

Yuca

Lasiodiplodia theobromae. Fusarium oxysporum Fusarium solani Fusarium roseum Pythium sp. Phytophthora sp. Fusarium oxysporum, Fusarium solani Pythium sp.

No de detectaron

Plátano

Café

Naranjo

No de detectaron

El algodonero, dependiendo de las variedades y cultivares, es susceptible a tres especies de hongos de infección vascular, Fusarium oxysporum, Vertcillium albo-atrum y Verticillium dahliae, de los cuales, F. oxysporum predomina en zonas o épocas más cálidas (Watkins, 1981). En el presente trabajo, de plantas que mostraron decoloración vascular, se ha aislado F. oxysporum, asimismo F. solani y Pythium sp., que son causantes de pudriciones de raicillas, más importantes en etapas de plántulas, pero en plantas adultas pueden infectar raicillas, especialmente aquellas debilitas por otros factores como la infección vascular e intensificar la severidad de los síntomas aéreos acelerando la muerte de plantas. En Palma y Palmito se ha aislado Thielaviopsis sp. y Pythium sp. de raicillas con pudriciones negras, los cuales son fitopatógenos polífagos, comunes en suelos húmedos que favorecen su desarrollo en los tejidos. Nuevamente encontramos a F. oxysporum en el tejido, pero probablemente como secundario ya que no se apreció decoloración vascular, sino pudrición. Los hongos Lasiodiplodia theobromae, Fusarium oxysporum y Fusarium solani, y el pseudohongo An cient. 68(1) 2007, pp. 1-10

No de detectaron

Helicotylenchus

Tylenchorhynchus

No de detectaron

Pythium sp. son también frecuentemente aislados de raíces reservantes de yuca. L. theobromae y F. solani causan pudriciones secas y F. oxysporum decoloración vascular. Pythium sp. presente en tejidos que han estado en suelo muy húmedos, causándoles pudriciones húmedas. De raíces de naranjo con síntomas de pudriciones se han aislado Phytophtora, y como secundarios, pero intensificando las pudriciones, se ha encontrado a Pythium y a los hongos F. oxysporum y F. solani. Según los reportes, una de las enfermedades más importantes en cítricos es la pudrición de raíces ocasionadas por dos especies de pseudohongos, Phytophthora parasitica y P. citrophthora (Whiteside et al., 1988). Analizando las especies y géneros que se aislaron tenemos que F. oxysporum es la especie que aparece con mayor frecuencia en los tejidos de los cultivos. Este hongo no ha sido reportado en todas las especies de cultivos que se han evaluado, pero debido a que presenta una amplia distribución en los suelos agrícolas y gracias a su adaptación y variabilidad, puede afectar a diversas especies cultivadas, tantos herbáceas como leñosas; por lo tanto, es posible que 7

Agentes causales de enfermedades de cuello y raíces en algunos cultivos de selva alta central esté causando daños a nivel del sistema vascular, ocasionando la marchitez y muerte progresiva de las plantas. L. theobromae es la segunda especie de hongo en frecuencia que se ha aislado de los tallos y raíces leñosas con síntomas de pudriciones negras. Esta especie es también de distribución cosmopolita en los suelos agrícolas, teniendo preferencia por invadir los tejidos leñosos con heridas de las plantas que se encuentran debilitadas por diversos factores, especialmente por falta de una adecuada nutrición. El género Thielaviopsis, cuya fase perfecta corresponde al género Ceratocystis (Hanlin, 1990; Ploetz et al., 1994; Villachica, 2006), ha sido también aislado frecuentemente de raíces y tallos con síntomas de pudriciones negras u húmedas. Este hongo es encontrado frecuentemente en suelos tropicales y es favorecido por temperaturas elevadas y alta humedad de suelos, incluso estados de anegación de los mismos. Los cultivos de Selva Central crecen en suelos que reúnen las condiciones adecuadas para su infección. Las especies F. solani, F. moniliforme y F. roseum, a diferencia de F. oxysporum, son de infección parenquimática causando pudriciones de los tejidos infectados, que pueden ser raicillas, tallos y frutos. Estos se han aislado frecuentemente pues aprovechan las heridas presentes o las lesiones realizadas por otros fitopatógenos actuando en forma sinergística intensificando las pudriciones. Rhizoctonia solani y Sclerotium oryzae son dos especies de hongos importantes en arroz pues afectan la base de planta causando pudriciones que, según avancen, afectan el transporte de nutrientes a nivel floema y transporte de agua del suelo a la parte aérea. Los géneros Phomopsis y Phoma normalmente se encuentran en parte aérea causando necrosis de hojas y peciolos, pero, de acuerdo a las condiciones del cultivo, pueden, encontrarse también en raíces y tallos leñosos causando pudriciones (Agrios, 1997; Ploetz et al., 1994; Watkins, 1981; Webster y Gunne, 1992). Cylindrocladium presenta algunas especies que se han reportado como causante de pudriciones de raíces. Es también un habitante de suelo favorecido por alta humedad de suelo y temperaturas elevadas. El lo referente a las bacterias, en raíces de algunos cultivos como arroz, piña, plátano y café, especialmente provenientes de las zonas bajas del campo, donde hay frecuente anegamiento de los suelos, se presentaron pudriciones blandas en cuello y de ellos se ha aislado Erwinia carotovora. Esta bacteria penetra por heridas y lenticelas y está siendo favorecida las por condiciones anaeróbicas, es decir, los terrenos en donde el drenaje es inadecuado y, por lo tanto falta, falta oxigenación (Agrios, 1997; Ploetz et al., 1994; Schaad et al., 2001; Webster y Gunne, 1992). De tejidos de planta de plátano, síntomas de decoloración vascular, se ha aislado Ralstonia solanacearum. Esta bacteria fue clasificada por Budenghagen en razas de acuerdo a los hospedantes 8

que ellas afectan, considerando a la Raza 2 específica para Musáceas y Heliconiáceas. Esta bacteria prefiere suelos con temperaturas entre 25 y 35 °C requiere de heridas para la penetración, son diseminadas por los insectos que son atraídos por las flores de las plantas, también por el desplaamiento del agua en el suelo y por salpicadura de agua de lluvias (Agrios, 1997; Ploetz et al., 1994; Schaad et al., 2001). Los nemátodos fitoparásitos aislados mayormente se encontraron en la rizósfera y muy poco en las raíces de los cultivos evaluados. Las poblaciones presentes mayormente han sido bajas y al parecer, más que un problema directo, éstos pueden estar contribuyendo formando puertas de entradas para los otros fitopatógenos, por las heridas que hace al alimentarse de las raíces. Resumiendo, los síntomas que se han observado en las plantas son debidos a diversos factores abióticos y bióticos, los cuales se intensifican debido a que existe una inadecuada selección de los cultivos, pues la mayoría de los agricultores son personas migrantes de la Sierra, o descendientes de los mismos, que no tienen un buen conocimiento de la Agroecología de la Zona Selva, han seleccionado sus cultivos guiados por la necesidad económica familiar, por las observaciones a sus predecesores migrantes o por el precio del producto. Todo esto ha ocasionado que existan especies sembradas en zonas donde el suelo no contiene los requerimientos nutricionales mínimos, en terrenos con demasiada pendiente y en lugares donde los parámetros climáticos, como temperatura y humedad, están alejados del rango necesario para un buen desarrollo y producción del cultivo. Hay un desconocimiento de la conducción agronómica del cultivo debido a la inadecuada o falta de capacitación técnica. Los agricultores son mayormente empíricos en el manejo de sus cultivos, no cuentan con adecuado asesoramiento profesional en el establecimiento y manejo de la campaña agrícola. Las labores culturales y manejo fitosanitario son deficientes, por ejemplo, hay mal distanciamiento entre plantas, fertilización escasa o nula, falta de fertilización en los momentos críticos del desarrollo fenológico del cultivo, falta de podas de formación y de limpieza, el control sanitario es básicamente químico y muchas veces con productos que no son los indicados. El uso indiscriminado de los pesticidas (insecticidas, herbicidas, fungicidas, etc.) han disminuido o eliminado poblaciones naturales de los microorganismos del suelo, muchos de los cuales son controladores biológicos naturales de enfermedades. Los cultivos alternativos están siendo establecidos en suelos anteriormente sembrados por coca o en forma asociada con este cultivo. La coca es una especie rústica que extrae muchos nutrientes del suelo y produce, al parecer, exudados radiculares alelopáticos, por lo tanto, antes de instalar un nuevo cultivo en dichas áreas, se debe realizar trabajos de recuperación de las características físicas, químicas y microbiológicas del suelo.

Carlos Cadenas Giraldo Los problemas fitopatológicos, corroborado por los resultados de los análisis realizados (Tablas 2, 3, 4, 5 y 6), son más intensos y severos en estas zonas debido a las características de los suelos predominantes como son, poco drenaje, ph ácido, arcillosos, poco fértil. También debido a los daños en las raíces y en los tallos, producto de labores culturales como deshierbos, podas, cosecha, los que sirven de puerta de entrada para los fitopatógenos. Otro factor importante es la debilidad del cultivo por falta de una adecuada fertilización y la fitotoxicidad por mal uso de pesticidas. Y, finalmente, se ha observado que existe una interacción sinérgica entre los diferentes fitopatógenos presentes en un mismo tejido de una planta y en el suelo que incrementan el nivel de daño.

4. Conclusiones 1. F. oxysporum es el hongo fitopatógeno que se ha aislado con mayor frecuencia de los tejidos de los cultivos afectados, seguido de Lasiodiplodia theobromae y Thielaviopsis. 2. La bacteria Erwinia carotovora estuvo presente en tejidos podridos de plantas que crecen en zonas con estancamiento de agua. 3. Los nematodos fitoparásitos fueron aislados mayormente del suelo, existiendo muy pocos en tejidos. 4. Los fitopatógenos encontrados son favorecidos por que los cultivos están mal localizados con respecto al tipo de suelos, topografía y al clima, y al mal manejo de los mismos.

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Agentes causales de enfermedades de cuello y raíces en algunos cultivos de selva alta central American Phytopathological Society. St. Paul. Minnesota. 80 pp. VAN DER PLAATS, A.J. 1981. Monograph of the genus Pythium. Studies in Mycology No. 21. Centraalbureau voor Schimmelcultures. Baarn. Holland. 242 pp.

10

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 01/09/2006 Aceptado: 10/10/2006

Fitopatógenos que afectan palta Hass y Fuerte en Luricocha y Huanta Carlos Cadenas Giraldo 1

Resumen Con la finalidad de realizar una identificación preliminar de las enfermedades que afectan cultivos de paltos ‘Fuerte’ y ‘Hass’, en los campos de cultivos ubicados en Huanta y Luricocha, se seleccionaron y visitaron tres campos de cultivos ubicados en tres zonas altitudinales del valle. El primer campo en la localidad de Azángaro, correspondiente a la parte baja del valle, el segundo campo en Seccllas, ubicado en la parte media y el tercero en Pichiurara ubicado en la parte alta del Valle. En cada campo de cultivo se extrajeron raíces de plantas de paltos con síntomas de marchitamiento, amarillamiento del follaje, defoliaciones y muerte regresiva. También se extrajeron tallos con nódulos, tallos con pudriciones, tallos con fumagina y una planta con pudrición roja de la medula. Las muestras colectadas fueron llevadas a la Clínica de Diagnosis de Fitopatología de la Universidad Nacional Agraria La Molina donde fueron procesadas mediante técnicas rutinarias para el aislamiento de pseudohongos, hongos y bacterias fitopatógenas. De las raíces con pudriciones se aisló como causante principal de las mismas a Phytophthora sp. y como secundarios y aceleradores de la muerte de raíces a Pythium sp., Phomopsis sp., Cylindrocarpon sp., Fusarium sp., Rhizoctonia solani y Macrophomina sp. De la parte interna de los nódulos de los tallos se aisló Phoma sp., Phomopsis sp., Pestalotiopsis sp. y un sphaeropsidaceo no identificado, ninguno de los cuales se ha reportado como causante de nódulos pero sí de pudriciones de tallos en plantas. De tallos con pudriciones aisló Phoma sp., el cual no está reportado como causante de ese síntoma en palto, pero sí en tallos de otras especies de plantas. La fumagina que se encontró cubriendo tallos y ramas de paltos fue identificada como Akaropeltopsis sp. Del tallo con pudrición roja de la médula se aisló Fusarium sp., cuya fase perfecta puede ocasionar pudriciones de tallos leñosos. Los análisis para la detección de bacterias fitopatógenas a partir de los tallos con nódulos fueron negativos. Palabras clave: Palto, aguacate, Persea americana, Phytophthora, Phomopsis, Phoma, Phomopsis, Pestalotiopsis, Fusarium, Rhizoctonia solani, Cylindrocarpo, Macrophomina.

Abstract With the purpose to carry out a preliminary identification of the diseases that affect the crops of ‘Fuerte’ and ‘Hass’ avocados in Huanta and Luricocha, there were selected and visited three croplands located in three altitudinal regions of the valley. The first crop located in Azángaro belongs to the lower part of the valley, the second crop located in Seccllas belongs to the middle part and the third one located in Pichiurara in the highest part of the valley. In the three croplands there were extracted roots of plants of avocados with symptoms of wilt, getting yellow foliage, defoliations and regressive death. Also were extracted stems with knots, rot stems, stems with sooty mold and a plant with red rot of the marrow. The collected samples were taken to the Diagnosis of Plant Pathology Clinic of the Universidad Nacional Agraria la Molina, where they were processed by routine techniques for the isolation of pseudofungus, fungus and plant pathogens bacteria. From rot roots were isolated as a main cause to Phytophthora sp. and as secondaries and accelerators of the death of roots to Pythium sp., Phomopsis sp., Cylindrocarpon sp., Fusarium sp., Rhizoctonia solani and Macrophomina sp. Of the internal part of the stems knots were isolated Phoma sp., Phomopsis sp., Pestalotiopsis sp. and a not identified sphaeropsidaceae, none of which has been brought as ca of knots but they were of rot of stems. Of rot stems Phoma sp. were isolated, which is not brought as ca of this symptom in avocados, but they were in stems of other plants species. The sooty mold that was covering stems and branches of avocados was identified as Akaropeltopsis sp. Of the stem with red rot of the marrow Fusarium sp. were isolated, which perfect phase will cause putrefactions of woody stems. The analyses for the plant pathogens bacteria detection from the stems with knots were negative. Key Words: Avocado, Persea americana, Phytophthora, Phomopsis, Phoma, Phomopsis, Pestalotiopsis, Fusarium, Rhizoctonia solani, Cylindrocarpo, Macrophomina.

1. Introducción El palto (Persea americana Millar) es un cultivo que está teniendo cada vez mayor importancia en el Perú debido a que se está incrementando su exportación y, además, por que está adaptado tanto en Costa, como en los valles interandinos de Sierra y especialmente en Selva Alta, destacando en producción y área cultivada los departamentos de Junín, Lima y La Libertad (Mont, 1998). Según estadísticas del Ministerio de Agricultura hasta el año 2000 existían alrededor de 8 748 has de palto, con un 1

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

rendimiento promedio anual de 9 654 kg/ha (Rodríguez, 2001). Sin embargo, la producción para el mercado local y, especialmente, para la exportación disminuye considerablemente, debido a problemas fitopatológicos y entomológicos (Mont, 1998). Entre las enfermedades más importantes del palto se tiene a la pudrición radicular causada por Phytophthora cinnamomi Rans, la pudrición de semillas y raíces por Rhizoctonia solani Kuhn., la antracnosis causada por Colletorichum gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc., la mancha o escaldadura solar causada por Avocado sun blotch viroid (ASBVd), la muerte descendente de las ramas y la pudrición del pedúnculo de los frutos causada por Lasiodiplodia

Fitopatógenos que afectan palta Hass y Fuerte en Luricocha y Huanta theobromae (Pat.) Griffon & Maubl., la pudrición del fruto causada por Dothiorella sp. Sacc., la marchitez por Verticillium dahlie Kleb., y otros daños ocasionales en el fruto son causados por Phoma sp., Rhizopus stolonifer, Alternaria sp. y Fusarium sp. (Mattos y Ames 1986; Mont, 1998; Téliz, 2000). Algunas enfermedades secundarias como tenemos a la oidiosis, causada por Oidium sp., las manchas foliares por Pestalotiopsis sp. y Phomopsis sp. (Téliz, 2000), y el alga Cephaleuros mycoidea Karst (Menge y Ploetz, 2003). En la actualidad, en los campos de cultivos de Huanta y Luricocha del departamento de Ayacucho, se observa un baja producción de paltas lo cual repercute negativa y significativamente en la economía de los agricultores de la zona, afectando, además, directamente al plan de desarrollo de esta región debido a que el palto es un cultivo importante en la zona y no se están obteniendo los rendimientos que potencialmente pueden lograrse con un adecuado manejo cultural y fitosanitario. Debido a la importancia del problema y no existiendo reportes

oficiales sobre los fitopatógenos que afectan al cultivo de paltos en las zonas mencionadas, se realizó el presente trabajo con el objetivo de identificar los fitopatógenos causantes de las enfermedades en el cultivo del palto en la Zona de Huanta y Luricocha, con la finalidad de servir como base para establecer mejores planes de manejo integrado de la sanidad de las plantaciones y para futuros trabajos de investigación más detallados de los fitopatógenos encontrados.

2. Materiales y métodos El presente trabajo se inició con la selección de tres campos de cultivos de paltos ubicados en los distritos de Luricocha y Huanta, pertenecientes a la provincia de Huanta, departamento de Ayacucho. Los tres campos de cultivos fueron seleccionados previa coordinación con los agricultores de las zonas. Estos campos estuvieron ubicados en tres diferentes zonas altitudinales del valle y se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1: Ubicación de los campos muestreados. Zona Baja Media Alta

Localidad Azángaro Seccllas Pichiurara

En cada campo visitado, correspondiente a la localidad y zona respectiva, se seleccionaron dos plantas por cada variedad, dos de Fuerte y dos de Hass, con síntomas evidentes de enfermedad. De cada planta seleccionada se obtuvieron diversas muestras de acuerdo a los síntomas que presentaron, así tenemos que: 1. De las plantas con síntomas de marchitamiento, declinación del follaje, amarillamiento de hojas, defoliaciones y muerte regresiva (Figura 1a), se extrajo una muestra de raíces y suelo húmedo para los análisis de hongos y pseudohongos fitopatógenos. En este caso se realizó una excavación, en dirección de la proyección de la copa de la planta, hasta una profundidad aproximada de 20 cm o hasta llegar a las raíces absorbentes. 2. Se cortaron las tallos de plantas que presentaron: nodulaciones (Figura 1b), pudriciones (Figura 1c) y aquellos cubiertos con fumagina (Figura 1d), para realizar análisis fitopatológicos para determinar la presencia de hongos y bacterias. 3. En la localidad de Secllas se extrajo una planta completa de palto Hass, ya muerta, que presentó como síntoma una pudrición roja de la médula de las raíces, del tallo principal y también de sus ramas leñosas (Figura 1e). Las muestras correctamente embolsabas e identificadas, se acondicionaron en cartones o bolsas de polipropileno tejido de 90 x 50 cm, y se remitieron a Lima mediante una agencia de transporte terrestre

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Propietario Sr. Víctor Ruíz Villanueva Sra. Paulina Paredes Sr. Diómedes Taipe A.

hasta la Clínica de Diagnosis de Fitopatología de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Una vez en la Clínica de Diagnosis, las muestras fueron procesadas inmediatamente utilizando las siguientes metodologías:

2.1 Aislamiento de hongos fitopatógenos Para este caso se extrajeron pequeñas porciones de tejido de las zonas de avance de la infección, comprendiendo tejido sano y tejido enfermo. Estas porciones de tejido fueron desinfestadas con una solución de hipoclorito de sodio de 0.1, para tejidos primarios, y de 0.5% para tejidos leñosos, manteniéndolas sumergidas por unos 3 minutos. Transcurrido el tiempo de inmersión, se enjuagaron en agua destilada estéril, se dejaron secar y se sembraron en placas petri conteniendo medio Papa Dextrosa Agar suplementado con Oxitetraciclina (PDAO). Las placas sembradas fueron incubadas a 25 °C por 7 a 10 días hasta que aparecieron y desarrollaron las colonias respectivas. A partir de las colonias en esporulación se prepararon montajes para la observación microscópica de sus estructuras y mediante las características observadas se realizaron las identificaciones de los hongos utilizando las claves correspondientes. (Barnett y Hunter, 1972; Barron, 1968; Hanlin, 1990; Hanlin, 1998; Nelson et al., 1981; Sutton, 1980).

Carlos Cadenas Giraldo

2.2 Aislamiento de Pythium y Phythophtora En esta técnica, los tejidos fueron procesados de la misma manera que en el caso anterior, pero se sembraron en placas petri conteniendo el medio Corn Meal Agar con adición de los antibióticos Pimaricina, Ampicilina y Rifampicina (CMAPAR). Las placas se incubaron a 25 °C por 3 a 5 días. Una vez que desarrollaron las colonias, se preparó un extracto de suelo al 1%, el cual se esterilizó y se distribuyó en varias placas petri, dentro de las cuales se colocaron discos del medio CMAPAR conteniendo el crecimiento de micelio de los pseudohongos aislados con la finalidad de obtener las estructuras de reproducción asexual (zoosporangios), manteniéndolas por 48 horas en promedio. Una vez que se formaron los zoosporangios se indujo a la liberación de las zoosporas mediante choque térmico, para ello, las placas conteniendo los zoosporangios se colocaron a 8 °C por unos 30 minutos, luego del cual

se colocaron a temperatura de 25 °C y se observaron al microscopio estereoscopio. Para la identificación de los géneros se utilizaron las claves correspondientes. (Erwin y Ribeiro, 1996; Van Der Plaats 1981; Waterhouse y Waterston, 1966).

2.3 Aislamiento de bacterias fitopatógenas Debido a la sintomatología observada en los tallos se efectuó dos análisis adicionales para detección de bacterias fitopatógenas. Para esto se procesaron los tallos de la misma manera que en los casos anteriores pero se sembraron en placas petri conteniendo medio Agar King B, para aislar Pseudomonas y el medio Papa Dextrosa Agar, para aislamiento de Agrobacterium. Las placas sembradas se incubaron a 25 °C por 24 a 48 horas, y una vez que desarrollaron las colonias, se utilizaron las claves de identificación correspondientes (Lelliott y Otead, 1987; Schaad et al., 2001).

Figura 1. A. Planta de palto con síntomas de amarillamiento, defoliación y muerte regresiva. B. Tallo de palto con nodulaciones. C. Corte de tallo de palto con pudrición interna. D. Tallos de palto y ramas cubiertas de fumagina. E. Corte de pie de planta de palto con pudrición roja de la médula.

3. Resultados y discusión Según los datos proporcionados por la Oficina del Ministerio de Agricultura, sede Huanta, la ciudad de Huanta se encuentra a una altitud de 2 600 msnm y registra temperaturas promedios de 20 a 26 ºC, mientras, que el distrito de Luricocha se encuentra a una altitud de 2 564 msnm presentando una temperatura promedio anual que oscila entre 16 °C y 26 °C. La precipitación media acumulada anual para el departamento de Ayacucho del periodo entre 1967 An cient. 68(1) 2007, pp. 11-17

y 1980 fue de 5 512 mm. Las precipitaciones pluviales son estacionales, normalmente se presentan entre los meses de octubre a marzo, periodo en el cual pueden presentarse granizadas, y las épocas de sequía severa son los meses de junio y julio, en los cuales también se presentan las heladas. Los hongos y pseudohongos fitopatógenos que se han aislado a partir de las muestras de raíces, de tallos, ramas y hojas de paltos de los campos de cultivos ubicados en las tres localidades se muestran en los Tablas 2, 3 y 4. 13

Fitopatógenos que afectan palta Hass y Fuerte en Luricocha y Huanta

Tabla 2. Hongos y pseudohongos fitopatógenos aislados de plantas de paltos Fuerte y Hass de la localidad de Azangaro. Variedad Fuerte 1

Órgano y síntoma Raíz con pudriciones

Pseudohongos Phytophthora sp. Pythium sp.

Fuerte 2

Tallos con nódulos Tallos con fumagina Raíz con pudriciones

Hass 1

Tallos con nódulos Tallos con fumagina Hojas con manchas necróticas Raíz con pudriciones

Hass 2

Tallos con fumagina Raíz con pudriciones

Phytophthora sp.

Phytophthora sp. Pythium sp.

Negativo

Tallos con nódulos Tallos con fumagina

Hongos Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Phoma sp. Akaropeltopsis sp. Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Phoma sp. Akaropeltopsis sp. Coniothirium sp. Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Akaropeltopsis sp. Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Phomopsis sp. Akaropeltopsis sp.

Tabla 3. Hongos y pseudohongos fitopatógenos aislados de plantas de paltos Fuerte y Hass de la localidad de Seccllas. Variedad Fuerte 1

Órgano Raíz con pudriciones

Pseudohongos Phytophthora sp.

Fuerte 2

Tallos con fumagina Raíz con pudriciones

Pythium sp.

Hass 1

Hass 2

Tallos con fumagina Raíz con pudriciones Tallos con pudriciones Tallos con nódulos Raíz con pudriciones

Phytophthora sp.

Phytophthora sp.

Tallos con fumagina

Hongos Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Rhizoctonia solani Akaropeltopsis sp. Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Macrophomina sp. Akaropeltopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Phoma sp. Pestalotiopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Akaropeltopsis sp.

Tabla 4. Hongos y pseudohongos fitopatógenos aislados de plantas de paltos Fuerte y Hass de la localidad de Pichiurara. Variedad Fuerte 1

Órgano Raíz con pudriciones

Pseudohongos Phytophthora sp.

Tallos con nódulos Fuerte 2

Raíz con pudriciones

Negativo

Hass 1

Tallos con fumagina Raíz con pudriciones

Phytophthora sp.

Tallos con nódulos Hass 2

Raíz con pudriciones

Tallos con nódulos Tallos con fumagina

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Pythium sp.

Hongos Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Phoma sp. Sphaeropsidaceo Phomopsis sp. Fusarium sp. Akaropeltopsis sp. Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Phomopsis sp. Phoma sp. Phomopsis sp. Cylindrocarpon sp. Fusarium sp. Macrophomina sp. Phomopsis sp. Akaropeltopsis sp.

Carlos Cadenas Giraldo Los pseudohongos fitopatógenos que se aislaron de las raíces de paltos, con síntomas de pudriciones húmedas, fueron Pythium sp. y Phytophthora sp., de los cuales el género Phytophthora, con la especie P.cinnamomi, está reportado en palto, como causante de pudriciones de raíces y frutos, (Cofeey, 1987; Erwin y Ribeiro, 1996; Farr et al., 1989; Menge y Ploetz, 2003; Mont, 1998; Ploetz et al., 1994; Rodríguez, 2001; Téliz, 2000). La presencia de Pythium sp. ha sido bastante común, si bien su infección es secundaria, se encuentra actuando sinérgicamente con Phytophthora sp. causando la muerte del sistema de raíces de las plantas. Estos pseudohongos prefieren los suelos de alta humedad y temperaturas cálidas, lo cual es común en las zonas visitadas, no sólo por el tipo de suelo, sino también por el tipo de riego que aplican como complemento al agua de lluvia, que mayormente es por inundación, para aprovechar de regar también los cultivos intercalados que tienen entre sus plantas de paltos como son la tuna y la alfalfa. Considerando pues que los terrenos presentan desniveles, debido a que se encuentran en las laderas del valle, hay zonas del terreno que se inundan más que otras y el agua demorando mucho en infiltrarse o discurrir. Se ha observado en la localidad se Seccllas, por ejemplo, que a pesar de que la superficie del terreno estaba aparentemente seco, al realizar la excavación para extracción de la planta, el suelo se encontró bastante húmedo. Los hongos fitopatógenos que se han aislado de raíces con síntomas de pudriciones han sido: Phomopsis sp., Cylindrocarpon sp., Fusarium sp., Rhizoctonia solani y Macrophomina sp. De estos se ha reportado a Cylindrocarpon sp. como uno de los causante de pudriciones de raíces en paltos (Farr et al., 1989). R. solani es un hongo habitante de suelo muy común y es uno de los que tienen la más amplia gama de hospedantes en las plantas del planeta, entre ellas el palto, causando pudriciones de raíces. Fusarium sp. también se ha reportado en paltos como causante de pudriciones de raíces (Farr et al., 1989). R. solani y Fusarium sp. prefieren las raicillas y pelos radiculares y actúan sinérgicamente con P. cinnamomi y/o Cylindrocarpon sp. acelerando el proceso de pudrición y muerte del sistema de raíces de las plantas del palto. Los hongos Phomopsis sp y Macrophomina sp. no se han reportado como causante de pudriciones de raíces en paltos, sin embargo, entre los hongos que se han reportado en plantas del género Opuntia (tuna) tenemos a Macrophomina phaseolina y Phomopsis cacti (Farr et al., 1989). En todos los campos de paltos visitados se ha encontrado el cultivo de la tuna como cultivo intercalado, incluso las plantas están muy cerca a las de paltos. Es posible que el inóculo inicial provenga de las tunas y puedan estar infectando las raíces aprovechando las heridas causadas por las labores culturales, por insectos y las lesiones ya existentes por la pudrición de otros fitopatógenos. An cient. 68(1) 2007, pp. 11-17

Finalmente, analizando los resultados de los fitopatógenos aislados de raíces, se puede aseverar que el pseudohongo Phytophthora sp. es el principal agente causante de la pudrición de las raíces; los demás fitopatógenos se encuentran como secundarios pero que están acelerando el proceso de pudrición y muerte de raíces de las plantas de paltos. Esta acción conjunta es la causante de los síntomas secundarios de marchitamiento, declinación del follaje, amarillamiento de hojas, defoliaciones y muerte regresiva, que se observaron en la copa de las plantas de paltos (Figura 1a). De el interior de los nódulos de las ramas de paltos (Figura 1b), donde se observó también pudrición (Figura 2), se han aislado los hongos Phoma sp., Phomopsis sp., Pestalotiopsis sp. y un sphaeropsidaceo que no se ha encontrado en ninguna de las claves de identificación empleadas en el presente trabajo. De las pudriciones marrones observadas al interior de los tallos (Figura 1c) se ha aislado al hongo Phoma sp. En paltos se ha reportado a Phoma sp. como causante de pudriciones de frutos, a Phomopsis sp. como causante de pudriciones de ramas y brotes; y a Pestalotiopsis sp., como causante de necrosis en hojas y tallos (Farr et al., 1989; Menge y Ploetz, 2003; Mont, 1998; Téliz, 2000). Ninguno de los tres se reporta como causantes de nódulos. En tunas hay reportes de Phoma mamillariae, Phomopsis cacti y Phoma sp., causando pudriciones de las pencas (Farr et al., 1989). Como en el caso de los hongos aislados de las raíces, la presencia de plantas de tunas en la cercanía de las de paltos, pueden estar favoreciendo la infección de los tallos de estas últimas por los hongos fitopatógenos que normalmente infectan tunas, siendo estas plantas las fuentes del inóculo principal.

Figura 2. Corte de tallo con nódulo mostrando la pudrición al interior del mismo. Los hongos fitopatógenos aislados, tanto del interior de los nódulos como de las pudriciones de tallos, pueden ingresar directamente mediante degradación enzimática en tejidos primarios, o a través de heridas causadas por diversos factores como insectos, podas, ruptura de ramas por el viento, por sobrecarga de frutos, daños por heladas, daños por pesticidas, etc. Estos hongos ocasionan muerte celular, por lo tanto, necrosis de los tejidos como los presentados al interior de los nódulos. Las condiciones favorables para el desarrollo de estos 15

Fitopatógenos que afectan palta Hass y Fuerte en Luricocha y Huanta hongos en general son temperaturas entre 20 y 30º C y alta humedad relativa o presencia de lluvias para su diseminación (Menge y Ploetz, 2003; Mont, 1998; Ploetz et al., 1994; Téliz, 2000). Estas condiciones ambientales son comunes en el Valle de donde se han obtenido las muestras respectivas. En vista que no se ha encontrado literatura que reporte la formación de nódulos causados por fitopatógenos en los tallos y ramas de plantas de paltos, el tema requiere de un estudio científico minucioso para determinar su causa exacta. La enfermedad conocida como fumagina, que se encontró cubriendo muchas ramas y tallos de paltos, según la identificación realizada correspondía al hongo Akaropeltopsis sp. (Hanlin, 1998). Este no es hongo fitopatógeno sino que desarrolla sobre los exudados azucarados que se depositan sobre la superficie de la planta. Los exudados aparentemente son debidos al estrés de la planta por la baja fertilidad, por temperaturas muy altas y/o por deficiencias de agua. El hongo al cubrir con su micelio negro las partes aéreas de la planta, especialmente tallos y hojas verdes, les resta la tasa fotosintética lo que ocasiona un menor crecimiento de la planta y baja producción y calidad de los frutos. Del interior del tallo de la planta de palto que se extrajo del campo de Seccllas, con pudrición roja de la médula (Figura 1e) se aisló el hongo Fusarium sp. Aunque no se ha determinado la especie de Fusarium encontrado, muchas de éstas, en su fase perfecta o teleomorfa, se han reportado causando pudriciones de tejidos leñosos en especies forestales, especialmente en bosques tropicales y subtropicales. Las fases perfectas de Fusarium son inducidas por temperaturas cálidas, con presencia de lluvias y alta humedad del suelo (Nelson et al., 1981).Las condiciones climáticas de Luricocha y Huanta pueden posiblemente inducir esta patología de Fusarium. Los análisis para la detección de bacterias fitopatógenas a partir de los tallos con nódulos fueron negativos, por lo tanto, se descarta que sean éstas las posibles causantes de las tumoraciones.

4. Conclusiones 1. El principal problema fitopatológico lo constituye las pudriciones de raíces causadas por Phytophthora sp. el cual estuvo presente en todas las zonas muestreadas. Los demás fitopatógenos aislados en raíces con pudriciones se encuentran como secundarios acelerando el proceso de muerte de raíces. 2. Los hongos fitopatógenos aislados de los nódulos de los tallos fueron: Phoma sp., Phomopsis sp., Pestalotiopsis sp. y un Sphaeropsidaceo no identificado, y ninguno de ellos se han reportado como causantes de tumores en paltos. 3. La pudrición marrón de tallos leñosos aéreos son causados por Phoma sp. 4. La fumagina es causada por el hongo Akaropeltopsis sp. y es beneficiado por el stress de las plantas. 5. La pudrición roja de la médula posiblemente es causado por una especie de Fusarium. 16

6. Muchos de los problemas fitopatológicos fungosos reportados en Opuntia se han encontrado afectan las raíces y tallos de paltos.

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 13/01/2006 Aceptado: 20/04/2006

Expresión y valor agronómico-tecnológico de las plantas “tipo cluster” en los algodones UNA (Gossypium barbadense L.) Flor de María Balavarca V.1, A. Basurto Lavanda 2

Resumen Se estudiaron dos generaciones en plantas de algodón con morfología “tipo cluster”, originadas por libre polinización y por autofecundación, con la finalidad de obtener la mayor proporción de plantas “tipo cluster”, y comprobar el potencial agronómico, productivo y de calidad de fibra dentro de un proceso de selección orientado a la formación de una población base “tipo cluster” a ser considerada en un programa de mejoramiento con la variedad Tangüis. Cuando se consideró el efecto tipo de cruzamiento en la primera generación no se encontró diferencias significativas en la proporción de plantas “tipo cluster”. En la segunda generación, la autofecundación permitió recuperar la mayor proporción de plantas “tipo cluster”, en comparación con la libre polinización. En la sucesión de cruzamientos, la proporción del “tipo cluster” disminuyó en el siguiente orden: autofecundación continua → libre polinización-autofecundación libre polinización continua autofecundación-libre polinización. Sin embargo, bajo libre polinización continua se obtuvo una proporción que no fue diferente a la obtenida en la secuencia libre polinización-autofecundación. En el análisis de los componentes morfológicos, la libre polinización favoreció que los progenitores promovieran una menor altura de planta y una mayor relación bellota/flor en las ramas fruteras en comparación con la autofecundación. La secuencia libre polinización-autofecundación promovió un menor índice de inserción del primer simposio en relación con la libre polinización continua y la autofecundación sucesiva. Las características de capacidad productiva, rendimiento y calidad de fibra no mostraron diferencias significativas por efecto del origen del progenitor, procedencia de la progenie o la interacción progenitor-progenie. Sin embargo, en la primera generación se encontró que la autofecundación promueve un mayor rendimiento de algodón rama en las plantas “tipo cluster” comparativamente con la libre polinización. Para las condiciones medioambientales de la costa central peruana es factible obtener plantas “tipo cluster” con características favorables mediante libre polinización, y lograr la mejora genética para las características de precocidad, eficiencia productiva y calidad de fibra en beneficio del valor adaptativo de la variedad original Tangüis (G. barbadense L.) Palabras clave: Algodón, tangüis, Gossypium barbadense L., valor agronómico, cruzamiento

Abstract Two plant generations with „cluster type‟ morphology originated by either open-pollination or inbreeding were studied to obtain the higher proportion of „cluster type‟ plants, and to the agronomic, productive and fiber quality potential in selection process for leading to the formation of a „cluster type‟ base population to be considered in a breeding program with Tangüis variety. The proportion of „cluster type‟ plants was not significantly affected by crossing in the first generation. In the second generation, inbreeding allowed regains the higher proportion of „cluster type‟ plants in comparison to open-pollination. In the crossing sequence, „cluster type‟ proportion decreased in the following order: continuous inbreeding open-pollination/inbreeding continuous open-pollination inbreeding/open-pollination. However, under continuous open-pollination was obtained a „cluster type‟ proportion that not was different to inbreeding/open-pollination sequence. Analyzing the morphologic components, the openpollination favoured that parentals determined a shorter plant height and a higher boll/flower ratio on the fruiting branches in comparison with inbreeding. The open-pollination/inbreeding sequence resulted in a lower index for first fruiting branch than those obtained by continuous open-pollination and continuous inbreeding. Other properties measured related to productive capacity, yield and fiber quality did not show significant differences by effect of the parental origin, progeny origin, or the parental-progeny interaction. However, in the first generation was found that inbreeding produce higher yield of raw cotton in „cluster type‟ plants comparatively with open-pollination. In the environmental conditions of Peruvian central coast, it is feasible to obtain plants with „cluster type‟ morphology with advantage properties by open-pollination, and to accomplish breeding to precocity, productive efficiency and fiber quality for the benefit of adaptive value of original variety Tangüis (G. barbadense L.) Key Words: Cotton, tangüis, Gossypium barbadense L., agronomic value, crossing.

1. Introducción Las investigaciones en Mejoramiento Genético del Algodonero que se conducen en la Universidad Nacional Agraria La Molina están orientadas a obtener híbridos o selecciones precoces con excelente calidad de fibra, menor porte de planta, alto rendimiento y una producción del 80% de bellotas a la primera cosecha. 1

Ingeniera Agrónomo, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

El algodón “tipo cluster” (Gossypium barbadense L.) posee características que, incorporadas al Tangüis tradicional, permitirán reducir el ciclo vegetativo, modificar las densidades de siembra e incrementar los rendimientos por planta y por hectárea que caracterizan a esta variedad peruana. El atributo “tipo cluster” es definido como la rama frutera truncada de un entrenudo en cuyo ápice se ubican 2-3 bellotas, lo cual le confiere un aspecto “arracimado” (Neely, 1942; Sethi, 1960). Estas descripciones se asemejan a otras señaladas para el carácter “short branch” (Kearney, 1930), “cluster-

Flor de María Balavarca V., A. Basurto Lavanda short branch” y whorled” (Bhat y Desai, 1956), las cuales se han observado bajo la denominación de “tipo semicluster”. Las plantas del “tipo cluster” poseen precocidad y una arquitectura de planta asociada con una menor altura de planta, una menor longitud de entrenudos y, principalmente, con un alto número de ramas fruteras “cluster” en el tallo principal. El programa de mejora genética para el algodón Tangüis (Gossypium barbadense L.) propugna la incorporación del carácter “cluster”, complementariamente a otros atributos de precocidad y de calidad de fibra, teniendo en cuenta que el Tangüis debe conservar sus principales atributos de rusticidad y adaptación a las condiciones de suelo y clima de la costa central peruana. Por tanto, los algodones “tipo cluster” se constituyen en un aporte muy útil para el mejoramiento genético de las poblaciones comerciales en vigencia. Es del mayor interés conocer las relaciones de herencia y acción génica asociadas con la expresión del “tipo cluster” y que afectan a los componentes productivos y de calidad de fibra tales como: herencia cualitativa (Thadani, 1923), independencia de la acción génica (Harland, 1939), interacción de caracteres (Bhat & Desai, 1956; Lagiere, 1969), ligamiento (Harland, 1934; Neely, 1942; Thadani, 1923), efectos modificadores de la herencia cualitativa (Harland, 1939; Kearney, 1930), pleitropía (Stephens, 1951) y metaxenia (Harrison, 1931). El conocimiento de la intensidad y frecuencia de polinización cruzada natural (%) es de vital importancia en el fitomejoramiento (Sevilla, 1995) porque por esta vía se pueden enmascarar genes que gobiernan caracteres recesivos favorables, como el “tipo cluster”. Para el presente caso, este conocimiento permitirá elegir el método de selección adecuado (Lagiere, 1969). La intensidad de alogamia, 5-50% que se presenta en el algodonero (Arturi, 1984), tiene utilidad en la producción de híbridos naturales y en el rescate de tipos recombinantes favorables, con los cuales se facilita el proceso de selección. Es importante señalar, que el valor promedio de 75% de fecundación selectiva explica el predominio de la autofertilización (Kearney & Harrison, 1924), frente al cual toma vigencia lo expresado por Harland (1943): “ningún número de autofecundaciones sucesivas puede eliminar la variabilidad total existente en una población comercial dado el alto número de caracteres hereditarios que son gobernados por un número mayor de genes y que generan infinitas combinaciones de caracteres (Brown, 1961). En general, la polinización abierta promueve los mayores valores para el tamaño o peso de bellota, índice de semilla e índice de fibra en comparación con la autofecundación. A su vez, los valores para el porcentaje de fibra, y para la longitud, resistencia, finura y uniformidad de la fibra no son afectados por el tipo de cruzamiento que dio origen a la semilla (Simpson, 1948).

19

La selección dentro de poblaciones bajo autofecundación permite obtener plantas de menor altura y con bellotas de mayor tamaño en las que las fibras son de mayor longitud, comparado con la libre polinización. A su vez, los valores para índice de fibra, peso de semilla, rendimiento y resistencia de la fibra son menores en las poblaciones de autofecundación sucesiva (Humphrey, 1940; Kearney, 1923; Simpson y Duncan, 1953). En ausencia de selección, la autofecundación sucesiva promueve un menor desarrollo vegetativo, menor número de flores, menor peso de bellota y apertura tardía de bellotas (Brown, 1942). Con el fin de determinar el efecto del tipo de cruzamiento en la obtención de plantas “tipo cluster”, así como su influencia en la expresión de las características morfológicas de precocidad y aptitud productiva, capacidad productiva, rendimiento y calidad de fibra de estas plantas, se desarrolló el presente experimento durante dos generaciones sucesivas y con selección.

2. Materiales y métodos El experimento fue conducido durante las campañas algodoneras 1996-1997 y 1997-1998 en la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM). Se emplearon semillas provenientes tanto de bellotas autofecundadas como de libre polinización, obtenidas de selecciones con potencial productivo que presentaban la rama frutera “tipo cluster”. El año 1990, el genotipo “cluster” fue obtenido como donación del Instituto Vavilov (ex-URSS). Las siembras se realizaron la primera semana del mes de octubre, con distanciamientos de 1,20 m y 0,25 m, entre surcos y entre matas; bajo la modalidad de 2 semillas por hoyo. La conducción agronómica se realizó de acuerdo a las pautas que fija el Programa de Investigación y Proyección Social en Algodonero a condiciones de cultivo comercial. En el primer año, campaña 1996-1997, se evaluó el comportamiento de dos poblaciones, una de libre polinización y otra de autofecundación, y luego se procedió a la elección de los respectivos progenitores. En el análisis estadístico se empleó la prueba de “Z” para la comparación de proporciones y la prueba de T-students para la comparación de medias. Para el segundo año, campaña 1997-1998, cada uno de los tipos de progenitores produjeron, a su vez, dos clases de progenie: una proveniente de libre polinización y otra de autofecundación. Los factores en estudio: origen del progenitor y origen de la progenie, dieron lugar a los tratamientos que se aprecian en la Tabla 1. En el análisis estadístico se empleó un arreglo factorial de 2 x 2 bajo el diseño de Bloques Completos al Azar con 3 repeticiones, además, cuando los efectos principales y la interacción de primer orden resultaron significativos se procedió a realizar el análisis de efectos simples. La comparación de medias entre tratamientos se efectuó mediante la prueba de Duncan (α = 0,05).

Expresión y valor agronómico-tecnológico de las plantas “tipo cluster” en los algodones UNA (Gossypium barbadense L.) La determinación de la proporción de plantas con rama frutera “tipo cluster” se efectuó a los 100 días después de la siembra (dds). A efectos del presente estudio, la planta que presentó ramas fruteras con 4 a más entrenudos se consideró “tipo normal”, con 2-3 entrenudos se denominó “tipo semicluster” y con un sólo entrenudo correspondió al “tipo cluster” (Figura 1). La selección en plantas bien conformadas y con buena aptitud productiva se realizó a los 110 dds., y en los botones florales de estas plantas seleccionadas se efectuó la autofecundación manual por un período de 20 días. Las flores que se formaron luego de este período contribuyeron a formar la población de libre polinización. A los 150 dds. se evaluaron las características morfológicas. El rendimiento de algodón rama se determinó a partir de la producción por planta, y la evaluación de las características de capacidad productiva y de calidad de fibra se realizó a partir de muestras de 10 bellotas después de la cosecha. Tabla 1. Tratamientos en estudio en linajes de algodón con rama frutera “tipo cluster”. Factores

Progenitor

Progenie

(t1) (t2) (t3) (t4)

Libre polinización Libre polinización Autofecundación Autofecundación

Libre polinización Autofecundación Libre polinización Autofecundación

p1b1 p1b2 p2b1 p2b2

En el primer año, la proporción de plantas “tipo cluster” obtenida en la población proveniente tanto de libre polinización (17,8%) como de autofecundación (18,3%) no fueron estadísticamente diferentes (Tabla 2). Tabla 2. Proporción de plantas “tipo cluster” por efecto del tipo de cruzamiento en la campaña 1996-1997. z(0,05) n.s 3 7

En el segundo año, la proporción de plantas “tipo cluster” obtenida en las progenies presentaron diferencias estadísticas (Tabla 3). Tabla 3. Proporción de plantas “tipo cluster” por efecto del tipo de cruzamiento en la campaña 1997-1998. Factores

Nivel

Proporción Comparación de “tipo Cluster” proporciones

Z(0,05) = 1,645

Origen del p1 progenitor (P) p2

0,266 0,263

p1 vs. p2

n.s

Origen de b1 la progenie (B) b2

0,206 0,371

b1 vs. b2

*

Interacción

0,247 0,300 0,160 0,454

t1 vs. t2 t1 vs. t3 t1 vs. t4 t2 vs. t3 t2 vs. t4

n.s * * * *

t3 vs. t4

*

(P*B)

p1b1 p1b2 p2b1 p2b2

Figura 2. Proporción de plantas "tipo cluster" por efecto de la procedencia de la progenie, La Molina (1997-1998).

3. Resultados 3.1 Proporción de plantas “tipo cluster”

Proporción zc d “Tipo el 0,1 0,178 lu Autofecundación 0,183 s t An. cient. 68(1) 2007, pp. 18-27 e r ”

**: altamente significativo

La autofecundación dirigida permitió recuperar el 37,1% de plantas “tipo cluster” en relación al 20,6% obtenido bajo libre polinización (Figura 2).

Figura1. Tipos de rama frutera en el algodonero, La Molina (1996-1998).

Tipo de Cruzamiento Libre polinización

*:significativo

n.s : no significativo * : significativo (α=0.05) ** : altamente significativo (α=0.01)

Tipo de Cruzamiento

Tratamientos

n.s. no significativo

= 1 , 6 4 5

Asimismo, por efecto de la interacción progenitorprogenie, el porcentaje de plantas “tipo cluster” obtenido después de dos generaciones bajo autofecundación (45,4%) fue significativamente mayor que el obtenido en la secuencia de libre polinización–autofecundación (30,0%), bajo libre polinización continua (24,7%) y en la secuencia de autofecundación-libre polinización, que sólo permitió recuperar el 16,0% de plantas “tipo cluster” (Figura 3).

20

Flor de María Balavarca V., A. Basurto Lavanda Los resultados obtenidos permiten afirmar que es factible obtener plantas “tipo cluster” a partir de poblaciones “tipo cluster” después de dos generaciones bajo libre polinización.

el fin de incrementar la frecuencia de recombinantes para los atributos favorables. Para el segundo año, las características morfológicas de las plantas “tipo cluster” tales como: índice de inserción del primer simpodio, altura de planta y relación bellota/flor en ramas fruteras mostraron variación por efecto de alguno de los factores en estudio (Tabla 4). Tabla 4. ANVA del índice del primer simpodio, altura de planta y relación bellota/flor de la población “tipo cluster” por efecto del tipo de cruzamiento, La Molina (1997-1998.)

Figura 3. Proporción de plantas "tipo cluster" por efecto de la interacción progenitor-progenie, La Molina (1997-1998).

3.2 Valor agronómico y tecnológico de las selecciones UNA “tipo cluster” Con la finalidad de estimar el efecto de la autofecundación y la libre polinización sobre el valor agronómico de las selecciones “tipo cluster” se procedió al estudio de la morfología, capacidad productiva, rendimiento y calidad de fibra de estos genotipos. El tipo de cruzamiento, polinización abierta o autofecundación, no generó discrepancias estadísticas en el conjunto de características morfológicas, productivas y de calidad de fibra evaluadas el primer año, a excepción del rendimiento de algodón rama por planta que mostró diferencias altamente significativas. En la Figura 4 se aprecia que la autofecundación promovió una mayor producción por planta (70,38 g) comparada con la cosecha de 48,23 g/pl que se produjo bajo libre polinización.

CUADRADOS MEDIOS Fuentes de Relación gl. Índice de variación inserción del Altura de bellota/flor en planta (m) primer ramas fruteras Simpodion.s 0.02 n.s Bloques (Q) 2 0.55 0.00 n.s P 1 0.19 n.s 0.16 * B 1 0.19 n.s 0.10 n.s P*B 1 2.47 * 0.03 n.s Error 6 0.20 0.02 n.s : no significativo * : significativo (α=0.05) ** : altamente significativo (α=0.01)

0.02 * 0.00 n.s 0.00 n.s 0.00

El análisis de variancia muestra efectos significativos de la interacción P*B en la expresión del índice de inserción del primer simpodio. En la Tabla 5, el análisis de efectos simples permitió establecer que el valor de 3,98 obtenido por la progenie autofecundada de progenitores originados por libre polinización (p1b2), fue significativamente menor al índice de 5,14 registrado después de dos generaciones continuas de libre polinización (p 1b1) y de autofecundación (p2b2). Tabla 5. Efectos simples del índice del primer simpodio, altura de planta y relación bellota/flor de la población “tipo cluster” por efecto del tipo de cruzamiento, La Molina (1997-1998). CUADRADOS MEDIOS Fuentes de gl. variación

A pesar que para el primer año, los valores promedio de las características evaluadas no mostraron diferencias estadísticas significativas por efecto del tipo de cruzamiento, los datos obtenidos presentaron un amplio rango de variación que favoreció la selección de los genotipos superiores con

21

Altura de planta (m)

P en b1 P en b2

1

0.63

n.s

0.15

1

7.71

**

0.03

B en p1 B en p2

1

2.02

1 6

0.63 0.20

* n.s

Error

Figura 4. Rendimiento de algodón rama en plantas "tipo cluster" por efecto del tipo de cruzamiento, La Molina (1996-1997).

Índice de inserción del primer Simpodio

0.02

* n.s

Relación bellota/flor en ramas fruteras 0.01 n.s 0.01 n.s

0.00

n.s : no significativo * : significativo (α=0,05) ** : altamente significativo (α=0,01)

Estos resultados permiten afirmar que la secuencia de libre polinización-autofecundación propició la formación de la primera rama frutera por debajo del 4to nudo del tallo principal, en tanto que la libre polinización y la autofecundación sucesiva promovieron la formación de la primera rama frutera a partir del 5to nudo (Figura 5).

Expresión y valor agronómico-tecnológico de las plantas “tipo cluster” en los algodones UNA (Gossypium barbadense L.)

INTERACCIÓN P*B

6.0

1.5

5.5

PROCEDENCIA DEL PROGENITOR (P)

1.4

5.14

5.14

5.0

1.32

1.3

m

4.49

4.5

1.2

3.98

4.0

1.1

3.5

1.10

1.0

3.0 Libre Polinizac.* Libre Polinizac.

Libre Polinizac.* Autofecundac.* Autofecundac. Libre Polinizac.

0.9

Autofecundac.*A utofecundac.

Libre polinización

Autofecundación

Figura 6. Altura de planta por efecto del origen del progenitor, La Molina (1997-1998).

Figura 5. Índice de inserción del primer simpodio por efecto de la interacción progenitor-progenie, La Molina (1997-1998).

progenies derivaron de progenitores originados por libre polinización, las plantas presentaron una altura significativamente menor (0,96 m) a la obtenida cuando derivaron de progenitores originados por autofecundación (1,28 m).

El origen del progenitor determinó variaciones significativas en la altura de planta (Tabla 4). Los progenitores que se originaron por libre polinización establecieron una altura de planta de 1,10 m, valor significativamente menor a la altura promedio de 1,32 m obtenida cuando se originaron por autofecundación (Tabla 6 y Figura 6).

La prueba de Duncan (Tabla 6) permitió confirmar que la libre polinización continua (p1b1) favorece el desarrollo de plantas con una altura promedio de 0,96 m, valor significativamente menor a las alturas de 1,37 y 1,28 m promovidas por la autofecundación sucesiva (p2b2) y por la secuencia de autofecundación-libre polinización (p2b1), respectivamente.

El análisis de efectos simples permitió demostrar que la altura de planta alcanzada por las progenies provenientes de libre polinización estuvo asociada al origen del progenitor (Tabla 5). Cuando estas

Tabla 6. Prueba de Duncan en el índice del primer simpodio, altura de planta y relación bellota/flor de la población “tipo cluster” por efecto del tipo de cruzamiento, La Molina (1997-1998). Factores

Relación bellota/flor en ramas fruteras

Índice del Altura de Nivel primer planta simpodio (m.)

progenitor (P)

p1 p2

4.56 4.82

a a

b 1.10 b 1.32 a

Procedencia de La progenie (B)

b1 b2

4.81 4.56

a a

1.12 1.30

Interacción

p1b1

5.14

a

0.96 b

Procedencia del

(P*B)

p1b2 p2b1 p2b2

Promedio Desviación estándar CV (%)

3.98 b

a

4.49 b 5.14 a 4.69 0,45 9,51

Las diferencias en la relación bellota/flor en las ramas fruteras están asociadas al origen del progenitor (Tabla 4). La prueba de Duncan permitió comprobar que los progenitores derivados de libre polinización logran una relación bellota/flor (0,32) An. cient. 68(1) 2007, pp. 18-27

1.23 b 1.28 1.37 1.21 0.14 11.46

a a

a a a

0.32 a 0.23 b 0.26 0.28

a a

0.31

a

0.33

a

0.22

a

0.24

a

0.27 0.06 20.84

significativamente mayor a la fijada por los progenitores derivados de autofecundación que sólo mostraron un valor de 0,23 para esta relación (Figura 7). Los componentes de las características de capacidad 22

Flor de María Balavarca V., A. Basurto Lavanda una primera generación de libre polinización fue seguida por otra de autofecundación.

0.40 0.35 0.32

PROCEDENCIA DEL PROGENITOR (P)

0.30 0.25

0.23

0.20 0.15 0.10 Libre po linizació n

A uto fecundació n

Figura 7. Relación bellota/flor en las ramas fruteras por efecto del origen del progenitor, La Molina (1997-1998). productiva, de rendimiento de algodón rama y de calidad de fibra de las plantas “tipo cluster” no presentaron diferencias estadísticas por efecto del origen del progenitor, por la procedencia de la progenie, o por la interacción de ambos factores.

3.3 Valor selectivo en las poblaciones “tipo cluster” La selección de plantas para la formación de las poblaciones estudiadas se realizó en base al desempeño individual para el mejoramiento de características tales como: índice de inserción del primer simpodio, altura de planta, número de bellotas en ramas fruteras y vegetativas, peso de bellota, porcentaje de fibra y rendimiento de algodón rama por planta. Las plantas elegidas debieron mostrar una combinación favorable de al menos tres de estas características con el fin de incrementar la frecuencia de recombinantes para los genes favorables. La selección esta orientada a obtener en forma progresiva progenies con ramas fruteras “tipo cluster” ubicadas a partir del primer nudo, con altura de planta no mayor de 1,5 m y con bellotas que tengan un peso mayor a 4,0 g en las que el porcentaje de fibra no sea menor del 40%. Los altos rendimientos de algodón rama por planta, superiores a 90 g se asocian con plantas que producen el mayor número de bellotas. El énfasis en la selección de progenies de porte bajo con ramas fruteras desde los nudos inferiores permitirá la obtención de linajes “tipo cluster” precoces, teniendo en cuenta también que la reducción progresiva en los valores promedio del índice de inserción de ramas vegetativas y la longitud de entrenudos indicará la mayor precocidad de las poblaciones en estudio. En la Tabla 7 se puede apreciar que los valores promedio para los índices de inserción del primer simpodio y de las ramas vegetativas expresados por los progenitores pueden considerarse óptimos, debiendo resaltarse que se observó una reducción del 36% en la expresión de ambas características cuando

23

La altura de planta y la longitud de entrenudos mostrada por cada una de las progenies fueron menores a las de sus respectivos progenitores. Sin embargo, el mantenimiento de las líneas bajo libre polinización promovió que la altura de planta se redujera en 47% y la longitud de entrenudos en 30% comparado con la autofecundación sucesiva que sólo generó una reducción del 17% y del 4%, respectivamente. La mayor aptitud productiva de las poblaciones “tipo cluster” en estudio se establecerá por la formación del número máximo de ramas fruteras y mínimo de ramas vegetativas, y por la producción del mayor número de flores de bellotas en cada una de ellas. La mayor relación bellota/flor determinará la eficiencia productiva de las plantas. En la Tabla 7 se puede observar que ambas generaciones mantuvieron un número mínimo de ramas vegetativas, pero la cantidad de flores que formaron se incrementó de una generación a otra, a excepción de la libre polinización continua que mantuvo similar el número de flores. El número de bellotas que llegaron a ser cosechadas no presenta una variación sustancial de una generación a otra. Estos resultados promovieron una reducción importante en la relación bellota/flor para las ramas vegetativas después de dos generaciones, principalmente tras libre polinización continua que marcó una reducción del 22% al 5% para esa relación, y se mantuvo similar sólo en la secuencia de libre polinización–autofecundación (23%). El número de ramas fruteras registrado en las progenies tuvo un comportamiento desfavorable respecto a sus progenitores. La libre polinización continua ocasionó la reducción más severa, 44%, en el número de ramas fruteras, además de la formación de 21% menos flores y bellotas en estas ramas, y el establecimiento de una relación bellota/flor (0,31) similar al estimado para el progenitor (0,29). Considerando al progenitor derivado por autofecundación, el número de flores formadas en las ramas fruteras se incrementó en un 23% o se mantuvo constante en las correspondientes progenies de libre polinización y de autofecundación, las que además produjeron 32% y 41% menos bellotas, y determinaron una disminución en la relación bellota/flor de 0,39 a 0,22 y 0,24, respectivamente. La secuencia libre polinización–autofecundación permitió obtener la mayor eficiencia productiva en las ramas fruteras, la cual fue indicada por el incremento de 0,29 a 0,33 en la relación bellota/flor. El ciclo vegetativo correspondiente a las progenies coincidió con la ocurrencia del fenómeno “El Niño, razón por la cual las características de capacidad productiva tales como, peso de bellota, porcentaje de fibra, índice de semilla e índice de fibra, así como el

Expresión y valor agronómico-tecnológico de las plantas “tipo cluster” en los algodones UNA (Gossypium barbadense L.) Tabla 7. Valores promedio para las características morfológicas de precocidad y aptitud productiva de dos generaciones “tipo cluster”, La Molina (1996-1997 / 1997-1998). Índice de inserción de ramas vegetativas Libre AutofecunTipo de cruzamiento polinización dación Población parental 2.42 2.67 Selección de progenitores 2.07 2.72 Libre polinización 2.59 2.93 Progenie Autofecundación 1.55 2.62 Número de ramas vegetativas Libre AutofecunTipo de cruzamiento polinización dación Población parental 1.59 2.67 Selección de progenitores 1.08 2.14 Libre polinización 1.44 1.61 Progenie Autofecundación 1.72 2.33 N° de Bellotas en ramas vegetativas Libre AutofecunTipo de cruzamiento polinización dación Población Parental 3.32 6.00 Selección de progenitores 5.83 6.80 Libre polinización 1.50 4.61 Progenie Autofecundación 4.56 5.67

Índice de inserción del primer simpodio Libre Autofecunpolinización dación 6.30 5.18 6.31 4.86 5.14 4.49 3.98 5.14 Número de ramas fruteras Libre Autofecunpolinización dación 27.83 25.60 29.69 32.29 15.50 18.81 21.57 21.93 N° de Bellotas en ramas fruteras Libre Autofecunpolinización dación 9.01 14.76 11.00 12.71 7.08 10.00 11.09 8.67

rendimiento de algodón rama de las plantas “tipo cluster” no mostraron valores promedio superiores en comparación al valor considerado para los progenitores. En la Tabla 8 se puede apreciar que el peso de la bellota se redujo en 1 y la cantidad de fibra que produjo disminuyó en 3 - 4%, 100 semillas

Altura de planta (m) Libre Autofecunpolinización dación 1.80 1.65 1.91 1.88 0.96 1.28 1.23 1.37 N° de Flores en ramas vegetativas Libre Autofecunpolinización dación 11.94 16.33 13.57 19.60 11.17 24.78 17.50 23.00 Relación bellota/flor en ramas vegetativas Libre Autofecunpolinización dación 0.22 0.38 0.31 0.38 0.05 0.21 0.23 0.16

Longitud de entrenudos (cm) Libre Autofecunpolinización dación 5.78 5.80 6.05 5.94 4.05 4.63 5.18 5.56 N° de Flores en ramas fruteras Libre Autofecunpolinización dación 33.04 37.71 35.69 37.14 26.18 46.49 32.13 37.75 Relación bellota/flor en ramas fruteras Libre Autofecunpolinización dación 0.29 0.39 0.33 0.34 0.31 0.22 0.33 0.24

pesaron 2-4 g menos y formaron 2 menos de fibra. Estos resultados sumados a la reducida proporción de bellotas logradas a la cosecha generaron una reducción del rendimiento de algodón rama por planta en un rango del 54 - 63% en la segunda generación.

Tabla 8. Valores promedio para las características de capacidad productiva y rendimiento de dos generaciones “tipo cluster”, La Molina (1996-1997 / 1997-1998). Porcentaje de Fibra Rdto. Algodón Rama Índice de Semilla (g) Índice de Fibra (g) (%) (g/planta) Libre Libre Autofecu Autofecu Libre Autofecun Libre Autofecun Libre Autofecu polinizació Tipo de Cruzamiento polinización ndación ndación polinización dación polinización dación polinización ndación n Población parental 3.73 3.80 36.70 36.69 12.19 12.06 6.93 6.96 48.23 70.38 Selección de progenitores 3.76 3.54 36.89 36.86 12.27 11.73 6.96 6.81 52.28 65.40 Libre polinización 2.77 3.01 33.65 32.72 9.56 9.86 4.84 4.78 15.88 26.76 Progenie Autofecundación 2.68 2.56 33.92 32.92 8.36 9.10 4.25 4.51 22.11 25.80 Peso de Bellota (g)

Según se puede apreciar en la Tabla 9, las características de calidad de fibra, tales como longitud, uniformidad, finura y resistencia a la tensión se mantuvieron casi constantes de una generación a otra. Sin embargo, la libre polinización

continua favoreció un ligero incremento del 9% en la longitud de la fibra y del 1% en la resistencia a la tensión, mientras que las fibras 4% más uniformes y 7% más finas se presentaron bajo autofecundación sucesiva.

Tabla 9. Valores promedio para las características de calidad de fibra de dos generaciones “tipo cluster”, La Molina, (1996-1997 / 1997-1998). Longitud de la Fibra Resistencia a la tensión Uniformidad (%) Finura (um.) (mm) (lb/pulg2) Libre AutofecunLibre AutofecunLibre AutofecunLibre AutofecunTipo de Cruzamiento polinización dación polinización dación polinización dación polinización dación Población parental 31,07 32,72 48,61 48,21 4,68 4,57 92,66 92,47 Selección de progenitores 29,79 33,19 48,13 47,75 4,77 4,56 92,47 92,14 Libre polinización 33,75 31,60 50,20 49,11 4,70 4,37 93,84 92,46 Progenie Autofecundación 31,62 33,08 49,74 50,20 4,37 4,23 93,17 92,48

An. cient. 68(1) 2007, pp. 18-27

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Flor de María Balavarca V., A. Basurto Lavanda

4 Discusión 4.1 Posibles relaciones genéticas y/o ambientales en la expresión del “tipo cluster” Los resultados experimentales obtenidos en las dos generaciones en estudio demostraron que mediante autofecundación controlada y por polinización abierta fue factible obtener plantas con rama frutera “tipo cluster” a partir de individuos con fenotipo “cluster”, pero también se obtuvieron los tipos “semicluster” y “normal”. La planta de algodón produce una flor perfecta que se autofecunda fácilmente, pero su color amarillo intenso y sus nectarios atraen también a numerosos insectos que transportan los granos de polen de plantas con estructura genética distinta o de plantas hermanas, produciéndose un porcentaje de polinización cruzada al azar. No obstante, estudios anteriores hayan determinado que la expresión de la rama frutera “tipo cluster” está gobernada por un gen recesivo de herencia simple (20, 21), es posible que en condiciones de La Molina, la expresión del “tipo cluster” este siendo afectada, de manera importante, por algún fenómeno genético y/o medioambiental. La planta de algodón es un alopoliploide (4x = 52) constituido por la fusión de los genomes A y D del género Gossypium y su condición estable se debe, en gran medida, al apareamiento preferencial entre los cromosomas homólogos que modificará las frecuencias gaméticas y genotípicas en la expresión de las poblaciones segregantes de un alotetraploide. El alto número de cromosomas y de genes que intervienen en el anfidiploide del Gossypium, darán lugar a recombinantes esperados y a recombinantes no deseados. Además, las semillas que se originen por meiosis no regular o por semigamia presentarán una viabilidad parcial y producirán individuos aberrantes con distintos niveles de esterilidad que afectarán las frecuencias esperadas. La posible presencia de un complemento de genes modificadores o “genes de efectos pequeños” del gen “cluster” influiría en el grado de expresión de la rama frutera “tipo cluster”. Bajo esta consideración, la autofecundación puede generar una población homocigota para el gen cluster, pero la intensidad en la expresión de su fenotipo dependerá de un conjunto de modificadores, los cuales definirían los tipos: “cluster”, “semicluster” y “normal”. El concepto de umbrales permitiría explicar también, el comportamiento irregular de los genotipos homocigóticos. En nuestro estudio, el “tipo cluster” es de origen soviético y ha sido introducido a las condiciones medioambientales de la costa central peruana, por lo que es posible que tan sólo pocos individuos alcancen el umbral térmico y de fotoperíodo requerido para la normal expresión del “tipo cluster”. Estas explicaciones deberán demostrarse en estudios posteriores a fin de encontrar las relaciones genéticas que determinan la expresión del fenotipo “cluster”, y que expliquen fehacientemente las 25

proporciones encontradas en las poblaciones provenientes tanto de libre polinización como de autofecundación.

4.2 Valor comercial de los algodones “tipo cluster” Los principales eventos fenológicos que se registraron en los algodones “tipo cluster” fueron: la emergencia de las plántulas que se hizo visible entre el 5to y 12do día después de realizada la siembra (dds), la aparición de los primeros simpodios que se observó entre los 44 y 51 dds., y la apertura de las primeras flores que ocurrió entre los 65 y 85 dds. La duración del período de floración-fructificación para los algodones “tipo cluster” requirió sólo de 6075 días, estableciendo una mayor uniformidad del período de floración. La floración en el “tipo cluster” se inició a los 65 días después de la siembra lo que facilita la obtención de cosechas en un menor período vegetativo, con una producción del 80% de las bellotas a la primera apaña, y posibilita la obtención de una cosecha adicional con otro cultivo, además del algodón. El ciclo vegetativo correspondiente a las progenies coincidió con la ocurrencia del fenómeno “El Niño”, el cual se caracteriza por la incidencia de altas temperaturas que alteran el proceso fisiológico normal de la planta de algodón, manifestándose como modificaciones en la formación de las estructuras vegetativas y reproductivas, que cambian la conformación final de la planta, así como el volumen y la calidad de la cosecha. La coincidencia del fenómeno “El Niño” con el presente estudio produjo plantas “tipo cluster” con menor altura, menor longitud de entrenudos, y menor número de ramas vegetativas y fruteras, las cuales se formaron desde los nudos inferiores. Asimismo, las bellotas tuvieron menor peso, menor índice de semilla y de fibra, y menor porcentaje de fibra, pero el efecto más negativo fue sobre el rendimiento de algodón rama por planta. A pesar de la influencia del componente ambiental, la secuencia libre polinización-autofecundación permitió evadir los efectos dañinos del fenómeno “El Niño” en la formación del número de flores y bellotas en las ramas fruteras, y en la relación bellota/flor que se establece en esas ramas. Las características de calidad de fibra no fueron afectadas por las condiciones ambientales generadas por el “El Niño”, lo que permite establecer la influencia del componente genético en los atributos de la fibra. Tabla 10. Rendimiento de algodón rama por hectárea en algodones “tipo cluster” y Tangüis, La Molina (1996-1997 y 1997-1998). Algodón Modalidad de cultivo Distanciamiento entre surcos (m) Distanciamiento entre golpes (m) Densidad (pl/ha) Rendimiento promedio g/pl

Campaña 1996-1997 Campaña 1996-1997 Campaña 1997-1998 1 qq = 46 kg

48,23 70,38 22,64

“Tipo Cluster”

Tangüis

2 pl/golpe 0,80 1,20 0,20 0,50 125,000 33,333 qq/ha

131,05qq/ha 191,25 61,52

60,00

Expresión y valor agronómico-tecnológico de las plantas “tipo cluster” en los algodones UNA (Gossypium barbadense L.) La arquitectura de planta de los algodones “tipo cluster” permitirá modificar los distanciamientos de siembra utilizados tradicionalmente para el Tangüis, es decir, de 1,20 m a 0,80 m entre surcos, y de 0,50 m a 0,20 m entre golpes. Esta reducción en los distanciamientos de siembra llevará a incrementar la población de 33,333 a 125,000 plantas por hectárea (pl/ha) bajo la modalidad de 2 plantas por golpe. Por otro lado, los rendimientos de algodón rama por planta obtenidos en el presente estudio permitieron estimar el rendimiento por hectárea de los algodones “tipo cluster” dentro de las densidades propuestas (Tabla 8). En la Tabla 8 se puede apreciar que en condiciones de año normal, los algodones “cluster” producirían entre 118-218% más algodón rama por hectárea que los algodones Tangüis, mientras que en condiciones de fenómeno “El Niño” estos lograrían una producción por hectárea similar al rendimiento promedio que logra el algodón Tangüis en un año normal. Es decir, el efecto negativo de este fenómeno climatológico sobre el rendimiento sería compensado por la mayor densidad de plantas por hectárea que se plantea para los algodones “cluster”. Esta

consideración es importante para futuros años con presencia del fenómeno “El Niño”. Los resultados del presente estudio señalaron que en condiciones de La Molina, el cruzamiento natural es suficiente para obtener plantas “tipo cluster” a partir de poblaciones “tipo cluster”, y evitar los efectos negativos de la endogamia.

4.3 Programa de mejoramiento para los algodones “tipo cluster” Desde su introducción en el Perú, los algodones “tipo cluster” han seguido un proceso de adaptación a las condiciones medioambientales predominantes en la costa central peruana, logrando destacar por su precocidad y conformación de planta, además de otros atributos que aún deben mejorarse mediante los trabajos de selección. Estas ventajas aunadas a la rusticidad, adaptación a condiciones ecológicas adversas de agua, suelo y clima, tolerancia y/o resistencia a plagas y enfermedades, así como a la calidad de fibra del algodón Tangüis, permitirían esperar una rápida adopción de los híbridos “Tangüis-Cluster” por parte de los agricultores de la costa central peruana.

Figura 8. Programa de hibridación y selección genealógica con retrocruzamiento. En la Figura 8 se presenta el esquema del programa de mejoramiento genealógico para los algodones “tipo cluster”, el cual incluye retrocruzas con algodones Tangüis (híbridos o multilíneas) en 3 ciclos de selección a fin de obtener una población An. cient. 68(1) 2007, pp. 18-27

“tipo cluster” superior y uniforme que recupere eficientemente el 93,75% de las características favorables de la variedad local para los ensayos comparativos en las principales zonas algodoneras de la costa central peruana. Los resultados obtenidos en 26

Flor de María Balavarca V., A. Basurto Lavanda el presente estudio establecen que el cruzamiento y retrocruzamiento con multilíneas Tangüis proporcionarán individuos con rama frutera “tipo cluster” en la generación inmediata, lo que permitirá que la selección continúe progresivamente para mantener la intensidad y proporción del carácter. Las mejores plantas “tipo cluster” se seleccionarán en base al rendimiento, pero en combinación con características tales como, índice de inserción del primer simpodio, altura de planta, número de bellotas, peso de bellota y porcentaje de fibra. En las primeras generaciones, la selección de las plantas “tipo cluster” se realizará dentro de cada linaje, y en generaciones avanzadas se seleccionarán aquellas representativas de los linajes superiores. Las características de la fibra no han sido consideradas dentro de los criterios de selección debido que los genotipos “cluster” mantienen una excelente calidad de fibra. Para la multiplicación de las semillas se plantea utilizar la libre polinización, de modo que la cosecha masal producirá semillas procedentes de autofecundación, del cruzamiento entre plantas hermanas o del cruzamiento entre linajes, lo cual proporcionará cierto vigor híbrido. La posterior producción de semillas desarrolladas de esta forma, puede continuarse por varias generaciones, manteniéndose una heterosis parcial por el cruzamiento y retrocruzamiento que normalmente ocurre en una población conducida bajo polinización abierta.

5. Conclusiones 1. Bajo autofecundación sucesiva se recupera una proporción de plantas “tipo cluster” significativamente mayor a la que se obtiene bajo libre polinización continua o en la secuencia de autofecundación-libre polinización. 2. Las progenies provenientes de autofecundación generan una proporción de plantas “tipo cluster” significativamente mayor en comparación con las progenies que provienen de libre polinización. 3. La secuencia de libre polinización-autofecundación promueve un índice de inserción del primer simpodio significativamente menor en las plantas “tipo cluster” al que se obtiene bajo libre polinización continua y autofecundación sucesiva. 4. Los progenitores “tipo cluster” que se originan por libre polinización promueven una menor altura de planta y una mayor relación bellota/flor en las ramas fruteras comparado con los progenitores que se originan por autofecundación. 5. Mediante libre polinización es factible obtener plantas con morfología “tipo cluster” y con características de precocidad, aptitud productiva, rendimiento, capacidad productiva y calidad de fibra requeridos por el mercado.

6. Referencias bibliográficas ARTURI, M. 1984. El Algodón. Mejoramiento genético y técnica de cultivo. Editorial Hemisferio Sur S.A. Buenos Aires. 27

BASURTO, R.A. 1987. Efectos de la temperatura durante el “Fenómeno El Niño” sobre la producción y calidad del algodón “Tangüis”. Anales Científicos UNALM XXVII (1-2) 55-80. BHAT, N.R. & N.D. DESAI. 1956. Genetic investigations on the “whorled” mutant in Gossypium herbaceum. Genetics 41: 915-929. BROWN, H.B. 1942. Result from inbreeding upland cotton for a ten-year period. Journal of the American Society of Agronomy 34: 1084-1089. BROWN, H. 1961. Algodón. Primera edición en español. UTEHA. México. HARLAND, S.C. 1934. Two cases of linkage in New World cottons. Tropical Agriculture (Trinidad) 11: 316. HARLAND, S.C. 1939. The genetics of cotton. London. 193 pp. HARRISON, G.J. 1931. Metaxenia in cotton. Journal of Agricultural Research 42: 521-544. HUMPHREY, L.M. 1940. Effects of inbreeding cotton with special reference to staple length and lint percentage. Arkansas Agricultural Experimental Station Bulletin 387. KEARNEY, T.H. 1923. Self-fertilization and crossfertilization in Pima cotton. U.S.D.A. Bulletin 1134. KEARNEY, T.H. & G.J. HARRISON. 1924. Selective fertilization in cotton. Journal of Agricultural Research 27: 329-340. KEARNEY, T.H. 1930. Short branch: another character of cotton showing monohybrid inheritance. Journal of Agricultural Research 41: 379-387. LAGIERE, R. 1969. El algodón. Primera edición. Editorial Blume. Barcelona. NEELY, J.W. 1942. Inheritance of cluster habit and its linkage relation with anthocyanin pigmentation in upland cotton. Journal Agricultural Research 64: 105-117. SETHI, B.L. 1960. Cotton in India. A Monograph. Published by Indian Central Cotton Committe, Bombay. SEVILLA, R. 1995. Recursos Genéticos Vegetales. CIP. Lima. SIMPSON, D.M. 1948. Hybrid vigor from natural crossing for improving cotton production. Journal of the American Society of Agronomy 40: 970979. SIMPSON, D.M. & E.N. DUNCAN. 1953. Effect of selecting within lines selfed on the yield and other characters of cotton. Agronomy Journal 45: 275279. STEPHENS, S.G. 1951. Possible significance of duplication in evolution. Advances in Genetics 4: 247-265. TEXAS AGRICULTURAL EXPERIMENT STATION. 1928. Forty-first Annual Report. 143 pp. THADANI, K.I. 1923. Linkage relations in the cotton plant. Agricultural Journal India 18: 572-579.

An cient. UNALM 68 (1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 01/01/2005 Aceptado: 24/05/2006

Propuesta de zonificación agroecológica y de sistemas agropecuarios en la cuenca de los ríos Ilave-Huenque (Puno, Perú) Carolina Barreda 1, Percy Zorogastúa C. 2, Roberto Quiroz 3

Resumen Con el objetivo de plantear sistemas agropecuarios alternativos para la cuenca Ilave – Huenque, se propuso una metodología de zonificación agroecológica (ZAE) y se determinaron los conflictos de uso de la tierra. La cuenca Ilave - Huenque, ubicada en el altiplano peruano, abarca un área aproximada de 7 700 km2 y se caracteriza por presentar alta variabilidad biofísica. Se organizaron bases de datos espaciales de los atributos biofísicos como la pendiente, la altitud, la cobertura y uso de la tierra, el suelo, la temperatura, la precipitación y la biomasa que influyen en la capacidad productiva de la cuenca. El empleo de la teledetección, el sistema de información geográfica (SIG) y la incorporación de modelos matemáticos y estadísticos, facilitaron la obtención y manejo de información espacial. A través, del método de clasificación de máxima verosimilitud, se identificaron cuatro zonas agroecológicas. La primera zona alcanza 4% del área y presenta aptitud para el desarrollo de sistemas de producción de cultivo y pastura. La segunda zona, en el 25% de la cuenca, puede desarrollar la ganadería con posibilidad de intensificación. La tercera abarca el 60% del área y tiene aptitud para la ganadería extensiva y la cuarta zona, en el 11% de la cuenca, comprende tierras no productivas. Asimismo, se encontró 4% del área de la cuenca en condición sub-utilizada, 3.6% sobre-utilizada, 78% adecuadamente utilizada y un 14% correspondiente a afloramientos rocosos, materiales tufáceos y nevados. Palabras clave: Zonificación agroecológica, sistemas de producción, cuenca, agrometeorología, SIG, teledetección.

Abstract The Agroecological Zoning (AEZ) framework was proposed by FAO by the mid 70’s. Since then, advances in information technology and the reduction in costs of remotely sensed information provided new opportunities for improving the AEZ methodology. This paper describes a methodological refinement, based on the experience generated in the high plateau of Peru. The Ilave-Huenque watershed located at 16º10’ to 17º05’ SL and 69º30’ to 70º05’ WL, covering 7 700 km2 was selected for the study. In addition of the high altitude, this watershed is characterized by spatial heterogeneity in land use/cover, temperature soils, and rainfall among others. Geospatial databases of biophysical attributes that directly affect the productive capacity of the area such as slope, altitude, land use/cover, temperature, rainfall, and biomass were organized. Remote Sensing, geospatial information systems, and mathematical/statistic models were instrumental in the process. Using a maximum livelihood classification method four zones were identified. The first AEZ covered 4% of the area and it was the only portion of the watershed where staple crops and improved pastures could be adequately grown. The second one comprises 25% of the watershed and is suitable for intensive livestock production. Sixty percent of the area was classified as the AEZ 3, where with the current knowledge only extensive livestock production could be afforded. The remaining 11% of the watershed is dominated by barren land. The refinement of the methodology also includes the possibility of analyzing land use conflicts. It was estimated that areas under – or over – utilized were quite even (4% vs 3.6%, respectively) while 78% was adequately utilized. The remaining 14% were snow peaks, rocks and other nonproductive lands Key words: Agroecological zoning, agricultural systems, watershed, agrometeorology, GIS; remote scaning.

1. Introducción Los pobladores del altiplano sustentan su economía familiar en el desarrollo de actividades agrícolas y pecuarias de subsistencia en un contexto de vulnerabilidad. En esta región, el uso inadecuado del ambiente ocasiona la pérdida de cobertura vegetal por sobre-pastoreo, la reducción de la vegetación acuática, la disminución de la población de peces nativos y la contaminación biológica del Lago Titicaca (Comisión de Medio Ambiente y Desarrollo de América Latina y el Caribe, 1996). La aplicación de la ZAE, como un sistema para la evaluación de la aptitud de la tierra, puede contribuir para lograr el uso racional de los recursos naturales y mejorar la calidad de vida en estas regiones. 1 3

Centro Internacional de La Papa (CIP), División de sistemas y Producción del ambiente. E-mail: [email protected]

30

En el presente estudio, se analizaron los aspectos biofísicos de la cuenca Ilave-Huenque con el objetivo de realizar una propuesta de Zonificación Agroecológica, se determinaron Conflictos de Uso de la Tierra y se proponen Sistemas Agropecuarios alternativos. El empleo del sistema de información geográfica, la teledetección y la incorporación de modelos matemáticos y estadísticos en los procesos, mejoró el inventario de recursos y permitió desarrollar una clasificación cuantitativa de las zonas agroecológicas. Zonificación agroecológica y otros sistemas de clasificación El marco de trabajo para la ZAE fue planteado por FAO en 1976. La aplicación de este sistema para la evaluación de la aptitud agrícola requiere la generación de un inventario de usos y de recursos.

Carolina Barreda, Percy Zorogastúa C., Roberto Quiroz Existen muchas experiencias de aplicación de la ZAE; los resultados al nivel de países fueron analizados por Benites y Antoine (1994). El concepto ha evolucionado con el tiempo, FAO (1997), define la ZAE como la división de un espacio geográfico en áreas más pequeñas con características similares en cuanto a la aptitud para ciertos cultivos, el potencial de producción y el impacto ambiental de su utilización. Entre los estudios de recursos naturales que incluyen a la cuenca pueden citarse las zonas de vida Tosi (1960), el inventario de recursos en la zona sur de Puno elaborado por ONERN (1965, 1984) e INRENA (1997), la propuesta de zonas agroecologicas de Tapia (1996) y la macro zonificación ambiental del sistema TiticacaDesaguadero-Poopo-Salar (TDPS) realizada por ALT y OEA-PNUMA (1999).

2. Materiales y métodos 2.1 Localización La cuenca Ilave-Huenque se ubica al sur del Perú, en el departamento de Puno y abarca un área aproximada de 7 700 km2. Esta localizada entre los meridianos 69º30’ - 70º05’ LO y los paralelos 16º10’ - 17º05’ LS. Comprende las provincias de Puno, Chucuito y El Collao y los distritos de Pichacani, Puno, San Antonio, Chucuito, Plateria, Acora, Ilave, Pilcuyo, Juli, Conduriri, Huacullani, Santa Rosa y Capazo.

2.2 Zonificación agroecológica Se diseñó una secuencia metodológica ajustada a la alta variabilidad biofísica y escasa información espacial encontrada en la cuenca (Figura 1). La información recopilada a partir de las cartas fotogramétricas, estaciones meteorológicas e imágenes de satélite AVHRR-NOAA y TMLANDSAT fue utilizada para la elaboración de mapas temáticos de las variables que determinan potencialidades y limitaciones para la actividad agropecuaria. Mapas de altitud, pendiente, suelo, temperatura mínima, precipitación mínima, cobertura y uso de la tierra y biomasa máxima fueron empleados para realizar una clasificación supervisada por el método de máxima verosimilitud (Lillesand y Kiefer, 1994), utilizando el programa ENVI. Para la aplicación del método se definieron cuatro zonas de entrenamiento sobre la base del trabajo de campo y el conocimiento previo de las variables biofísicas. Los procedimientos para la elaboración de cada mapa temático se describen a continuación: Suelo.- Utilizando el programa ArcView, se realizó una composición digital de los Mapas de Suelos y Capacidad de Uso Mayor, elaborados por ONERN (1984) e INRENA (1996), con el objetivo de homogeneizar las unidades cartográficas de suelo de los 2 estudios que abarcan la cuenca (Figura 2a).

29

MODELO DIGITAL DE ELEVACION

ALTITUD

INDICADORES SOCIOECONOMICOS

PENDIENTE TEMPERATURA

DATOS METEOROLÓGICOS

PRECIPITACION SUELOS IMÁGENES SATÉLITE

AVHRR-NOAA

ZONAS AGROECOLOGICAS PROPUESTA DE SISTEMAS AGROPECUARIOS

BIOMASA EXPERIENCIAS LOCALES

COBERTURA Y USO DE LA TIERRA TM-LANDSAT CAPACIDAD DE USO MAYOR

CONFLICTOS DE USO DELA TIERRA

Figura 1. Esquema metodológico para la zonificación agroecológica en la cuenca IlaveHuenque. Pendiente.- Utilizando el modelo digital de elevación (DEM) y con ayuda del programa Idrisi, se realizó el cálculo de la función arco-tangente para obtener el ángulo de inclinación de cada pixel. Los valores fueron convertidos a porcentaje y clasificados de acuerdo a la escala establecida en el Reglamento de Clasificación de Tierras por Capacidad de Uso Mayor, usado en la Clasificación de Tierras del Perú (ONERN, 1982) (Figura 2b). Altitud.- Se emplearon hojas de la Carta Fotogramétrica Nacional a escala 1:100,000 editadas por el Instituto Geográfico Nacional e identificadas con los siguientes nombres y códigos: Puno (32-V), Acora (32-X), Isla Soto (32-Y), Pichacani (33-V), Ilave (33-X), Juli (33-Y), Huaitire (34-V), Mazo Cruz (34-X), Pizacoma (34-Y), Tarata (35-V) y Maure (35-X). Las curvas de nivel cada 100 m fueron digitalizadas utilizando el programa ArcInfo y un tablero digitalizador; a partir de estas curvas se construyó un modelo digital de elevación (DEM) con ayuda del programa Idrisi. El modelo consiste en una interpolación de los valores de las cotas de elevación en la superficie obteniéndose información continua de elevación (Figura 2c). Cobertura y uso de la tierra.- El mapa fue obtenido a partir de imágenes libres de nubes registradas por el Mapeador Temático LANDSAT, correspondientes al 5 de Mayo de 1997 y 27 de Abril de 1990. Las escenas fueron corregidas radiométrica y geométricamente (Richards, 1993), identificando 18 puntos de control de la carta nacional 1:100,000, los cuales, fueron ubicados en las escenas de satélite. Usando los datos del muestreo de campo, se realizó una clasificación supervisada de la cobertura y uso de la tierra, utilizando el clasificador de máxima verosimilitud del programa ENVI. Las clases de cobertura y uso de las tierras identificadas, fueron denominadas de acuerdo al Sistema de Clasificación propuesto por Anderson y modificado por Sabins (1997) (Figura 3a).

Propuesta de zonificación agroecológica y de sistemas agropecuarios en la cuenca de los ríos Ilave-Huenque (Puno, Perú)

Figura 4. Suelos, Pendiente y Altitud de la cuenca ILAVE-HUENQUE 390 00 0

420 00 0

450 00 0

Lago Titic aca

Se rie

825 00 00

A flo r am i e n tos líti co s A flo r am i e n tos líti co s- C al a co ll o A jo ya n i- M al co m a yo Ca la c o llo Ca la c o llo - A fl or a m ie n to s l ítico s Ca la c o llo - C ac h iñ a Ca la c o llo - H ua i tir e Ca la c o llo - M a lco m a yo Ca la c o llo - M a ter ia l e s tu fa ce o s Ca la c o llo - P o ke Ca la c o llo - S u ch e s Ca la c o llo - To r re n i Ca la c o llo - V iz ca ch a s Ca lc o ll o- Ya n a m ay o Ch in c h e ro s Ch in c h e ro s- A fl or a m ie n to líti co Ch in c h e ro s- C h ej e m oc o

822 00 00

8 22 00 00

8 25 00 00

A. Series de Suelo 360 00 0

8 19 00 00

819 00 00

8 16 00 00

816 00 00

B. Pendiente

N

390 00 0

420 00 0

450 00 0

8 13 00 00

8 22 00 00 8 19 00 00

819 00 00

813 00 00

822 00 00

N

360 00 0

8 16 00 00

816 00 00

N N

8 13 00 00

813 00 00

360 00 0

390 00 0

420 00 0

% 0- 4 4 - 15 15 - 2 5 25 - 5 0 > 50

816 00 00

8 16 00 00

Lago Titic aca

825 00 00

360 00 0

8 22 00 00

C. Altitud

8 19 00 00

8 13 00 00

450 00 0

Lago Titic aca

819 00 00

420 00 0

450 00 0

822 00 00

390 00 0

420 00 0

825 00 00

813 00 00

Fuente: ONERN (1984), INRENA (1996) 360 00 0

390 00 0

8 25 00 00

360 00 0

8 25 00 00

Ch in c h e ro s- Ill p a Ch in c h e ro s- L la b o Cu ll a n e -Il lp a Hu a iti re - V izc a ch a s Illp a Ma l pa i s Ma te r ia le s tuf ac e o s P ok e P ok e -M a lc o m ay o P ok e -Y a n a m a yo Ya n a c oc h a -Il lp a (s u pe r fic ia l Ya n a m a yo - af lo ra m i en to s lític o s Ya n a m a yo - Ma l co m a yo Ce n tr os p o bl a d o s La g u n a s Ni va l

390 00 0

420 00 0

450 00 0

m.s.n .m . < 3 8 00 38 0 0 - 3 90 0 39 0 0 - 4 00 0 40 0 0 - 4 10 0 41 0 0 - 4 20 0 42 0 0 - 4 30 0 43 0 0 - 4 40 0 44 0 0 - 4 50 0 45 0 0 - 4 60 0

46 0 0 - 4 70 0 47 0 0 - 4 80 0 48 0 0 - 4 90 0 49 0 0 - 5 00 0 50 0 0 - 5 10 0 51 0 0 - 5 20 0 52 0 0 - 5 30 0 53 0 0 - 5 40 0 > 5 4 00

Kiló me tros

450 00 0

20

0

20

40

Figura 2. Suelos, pendiente y altitud de la cuenca Ilave – Huenque. Biomasa.- La relación entre los cortes mensuales de biomasa y el índice de la diferencia normalizada de la vegetación (NDVI), expresado en la ecuación: DM = 1.615 * NDVI 1.318 (R2 = 0.90); donde DM es materia verde seca (kg.m-2) y NDVI es el índice de la diferencia normalizada de la vegetación (Quiroz y Zorogastúa, 2001) fue empleada, usando los datos de NDVI de las escenas de satélite, obteniéndose mapas An cient. 68(1) 2007, pp. 28-37

mensuales de producción de biomasa verde seca, los cuales, fueron resumidos en un mapa con los valores de biomasa máxima (Figura 3b). Los valores espaciales de NDVI fueron obtenidos a partir de imágenes registradas por el sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) del satélite NOAA (National Oceanographic Atmospheric istration) de 30

Carolina Barreda, Percy Zorogastúa C., Roberto Quiroz Octubre de 1992 a Setiembre de 1993. La lectura, recorte y corrección radiométrica de las escenas se realizó utilizando el módulo HRPT, incluido en el programa ERDAS Imagine. Las escenas fueron rectificadas geométricamente usando el programa

ENVI. Los valores de reflectancia de los canales 1 y 2 correspondientes al rojo e infrarrojo de las escenas NOAA fueron empleados para obtener el NDVI de acuerdo a la fórmula NDVI = (Infrarrojo cercano – Rojo) / (Infrarrojo cercano + Rojo) (Sabins, 1997).

Figura 5. Cobertura y Uso de la Tierra y Biomasa de la cuenca ILAVE-HUENQUE

360 000

390 000

420 000

450 000

8 22 000 0

81 900 00 81 600 00

8 16 000 0

82 200 00

8 19 000 0

Lago Titic aca

82 500 00

8 25 000 0

A. Cobertura y Uso de la Tierra

N

Cate go rí a Cu lti vo y p a stu r a P as tiza l V eg e ta c ió n a rb u sti va V eg e ta c ió n d e z on a s h úm e d a s A re a u rb a n a S ue l o d es n u do y a fl o ra m i en to s ro co s o s A gu a Ne va d o s

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360 000

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Figura 3. Cobertura y uso de la tierra y biomasa de la cuenca Ilave–Huenque.

31

Kg /Ha 1 -1000 10 0 0 - 2 00 0 20 0 0 - 3 00 0 30 0 0 - 4 00 0 40 0 0 - 5 00 0 50 0 0 - 6 00 0 60 0 0 - 7 00 0 > 7 0 00

Propuesta de zonificación agroecológica y de sistemas agropecuarios en la cuenca de los ríos Ilave-Huenque (Puno, Perú) manera, el modelo de interpolación de precipitación, basado en la topografía y la circulación del viento, Clima.- Se utilizaron datos mensuales de temperatura fue utilizado para generar mapas mensuales de y precipitación correspondientes al año 1990 y a las precipitación (Baigorria et al., 2000) (Figura 4b). A estaciones meteorológicas Puno, Ilave, Mazo Cruz y partir, de estos mapas y utilizando el programa Idrisi, Juli. Los mapas mensuales de temperatura mínima se se calcularon los valores mínimos de temperatura obtuvieron a partir de un modelo de interpolación mínima absoluta ILAVE-HUENQUE y precipitación mensual para el espacial deFigura temperaturas extremas y radiación solar 6. Temperatura y Precipitación de la cuenca período de cultivos. (Baigorria y Bowen, 2001) (Figura 4a); de igual

360 00 0

390 00 0

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Lago Titic aca

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8 22 00 00

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819 00 00

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B. Precipitación 390 00 0

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mm 0 - 1 5 .7 5 15 .7 5 - 3 1.5 0 31 .5 0 - 4 7.2 5 47 .2 5 - 6 3.0 0 63 .0 0 - 7 8.7 5 78 .7 5 - 9 4.5 0 94 .5 0 - 1 10 .2 5 11 0 .2 5 - 12 6 .0 0 12 6 .0 0 - 14 1 .7 5 14 1 .7 5 - 15 7 .5 0 15 7 .5 0 - 17 3 .2 5 17 3 .2 5 - 18 9 .0 0 18 9 .0 0 - 20 4 .7 5 20 4 .7 5 - 22 0 .5 0 22 0 .5 0 - 23 6 .2 5 23 6 .2 5 - 25 2 .0 0 25 2 .0 0 - 26 7 .7 5 26 7 .7 5 - 28 3 .5 0 28 3 .5 0 - 29 9 .2 5 29 9 .2 5 - 31 5 .0 0

450 00 0

Figura 4. Temperatura y precipitación de la cuenca Ilave-Huenque.

An cient. 68(1) 2007, pp. 28-37

32

Carolina Barreda, Percy Zorogastúa C., Roberto Quiroz

3. Resultados y discusión 3.1 Zonificación agroecológica

Conflicto de uso de la tierra Para determinar el conflicto de uso de la tierra, se realizó la superposición de los mapas de Capacidad de Uso Mayor (ONERN, 1984; INRENA, 1996) y de Cobertura y Uso de la Tierra, utilizando el programa Idrisi. Con ayuda de una Matriz de Conflictos de Uso de la Tierra (Zorogastúa, 1992), se realizó la asignación a tres categorías: Uso adecuado, Subutilizado y Sobre-utilizado.

El clasificador de máxima verosimilud permitió identificar cuatro zonas agroecológicas (Tabla 1, Figura 5). El empleo del sistema de información geográfica, la teledetección y la incorporación de algoritmos matemáticos y estadísticos facilitaron la generación de resultados cuantitativos. Tabla 1. Zonas agroecológicas en la cuenca IlaveHuenque.

Propuesta de sistemas agropecuarios Sobre la base de las ZAE, los indicadores económicos, las experiencias locales registradas y los conflictos de uso de la tierra, se propusieron sistemas agropecuarios alternativos que permitan el aprovechamiento racional de los recursos.

ZAE 1 2 3 4

Área (ha) 34,122 191,816 462,668 86,393

Porcentaje 4.40 24.75 59.70 11.15

Figura 8. Zonas Agroecológicas en la Cuenca ILAVE-HUENQUE

3600 00

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Figura 5. Zonas agroecologicas en la cuenca Ilave-Huenque.

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Propuesta de zonificación agroecológica y de sistemas agropecuarios en la cuenca de los ríos Ilave-Huenque (Puno, Perú)

La primera zona agroecológica se caracteriza por presentar una pendiente de 0 a 4% y altitud de 3 800 a 4 100 msnm. Las unidades de suelo más representativas son Chincheros-Illpa y ChincherosChejemoco. La temperatura mínima absoluta promedio mensual, durante el período de cultivos, está entre -4 a 7 ºC y la precipitación mínima promedio mensual, en el mismo período, varía entre 0 y 94 mm. La cobertura y uso de la tierra en esta zona son los cultivos, pasturas y pastizales, los cuales, producen una biomasa máxima de 3 000 a 7 000 kg/ha. La segunda zona agroecológica se caracteriza por presentar una pendiente de 0 a 25% y altitud de 3 900 y 4 200 msnm. Las unidades de suelo más representativas son Calacollo-Cachiña, CalacolloPoke, Calacollo-Afloramientos líticos y Materiales tufaceos. La temperatura mínima absoluta promedio mensual, durante el período de cultivos, está entre 11 a 3 ºC y la precipitación mínima promedio mensual, durante el mismo período, varía entre 0 y 126 mm. Los tipos de cobertura y uso de la tierra que predominan en esta zona son los pastizales y la vegetación arbustiva, los cuales, producen una biomasa máxima de 2 000 a 7 000 kg/ha. La tercera zona agroecológica se caracteriza por presentar una pendiente entre 4 y 50% y altitud de 4 000 a 4 800 msnm. Las unidades de suelo más representativas son Calacollo-Afloramientos líticos, Calacollo-Cachiña y Afloramientos líticos-Calacollo. La temperatura mínima absoluta promedio mensual, durante el período de cultivos, está entre -30 a -26 ºC y la precipitación mínima promedio mensual, durante el mismo período, varía entre 15 y 157 mm. La cobertura y uso de la tierra en esta zona son los pastizales y la vegetación arbustiva, los cuales, producen una biomasa máxima de 2 000 a 5 000 kg/ha. La cuarta zona agroecológica se caracteriza por presentar una pendiente que varía entre 0 y 50%. Se observan dos rangos marcados de altitud en ésta zona, de 3 900 a 4 100 msnm y de 4 500 a 5 000 msnm. Las unidades de suelo más representativas son Calacollo-Afloramientos líticos y Materiales tufaceos. La zona presenta dos rangos de temperatura mínima absoluta promedio mensual, durante el período de cultivos, el primero entre - 4 a 7 y el segundo de –30 a –26 ºC y la precipitación mínima promedio mensual, durante el mismo período, varía entre 0 y 141 mm. Las cobertura y usos de la tierra más representativas son el suelo desnudo, afloramientos rocosos, vegetación arbustiva, pastizales y nevados. La vegetación natural produce una biomasa máxima de 1 000 a 4 000 kg/ha.

3.2 Conflicto de uso de la tierra Se encontró que el área adecuadamente utilizada abarca 78% de la cuenca y corresponde a pastizales y arbustos sometidos a una escasa intervención del An cient. 68(1) 2007, pp. 28-37

hombre. El área sobre utilizada conlleva un alto riesgo de deterioro, equivale al 3.6% de la cuenca y corresponde a zonas aptas para la producción ganadera extensiva que vienen siendo utilizadas como terreno de cultivo. La clase sub utilizada, corresponde a zonas que se encuentran cubiertas por pradera nativa pero que tienen aptitud para la producción de cultivos y pasturas, en el 4% del área y el 14 % restante comprende otras coberturas (Tabla 2, Figura 6). Tabla 2. Conflicto de uso de la tierra en la cuenca Ilave-Huenque. Categoría Adecuadamente utilizado

Porcentaje 78

Sub utilizado

4

Sobre utilizado Otros*

4 15

*Nevados, bofedales, cuerpos de agua, áreas urbanas

3.3 Propuesta de sistemas agropecuarios 3.3.1 Zona 1: Producción de cultivos y pastura La zona tiene una alta capacidad de producción de biomasa debido a las condiciones favorables de pendiente, altitud y temperatura que posibilitan el incremento de la productividad de cultivos, pasturas y pradera nativa. El incremento de la productividad de los cultivos andinos, requiere mejorar la calidad del suelo manejando la técnica del encalado y con el uso de materia orgánica. La aplicación de estiércol de ovino y vacuno, triplicó el rendimiento promedio departamental de papa (5 000 kg/ha), sin uso de fertilizantes químicos (PRODASA, 1995). El establecimiento de pastos cultivados como cebada y avena forrajera y la intersiembra de alfalfa y trébol en la pradera, sumado a técnicas de ensilado de forraje, permitiría mejorar la disponibilidad y calidad de alimento para la actividad ganadera. Las mejoras en productividad pueden complementarse agregando valor a los productos a través del procesamiento (Reynoso y Paredes, 1998) y fortaleciendo las cadenas productivas de los productos que presentan ventajas comparativas. Los productos pueden ser comercializados en los mercados locales más accesibles para esta zona, como: Ilave, Puno, Acora y Juli y en otros mercados regionales como: Desaguadero, Mazo Cruz y Moquegua, La Paz, Arequipa y Cuzco, aprovechando la vía interoceánica.

3.3.2 Zona 2: Ganadería con posibilidad de intensificación El desarrollo de cultivos esta limitado por la presencia de bajas temperaturas y suelos fuertemente ácidos, sin embargo, el pastizal puede llegar a producir 7 000 kg/ha de biomasa, lo cual, permitiría intensificar la ganadería de camélidos, ovinos y vacunos. 34

Carolina Barreda, Percy Zorogastúa C., Roberto Quiroz En esta zona, es factible incrementar la disponibilidad y calidad forrajera mediante la intersiembra de alfalfa y trébol. Luego de 2 o 3 años

intersiembra de alfalfa, encalado y fertilización fosfatada en la pradera, la producción de

Figura 7. Conflicto de Uso de la Tierra en la Cuenca ILAVE-HUENQUE 3600 00

3800 00

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Figura 6. Conflictos de uso de la tierra en la cuenca Ilave-Huenque.

35

20

Propuesta de zonificación agroecológica y de sistemas agropecuarios en la cuenca de los ríos Ilave-Huenque (Puno, Perú)

materia seca se incrementó desde 8 000 hasta 15 000 kg/ha (Coacalla, 1993). Otras alternativas son la producción de alfalfa y dactylis en invernaderos rústicos, cuyos rendimientos pueden incrementarse hasta 154 t/ha y 183 t/ha de materia seca, respectivamente y la ampliación de los bofedales que puede incrementar la disponibilidad de pasto natural de buena calidad durante la época seca (PISA, 1993; PRODASA, 1995). Los productos tradicionales y transformados pueden ser comercializados en los mercados locales de Puno, Laraqueri, Acora, Santa Rosa y Mazo Cruz y regionales como Cusco, Arequipa y La Paz.

3.3.3 Zona 3: Ganadería extensiva Presenta alta variabilidad biofísica y mayor riesgo para la actividad agropecuaria. Sin embargo, se puede desarrollar la crianza extensiva de ovinos y camélidos, especialmente alpacas para producción de carne y fibra, aprovechando las 27 mil ha de bofedales, con una producción de biomasa de 2 000 a 5 000 kg/ha. Otras estrategias para mejorar el nivel de ingreso de los pobladores son la producción de pastura en ahijaderos e invernaderos, que permitiría incrementar la biomasa hasta 124% en pequeñas áreas, aumentando la soportabilidad desde 1 UAO/ha hasta 10-15 UAO/ha., la transformación de carne y fibra de alpaca (Reynoso y Paredes, 1998), la crianza de trucha en ríos y bofedales y el desarrollo de la actividad turística. Se espera que la Carretera Interoceánica amplíe las posibilidades de intercambio regional en la zona, conectando Ilo, Mazo Cruz, Moquegua, Desaguadero, Bolivia y Brasil.

3.3.4 Zona 4: Tierra no productiva Comprende grandes extensiones de suelo desnudoafloramientos rocosos, vegetación arbustiva-pastizal, nivales y materiales tufáceos. Estas áreas requieren planes de protección y/o conservación para mejorar la capacidad de almacenamiento de agua de la cuenca y reducir el riesgo potencial de erosión.

4. Conclusiones 1. Se identificaron cuatro zonas agroecológicas en la cuenca, de acuerdo a las características biofísicas evaluadas. La primera abarca el 4.4% del área, la segunda representa el 25%, la tercera se extiende sobre el 60% y la cuarta en el 11% de la cuenca. 2. Se determinó que los terrenos sub-utilizados abarcan el 4% de la cuenca, mientras, que el área sobre-utilizada alcanza el 3.6% de la cuenca. El 78% del área se encuentra adecuadamente utilizada y el 14% restante corresponde a afloramientos rocosos, materiales tufáceos y nevados. 3. Se realizó una propuesta de sistemas agropecuarios para las cuatro ZAE. En la primera zona es posible desarrollar sistemas de producción de cultivos y pasturas. La segunda zona presenta aptitud An cient. 68(1) 2007, pp. 28-37

ganadera con posibilidad de intensificación. En la tercera zona se puede desarrollar la crianza extensiva de camélidos y ovinos. La cuarta zona, comprende tierra improductiva que requiere programas de conservación de especies. 4. El empleo del sistema de información geográfica, la teledetección y la incorporación de métodos matemáticos y estadísticos en los procesos; mejoró el inventario de recursos y permitió obtener una resultados cuantitativos en un ámbito regional.

5. Referencias bibliográficas AUTORIDAD AUTONOMA DEL SISTEMA HIDRICO DEL TDPS, ALT y CONVENIO OEAPNUMA. 1999. Macrozonificación Ambiental del Sistema TDPS. En: Bases para el plan de gestión ambiental del Sistema Hídrico del Lago Titicaca, Río Desaguadero, Lago Poopo y Salar de Coipasa, TDPS Volúmen 8. ALT y Convenio OEAPNUMA. La Paz, Puno. BAIGORRIA G. y W. BOWEN. 2001. A processbased model for spatial interpolation of extreme temperatures and solar radiation. In Proceedings Third International Symposium on Systems Approaches for Agricultural Development [CDROM]. International Potato Center CIP, Lima. BAIGORRIA G, J. Stoorvogel y W. BOWEN. 2000. Spatial-interpolation rainfall model based on topography and wind circulation. En: 2000 Agronomy abstracts. ASA/CSSA/SSSA, Madison. BENITES J. y J. ANTOINE. 1994. Aplicaciones de la metodología de Zonificación Agroecológica de la FAO al nivel de países. En: Zonificación Ecológica Económica: Instrumento para la conservación y el desarrollo sostenible de los recursos de la Amazonía. Tratado de Cooperación Amazónica, PNUD, INPA, FAO, Lima. COACALLA D. 1993. Mejoramiento de una pradera altoandina por intersiembra con alfalfa (Medicago sativa var. Wairau), encalamiento y fertilización fosfatada. Tesis Universidad Nacional del Altiplano Facultad de Ciencias Agrarias, Puno. COMISION DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO DE AMERICA LATINA Y EL CARIBE. 1996. Amanecer en los Andes. CAF, BID y PNUD, Caracas. INSTITUTO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES (INRENA). 1996. Inventario y evaluación de los recursos altoandinos de la microrregión Ilave (Puno), Lima. LILLESAND T y R. KIEFER. 1994. Remote Sensing and Image Interpretation. 3rd ed. John Wiley & Sons, Inc., New York. OFICINA NACIONAL DE EVALUACIÓN DE RECURSOS NATURALES (ONERN). 1965. Programa de Inventario y Evaluación de los Recursos Naturales del Departamento de Puno. Ed.ONERN, Lima.

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An cient. UNALM 68 (1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 10/09/2006 Aceptado: 08/11/2006

La pudrición radicular del níspero (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.) ocasionada por Phytophthora Liliana Aragón C. 1, Hurtado Gonzáles O. 2, Juan Torres F. 3, Figueroa C. 4, Lamour K.H. 5

Resumen En una de las principales zonas de producción de las plantas de níspero (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.) (Coayllo, Prov. Cañete, Lima - Perú) se ha observado un decaimiento ocasionado por pudrición radicular, que llega a ocasionar la muerte de plantas de varios años en producción. Utilizando los medios de cultivo PDA y PARB se aislaron de material enfermo colonias típicas de un Phytophthora. Utilizando las llaves de identificación de Waterhouse, Erwin y Ribeiro, y pruebas de patogenicidad se comprobó que la especie de Phytophthora que afecta a las plantaciones de níspero en el Perú corresponde a Phytophthora nicotianae Breda de Haan pero con características atípicas, como oospora mayor a 30 mµ, valor L/A de 1.3 y desarrollo redondeado y radial de la colonia. Análisis moleculares de la secuencia del espaciador ribosomal interno transcrito (ITS) resultaron en la presencia de dos especies distintas de Phytophthora (P. nicotianae y P. cactorum), indicando que dicho aislamiento puede tratarse de un híbrido natural de Phytophthora. Este es el primer reporte de Phytophthora infectando níspero en Perú. Palabras clave: Phytophthora, híbrido, Eriobotrya japonica , pudrición de raíz, espaciador transcrito interno

Abstract Aragón-Caballero, L., Hurtado-Gonzáles, O.P., Flores-Torres, J., Figueroa, C. y Lamour, K.H. 2006. Root rot of loquat (Eriobotrya japonica) caused by Phytophthora sp. Crown and root rot of loquat trees (Eriobotrya japonica) has been observed in one of the main producing areas of this fruit in Peru (Coayllo, Cañete), causing death of mature plants. Phytophthora-like isolates were recovered using PDA and PARB media. Waterhouse and Erwin and Ribeiro identification keys as well as pathogenicity tests have shown that such isolates belonged to Phytophthora nicotianae Breda de Haan but with some “atypical” characteristics: oospores larger than 30 µm in diameter, length/breadth ratio of 1.3 and radiated colony appearance. Molecular analysis of the ITS region revealed the presence of two different species of Phytophthora (P. nicotianae and P. cactorum) in one single isolate suggesting that the isolate could be a natural hybrid of Phytophthora. This is the first report of Phytophthora infecting loquat in Perú. Key words: Phytophthora, hybrid, Eriobotrya japonica, root rot, internal transcribed spacer.

1. Introducción

2. Materiales y métodos

Luego del último Fenómeno del Niño (año 1997) se observó en la quebrada de Omas, Coayllo, Lima un incremento en la incidencia del decaímiento de los árboles de níspero (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.). Los síntomas se manifestaban como marchitez de las hojas maduras, posterior muerte de éstas y un débil brotamiento. En los troncos se observaba el descortezamiento y formación de cancros, los cuales se extendían hacia las partes más altas. Al evaluar el sistema radicular éste era reducido y las pocas raíces tenían síntomas de pudrición. La mortandad de las plantas se incrementó en las plantaciones, generando pérdidas a los agricultores. Debido a la problemática observada, la falta de una referencia bibliográfica en el país que indique cuál es el agente causal y la necesidad requerida por los agricultores se planteó la presente investigación, cuyo objetivo fue determinar el agente causal del declinamiento del níspero.

2.1 Muestreo

1

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected] 2 Entomology and Plant Pathology Departament, University of Tenesse (Knoxville, USA) 3 Entomology and Plant Pathology Departament, University of Tenesse (Knoxville, USA) 4 Clínica de Diagnosis de Fitopatología y Nematología, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 5 Instituto Huayuná. Lima, Perú.

Se realizaron colecciones de material enfermo en octubre de 2002 y marzo de 2003 de campos de producción comercial. Se colectó el sistema radicular de plantas que tenían en promedio 30 años de edad y de plantones que se encontraban debajo de la copa de los árboles muestreados. Tanto las plantas de varios años como los plantones mostraban síntomas secundarios del decaímiento.

2.2 Aislamiento Las raíces fueron lavadas con agua corriente a fin de eliminar el suelo adherido y posteriormente se realizó otro lavado con agua desionizada estéril. Presumiendo que el agente causal era una especie de Phytophthora, no se realizó ninguna desinfestación con hipoclorito de sodio, pues hubiera afectado al fitopatógeno (Erwin y Ribeiro, 1996; Ocampo, 2001). Posteriormente se seleccionaron las raíces y raícillas con síntomas de pudrición y se sembraron en los medios de cultivo PDA (Papa – Dextrosa – Agar, medio general para hongos (French y Hebert, 1980)) y PARB (25 ppm de benomyl, 100 ppm de ampicilina, 30 ppm de rifampicina y 100 ppm de pentachloronitrobenceno; selectivo para Phytophthora spp. (Lamour y Hausbeck, 2000)). Las placas de Petri conteniendo el tejido enfermo fueron incubadas a 24 °C. Luego de 3 días se evaluaron las placas conteniendo el medio de cultivo PARB y

Liliana Aragón C., Hurtado Gonzáles O., Juan Torres F., Figueroa C., Lamour K.H. después de 7 días las que contenían el medio PDA (Erwin y Ribeiro, 1996). Una vez que se observó el desarrollo de colonias se realizaron repiques de punta de hifa para realizar las identificaciones para establecer la naturaleza de cada colonia.

2.2.1 Mantenimiento de los aislamientos Los aislamientos de Phytophthora sp. fueron purificados por el método de transferencia continua a placas de Petri conteniendo el medio PARB por 3 días a 25 °C; luego fueron preservados en tubos de ensayo conteniendo el medio de cultivo PDA (para Phytophthora sp.) a 22 °C, con alternancia de 8 h de luz y 16 h de oscuridad (French y Hebert, 1980).

2.3 Identificación morfológica aislamientos 2.3.1 Características culturales aislamientos

de

los

de

los

Se evaluaron las características de las colonias en los medios de cultivo PDA a los 9 días de desarrollo y los medios de cultivo CMA (Corn Meal - Agar) y AV8 (Agar – Jugo V8) a los 4 días; en todos los casos las placas fueron incubadas a 25 ºC +0.1, en oscuridad. Adicionalmente, también se consignó la longitud del diámetro de las colonias en cada uno de los medios de cultivo (Chern et al., 1998; Erwin y Ribeiro, 1996).

2.3.2 Morfometría Se tomaron las medidas de hifas, esporangios, clamidosporas, oogonios y oosporas (Chern et al., 1998; French y Hebert, 1980).

2.3.3 Llaves de identificación Se utilizaron las llaves de Erwin y Ribeiro (1996) y Waterhouse (1963) y se compararon con la descripción de Waterhouse y Waterston (1964).

2.4 Identificación molecular de los aislamientos 2.4.1 Cultivo y aislamiento de ADN genómico de Phytophthora spp. La cepa Ni-2002 fue considerada para estudios moleculares. Así una colonia originada a partir de un inóculo desarrollado en agar agua, se utilizó para producir suficiente micelio para su posterior propagación en medio V8 líquido. El micelio, crecido durante 5 días a temperatura ambiente en medio V8 líquido con antibióticos (pimaricina 25 ppm, ampicilina 100 ppm, rifampicina 25 ppm y pentacloronitrobenceno 25 ppm), fue liofilizado durante 24 horas utilizando el liofilizador Labconco Stoppering Tray (Labconco Corp., Kansas City, MO). El micelio deshidratado fue pulverizado usando el pulverizador Mixer Mill 300 (Qiagen, Valencia, CA) durante 40 segundos. El proceso de aislamiento de ADN genómico se realizó utilizando el kit DNeasy Plant Mini kit de Qiagen (Valencia, CA, USA) siguiendo las recomendaciones del fabricante. El ADN genómico fue colocado en un gel de agarosa (1%) por 50 minutos a 70 V. La cuantificación del 39

ADN genómico fue determinada utilizando el fluorómetro TBS-380 (Sunnyvale, CA, USA).

2.4.2 Amplificación del ITS, clonamiento y secuenciamiento Aproximadamente 30 g de ADN genómico fueron utilizados en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Los iniciadores utilizados fueron: ITS4 5’tcctccgcttattgatatgc-3’ e ITS6 5’gaaggtgaagtcgtaacaaagg-3’ tal como han sido reportados por White et al. (1990) y Bonants et al. (1997), respectivamente. Para la PCR se utilizó 5 µl de buffer PCR (10mM Tris pH=8.0, 50 mM KCl, 3.4 mM MgCl2), 2 µl dNTPs (5mM), 2.5 µM de cada iniciador, 2 µl de ADN genómico, 1 unidad de Platinium Taq polimerasa de Invitrogen (Carlsbad, CA, USA) y agua ultrapura hasta completar un volumen final de 50 µl. Las condiciones de la reacción fueron: 2 minutos a 94 °C, y 30 ciclos de 20 segundos a 94 °C, 25 segundos a 55 °C y 50 segundos a 72 °C incluyendo una extensión final a 72 °C por 10 minutos. La PCR se realizó en un termociclador marca Eppendorf, Mastercycler (Eppendorf Co., Hamburg, Alemania). El producto de amplificación fue resuelto en un gel de agarosa (1%) por 40 minutos a 90 V. Para el clonamiento, el producto de la PCR fue clonado usando el kit TOPO TA de Invitrogen (Carlsbad, CA, USA) siguiendo las especificaciones del fabricante. Así, el producto de la PCR fue insertado en el plásmido pCR®-TOPO de Invitrogen (Carlsbad, CA, USA) y transferido dentro de células competentes de E. coli marca OneShot® TOP 10 de Invitrogen (Carlsbad, CA, USA) siguiendo las instrucciones del fabricante. Un total de 16 colonias fueron replicadas en medio luria broth (LB (GIBCOBRL Life Technologies, Invitrogen. Carlsbad, CA, USA)) con 50 µg/ml de ampicilina como agente selector e incubadas durante 18 horas a 37 °C en un horno en agitación modelo C24 marca New Brunswick Scientific (Edison, NJ, USA). El aislamiento del plásmido se realizó utilizando el kit Qiaprep® Spin Miniprep de Qiagen (Valencia, CA, USA). Los plásmidos fueron digeridos con la enzima de restricción EcoRI (Biolabs, New England) siguiendo las condiciones del fabricante para determinar la presencia del inserto (el producto de la PCR) dentro de las células de E. coli. Los productos de restricción fueron resueltos en un gel de agarosa al 1% durante 50 minutos a 70 V. Los plásmidos fueron usados para secuenciamiento directo previa cuantificación de la concentración de las muestras. El secuenciamiento se realizó en el Laboratorio de Secuenciamiento de la Universidad de Tennessee (Knoxville, TN) bajo las condiciones de dicho laboratorio. El análisis y editado de las secuencias se realizó utilizando el programa Sequencer 4.6 (Gene Codes Co., Ann Arbor, MI, USA). Las secuencias fueron comparadas con las contenidas dentro de la base de datos del Banco de Genes (GeneBank, NCBI, Bethesda, MD, USA) usando el programa BlastN (Altschul et al., 1997).

La pudrición radicular del níspero (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.) ocasionada por Phytophthora.

2.5 Pruebas de patogenicidad 2.5.1 Métodos de inoculación de Phytophthora sp aislado del níspero

incidencia del síntoma en el sistema radicular luego de 3 semanas de la instalación del experimento, lapso en el que se manifestó la mortandad de los plantones en uno de los tratamientos.

Debido a que no se contaba con la información del comportamiento de esta especie fitopatógena se ejecutaron distintos métodos de inoculación, los cuales se indican en la Tabla 1 (Jímenez-Díaz, 1996).

3. Resultados

Tabla 1. Relación de métodos de inoculación de Phytophthora sp. aislado de raíces de níspero de la zona de Coayllo.

3.1.1 Caracterización de los aislamientos

Tratamiento

Descripción

1

5 g de trigo inoculado con Phytophthora sp, mezclado con 1 kg de suelo estéril 10 g de trigo inoculado con Phytophthora sp, mezclado con 1 kg de suelo estéril Inoculación de 20 ml de solución suelo con zoosporas de Phytophthora sp a una concentración de 4.6 x 105 zoosporas/ml. Testigo sin inocular

2

3

4

Para el primer tratamiento se hizo desarrollar el patógeno en bolsas de 100 g de trigo precocido y esterilizado en autoclave, para lo cual se introdujo dentro de cada una de las bolsas un disco con micelio de Phytophthora sp. (Proveniente de níspero), estas bolsas se colocaron luego en la incubadora a 25 °C +0.1. Una vez que el patógeno ya se había desarrollado por completo en las bolsas de 100 g de trigo (apróximadamente 4 semanas), se mezclaron 10 g del trigo inoculado con el sustrato (2 kg) en el que se iba a transplantar la plántula de níspero. En cada una de las repeticiones de este tratamiento se procedió de la misma forma (French y Hebert, 1980; Ocampo, 2001). En el segundo tratamiento se procedió de forma similar al anterior, pero se mezclaron 20 g de trigo inoculado con el sustrato (2 kg) donde se iba a transplantar la plántula de níspero (French y Hebert, 1980; Ocampo, 2001). En el tercer tratamiento se pusieron 10 discos conteniendo micelio del patógeno en una placa de Petri con 20 ml de solución suelo estéril a 22 °C +0.1 por 3 días para la formación de zoosporangios. Luego de formados los zoosporangios, se indujo la diferenciación de zoosporas mediante un tratamiento en frío (5 °C por 30 minutos). Se virtieron 20 ml de una concentración de 4.6 x 105 zoosporas/ml de solución alrededor del cuello de cada una de las plantones correspondientes a las repeticiones de este tratamiento (Ayers y Zentmyer, 1971; French y Hebert, 1980; Ocampo, 2001). Cada tratamiento consistió de cinco repeticiones; un plantón de níspero/repetición. Se evaluó la An cient. 68(1) 2007, pp. 28-37

3.1 Aislamiento Sólo en el medio PARB se obtuvieron dos aislamientos de Phytophthora spp., los cuales fueron codificados como Cepa Ni-2002 y Cepa Ni-2003 Se caracterizaron dos aislamientos correspondientes cada uno de ellos a un campo de muestreo diferente. En la Tabla 2 se indican las dimensiones correspondientes a cada una de las estructuras fúngicas desarrolladas. Cepa Ni-2002. Desarrolló en el medio CMA formando una colonia redondeada, radial, inmersa en el medio de cultivo, sin patrón de crecimiento, de un diámetro de 42 mm a los 4 días y con formación de zoosporangios. En el medio Agar V8 la colonia fue redondeada, afelpada, blanca, ligeramente petaloide; la dimensión del diámetro fue de 55 mm a los 4 días y no se formaron zoosporangios (Figura 1). En el medio PDA la colonia fue ligeramente algodonosa, de coloración blanquecina; el patrón de desarrollo fue parcialmente anillado y el diámetro de la colonia fue de 63 mm a los 9 días (Figura 2).

Figura 1. Patrón de crecimiento de Phytophthora aislado de níspero, cepa Ni-2002 en Agar V-8 a los 4 días.

Figura 2. Patrón de crecimiento de Phytophthora aislado de níspero, cepa Ni-2002 en PDA a los 9 días. 40

Liliana Aragón C., Hurtado Gonzáles O., Juan Torres F., Figueroa C., Lamour K.H. Las hifas fueron de grosor uniforme, vacuolizadas con escasas ramificaciones (a excepción sobre el medio PDA). Los zoosporangióforos fueron muy largos, delgados y simples; de fácil producción en medio líquido y en medio sólido sólo en CMA y bajo condiciones de oscuridad. Los zoosporangios tenían forma redondeada a ovoide, con una sola papila, central muy pronunciada, persistente, de dimensiones y morfología uniforme (sólo se observaron pocos zoosporangios pequeños de forma ovoide) (Figura 3). El oogonio fue redondeado, de pared lisa y de color amarillo-dorado. El anteridio era anfígeno. Las oosporas eran pleróticas; producidas escasamente en CMA y bajo oscuridad después de 3 semanas (Figura 4). Clamidosporas redondeadas, sólo se formaron en CMA, bajo oscuridad.

crecimiento definido; el diámetro de la colonia fue de 79 mm a los 9 días (Figura 6). Las hifas eran de grosor uniforme, vacuolizadas, de escasa ramificación, con excepción sobre el medio PDA. Los zoosporangióforos eran muy largos y delgados. Los zoosporangios fueron predominantemente redondeados, aunque también se formaron algunos elipsoides y ovoides con una sola papila muy pronunciada de ubicación central, o en algunos casos, lateral; persistente (Figura 7). No formó oosporas. Las clamidosporas fueron redondeadas y sólo se formaron en CMA.

Figura 5. Patrón de Crecimiento de Phytophthora aislado de níspero, cepa Ni-2003 en Agar V-8 a los 4 días.

Figura 3. Zoosporangios de Phytophthora aislado de níspero. Cepa Ni-2002.

Figura 6. Patrón de Crecimiento de Phytophthora aislado de níspero, cepa Ni-2003 en PDA a los 9 días.

Figura 4. Oospora (Ni-2002) obtenida en medio CMA.

Cepa Ni-2003. En el medio CMA tuvo un desarrollo redondeado, radial, inmerso en el medio de cultivo y sin patrón de crecimiento; el diámetro alcanzó 55 mm a los 4 días y también se formaron zoosporangios. En el medio Agar V8 la colonia fue redondeada, afelpada, blanca, no tuvo patrón de crecimiento; el diámetro fue de 68 mm a los 4 días y no se formaron zoosporangios (Figura 5). En el medio PDA, la colonia se caracterizó por ser ligeramente algodonosa, blanquecina; no tuvo patrón de 41

Figura 7. Zoosporangios de Phytophthora aislado de níspero. Cepa Ni-2003.

La pudrición radicular del níspero (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.) ocasionada por Phytophthora. Tabla 2. Características morfométricas de los aislamientos de Phytophthora sp. aislados de níspero. Cepa Ni 2002 Ni 2003

Estructuras fúngicas (mµ) Esporangios L/A (L x D) 34 x 26 1.3 (48-23)x(35-18) 40 x 33 1.2 (45-30)x(40-23)

Papila (L x D) 5.6 x 7.4

Clamidosporas

Pedicelo (Long.) 2.5

HI-FA (D) 4.2

Oogonio (D) 34

Oospora (D) 32

24 (30-20)

5.4 x 6.5

26 (28-20)

2.5

4.7

NF

NF

NF = No Formado; L = Largo; D = Diámetro; Long. = Longitud

3.2 Secuencias de ITS La PCR a partir del ADN genómico de la cepa Ni2002 resultó en la amplificación de un fragmento de alrededor de 800 pares de bases. Tal fragmento se utilizó para los eventos de clonamiento en células competentes de E. coli. Un total de 24 colonias fueron replicadas en medio LB. La extracción y digestión del plásmido determinó que 16 de las 24 colonias tuvieran el inserto de la PCR. Así, se determinó la cantidad de ADN de estos plásmidos y se envió para secuenciamiento al Laboratorio de Secuenciamiento de la Universidad de Tennessee (Knoxville, TN, USA). Las 16 muestras arrojaron un total de 32 secuencias de ADN de la región del ITS (una secuencia ´Forward´ y una secuencia ´Reverse´ por cada muestra). Cada una de las secuencias fue ensamblada con su respectivo ´Forward´ y ´Reverse´, resultando en 16 secuencias consenso (denominadas como pCR-Ni-2002-1 a pCR-Ni-2002-16). Dichas secuencias consenso se compararon con la base de datos del NCBI (Bethesda, MD, USA) utilizando el programa BlastN (Altschul et al., 1997). Tales comparaciones determinaron que ocho secuencias consenso resultaron ser en promedio 97% idénticas a la secuencia de P. cactorum previamente descrita por Cooke et al. (2000) y el resto de secuencias (Erwin y Ribeiro, 1996) fueron 99% en promedio idénticas a P. nicotianae descrita, también por Cooke et al. (2000).

3.3 Pruebas de inoculación Se presentó una pudrición radicular negruzca con desintegración del tejido parenquimático comprendido entre la corteza y el cilindro central; síntoma típico ocasionado por Phytophthora spp en palto, cítricos y níspero (Chern et al., 1998). El síntoma secundario de marchitez se observó luego de 15 días de la inoculación en el tratamiento de inoculación con zoosporas; mientras que, en los tratamientos de inoculación por infestación del suelo con trigo sólo se manifestó la necrosis del borde de las hojas del tercio inferior y la epinastia de las mismas, pero no el grado de severidad del síntoma secundario como cuando se inoculó con zoosporas. El testigo sin inoculación no mostró síntomas secundarios ni pudrición radicular. En la Figura 8 se visualiza el grado de severidad que mostraron las plantas inoculadas. An cient. 68(1) 2007, pp. 28-37

Figura 8. Síntomas observados en plantas de níspero con diferentes métodos de inoculación, bajo condiciones de invernadero.

4. Discusión Al comparar las características estructurales de los aislamientos se establece que el tamaño de los zoosporangios de la cepa Ni-2002 (34 x 26 mµ) y de la cepa Ni-2003 (40 x 33 mµ) coinciden con los de Phytophthora parasitica según el reporte de Waterhouse (1963) (45 x 36 mµ) y de Erwin y Ribeiro (1996) (37 x 30.5 mµ); aún cuando los zoosporangios de la cepa Ni-2002 son de dimensiones más pequeñas que de la cepa Ni-2003. La morfología de los zoosporangios y sobre todo la relación L/A (1.3 y 1.2) es similar a P. parasitica en ambas cepas; con la única diferencia que no se observaron zoosporangios con dos papilas en ninguna de ellas; aunque esta característica se menciona como poco frecuente por Waterhouse y Waterston (1964). Las dimensiones de las clamidosporas de las cepas en estudio (Ni-2002: 24 mµ y Ni-2003: 26 mµ) se encuentran dentro del rango correspondiente al reportado por Waterhouse y Waterston (1964) (20 mµ – 40 mµ) para P. parasitica. En cuanto al patrón de crecimiento en PDA, la cepa Ni-2002 mostró un anillado incompleto y Ni-2003 no mostró ninguno; Waterhouse et al. (1963) no reportaron algún patrón de crecimiento definido para P. parasitica. Según esta característica ambas cepas se asemejan a P. parasitica. Dado el comportamiento de formación de oosporas; se puede calificar ambas cepas como heterotálicas, aún cuando la cepa Ni-2002 las produjo en muy poca cantidad y luego de varias semanas y la cepa Ni-2003 no llegó a producirlas (Chern et al., 1998). 42

Liliana Aragón C., Hurtado Gonzáles O., Juan Torres F., Figueroa C., Lamour K.H. En función a las características analizadas y las comparaciones realizadas con las llaves de identificación de Waterhouse (1963), la llave dicotómica de Ho et al. (citado por Erwin y Ribeiro, 1996) y las reportadas por Chern et al. (1998) se considera que ambas cepas de Phytophthora aisladas de níspero corresponderían a especies atípicas de Phytophthora parasitica y que actualmente es conocida como Phytophthora nicotianae Breda de Haan de acuerdo a International Code of Botanical Nomenclature (Erwin y Ribeiro, 1996). Chern et al. (1998), menciona la incidencia de un aislamiento atípico de Phytophthora nicotianae (antes P. parasitica) en níspero como agente causal de la pudrición de raíces de nísperos en Taiwan. Liou et al. (2002), analizaron los aislamientos de P. nicotianae atípicos reportados por Chern et al. (1998) utilizando una secuencia parcial de ADN del retrotransposon Ty1-copia como sonda en la técnica de Southern blotting a manera de código de barras. Liou et al. (2002) encontraron que los aislamientos atípicos de P. nicotianae fueron altamente polimórficos y que dicho bandeado es característico de acuerdo al tipo de hospedante. Las características morfológicas de los aislamientos de Phytophthora aislados de níspero no se encuentran en la totalidad dentro de los rangos establecidos para la especie de Phytophthora. Así, fue considerado como un aislamiento atípico de Phytophthora nicotianae y se decidió hacer una investigación más exhaustiva a nivel molecular a través del análisis de la secuencia del ITS, el cual es usado para la determinación de Phytophthora a nivel de especie (Cooke et al., 2000). Los resultados de la secuencia del ITS demostraron una combinación de dos especies distintas. Las secuencias de ADN correspondientes a Phytophthora cactorum y P. nicotianae estuvieron en una proporción de 1 a 1 después de analizar las secuencias del ITS provenientes de 16 diferentes colonias de E. coli (que contenían el ITS clonado). Las secuencias correspondientes a P. cactorum resultaron con una homología del 97% cuando fueron comparadas a P. cactorum anteriormente descritas (Accesión AF266772) (7). Las secuencias de P. nicotianae resultaron tener una homología del 99% con la accesión AF266776 de P. nicotianae (Cooke et al., 2000). Datos preliminares de AFLP (por sus siglas en inglés amplified fragment length polymorphism) resultaron en un mayor número de bandas que en otras especies de Phytophthora (datos no mostrados), sugiriendo la presencia de un genoma complejo en dicho aislamiento. Anteriormente, Brasier et al. (1999) reportaron, luego de intensos estudios morfológicos y moleculares, el origen de una nueva “especie” fitopatógena en el aliso (Alnus spp.); esta nueva especie era producto de la hibridación entre dos especies distintas de Phytophthora (P. cambivoralike y una especie muy similar a P. fragariae), ninguna de las cuales por sí solas era patógena del aliso. Posteriormente, Bonants et al. (2000) reportaron el hallazgo de híbridos naturales entre P. 43

cactorum y P. nicotianae en especies hospedantes tales como Lavandula, Lewisa y Ciclamen spp. en sistemas de cultivo hidropónico en Holanda. Tales especies de Phytophthora mostraron nuevos patrones de comportamiento y dichos aislamientos provinieron de diversos eventos de hibridación, haciendo que la variabilidad genética sea aún mayor dentro de la población de los híbridos, representando un problema más grave. Los estudios de identificación de tales híbridos fueron llevados a cabo utilizando datos morfológicos, isoenzimas, técnicas de AFLP y digestión con enzimas de restricción de la región ITS. En 1998, Man in´t Veld et al. (1998) también reportaron la presencia de híbridos naturales de P. cactorum y P. nicotianae utilizando patrones isoenzimáticos y la técnica molecular RAPDs (por sus siglas en inglés Random amplified polymorphic DNA). Nuestros análisis morfológicos y moleculares sugieren que el agente causal de la pudrición de la raíz del níspero en Coayllo es un híbrido interespecífico teniendo como posibles parentales a P. nicotianae y P. cactorum. Es posible especular que los aislamientos “atípicos” de P. nicotianae reportados por Chern et al. (1998) provenientes de nísperos en Taiwan puedan haber sido el producto de hibridación. El patrón de bandas altamente denso y polimórfico obtenido en los resultados de Liou et al. (2002) permite sospechar de la presencia de un genoma complejo. Mayores análisis tanto a nivel morfológico y molecular de distintos aislamientos de los híbridos en el valle de Coayllo darán mayores luces sobre el comportamiento y composición genética de la población del patógeno. Las pruebas de patogenicidad reprodujeron los síntomas observados en el campo. Pero se observaron diferencias en la magnitud de la severidad del síntoma secundario. La utilización de zoosporas fue la que mostró los síntomas de mortandad en el lapso más corto; mientras que, la inoculación por infestación de suelo con trigo previamente infestado con micelio reprodujo los síntomas sin ocasionar la muerte al tiempo de la muerte de las plantas en el tratamiento con zoosporas. El enquistamiento de las zoosporas indujo directamente la infección del tejido correspondiente a la zona de penetración; mientras que al infestar el suelo, la probabilidad de coincidencia del micelio del fitopatógeno con las raíces de las plantas estará en función del desarrollo radicular ocasionando la demora del inicio del proceso de infección; por lo que se retarda la manifestación del síntoma secundario (Jímenez-Díaz, 1996). Este es el primer reporte formal de Phytophthora afectando al níspero en Perú.

Agradecimiento Se agradece el apoyo económico y logístico para el muestreo brindado por el Instituto Huayuná y la colaboración de la Ing. Mg.Sc. Milagros Ocampo durante una etapa de la ejecución del presente trabajo de investigación. La identificación molecular fue financiada con fondos provenientes del Nacional Science Foundation grant Nº 0347624 y NSF

La pudrición radicular del níspero (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.) ocasionada por Phytophthora. Research Collaboration Network Sciences Program Nº EF-0130263.

in

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44

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 21/09/2006 Aceptado: 10/11/2006

Fitotratamiento de las aguas residuales de la Granja de Porcinos Virú Elvito Villegas S. 1, Juan Guerrero B. 2

Resumen En un estudio orientado al fitotratamiento de las aguas residuales de la “Granja de Porcinos Virú”; se ha evaluado un sistema formado por 4 lagunas de sección trapezoidal, diseñadas con las mismas características, operando con flujo continuo de 0,5 l/s de agua residual. En el sistema; la laguna 1 se utilizó como sedimentador y almacenamiento de las aguas residuales con la finalidad de alimentar a través de una tubería matriz a las lagunas 2, 3 y 4, a las cuales en forma independiente se adicionó soporte poroso formado por piedra chancada, confitillo y arena gruesa. Para adecuar a las características de humedal las lagunas 2 y 3 se sembró vegetación acuática emergente con una densidad de siembra de 64 plantas/m2. En la laguna 2 se sembró junco (Scirpus limensis) y en la laguna 3 grama boba (Paspalum vaginatum). La laguna 4, sin vegetación, se utilizó como blanco o patrón de referencia. De los resultados obtenidos: los valores máximos de descenso de la temperatura son 17,80 ºC en el punto 2, pH 7,30 unidades en el punto 3 y conductividad eléctrica 4,96 mS/cm en el punto 3. Los valores máximos de remoción corresponden al punto 3: la eficiencia de remoción de la materia orgánica es 95,24%, nitrógeno total 94,47%, sólidos suspendidos 96,15% y coliformes totales 99,99%. La vegetación acuática evaluada en los humedales 2 y 3 ha generando un microentorno adecuado para el descenso de la temperatura, pH y conductividad eléctrica, incrementando la remoción de la materia orgánica, nitrógeno total, partículas orgánicas e inorgánicas flotantes y en suspensión. Palabras clave: Fitotratamiento, humedal artificial, agues residuals.

Abstract In a study directed to the phytotreatment of residual water in the “Porcine´s Farm Viru”, a system of four lagoons of trapezoidal section has been evaluated. They were designed with the same characteristics, and working at a continuous flow of 0.5 l/s of residual water. Lagoon 1 was used to sediment and store residual waters with the purpose of feeding lagoons 2, 3, and 4 through a main pipe. These lagoons were prepared independently with a porous formed by crushed stone, confitillo and coarse sand. Conditioning of lagoons 2 and 3 to the characteristics of a wetland was carried out by planting emergent aquatic vegetation with a density of 64 plants/m2. Rush (Scirpus limensis) was planted in lagoon 2, and silly grass (Paspalum vaginatum) in lagoon 3. Lagoon 4, without vegetation, was used as a blank or reference. Results from the study showed a maximum decrease of temperature 17.80 ºC in the spot 2; pH units 7.30 in the spot 3 and electric conductivity, 4,96 mS/cm in the spot 3. The maximum removal values corresponding at spot 3: The efficiency of removal of the organic material is 95.24%, total nitrogen 94.47%, suspended solids 96.15% and total coliforms 99.99%. The evaluated aquatic vegetation in wetlands 2 and 3 have generated a suitable microenvironment to decrease temperature, pH, and electric conductivity, conditions that improved the removal of organic material, total nitrogen, organic and inorganic suspended particles. Key words: Phytotreatment, artificial wetland, residual water.

1. Introducción Los humedales son ecosistemas que tienen sustratos afectados por agua e incluyen plantas que dependen de esa agua (Mitsch et al., 1993). En un humedal artificial la vegetación junto con el material de soporte, ambos de fácil manejo, generan el medio adecuado para el tratamiento de las aguas residuales a bajo costo, y en forma sostenible en función del tiempo. La “Granja de Porcinos Virú” está ubicada en el valle de Chao - Virú, La Libertad, zona con alto nivel de vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea de la que se abastece toda la población de Chao. Esta condición se explica por la permeabilidad del subsuelo y por la superficialidad de la napa freática (-50 cm de la superficie del suelo en la granja). Tales características naturales, así como el crecimiento de la población porcina como una actividad económica relevante por determinados 1

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

grupos de familias del valle y el desecho de las aguas residuales generadas y descargadas en el medio ambiente causan contaminación ambiental en el valle de Chao. El manejo inadecuado de la crianza de cerdos y de las aguas residuales generadas, es un riesgo en términos tanto ecológicos como sanitarios. La causa de los problemas más graves son la transmisión de gérmenes patógenos que contaminan las aguas superficiales, subterráneas y el suelo superficial. Asimismo, se contamina el aire con los gases producidos diseminándose como olores fétidos en el ambiente. Los factores indicados se tienen que controlar a corto plazo, para detener el rompimiento de las mallas ecológicas que dan soporte al ecosistema en su conjunto y evitar la contaminación del agua de la napa freática del valle, considerando que el agua es la sustancia química que tiene la finalidad de interconectar el clima, los sustratos y los seres vivos. La investigación evalúa la capacidad de remoción de contaminantes de dos plantas acuáticas junco (Scirpus limensis) y grama boba (Paspalum

Fitotratamiento de las aguas residuales de la Granja de Porcinos Virú vaginatum), frente a un sistema en blanco o patrón de referencia (sin vegetación).

2. Revisión de literatura Los humedales son esenciales para la salud, bienestar y seguridad de las personas que viven en o cerca de ellos. Las interacciones de los componentes físicos, biológicos y químicos de un humedal, tales como suelo, agua, plantas y animales, le permiten realizar ciertas funciones como almacenamiento de agua, protección contra tormentas y mitigación de inundaciones, estabilización de la línea de costa y control de erosión, recarga y descarga de acuíferos subterráneos, purificación de agua, retención de nutrientes, de sedimentos y de contaminantes y estabilización de las condiciones climáticas locales. A estas características se debe agregar su gran valor económico, medidle a través del suministro de agua, pesquería, agricultura, pastoreo, producción de recursos energéticos, recursos de flora y fauna silvestre, transporte, recreación, turismo e investigación (Davis et al., 1996). Los humedales artificiales con vegetación emergente son ambientes de inundación periódica, proporcionan un microentorno ideal para la sedimentación, filtración, adsorción y descomposición bacteriana de los componentes de aguas residuales. Se han utilizado para tratar efluente primario, aguas residuales industriales, desagüe ácido de minas, lixiviado de rellenos de tierras y desagüe urbano. La materia orgánica bajo condiciones anaerobias se degrada en dos etapas (Mandujano et al., 1981): Primera: formación de ácidos Segunda: formación de gases En la primera etapa la materia orgánica es degradada por las bacterias formadoras de ácidos, las mismas que transforman las moléculas complejas (proteínas, lípidos y carbohidratos) en compuestos más simples (ácidos orgánicos, dióxido de carbono, hidrógeno y otros gases), los que intervienen generando un descenso del pH. En la segunda etapa, los ácidos formados en la primera son convertidos a metano y dióxido de carbono por acción de otro grupo de bacterias (metanogénicas). El mecanismo de la degradación de la materia orgánica que ocurre por efecto de las bacterias psicrofílicas (10 a 20 ºC) y la conversión bioquímica en dicho proceso es extremadamente complicado (Borda, 1988), sin embargo adecuando el proceso a una reacción fundamental se obtiene la reacción general de la degradación de la materia orgánica, Figura 1:

Figura 1. Reacción general de la degradación de la materia orgánica.

3. Materiales y métodos 3.1 Lugar de ejecución Los análisis de la presente investigación se realizaron en: - Laboratorio Q-1 del Departamento de Química de la Universidad Nacional Agraria la Molina. Lima. - Laboratorio de Mecánica de Suelos Universidad Nacional de Ingeniería Lima. - Laboratorio del Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria. Lima. - Laboratorio del Ministerio de Salud – Trujillo. La Libertad.

3.2 Procedimiento experimental El sistema utilizado en el trabajo experimental está formado por cuatro lagunas artificiales diseñadas con las mismas características – sección trapezoidal (base fondo: 1,0 m, base superficial: 2,8 m, altura: 0,9 m, longitud: 8,0 m, tirante de agua: 0,5 m, distancia entre lagunas: 0,6 m). La base y los taludes fueron compactados manualmente y revestidos con membranas de polietileno de color negro de 8 mm de espesor. La laguna 1 se utilizó como sedimentador y almacenamiento de las aguas servidas (13,68 m3 de capacidad de trabajo), los materiales de relleno en las lagunas 2, 3 y 4, se ubican desde el fondo hacia la superficie de la manera siguiente: piedra chancada de ½ pulg 0,25 m de altura, confitillo de 3/8 de pulg 0,10 m de altura, arena gruesa 0,10 m de altura y confitillo de ¼ de pulg 0,05 m de altura (Tabla 1). En las características del material de relleno se determinó: - Granulometría según la norma ASTMC-136. - Peso unitario según la norma ASTMC-29. Peso específico para agregados gruesos según norma ASTMC-127 y agregados finos según norma ASTMC-128. - Porosidad se determinó en forma indirecta considerando los pesos específico y unitario.

Tabla 1. Características del material de relleno. Material Confitillo (1/4 pulg) Arena gruesa Confitillo (3/8 pulg) Piedra chancada (1/2 pulg) Total

46

Espesor (m) Humeda Humedal 3 l 2 0,05 0,05 0,10 0,10 0,10 0,10 0,25 0,25 0,50 0,50

Laguna 4 0,05 0,10 0,10 0,25 0,50

Porosidad (%) 46,3 49,1 45,6 44,2

Área transversal (m2) 15,6 14,0 12,4 10,0

Volumen vacíos (m3) 1,88 2,16 1,64 1,08 6,76

Fernando Galecio R., Víctor Vergara R., Anna K.Gambini G. Los parámetros considerados en el diseño de la carga hidráulica son: Caudal de operación 0,5 L de agua residual/s (1,8 m3 de agua residual/h), tiempo de residencia estimado 3,76 horas, conductividad hidráulica del material (valor tabular) 360 m/h, área promedio transversal al flujo 13 m2, recorrido del flujo en el material de relleno (sustrato) 0,5 m, pérdida de carga teórica (equivalente a la diferencia de alturas entre la entrada y la salida del flujo de agua en el sistema de tratamiento) 2 x 10–2 cm. Considerando que la conductividad hidráulica es dependiente del material particulado (sólidos) en el agua residual y para asegurar un adecuado funcionamiento del sistema de tratamiento, la construcción de las lagunas para el fitotratamiento se realizó con 10 cm de diferencia de alturas como factor de seguridad.

Para adecuar las lagunas a las características del humedal se realizó la siembra de especies acuáticas emergentes el día 19 de Noviembre de 2005 con una densidad de 64 plantas/m2, la adaptación y crecimiento se realizó por un lapso de 10 semanas de las cuales las 8 primeras fueron regadas con agua extraída del subsuelo y las 2 restantes con el agua del desagüe de la granja. En la laguna 2 se sembró junco (Scirpus limensis), en la laguna 3 se sembró grama boba (Paspalum vaginatum), la laguna 4 (sin vegetación) se utilizó como blanco (patrón de referencia para evaluar la eficiencia de las plantas acuáticas en la remoción de contaminantes de las aguas servidas), a continuación se presenta la Figura 2, para mostrar la distribución de las lagunas y humedales en el sistema.

Figura 2. Esquema de la distribución del sistema de fitotratamiento y de los puntos de muestreo.

Punto de muestreo 1 (PM-1).- Ubicado en el caudal principal de entrada al sedimentador. Dicho lugar de muestreo fue elegido con la finalidad de determinar las características de las aguas servidas que ingresan al sistema de tratamiento. Punto de muestreo 2 (PM-2) .Corresponde al efluente o caudal de salida del humedal 2. Punto de muestreo 3 (PM-3) .Corresponde al efluente o caudal de salida del humedal 3. Punto de muestreo 4 (PM-4) .- Corresponde al efluente o caudal de salida de la laguna 4 (blanco). El sistema funcionó con flujo continuo con un caudal equivalente a 0,5 L de agua residual/s (el que fue distribuido equitativamente entre los 3 unidades de tratamiento). Una vez puesto en marcha el sistema (28 de Enero de 2006) la toma de muestras se realizó los días sábado de cada semana durante 5 semanas. En los puntos seleccionados se tomaron 3 muestras compuestas en cuatro horarios diferentes: 10 h, 12 h, An cient. 68(1) 2007, pp. 45-51

14 h y 16 h. Las muestras compuestas de 1,0 litro de capacidad se conformaron con 4 alícuotas de las muestras instantáneas tomadas en las horas indicadas.

3.3 Evaluación de parámetros Se realizaron las siguientes pruebas y análisis del agua residual según la metodología de la Apha et al. (1992): Temperatura, pH, conductividad eléctrica, demanda bioquímica de oxígeno, sólidos totales y conlformes totales. Determinación de la temperatura Fue evaluada in situ; utilizando un termómetro digital modelo Cadran Regtangulaire A28.601.00 marca HANNA. Determinación del pH Fue evaluado in situ; de acuerdo al método Nº 4500-HB descrito por la Apha et al. (1992), utilizando un pH-metro modelo HI8424 marca HANNA. 47

Fitotratamiento de las aguas residuales de la Granja de Porcinos Virú Determinación de la conductividad eléctrica Fue evaluada in situ; de acuerdo al método Nº 2510 B descrito por la APHA et al. (1992), utilizando un conductímetro modelo HI7032 marca HANNA. Determinación de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) Método Nº 5210 B descrito por la APHA et al. (1992). Determinación de nitrógeno total Método Nº 4500-Norg B descrito por la APHA et al. (1992). Determinación de sólidos suspendidos Método Nº 2540 D descrito por la APHA et al. (1992).

Determinación de coliformes totales Mérodos Nº 9221 b, d; 9222 b, c y 9223 b descritos por la APHA et al. (1992).

4. Resultados y discusión Se ha observado que la sedimentación de sólidos en la laguna 1 fue mínima, debido a la retención de las partículas de mayor tamaño a través de dos rejillas ubicadas al inicio del canal de ingreso y también a la influencia del tiempo de residencia estimado en 3,76 h. En la Tabla 2 se observan los resultados promedio de la medición en 15 muestras, para cada parámetro evaluado en todos los puntos de muestreo.

Tabla 2. Resultados del análisis de las aguas residuales tratadas en el sistema de humedales artificiales. Parámetro

Punto de muestreo 1 (PM-1)

Punto de muestreo 2 (PM-2)

Punto de muestreo 3 (PM-3)

Punto de muestreo 4 PM-4)

Temperatura (ºC) pH Conductividad eléctrica (mS/cm) Demanda bioquímica de oxígeno (mg/l) Nitrógeno total (mg/l) Sólidos suspendidos (mg/l) Coliformes totales (NMP/100ml)

19,81 8,41 6,98 2937,78 1943,30 740,91 6,9 x 108

17,80 7,33 5,59 156,68 110,02 32,34 1,9 x 103

17,86 7,30 4,96 139,73 107,48 28,51 1,4 x 103

19,79 7,82 6,24 2340,07 1533,50 590,03 5,9 x 107

Los parámetros evaluados fueron analizados estadísticamente utilizando el método de Duncan.

El Cuadro 3 muestra el descenso de la temperatura entre a los puntos de muestreo, el menor valor alcanzado en el sistema de fitotratamiento es en el punto de muestreo 2 (17,80 ºC), valor que corresponde a una disminución de 2,01º C respecto al punto de muestreo 1. Las variaciones de la temperatura se deben a la influencia de las plantas emergentes en los humedales 2 y 3, dicha vegetación tiende a generar un microclima favoreciendo el descenso de la temperatura (Figura 3). Del análisis estadístico se determina que la utilización de junco o gama boba como plantas acuáticas no es significativo a pesar de existir pequeña diferencia en los resultados.

Tabla 3. Descenso de la temperatura entre los puntos de muestreo. Punto de muestreo

Temperatura (ºC)

Descenso de la temperatura (ºC)

1 2 3 4

19,81 17,80 17,86 19,79

-2,01 1,95 0,02

48

Temperatura (º C)

4.1 Temperatura

20 19.5 19 18.5 18 17.5 17 16.5

19.81

1

19.79

17.8

17.86

2

3

4

Punto de m uestreo

Figura 3. Variación de la temperatura entre los puntos de muestreo.

4.2 pH El descenso del pH entre los puntos de muestreo se aprecia en la Tabla 4, el valor de pH más bajo (Figura 4) alcanzado en el sistema de fitotratamiento corresponde al punto de muestreo 3 (7,30 unidades), indicando un descenso de 1,11 unidades de pH respecto al punto de muestreo 1. El análisis estadístico demuestra que la utilización de junco o grama boba como medios para generar un mayor nivel de degradación de la materia orgánica con cambios de pH no es significativo a pesar de presentar diferencias considerables respecto al punto de muestreo 1 (Mandujano et al., 1981).

Fernando Galecio R., Víctor Vergara R., Anna K.Gambini G. Tabla 4. Descenso del pH entre los puntos de muestreo. pH

1 2 3 4

8,41 7,33 7,30 7,82

Conductividad eléctrica (mS/cm)

Punto de muestreo

6.98

7

Descenso del pH -1,08 1,11 0,59

6.24 5.59

6

4.96

5 4 3 2 1 0 1

2

3

4

pH

Punto de m uestreo

8.6 8.4 8.2 8 7.8 7.6 7.4 7.2 7 6.8 6.6

Figura 5. Variación de la conductividad eléctrica entre los puntos de muestreo.

8.41 7.82 7.33

1

2

7.3

3

4

Punto de m uestreo

Figura 4. Variación del pH entre los puntos de muestreo.

4.3 Conductividad eléctrica En la Tabla 5 se observa el descenso de la conductividad eléctrica entre los puntos de muestreo, alcanzando el valor más bajo (Figura 5) en el punto de muestreo 3 (4,96 mS/cm), dicho valor representa un descenso de 2,02 mS/cm respecto al punto de muestreo 1. Los valores de la conductividad eléctrica indicados para cada uno de los puntos de muestreo son muy elevados, característica de aguas con alto contenido de salinidad, de acuerdo a lo establecido por el Comité de Consultores de la Universidad de California (Federes, 1981). El análisis estadístico demuestra que la utilización de vegetación acuática junco en el humedal 2 y grama boba en el humedales 3 es significativo. Para esta prueba la grama boba genera mayor descenso de la conductividad eléctrica, valor que corresponde a una mayor remoción de iones por absorción a través de las raíces ancladas en el soporte poroso. Tabla 5. Descenso de la conductividad eléctrica entre los puntos de muestreo. Punto de muestreo

Conductividad eléctrica (mS/cm)

Descenso de la conductividad eléctrica (mS/cm)

1 2 3 4

6,98 5,59 4,96 6,24

-1,39 2,02 0,74

An cient. 68(1) 2007, pp. 45-51

4.4 Demanda bioquímica de oxígeno La Tabla 6 muestra que el valor de la demanda bioquímica de oxígeno en el punto de muestreo 1 es 2937,78 mg/l; dicho valor indica que las aguas residuales ingresan al sistema de fitotratamiento con niveles muy altos de materia orgánica (Ontario Ministry of the Environmrnt, 1992). Comparando los resultados el valor más bajo (Figura 6) de la demanda bioquímica de oxígeno corresponde al punto de muestreo 3 (139,73 mg/l), lo que significa que en el humedal 3 se ha generado una remoción de 2798,05 mg/l respecto al punto de muestreo 1; valor correspondiente a una eficiencia de remoción de materia orgánica del 95,24 %. El análisis estadístico demuestra que la utilización de vegetación acuática junco en el humedal 2 y grama boba en el humedales 3 es significativo. Para esta prueba utilizando grama boba se ha logrado mayor remoción de materia orgánica por efecto de las raíces y el material poroso que generan un microentorno ideal para la sedimentación, filtración y adsorción de la materia orgánica del agua residual (Hammer, 1989), los sólidos sedimentables retenidos sufren descomposición anaaeróbica en el fondo del humedal, en tanto que los residuos orgánicos solubles son transformados en CO2 y agua por la bacterias aeróbicas de los niveles superiores, mientras que las algas fotosintéticas utilizan el CO2 y producen oxígeno para las bacterias (una relación simbiótica) característica común en estanques de oxidación, humedales (sólo en los de flujo superficial), lagos y otros ambientes similares (WEF/ASCE, 1992). Tabla 6. Descenso de la Demanda bioquímica de oxígeno entre los puntos de muestreo. Punto de muestreo

1 2 3 4

DBO5 (mg/l)

Descenso de la DBO5 (mg/l)

2937,78 156,,68 139,73 2340,07

-2781,10 2798,05 597,71

Porcentaje de remoción (%) -94,67 95,24 20,35

49

Fitotratamiento de las aguas residuales de la Granja de Porcinos Virú

Demanda bioquímica de oxígeno 5 (mg/L)

4.6 Sólidos suspendidos

2937.78

3000

2340.07 2500 2000 1500 1000 156.68

500

139.73

0 1

2

3

4

Punto de m uestreo

Figura 6. Variación de la Demanda bioquímica de oxígeno entre los puntos de muestreo.

4.5 Nitrógeno total En la Tabla 7 se observa que el valor del nitrógeno total en el punto de muestreo 1 es 1943,30 mg/l; dicho valor indica que la contaminación de las aguas residuales por nitrógeno total es muy alto (Tamaki, 1980). Comparando los resultados el valor más bajo (Figura 7) del nitrógeno total corresponde al punto de muestreo 3 (107,48 mg/l), lo que significa que en el humedal 3 se ha generado una remoción de 1835,82 mg/l respecto al punto de muestreo 1; valor correspondiente a una eficiencia de remoción del nitrógeno total del 94,47%. El análisis estadístico demuestra que la utilización de vegetación acuática junco en el humedal 2 y grama boba en el humedales 3 es significativo. Para esta prueba con la grama boba se obtiene mayor remoción de nitrógeno total por efecto de las raíces y el soporte poroso que generan un microentorno adecuado para remover el nitrógeno total (nitrógeno reducido y nitrógeno oxidado).

Tal como se aprecia en la Tabla 8 el valor de los sólidos suspendidos en el punto de muestreo 1 es 740,91 mg/l; indicando que las aguas residuales ingresan al sistema de fitotratamiento con alta contaminación por sólidos suspendidos (WEF/ASCE, 1992). Comparando los resultados el menor valor (Figura 8) corresponde al punto de muestreo 3 (28,51 mg/l), indicado que en el humedal 3 el nivel de sólidos suspendidos ha disminuido 712,40 mg/l respecto al punto de muestreo 1, valor correspondiente a una eficiencia de remoción del 96,15%. El análisis estadístico demuestra que la utilización de vegetación acuática junco en el humedal 2 y grama boba en el humedal 3 es significativo. Para este tratamiento es más beneficioso utilizar grama boba por el alto porcentaje de remoción de sólidos suspendidos incrementando en menor tiempo la adsorción y sedimentación por floculación biológica de las partículas orgánicas e inorgánicas flotantes y en suspensión. Tabla 8. Descenso de los Sólidos suspendidos entre los puntos de muestreo. Punto de muestreo

Sólidos suspendidos (mg/l)

1 2 3 4

740,91 32,34 28,51 590,03

Descenso de los sólidos suspendisos (mg/l) -708,57 712,40 150,88

Porcentaje de remoción (%) -95,64 96,15 20,39

740.91

800

590.03

Punto de muestreo

Nitrógeno total (mg/l)

1 2 3 4

1943,30 110,02 107,48 1533,50

Descenso del nitrógeno total (mg/l) -1833,28 1835,82 409,80

-94,34 94,47 21,09

1800

1533.5

1600 1400 1200 1000 800 600 400

107.48

110.02

200 0 1

2

3

4

Punto de m uestreo

Figura 7. Variación del nitrógeno total entre los puntos de muestreo 50

600 500 400 300 200 32.34

100

28.51

0 1

2

3

4

Punto de m uestreo

Figura 8. Variación de los sólidos suspendidos entre los puntos de muestreo.

4.7 Coliformes totales

1943.3

2000

Nitrógeno total (mg/L)

Porcentaje de remoción (%)

Sólidos suspendidos (mg/L)

700

Tabla 7. Descenso del Nitrógeno total entre los puntos de muestreo.

En la Tabla 9 se observa que en el punto 1 de muestreo la cantidad de coliformes totales es 6,9 x 108 NMP/100 ml, indicando que las aguas residuales ingresan al sistema de fitotramiento con alto nivel de contaminación por coliformes totales (Tamaki, 1980). Comparando los resultados se muestra en la Figura 9 el menor valor de coliformes totales corresponde al punto de muestreo 3 (1,4 x 103 NMP/100 ml) respecto al punto de muestreo 1, indicando que la eficiencia de remoción es del 99,99 % en el humedal 3. El análisis estadístico demuestra que la utilización de la vegetación acuática en los humedales 2 y 3 no es significativo, quedando la posibilidad de utilizar

Fernando Galecio R., Víctor Vergara R., Anna K.Gambini G. cualquiera de los dos vegetales evaluados para realizar la remoción de coliformes totales. El alto porcentaje de remoción de coliformes totales se debe a la baja concentración de sustrato. A medida que el alimento desaparece, el crecimiento se retarda y el número de microorganismos disminuye conforme la células viejas se descomponen (se lisan) y liberan sus nutrientes para ser utilizados por otros microorganismos (Apha et al., 1992). Tabla 9. Descenso de coliformes totales entre los puntos de muestreo. Coliformes totales (NMP/100 ml)

Descenso de coliformes totales (NMP/100ml)

Porcentaje de remoción (%)

1 2 3 4

6,9 x 108 1,9 x 103 1,4 x 103 5,9 x 107

-6,899981 x 108 6,899986 x 108 6,31 x 108

-99,99 99,99 91,45

Coliformes totales (NMP/100mL) x exp 5

Punto de muestreo

7000

investigación, que forma parte del proyecto de “CONSERVACIÓN Y MANEJO DE RECURSOS NATURALES PARA GENERAR MEJORES CONDICIONES DE VIDA”.

6. Referencias bibliográficas APHA, AWWA y WPCF. 1992. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 18a. ed. Washington, D.C.: American Public Health Association, American Water Works Association y Water Pollution Control Federation. BORDA. Biogas Fórum Nº 34/1988. Bremen. FRG. P. 2 a 4. DAVIS, T. T., BLASCO, D., CARBONELL, M. 1996. Manual de la Conservación RAMSAR: Una guía a la Conservación sobre los Humedales de Importancia Internacional. Oficina de la Conservación RAMSAR (Editor). España. FEDERES, E. 1981. Drip irrigation management. Division Agricultural Sciences, University of California. USA. HAMMER, D. A. 1989. Constructed Wetlands for Wastewater. Treatment. Municipal, Industral y Agricultural. Chelsa, Mich.: Lewis Publishers.

6000 5000 4000

MANDUJANO-FELIX-MARTÍNEZ. 1981. Energía y fertilizantes a partir de desechos orgánicos. OLADE (Serie Publicaciones Especiales Nº 6). México. p. 2 a 15.

3000 2000 1000 0 1

2

3

4

Punto de m uestreo

Figura 9. Variación de coliformes totales entre los puntos de muestreo.

5. Conclusiones El funcionamiento del sistema fue bueno, no se presentaron problemas operativos ni de olores desagradables, sólo se observó la presencia de mosquitos y zancudos en la laguna 1 utilizada como sedimentador y almacenamiento del agua residual. Se observó buen crecimiento aéreo y gran desarrollo reticular, con una rápida adaptación a las condiciones de pH, al contenido de materia orgánica y a la salinidad del agua, las plantas emergentes junco (Scirpus limensis) y grama boba (Paspalum vaginatum). De acuerdo a los resultados obtenidos en la remoción de contaminantes del agua residual (salinidad, materia orgánica, nitrógeno total y sólidos suspendidos) la grama boba (Paspalum vaginatum) es la que da mejores resultados, generando una remoción entre el 94 y 99,99 % de contaminantes del agua residual tratada.

Agradecimientos Expresamos nuestro sincero agradecimiento a la ONGD – Diagnóstico Integral, por haber autorizado la publicación de los datos que contiene la presente

An cient. 68(1) 2007, pp. 45-51

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 02/08/2006 Aceptado: 14/11/2006

Evaluación de tres tratamientos fotoperiódicos en dos cultivares de Crisantemo (Dendranthema grandiflora Ramat) José Palácios V. 1, Pedro Cárdenas R. 2

Resumen Con el fin de determinar un ahorro en el suministro de luz, se compararon tres diferentes periodos de iluminación en los cultivares White Marble y Yellow Marble. El tratamiento testigo (3 horas de iluminación artificial nocturna) se comparó con tratamientos de 1 y 2 horas de iluminación. La disminución de horas de iluminación no afectó el desarrollo vegetativo de ninguno de los cultivares, pero si tuvo diferencias en la longitud del tallo cosechado, donde el tratamiento de 1 hora de iluminación artificial nocturna tuvo diferencias significativas frente a los tratamientos de 2 y 3 horas. Palabras clave: Crisantemo, fotoperiodo, ahorro de energía, cultivares.

Abstract In order to establish savings in light supply, this study compared three different periods of artificial illumination in cultivars White Marble and Yellow Marble. Control treatment (3 hours of artificial light illumination during the night) was compared with 1 and 2 hours of illumination treatments. Reduction in illumination hours did not affect the vegetative development in both cultivars, but there were differences in stem elongation, when treatments with 1 hour of artificial light illumination showed significative differences with 2 and 3 hours treatments. Key words: Chrysanthenum, photoperiod, energy saving, cultivars.

1. Introducción La producción de flores en el Perú, ha tenido un desarrollo irregular en los últimos años debido a una disminución en la demanda. Esto ha empujado a que los productores traten de reducir costos con el fin de ofrecer al consumidor un producto mas barato. El crisantemo es la flor cortada mas comercializada en costa central, con un 32.1% del total del área cultivada de flores en el departamento de Lima. En su proceso productivo, uno de los mayores gastos es el uso de la luz artificial para mantener el crecimiento vegetativo y obtener una longitud de tallo comercialmente adecuado para el mercado. Frente a los altos costos de luz, el manejo de la iluminación artificial siempre ha sido materia de preocupación para los productores de esta flor. Debido a ello, se han tratado de desarrollar diferentes métodos para reducir el gasto ocasionado por la iluminación artificial nocturna, sin tener en cuenta los principios fisiológicos que rigen el desarrollo del crisantemo. El objetivo de este trabajo fue determinar el tiempo mínimo de iluminación artificial para mantener al cultivo en estado vegetativo al menor costo posible y obtener resultados similares a los alcanzados con los métodos de iluminación tradicionales.

2. Revisión de literatura El crisantemo es una de las especies con alta respuesta al fotoperiodo, lo que permite prolongar su estado vegetativo, mediante el suministro de días largos, lo que permite obtener flores con tallos largos (Vince-Prue y Cockshull, 1981). 1

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

El valor del fotoperíodo critico varia ampliamente entre las especies y solo puede ser determinado cuando la floración es examinada en un rango de longitudes de día. Post (1937) observó que la iniciación de floración natural del crisantemo en la localidad de Ithaca, Nueva York (Latitud 42°N), era entre el 15 – 25 de agosto. Este fue probablemente el camino para conocer la longitud de día crítico (14 ½ horas). Esto sirvió para determinar que antes de esta fecha, la longitud del día era largo y después de esa fecha el día era corto. Post (1948) reportó que existían dos fotoperiodos críticos. Un fotoperiodo critico de 14 ½ horas para la iniciación del botón floral y uno de 13 ½ horas para el desarrollo de flor. Así se pudo establecer que el crisantemo era una planta de días cortos (PDC), y que para mantener su condición vegetativa (produciendo hojas y desarrollando altura) la longitud de día debía ser mayor a 14 ½ horas de luz. Para iniciar la formación de botones florales, la longitud del día debía ser menor a 14 ½ horas y para que el botón desarrolle debía haber menos de 13 ½ horas de luz (Langhans, 1964). Bajo condiciones naturales, la longitud del día y la noche configuran un ciclo de 24 horas de luz y oscuridad. Por lo tanto, la planta puede percibir una longitud de día crítico midiendo la duración de la luz y la oscuridad. En los primeros estudios de fotoperiodismo mucho del trabajo experimental fue orientado a establecer que parte del ciclo luzoscuridad era el que controlaba la floración. Los resultados mostraron que la floración en PDC estaba básicamente determinada por la duración de la noche. Las plantas de días cortos no podían florear cuando los días cortos eran acompañados de noches cortas (Taiz y Zeiger, 1998).

José Palácios V., Pedro Cárdenas R. Una característica que subraya la importancia de los periodos de oscuridad es que pueden hacerse inefectivos con la interrupción con una corta exposición a la luz, llamado ruptura de noche. En contraste, la interrupción del día con un corto periodo de oscuridad no cancela el efecto de un día largo. Tratamientos de ruptura nocturna de solo unos cuantos minutos son efectivos para inhibir la floración en muchas plantas de días largos, pero se necesita de una exposición mucho mas larga para promover floración en plantas de días largos. Adicionalmente, el efecto de la ruptura de la noche varía grandemente de acuerdo al momento en que se da. Tanto para PDL y PDC, se encontró que la interrupción de noche era más efectiva cuando se daba cerca de la mitad del periodo de oscuridad. El descubrimiento también sirvió para desarrollar métodos comerciales para regular el tiempo de floración de cultivos como el crisantemo (Taiz y Zeiger, 1998). Debido a que lo importante es la longitud de la noche o periodo de oscuridad, es más económico dividir la noche en dos periodos cortos de oscuridad. Si el fotoperíodo crítico es de 14 ½ horas, esto significa que la longitud crítica del periodo de oscuridad será de 9 ½ horas. En otras palabras, para asegurar que la planta no va a iniciar botones, la longitud de la noche deberá ser menor a 9 ½ horas (Langhans, 1964). Las plantas de crisantemo pueden ser eficientemente iluminadas con focos incandescentes a la mitad del periodo de oscuridad. La duración de la luz suplementaria varía con la estación del año y la latitud, debido a la longitud del día. Las recomendaciones para los agricultores para romper la noche esta basada únicamente en la longitud del día (Kofranek, 1980). La intensidad de luz para una iluminación continua o para interrumpir la noche es de 7 – 10 bujías-pie (77 – 110 lux). Sin embargo, Sachs y Kofranek (1979) determinaron que el cv. Albatros necesitaba de intensidades mas altas o de una duración mayor de la ruptura nocturna que otros cultivares, mostrando que en invierno se necesitaba una menor intensidad de luz para la ruptura de la noche (3 – 5 bujías-pie) que en verano (7 – 10 bujías-pie). Esto implica que la mayor diferencia entre producir crisantemos en invierno y verano esta en la energía radiante durante el día (PAR = Radiación Fotosintéticamente Activa). Por lo tanto, a mayor energía radiante durante el día, mayor es la energía lumínica necesaria para una efectiva ruptura de la noche. Esto es lo opuesto a lo que generalmente se ha recomendado. Mas aun, estos hallazgos destacan la importancia del PAR y no solo la longitud del día, para el inicio y desarrollo de floración (Kofranek, 1980). En el Perú, la duración del día y la noche es de aproximadamente 12 horas durante todo el año. En La Molina, el día mas corto se presenta en el mes de junio con 11.25 horas y el día mas largo en diciembre con 12.51 horas de luz (CORPAC). 53

En el país normalmente se utilizan 3 horas de iluminación artificial a mitad de la noche. Esto conlleva a tener gastos elevados en electricidad, lo cual repercute en los precios del producto final. Sin embargo, bajo las condiciones de Lima solo se tienen en promedio 12 horas de oscuridad durante el año, por lo que es teóricamente posible cortar la noche con solo una hora de iluminación artificial, para producir dos noches cortas de 6 y 5 horas respectivamente, lo cual en ambos casos es bastante inferior a las 9 ½ horas de oscuridad necesarias para promover floración.

3. Materiales y métodos El estudio fue realizado en el Programa de Investigación en Ornamentales de la Universidad Nacional Agraria La Molina, ubicado en la provincia de Lima, departamento de Lima. En los primero cinco meses del año 2002 (enero a mayo) se contó con una temperatura máxima de 28.8 °C y una mínima de 18.6 °C, además de una humedad relativa entre 74 – 94%. La longitud del día natural durante el experimento fluctuó entre 12.43 horas y 11.25 horas. Para determinar el número de horas necesarias para mantener vegetativas a las plantas de crisantemo, se utilizó 3 tratamientos de 1, 2 y 3 horas de iluminación artificial nocturna. En cada tratamiento se sembró dos cultivares de crisantemo: White Marble y Yellow Marble (500 esquejes/cv), con tres repeticiones distribuidas al azar en 2 camas de 1 m de ancho y 3 m de largo. Cada tratamiento (representado por dos camas) fue iluminado por una línea de 2 focos incandescentes de 100W ubicados a 1.5 m de altura y separados 1.8 m. Cada nivel de luz fue aislado mediante cortinas plásticas oscuras, para evitar la influencia de los otros tratamientos (Figura 1). Como testigo (T3) se tomó el sistema tradicional de iluminación artificial de 3 horas de luz continua a partir de las 11 pm hasta las 3 am por 43 días. Los tratamientos restantes utilizaron menos horas de iluminación artificial, el T2 fue de 2 horas de luz continua a partir de las 11 pm hasta las 2 pm y el T1 fue de 1 hora de luz continua de 11 pm a 1 pm, para ambos casos también por 43 días. Cada uno de los tratamientos, con tres repeticiones para cada uno de los dos cultivares seleccionados. Los resultados del experimento fueron sometidos a la prueba significación de T. Se tomaron los datos dentro de cada una de las repeticiones, excluyendo las plantas del perímetro. Las variables analizadas fueron días a floración, longitud de tallo y un comparativo de altura entre las plantas ubicadas al centro de la cama y en los bordes mas alejados de la fuente de luz. Los días a floración se tomaron al momento de la apertura de los 3 primeros botones florales. Los días se contaron desde el corte luz (inicio de días cortos) hasta el momento de la cosecha. Con ello se pudo determinar su grupo de respuesta.

Evaluación de tres tratamientos fotoperiódicos en dos cultivares de Crisantemo (Dendranthema grandiflora Ramat)

Figura 1. Esquema aleatorio de los tratamientos fotoperiodicos. Los tratamientos representan iluminación nocturna de 1 hora, 2 horas y 3 horas respectivamente, para dos cultivares de crisantemo: Yellow Marble (YM) y White Marble (WM).

La longitud del tallo fue medida al momento de cosecha, desde el nivel del suelo hasta la inserción del botón floral. Solo se tomaron los tallos ubicados en la parte central de la cama, evitando las plantas del perímetro. La altura entre plantas de centro y bordes mas alejados de la fuente de luz fue evaluada para establecer si había un efecto de la intensidad

luminosa emitida por los focos incandescentes en la altura final de los tallos cosechados de crisantemo. Previamente se tomó la intensidad luminosa proyectada por estos focos en varios puntos de la cama, para observar su alcance (Figura 2). Luego se cosechó plantas de los bordes externos de las camas y se les comparó con la altura de las plantas del centro de la cama.

8

7

8 YM

WM

WM

10

10

WM 11

YM

18

12

YM 10

WM

WM

YM

YM

YM

WM

13

14

16

13

10

16

YM

YM

YM

WM

WM

8

10

9

9

8

WM 8

1. Tratamiento 1

2. Tratamiento 2

3. Tratamiento 3

1 Hora

2 Horas

3 Horas

Figura 2. Evaluación de las intensidades luminosas nocturnas en bujías-pie, proporcionadas por 3 líneas de focos incandescentes de 100W, para tres tratamientos con cultivares White Marble (WM) y Yellow Marble (YM). An cient. 68(1) 2007, pp. 52-57 54

José Palácios V., Pedro Cárdenas R.

En la Tabla 1, se observan los promedios correspondientes a los días a floración para cada uno de los cultivares estudiados en cada tratamiento con luz artificial. Tabla 1. Días a floración después del corte de luz en cultivaresWhite Marble y Yellow Marble bajo tres tratamientos de luz. Tratamiento

White Marble (días)

Yellow Marble (días)

Total

Promedio

T1 (1 hora)

60.02ª1

62.33ª

122.35

61.18

62.30

b

61.95ª

124.25

62.13

T3 (3 horas)

62.28

b

a

124.28

62.14

Total Promedio

184.60 61.53

T2 (2 horas)

62.00

186.28 62.09

1

Promedios seguidos de letras minúsculas iguales, dentro de columnas, no difieren entre sí, según prueba de T, t =0.05

Para el cv. White Marble, los resultados obtenidos a través del análisis estadístico indican que existieron diferencias significativas entre el tratamiento de 1 hora y los tratamientos de 2 y 3 horas, siendo esta diferencia de aproximadamente 2 días. Para el cv. Yellow Marble, no existieron diferencias significativas entre tratamientos. Estos resultados muestran que la floración en el cv. Yellow Marble no se vio afectada por la reducción en las horas de luz. Sin embargo, en el cv. White Marble si hubo diferencias significativas, pero la floración solo se adelantó en promedio 2 días lo cual es comercialmente manejable. Estos resultados muestran que la disminución en las horas de iluminación artificial no afectó el desarrollo vegetativo de las plantas, lo cual de alguna manera coincide con lo afirmado por Mastalerz (1977) al sugerir que si los crisantemos crecen en días de 9 horas de luz y se iluminan a la mitad de la noche con focos incandescentes a una intensidad mínima de 7 – 10 bujías-pie por el breve periodo de una hora, se puede prevenir el inicio de floración. Es decir, el periodo de 15 horas de noche se romperá en dos periodos cortos de oscuridad, cada uno de 7 horas de duración. Por lo tanto, ninguno de estos periodos oscuros será mayor a la longitud crítica nocturna de 9 ½ horas y por consiguiente las plantas permanecerán vegetativas. Kofranek (1992) indica que la adición lumínica nocturna en plantas de día corto, debe suministrarse de tal forma que el periodo oscuro no supere las 5 horas continuas; de lo contrario, se generarían las condiciones necesarias para la inducción floral. En España, Arbos (1992) estableció que se debe cortar la noche para que la planta no ‘duerma’ más de 7 horas seguidas. Por ello, en agosto se acostumbra a dar 1 hora de luz artificial, alrededor de las 12 horas de la noche. 55

En Francia, Vidalie (1983) menciona que el día artificial se practica desde la caída de la noche y su duración varia de dos horas en septiembre a cinco horas en diciembre – enero. El Perú, con un promedio de 12 horas de longitud de día durante todo el año, se puede utilizar una iluminación artificial de 1 hora para dividir la noche en dos periodos de oscuridad de menos de 7 ½ horas iluminación artificial.

4.2 Longitud de tallo En la Tabla 2 se observan los promedios correspondientes a la longitud de tallo para los dos cultivares estudiados en cada uno de los tratamientos con luz artificial. Tabla 2. Longitud Final de Tallo Floral en cultivares White Marble y Yellow Marble bajo tres tratamientos de luz. Tratamiento T1 (1 hora) T2 (2 horas) T3 (3 horas) Total Promedio (cm)

White Marble (cm) 57ª1 59ab 62b 178 59

Yellow Marble (cm) 54ª 69b 67b 190 63

Total

Promedio (cm)

111 128 129

56 64 65

1

Promedios seguidos de letras minúsculas iguales, dentro de columnas, no difieren entre sí, según prueba de T, t = 0.05

En el cultivar White Marble, existieron diferencias significativas entre el tratamiento de luz de 1 hora y de 3 horas, pero no las hubo con el tratamiento de 2 horas. En el cultivar Yellow Marble, existieron diferencias significativas entre el tratamiento de luz de 1 hora y los tratamientos de 2 y 3 horas.

80

Longitud (cm)

4. Resultados y discusión 4.1 Días a floración

70 WM

60

YM

50 40 1 Hora

2 Horas

3 Horas

Figura 3. Altura promedio de los cv. White Marble y Yellow Marble en relación a los tratamientos de iluminación artificial de 1, 2 y 3 horas. Los resultados muestran que tanto en el cv. White Marble como en el cv. Yellow Marble tuvieron diferencias significativas entre los tratamientos de 3 horas (T3) y los de una hora (T1). La diferencia en altura para el caso del cv. White Marble fue de 5 cm y para el cv. Yellow Marble fue de 13 cm, lo que es estadísticamente significativo (Figura 3). Sin

Evaluación de tres tratamientos fotoperiódicos en dos cultivares de Crisantemo (Dendranthema grandiflora Ramat) embargo, no hubo diferencias entre los tratamientos de 2 y 3 horas de luz. Chica y Correa (2005) mencionan que en los cultivares Super White y Super Yellow que recibieron la totalidad de adición lumínica nocturna, hubo un aumento en la actividad de crecimiento vegetativo, el cual se vio reflejado en una mayor altura de tallos. Esto hace suponer que hubo una mayor actividad vegetativa en las plantas sometidas al tratamiento testigo (más horas de luz artificial) que en las plantas bajo el tratamiento de menos horas de luz artificial. Esta mayor altura de los tallos, alcanzada por las plantas que recibieron mayor cantidad de luz puede estar indicando que estas horas de más son los que causan dicho aumento en la altura, pues es el único factor que varia durante el experimento. Para el caso de esta investigación, se observó una ligera progresión en altura relacionada directamente con el aumento de las horas de luz artificial. Esta conclusión se basa también en que la única variable utilizada en cada uno los cv. (White Marble y Yellow Marble) fue el numero de horas de luz aplicada en la noche, lo que reafirma la suposición que este factor es el que directamente influenció sobre la longitud de vara. Es también importante destacar las diferencias entre el promedio de altura entre ambos cultivares, lo que aparentemente tiene que ver mas con las características genéticas de uno y otro. MartinezZapater y Salinas (1983) mencionan que el desarrollo reproductivo de plantas herbáceas como el crisantemo se presenta como continuación del programa de desarrollo vegetativo. La transición entre ambas fases (transición floral) es el resultado de la interacción de factores relacionados con el estado de madurez de la planta y factores ambientales. Esto indica que puede haber variabilidad en las necesidades lumínicas entre plantas de la misma especie vegetal para pasar del estado vegetativo al estado de floración. Esto indica que la respuesta de la planta a factores externos esta gobernada genéticamente y que dicha respuesta puede cambiar entre variedades, aun siendo clasificadas bajo la misma categoría de requerimientos lumínicos.

4.3 Altura de planta entre el borde y centro de cama En las Tablas 3 y 4 se observan los promedios correspondientes a la diferencia de altura de plantas para los dos cultivares estudiados en cada uno de los tratamientos con luz artificial. En el cultivar White Marble no existieron diferencias significativas entre la altura de las plantas situadas en los bordes mas alejados de la iluminación y las plantas situadas mas cerca (Tabla 3). En el cultivar Yellow Marble tampoco existieron diferencias significativas entre la altura de las plantas situadas en los bordes más alejados y las más cercanas a la fuente de luz (Tabla 4). Estos resultados muestran que la iluminación artificial alcanzó en todos los sectores de la cama las intensidades luminosas mínimas para mantener el An cient. 68(1) 2007, pp. 52-57

desarrollo vegetativo del crisantemo hasta el corte de luz. Langhans (1964), mencionó que con 2 bujías-pie se estaba muy cerca al mínimo y que era recomendable 10 bujías-pie como promedio, esperando que las zonas más oscuras llegaran a 5 bujías-pie o más. En otras palabras se debía estar seguro que existía suficiente intensidad luminosa para alcanzar la condición de día largo en el lugar más oscuro. Tabla 3. Comparativo de alturas en cv. White Marble para dos sectores, en tres diferentes períodos de iluminación artificial. Tratamiento T1 (1 hora) T2 (2 horas) T3 (3 horas)

Sector Centro Borde Centro Borde Centro Borde

White Marble (cm) 56ª1 52ª 60ª 56ª 64ª 57ª

1

Promedios seguidos de letras minúsculas iguales, dentro de cada tratamiento, no difieren entre sí según prueba de T, t = 0.05

Tabla 4. Comparativo de alturas en cv. Yellow Marble para dos sectores, en tres diferentes periodos de iluminación artificial. Tratamiento

Sector

T1 (1 hora)

Centro Borde Centro Borde Centro Borde

T2 (2 horas) T3 (3 horas)

Yellow Marble (cm) 50ª1 53ª 71ª 64ª 68ª 62ª

1

Promedios seguidos de letras minúsculas iguales, dentro de cada tratamiento, no difieren entre sí según prueba de T, t = 0.05

Kofranek (1980) recomendaba que la intensidad luminosa para la iluminación continua para romper la noche debía estar entre 7 – 10 bujías-pie. Como se puede observar en la Figura 2, las menores intensidades durante la noche fueron de 7 bujías-pie, lo que resultó dentro del rango de iluminación artificial considerado como seguro. Es por ello que no hubo desuniformidad entre las plantas más alejadas de la fuente de luz con respecto a las más cercanas. Esta observación es importante, pues muchas veces los agricultores nacionales en su afán de reducir sus costos por energía eléctrica colocan una línea de focos para tres camas, lo cual reduce significativamente la intensidad de luz en los bordes mas alejados. Esto implica plantas de menor tamaño en los bordes. Estos resultados nos permiten concluir que con intensidades de 7 bujías-pie podemos todavía mantener a las plantas en estado vegetativo, permitiendo que no existan diferencias con aquellas que alcanzaron intensidades luminosas mayores (18 bujías-pie). 56

José Palácios V., Pedro Cárdenas R.

5. Conclusiones El crecimiento vegetativo, en los cv. White Marble y Yellow Marble, no se vio afectado significativamente con la disminución progresiva de las horas de iluminación suplementaria nocturna. La iniciación floral, en el cv. Yellow Marble, no varió con ninguno de los tratamientos de iluminación suplementaria nocturna. Pero si hubo diferencias significativas en el cv. White Marble, donde la floración se adelantó 2 días cuando se utilizó 1 hora de iluminación artificial nocturna frente a los tratamientos de 2 y 3 horas de luz. Sin embargo, esta diferencia puede considerarse comercialmente manejable. La longitud del tallo se vio afectada con el aumento de las horas de luz artificial durante la noche. Sin embargo, las diferencias solo resultaron significativas entre los tratamientos de 1 y 3 horas, pero no entre los de 2 y 3 horas. Esto implica que el tratamiento de 1 hora de iluminación artificial reduce significativamente la longitud de tallo y por consiguiente su valor comercial. En cada tratamiento no existió desuniformidad en la altura de las plantas tratadas dentro de cada cama.

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 18/10/2007 Aceptado: 07/11/2007

Enfoque sistémico para el diagnóstico de la oferta ambiental en la microcuenca Chunta –Huayjo, Arequipa Efraín Malpartida I. 1, Juan Calagua Ch. 2, Fernando oni T. 3, Daniela Horna R. 4

Resumen El presente trabajo se llevó a cabo en la microcuenca Chunta-Huayjo, distrito de Lari, Cailloma, Arequipa. Los objetivos fueron: reconocer a la cuenca como un Sistema integrado dador de recursos naturales, determinar las zonas de vida y elaborar un mapa de caracterización del suelo por su capacidad de Uso Mayor. La microcuenca fue evaluada en su aspecto estructural y funcional, caracterizándola y analizando su oferta ambiental. La vegetación natural está dominada por especies arbustivas y herbáceas de calidad agrológica baja. La microcuenca Chunta Huayjo presenta una mayor extensión de suelos con vocación ganadera (46.94%), con limitaciones como el factor edáfico, climático y la presencia de una dinámica geo-antrópica que conduce a la erosión natural por las pendientes pronunciadas y la presión sobre la vegetación por parte de la ganadería extensiva local. Se plantea un trabajo de desarrollo integral y conjunto a nivel de microcuenca. Palabras clave: Microcuenca, enfoque sistémico, oferta ambiental, zonas de vida, edafoclimático, geoantopica.

Abstract The present study was carried out in Chunta Huayjo microbasin, Lari district, Cailloma – Arequipa. The objectives were: recognition of the microbasin as an integrated system which offers natural resources; determination of life zones and elaboration of a soil major use capacity map. Structural and functional aspects of the microbasin were evaluated to characterize it and analyze its environmental offer. The natural vegetation is dominated by shrubs and herbs species of low agrologic quality. The Chunta –Huayjo microbasin presents a higher soil extension of livestock production vocation (46.94%); with limitations such as the edaphic and climatic factors and the presence of a geoanthropic dynamic which leads to natural erosion due to pronounced slopes and pressure on vegetation by local extensive animal production. Key words: Microbasin, systemic approach, environmental bid, life zones, edaphoclimatic, geoanthropic.

1. Introducción El desarrollo agrícola es un punto clave dentro del objetivo del desarrollo rural nacional. Sin embrago, para promover o incentivar el desarrollo es preciso tratar de conocer la realidad, en este caso la realidad agraria, evaluar el factor ambiental y el factor social así como sus interrelaciones e interdependencias. La problemática agraria del país rebasa el enfoque disciplinario clásico. Esto obliga a plantear otra estrategia para enfrentar el problema y darle solución. No basta con estudiarlo de una manera estática sino más bien entender sus procesos cambiantes y evolutivos, visualizar, el espacio agrario en su forma dinámica; es decir, aproximarnos a una visión sistémica del espacio a intervenir. Lo nuevo en el aporte del enfoque sistémico es la búsqueda de un ordenamiento de la información generada a través del descubrimiento de las limitaciones creada por los retardos en la circulación de los flujos de información, materia o energía y/o en la retroalimentación positiva que conduce al sistema a su explosión o al bloqueo total de sus actividades de tal forma que se pueda utilizar más eficientemente e inclusive sirva para generar más información. De esta manera, se puede ordenar e intervenir con éxito en las propuestas de desarrollo en zonas rurales. 1

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected] 4 Universidad de California Davis. California, Estados Unidos.

Las herramientas metodológicas utilizadas por esta visión sistémica nos conducirán a la zonificación y la modelización que simplifican el sistema y tratan de explicar su funcionamiento estableciendo relaciones explicativas entre fenómenos para posteriormente orientar la acción de intervención. La microcuenca Chunta-Huayjo, distrito de Lari, provincia de Cailloma, departamento de Arequipa, ha sido elegida para realizar este estudio dadas sus condiciones particulares de fuerte artificialización desde épocas prehispánicas y donde los mecanismo de control del equilibrio ecológico parecen haberse deteriorado resultando de ello procesos erosivos severos que requieren una oportuna y adecuada intervención. Los objetivos planteados del presente trabajo son: a) Determinar los componentes estructurales y funcionales de la cuenca en estudio. b) Determinar la oferta ambiental de la cuenca Chunta Huayjo. c) Elaborar un mapa de caracterización del suelo por su capacidad de uso mayor.

2. Revisión de literatura 2.1 Enfoque sistémico: sistemas Lefort (1982), mencionado por Villaret (1994) señala que el investigador en la investigación de una situación problemática, en sus diferentes aspectos tiende a aislar y desagregarla en forma coherente con su disciplina científica. Sin embargo, el nivel de profundidad que se logra en uno de los componentes o aspectos del sistema puede encontrar grandes problemas cuando aumenta el grado de complejidad del objeto de estudio, es

Efraín Malpartida I., Juan Calagua Ch., Fernando oni T., Daniela Horna R. decir cuando aumenta el número de interacciones entre los elementos constitutivos (Villaret, 1994). Rosnay (1977), WRI, UICN y RNUMA (1992) coinciden en señalar que es entonces necesario una visión más integrada, es decir visualizar el conjunto de elementos interrelacionados que forman un todo organizado en constante interrelación con su entorno, distintos entre si, pero estrechamente relacionados por un objetivo común. La FAO (1997) y Dodson et al, (1998) agregan a este concepto el componente espacio – temporal que lo convierte en un sistema interactivo funcional, considerando que el tamaño y la forma del ecosistema dependen de los flujos de energía y ciclos químicos. El concepto de sistema no es nuevo, aunque si la explicación de su enfoque, que por lo mismo genera diferencias en el tratamiento de los términos y definiciones relacionadas. Klir (1992), por ejemplo, considera dos ingredientes en los sistemas, los elementos o cosas y las relaciones, pero sostiene que la teoría de sistemas, básicamente, tiene que ver con las relaciones como objeto de estudio. Para Garcia Cobian (1994), la teoría de sistemas, en última instancia, es una teoría matemática en razón de que los conceptos que utiliza son todos aquellos susceptibles de una formalización matemática acabada y define sistema como “un conjunto no vacío acompañado de relaciones de cualquier orden”. Hart (1979) citado por Tapia (1996) considera que el ecosistema incluye una comunidad biótica y un ambiente físico con quien interactúa, se agrega a ello las poblaciones agrícolas y el hombre como ente regulador, acercándonos a lo que define Odum (1982) como un ecosisema humano subsidiado y donde el hombre actúa como y consumidor (UNALM, 2000).

2.2 Sistemas agrarios Es a partir del enfoque sistémico y a nivel de agricultura y desarrollo que se estudian los sistemas agrarios, ya que como sostienen Malpartida y Calagua (1993), el enfoque sistémico se presenta como una metodología integradora del análisis de la diversidad y complejidad campesina. Para Mazoyer (1993), según la teoría de sistemas, analizar y explicitar un objeto complejo en términos de sistemas es delimitarlo; es decir, trazar una frontera (teórica) entre este objeto y el resto del mundo; dicho de otra manera es clasificarlo en tantas especies (o sistemas) como sea necesario delimitar su repartición geográfica. Además, afirma que la observación permite descubrir que toda forma de agricultura es un objeto complejo, compuesto de objetos reales tales como el medio cultivado y las unidades de producción agrícola, los que a su vez son ellos mismos objetos animados y compuestos de otros objetos. Afirma también que el sistema agrario es un instrumento de reflexión que se debe construir a 59

fin de aprender, analizar, ordenar, clasificar, comprender y explicitar la realidad compleja de las múltiples formas de agricultura. Edwards (1990), sostiene que el sistema agrario no constituye simplemente la suma de todos los componentes, siendo más bien un sistema complejo con sus intricadas interacciones, de acuerdo a como se estructuran las producciones vegetales y animales conducido por un productor se visualizará un sistema de producción; siendo el resultado de la combinación de los medios de producción y de la fuerza de trabajo disponibles en un entorno socio – económico y ecológico determinado (adaptación de Dufumier, 1985 por Villaret, 1994). Hervé, Calagua, Poupon y Fernández (1989), señalan que un grupo específico de recursos istrados en común, con los cuales cultivamos de una manera particular definirían las zonas de producción, incluyendo por tanto los aspectos de infraestructura, un sistema particular de gestión de recursos (agua de irrigación, pastos naturales) así como los mecanismos para reglamentar la manera como los recursos deben ser utilizados (Mayer, 1988). Aparecen entonces los sistemas de cultivos y los sistemas de crianza, Sebillote citado por Germain (1987), define como sistema de cultivo al conjunto de modalidades técnicas utilizadas sobre una superficie de terreno manejada de manera homogénea y que se caracteriza por la naturaleza de los cultivos, su “orden de sucesión” y los “itinerarios técnicos” aplicados. Landais 1986, citado por Villaret (1994) define al sistema de crianza como el conjunto de elementos en interacción dinámica, organizados por un productor en vista de valorizar recursos vegetales por medio de animales domésticos. El enfoque sistémico debe servir para hacer conciencia del carácter complicado de toda realidad social. Así, indica Ichikawa (1994), “el mayor obstáculo para aplicar la teoría de sistemas es la realidad”. Esta afirmación tiene plena vigencia en la realidad de los Andes.

2.3 Enfoque sistémico de cuenca Las definiciones iniciales de cuenca se derivan desde la perspectiva del uso del agua (Tamayo 1949; Urbina, 1979; Margalef, 1982; UICN-PNUMAWWF, 1991 citados por la CCTA, 1999). Por su lado Hernández (1987) reconoce a la cuenca como un sistema productor de agua, sistema productor de sedimentos y sistema de producción de bienes variados. La evolución conceptual ha sido posible por el reconocimiento de la cuenca como un sistema complejo, abierto cuyos elementos biofísicos, sociales y económicos se relacionan estrechamente en función de los flujos, influencias y líneas de acción que atraviesan sus fronteras, constituyéndose en un espacio inmediato superior de integración horizontal de la microrregión (Dourojeanni, 1989).

Enfoque sistémico para el diagnóstico de la oferta ambiental en la microcuenca Chunta –Huayjo, Arequipa

3. Materiales y métodos La zona de estudio fue la microcuenca ChuntaHuayjo ubicada en el distrito de Lari, provincia de Cailloma, departamento de Arequipa. Pertenece a la cuenca hidrográfica del río Colca, comprendida dentro de la cuenca mayor del río Camaná-Majes en la árida vertiente occidental de los Andes. Dentro de los materiales y equipos se emplearon: Carta nacional 1:100,000, mapas topográficos a curvas de nivel 1:25,000, fotografías aéreas de vuelos 1955 y 1974; material de campo para descripción de perfiles de suelo; material para muestreo de sedimentos (frascos de 1 litro); material de laboratorio para análisis de sedimentos y análisis de caracterización de suelos; equipo para fotointerpretación; equipo para análisis de laboratorio de muestras de suelo. La metodología de evaluación fue siguiendo el enfoque sistémico de cuencas. En primer lugar se presentó una caracterización de la microcuenca analizando su oferta ambiental; es decir, sus recursos y potencialidades así como los factores más limitantes para el desarrollo agrícola. Luego, se evaluaron el impacto de las transformaciones y el manejo actual de la microcuenca, incidiendo particularmente en el recurso suelo. La geomorfología de la cuenca se evaluó de acuerdo a parámetros geomorfológicos obtenidos de la información cartográfica, bibliográfica y de los datos tomados en campo. Para la ecología y vegetación natural se hizo un

reconocimiento a través de transectos de la cuenca para determinar las formaciones vegetales y su composición colectándose muestras para su reconocimiento. Para la caracterización de suelos se elaboró un mapa base con unidades de suelo a rangos de pendientes y se superpuso información de zonas erosionadas obtenidas de las fotografías aéreas para determinar las unidades de muestreo. Posteriormente, se abrieron calicatas en puntos determinados para estudiar los horizontes genéticos desarrollados. Luego se tomaron muestras y sometieron al análisis cuya información sirvió para realizar la clasificación de suelos. Por último se elaboró un mapa de caracterización del suelo por su capacidad de uso mayor.

4. Resultados y discusión 4.1 Ubicación y descripción de la microcuenca La microcuenca Chunta-Huayjo, ubicada en el distrito de Lari, provincia de Cailloma, departamento de Arequipa de acuerdo a la demarcación política vigente, cubre un área aproximada de 1796.16 hectáreas y alcanza un perímetro de aproximadamente 21.16 km, según el mapa topográfico a curvas de nivel de escala 1:25000. La quebrada de Chunta, en épocas de lluvias, entrega sus aguas al río Colca el cual, a su vez, es tributario del río Camaná-Majes. (Figura 1)

Figura 1. Mapa de ubicación de la Microcuenca Chunta-Huayjo. An cient. 68(1) 2007, pp. 58-66

60

Efraín Malpartida I., Juan Calagua Ch., Fernando oni T., Daniela Horna R.

4.2 Geomorfología La configuración fisiográfica de la microcuenca se determinó con la acción de corte del río Colca que creó un paisaje formado por superficies geomórficas separadas por pronunciados acantilados. La superficie más joven de la microcuenca la conforma el moderno y profundo cauce del río y la llanura aluvial, cubierta de grandes cantos rodados. Mas arriba se encuentran las terrazas intermedias y bajas formadas por gravas estratificadas y tierra aluvial fina mezclada con ceniza y escoria volcánica. A partir de este punto se desarrolla la actividad agrícola en el valle. A mayores alturas (500 m por encima del río), predominan terrazas aluviales y retorcidos interfluvios que asoman a través de algunas paredes de los escarpados. Por encima de los 800 m sobre el cauce del río, se observan extensas y onduladas superficies de pastizales, que según Treacy (1994) podrían corresponder a épocas anteriores a la incisión fluvial.

4.3 Caracterización de la vegetación La flora de la microcuenca es una combinación de una vegetación natural relativamente inalterada, que se encuentra en la ladera de los cerros y en áreas no pastoreadas o sin cultivar, y una vegetación profundamente modificada, con frecuencia exógena, ubicada en las zonas agrícolas y de vivienda. La calidad agrológica de los pastos naturales es baja, las especies herbáceas son de baja palatabilidad por la presencia de espinas, en algunas especies arbustivas, limitando su consumo. Las plantas de la zona agrícola incluyen varios tipos de comunidades vegetales nativas de sucesión secundaria, así como también especies “malezas”. En lo bordes de los caminos se observan arbustos y cactus. Las formaciones vegetales presentes en la microcuenca por encima de los 3 700 msnm y cuyas composiciones florísticas se indican en los respectivos cuadros, son:

4.3.1 Matorral de arbustos espinosos Entre los 3 700 y 3 900 msnm y con una cobertura de 30% en las zonas muy empinadas hasta un 70% en laderas largas (Tabla 1). Tabla 1. Composición florística del matorral de arbustos espinosos. Estrato Herbáceo Altitud: 3 700 msnm Especie Astragalus peruvianus Astragalus arequipensis Bouteloua simplex Bidens sp. Capsella bursapastoris Eragrostis nigricans Eragrostis sp. Erodium cicutarium Galinsoga sp. Plantago sp. Tagetes multiflora Urocarpidium sephardae Altitud: 3 740 msnm Galinsoga sp.

61

Familia FABACEAE FABACEAE POACEAE ASTERACEAE BRASSICACEAE POACEAE POACEAE GERANIACEAE ASTERACEAE PLANTAGINACEAE ASTERACEAE MALVACEAE

ASTERACEAE

Nombre vulgar “garbanzo” “garbancillo”

Opuntia soherensii Tephrocactus flocosus Tephrocactus ignesens Trifolium repens Trifolium sp. Stevia sp. Sysimbrium sp. Altitud: 3 790 msnm Clematis millefoliolata Sisyrimchum sp.

CACTACEAE CACTACEAE CACTACEAE FABACEAE FABACEAE ASTERACEAE BRASSICACEAE

“airampo” “huarako” “carretilla”

RANUNCULACEAE IRIDACEAE Estrato Arbustivo

Altitud: 3 700 msnm Especie

Familia

Chersodoma joddopapa Claceolaria sp.

ASTERACEAE

Nombre Vulgar “tola blanca”

SCROPHULARIACEAE

“zapatito”

Corryocactus sp.

CACTACEAE

“chona”

Dunalia spinosa

SOLANACEAE

“tantara”

Grindelia begii

ASTERACEAE

“chiri-chiri”

Mutisia acuminata

ASTERACEAE

Opuntia subulata

CACTACEAE

“chinchirioma ” “sicsera”

Proustia oblongifolia

ASTERACEAE

Tetraglochin strictum Viguiera procumbens

ROSACEAE

“canlli”

ASTERACEAE

“suncho”

Altitud: 3 740 msnm Adesmia miraflorensis Dunalia spinosa

FABACEAE

“canlli”

SOLANACEAE

“tantara”

Ephedra rupestris

EPHEDRACEAE

“pinco-pinco”

Ophryosporus sp.

ASTERACEAE

Proustia oblongifolia Altitud: 3 790 msnm

ASTERACEAE

Baccharis tricuneata

ASTERACEAE

Mutisia orbygniana

ASTERACEAE

Parastrephia lepidophylla Ribes brachybrotis

ASTRACEAE

Satureja brevicalyx

LAMIACEAE

“tola” “tola”

SAXIFRAGACEAE “muña”

4.3.2 Matorral Se encuentra por encima de los 3 890 msnm y presenta arbustos altos que dan una mayor cobertura, entre 50 y 75%. Esta zona es de poca pendiente y presenta mejores condiciones de crecimiento y ambientales (Tabla 2). Tabla 2. Composición florística del matorral, altitud 3 890 msnm.

“bolsa pastor” “auja-auja”

de Especie Bromus sp. Stipa sp. Especie

“chicchipa” “malva”

Calceolaria sp. Mutisia sp. Satureja brevicalyx Senecio sp.

Estrato Herbáceo Familia POACEAE POACEAE Estrato Arbustivo Familia SCROPHULARIACEAE ASTERACEAE LAMIACEAE ASTERACEAE

Nombre vulgar “ichu” Nombre vulgar “muña”

Enfoque sistémico para el diagnóstico de la oferta ambiental en la microcuenca Chunta –Huayjo, Arequipa

4.3.3 Tolar Sea caracteriza por presentar arbustos de porte bajo (hasta 1 m de altura) y resinosos, de allí su demanda para leña. La cobertura vegetal varía entre 50 y75%, su calidad forrajera es regular y solamente algunas especies herbáceas son consumidas por el ganado que raramente se alimenta de arbustos (Tabla 3). Tabla 3. Composición florística del tolar, altitud 3 950 msnm. Estrato Herbáceo

Tabla 4. Composición florística del ecotono entre tolar y pastizal, altitud 4 200 msnm. Estrato Herbáceo Especie

Familia

Nombre Vulgar

Acaulimalva engieriana Astragalus sp. Perezia multiflora Perezia sp.

MALVACEAE

Solanum sp.

SOLANACEAE

“atoc papa”, “Kita papa”

Stipa ichu

POACEAE

“ichu”

Stipa obtusa

POACEAE

“ichu”

FABACEAE ASTERACEAE ASTERACEAE

Especie Alchemilla pinnata Bartsia sp.

Familia

Nombre vulgar

ROSACEAE

“sillu-sillu”

Bromus sp.

POACEAE

Galium sp. Hipochoeris eriolaena Hipochoeris sp. Hordeum muticum Lolium sp.

ASTERACEAE

Lovibia sp. Mulenbergia peruvianna Perezia multiflora Plantago linearis Stipa sp. Tagetes multiflora Tephrocactus ignescens Trifolium amabile Urocarpidium sp. Verbena minima

CACTACEAE

Especie Baccharis tricuneata Ephedra americana Parastrephia lepidophylla Senecio mutans Senecio spinosus Tetraglochin strictum

Familia

Nombre vulgar

ASTERACEAE

“tola”

EPHEDRACEAE

“pinco-pinco”

ASTERACEAE

“tola”

ASTERACEAE

“chachacoma”

ASTERACEAE

“canlli-canlli”

4.4 Clima y ecología

ROSACEAE

“canlli”

El clima puede estar definido por la presencia de humedad (lluvia) durante 4 meses, siendo la diferencia caracterizada por la ausencia de lluvias, temperaturas bajas en el mes de julio con probabilidad alta de ocurrencia de heladas, las que también se pueden presentar desde fines de marzo hasta mediados de mayo (heladas tempranas).

SCROPHULARIACEAE

ASTERACEAE

“pilli”

ASTERACEAE

“pill”

POACEAE

“juk’ushachupa”

ASTERACEAE

POACEAE ASTERACEAE

“scorzonera”

PLANTAGINCEAE POACEAE

“ichu”

4.3.5 Pastizal “Pajonal” Cobertura vegetal entre 50 y 75%, pero que puede llegar a 25-50% en época seca. Formación vegetal denominada “pajonal” por la presencia y dominio de gramíneas altas como el “ichu” (Tabla 5). Su calidad forrajera es pobre. Además, presentan afloramientos rocosos y una pedregosidad superficial superior al 30%. Tabla 5. Composición florística del pastizalpajonal, altitud 4 350 msnm. Estrato Herbáceo

ASTERACEAE Especie CACTACEAE FABACEAE

“layo”

MALVACEAE VERBENACEAE

Nombre Vulgar

AMARANTHACEAE

“pelegrina”

POACEAE

“ichu”

Tephrocactus ignescens Urtica andicola

CACTACEAE

Estrato Arbustivo

URTICACEAE

“ork’o-quisa”

Estrato Arbustivo

4.3.4 Ecotono entre “Tolar” y “Pastizal” A una altitud de 4 200 msnm y con una cobertura superior a 50%; pedregocidad superficial mayor al 70% y formación vegetal de calidad forrajera media. Se observan prácticamente las mismas especies arbustivas de la formación vegetal anterior (Tolar), variando las herbáceas (Tabla 4).

An cient. 68(1) 2007, pp. 58-66

Familia

Gomphrena meyenniana Stipa ichu

Especie Baccharis tricuneata Ephedra rupestris Tetraglochin strictum

Familia

Nombre Vulgar

ASTERACEAE

“tola”

EPHEDRACEAE

“pinco-pinco”

ROSACEAE

“canlli”

Las zonas de vida encontradas en la cuenca (según Tosi 1960) son:

62

Efraín Malpartida I., Juan Calagua Ch., Fernando oni T., Daniela Horna R. 1. Estepa montano subtropical (E-mS) entre 3 100 msnm hasta 3 800 msnm templada fría durante todo el año con vegetación semiárida. 2. Páramo húmedo subalpino – subtropical (ph-Sas) y tundra muy húmeda. Alpina subtropical (TmhAs) entre los 3 800 msnm hasta los 4 400 msnm; mientras que la segunda limita con la zona nival presentan precipitaciones del orden de 250 – 500 mm y pueden caer en forma de lluvia o granizos (noviembre –marzo) con una rápida escorrentía superficial, mientras que la precipitación bajo forma de nieve cae durante los meses más secos y fríos del invierno. 3. Nival (N), se encuentra por encima de los 4 800 msnm en pequeñas extensiones en la cuenca alta, con temperaturas cercanas o inferiores al punto de congelamiento; las temperaturas frías intensas y continuado asegura la concentración de nieve que al descongelarse lenta y paulatinamente durante todo el año, da soporte a las actividades agrarias en la cuenca media y baja.

4.5 Hidrología El nevado Chayco, que alimenta la quebrada del mismo nombre, constituye un depósito permanente y estacionalmente recuperable de agua. Esta quebrada tiene flujo de agua durante todo el año. En cuanto al sistema de riego, el agua es conducida desde un canal principal hasta la parcela del . El flujo hídrico puede ser conducido directamente por canales a las parcelas bajo cultivo o almacenarse durante la noche en estanques para distribuirla a los s al día siguiente, así Orcolla y Rosasani cuentan con canales de riego mientras que Cuanca, Huancunasa y Cacancha tienen estanques propios.

Pueden mencionarse dos canales Calluma, Chaico y Surimana que distribuyen sus aguas a la zona izquierda, central y derecha respectivamente de la cuenca.

4.6 Suelos Desde el punto de vista edafológico, la microcuenca Chunta-Huyjo sería de vocación ganadera (P); sin embargo, dadas las transformaciones que la cuenca ha sufrido, el uso agrícola (A) actualmente es el más importante e intensivo (Tabla 6 y Figura 2). De a cuerdo con la clasificación de tierras por su capacidad de uso mayor, la microcuenca en su parte baja presenta suelos agrícolas aptos para cultivos en limpio (A), de calidad agrológica alta (1), media (2) y baja (3), siendo las dos últimas categorías las de mayor ocurrencia. Alrededor de Lari, los suelos de vocación agrícola presentan como limitante principal el clima (c), debido a la ocurrencia de heladas. En la actualidad, la presencia de árboles en toda la cuenca es escasa y por ello se están llevando a cabo programas de reforestación. Sin embargo, la correcta selección de especies, el lugar conveniente y la dotación de agua son aspectos que no deben descuidarse. Las zonas de pastizales, son las tierras de mayor extensión y se hallan distribuidas en toda la cuenca. Las principales limitantes para este tipo de producción son la erosión (e) y el poco desarrollo edafológico del perfil del suelo (s). Las actividades ganaderas, aunque recomendables, deben practicarse en forma planificada, evitando sobrepasar la capacidad de carga y controlando el sobrepastoreo que actualmente está ocurriendo en la zona.

Tabla 6. Áreas por vocación del suelo de acuerdo con su capacidad de uso mayor, microcuenca ChuntaHuayjo. Vocación (1)

Calidad agrológica (2)

Limitación producción (3)

Área (has)

Porcentaje (%)

Total (%)

A A A A A A A A A P P P P P

1 1 2 2 2 3 3 3

(a) sec(a) s(a) c(a) sw s(a) se(a) sec(a)

2 2 3 3

s sw s se

29.79 63.72 56.65 103.45 5.80 38.51 26.44 49.86 374.40 37.10 8.70 442.84 354.44 843.09

8.00 17.02 15.13 27.63 1.55 10.29 7.06 13.32 100.00 4.40 1.03 52.53 42.02 100.00

1.67 3.55 3.15 5.76 0.32 2.14 1.47 2.78 20.84 2.07 0.48 24.65 19.73 46.94

F

3

se

7.39

45.56

0.41

F

3

sc

8.83

54.44

0.49

16.22 519.02 43.43 1796.16

100.00 100.00

0.90 28.90 2.42 100.00

F X Lari Total (1)

63

Vocación del suelo A Cultivos en Limpio P Pasturas F Explotación Forestal X Suelos de Protección

(2) Calidad agrológica 1 Alta 2 Media 3 Baja

(3) Limitación producción: s Suelos e Erosión c Clima

para

la

Enfoque sistémico para el diagnóstico de la oferta ambiental en la microcuenca Chunta –Huayjo, Arequipa (a) andenados

Suelos

w Drenaje

Figura 2. Mapa de la microcuenca Chunta-Huayjo, Lari, Caylloma Arequipa.

4.7 Producción de sedimentos Los materiales arrastrados por la escorrentía superficial conducen a una degradación específica de la cuenca. Por arriba de los 3 800 msnm el factor antrópico que propicia los procesos erosivos está representado por el pastoreo intensivo y por debajo de esta altitud las variables diversas hacen complicada la determinación de la causa fundamental de la producción de sedimento, donde la actividad antrópica parece ser decisiva. Los resultados de esta producción pueden visualizarse en la Figura 3 y en la Tabla 7, estos resultados indican que la cuenca media es la más An cient. 68(1) 2007, pp. 58-66

afectada por la movilización de sedimentos, siguiendo la cuenca alta y luego la cuenca baja. Refleja movimientos netos en zonas de evidentes procesos erosivos. Los altos valores están relacionados al tipo de material parental, suelo poco desarrollado, fuerte pendiente, zona de camino. Tabla 7. Movimiento de tierra por punto de muestreo (TM/Ha). Períodos

Cuenca alta 1

Cuenca med. 2

Cuenca baja 3

Neto

64

Efraín Malpartida I., Juan Calagua Ch., Fernando oni T., Daniela Horna R. Ene-Feb Feb – Mar Mar - Abr

+ 555 - 150 + 330

+ 2250 - 885 - 60

- 2190 +2085 + 195

+ 615 +1050 + 465

NETO

+ 735

+ 1305

+90

+ 2130

Figura 3. Ubicación de puntos de muestreo.

5. Conclusiones 1. El enfoque sistémico de cuenca permite visualizar el aspecto de influencia de la Quebrada Chunta Huayco como un espacio integrado, con fuerte presencia y modificación antrópica. 2. Los proceso de alteración por el uso de los recursos está conduciendo a un cambio en la composición vegetal, así como en los procesos erosivos y producción de sedimentos. 3. La vocación general de la cuenca en función de sus tierras y el clima es para la producción ganadera y en menor proporción para la actividad agrícola. 4. La actividad agrícola y las técnicas de conducción están produciendo una mayor producción de sedimentos que él sobre pastoreo y la erosión geológica natural.

6. Referencias bibliográficas CCTA-CENTRO IDEAS-CCAIJO, 1999. La gestión de Microcuencas. Una estrategia para el Desarrollo

65

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66

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 18/10/2007 Aceptado: 07/11/2007

La condición topoclimática en la constitución de los sistemas de cultivo y de crianza en la microcuenca Chunta-Huayjo, Arequipa Efraín Malpartida I. 1, Juan Calagua Ch. 2, Fernando oni T. 3, Daniela Horna R. 4

Resumen El presente trabajo se llevó a cabo en la microcuenca Chunta-Huayjo, distrito de Lari, Cailloma, Arequipa. El objetivo trazado fue la evaluación de los espacios de la cuenca en torno a su fisiografía y clima en el aprovechamiento del territorio y la generación de tecnologías para el desarrollo de sistemas de cultivo y de crianza que aseguren la continuidad de la sociedad humana local. El resultado se traduce en la modificación del espacio, a través de la construcción de andenerías; así como la construcción de itinerarios técnicos que han permitido el uso de sus recursos locales. Se ha identificado que el 25.15% del área de la microcuenca se encuentra cubierta de andenes y de ellos el 47.25% se encuentra en buen estado de conservación, en tanto que la diferencia se encuentra semiconservados (13.72% y derruidas (38%). Igualmente se ha identificado 6 zonas de producción, cuatro de sistemas de cultivos y dos sistemas de crianza. Palabras clave: Microcuenca, andenes, zonas de producción, sistema de cultivo, sistema de crianza.

Abstract The present study was done in Chunta Huayjo microbasin, Lari district Cailloma Arequipa. The main objective was to evaluate basin spaces in relation to physiographic characteristics, weather, territory profit and technology generation to develop crop and livestock systems that assure local human society continuity. Results are translated into space modification by terraces construction (andenes), and technical itineraries as well, which allowed the use of local resources. It was found that 25.15% of the microbasin area is covered by terraces, of which only 47.25% are in good conservation state and the rest are either semi-conserved (13.75%) or destroyed (38%). Six production zones, 4 crop systems and 2 livestock systems were identified. Key words: Microbasin, terraces, production zones, crop systems, livestock systems.

1. Introducción El desarrollo agrícola es un punto clave dentro del objetivo del desarrollo rural nacional. Sin embrago, para promover o incentivar el desarrollo es preciso tratar de conocer la realidad, en este caso la realidad agraria, mediante la evaluación del factor ambiental y el factor social así como sus interrelaciones e interdependencias. La problemática agraria del país rebasa el enfoque disciplinario clásico, esto obliga a plantear otra estrategia para enfrentar el problema y darle solución. No basta con estudiarlo de una manera estática sino más bien en forma dinámica; es decir, de acuerdo a un enfoque sistémico. Abordar el enfoque sistémico, implica conocer los elementos constitutivos tales como el medio explotado, la fuerza de trabajo y los instrumentos de producción. El espacio modificado es uno de los componentes de los sistemas agrarios y el Perú exhibe una valiosa experiencia desde épocas prehispánicas al modificar las condiciones de un territorio difícil y propiciar condiciones, que a la naturaleza le tardaría muchos años construirlas; que se manifiesta en el diseño y construcción de andenes, modificando la pendiente general de la ladera en terrazas a nivel y construir un perfil edáfico propicio para la instalación de un sistema de cultivo sostenido, con la cual la tecnología

se desarrolla basada en el manejo del riego. Sin embargo, la influencia de factores exógenos está conduciéndolos a la pérdida de este conocimiento, generando a su vez situaciones de ruptura del equilibrio ambiental ganado. El conocimiento del ambiente morfológico y climático de la cuenca permitió que los pobladores ordenen su espacio y construyan itinerarios técnicos y estrategias que perfilaron sistemas agrarios cada vez más complejos. Lo nuevo del enfoque sistémico es la búsqueda de un ordenamiento de la información generada de tal forma que se pueda utilizar más eficientemente e inclusive sirva para generar más información. De esta manera, se puede ordenar lo que se sabe sobre desarrollo en zonas rurales. La microcuenca Chunta-Huayjo, distrito de Lari, provincia de Cailloma, departamento de Arequipa, ha sido elegida para realizar este estudio dadas sus condiciones particulares de fuerte artificialización desde épocas prehispánicas y donde los mecanismo de control del equilibrio ecológico parecen haberse deteriorado. Los objetivos planteados del trabajo son: a) Evaluar e inventariar la andenería de la microcuenca. b) Caracterizar zonas de producción. c) Determinar los diferentes sistemas de cultivo y de crianza.

1

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected] 4 Universidad de California Davis. California, Estados Unidos.

2. Revisión de literatura El ecosistema como sistema incluye una comunidad biótica y un ambiente físico con el que esta comunidad interactúa (Hart, 1979; citado por Tapia (1996). Si a ello se le complementa con

La condición topoclimática en la constitución de los sistemas de cultivo y de crianza en la microcuenca ChuntaHuayjo, Arequipa poblaciones agrícolas y al hombre como regulador, se arribaría a un agrosistema o ecosistema humano subsidiado (Odum, 1982), en donde el hombre no sólo actúa como sino también como consumidor (UNALM, 2000). La interrelación medio ambiente sociedad ha sido evidente a través del tiempo en la zona de estudio. La limitación fisiográfica natural fue superada por lo antiguos pobladores de la Cuenca del Río Colca mediante la construcción de un impresionante sistema de andenes y permitiendo el abastecimiento de poblaciones más densas de las que actualmente soporta la cuenca (Málaga, 1986). Denevan, citado por Chilon (1988) afirma que a la llegada de los españoles en el Valle del Colca existían 65 000 personas, mientras que en 1972 se registraban solo 33 000 pobladores los que hoy difícilmente cubren sus requerimientos alimenticios. Mazoyer (1993) en relación a esto explica que un ecosistema cultivado tiene necesariamente también un funcionamiento ecológico gracias al cual se renueva y provee a la sociedad de productos al interior del sistema o en los intercambios con el exterior. Debido a su fisiografía y ubicación, la microcuenca presenta limitaciones naturales al desarrollo de la agricultura. La fisonomía del área es un complejo de elevadas mesetas y laderas moderadas, creadas por el levantamiento y erosión glacial y cortadas por profundos cañones de lados empinados y fondos estrechos (Guillet, 1990, 1992). Dufumier (1985) citado por Villaret (1994) señala que el sistema de producción es el conjunto, estructurado de las producciones vegetales y animales, manejados por un productor garantizando la reproducción de su explotación, a través de la combinación de los medios de producción y de la fuerza de trabajo disponibles en un entorno socioeconómico y ecológico determinado. Los agro sistemas o ecosistemas domésticos (cultivos) se ubican como ecosistemas a medio camino entre ecosistemas naturales (pastizal natural y bosque) y ecosistemas artificiales (ciudades), INRENA (2001), Malpartida y Calagua (1998) infieren que los sistemas de cultivos y crianza se constituyen en los niveles básicos para comprender los sistemas agrarios, a través de la caracterización de la producción, y no hacen más que confirmar el sistema complejo con intrincadas interacciones como lo define Edwards (1990), los mismos que probablemente se iniciaron tanto en el trópico como en las zonas templadas FAO (2001). Esta percepción de un ambiente de riesgo no sólo morfológico sino también climático exigió la modificación drástica del paisaje con la finalidad de manejar la capa nutritiva y la humedad del suelo así como la temperatura adecuada para los cultivos; o tal vez los cultivos a esas condiciones de temperatura. 68

Tracy (1994), se pregunta ¿hasta qué punto el clima y la topografía afectan las decisiones que determinan la construcción de andenes? En las investigaciones sobre terrazas, la arqueología del paisaje enfatiza las dimensiones arquitectónicas y agroecológicas del aterrazamiento, resultando entonces que en espacios difíciles de trabajar las terrazas constituyen plataformas estables al cultivo, retienen la humedad del suelo, facilitando el riego, detiene la erosión y crean microclimas favorables para los cultivos. Martin (1986), Treacy y Devenan (1986) citados por Tracy (1994) indican que la topografía define los límites entre mucha de las chacras irrigadas y de secano; la topografía también permitió que las terrazas de secano se convirtieran en terrazas de riego, debido a la construcción de canales y de manejo del agua. Por otro lado, la escasez de agua es el factor mas limitante para el desarrollo del sector agropecuario. La agricultura en la microcuenca en estudio y en general en el Valle del Colca, es únicamente posible si se cuenta con agua de riego (De La Cadena, 1989). Esta dificultad en el medio actual ha condicionado una mayor organización a nivel social, constituyéndose la Comisión de Regantes, organización encargada del control, uso y manejo racional de los recursos naturales y de los planes de riego. Esta Comisión ha logrado su mayor nivel organizativo justamente en el Distrito de Lari (Guillet, 1990), precisamente el distrito que cuenta con menos agua en todo el valle. El nivel de desarrollo del sistema social productivo se mide en la naturaleza y en la importancia de sus medios de producción, de sus actividades de cultivo y de crianza de ganado y de sus resultados (Mazoyer, 1993).

3. Materiales y métodos La zona de estudio fue la microcuenca ChuntaHuayjo ubicada en el distrito de Lari, provincia de Cailloma, departamento de Arequipa. De acuerdo con la demarcación política vigente, pertenece a la cuenca hidrográfica del río Colca, comprendida esta última dentro de la cuenca mayor del río Camaná-Majes en la árida vertiente occidental de los Andes. Los niveles de investigación se centraron en la evaluación de los andenes, sistema de cultivo, zonas de producción y microcuenca. Dentro de los materiales y equipos se emplearon: Carta nacional 1:100,000, mapas topográficos a curvas de nivel 1:25,000, fotografías aéreas de vuelos 1955 y 1974; equipo para fotointerpretación; implementos de dibujo y equipo para digitalización y areado de mapas, ARC-INFO (hardware y software). La metodología de evaluación fue como sigue:

3.1 Evaluación e inventario de andenes Se hizo en base a la información obtenida en campo y a información secundaria de la zona. Se consideró importante evaluar la andenería de la zona,

Efraín Malpartida I., Juan Calagua Ch., Fernando oni T., Daniela Horna R. para lo cual se siguió el método de Donkin (1979), empleado por Cotler (1986) que consistió en: a) identificar áreas con andenes mediante la fotointerpretación y posterior comprobación en el campo; b) detallar la fisiografía en la que se disponen los andenes; c) la elaboración de un mapa base de andenes donde se resaltan las vías de , quebradas más importantes, centro poblado, etc. y d) evaluar el estado de conservación de los andenes encontrados.

3.2 Evaluación del aspecto productivo Se siguieron los siguientes pasos (Mora et al., 1994): a) análisis de las condiciones socioeconómicas que influyen en la producción agrícola; b) recopilación de formación secundaria de la zona (bibliografía existente); c) identificación de zonas con condiciones físicas relativamente homogéneas (zonas de producción); d) estudio de la diversidad, distribución y manejo de los cultivos en estas zonas (sistemas de cultivo) y e) estudio de los sistemas de crianza.

4. Resultados y discusión 4.1 Evaluación de la geomorfología y el clima 4.1.1 Geomorfología La microcuenca Chunta – Huayjo, al igual que todo el valle del Colca, debe su configuración fisiográfica a los procesos geomórficos ocurridos durante el Pleistoceno, con activa acción erosiva del río Colca, creando un paisaje heterogéneo, constituido por superficies llanas separada por pronunciados acantilados y donde la quebrada Chunta ha aprovechado las condiciones geomórficas preexisistentes. Se puede señalar cuatro paisajes: Cauce y llanura aluvial del Colca, que corresponde a las zonas más modernas del paisaje con predominancia de rodados. Terrazas intermedias y bajas formadas por la estratificación de gravas y material fino aluvial, mezcladas con ceniza y escoria volcánica, siendo el punto de inicio de la actividad agrícola del valle, en algunos sectores aparecen pequeños depósitos aluviales de la quebrada Chunta. Terrazas aluviales altas, ubicadas a 500 m por encima del río que se comunican con escarpes disectados por canales meandricos que pueden desembocar en el río, teniendo algunos su origen en los deshielos glaciares. Superficies onduladas por encima de los 800 a 900 m. sobre el cauce del río, constituyendo los extensos pastizales, cuyo origen pueden ser anteriores a la incisión fluvial.

4.1.2 Clima El clima de la microcuenca está muy marcado por las características locales de la superficie del terreno,

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la principal fuente de humedad de los Andenes es el aire húmedo que proviene de la cuenca oriental del Amazonas arrastrados hacia el oeste por los vientos Alisios. La ecología de la microcuenca nos presenta las siguientes zonas de vida según Tosi (1960): Estepa Montano Subtropical, extendiéndose desde los 3,100 m aproximadamente en el límite inferior con el río Colca hasta los 3 800 msnm. Corresponde a un clima templado frío, con precipitaciones aproximadas a 250 mm; siendo muy escasas hacia mayo con un ciclo despejado e intensa radiación solar y en la noche la temperatura puede descender a 0 oC o menos. Páramos muy húmedo subalpino-subtropical y tundra muy húmeda alpina subropical La primera se distribuye desde los 3 500 msnm hasta los 4 000 msnm mientras que la segunda limita con la zona nival. Poseen una precipitación total anual entre 250 – 500 mm, que puede caer en forma de lluvias y granizos durante dos meses más húmedos del verano que corresponden a noviembre – marzo, la precipitación en forma de nieve se sucede en los meses más secos y fríos del invierno, cuyo descongelamiento lento permite que los suelos estén húmedos la mayor parte del tiempo. Nival Corresponde a pequeñas extensiones en la cabecera de la micorcuenca por arriba de los 4 800 msnm, se caracterizan por presentar temperaturas muy bajas cercanas al punto de congelamiento; a pesar de no presentar condiciones apropiadas para el desarrollo de formas vegetales significativas; su manejo es importante porque es la fuente de agua para las zonas de la cuenca más baja.

4.2 Evaluación e inventario de andenes En la microcuenca Chunta (Tabla 1) existe una extensión total de 451.82 ha andenadas (25.15% del total de la superficie de la microcuenca) de las cuales el 47.25% están en buen estado de conservación, correspondiendo a los sectores de Chacalligua, Tañapaco y Huancunasa. El 13.72% son andenes semiconservados; es decir, tienen el muro semiderruido, la plataforma desnivelada pero se encuentran en uso actual. Una superficie total de 175.42 ha de andenes (38% de la superficie andenada) se encuentran completamente derruidos y la posibilidad de recuperación de los mismos es bastante limitada, especialmente de aquellas superficies por encima de los 3 700 msnm, debido a la escasez de agua en dichos terrenos. Por otro lado, en las áreas donde se observan andenes y cuya pendiente no es menor de 20 - 50%, el cultivo es el maíz. Los andenes de menor pendiente, generalmente están ocupados por cultivo de: papa, habas, rara vez arveja, quinua, cebada, trigo. El 74.85% de la superficie total de la microcuenca no está andenada.

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La condición topoclimática en la constitución de los sistemas de cultivo y de crianza en la microcuenca ChuntaHuayjo, Arequipa Tabla 1. Inventario de andenes – microcuenca Chunta-Huayjo. Categoría C

S

R Superficie Andenada Pa E Mi

Definición(*) Anden conservado; talud de piedra intacto; plataforma nivelada; pendiente variable; bajo uso constante y con riego (incluye rehabilitados) Andén semiconservado; talud parcial- mente caído y plataforma desnivelada, con problemas de pérdida de suelo; riego y uso parcial con descansos prolongados. Andén ruinoso en mal estado; con talud derruido; solo se observa ondulaciones de la ladera; sin riego; laderas erosionadas y con pendientes abruptas Pampas no andenadas; pastoreo Suelos eriazos no cultivados Suelos ubicados por encima de los 3700 msnm; pastos naturales Centro poblado

Lari Superficie No Andenada Total (*) Cotler, 1986. Clasificación de Andenes.

4.3 Zonas de producción Para clasificar las zonas de producción (Tabla 2) se tomaron en cuenta las características topográficas y de microrelieve relacionadas tanto a aspectos climáticos y microclimáticos como a aspectos edafológicos. Asimismo, otro factor considerado fue el tipo de vegetación (natural o artificial). La forma de manejo del cultivo, se consideró para la determinación de los sistemas de cultivo.

4.3.1 Zona de Produccion I (ZPI): cultivos diversificados intensivos Comprende la parte baja de la cuenca, dentro de la zona de vida Estepa Montano Subtropical entre los 3 100 y 3 300 msnm, cubriendo un área promedio de 216.09 ha. Las condiciones climáticas y topográficas permiten el desarrollo de una actividad agrícola constante, siendo una zona en la que se agrupan las tierras más productivas de la microcuenca. La agricultura se desarrolla tanto en terrazas como en pampas, no existiendo predominio de un cultivo en particular observándose papa, trigo, haba, maíz, arveja, cebada, alfalfa y, en muy pequeñas extensiones, hortalizas. Los rendimientos de cultivos registrados son relativamente buenos, particularmente el de papa (cerca de 40 t/ha) en las tierras de vocación A1 que se han identificado en esta zona de producción. Los andenes presentan un estado de conservación entre bueno a regular.

4.3.2 Zona de Producción II (ZPII): maizal De pequeña extensión (16.77 ha) y localizada en la parte baja de la cuenca en la zona de vida Estepa Montano Subtropical, de dadas sus condiciones topográficas ha desarrollado un microclima más abrigado en donde se produce en forma exclusiva el cultivo de maíz. Los rendimientos de maíz son bajos (menores a 1.2 t/ha) debido a que el cultivo es atacado por diferentes plagas, lo que se suma al desgaste de la semilla y al empobrecimiento del suelo por la ausencia de la práctica de rotación de cultivos. 70

Área (ha)

Porcentaje relativo (%)

Total (%)

213.50

47.25

11.89

62.90

13.92

3.50

175.42

38.83

9.76

451.82 103.41 103.15

100.00 7.69 7.67

25.15 5.76 5.74

1094.35

81.43

60.93

43.43

3.23

2.42

1344.34

100.00

74.75

1796.16

100.00

Por su uso constante, los andenes de esta zona no presentan un buen estado de conservación. Además ocurren fuertes procesos erosivos especialmente deslizamientos, provocados por la actividad humana e intensificada por la pendiente pronunciada.

4.3.3 Zona de Producción III (ZPIII): pastoreo temporal Comprende áreas ubicadas a una altitud de 3 300 msnm abarcando una extensión de 107.68 ha en la zona de vida Estepa Montano Subtropical. Limita con la ZPI y la ZPV y de acuerdo a la abundancia o escasez de lluvias, su área se expande o se reduce. Fisiográficamente es parte de la terraza “aluvial” en la que se asienta el centro poblado de Lari. El desarrollo de la agricultura en está limitado por la escasez de agua, la ocurrencia de heladas y la alta pedregocidad del suelo. Las tierras son de uso comunal y son pastoreadas por rebaños (ovinosvacunos) de los agricultores que no poseen tierras de pastoreo.

4.3.4 Zona de Producción IV (ZPIV): cereales-tubérculos, alfalfa Zona alrededor del centro poblado, bastante plana y cuenta con agua de riego lo que permite el cultivo de papa, trigo, haba, cebada y alfalfa, principalmente. Aproximadamente abarca 98.17 ha y se encuentra sobre los 3 300 msnm en la zona de vida Estepa Montano Subtropical. La agricultura se da casi exclusivamente en pampas no andenadas (planas). El rendimiento de los cultivos es bueno a regular y debido a su cercanía al centro poblado, son tierras bastante trabajadas.

4.3.5 Zona de Producción V (ZPV): cerealestubérculos Por encima del Centro Poblado rodeando la ZPIII la ZPIV; cubre un área de 141.79 ha fisiográficamente, corresponde a una ladera de montaña; por lo tanto, presenta pendientes fuertes y la agricultura se da exclusivamente en andenes. En

Efraín Malpartida I., Juan Calagua Ch., Fernando oni T., Daniela Horna R. las parte altas, mas abrigadas, se puede ver la predominancia del cultivo de maíz; en las zonas más expuestas y más altas es frecuente observar haba y papa. Estos sectores cuentan con agua de riego que viene directamente de la quebrada a través de los canales. Los andenes están conservados y algunos han sido rehabilitados.

4.3.6 Zona de Producción VI (ZPVI): pastizal Es la mas extensa de la microcuenca de 1172.23 ha y presenta mayormente vegetación natural (vocación pecuaria). Se ubica por encima de los 3600 msnm y se extiende hasta los límites más altos (5000

msnm) abarcando dos zonas de vida: páramo húmedo subalpino y la tundra muy húmeda alpina. Es una zona de evidente sobrepastoreo (ganado ovino que compite con los camélidos sudamericanos), produciéndose algunos procesos productivos. La presencia de especies silvestres de tubérculos andinos como oca y papa, son evidencia de la utilización de andenes con fines agrícolas. El porcentaje de cobertura de los suelos varía de acuerdo al sector; sin embargo, en promedio no supera el 65% durante la época húmeda, en época seca este porcentaje disminuye.

Tabla 2. Zonas de producción para la microcuenca Chunta Huayco. Categoría

Definición

Zona I Zona II Zona III Zona IV Zona V Zona VI Lari Total

Cultivos diversificados intensivos Maizal Pastoreo temporal Cereales tubérculos, alfalfa Cereales tubérculos Pastizal Centro poblado

4.4 Sistemas de producción En la microcuenca se evidencia un sistema de producción agropastoral (Guillet, 1990), desarrollado desde épocas incas y preincas. Este sistema se basaba en el cultivo en andenes bajo riego (sistema de cultivo) y en el pastoreo de camélidos sudamericanos (sistema de crianza pecuario); se producía maíz y quinua en los andenes y se criaban llamas y alpacas en las laderas más altas. En la actualidad, no obstante haber sufrido cambios por la introducción de nuevos elementos y/o procesos (transformaciones) en el sistema, éste mantiene sus componentes característicos. La superficie de cultivo se ha desplazado hacia altitudes más bajas, lo que se evidencia en el alto

Área (ha) 216.09 16.77 107.68 98.17 141.79 1,172.23 43.43 1,796.16

Porcentaje (%) 12.03 0.93 6.00 5.47 7.89 65.26 2.42 100.00

porcentaje de andenes en estado de abandono o derruidos y en la introducción de cultivos “nuevos” como la alfalfa y algunas nuevas variedades de papa, exigentes en agua, que han ganado superficies progresivamente. En cuanto al sistema pecuario, el ganado ovino y vacuno son elementos claves de la economía familiar campesina, y su principal enlace con el mercado, como no lo son los camélidos sudamericanos, cuya demanda tanto en carne, cueros y fibra es en volúmenes pequeños. Teniendo en cuenta el uso y tenencia de la tierra, la calidad de las tierras de cultivo y la tenencia y uso de ganado, se han determinado los diversos sistemas de cultivo y de crianza (Tabla 3).

Tabla 3. Sistemas de cultivo y de crianza en la microcuenca Chunta Huayco. Sistema de cultivo 1. Monocultivo de maíz 2. De rotación alfalfa/papa 3. De rotación papa/cereales/leguminosas 4. De rotación leguminosa-quinua/cereales Sistema de crianza 1. Vacuno-Ovino 2. Ovino-Camélido

4.4.1 Sistema de cultivos Sistema monocultivo de maíz. Bajo este sistema, el maíz se siembra en forma contínua con muy poca rotación de cultivos y de ocurrir es haba, papa o alfalfa. Se da mayormente en la ZPII en donde la rotación es casi nula y en la ZPV, donde las rotaciones son mas frecuentes. La variedad de maíz mas utilizada es la “Cabanita”, propia de la zona y los rendimientos de este cultivo muestran una tendencia a caer debido entre otras razones, al An cient. 68(1) 2007, pp. 67-74

Zonas de Producción ZP II y V ZP III y IV ZP IV ZP IV

ZP I,II,III,IV,V y parte de VI ZP VI

desgaste genético de la semilla la cual es seleccionada de siembras anteriores. Los controles fitosanitarios son poco frecuentes y el abonamiento se hace con guano de corral, aunque las cantidades incorporadas son reducidas. Sistema de rotación alfalfa/papa. Este tipo de rotación ocurre cuando el suelo es pedregoso, o de textura gruesa, y pobre en materia orgánica. Este sistema implica la rotación de alfalfa, la cual tiende a permanecer en el campo entre 5 y 10 años y la 71

La condición topoclimática en la constitución de los sistemas de cultivo y de crianza en la microcuenca ChuntaHuayjo, Arequipa siembra de papa que resulta una actividad atractiva para el agricultor porque le genera ingresos monetarios. Según Guillet (1990) la alfalfa fue introducida en 1947, mientras que la papa es sembrada desde tiempos atrás. Este sistema ocurre tanto en la ZPIII como en la ZPIV de la microcuenca. Una variación de este sistema de producción es la rotación papa/leguminosa (haba o arveja). Sistema de rotación papa/cereales/leguminosas. Este sistema implica la rotación de papa seguida de un cereal que puede ser maíz, trigo o cebada. Luego del cereal se siembra una leguminosa, generalmente haba; sin embargo se han observado rotaciones con arveja. Se da en la ZPIV y los rendimientos tanto de trigo como de cebada son variables siendo los mas frecuentes alrededor de 2-2.5 t/ha. En cuanto al cultivo de haba, su rendimiento va desde 0.5 t/ha hasta 3.2 t/ha, influyendo más sobre éstos las condiciones climáticas, especialmente la temperatura. Sistema de rotación leguminosas-quinua/cereales. Sistema de cultivo que puede incluir una asociación de haba con quinua o haba sola en rotación con un cereal, comúnmente el trigo. Suele ocurrir este sistema de cultivo en áreas planas no andenadas (ZPIV), expuestas a las heladas. Los rendimientos obtenidos de la quinua son bajos aunque difíciles de determinar con precisión. La siembra se realiza al momento que el haba; sin embargo, su cosecha demora un poco mas (un mes mas aproximadamente). Al término de esta asociación, el año siguiente se instala un cereal, probablemente trigo o cebada.

ZPVI. Los rebaños de este sistema están formados por ganado vacuno y ganado ovino; sin embargo, la ausencia de alguno de ellos se produce con frecuencia sin alterar la clasificación. Los dos tipos de ganado son criollos y su rendimiento, tanto en carne como en lana y leche, es bajo. Los ganados, que integran este sistema, son de mucho trajín debido a que diariamente recorren distancias relativamente largas en busca de su alimento. El pastoreo del ganado se le encarga a los niños, que durante la época de lluvias están de vacaciones. Sin embargo, siempre se requiere la presencia de un adulto para vigilar que el ganado no ingrese a los campos de cultivo. En la época seca, el ganado pastorea libremente consumiendo los rastrojos de los cultivos o el poco pasto disponible en la zona de producción VI. Sistema ovino-camélido. Bajo este sistema se considera al ganado ovino y a camélidos sudamericanos (alpaca) que ocupan la ZPVI casi exclusivamente. El pastor maneja el ganado, quien conduce rebaños grandes (100-150 cabezas en promedio) de uno o varios dueños. El itinerario que cubren estos animales es mucho mayor al ganado del sistema anterior. El rebaño se moviliza, cada cierto tiempo, de una estancia a otra dependiendo del número de dueños y número de estancias que posean. El pastor y su familia pasan casi todo el año en estas estancias, bajando solamente para épocas de cosecha en la que realizan trueque de carne, cuero, lana por granos u otros productos.

4.4.2 Sistema de crianza

La integración de las condiciones geomorfológicas y el clima dan como resultado zonas topoclimáticas que permiten información para la toma de decisiones y/o modificar el medio produciéndolo para su aprovechamiento o usarlo tal como evoluciona naturalmente y no hacer inversiones fuertes en la transformación del medio (Tabla 4).

Tomando en cuenta el tipo de ganado y el itinerario del mismo, se han diferenciado dos sistemas de crianza: Sistema vacuno-ovino. Se distribuye en la parte baja y media de la microcuenca, en las zonas de producción ZPI, ZPII, ZPIII, ZPIV, ZPV y parte de la

4.5 Zonas topoclimáticas

Tabla 4. Determinación de las zonas topoclimáticas. Característica geomorfológica 1. Cauce y llanura Aluvial

2. Terrazas Aluviales Bajas e Intermedias 3. Terrazas Aluviales Altas

Condición F

Características climáticas Estepa Subtropical

F-L F-L

B

R -Páramo subalpino, subtropical y Tundra Alpina Subtropical -Tundra Humeda Alpina Subtropical

4. Superficies NF Nival onduladas F= favorable L = Limitante NF = No favorable B= Bueno R = Regular P = Pobre

Una visión integrada de las características geomorfológicos y climáticas con la artificialización del medio y la constitución de las Zonas de

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Montano

Condición

B-R

P

Zona topoclimática Apropiada para modificar el medio explotado, aritificializandolo Limitada artificialización Apropiada y condiciones limitantes para modificar el medio explotado, artificializándolo parcialmente Pobre condiciones de artificialización

Producción (ZP) con sus sistemas de cultivos y crianza se puede graficar en la Tabla 5.

Efraín Malpartida I., Juan Calagua Ch., Fernando oni T., Daniela Horna R. Tabla 5. Condición topoclimática y las zonas de producción (ZP) con los sistemas de cultivo (SC) y sistemas de crianza (SCr). Geomorfología Clima Cauce y llanura Estepa Aluvial

Andenes Zonas Andanadas

ZP ZPI ZPII

Terrazas Aluviales Montano Bajas e Intermedias

Zona No Andanada

ZPIII

ZPIV

Terrazas Altas

Aluviales Subtropical

Superficies onduladas

Zona de Andenes

Zona No Páramo Andenada subalpino subtropical y tundra alpina subtropical

ZPV

SC

SCr

Monocultivo Maíz

Rotación Alfalfa Papa Rotación Papa-cereales-leguminosas Leguminosas quinua/cereales Monocultivo Maíz

Vacunos y ovinos

ZPVI Ovino Camélidos

Nival ZP = Zona de Producción

SC = Sistemas de cultivo

5. Conclusiones 1. Las condiciones morfológicas y climáticas determinan espacios susceptibles de ser modificados para desarrollar un uso eficiente de los recursos. 2. La condición natural de la microcuenca al determinar zonas topoclimáticas diferenciadas permitió a la población expresar su esfuerzo en la artificialización del medio, construyendo andenes que aseguren la conservación del agua y el suelo. 3. Se han identificado hasta seis zonas de producción: la de cultivos diversificados intensivos, la de maizal, la de pastoreo temporal, la de cereales, tubérculos y leguminosas; la de cereales y tubérculos y la de pastizal, siendo esta última la más extensa (65.26% de la superficie total). 4. El sistema de producción de la microcuenca es un sistema agropastoral basado en el cultivo de andenes bajo riego y la crianza de ganado vacuno, ovino y camélido. 5. Se han identificado hasta cuatro sistemas de cultivo: monocultivo de maíz, rotación alfalfa/papa; rotación papa/cereales/leguminosa y rotación leguminosa-quinua/cereales y dos sistemas de crianza: vacuno/ovino y ovino/camélido. An cient. 68(1) 2007, pp. 67-74

SCr = Sistema de Crianza

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 31/07/2007 Aceptado: 07/11/2007

Variabilidad genética de líneas dobles haploides de Cebada (Hordeum vulgare L.) obtenidos mediante la inducción de mutaciones con N-metil nitroso urea y variación gametoclonal Jorge Jiménez D. 1, Luz Gómez P. 2

Resumen El objetivo del presente trabajo de investigación fue estudiar la variación genética obtenida en la variedad de cebada UNA La Molina 96 a través de la aplicación del agente mutagénico químico, N-metil nitroso urea (MNH) a la dosis de 0.5 mM MNH X 0.5 mM MNH y variación gametoclonal; usando como herramienta de apoyo el cultivo de anteras in vitro para la producción de líneas dobles haploides (DH) para seleccionar líneas homocigotas verdaderas en la primera generación eliminando los problemas de quimerismo. Se observaron variaciones en las características: días a la floración, días a la maduración, número de granos / espiga, peso de 1 000 granos, y rendimiento entre las 69 líneas mutantes DH estudiadas al ser comparadas con el material parental. Palabras clave: Cebada, mutación, dobles haploides, variación gametoclonal, N-Metil Nitroso Urea (MNH).

Abstract The aim of this research was to study the genetic variation obtained in the cultivar UNA La Molina 96 through chemical mutagenic treatment to the seeds with N-metil nitroso urea (MNH) at 0.5 mM MNH X 0.5 mM MNH doubled treatment and gametoclonal variation, using in vitro anther culture technique to produce doubled haploid (DH) lines in order to screening for fixed fertile true breeding mutant lines in the first generation avoiding chimerism. Variations were observed in characteristics such as flowering time, maturation time, number of grains /spike, one thousand grains weight, and yield (kg/ha) among 69 mutant DH lines studied when they were compared with the parent material. Key words: Barley, anther culture, doubled haploids, genetic variation, mutations.

1. Introducción La cebada (Hordeum vulgare L.) es un cultivo básico para la alimentación de la población de la región altoandina e insumo para la industria malterocervecera del Perú. En el año de 2003 se sembraron en Perú 151,100 ha aproximadamente, con un rendimiento promedio de 1 280 kg/há. La cebada se siembra en zonas con climas adversos (sequía y heladas) y en suelos muy pobres de las laderas de los andes sobre los 3 000 msnm. Existe la necesidad de desarrollar variedades mejoradas adaptadas a las condiciones marginales de clima y suelo con mejor rendimiento y calidad. La inducción de mutaciones en cebada es un método de mejoramiento que ha permitido el desarrollo de variedades exitosas en este cultivo mejorándose aún más con el uso de técnicas de producción de dobles haploides que permiten identificar más fácilmente los mutantes en estado homocigota (Shevtsov, 2000 y Castillo et al, 2001). El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) reportó la liberación de 1847 variedades mutantes de 164 especies. De las variedades mutantes liberadas, dentro de los cultivos propagados por semilla, el 64% son cereales y dentro de estos 30% son cebada (FAO/OIEA, 1997). Paralelamente el desarrollo de técnicas de producción de dobles haploides (DH) ha avanzado de tal modo que se pueden obtener en número suficiente de líneas DH como para ser empleado en programas de mejoramiento genético. 1

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

Existen muchos procedimientos para obtener DH tales como el método de bulbosum, el método de cultivo de anteras y el cultivo de microsporas aisladas in vitro (Broughton y Lance, 2001, Li y Devaux 2003). Empleando estas técnicas, se han desarrollado un número de variedades de cebada cultivadas valiosas en diferentes países (Castillo et al 2001). La producción de DH puede ser empleado en todos los pasos de la hibridación / inducción de mutaciones y selección. Szarejko et al (1991) evaluaron diferentes mutágenos y métodos de tratamiento para inducir mutaciones en cebada y desarrollaron DH con anteras donadas de plantas M1 e informó que la frecuencia promedio de líneas DH con mutaciones morfológicas y/o izoenzimas fue de 12.3% y que la frecuencia de Líneas DH con cambios en caracteres cuantitativos fue de 18.4% siendo más efectiva la acción de agentes mutagénicos químicos como el NMetil Nitroso Urea (MNH) y Sodium azide (N aN3 ) aplicados a semillas. El uso de plantas M1 (plantas de semillas tratadas con mutagénico), como donadoras de anteras o microsporas para la producción de DH evita las quimeras, que aparecen usualmente cuando una estructura multicelular es tratada con agentes mutagénicos (Maluzsynski et al, 1995). Cistue et al, (2003) señalan que el potencial del uso de inducción de mutaciones se ha incrementado debido a la aplicación de la técnica de DH. Evans y Sharp (1983), definen como variación gametoclonal a las variaciones ocurridas en el proceso de producción de dobles haploides, cuanto mayor es el tiempo de permanencia en el estado de callo existen mayores posibilidades de encontrar

Variabilidad genética de líneas dobles haploides de Cebada (Hordeum vulgare L.) obtenidos mediante la inducción de mutaciones con N-metil nitroso rea y variación gametoclonal variaciones entre las plantas regeneradas. Skirvin et al, (1994) señalan que la variación es un problema en la producción de un clon pero esta puede ser aprovechada por los mejoradores. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el grado de variación genética generada en la variedad UNA la Molina 96 con la aplicación de un agente mutagénico N-Metil Nitroso Urea (MNH), y el estrés del crecimiento in vitro (variación gametoclonal).

2. Materiales y métodos 2.1 Material vegetal Se emplearon 69 Dobles Haploides (DH): 45 Lineas Mutantes Dobles Haploides (LMDH) y 24 Líneas Dobles Haploides (LDH) de cebada de la variedad UNA La Molina 96, liberada el año 1996 por el Programa de Investigación y Proyección Social de la Universidad Nacional Agraria La Molina, LimaPerú. Esta variedad es muy usada por los agricultores por su buen rendimiento, pero sin embargo es tardía, tiene bajo contenido de proteína y cáscara gruesa.

2.2 Metodología Obtención de plantas M1. Con el objeto de mejorar una o dos de las características negativas de la variedad UNA La Molina 96 se trató con el agente mutagénico N-Metil Nitroso Urea (MNH) y se obtuvieron LMDH empleando el cultivo de anteras in vitro a partir de plantas M1. El procedimiento empleado fue el siguiente: se hizo un pre-remojo de 500 semillas de UNA La Molina 96 durante 12 horas a temperatura ambiente. Luego se pasó las semillas pre-remojadas a la solución conteniendo 0.5 mM de MNH por tres horas a una temperatura de 24 °C. Se enjuagó las semillas con agua corriente y se dejó en remojo en agua destilada durante 5 horas. Luego las semillas pasaron a un segundo remojo en la solución con 0.5 mM de MNH durante tres horas adicionales a 24 °C. Se procedió luego a enjuagarlas con agua corriente y dejarlas secar para sembrarlas en el campo. Las plantas desarrolladas a partir de estas semillas tratadas fueron las donadoras de anteras para la obtención de plantas dobles haploides. Producción de líneas dobles haploides. El medio de cultivo empleado fue el BAC 3 tanto para la inducción de callos como para el reemplazo y regeneración de plantas (Szarejko, 2001). Desarrollo de plantas M1 donadoras de anteras. Las semillas fueron tratadas con 0.5 mM MNH X 0.5 mM MNH y luego sembradas en condiciones óptimas de campo. Colección de espigas. Se colectaron las espigas de las plantas M1, cuando las microsporas contenidas en las anteras alcanzaron el estado temprano medio o medio uninucleado, determinándose este estado con ayuda de un microscopio y tratamiento con acetocarmín. Las anteras de las flores de la parte central de la espiga, fueron extraídas y teñidas con acetocarmín al 4% y examinadas en microscopio para confirmar el estado de desarrollo de las microsporas. Paralelamente se midió la distancia entre la lígula de la penúltima hoja y la lígula de la hoja bandera en las 76

espigas seleccionadas y en base a esta medida se colectaron en campo espigas con igual medida. Desinfección del material vegetal. Antes que las espigas sean removidas de la vaina de la hoja bandera, fueron asperjadas con etanol al 96% (aerosol). Pretratamiento en frío de las espigas. Las espigas seleccionadas (con microsporas en estado óptimo de desarrollo) se colocaron en placas petri, conteniendo otra muy pequeña con unas gotas de agua destilada estéril, fueron cubiertas con papel aluminio y selladas con cinta de parafina, luego fueron colocadas en oscuridad por 21 días a 5 °C. Extracción de anteras. Con un estereoscopio se extrajo las anteras de las espigas, tratadas con frío, empleando pinzas finas. Las anteras fueron colocadas directamente en el medio de inducción BAC3. La densidad de siembra fue de 30 anteras / 3 ml de medio. Las placas fueron selladas con cinta de parafina y cubiertas con hojas de aluminio y colocadas en una incubadora. Incubación de las anteras. Se incubaron las anteras a 28 ºC en oscuridad. Después de 14 días se reemplazó la tercera parte del medio de cultivo por la misma cantidad de medio fresco y continuó la incubación de las anteras hasta completar 30 días. Regeneración de plantas. Los callos o embrioides de 30 días de cultivo con 2 mm o más de diámetro fueron transferidos al medio de regeneración BAC3, en placas petri de 100 x 20 mm. La regeneración se llevó a cabo a una temperatura de 22 ºC, bajo condiciones de luz baja. Las plántulas formadas fueron transferidas al medio de regeneración al que se le adicionó 4 g/l de carbón activado para favorecer la formación de raíces. Aclimatación de las plántulas regeneradas. Las plántulas verdes regeneradas se transfirieron a macetas de plástico con sustrato adecuado. Incremento de semillas de las líneas dobles haploides. La semilla de las plantas dobles haploides se sembró en campo para incrementar el número de semillas necesario para realizar los ensayos de rendimiento, en parcelas de 1 surco de 1m. La cosecha se sembró la siguiente campaña en parcelas de 4 surcos de 1m. Obtención de variantes gametoclonales. Se desarrollaron Líneas Dobles Haploides (LDH) de la variedad UNA La Molina 96, sin tratar con ningún mutagénico, empleando el mismo procedimiento empleado para las plantas derivadas de semillas tratadas con agentes mutagénicos. La única diferencia fue el tiempo de transferencia de los callos al medio de regeneración. La mayor parte de ellos fueron transferidos al medio de regeneración después de los 70 días de permanencia en el medio de inducción. Evaluaciones realizadas. Se realizaron las siguientes evaluaciones: Días al espigado, días a la maduración, Número de granos por espiga, peso de 1 000 granos (g) y rendimiento (kg/ha).

Jorge Jiménez D., Luz Gómez P.

2.3 Análisis estadístico Empleando las 69 líneas Dobles Haploides (DH): 24 Líneas Dobles Haploides (LDH) desarrolladas a partir de semillas no tratadas y 49 Líneas Mutantes Dobles Haploides (LMDH) desarrolladas de semillas tratadas con mutagénico MNH y dos testigos de comparación. Se establecieron tres ensayos experimentales bajo el diseño de bloques completos al azar con 25 tratamientos y 3 (tres) repeticiones por cada uno. El ensayo 1 estuvo conformado de dos testigos, 12 LDH (gametoclones) y 11 LMDH. El ensayo 2 estuvo conformado de dos testigos, 7 LDH (gametoclones) y 16 LMDH. El ensayo 3 estuvo conformado de dos testigos, 5 LDH (gametoclones) y 18 LMDH. Además, del análisis de variancia individual, se realizó un análisis de variancia combinado. Los testigos de comparación fueron las variedades

comerciales UNA la Molina 96 (material parental sin tratamiento mutagénico) y UNA La Molina 94. Los tres ensayos fueron sembrados en el mismo campo uno a continuación de otro y en la misma fecha.

3. Resultados y discusiones En la Tabla 1 se muestra el ANVA del ensayo 1 en donde se aprecian diferencias altamente significativas entre los genotipos (LDH y los testigos) para días al espigado, días a la maduración del grano y número de granos por espiga. En el grupo LDH y LMDH se aprecian diferencias significativas para días al espigado y días a la maduración del grano. En la comparación de LDH vs. LMDH las diferencias fueron significativas para días al espigado, número de granos por espiga y rendimiento (kg /há) y también al comparar las DH vs. los testigos se encontraron diferencias significativas en la maduración del grano, número de granos por espiga y el peso de 1 000 granos (g).

Tabla 1. Análisis de variancia de las líneas dobles haploides (DH) de cebada derivadas de la variedad UNA La Molina 96 mediante tratamientos con agentes mutagénicos - Ensayo 1. Fuentes de variación

Grados de libertad

Días al espigado 39,24 ** 20,26 ** 21,66 ** 17,42 ** 23,95 ** 45,25 ** 8,28 4,25

Cuadrados medios Días a la # granos maduración /espiga 153,78 ** 26,77 25,96 ** 36,00 ** 21,59 ** 34,66 ** 21,06 ** 19,31 23,56 ** 19,34 7,71 356,58 ** 43,87 ** 101,41 ** 7,70 12,83

Repeticiones 2 Genotipos 24 DH 22 LDH 11 LMDH 10 LDH vs LMDH 1 DH vs. Testigo 1 Error 48 Total 74 * Significación al 5 % de probabilidad. ** Significación al 1 % de probabilidad. LDH (Variantes gametoclonales) y LMDH (Líneas Mutantes Dobles Haploides).

El ANVA del ensayo 2 se presenta en la Tabla 2, se aprecian diferencias significativas entre genotipos (DH y los testigos) para días al espigado y rendimiento (kg/há). En el grupo LMDH se aprecian diferencias altamente significativas en rendimiento

Peso 1000 granos 1,92 8,74 7,59 8,08 7,75 0,65 33,68 * 5,04

Rendimiento kg/ha 2070644,20 ** 425890,75 401163,92 126130,36 126130,36 5404500,00 ** 871288,40 363773,03

(kg/há). En la comparación de LDH vs. LMDH las diferencias fueron significativas para días al espigado y también al comparar las DH vs. los testigos se encontraron diferencias significativas para días al espigado y días a la maduración.

Tabla 2. Análisis de variancia de las líneas dobles haploides (DH) de cebada derivadas de la variedad UNA La Molina 96 mediante tratamientos con agentes mutagénicos - Ensayo 2. Fuentes de variación

Grados de libertad

Días al espigado 4,18 15,86 * 13,72 5,60 14,29 43,98 * 34,70 * 7,85

Cuadrados medios Días a la # granos maduración /espiga 16,00 12,69 13,25 10,47 11,31 10,94 7,54 16,90 11,08 8,63 0,94 8,73 68,18 ** 1,91 8,71 9,39

Repeticiones 2 Genotipos 24 DH 22 LMDH 11 LMDH 10 LDH vs. LMDH 1 DH vs. Testigo 1 Error 48 Total 74 * Significación al 5 % de probabilidad ** Significación al 1 % de probabilidad LDH (Variantes gametoclonales) y LMDH (Líneas Mutantes Dobles Haploides)

An cient. 68(1) 2007, pp. 75-81

Peso 1000 granos 6,85 5,17 5,20 7,07 4,19 0,44 9,20 7,09

Rendimiento kg/ha 524570,32 * 341137,15 * 344459,71 * 173378,58 433420,67 ** 4,40 609173,70 154724,39

77

Variabilidad genética de líneas dobles haploides de Cebada (Hordeum vulgare L.) obtenidos mediante la inducción de mutaciones con N-metil nitroso rea y variación gametoclonal En la Tabla 3 se observa el ANVA del ensayo 3. Se aprecian diferencias significativas para genotipos (DH y los testigos) para días al espigado y días a la maduración del grano y peso de 1 000 granos. En el grupo LDH y LMDH y en la comparación de LDH

vs. LMDH las diferencias fueron significativas para días al espigado, días a la maduración del grano y peso de 1 000 granos y también al comparar las DH vs. los testigos se encontraron diferencias significativas para días a la maduración del grano.

Tabla 3. Análisis de variancia de las líneas dobles haploides (DH) de cebada derivadas de la variedad UNA La Molina 96 mediante tratamientos con agentes mutagénicos - Ensayo 3. Fuentes de variación

Grados de libertad

Días al espigado 25,66 * 19,98 ** 19,40 ** 23,23 ** 11,85 * 52,69 ** 0,02 5,86

Cuadrados medios Días a la # granos maduración /espiga 2,34 37,72 59,72 ** 24,01 54,15 ** 25,46 * 79,17 ** 21,53 42,62 ** 22,13 137,79 ** 0,01 104,35 ** 16,17 7,89 14,40

Repeticiones 2 Genotipos 24 DH 22 LDH 11 LMDH 10 LDH vs. LMDH 1 DH vs. Testigo 1 Error 48 Total 74 * Significación al 5 % de probabilidad ** Significación al 1 % de probabilidad LDH (Variantes gametoclonales) y LMDH (Líneas Mutantes Dobles Haploides)

En la Tabla 4 se aprecia el ANVA Combinado de los tratamientos comunes (testigos) y no comunes (24 LDH y 45 LMDH). Se encontró diferencias significativas para días al espigado, días a la maduración del grano, número de granos por espiga, rendimiento (kg/há) y el peso de 1 000 granos (g). Las diferencias entre las DH y el testigo fueron en caracteres cuantitativos como días al espigado, días a la maduración, No. de granos/espiga, peso de 1000 granos y rendimiento. Resultados similares han sido reportados por diversos autores. Así en 1988 se

Peso 1000 granos 41,47 ** 19,52 ** 19,97 ** 30,96 ** 18,19 ** 24,37 ** 4,64 5,54

Rendimiento kg/ha 2705004,41 ** 454917,92 425042,51 489518,20 421304,18 1247163,00 319932,00 513937,31

informa en Pakistán el incremento notable de rendimiento en algodón logrado con el mutante NIAB 78; en Checoslovaquia con el mutante de cebada Diamant que superó en 12% al rendimiento de la variedad original (Maluszynski et al. 1995). En arroz se informa de mutaciones en precocidad (Poehlman y Sleper, 2003), en Perú en trabajos de inducción de mutaciones en arroz se informa de cambios en caracteres como días a la floración, días a la maduración, altura de planta y otros. (Sanjinez, 2001 y Gonzalez 2004).

Tabla 4 Análisis de variancia combinado de experimentos con tratamientos comunes y no comunes de las líneas dobles haploides (DH) de cebada derivadas de la variedad UNA La Molina 96 mediante tratamientos con agentes mutagénicos. Fuentes de variación

Grados de libertad

Experimentos 2 Repeticiones 6 Tratami. (ajustados) 70 Inter. testigo x 2 Experimento Error 144 Total 224 * Significación al 5 % de probabilidad ** Significación al 1 % de probabilidad

Días al espigado 10,86 23,02 ** 18,56 **

Cuadrados medios Días a la # granos maduración /espiga 287,37 ** 69,69 * 57,37 ** 25,69 * 42,43 ** 25,09 *

Peso 1000 granos 5,22 16,75 * 11,46 **

Rendimiento kg/ha 7878229,50 ** 1667362,50 ** 643554,33 **

22,72 **

9,72

20,97

1,99

135796,00

5,99

8,10

12,21

5,89

345576,22

La prueba de comparación de Dunnet (Tabla 5) entre las líneas DHs y el testigo (UNA La Molina 96) muestra diferencias significativas para todas las variables evaluadas. En días al espigado, 18 líneas difirieron significativamente del testigo, una línea DH (DH3545-074) y 3 líneas MDH (MDH3545-076, MDH3545-084 y MDH3545-086) fueron precoces mientras que las 14 restantes fueron tardías. En 78

número de granos por espiga, 10 líneas difirieron del testigo, de las cuales 6 líneas DH y 1 MDH superaron estadísticamente al testigo. Siete líneas difirieron del testigo en rendimiento, todas ellas rindieron menos que el testigo; sin embargo, hay que anotar que 6 líneas superaron al testigo (4017 kg/ha) en promedio mas dos desviaciones estándar (más del 20%), la línea DH3545-074 (4743.67 kg/ha) y las líneas

Jorge Jiménez D., Luz Gómez P. MDH3545-078 (4701.67 kg/ha), MDH3545-079 (4816.67 kg/ha), MDH3545-080 (4774.67 kg/ha),

MDH3545-084 (5003.67 kg/ha) y MDH3545-092 (4857.67kg/ha).

Tabla 5. Promedios y prueba de Dunnet de los caracteres agronómicos de las líneas dobles haploides (DH) de cebada derivadas de la variedad UNA La Molina 96 mediante tratamientos con agentes mutagénicos. Linea

Dias Espig.

Dif.

Días madur.

Dif.

Gran. esp.

Dif.

Peso 1000 granos

Dif.

Rdto. kg/ha

Dif.

1

DH3545-024

68.67

5.34

126.34

2.67

50.69

4.78

39.58

-4.04

3013.67

-1003.33

2

DH3545-025

68.67

5.34

126.34

2.67

51.95

6.04

40.92

-2.70

3107.67

-909.33

3

DH3545-026

63.67

0.34

126.34

2.67

51.17

5.26

41.86

-1.76

3586.67

-430.33

4

DH3545-027

68.67

5.34

128.34

4.67

48.75

2.84

40.90

-2.72

3451.67

-565.33

5

DH3545-028

67.67

4.34

125.34

1.67

49.30

3.39

42.70

-0.92

3711.67

-305.33

6

DH3545-029

69.67

6.34

126.34

2.67

54.29

8.38

43.56

-0.06

3773.67

-243.33

7

DH3545-030

63.67

0.34

126.34

2.67

58.35

12.44

41.64

-1.98

3721.67

-295.33

8

DH3545-031

62.67

-0.66

124.34

0.67

51.77

5.86

42.73

-0.89

3534.67

-482.33

9

DH3545-032

64.67

1.34

124.34

0.67

53.59

7.68

42.57

-1.05

3721.67

-295.33

10

DH3545-033

66.67

3.34

126.34

2.67

52.42

6.51

45.54

1.92

3617.67

-399.33

11

DH3545-034

68.67

5.34

131.34

7.67

53.45

7.54

43.87

0.25

3221.67

-795.33

12

DH3545-035

66.67

3.34

129.34

5.67

53.34

7.43

39.93

-3.69

3398.67

-618.33

13

DH3545-047

65.67

2.34

124.67

1.00

45.44

-0.47

41.95

-1.67

3565.67

-451.33

14

DH3545-048

62.67

-0.66

121.67

-2.00

41.12

-4.79

41.34

-2.28

3003.67

-1013.33

15

DH3545-049

65.67

2.34

122.67

-1.00

48.27

2.36

44.47

0.85

3128.67

-888.33

16

DH3545-050

63.67

0.34

121.67

-2.00

43.82

-2.09

42.26

-1.36

3295.67

-721.33

17

DH3545-051

62.67

-0.66

121.67

-2.00

43.99

-1.92

41.71

-1.91

3295.67

-721.33

18

DH3545-052

63.67

0.34

119.67

-4.00

45.39

-0.52

41.25

-2.37

2878.67

-1138.33

19

DH3545-053

63.67

0.34

121.67

-2.00

42.04

-3.87

39.30

-4.32

3430.67

-586.33

20

DH3545-070

64.67

1.34

126.67

3.00

42.47

-3.44

43.02

-0.60

4232.67

215.67

21

DH3545-071

64.67

1.34

126.67

3.00

44.29

-1.62

38.59

-5.03

4451.67

434.67

22

DH3545-072

58.67

-4.66

121.67

-2.00

39.49

-6.42

42.93

-0.69

3680.67

-336.33

23

DH3545-073

58.67

-4.66

122.67

-1.00

36.29

-9.62

42.84

-0.78

3638.67

-378.33

24

DH3545-074

54.67

-8.66

124.67

1.00

42.71

-3.20

39.21

-4.41

4743.67

726.67

25

MDH3545-036

69.67

6.34

129.34

5.67

53.38

7.47

40.42

-3.20

3034.67

-982.33

26

MDH3545-037

69.67

6.34

133.34

9.67

47.47

1.56

40.25

-3.37

3023.67

-993.33

27

MDH3545-038

71.67

8.34

127.34

3.67

51.84

5.93

42.74

-0.88

3103.67

-913.33

28

MDH3545-039

70.67

7.34

129.34

5.67

48.92

3.01

42.35

-1.27

2763.67

-1253.33

29

MDH3545-040

69.67

6.34

129.34

5.67

44.20

-1.71

42.18

-1.44

2690.67

-1326.33

30

MDH3545-041

70.67

7.34

124.34

0.67

46.47

0.56

39.32

-4.30

2982.67

-1034.33

31

MDH3545-042

64.67

1.34

133.34

9.67

50.32

4.41

41.12

-2.50

3315.67

-701.33

32

MDH3545-043

65.67

2.34

124.34

0.67

45.45

-0.46

42.46

-1.16

2836.67

-1180.33

33

MDH3545-044

70.67

7.34

131.34

7.67

47.65

1.74

44.30

0.68

3107.67

-909.33

34

MDH3545-045

65.67

2.34

127.34

3.67

48.67

2.76

42.94

-0.68

2867.67

-1149.33

35

MDH3545-046

65.67

2.34

125.34

1.67

45.55

-0.36

43.63

0.01

2680.67

-1336.33

36

MDH3545-054

64.67

1.34

122.67

-1.00

44.61

-1.30

41.18

-2.44

3117.67

-899.33

37

MDH3545-055

66.67

3.34

121.67

-2.00

46.52

0.61

40.49

-3.13

2659.67

-1357.33

38

MDH3545-056

68.67

5.34

124.67

1.00

43.06

-2.85

42.17

-1.45

2847.67

-1169.33

39

MDH3545-057

68.67

5.34

122.67

-1.00

46.27

0.36

42.40

-1.22

2909.67

-1107.33

40

MDH3545-058

65.67

2.34

119.67

-4.00

43.54

-2.37

43.54

-0.08

3930.67

-86.33

41

MDH3545-059

64.67

1.34

122.67

-1.00

46.74

0.83

42.40

-1.22

2576.67

-1440.33

42

MDH3545-060

67.67

4.34

121.67

-2.00

47.57

1.66

40.41

-3.21

3107.67

-909.33

43

MDH3545-061

65.67

2.34

121.67

-2.00

44.81

-1.10

40.50

-3.12

2972.67

-1044.33

44

MDH3545-062

66.67

3.34

121.67

-2.00

43.32

-2.59

40.94

-2.68

3545.67

-471.33

45

MDH3545-063

62.67

-0.66

119.67

-4.00

43.92

-1.99

42.10

-1.52

3388.67

-628.33

46

MDH3545-064

67.67

4.34

119.67

-4.00

44.06

-1.85

40.43

-3.19

3357.67

-659.33

47

MDH3545-065

66.67

3.34

126.67

3.00

46.99

1.08

44.27

0.65

3378.67

-638.33

48

MDH3545-066

62.67

-0.66

121.67

-2.00

47.12

1.21

42.63

-0.99

3107.67

-909.33

49

MDH3545-067

67.67

4.34

124.67

1.00

42.12

-3.79

43.18

-0.44

3555.67

-461.33

50

MDH3545-068

61.67

-1.66

121.67

-2.00

43.71

-2.20

42.24

-1.38

3503.67

-513.33

An cient. 68(1) 2007, pp. 75-81

79

Variabilidad genética de líneas dobles haploides de Cebada (Hordeum vulgare L.) obtenidos mediante la inducción de mutaciones con N-metil nitroso rea y variación gametoclonal 51

MDH3545-069

61.67

-1.66

122.67

-1.00

46.12

0.21

41.95

-1.67

3701.67

-315.33

52

MDH3545-075

61.67

-1.66

126.67

3.00

41.49

-4.42

40.27

-3.35

4253.67

236.67

53

MDH3545-076

56.67

-6.66

127.67

4.00

36.47

-9.44

35.97

-7.65

4347.67

330.67

54

MDH3545-077

60.67

-2.66

122.67

-1.00

40.01

-5.90

41.34

-2.28

4524.67

507.67

55

MDH3545-078

60.67

-2.66

119.67

-4.00

39.46

-6.45

39.56

-4.06

4701.67

684.67

56

MDH3545-079

60.67

-2.66

121.67

-2.00

40.96

-4.95

38.56

-5.06

4816.67

799.67

57

MDH3545-080

61.67

-1.66

122.67

-1.00

41.07

-4.84

37.91

-5.71

4774.67

757.67

58

MDH3545-081

63.67

0.34

122.67

-1.00

41.49

-4.42

40.03

-3.59

4232.67

215.67

59

MDH3545-082

58.67

-4.66

121.67

-2.00

41.76

-4.15

38.60

-5.02

4409.67

392.67

60

MDH3545-083

58.67

-4.66

119.67

-4.00

39.49

-6.42

41.14

-2.48

4461.67

444.67

61

MDH3545-084

57.67

-5.66

119.67

-4.00

41.87

-4.04

41.59

-2.03

5003.67

986.67

62

MDH3545-085

60.67

-2.66

126.67

3.00

44.29

-1.62

42.67

-0.95

4628.67

611.67

63

MDH3545-086

57.67

-5.66

121.67

-2.00

35.79

-10.12

36.80

-6.82

4066.67

49.67

64

MDH3545-087

63.67

0.34

119.67

-4.00

45.29

-0.62

40.31

-3.31

4618.67

601.67

65

MDH3545-088

63.67

0.34

119.67

-4.00

39.37

-6.54

37.56

-6.06

3930.67

-86.33

66

MDH3545-089

58.67

-4.66

119.67

-4.00

40.09

-5.82

43.26

-0.36

4305.67

288.67

67

MDH3545-090

60.67

-2.66

122.67

-1.00

41.77

-4.14

37.74

-5.88

4045.67

28.67

68

MDH3545-091

60.67

-2.66

122.67

-1.00

40.82

-5.09

39.18

-4.44

4445.67

428.67

69

MDH3545-092

63.67

0.34

126.67

3.00

46.96

1.05

40.22

-3.40

4857.67

840.67

70

UNA La Molina 96

63.33

0

123.67

0.00

45.91

0.00

43.62

0.00

4017.00

0.00

S(d)

1.41

1.64

2.02

1.40

339.40

t(d)

3.42

3.42

3.42

3.42

3.42

6.59

1160.75

ALS(D) 4.83 5.62 6.90 Las letras en negrita indican las diferencias significativas entre las lineas DHs y el testigo

Se indujo líneas tardías y precoces. La precocidad es una característica importante debido a que las condiciones marginales adversas de clima en la sierra peruana afectan el desarrollo de variedades tardías. La línea DH3545-074 fue la más precoz que con 55 días de espigado. El testigo espigó a los 63 días, considerado el tiempo normal que requiere la variedad para espigar. El número de granos/espiga es un componente valioso y es una característica de mucha importancia para los agricultores de la sierra peruana y la inducción de variabilidad permitió identificar un genotipo con 58 granos/espiga (DH3535-030), es decir 10 granos más por espiga comparados con el testigo que produjo 46 granos por espiga. El rendimiento (kg/há) es el resultado de muchos factores del cultivo y del medio ambiente y dentro de las características estudiadas, ésta es la que mayor variación ha presentado como resultado de los tratamientos aplicados en el presente trabajo de investigación. Destacan una línea gametoclonal (DH3545-074) y 5 líneas DH mutantes (MDH3545078, MDH3545-079, MDH3545-080, MDH3545-084 y MDH3545-092) con mayor rendimiento que el testigo que alcanzó a producir 4017 kg/há. El mayor rendimiento obtenido fue de 5003 kg/há (MDH3545084). Este rendimiento es 24.5% más que el del testigo. Resultados similares fueron informados por Shevtsov (2000).

4. Conclusiones 1. Se observaron variaciones genéticas en características como: días a la floración, días a la maduración, número de granos/espiga, peso de 1 80

000 granos y rendimiento del grano, probablemente debido al efecto de la aplicación de agentes mutagénicos químicos y variación gametoclonal en la variedad testigo UNA La Molina 96. 2. Los probables mutantes identificados con valores más contrastantes con el testigo obtenidos con la aplicación del agente mutagénico MNH mostraron mayor variación en la precocidad (días al espigado) y el rendimiento (kg/ha), probablemente debido al mayor efecto del mutagénico afectando a más de un gen responsable de este carácter. Este mismo efecto fue señalado en la variedad NIAB 78 de algodón liberada en Pakistán en 1983 (NIAB, 1988). 3. El empleo de la técnica de DH permitió identificar líneas homocigotas de valor agronómico que pueden ser utilizados en los programas de mejoramiento de la cebada.

5. Referencias bibliográficas BROUGHTON S; LANCE R. 2001. New cereal Doubled haploid facilities in Western Australia and the status of the barley doubled haploid Program. Proceedings of the 10TH Australian Barley Technical Symposium. Department of Agriculture, Baron- Hay Court, South Perth, WA 6151. Pp 1-5. CASTILLO A.M; CISTUE L; VALLES, M.P; SANZ, J.M; ROMAGOSA I; MOLINA–CANO, J.L. 2001. Efficient production of androgenic doubled-haploid mutants in barley by the application of sodium azide to anther and

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81

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 15/11/2007 Aceptado: 27/12/2007

Efecto de la siembra monograno y el manejo de malezas en el cultivo de maní (Arachis hypogaea L.) en La Molina Ulises Osorio A. 1, Marco Altamirano V. 2

Resumen En un campo de la Universidad Nacional Agraria en La Molina, se evaluó el efecto de la densidad de siembra monograno, el manejo de malezas y la interacción de ambos en el rendimiento y sus componentes en el cultivo de maní (Arachis hypogaea L). El mayor rendimiento en grano se obtuvo con la densidad de 100 000ptas/ha (5 042 kg/ha) no presentando diferencias significativas con 131 578 ptas/ha (4 948 kg/ha), superando ambos a 50 000 y 65 789 ptas/ha. Para el número de granos por vaina, índice de cosecha y altura de planta no se hallaron diferencias significativas en los factores estudiados ni la interacción. En cambio si se halló diferencias para el número de vainas por planta y el peso de 100 semillas. La cobertura y densidad de malezas antes y después del control presentaron diferencias significativas para el factor manejo, no mostrando diferencias para el factor densidad ni para la interacción. El tratamiento con mayor rentabilidad económica fue la densidad de 100 000 ptas/ha y manejo mecánico de malezas. Palabras clave: Arachis hypogaea, malezas, control de malezas.

Abstract A trial was conducted at La Molina to determine the plant density effect using one seed, weed control method and their interaction in the peanut (Arachis hypogea L.) yield and their components. The highest yield ( 5 042 kg/ha) was obtained with a plant density of 100 000 plants/ha with no statistical differences using 131 578 plants/ha (4 948 kg/ha). However, both treatments were superior to treatments with 50000 and 65 789 plants/ha . Number of grains per pod, harvest index and plant height did not show statistical differences. There were statistical differences for number of pods and 100 seeds weight. Weeds, weed density and weed canopy were evaluated before and after each weed control method. Differences among weed control methods were observed but no differences were observed among plant densities. No statistical significance was observed in the interaction between the factors studied. The treatment with the best economical return was planting 100 000 plants/ha using mechanical weed control. Key words: Arachis hypogaea, weeds, weed control.

1. Introducción

2. Revisión de literatura

El Perú a lo largo de los años se ha convertido en importador de aceites y grasas, alimentos básicos en la alimentación humana y animal. La palma aceitera, soja y colza dominan el mercado en el Mundo, debido al gran impulso y apoyo que tienen como cultivos, reforzados por la tendencia actual a la producción de biodiesel, carburante obtenido a través del proceso químico de transesterificación. Actualmente se viene desarrollando estudios tendientes a la obtención de nuevas fuentes de aceites vegetales para la alimentación humana, animal e industrial. Una de las especies oleaginosas ancestrales del Perú es el maní (Arachis hypogaea L.), cultivado hace más de 3,000 años, del cual hoy en día somos importadores de granos y sub-productos. Los factores limitantes en el campo son la sanidad, falta de variedades y manejo agronómico entre los que se cuenta al manejo inadecuado de malezas y métodos de siembra, los mismos que elevan los costos de producción y merman la rentabilidad. Por ello el objetivo del presente trabajo fue determinar la densidad de siembra monograno y el método de manejo de malezas más adecuado para el cultivo de maní selección T3.

El cultivo de maní es de origen americano. Gillier (1970) cita los hallazgos de Squier (1875) en tumbas pre-colombinas ubicadas en el Perú, confirmada por los últimos hallazgos en las Tumbas del Señor de Sipan y Sican en el norte del Perú. Chipana (1995), afirma que la densidad de siembra es el factor que influye en la producción del cultivo de maní, el cual debe relacionar con el número de plantas por superficie, la forma y el orden en que se distribuyen las mismas en el área del cultivo. Gillier (1970), recomienda no echar más de un grano en cada hoyo y en hileras pues la experiencia demuestra que las siembras con dos o más semillas no dan rendimientos superiores. Helfgott (1985), define a las malezas como plantas que crecen donde no son deseadas, persistentes, sin valor económico e interfieren con el crecimiento normal del cultivo. Feakin (1973), señaló que las malezas en el maní pueden ser un serio problema para su cultivo debido a que reducen rendimientos de tres diferentes maneras: competencia por espacio, interferencia en la cosecha y por albergar plagas. A la misma conclusión llegan Labrada et al (1996) afirmando que las malezas pueden ocasionar hasta el 70% de reducción de la producción en maní. Camarena y Montalvo (1984), señalan que en el cultivo de maní las malezas se deben eliminar desde la emergencia hasta la fructificación inicial del cultivo, además, indican que buenos resultados

1, 2

Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

Ulises Osorio A., Marco Altamirano V. obtuvieron al aplicar linuron 1.5 kg/ha en preemergencia, mientras que Labrada et al. (1995) mencionan que para el manejo de malezas en el cultivo de maní se han probado varios herbicidas, sin embargo, debido a su largo periodo de crecimiento y a su poca habilidad competitiva, el cultivo requiere más de una aplicación y deshierbos adicionales en las distintas fases del cultivo. Lopez (1982), señalo que el número de granos por vaina no es un parámetro para medir el grado de competencia de las malezas en el cultivo; Campos (1996) confirma el carácter hereditario del número de granos por vaina y Sangha y Sandhu (1970) afirman que el peso de 100 semillas no tiene contribución significativa en los rendimientos.

3.1 Metodología. Se preparó el suelo en forma tradicional con aradura de discos y 2 pases de rastras de puntas para luego surcar a 0.80m de distancia entre surcos. Antes de la siembra las semillas se remojaron en una solución de ácido giberélico (AG3) por 5 minutos con el objetivo de romper dormancia. Luego del secado se desinfectaron y sembraron en forma manual dejando una semilla por golpe, al distanciamiento indicado para cada tratamiento, con la ayuda de un marcador de golpes. El manejo de malezas se efectuó según los tratamientos. Para los M1 se efectuaron 2 deshierbos manuales durante el periodo del experimento, en los M2 se realizó el paso de puntas a manera de cultivos antes de la floración, seguido de un deshierbe complementario y en los M3 se aplicó pendimethalin (2lt/ha) en pre-siembra, bentazón + MA (2lt/ha) y fluazifop-butil (0.5lt/ha) en post-emergencia.

3. Materiales y métodos El ensayo se realizó entre los meses de diciembre a mayo en el campo “El Carmen” de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Las condiciones climáticas (temperatura varió entre 17 ºC a 30 ºC con una media de 24 ºC y las horas de sol mayor a 6) fueron adecuadas para el desarrollo vegetativo del cultivo. (Camarena y Montalvo (1992) El análisis de suelo presentó una textura francoarenosa, de buena profundidad. La reacción del suelo fue alcalina (pH=7.9), la conductividad eléctrica fue baja (C:E=1.33dS/m), bajo en materia orgánica (1.12%), contenido medio de calcáreos (2.76%), alto en fósforo (18.8ppm) y medio de potasio (446 Kg./ha), lo que permitió el crecimiento normal del cultivo. Se utilizó la semilla de maní selección T3 procedente del Instituto Nacional de Investigación y Extensión Agraria – Estación DONOSO- HuaralLima. El diseño experimental fue de Bloques completos al azar con arreglo factorial de 2 factores 4Dx3M, siendo el factor D densidad de siembra y el factor M manejo de malezas. El experimento tuvo 12 tratamientos con 4 repeticiones correspondientes a la combinación de 4 densidades de siembra monograno: D1-50,000sem/ha, D2-68,789 sem./ha, D3-100,000 sem./ha y D4-131,578 sem./ha y 3 métodos de manejo de malezas: M1-manejo manual, M2 manejo mecánico de malezas y M3-manejo químico de malezas. La distancia entre surcos fue de 0.80mt y las densidades se obtuvieron variando la distancia entre golpes: D1=4cm, D2=5.5cm, D3=8cm y D4=10.5cm.

3.2 Parámetros evaluados En el cultivo: rendimiento en grano (kg/ha) y sus componentes (número de vainas por planta, número de granos por vaina, índice de semillas, índice de cosecha y número de plantas/ha). En las malezas: se procedió a identificar las malezas más frecuentes y luego se evaluó el porcentaje de cobertura antes y después del manejo, mediante una escala visual de 0 a 100 donde 0 indica ausencia total de malezas y 100 cobertura total. Además, se evaluó la densidad de malezas utilizando un marco de hierro con un área de 50 cm2, colocándose al azar en tres lugares por parcela experimental. En cada evaluación se identificó y contabilizó las malezas. Al momento de la cosecha se cortaron al ras las malezas presentes en los 2 surcos centrales y se pesaron frescas, posteriormente se secaron y pesaron para hallar el peso seco, expresando los datos en g/parcela.

4. Resultados y discusión 4.1 En el cultivo. En las Tablas 1 y 2, se presentan los resultados promedios de los principales parámetros evaluados, en los que se puede apreciar que el rendimiento en grano estuvo entre 3,662.25 kg/ha (D2M1) a 5,042.33 kg/ha (D3M2) con un promedio de 4,642.79 kg/ha.

Tabla 1. Rendimiento de maní en grano y sus componentes. Tratamientos 1.D1M1 2.D1M2 3.D1M3 4.D2M1 5.D2M2 6.D2M3 7.D3M1 8.D3M2 9.D3M3 10.D4M1 11.D4M2 12.D4M3

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Rendimiento Kg./ha 4131,00 4336,00 4531,25 3662,25 4609,50 4472,50 5166,00 5332,00 4629,50 5146,50 5117,25 4580,25

Nº de plantas a la cosecha

Nº de vainas por planta

Nº de granos por vaina

Peso de 100 semillas (g.)

Índice de cosecha (%)

Altura de la planta (cm.)

48828,13 49218,75 48437,50 57031,25 62890,63 61718,75 89843,75 89843,75 94531,25 116406,25 116015,63 112109,38

33,75 33,50 37,50 28,00 29,75 26,50 23,00 20,75 25,25 20,75 21,50 22,50

1,93 1,90 1,98 1,83 1,95 1,90 1,98 1,93 1,95 1,88 1,90 1,98

132,00 135,21 132,65 133,19 134,00 136,38 140,75 130,56 129,60 137,88 137,39 131,53

33,61 36,10 37,35 36,07 37,00 35,23 37,78 40,27 34,02 37,20 41,00 34,22

44,33 46,38 46,23 44,43 45,63 45,85 43,78 42,53 44,10 42,63 44,18 42,18

Porcentaje de granos (%) 68,29 59,55 72,28 69,64 69,62 68,17 73,23 87,20 69,61 73,92 71,71 67,53

Efecto de la siembra monograno y el manejo de malezas en el cultivo de maní (Arachis hypogaea L.) en La Molina Tabla 2. Rendimiento de maní en grano (kg/ha). Densidad de siembra

Manejo de malezas

Promedio de la densidad de siembra

Mecánico (M2)

Químico (M3)

50000 (D1)

Manual (M1) 4131,00

4336,00

4531,25

4332,75 B

65789 (D2)

3662,25

4609,50

1,00

4248,08 B

100000 (D3)

5166,00

5332,00

4629,00

5042,33 A

131578 (D4)

5146,00

5117,25

4580,25

4948,00 A

Promedio del manejo de malezas 4526,00

4848,68

4553,25

X= 4642,79

Análisis de variancia Fuentes

GL

SC

CM

F. calc.

Significación

Bloques

3

11631559,75

3877186,58

7,5155

NS

Dens. siembre

3

6056471,08

2018824,69

3,9133

*

Man. malezas

2

1023185,54

511592,77

0,9917

NS

DxM

6

3287350,29

547891,72

1,062

NS

Error

33

17024452,25

515892,49

Total

47

39023021,92

CV=15,47% * Significación al nivel alpha=0,05

El factor principal densidad de siembra resulto estadísticamente significativa, lo que nos indica que existen diferencias en los rendimientos de grano en las parcelas sembradas a diferentes densidades de siembra, los tratamientos que tuvieron mayores densidades (Figura 1) ocuparon los mejores ordenes de mérito frente a las de menores densidades,

confirmando lo descrito por Chipana (1995), ello se debe al aumento de masa foliar y mayor captación de radiación solar lo que provoca un aumento de la tasa fotosintética y por consiguiente una mayor producción de materia seca y finalmente una mayor producción de grano.

Figura 1. Interacción de los factores D y M. En tanto el factor principal manejo de malezas resultó no significativo, no existiendo diferencia estadística en el rendimiento de grano entre las parcelas sembradas bajo los métodos de manejo de malezas manual, mecánico y químico, sin embargo, se observa que para los métodos de manejo mecánico y químico sembradas a baja densidad fueron superiores al manejo manual en tanto que en los An cient. 68(1) 2007, pp. 82-87

tratamientos sembrados a alta densidad el manejo manual y mecánico tuvieron rendimientos superiores que los químicos, ello puede explicarse por los espacios vacíos que deja la baja densidad y aprovechados por las malezas compitiendo con el cultivo en tanto que a la alta densidad, el campo esta cubierto con el cultivo y las malezas no pueden desarrollar por el sombreamiento, la aplicación de 84

Ulises Osorio A., Marco Altamirano V. herbicidas siempre será más efectiva en espacios descubiertos que en espacios ganados por el cultivo. En cuanto a la interacción no hubo significación estadística, lo que indica la independencia de los factores evaluados. El coeficiente de variabilidad fue de 15.47%, calificado como bueno por Calzada (1982) para ensayos de campo. Todos los tratamientos presentaron rendimientos superiores al promedio nacionales Costa (2,000 kg/ha) confirmando lo recomendado por Gillier (1970) para las siembras monograno. En la Tabla 3, se presentan los resultados promedio del número de vainas por planta. Se puede apreciar que para el factor densidad de siembra, el valor

promedio más alto (34.91), correspondió a los tratamientos sembrados a la densidad de 50,000 ptas/ha y el más bajo (21.58) a las mayores densidades (131,578 ptas/ha), existiendo diferencias altamente significativas entre las medias de los tratamientos. Ello se explica porque las plantas sembradas a menor densidad desarrollan más biomasa permitiendo un mayor número de vainas por planta, situación que no se da entre las plantas sembradas a mayor densidad por la competencia intraespecífica en el campo. Para el factor manejo de malezas no se hallaron diferencias estadísticas entre los tratamientos probados. Lo mismo ocurrió con la interacción densidad-manejo de malezas.

Tabla 3. Número de vainas por planta. Manejo de malezas Densidad de Siembra

Manual (M1)

Mecánico (M2)

Químico (M3)

Promedio de la densidad de siembra

50000 (D1)

33,75

33,5

37,5

34,92 A

65789 (D2)

28

29,75

26,5

28,08 B

100000 (D3)

23

20,75

25,25

23,00 C

131578 (D4)

20,75

21,5

22,5

21,58 C

26,38

26,38

27,94

X = 26,896

Promedio manejo malezas

del de

Análisis de variancia Fuentes

GL

SC

CM

Fcalc

Significación

Bloques

3

9,729

0,2998

0,2998

NS

Dens. Siembre

3

1309,729

436,576

40,3534

**

Man. malezas

2

26,042

13,021

1,2035

NS

DxM

6

81,958

13,66

1,2626

NS

Error

33

357,021

10,819

Total

47

39023021,9

CV=12,23% ** Significación al nivel alpha=0,01

De acuerdo con la Tabla 4, el promedio de vainas fue de 26.89, con un coeficiente de correlación r 2 = 0.1421, sin significación estadística y calificado como muy bajo por Calzada (1982) y un coeficiente de determinación de 2.02%, lo que significa que el 2.02% de la variabilidad total del rendimiento de grano es debido a este componente del rendimiento, resultando no significativo. Coincidiendo con Guillier (1970) quien mencionó la existencia de una baja asociación del número de vainas por planta con el rendimiento y juegan un rol más importante las influencias del medio ambiente como clima, suelo, fertilización y técnicas del cultivo. El número de granos por vaina (Tabla 1) varió entre 1.88 y 1.98 con un promedio de 1.923, no existiendo diferencias significativas y confirmando lo citado por López (1982) y Campos (1996). El Índice de Semillas (Tabla 1) definido como el peso de 100 semillas varió entre 129.6 g y 140.8 g 85

con un promedio de 134.26 g. Según el análisis de variancia para el factor densidad de siembra, manejo de malezas y la interacción se encontraron diferencias significativas, sin embargo el coeficiente de correlación es muy bajo r= 0.3176 según Calzada (1982) y El coeficiente de determinación r 2= 10.09% (Tabla 4) demuestra que este componente es responsable en 10,09% de la variabilidad total en el rendimiento de grano, confirmando lo afirmado por Sangha y Sandhu (1970). El Índice de Cosecha (Tabla 1) nos muestra la eficiencia de las plantas para producir granos por unidad de área. De acuerdo al análisis de variancia, no se hallaron diferencias significativas para el factor densidad de siembra, manejo de malezas y la interacción de ambos factores, confirmado por el coeficiente de determinación r2= 1.61%. En la Tabla 1, se presentan los valores promedio del número de plantas por hectárea obtenidos a la

Efecto de la siembra monograno y el manejo de malezas en el cultivo de maní (Arachis hypogaea L.) en La Molina cosecha, los mismos que varían entre 48 437 ptas/ha a 116 406 ptas/ha y según el análisis de variancia existen diferencias significativas para el factor densidad de siembra debido, a la diferencia inicial. Sin embargo, para el factor manejo de malezas y la

interacción no existen diferencias significativas, lo que nos indica los efectos independientes de los factores estudiados. Los rendimientos guardan una relación directa con el número de plantas encontradas.

Tabla 4. Relación de correlación simple y coeficiente de determinación entre el rendimiento de grano y las variables agronómicas bajo estudio. Coeficiente correlación r

Variables Nº de vainas/planta Nº granos/vaina Peso de 100 semillas Altura de planta Número de plantas a la cosecha Porcentaje de granos Índice de cosecha Cobertura de malezas antes del manejo Cobertura de malezas después del manejo Densidad de malezas antes del manejo Densidad de malezas después del manejo Altura de malezas antes del manejo Altura de malezas después del manejo Peso fresco de malezas a la cosecha Peso fresco de malezas a la cosecha Nota ns = no significativo * = significativo ** = altamente significativo

4.2 En las malezas. Se identificaron las siguientes especies de malezas más frecuentes: Nicandra physaloides (capuli), Amaranthus dubius (yuyo o bledo), Portulaca oleracea (verdolaga hembra), Verbena litorales (verbena), Sorghum halepense (grama china),

-0,1421 0,0492 0,3175 -0,0877 0,3600 0,2304 0,1269 0,0636 0,0285 0,1884 0,1552 -0,2554 0,0392 0,0456 0,1004

Coeficiente determinación r2 (%) 2,02 0,24 10,09 0,77 12,95 5,31 1,61 0,40 0,08 3,55 2,41 6,52 0,15 0,21 1,01 r 0,2 - 0,3 0,4 - 0,5 0,6 - 0,7 0,8 - 1,0

Significación ns ns * ns * ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns Calificativo Muy bajo Bajo Alto Muy alto

Cynodon dactylon grama dulce), Eleusine indica (pata de gallina), Setaria verticillata (rabo de zorro o pega – pega) y Cyperus rotundus (coquito). En la Tabla 5 se presentan los valores promedio de los parámetros evaluados.

Tabla 5. Resumen de parámetros evaluados en las malezas. Tratamientos 1.D1M1 2.D1M2 3.D1M3 4.D2M1 5.D2M2 6.D2M3 7.D3M1 8.D3M2 9.D3M3 10.D4M1 11.D4M2 12.D4M3

Cobertura % ACM 48,75 33,75 6,25 36,25 45,00 7,55 35,00 31,25 3,75 38,75 52,50 5,00

Cobertura (%) DCM 12,50 8,75 5,00 10,00 10,00 2,50 3,75 7,50 1,25 6,25 6,25 2,50

Densidad (pt/m2) ACM 287,50 225,00 53,00 250,00 325,00 36,50 250,00 362,00 55,00 337,50 325,00 46,25

Densidad (pt/m2) DCM 24,00 29,00 16,03 31,00 15,00 21,50 21,50 27,00 14,03 16,00 17,50 14,50

Peso Fresco (g) 171,50 110,75 61,75 191,75 156,50 124,75 166,50 246,50 226,50 116,25 214,75 63,25

Peso seco (g) 73,25 55,25 30,75 77,25 62,25 47,50 57,00 98,75 82,00 54,50 80,25 32,00

ACM = Antes del control de malezas DCM = Después del control de malezas

An cient. 68(1) 2007, pp. 82-87

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

La cobertura (Tabla 5) antes del manejo de malezas varió entre 3.75% a 52.50%, presentando diferencias significativas para el factor manejo de malezas en tanto que para el factor densidad y la interacción densidad.-manejo de malezas no presentaron diferencias significativas. Ésta diferencia se debe al uso de la pendimethalina en pre-siembra, que ocasionó una significativa reducción inicial de malezas. La cobertura después del manejo de malezas no presentó diferencias significativas en los factores estudiados y la interacción de ambos, demostrando la similitud de los diferentes tipos de manejo de malezas siempre que sea oportuno. La densidad de malezas antes y después del manejo y la altura de malezas no presentaron diferencias significativas para los factores densidad, manejo de malezas y la interacción de ambos. El peso fresco y seco de malezas a la cosecha (Tabla 5) permite identificar las zonas donde hubo mayor desarrollo de malezas, el peso fresco varió entre 61.75 g a 246.50 g y el peso seco entre 30.75 g a 98.75 g y de acuerdo con el análisis de variancia no se encontraron diferencias estadísticas para el manejo de malezas ni para la interacción en cambio para el factor densidad si se observaron diferencias. El coeficiente de correlación para el peso fresco de malezas r=0.0456 (Tabla 4) demuestra que este factor no influye en el rendimiento de grano y el coeficiente de determinación muestra que 0.21% de la variabilidad en el rendimiento de grano se debió a este factor, similar resultado se obtuvo para el peso seco de malezas.

5. Conclusiones 1. La densidad de siembra influye de manera directa en los rendimientos del cultivo de maní. 2. Los diferentes métodos de manejo de malezas no tuvieron influencia significativa en el rendimiento de grano, debido a la oportuna acción de cada uno de ellos. 3. El componente número de plantas a la cosecha tuvo la mejor contribución con los rendimientos

87

Recibido: 15/11/2007 Aceptado: 27/12/2007

en grano de maní, seguido por el índice de semillas.

6. Referencias bibliográficas CALZADA J. 1982. Métodos Estadísticos para la Investigación. 5ta Edición. Editorial “Milagros” Lima – Perú. 644 p. CAMARENA F. y MONTALVO, C. 1992. “Oleaginosas- Diagnóstico y Cultivo”. Programa de Investigación y Proyección Social de Leguminosas de Grano y Oleaginosas. UNALMLima-Perú. CAMPOS L. 1996. “Métodos de manejo de malezas en el pallar (Phaseolus lunatus L.) cultigrupo Sieva G-25521 en La Molina”. Tesis Ing. Agron. Universidad Nacional Agraria la Molina. LimaPerú. 76 p. CHIPANA A. 1995. “Comparativo de tres modalidades de siembra y densidades en el cultivo de maní (Arachis hypogaea L) cv. Italiano Casma en La Molina”. Tesis Ing. Agron. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. 65 p. FEAKIN, S. 1973. Pest Control in Groundnuts. Pans Manual N° 2. Centre for overseas Pest Research. London. GB. 1973. 3ed. 197p. GILLIER, y SILVESTRE, P. 1970. “El Cacahuate o Maní”. Editorial Blume. Barcelona-España. 281 p. HELFGOTT L.S. (1981) Control de Malezas. NETS, editores. Lima-Perú. 53 p. LABRADA, R; DE LA CRUZ, R; JOHNSON, J. (1996). “Manejo de malezas en Oleaginosas”. FAO. Roma – Italia. 403 p. LOPEZ L. 1982.”Período crítico de competencia de malezas en el cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L) cv. Canario Divex 8130” Tesis Ing. Agron. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima Perú. 32 p. SANGHA A.S. y SANDHU R.S. 1971.” Genetic variability and correlation studies in groundnut (Arachis hypogaea) Crop Abstracts .24(4).

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 10/07/2006 Aceptado: 17/10/2006

Evaluación de tres dilutores y tiempos de refrigeración en semen de machos cabríos José Sarria B. 1, Amalia Gallegos C. 2, Irma Celi M. 3

Resumen El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de tres dilutores: citrato-yema, leche descremada-glucosa y tris-glucosa-yema, a diferentes tiempos de refrigeración a 5 ºC: 0, 6, 12, 24, 36, 48 y 60 horas post-enfriamiento; en relación con la motilidad individual y la integridad de la membrana citoplasmática de machos cabríos criollos x anglonubian. El semen fue colectado mediante vagina artificial a tres machos cabríos de similares condiciones de edad, estado físico, alimentación y entrenamiento. El valor promedio de motilidad espermática individual para el dilutor tris-glucosa-yema (85.28% 3,77) fue superior (P<0.01) a los dilutores citrato-yema (74.82% 8.46) y Leche descremada-glucosa (68.05% 2,12). Similarmente, en relación al tiempo de refrigeración se encontró diferencias significativas entre las 0 y 60 horas (P<0.01); mostrándose que la motilidad espermática individual fue mayor a 70% hasta las 48 horas para el dilutor tris-glucosa-yema y hasta las 24 horas para los dilutores citrato-yema y leche descremada-glucosa. En cuanto a la variable integridad de la membrana citoplasmática, donde también hubieron diferencias estadísticas (P<0.01); se consideraron viables valores promedio por encima del 50%, obtenidos hasta las 48 horas post-refrigeración para el tris-glucosa-yema, 24 horas con el dilutor citrato-yema y sólo hasta las 12 horas con el dilutor Leche descremada-glucosa. Palabras clave: Caprinos, macho cabrío, semen, dilutor, tiempo de refrigeración

Abstract A study was conducted to evaluate the effect of three extenders (Yolk-citrate, Skim milk-glucose and Trisglucose-yolk) at different times of refrigeration at 5 °C (0, 6, 12, 24, 36, 48 y 60 h) on the individual sperm motility and the cytoplasm membrane integrity of sperm from three criollo x anglonubian cross goats. The animals were of similar age, physical health, feeding and collection training. Semen was collected using an artificial vagina. The average values of individual motility with the Yolk-tris-glucose extender (85.28% 3.77) was significantly higher (P<0.01) than the Yolk-citrate (74.82% 8.46) and Skim milk-glucose (68.05% 2.12) extenders. There was a significant difference (P<0.01) individual sperm motility between the 0 and 60 h of refrigeration at 5°C. In addition, it was observed that individual sperm motility was over 70% up 48 h for the Yolk-tris-glucose extender and up to 24 h for both the Yolk-citrate and Skim milk-glucose extenders. There was also significant differences (P<0.01) in cytoplasm membrane integrity among treatments. Thus, viable values over 50% were observed up to 48 h refrigeration with the Yolk-tris-glucose extender, up to 24 h refrigeration for the Yolk-citrate extender and up to 12 h refrigeration for Skim milk-glucose extender. Key words: Goats, bucks, sperm, extender, time of refrigeration.

1. Introducción La explotación caprina es una de las menos apoyadas y desarrolladas en el mundo, lo que contrasta con las evidentes ventajas de estos animales, que pueden ser extraordinariamente productivos. Dentro del proceso productivo animal, el éxito de un programa de mejoramiento, depende entre otros aspectos, del apropiado manejo, almacenamiento y uso del semen. La utilización del semen caprino diluido refrigerado incluye el máximo aprovechamiento y propagación de las características genéticas de un macho reproductor superior. El uso del método de dilución más adecuado para la refrigeración del semen implica el mantenimiento de una alta motilidad y la conservación de sus características fecundantes a 5 ºC por un mayor tiempo. De acuerdo a lo expuesto anteriormente, los objetivos del presente estudio fueron: evaluar el 1

Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected] 3 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

semen fresco de machos cabríos criollos mejorados mediante la determinación de características de volumen, color, concentración espermática, pH y motilidad masal; para luego estudiar el efecto de tres dilutores para refrigeración de semen caprino a 5 ºC, procedente del tipo de animales antes indicado, en diferentes tiempos de refrigeración: 0, 6, 12, 24, 36, 48 y 60 horas, lo que se realizó en base a la determinación y análisis de la motilidad individual y a la integridad de la membrana citoplasmática o Test de HOS.

2. Revisión de literatura 2.1 Pubertad y madurez sexual del macho cabrío Según Hafez (1984), los machos cabríos son capaces de producir espermatozoides vivos cuando tienen entre 4 y 5 meses de edad, pero se les debe dejar madurar por un mayor tiempo antes de destinarlos a la monta; la edad mínima adecuada para este efecto debe ser 12 meses. Los machos desde tres meses de edad presentan intenso líbido, siendo en ello más precoces que los ovinos. Los machos son seleccionados a partir de los tres meses, primero en base a sus características

José Sarria B., Amalia Gallegos C., Irma Celi M. fenotípicas. Luego, entre los 7 y 9 meses se pueden realizar las primeras pruebas de colección, dos veces por semana; mientras, son jóvenes. Cuando son adultos pueden llegar de 3 a 5 colecciones semanales (Lebouf et. al., 2003). Corteel (1987), indica que el comportamiento sexual de los machos cabríos puede incentivarse tempranamente al ser expuestos a hembras en celo, dando como resultado eyaculaciones más precoces y viables que aquellos machos criados en grupos aislados de las hembras. Los caprinos criollos de la costa peruana tienen, en su gran mayoría, ascendencia Anglonubiana y se reproducen con cierta regularidad durante el año, aunado al hecho de que en los trópicos el comportamiento reproductivo es más homogéneo, siendo sexualmente activos durante las cuatro estaciones.

2.2 Características seminales del macho cabrío Las concentraciones espermáticas varían según la raza y machos individualmente, pero pueden encontrarse valores de concentraciones espermáticas de 3 000 a 6 000 x 106 espermatozoides por ml (Hafez, 1996). Las variables que intervienen en la viabilidad espermática se relacionan con la edad del reproductor, estado nutricional, presencia de enfermedades, temperatura ambiental, estación del año en que se realiza la extracción seminal, frecuencia con la que se lleva a cabo y las características intrínsecas de cada macho cabrío (Gibbons y Cueto, 2005). La espermatogénesis y el traslado de los espermatozoides por los conductos (tubos seminíferos, epidídimo y conducto deferente) dura aproximadamente dos meses. Por esto, los machos destinados para colección seminal deberán prepararse con dos meses de anticipación, debiendo excluir a los animales que tengan algún defecto o enfermedad que pueda perjudicarlos o disminuirlos (Corteel, 1987). Con respecto a la evaluación seminal, Salamon (1990) indica que luego de colectado el semen, se debe determinar la cantidad y calidad del eyaculado. Dentro de las pruebas ha realizarse con el semen de macho cabrío están las macroscópicas que consisten en evaluar el color, olor, volumen y pH del semen; y las microscópicas que evalúan la concentración espermática, motilidad masal, motilidad individual y el porcentaje de anormalidades. Entre otras pruebas microscópicas que pueden realizarse para la evaluación seminal tenemos el Test Hiposmótico, llamado también Test de integridad de membrana citoplasmática o Test de HOS. Según Correa y Zavos (1994), su principio está basado en la observación de las alteraciones morfológicas del espermatozoide (incremento de tamaño), que es expuesto a condiciones hiposmóticas. En un medio hiposmótico provocado se origina la hinchazón de las colas de los espermatozoides apreciables al microscopio, pero sin causar ruptura celular. La integridad de membrana citoplasmática es importante, no solo para el metabolismo de la célula, sino también para la fertilización, incluida la 89

capacitación o reacción del acrosoma es el que une al espermatozoide con la superficie del óvulo (Ferreira, 2001). El Test de HOS es usado para evaluar cuantitativamente el número de espermatozoides activos, además de ser un indicador de daños causados por los métodos que se emplean en la criopreservación.

2.3 Efecto de la refrigeración sobre las características seminales La ventaja del semen refrigerado es que puede transportarse y no necesita ser calentado al momento de inseminar. El enfriamiento tiene un doble propósito: (a) producir la casi inmovilidad del esperma poniéndolo en estado de quietud; y (b) limitar la multiplicación de la flora bacteriana de aparición secundaria, y en consecuencia, impedir la putrefacción. El enfriamiento del semen desde temperatura ambiente hasta 5 ºC debe hacerse en forma gradual y puede tomar de dos a tres horas. Los dilutores que se utilicen deben evitar el shock por frío durante el proceso de enfriamiento (Bonadona, 1986). Según Hafez (1996), cuando se desea conservar el semen del macho cabrío, es preferible usar leche diluida con glucosa al 0,9% con el fin de evitar cualquier posible reacción de coagulación de la yema de huevo durante la conservación. Vicente (1977), utilizando semen de machos cabríos de la raza Murciana-Granadina, colectados mediante vagina artificial, tres veces por semana; donde se utilizó como dilutor el Tris (1,76 g), fructosa (0.20 g), yema de huevo (25%) y agua destilada (c.s.p. 100 ml), a las 24 horas postrefrigeración reportó una motilidad de 77% con una concentración promedio de 3,000 x 10 6 espermatozoides/ml. Semen diluido en el dilutor Tris fue conservado a 5 ºC, evaluando la motilidad cada 12 horas; obteniendo motilidades de 88, 73, 72, 63, 60 y 51% para las 0, 17, 25, 40 y 55 horas respectivamente; la concentración del dilutor fue 1:10 (Gangyi, 1998).

2.4 Resultados de endosmosis en refrigeración de semen caprino Ferreira (2001), recomienda una solución HOS con 100 mOsm/L de concentración, obteniendo mejores resultados de osmolaridad a los veinte minutos (20 min.) de prueba. La solución fue elaborada a base de citrato tri-sódico di-hidratado (2H2O) en una cantidad de 1.04 g y 100 ml de agua destilada (H2O dest.). Se diluyeron 0.1 ml de semen en 1ml de solución durante 5 a 25 minutos, pasado ese tiempo, se tomaron muestras en portaobjetos agregándose, en cada una, una gota de glutareldehído al 2%, luego se dejó secar y se procedió al conteo; logrando resultados sobre 60% de respuesta positiva a la endosmosis. En otros trabajos, Correa y Zavos (1994), realizaron pruebas usando el Test de HOS con osmolaridades entre 50 y 300 mOsm/L, encontrando que la osmolaridad de 100 mOsm/L resultó ser la más adecuada, logrando respuestas superiores a 60% en la endosmosis.

Evaluación de tres dilutores y tiempos de refrigeración en semen de machos cabríos

3. Materiales y métodos 3.1 Localización del experimento y animales empleados El presente trabajo fue realizado entre diciembre del 2003 y marzo del 2004 en el Laboratorio de Animales Menores y en el Laboratorio de Biotecnología Reproductiva, ambos del Departamento de Producción Animal de la Facultad de Zootecnia de la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM). Se utilizaron tres machos criollos mejorados con Anglonubian, cuyas edades estuvieron entre los 2 y 4 años. Estos animales fueron ubicados en un ambiente con 6 corrales de investigación de 12 m2 cada uno, con bebedero y comedero independientes, donde se alojaron individualmente. En otros dos corrales se alojaron las cabras que sirvieron de maniquís para las colecciones. Los machos fueron alimentados con un balanceado de mantenimiento y heno de alfalfa. El agua fue dada ad libitum.

Para realizar la prueba de endosmosis, se incubó una muestra de 0,1 cc de semen en 1cc de solución HOS (1.04 g de citrato tri-sódico dihidratado en 100 ml de agua destilada) durante 30 minutos en baño maría a 37 °C. Posteriormente, se inmovilizó una pequeña muestra con glutaraldehído al 2% en un portaobjeto. Se volvieron a separar dos gotas en el mismo portaobjeto y se cubrieron con cubreobjetos, dejándolo secar. Posteriormente, la muestra se llevó al microscopio a 400 aumentos, en donde se contaron en varios campos los espermatozoides con colas hinchadas así como aquellos sin hinchar hasta completar 200 espermatozoides. El resultado fue expresado como porcentaje de espermatozoides con colas hinchadas en relación al total de espermatozoides examinados. El % de HOS final fue expresado como el % HOS menos el % de anormalidades obtenidas anteriormente. La concentración espermática por mm3 de semen puro fue calculada mediante la cámara de Neubauer.

3.2 Tratamientos Los tratamientos fueron tres con cinco repeticiones en cada uno: - Tratamiento 1: dilutor citrato – yema. - Tratamiento 2: dilutor leche descremada – glucosa. - Tratamiento 3: dilutor tris – glucosa – yema. Con cada dilutor se hicieron evaluaciones de motilidad y el test hiposmótico a 6, 12, 24, 36, 48 y 60 horas de refrigeración a 5 ºC.

3.3 Metodología En la Figura 1 se muestra el flujograma de las actividades de las fases pre-experimental y experimental del trabajo de campo.

3.3.1 Colección y evaluación seminal Los machos fueron colectados dos veces por semana, durante cinco semanas consecutivas, usando una vagina artificial con una temperatura interna de aproximadamente 40 a 42 °C. Antes de sacar al macho, se le hizo un lavado prepucial para evitar contaminación del material colectado. La evaluación del semen fresco puro se hizo en dos fases, primero se realizó la evaluación macroscópica en donde se analizaron las características de aspecto y color, volumen y pH; mientras, que para la evaluación microscópica se midió concentración espermática, motilidad masal, motilidad individual o progresiva y porcentaje de anormalidades; asimismo, se realizó la prueba de endosmosis con semen puro. Para la evaluación microscópica, la motilidad masal fue observada colocando una pequeña gota del semen puro en un portaobjeto y observando las ondas de movimiento a 40 aumentos en un microscopio binocular. Para el experimento se utilizó la muestra de semen que tuviera una calidad mínima de movimiento igual o superior a 4. La motilidad individual fue observada de 100 a 400 aumentos y en porcentaje, la escala de evaluación fue de 0 a 95%. Se utilizaron muestras que tuvieran una calidad de movimiento mínimo de 80%. An cient. 68(1) 2007, pp. 88-95

Figura 1. Flujograma de la metodología.

3.3.2 Preparación de dilutores Los ingredientes fueron pesados empleando una balanza analítica en cantidades exactas. Las cantidades de dilutor preparadas por vez fueron de 20 ml para cada uno. Se utilizó leche descremada comercial para el dilutor leche descremada-glucosa. Para la preparación de los dilutores que contenían yema de huevo, se utilizaron huevos frescos de gallinas de corral. El contenido de la yema fue vertido con sumo cuidado en un vaso de precipitado estéril, de donde se agregó la cantidad indicada para 90

José Sarria B., Amalia Gallegos C., Irma Celi M. cada dilutor en la fórmula, homogenizándose con una bagueta. A los tres dilutores se les agregó

antibióticos, con el fin de controlar el crecimiento microbiano (Tabla 1).

Tabla 1. Fórmulas de los dilutores. Componentes Glucosa Tris Citrato de sodio Leche descremada Ácido cítrico Yema de huevo Penicilina sódica Sulfato de estreptomicina Agua bidestilada c.s.p.

Citrato – Yema (1) --2.9 g --20 ml 100 000 UI 100 mg 100 ml

Leche descremada – Glucosa (2) 1g --100 ml --100 000 UI 100 mg --

3.3.3 Dilución y refrigeración del semen Una vez colectado el semen y evaluado en fresco, este fue pre-diluido (relación semen: diluyente 1:2) con cada uno de los dilutores y colocado en baño maría a una temperatura entre 32 y 35 ºC. La dilución del semen por cada dosis de inseminación de 0.25 cc fue de 100 millones. A fin de calcular las dosis posibles del eyaculado, usamos la siguiente fórmula: N= V x C x d x a Nº espermatozoides/dosis donde: N = número de dosis a preparar. V = volumen del eyaculado. C = concentración de eyaculado. d = % de motilidad. a = % de espermatozoides vivos.

3.3.4 Análisis estadístico Para el estudio macroscópico de semen fresco, se utilizó estadística descriptiva. Para las características microscópicas del semen diluido refrigerado, como motilidad e integridad de membrana citoplasmática, se utilizó el Diseño en Bloques completamente al azar con arreglo factorial 3 x 7 (siendo cada animal un bloque), los factores fueron el tipo de dilutor y el tiempo de refrigeración. El modelo matemático empleado fue el siguiente: Yijk = u + Ai + j + (AxB)ij + CK + e ijK donde: Yijk = variable respuesta del K-ésimo bloque ante la aplicación del i-ésimo factor A y al j-ésimo factor B.

Tris – Glucosa – Yema (3) 0.625 g 3.786 g --2.172 g 2.5 ml 100 000 UI 100 mg 100 ml

u = media general. Ai = efecto del i-ésimo dilutor. Bj = efecto del j-ésimo tiempo de refrigeración. (AxB)ij = efecto de la interacción del i-ésimo dilutor y del j-ésimo tiempo de refrigeración. CK = efecto del k-ésimo bloque (animal). E ijK = error experimental asociado a la ijk-ésima unidad experimental.

4. Resultados y discusión 4.1 Características seminales Tal como se observa en la Tabla 2, se encontraron algunas diferencias numéricas en cuanto al volumen y en la concentración espermática, a diferencia de las otras características evaluadas (color, motilidad masal, motilidad individual y % de espermatozoides anormales) que no mostraron diferencias. El color del semen y los valores encontrados de volumen estuvieron dentro del rango que reporta la literatura, de acuerdo con la edad y nivel de actividad de los machos (Hafez, 1996). De igual modo, los valores de motilidad masal, pH y porcentaje de anormalidades se mostraron normales y similares a lo reportado por Gibbons y Cueto (2005). Las diferencias encontradas machos cabríos, al margen del factor individual, podía deberse a la época del año en que fueron tomadas y a la técnica de extracción. Según Salamón (1990), la estación puede influir en la espermatogenesis, la cual también se encuentra afectada por la edad del animal, así como a la frecuencia de monta a la cual fue sometido.

Tabla 2. Características seminales promedio de los machos evaluados. Nº N° de Color macho observaciones 1

5

2

5

3

5

Amarillo cremoso Amarillo cremoso Amarillo cremoso

Volumen (cc)

Motilidad masal

Motilidad individual

pH

Conc. (esp/ml)

2.0

5.0

95.0%

7.0

4,794 x 106 5.0%

1.6

5.0

95.0%

7.0

4,940 x 106 4.0%

1.5

4.7

95.0%

7.0

4,486 x 106 5.0%

4.2 Resultados obtenidos del semen diluido refrigerado para la variable motilidad individual 4.2.1 Efecto de los machos sobre la motilidad individual En cuanto a la evaluación entre bloques (machos) presentados en la Tabla 3, no se observaron diferencias estadísticamente significativas para la 91

Anormalidades

variable motilidad individual (P>0.05) entre el Machos 1 y el Macho 2. Sin embargo, los valores de motilidad promedio anteriormente mencionados fueron mayores a los del Macho 3. Estos valores obtenidos de motilidad individual son semejantes a los encontrados en la bibliografía, como lo reporta

Evaluación de tres dilutores y tiempos de refrigeración en semen de machos cabríos Gonzáles (1977) encontrando rangos promedios en el

tiempo entre 60 y 95% para esta variable.

Tabla 3. Motilidad individual promedio (%) según machos y tiempos de refrigeración. Tiempo de refrigeración (hr)

Machos

0

6

12

24

Macho 1

94.44 1.49

92.00 3.48 90.00 3.75 83.67 4.54 77.00 4.18 66.67 9.54

55.33 5.79

Macho 2

94.67 0.75

92.00 6.71 89.33 7.56 85.33 6.46 75.67 4.35 63.33 7.32

53.00 4.19

Macho 3

94.67 0.75

93.67 1.83 91.67 2.98 70.33 17.06 58.00 16.25 44.33 17.71 32.33 18.08

4.2.2 Efecto de la interacción: dilutor y tiempo de refrigeración sobre la motilidad individual Los valores promedio de motilidad individual según tiempo de refrigeración se reportan en la Tabla 4, no encontrándose diferencias significativas en los valores promedio entre las 0 y 12 horas. Tampoco se presentaron diferencias entre las 12 y 24 horas, sin embargo, estos valores fueron superiores a los reportados entre las 36 y 60 horas, denotando diferencias entre ellos en secuencia decreciente. A mayor tiempo de refrigeración, existe un descenso gradual de la motilidad, siendo esta disminución más marcada con el dilutor leche descremada-glucosa, a partir de las 12 horas post-refrigeración. Los valores

36

48

60

de motilidad individual obtenidos por el efecto de los dilutores y tiempo de refrigeración, se observan en la Tabla 2 en donde se muestra el promedio de los tres machos. Los tres dilutores se mantuvieron encima del 70% de motilidad individual hasta las 12 horas; que de acuerdo con los estudios de Corteel (1987) resulta ser el valor mínimo requerido para hacer la inseminación artificial con semen refrigerado. Los valores superiores de motilidad individual encontrados en los dilutores citrato-yema y trisglucosa-yema, podrían deberse a la presencia de sus componentes, que proporcionan una protección a los espermatozoides contra el shock por frío, además de ser una fuente de energía para el metabolismo de los mismos.

Tabla 4. Motilidad individual promedio (%) según dilutores y tiempos de refrigeración. Tiempo de Refrigeración (hr)

Dilutores Citrato - Yema

0

6

12

24

36

48

60

94.44 0.73 92.67 0.63 90.33 2.49 71.67 6.74 63.00 16.75 58.33 16.20 53.33 15.71

Leche descremada 93.67 1.78 90.66 2.11 87.00 1.50 76.67 3.06 63.33 2.49 40.67 1.21 24.33 2.66 Tris-glucosa-yema 95.00 0.00 94.33 0.73 94.00 0.00 91.00 2.58 84.33 6.22 75.33 7.44 63.00 9.41

Motilidad Individual (%)

95%

70%

45%

20% 0

6

12

24

36

48

60

Horas de refrigeración

C-Y

L-G

T-G-Y

Figura 2. Variación promedio de la motilidad individual por efecto del dilutor y el tiempo de refrigeración. An cient. 68(1) 2007, pp. 88-95

92

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 10/07/2006 Aceptado: 17/10/2006

variación hallada en pruebas de refrigeración de semen caprino utilizando citrato-yema de huevo, recomiendan realizar un lavado seminal previo con el fin de remover el plasma seminal, si es que va a refrigerarse por más de 12 horas.

La bajada de la motilidad en el dilutor citrato-yema a partir de las 24 horas se debe probablemente a la reacción de la yema de huevo con los componentes presentes en el plasma seminal del macho cabrío, asociados a una enzima presente en el plasma seminal del macho cabrío llamada “enzima coagulante de la yema de huevo” (EYCE), del tipo fosfolipasa A, que hidroliza las lecitinas de la yema de huevo en ácidos grasos y lisolecitinas; las mismas que son tóxicas para los espermatozoides, tal como la describe Iritani y Nishikawa (1962). Según Salamon (1990), la concentración individual de la enzima EYCE en cada animal podría determinar las diferentes respuestas en motilidad del semen caprino frente a dilutores con yema de huevo. Huanca (2001), utilizando la misma fórmula del presente trabajo de investigación (20% de yema de huevo), encontró una viabilidad de 60% de motilidad individual hasta las 96 horas post-refrigeración; lo cual es mayor a lo reportado en este trabajo. Así mismo, Gibbons y Cueto (2005), debido a la gran

4.3 Resultados obtenidos del semen diluido refrigerado para la variable integridad de membrana citoplasmática 4.3.1 Efecto de los machos sobre la integridad de membrana citoplasmática (Test de HOS) Los valores promedio del Test de HOS de los tres dilutores, con respecto a la integridad de membrana citoplasmática y el tiempo de refrigeración en semen diluido refrigerado (Cuadro 5), denota que no se observan diferencias significativas entre los machos empleados. Los valores de HOS pueden estar o no en relación con la motilidad individual, por lo que este indicador no debe ser un factor determinante de la fertilidad de los animales.

Tabla 5. Prueba de HOS (%) según machos y tiempos de refrigeración. Tiempo de Refrigeración (hr) Machos 0 Macho 1 LEOCADIO Macho 2 MARINO Macho 3 MOLINERO

6

12

24

36

48

60

65.67 2.78

62.87 4.87

55.47 8.35 51.46 7.83

45.20 8.94

41.67 6.23

36.27 4.92

66.40 4.68

61.47 5.85

55.40 9.76 52.53 8.63

48.87 7.70

46.53 6.41

39.33 7.99

64.67 5.52

64.60 9.12

61.07 8.08 49.07 16.71 43.20 14.52 35.67 15.07 29.80 14.13

con el dilutor Leche descremada, el cual al bajar el pH del medio, provoca daños en la membrana espermática. Sin embargo, de acuerdo al trabajo de Ferreira (2001), no existe una correlación directa respecto a la motilidad individual con respecto a la integridad de membrana plasmática, además el daño de los espermatozoides en cuanto a su motilidad y fertilidad durante el almacenamiento a bajas temperaturas (menores de 5 ºC), puede estar correlacionado con su afectación estructural. En la Figura 3 se observa como interactúan los promedios de las variables integridad de membrana citoplasmática y tiempo de refrigeración.

4.3.2 Efecto de la interacción: dilutor y tiempo de refrigeración sobre la integridad de membrana citoplasmática Los valores promedio del Test de HOS en relación a los tiempos de refrigeración se muestran en la Tabla 6. Los valores obtenidos entre las 0 y 24 horas fueron superiores a los reportados entre las 36 y 48 horas, que no presentaron diferencias entre sí, y que a su vez fueron superiores a los datos obtenidos en las 60 horas. Un descenso progresivo de la integridad de membrana citoplasmática se observa a partir de las 24 horas post-refrigeración con los dilutores citratoyema y tris-glucosa-yema, y a partir de las 12 horas

Tabla 6. Prueba de HOS promedio (%) según dilutores y tiempos de refrigeración. Dilutores

93

Tiempo de refrigeración (hr) 0

6

12

24

36

48

60

Citrato - Yema

65.67 0.72

64.00 0.59 59.67 1.22 56.33 2.03 48.33 5.17 48.33 7.26 39.33 8.07

Leche descremada

64.00 0.71

60.33 2.65 52.67 3.17 47.00 2.29 36.33 4.82 25.67 4.51 19.67 5.29

Tris-glucosa-yema

65.67 0.72

64.00 0.59 59.33 0.89 57.00 1.00 57.00 2.01 53.33 0.87 49.00 0.99

Evaluación de tres dilutores y tiempos de refrigeración en semen de machos cabríos

Integridad de Membrana Citoplasmática (%)

85%

60%

35%

10% 0

6

12

24

36

48

60

Horas de refrigeración

C-Y

L-G

T-G-Y

Figura 3. Variación promedio de la prueba de HOS por efecto del dilutor y el tiempo de refrigeración.

5. Conclusiones 1. La motilidad individual y los valores promedios del Test de HOS desciende a medida que se incrementa el tiempo de refrigeración, siendo este descenso de mayor magnitud en el período de 36 a 60 horas de refrigeración (P>0.01). 2. Los valores de motilidad individual se encuentran por encima del 70% a las 24 horas de refrigeración para los dilutores citrato-yema y leche descremada, y a las 48 horas de refrigeración para el dilutor tris-glucosa-yema (P>0.01). 3. Los valores deseables del test de HOS, por encima del 50 %, se lograron a las 48 horas para el dilutor tris-glucosa-yema, a las 24 horas de refrigeración para el dilutor citrato-yema y a las 12 horas de refrigeración para el dilutor Lechedescremada.

6. Referencias bibliográficas BONADONA, T. 1986. Reproducción e Inseminación Artificial. Editorial Hensorio S.A.. Tomo I. 272 pp. CORREA, J. y ZAVOS, P., 1994. The hypoosmotic swelling test: its employment as an assay to evaluate the funcional integrity of the frozenthawed bovine membrane. Theriogenology 42, 309 – 313. CORTEEL, J., 1987. Collection, proceeding and artificial insemination of goat semen. In: Gall, C. (Ed). Goat Production. Academic Press, London, pp. 171 –179. FERREIRA, G. 2001. Test de Endosmose (HOST) em semen de caprinos da raça serrana. Proceedings do III Congreso Ibérico de reproduçäo animal. pp 559 - 564. An cient. 68(1) 2007, pp. 88-95

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Murciana-granadina. Symposium sobre la cabra en los países mediterráneos. Málaga – Granada – Murcia (España). 3 – 7 Octubre (1977). Publicación Federación Europea de Zootecnia. Comité Nacional Español.

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 26/03/2006 Aceptado: 30/05/2006

Evaluación de diferentes métodos de sexado de la codorniz japonesa (Coturnix coturnix japónica L.) Jessica Sotomayor T. 1, Pedro Ciriaco C. 2

Resumen Se evaluaron cinco métodos de sexado, por la forma de huevo, examen a la cloaca y por características del plumaje (dimorfismo sexual) a los 25, 35 y 45 días de edad. Para la primera prueba se clasificaron los huevos redondos y alargados, partiendo de la hipótesis, que nacerán hembras de los primeros y machos de los segundos. Para el método del examen a la cloaca, se observó los rasgos distintivos de las codornices machos que se caracteriza por la presentación de una acentuada protuberancia en el medio de la cloaca, lo cual es fácilmente observada al nacimiento, mientras que en la hembra no se observa esta marcación. Para las demás pruebas se espera a que las hembras presenten las plumas del pecho con puntos de color negro, mientras que los machos una tonalidad uniforme de color marrón claro. Se utilizó la prueba de hipótesis del Ji - Cuadrado. Los porcentajes de certeza fueron de 51.10 y 59.90; para la forma del huevo y examen a la cloaca respectivamente. Para las características del plumaje fueron 95.6, 98.20 y 100%. Sólo se encontraron diferencias significativas cuando se compararon los dos primeros tratamientos y los tres últimos, resultando exitoso los tratamientos por las características del plumaje con un alto porcentaje. Palabras clave: Huevo, sexado, codorniz, diformismo sexual.

Abstract Five sexing methods were evaluated, egg form, cloaca exam and feathers characteristics (sexual dimorphism) at 25, 35, and 45 days of age. The round and extend eggs were classified for the first trial, coming from the hypothesis that at birth will be female from the first and the male from the second egg condition. For the cloaca exam it was observed the distinctive dish of the male quail that is characterized for the presentation of the swollen protuberance at the cloaca middle, which is easily observed at birth. For the other trials it is waiting that the females present the breast feathers with black color points while the males, an uniform tonality of light brown color. The JI- Square hypothesis test was used. The certainty percentage was 51.10 and 59.90 for the egg form and cloaca exam respectively. For the feather characteristics were 95.60, 98.20 and 100% for the 25, 35 and 45 days quail age, respectively. When the first two experiments were compared there were not significant differences, likewise the results had the same significant when the feather characteristic trials were compared each other; but these last three experiments were successful with a high certainty percentage. Key words: Eggs, sexing, Japanese quail, sexual dimorphism.

1. Introducción La codorniz japonesa ha asumido importancia en la explotación comercial para la producción de huevos y carne, constituyéndose como una alternativa socioeconómica importante en la generación de trabajo y en una gran fuente de proteínas para la alimentación de la población. Sin embargo, las granjas especializadas en la producción de estas aves no han encontrado un sistema de sexado adecuado durante las primeras semana de vida, teniendo que criar las aves hasta que alcancen los 45 días de edad, momento en que fácilmente se puede realizar el sexado por dimorfismo sexual en el plumaje o esperar hasta la aparición de las características sexuales notorias, lo que significa tener que criar machos y hembras hasta edad adulta, en que los machos pueden ser descartados con seguridad trayendo como consecuencia un alto costo en desarrollar a ambos sexos, cuando la explotación va ser solo de aves de postura, donde los machos deben de descartarse lo antes posible. Por ello, se hace necesario hacer investigaciones que conduzcan a realizar el sexado a una edad más temprana y con alto porcentaje de acierto. 1

Ingeniero Zootecnista, Prácticas privadas. Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected] 2

El objetivo del presente estudio fue evaluar diferentes métodos de sexado, por la forma del huevo, por examen a la cloaca al nacimiento, por características del plumaje a los 25, 35 y 45 días de edad; determinando así el método que obtenga el porcentaje de certeza mas alto y profundizar estudios que conlleven a sexados exitosos y con menor riesgo de daño a las aves.

2. Revisión de literatura El sexo de las codornices puede ser determinado por medio del examen microscópico de la cloaca con un método similar al que se utiliza en los pollos BB, ya que los rasgos de las codornices machos presentan una acentuada protuberancia de su papila copulativa en la cloaca (Flores, 2000). Por ello, el Poultry Hand Book (1993), recomienda el sistema Suzuki, para realizar el examen a la cloaca, por lo cual se coge al pollo BB y se abre el orificio cloacal, evacuando los residuos del intestino mediante una ligera presión de sus flancos. Luego se toma al pollito entre los dedos de la mano izquierda y se invierte su posición. Seguidamente, se dirige la cloaca hacia el campo visual y con el dedo de la mano derecha proceder a poner en descubierto la cloaca, luego hundir ligeramente el pulgar de la mano izquierda estirando la cloaca hacia abajo para mantenerlo abierto, luego llevar los dedos pulgar e índice de la mano derecha hasta el borde de la cloaca; estirándolo al mismo

Jessica Sotomayor T., Pedro Ciriaco C. tiempo que se ejerce una moderada presión para que quede al descubierto la mayor parte posible de su superficie. Esta técnica se puede adquirir solamente con la práctica y con mucha paciencia distinguiendo la eminencia genital desarrollada. El sexado, a través de la forma del huevo de la codorniz, proviene de “Dichos populares”, que se basan en informaciones existentes de criadores de aves ornamentales, señalados por Wundt (1993) y Guarro (1994), quienes afirman que los huevos de los que saldrán los machos tienen que tener una de sus extremidades en forma aguda y los que resultarán hembras deben tener los extremos de forma ovalada. El dimorfismo sexual de las codornices es bien notoria a los 45 días, en que los machos presentan el pecho con pigmentación castaña y las hembras lo presentan con puntos de color negro (Ariki, 1997). Pero dentro de la práctica muchos criadores han logrado sexar a menor edad por esta misma técnica. Tal es así que La Madrid (2001), indica que a partir de los 15 días de edad ya se puede sexar diferenciándolos según el color de las plumas del pecho, ligeramente anaranjado en los machos y gris– beige con puntas negras dispuestas linealmente a lo largo de la pechuga de las hembras. A través, del sexado por las características externas de las plumas del pecho a los 25 días de edad, se obtiene un mayor porcentaje de acierto (Ciriaco, 1999; Figueroa y Sulca, 1999). Por otro lado Flores (2000) señala, que el sexado no requiere demasiado práctica ya que a los 35 días de edad la coloración del pecho de la codorniz es notable pudiéndose apreciar los sexos.

Para criar a las aves hasta las edades en estudio respectivos, se tomó en cuenta los cuidados en el manejo de ellos (ver grafico de los tratamientos). Para el análisis estadístico se utilizó la prueba de JI- Cuadrado (X2), la que permitió probar si existe diferencia en cuanto a la efectividad entre los cinco métodos de sexado (Calzada, 1982).

a) Huevos con un extremo ovalado.

b) Huevos con un extremo agudo.

Figura 1. Método de sexado por la forma del huevo.

3. Materiales y métodos El presente estudio se realizó en la Unidad Experimental de Avicultura de la Universidad Nacional Agraria La Molina, con una duración de 9 semanas. Para la prueba por la forma del huevo se utilizó 414 huevos, repartidos en tres repeticiones, esa misma cantidad de cotupollos, de un día de edad se utilizaron para el estudio del examen de la cloaca. Para el dimorfismo sexual a los 25, 35 y 45 días de edad se criaron 414 codornices para cada una de las edades mencionadas, evaluándolos posteriormente. Los tratamientos utilizados (Figura 1, 2 y 3) en el presente estudio fueron: - Por la forma del huevo. - Por el examen a la cloaca al nacimiento. - Por plumaje a los 25 días. - Por Plumaje a los 35 días. - Por plumaje a los 45 días. El primer tratamiento consistió en la selección de los huevos por su forma, diferenciándolos en dos grupos redondos y tubulares. Partiendo de la hipótesis que los huevos tubulares serán machos y los redondos hembras. Por el examen a la cloaca se revisó la cloaca del ave recién nacida, para lo cual se empleó un estereoscopio de 10X de aumento para facilitar la visión. Para las características del plumaje se basó en determinarlos por el dimorfismo sexual a través de la coloración del plumaje en el pecho. An cient. 68(1) 2007, pp. 96-99

a) Macho

b) Hembra Figura 2. Método de sexado por examen a la cloaca. 97

Evaluación de diferentes métodos de sexado de la codorniz japonesa (Coturnix coturnix japónica L.)

a) A los 25 días de edad.

b) A los 35 días de edad.

c) A los 45 días de edad. Figura 3. Método de sexado por dimorfismo sexual en el plumaje.

4. Resultados y discusión Los resultados obtenidos del porcentaje de certeza y de fracaso del sexo de la codorniz por los cinco métodos se presentan en la Tabla 1. Al efectuar la prueba del Ji - Cuadrado, se encontraron diferencias significativas (p<0.05), para los cinco tratamientos o métodos de sexado empleados, indicando que por lo menos uno de los métodos empleados para determinar el sexo certero de las codornices difiere de los demás.

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En los primeros tratamientos nos indican que podría existir cierta relación entre la forma del huevo y el sexo de las codornices, sin embargo, estos resultados se podrían deber a fallas en la selección de los huevos con respecto a su forma, debido a que Pérez y Pérez (1980), señala que la causa de los huevos redondos de las codornices se debe al escaso volumen del complejo ovular primitivo, mientras, que la forma alargada se trata de deformaciones ocurridos al paso por el segmento albuginógeno y por

Jessica Sotomayor T., Pedro Ciriaco C. Tabla 1. Porcentaje de certeza del sexo de la codorniz.

Porcentaje de certeza Porcentaje de fracaso

I Forma huevo 51.1* 48.90*

II del Examen cloaca 59.90* 40.1*

de

Tratamientos III la Plumas a los 25 días 95.60** 4.38**

IV V Plumas a los 35 Plumas a los 45 días días 98.20** 100** 1.80* 0**

: Sin diferencias estadísticas **-** : Sin diferencias estadísticas * - ** : Diferencias estadísticas.

el istmo tubárico y es observado mayormente en ponedoras jóvenes, la cual estaría relacionado con los resultados, ya que los animales experimentados empleados fueron jóvenes. Este tratamiento comparado con los demás quedaría descartado para su utilización en una crianza tecnificada. Por el método del examen de la cloaca, no se obtuvo un porcentaje de acierto esperado, pudiendo especular que se debió en primer lugar a la utilización de un estereoscopio de aumento 10X, por lo que sería necesario el empleo de un microscopio de mayor alcance para observar mejor y diferenciar la eminencia del macho y la peculiaridad de la hembra, pero lo mas esencial es tener un entrenamiento de mayor tiempo con un gran número de aves y acostumbrarse a la forma de pliegues o eminencia que presenta el macho, de tal manera que lo pueda realizar a simple vista con una buena iluminación. Mediante la prueba se logró determinar las diferencias, observándose en los machos la prominencia de forma redondeada y ubicada en la región del proctodeum, mientras, que las hembras no tienen esta característica. Para este tipo de examen, el sexado al día del nacido es la mejor, debido a que a las pocas horas del nacimiento, la cloaca comienza a hundirse y empieza a desaparecer ocurriendo lo mismo con la prominencia (Plot, 1999). Los tratamientos 3, 4 y 5 por las características del plumaje no difieren estadísticamente, resultando en un alto porcentaje de acierto. Sin embargo se necesita de un entrenamiento previo del ejecutor.

5. Conclusiones Bajo las condiciones en que se desarrolló el presente trabajo de investigación y en función a los resultados obtenidos, pueden establecerse las siguientes conclusiones: 1. En el sexado por la forma del huevo y el examen a la cloaca no se observaron un porcentaje de acierto exitoso. 2. En el sexado por las características que adquieren en la coloración de las plumas pectorales, se obtienen los más altos porcentajes de acierto.

An cient. 68(1) 2007, pp. 96-99

3. El sexado se puede hacer tempranamente a los 25 días de edad, con un alto porcentaje de acierto, pudiendo de esta manera, disminuir los costos de la fase de desarrollo de las codornices ponedoras.

6. Referencias bibliográficas ARIKI, J. 1997. Criacao de Codornas. Centro de producoes tecnicos. Revista-TTAUNESP. Sao Paulo. Brasil. CALZADA, J. 1982. Métodos Estadísticos para la Investigación. Ed. Milagros. Lima, Perú. CIRIACO, P. 1999. Crianza de la Codorniz. 3ra. Edición. Programa de Investigación y Proyección Social en Aves. Lima, Perú. FLORES, R. 2000. Crianza de la codorniz. Instituto para la promoción y desarrollo de la educación tecnológica. Lima- Perú. FIGUEROA, E y A. SULCA. 1999. Manual básico: producción de codornices. Centro de Extensión Universitaria y proyección social. Laboratorio de patología aviar y producción avícola. Facultad de Medicina. UNMSM. LimaPerú., E. (1993). GUARRO, E. 1994. Canarios y Pájaros Cantores. Editorial Albatros. Buenos Aires. Argentina. LA MADRID, D. 2001. Estudio anatomohistológico del aparato reproductor de la codorniz japónica desde el nacimiento a la madurez sexual. UNMSM. Lima- Perú. PEREZ Y PEREZ, F. 1980. Coturnicultura, tratado de cría y explotación industrial de codornices. 2da. Edición. Editorial Científico -Médica. Barcelona, España. PLOT, A. 1999. Incubación y cría de pollos. Editorial Albatros. Buenos Aires. Argentina. POULTRY HAND BOOK, 1993. Textbook for group Training course in poultry production and Breeding technology. Nagoya International Training Centre. Japan. WUNDT, H. 1993. Cría de aves de adorno. Editorial Albatros Buenos Aires. Argentina.

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Recibido: 25/03/2006 Aceptado: 01/06/2006

Comparación del gonadotropina coriónica equina (eCG) convencional versus un producto comercial en la sincronización del estro en ovejas Edwin Mellisho S. 1, I. Ordoñez Q. 2, Enrique Alvarado M. 3, Enrique Flores M. 4

Resumen El objetivo de este estudio fue comparar la eficiencia dos productos de eCG (gonadotropina coriónica equina) convencional versus comercial en un protocolo de sincronización de celo utilizando esponja transvaginal (60 mg MAP) y 350 UI de eCG, en el porcentaje de celos, tasa de partos y viabilidad económica. Fue realizado en las instalaciones del Centro de Investigación y Capacitación Campesina (CICCA), ubicada en Ayaracra, Pasco (Perú) a 4400 msnm, durante los meses abril-mayo de 2003 (sincronización y empadre) y setiembre–octubre del 2003 (parición). La eCG comercial utilizado fue Folligon® de Lab. Intervet (presentación de viales de 1000 UI) y la eCG convencional fue obtenido del suero de sangre de una yegua preñada de 87 días de gestación, su actividad biológica fue cuantificado por bioensayo del aumento de peso ovárico, utilizando para esta metodología 10 ratitas prepúberes de 20 días de edad, a las cuales se las inyecto 0,5 ml el suero y luego de 48 h fueron beneficiadas y se extrajo los ovarios para ser pesados. El peso promedio fue llevado a la curva estándar, determino que la actividad biológica fue de 202 UI/ml de suero. Se insertaron esponjas intravaginales a 162 ovejas, de las cuales al retiro 24 ovejas perdieron la esponja (14,8%), las ovejas que mantuvieron esponja se dividieron en dos grupos al azar 72 y 66 ovejas para inyectarles 350 UI de eCG (i.m.) comercial y convencional, respectivamente. La respuesta de celo, frente a un macho marcador fue de 97,2 versus 97,0% para el tratamiento comercial y convencional, estos resultados indican que la sincronización de celo en condiciones de sierra altoandina es factible técnicamente. Al comparar las tasas de partos totales (incluye preñez por repaso) fue de 80% versus 81,2% y partos de preñez por Inseminación Artificial de 20% versus 28,1%, para la sincronizaron de celo con eCG comercial versus convencional, respectivamente y estas no mostraron diferencias estadísticas (P<0.05), al igual que las respuestas en celo. La variable en la cual se observo una diferencia marcada de 35,4% mayor fue en los costos al sincronizar celo utilizando eCG comercial, por ello la viabilidad económica de la eCG convencional resulta interesante, en los programas de sincronización de celo. Palabras Clave: Sincronización, estro, celo, eCG, MAP, oveja.

Abstract The objective of this study was to compare the efficiency two products of eCG (equine corionic gonadotropin): conventional versus commercial in a protocol of synchronization estrus, using transvaginal sponge (60 mg MAP) and 350 UI of eCG, in the percentage of estrus, rate of childbirths and economic viability. The development was made in the Center Research and Learning Campesina (CICCA), located in Ayaracra, Pasco (Peru) to 4400 msnm, during April-May (synchronization and mating) and September-October (childbirths). The eCG commercial used was Folligon® of Lab. Intervet (presentation of 1000 UI) and eCG conventional was obtained from the serum of blood of a pregnant mare of 87 days of gestation, its biological activity was quantified by bioassay of the increase of ovarian weight, using for this methodology 10 rats prepuberal of 20 days of age, to which inject 0.5 ml. the serum and after 48 h. they were death and it was recover the ovaries to be heavy. The weight average was taken to the standard curve; our determine that the biological activity was of 202 UI/ml of serum. Intravaginal sponges were inserted to 162 ewes, of which to the retirement 24 ewes lost the sponge (14,8%), the ewes that maintained sponge divided in two groups at random 72 and 66 ewes to inject 350 UI of eCG (i.m.) commercial and conventional, respectively. The estrus rate, in front of a marking male it was of 97.2 and 97,0% , respectively, these results indicate that the synchronization of estrus in conditions of high mountain is feasible technically. When comparing the rates of total childbirths (80% versus 81,2%) and childbirths of I.A . (20% versus 28,1%) did not show statistical differences (P < 0.05), the some what the estrus rate. The variable in which we are observed a difference of 35.4% more in costs when synchronizing estrus using eCG commercial, for that reason the economic viability of eCG conventional is interesting, in the programs the synchronization of estrus. Key Words: Synchronization, estrus, eCG, MAP, sheep.

1. Introducción Las ovejas en la sierra del Perú presentan poliestricidad estacional (paren una vez por año) en la mayoría de los casos. El período de empadre (servicio) tiene una duración de dos a tres meses, lo cual hace que el periodo de parición tenga la misma duración, provocando desuniformidad en el tamaño de los corderos y en el manejo de la crianza. 1

Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected] 2, 3, 4 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

En el país no existen reportes del uso de inseminación artificial (IA) en ovejas, se estima que solo el 5% son servidas bajo este sistema. La detección de celo es muy importante para la aplicación de la inseminación artificial, por ende facilitar la detección de celos incrementara su uso; una alternativa es el control hormonal del ciclo estral o sincronización de celos. Uno de los aspectos limitantes en el uso de la sincronización de celo es el costo de los productos hormonales por ser en su totalidad productos importados (elaborados en el exterior). Es importante

Edwin Mellisho S., I. Ordoñez Q., Enrique Alvarado M., Enrique Flores M. buscar alternativas para solucionar el alto de los costos al aplicar esta técnica. El Laboratorio de Biotecnología Reproductiva de la Universidad Agraria La Molina esta incursionando en la producción de productos hormonales, tales como Gonadotropina Coriónica Equina (eCG) a partir del suero de sangre de una yegua en el primer tercio de preñez, que podría ser más económica para el productor que el uso de productos comerciales. Por lo que en este trabajo se planteó como objetivo demostrar la igual efectividad, del uso de eCG (comercial o convencional) en los protocolos de sincronización de celos en ovejas.

2. Revisión de literatura La sincronización de celo en el ganado se centra en la manipulación de la fase luteal o folicular del ciclo estral. En ovejas se logra mejores respuestas a la sincronización de celo y fertilidad al controlar la fase luteal y al usar conjuntamente un tratamiento complementario a base de gonadotropinas. La sincronización de celo nos permite predecir el momento del celo y la ovulación con un grado razonable de precisión, lo cual reduce el tiempo que se requiere para su detección o en algunos casos posibilita la inseminación artificial sin programar la detección de celo, además, permite el manejo de lotes uniformes (Hafez, 2002). Sin embargo, es imposible predecir con certeza a nivel individual el inicio de celo, en un grupo de hembras con ciclos aleatorios. De esta manera la sincronización de celo se convierte en una base para el éxito de la inseminación artificial y programas de transferencia de embriones.

2.1 Gonadotropina coriónica equina (eCG ó PMSG) Es una hormona placentaria, secretada por las copas endometriales del endometrio uterino de yegua y es de característica glucoproteína constituida por las subunidades y . La subunidad es similar a las existentes en la FSH y LH, mientras, que la subunidad es la responsable de la diferente actividad biológica de cada una de estas hormonas, pero solo puede ejercer tal actividad si esta enlazada a la subunidad (Cole y Cupps, 1977; Pérez y Pérez, 1985) y además tiene una acción similar a la FSH, estimula la folículo génesis, por esta razón, es utilizada en los tratamientos de sincronización, superovulación de vacas, cabras, ovejas y marranas (Betteridge, 1977). Según Hafez (2002), la eCG es aislada del suero sanguíneo de yeguas preñadas y aparece en la sangre alrededor de los 36 a 40 días de preñez y luego su concentración aumenta rápidamente hasta los 60 a 70 días, para hacerse no detectable entre los 150 a 170 días. La eCG es una hormona de alto peso molecular y no es posible atravesar los glomérulos renales, y no se le detecta en la orina (Aller y Alberio, 1978). La vida media de la eCG exógena es variable en las diferentes especies: en la yegua, 6 días; coneja y ratas, 26 horas y en vacas de 118 a 123 horas (Betteridge, 1977). 101

2.2 Sincronización de celo con esponjas intravaginales En pequeños rumiantes la sincronización de celo esta afectado por la estacionalidad reproductiva en la crianza. Durante el anestro en ovejas el celo no solo tiene que ser sincronizado, si no iniciados. Las esponjas intravaginales han sido usadas tradicionalmente en la sincronización de celo de pequeños rumiantes, durante la estación reproductiva o anestro. Para ello son impregnadas con progestágenos más activos a bajas dosis que una progesterona natural. Dos tipos de esponjas están actualmente en el mercado, son basados en acetato de fluorogestona (FGA), marcas registradas como Chronogest® (Intervet, Angers, Francia) o acetato de medroxiprogesterona (MAP) marcas registradas como Veramix® (Pharmacia & Upjohn, Orangeville, Canada). Las esponjas intravaginales son insertadas usualmente por un periodo de 9 a 19 días y se utilizan conjuntamente con gonadotropina coriónica equina (eCG), particularmente fuera de la estación reproductiva y son inyectadas al momento de retirar la esponja o 48 h antes de retirar la esponja (Wildeus, 2000).

2.2.1 Eficacia de las esponjas intravaginales La respuesta al celo y la fertilidad varían grandemente, cuando se aplican esponjas vaginales, dependen de la especie, raza, tratamiento complementario, manejo y sistema de cruzamiento. Iglesias et al. (1997), demostró que no había diferencias significativas del contenido de MAP en la esponja (15, 30, 45 ó 60 mg), ya que provocó ovulación en el 96,8% y una tasa ovulatoria de 1,25 en ovejas Corriedale durante la estación de anestro y usando el efecto macho para inducir ovulación. Lo cual llevó a la conclusión de que el 25% de concentración de la esponja comercial (60 mg MAP) es suficiente para inducir celo y ovulación. Además, Freitas et al. (1997a), encontró una gran variabilidad al inicio de celo en ovejas tratadas con esponjas intravaginales, por lo que no era práctico inseminar a tiempo fijo en tratamiento solo a base de progesterona.

2.2.2 Tratamiento gonadotropinas

complementario

con

El uso de las gonadotropinas se incorpora rutinariamente en los protocolos de sincronización de celo en base a dispositivos intravaginales, en ovejas anovulatorias induce ovulación. El producto comúnmente usado es la Gonadotropina coriónica equina (eCG), una limitación de esta hormona es su actividad biológica larga, por lo que continuamente reclutando los folículos antrales, lo cual da lugar a una cantidad de folículos no ovulatorios (Armstrong et al., 1983). Zaiem et al. (1996), evaluaron tres dosis de eCG (300, 450 y 600 UI) con uso de esponjas intravaginales (40 mg FGA) a 14 días de inserción, durante la estación anéstrica de ovejas. La aplicación de eCG mostró similares tasas de fertilidad (81,2 a

Comparación del gonadotropina coriónica equina (eCG) convencional versus un producto comercial en la sincronización del estro en ovejas 84,3%) y eran más altas que de ovejas control (57,5%) sin uso de gonadotropinas. Además, se observó un incremento en la prolificidad sobre el control (130,4%) usando 450 UI de eCG (155,5%) y 600 UI (176,9%), pero no mostró diferencias significativas con la dosis de 300 UI (133,3%). Fukui et al. (1989), evaluaron el efecto de dos momentos de aplicación de la eCG (48h y 0h antes del retiro de esponjas) en la fertilidad y reportaron una tasa de parición de 40% y 64% respectivamente. Demostrando que la aplicación de eCG al momento de retiro de la esponja da mejores resultados. Otra limitante de la eCG es que puede reducir la fertilidad después de un uso prolongado (repetidas veces), debido a la formación de anticuerpos antieCG, pero esta relacionado con la edad del animal y a los tratamientos consecutivos (Bodin et al., 1997; Baril et al., 1998). Se cree que una de las manifestaciones más comunes se da con el retrazo en el inicio del celo y es una causa principal para la baja tasa de preñez. El uso farmacológico de dosis de GnRH (Factor liberador de gonadotropinas) conjuntamente con las esponjas intravaginales para inducir ovulación fue evaluado por Robin et al. (1994), en cabras lecheras. Una inyección simple de GnRH (125 µg) y una doble (125 µg/inyección a 48 h de intervalo) después del retiro de la esponja intravaginal (60 mg MAP, 14 días) fue comparado con una dosis de eCG y mostró resultados tasas de preñez 0% y 12% para estímulo con GnRH versus 57% para la inyección de eCG. Por lo cual, se concluye que el tratamiento de GnRH no tenía ningún efecto en la sincronización de la ovulación en la estación del anéstro (Ryan et al., 1992).

2.2.3 El tratamiento complementario incrementa la respuesta ovulatoria a la sincronización El manejo de la alimentación a corto plazo ha dado lugar al incremento en las tasas de ovulación, después del tratamiento con esponja intravaginal. Suplementar con granos a ovejas Merino, iniciando al día 8 a 14 del periodo de tratamiento con FGA (40 mg), incremento en 64% la tasa ovulatoria, que ovejas no suplementadas (Pearse et al.,1994). En otro experimento la suplementación con granos, retrasó el tiempo a la ovulación en la estación reproductiva, pero no afectó bajo condiciones de estación anéstrica (Ryan et al.,1992). Estos resultados señalan el potencial de las modificaciones alimenticias en corto plazo para incrementar la tasa ovulatoria en celos sincronizados. Laliotis et al. (1998), incorporaron implantes de melatonina en sistemas de sincronización de celo basados en MAP (60 mg, 14 d, 500 UI de eCG al momento de retirar la esponja) durante la época de anestro en ovejas lecheras Greek. El implante de melatonina (Regulin, 18 mg; Cambridge Animal and Public Health, Cambridge, U.K.) fue insertado a 35 An cient. 68(1) 2007, pp. 100-106

días antes de la inserción de las esponja y fue inseminado cervicalmente a 48 a 60 h después de retirado la esponja, y se observó altas tasas de parición 83,3 % al segundo celo versus 68,8% del control sin melatonina. Similar observación realizó Stellflug et al. (1994), al usar MAP + melatonina, la tasa de parición fue de 92,7% versus 67,9% del control.

2.3 Efecto macho (natural) En ovejas y en cabras se puede inducir el celo con exposiciones estratégicas en época de anestro con machos vasectomizados o machos castrados y tratados con andrógenos (Chemineau, 1987; Martin et al.,1986). La respuesta es dependiente de la intensidad del anestro estacional y esta asociado a una primera ovulación en 2 a 3 días (Scott y Johnstone, 1994), este efecto se debe a la producción pulsátil de LH, dirigida por la GnRH del hipotálamo. La primera ovulación es generalmente silenciosa y de baja fertilidad y con una regresión prematura del cuerpo luteo. La segunda ovulación, 5 días después es acompañada de un celo fértil con una fase luteal de longitud normal (Scott y Johnstone, 1994). La respuesta del efecto macho es influenciada por factores tales como la proporción de machos, capacidad de servicio y agresividad sexual la intensidad del estímulo es mayor cuando el o es inmediato que intermitente, además, es muy importante la condición corporal de las ovejas, para obtener grandes respuestas (Walkden-Marro’n et al., 1993a; Perkins y Fitzgerald, 1994). Según Evans y Maxwell (1987), para tener éxito del efecto macho implica introducir carneros a un grupo de ovejas que han estado aisladas previamente de los machos durante varias semanas (al menos 3-4 semanas) y en cierto periodo del año, generalmente antes del inicio de la estación sexual natural, cuando la mayoría de las hembras no están cíclicas. Sin embargo, no es útil para hembras cíclicas o en anestro profundo.

2.3.1 Estimulación del efecto macho en la sincronización y duración de celo La primera limitación al usar el efecto macho es observada es la baja fertilidad del primer ciclo y la perdida de sincronización de los celos siguientes. La corta vida del CL inducido por el efecto macho se puede asociar con una composición celular diferente que un CL desarrollado después de una sincronización de celo con acetato de medroxiprogesterona (MAP) o acetato de fluorogestona (FGA) durante la estación reproductiva (Chemineau et al., 1993). Según Lassoued et al. (1995, 1997), aplicar 20 mg de progesterona exógena al momento de introducir los machos, reduce significativamente el número de ciclos estrales cortos y además aumento el periodo de la inducción del macho a la ovulación de 20,5 a 50,8 h en ovejas e incremento la tasa ovulatoria en cabras. 102

Edwin Mellisho S., I. Ordoñez Q., Enrique Alvarado M., Enrique Flores M. En ovejas Dorset en Canadá el efecto macho incrementó la fertilidad, en un tratamiento hormonal utilizando esponjas embebidas de FGA, solo en julio y no tenia efecto marcado en otras épocas del año (Rajamahendran et al., 1993).

3. Materiales y métodos El estudio fue realizado en las instalaciones del Centro de Investigación y Capacitación Campesina (CICCA), ubicado en Ayaracra, Pasco (Perú) a 4 400 msnm, durante los meses: abril-mayo de 2003 (sincronización y servicio) y setiembre–octubre del 2003 (parición). La zona tiene características ecoclimáticas que pertenecen a la formación vegetal y piso altitudinal de páramo muy húmedo sub alpino Tropical (Phm-sat) (Flores y Malpartida, 1987), la precipitación anual varía de 968 a 1 126 mm (promedio 1 015 mm), la temperatura oscila entre 12,6 °C (máxima) y 1,3 °C (mínima). Se eligieron un lote de 162 ovejas adultas de raza corriedale, con un rango de peso entre 40 y 45 kg e identificados con arete metálico, a las cuales se les inserto la esponja intravaginal, y en los 12 días siguientes 24 ovejas perdieron la esponja y al retiro 128 ovejas mantuvieron la esponja intravaginalmente. El protocolo de sincronización fue similar al utilizado por Evans y Maxwell (1987); Cueto et al. (1993) y Hafez (2002) y consistió: - Día “0”: Implantar la esponja intravaginal (60 mg MAP). - Día “12”: Retirar la esponja vaginal y aplicar eCG. - Día “14”: Inseminar a tiempo fijo a 60 horas de retirado el implante o detectar celo con macho marcador e inseminar luego de 8 a 12 horas de detectado el celo. Para este trabajo se utilizaron esponjas intravaginales elaboradas por el CICCA (60 mg de acetato de medroxi progesterona-MAP) y la inyección de eCG (gonadotropina coriónica equina) fue de 350 UI/ oveja. Los tratamientos consistieron en emplear dos productos de eCG, en el protocolo de sincronización: - Tratamiento 1: Progesterona + eCG comercial (Folligon ® Lab. Intervet, NZ) - Tratamiento 2: Progesterona + eCG convencional (elaborado. Lab. Biotecnología Reproductiva – UNALM). La eCG convencional es el suero de sangre de una yegua preñada de 87 días de gestación. Este suero sanguíneo obtenido fue pasado por filtro de 22 µm y luego fue envasado en frascos estériles y congelado a -5 ºC, para luego medir la actividad biológica según Cole y Cupps (1977) por bioensayo del aumento de peso ovárico, utilizando para esta metodología 10 ratitas prepúberes de 20 días de edad, a las cuales se las inyecto 0,5 ml de suero y luego de 48 h fueron beneficiadas y se extrajo los ovarios para ser pesados. El peso promedio fue llevado a una ecuación lineal de curva estándar determinada por Cole y Cupps

103

(1977), determinando que la actividad biológica fue de 202 UI/ml de suero. La ecuación Lineal es: Y = 2,7X + 0,0 donde: Y= Actividad biología en UI de la dosis inyectada (0,5 ml). X= Peso ovárico (mg). 2,7= Pendiente de la línea de regresión de la curva. 0,0= Valor de la interceción. Fuente: Cole y Cupps (1977) La detección de celo se realizó con machos vasectomizados iniciándose a 24 h hasta las 120 h de retirado la esponja intravaginal, dos veces por día (05 h y 16 h). Las ovejas detectadas en celo en la tarde anterior y la mañana siguiente fueron inseminadas en esa misma mañana. La inseminación artificial fue realizada por un inseminador experimentado de la zona, utilizando semen fresco diluido y depositando el semen a nivel de cervix / vagina, todo este manejo durante la inseminación fue un procedimiento realizado en la zona en las campañas de inseminación. Los carneros de repaso (machos enteros) ingresaron al lote de ovejas 14 días posteriores al último servicio, para realizar el servicio de ovejas que retornaran en celo. Estos machos estuvieron junto con las ovejas por un periodo de 30 días. Las ovejas durante la etapa de gestación y parto fueron manejadas de forma similar a las otras ovejas del hato. La investigación para comparar la eficiencia de la sincronización de celo en ovejas con el método progesterona + eCG (dos productos), se evaluaron; tasa de celo, tasa de partos y viabilidad técnicaeconómica de ambos tratamientos. Los resultados obtenidos fueron evaluados utilizando la prueba de chi-cuadrado(x2) para tablas de contingencia de dos entradas (homogeneidad de subpoblaciones) y se planteó la siguiente hipótesis. Ho: La eficiencia a la sincronización de celo es igual, utilizando eCG comercial y convencional. H1: La eficiencia a la sincronización de celo es diferente, utilizando eCG comercial y convencional.

4. Resultados y discusión 4.1 Porcentaje de celo Partiendo con 162 ovejas adultas de raza Corriedale al momento de insertar la esponja intravaginal, se observó que durante los 12 días siguientes hubo una pérdida de esponjas de 14,8% (24 ovejas) y fue superior al reportado por Baril et al. (1993), de 1,9%. A las ovejas que mantuvieron esponja hasta el día del retiro se le aplicó al azar 350 UI eCG (comercial o convencional) y de estas mostraron signos de estro en presencia de macho el 97,2 y 97,0% correspondientes a los grupos de tratamiento eCG comercial y convencional. Estadísticamente no existió diferencias significativas entre tratamientos (P<0.05). Los resultados de presentación de celo en este estudio fueron superiores a los reportados por

Comparación del gonadotropina coriónica equina (eCG) convencional versus un producto comercial en la sincronización del estro en ovejas Rajamahendran et al. (1993) de 77% y Moses et al. (1997) de 80,1%, los cuales fueron realizadas en ovejas de Raza Dorset y Merino durante la estación reproductiva; y son similares a los resultados encontrados por Tritschler et al. (1991) de 93% y Tekin et al. (1992) de 96,7% la primera realizada en ovejas criollas fuera de estación reproductiva y la segunda en ovejas Merino dentro de la estación reproductiva. También fue similar a resultados mostrados por Iglesias et al. (1997) de 98,1%, utilizando la esponja vaginal (60 mg MAP) e induciendo celo u ovulación con introducción de macho (efecto macho) sin inyección de eCG y por Hanra et al. (1989) de 92%, realizado en estación de anestro, utilizando dispositivo CIDR y la inyección de 750 UI de eCG. Los altas tasa de respuesta al celo del protocolo de sincronización en este trabajo, nos hace suponer que las ovejas desarrollaron una onda folicular, predominando la producción de estrógenos para dar el comportamiento de estro, que fue detectado por los machos marcadores. Además, podría deberse a un efecto positivo de la estación, ya que el trabajo se realizó entre abril y mayo, que corresponde a una época sexualmente activa para las ovejas.

4.2 Porcentaje de partos Después de inseminar artificialmente con semen fresco y diluido 70 y 64 ovejas para los tratamientos eCG comercial y convencional respectivamente, luego de 14 días se introdujo machos para servir hembras que retornaran en estro y pariendo un total de 80% (56 ovejas) y 81,2% (52 ovejas) para los tratamientos, pero al discriminar de la tasa de parición total, las paridas de inseminación artificial, la tasa de parición fue de 20% (14 ovejas) y 28,1% (18 ovejas) respectivamente, para los dos tratamientos, estadísticamente para P<0.05 no existió diferencia significativa para ambas tasas de parición, tal como se observa en la siguiente Figura 1.

enteros para monta natural, fue inferior a la tasa de partos publicada por Carlson et al. (1989) de 95% con monta natural en ovejas sincronizadas con CIDR y eCG. Si analizamos la tasa de parición correspondiente a la inseminación artificial, del presente trabajo esta fue bastante inferior a los reportados por Tekin et al. (1992) de 80,4% con IA cervival con semen fresco y Moses et al. (1997) de 61% con IA Laparascópica, y muy cercanos a los reportados por Cognie et al. (1975) de 33,7%, Ritar et al. (1990) de 40,7% con IA cervical y Tekin et al. (1992) con IA con semen congelado, realizadas en ovejas criollas y Merino. Esta baja en tasa de parición de las ovejas inseminadas probablemente se debe principalmente a una falla en el manejo durante la inseminación y posiblemente se deban a errores acumulados de mal manejo de semen, evaluación muy subjetiva de la calidad seminal, errores en el calculo de volumen de dilución y concentración de la dosis de IA y una técnica deficiente para la inseminación (deposito de semen), además no descartamos que algunos problemas nutricionales, sanitarios, ni menos medioambientales pueden haber afectado, a estos resultados, ya que la zona se encuentra por encima de 4 400 msnm y con temperaturas en la mañana muy cercanos a 0 °C.

4.3 Evaluación técnica económica El protocolo de sincronización de celo en ovejas, utilizando esponja intravaginal (60 mg MAP) y 350 UI de eCG, implicó un gasto en el tratamiento por ovejas de 7,30 US$ (eCG comercial y 4,72 US$ (eCG convencional), lo cual demuestra que la sincronización de celo utilizando el producto convencional es mas económico en 35,3%, tal como se muestra en la Figura 2. 8

%

120,0 100,0

7,3

7 97,2

97,0

6 4,7

5

81,2 US $

80,0 80,0

4 3

60,0

2

40,0

28,1 20,0

20,0

1 0 eCG comercial

0,0 Tasa de celo

Tasa de paricion total eCG comercial

eCG convencional

Tasa de parcion de I.A.

eCG convencional

Figura 1. Eficiencia de la sincronización de celo utilizando eCG comercial ó convencional al retiro de la esponja intravaginal en ovejas. Las tasas de parición total obtenidos en este estudio fueron superiores a los reportados por Tritschler et al. (1991) de 65%, Calderón (1991) de 77,6% y Rajamahendran et al. (1993) de 53%, en ovejas sincronizadas con MAP y eCG y utilizando machos An cient. 68(1) 2007, pp. 100-106

Figura 2. Costos de la sincronización de celo utilizando esponja intravaginal y eCG comercial o convencional. El uso de la técnica de sincronización de celo, se convierte una base para el éxito de la inseminación artificial y programa de transferencia de embriones. Además, en el país esta técnica es poco utilizada por su desconocimiento y por su alto costo, por ello en este trabajo hemos tratado de demostrar la viabilidad 104

Edwin Mellisho S., I. Ordoñez Q., Enrique Alvarado M., Enrique Flores M. económica de la sincronización de celo con productos convencionales que pueden ser elaborados en el país y los resultados técnicos sincronización de celo, tasa de partos no difieren al compararlo con productos importados (Europa).

5. Conclusiones 1. Estos resultados demostraron que la eCG convencional presenta una actividad biológica similar a los productos comerciales. Es así que la respuesta al celo fue de 97,2 y 97,0% respectivamente, para los tratamientos con eCG comercial y convencional, y estos no mostraron diferencias estadísticas significativas (P<0.05). 2. El porcentaje de parición fue bastante bueno para ambos casos de 80% y 81,2% respectivamente para eCG comercial y convencional, mientras que el porcentaje de parición de ovejas inseminadas fue muy bajo cuyos valores fueron 20,0 y 28,1% en los tratamientos eCG comercial y convencional y tampoco no hubo diferencia estadística significativa (P<0.05) entre ambos tratamientos. 3. El tratamiento eCG comercial fue más costoso en 35,3% con respecto al tratamiento eCG convencional, lo cual favorece su factibilidad técnica económica para su uso.

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106

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 05/01/2006 Aceptado: 07/06/2006

Efecto de la gallinaza sobre la producción y color de la carne en vacunos de engorde Wilmer Zavala H. 1, Víctor Hidalgo L. 2

Resumen Se evaluó el efecto de diferentes niveles de gallinaza en la dieta de vacunos de engorde sobre la producción y coloración de la carne. Se utilizaron 108 toros cebuínos machos provenientes de la provincia de Oxapampa (Cerro de Pasco) de 2 dientes y distribuidos en 3 lotes al azar de 36 animales cada uno con pesos promedio de 367, 361 y 344 kg, para el tratamiento 1 con 0%, T2 con 6% y T3 con 12% de gallinaza. La gallinaza proveniente de las zonas de Chincha e Ica fue obtenido de galpones con piso de cemento, con cama de coronta molida y cáscara de arroz, fue sometido a un minucioso zarandeo con mallas de ¼ y ½ de pulgada de diámetro. Posteriormente, fue envasada en sacos y almacenada en un lugar fresco. Se observaron diferencias significativas en ganancia de peso a favor de los tratamientos T1 y T2 con respecto al tratamiento 3 (1.73, 1.77 y 1.47 kg/día respectivamente) a los 96 días de engorde; el consumo promedio de alimento fue de 17.93, 17.32 y 15.02 kg/día (base fresca) para los tratamientos T1, T2 y T3 respectivamente. En cuanto al rendimiento de carcasa se observaron diferencias significativas a favor del tratamiento T2 (6% gallinaza) con respecto a los tratamientos T1 (0% gallinaza) y T3 (12% gallinaza), obteniendo valores de 51.99, 54.13 y 52.55% respectivamente. Los niveles de gallinaza utilizados no afectó la coloración de la carne evaluado a diferentes tiempo de enfriamiento (0, 24, 48 y 72 horas). En la evaluación económica se determinó que la rentabilidad fue de 6.67; 21.12 y 17.84% para los tratamientos T1, T2 y T3 respectivamente. Se concluye que el tratamiento T2 (6% de gallinaza) mostró mayor incremento de peso, rendimiento de carcasa y rentabilidad. No se observó efecto negativo sobre el color de la carne y ningún trastorno digestivo, intoxicación u otro cuadro anormal a lo largo del experimento. Palabras clave: Gallinaza, toros cebuinos machos, ganancia de peso.

Abstract The effect of diferent levels of different manure layer dried was evaluated in the diet of bovine of it puts on weight on the production and coloration of the meat. 108 bulls male cebuínos coming from Oxapampa (Cerro de Pasco) were used of two teeth and distributed at random in 3 lots of 36 animals each one with average weights of 367, 361 and 344 Kg for the treatment 1 with 0%, T2 with 6% and T3 with 12 marure layer dried%. This residue coming from Chincha, Ica was obtained of galpones with cement floor, with bed of ground corn cobs and rice shell like absorbent material, it was subjected to a meticulous one sift with meshes of ¼ and ½ of inch of diameter. Later on it was packed in sacks and stored in a fresh place. Significant differences were observed in gain of weight in favor of the treatments T1 and T2 with regard to the treatment 3 (1.73, 1.77 and 1.47 kg/day respectively) to the 96 days of it puts on weight; the consumption food average was of 17.93, 17.32 and 15.02 kg/day (it bases fresh) for the treatments T1, T2 and T3 respectively. As for the carcasa yield significant differences were observed in favor of the treatment T2 (6% manure layer dried) with regard to the treatments T1 (0% manure layer dried) and T3 (12% manure layer dried) obtaining securities of 51.99, respectively 54.13 and 52.55%. The levels of manure layer dried utilized didn’t affect the coloration of the meat evaluated at different time of cooling (0, 24, 48 and 72 hours). In the economic evaluation it was determined that the profitability was respectively of 6.67, 21.12 and 17.84% for the treatments T1, T2 and T3. It concludes that the treatment T3 (12% manure layer dried) it showed smaller increment of weight, food consumption. Negative effect was not observed on the color of the meat and any digestive dysfunction, intoxication or another abnormal square along the experiment. Key words: Manure layer dried, Bulls male cebuinos, weight gain

1. Introducción La alimentación del ganado vacuno para carne en el sistema estabulado constituye el rubro más elevado de su costo de producción después de la compra del animal, por lo cual es muy importante que los métodos utilizados para ello sean lo más satisfactorios y económicos posibles. Es así que en un programa de engorde se recomienda alimentar a toretes y toros menores de tres años, con raciones de moderada a alta energía y bajos en fibra, como granos de cereales, melazas, insumos proteicos, grasas y desperdicios de granja. Respecto a este último, la gallinaza es uno de los residuos de bajo precio con un 1

Ingeniero Zootecnista, Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

nivel moderado de proteína cruda. Sin embargo, muchos engordadores de ganado vacuno de nuestro medio no lo usan en las raciones, por el temor a que podría oscurecer el color de la carne. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de niveles de 0, 6 y 12% de gallinaza en la ración de engorde sobre los incrementos de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia, rendimiento de carcasa, color de la carne a diferentes horas de enfriamiento (0, 24, 48 y 72 horas) y rentabilidad.

2. Revisión de literatura El uso de excretas en la alimentación animal, obedece principalmente a su moderado contenido de nitrógeno y de minerales, pero bajo en energía. En general, el nitrógeno se concentra en mayor cantidad

Efecto de la gallinaza sobre la producción y color de la carne en vacunos de engorde en las heces de aves, seguido por las de cerdos y las de bovinos; las diferencias obedecen a la actividad digestiva y metabólica (Cuaron et al., 1978). Para Cabrera (1997) existen factores que influyen en la composición química y digestibilidad tales como la naturaleza y cantidad del material de la cama, densidad y tipo de aves, naturaleza de los ingredientes de la ración, el nivel de alimentación, frecuencia de alimentación, tamaño de las partículas alimenticias. La composición también puede variar con el tiempo y condiciones de almacenamiento de la gallinaza (De Blas et al., 1987). Una de las preocupaciones que limita el uso de la gallinaza en las raciones del ganado, ha sido el temor a la presentación de problemas sanitarios relacionados con la existencia de agentes patógenos como la Salmonella, y la presencia de restos de pesticidas y fármacos; sin embargo, con un buen proceso térmico, la gallinaza ofrecerá al ganado un buen alimento libre de agentes patógenos y con buenas cualidades nutricionales (Mc Donald et al., 1993). En cuanto a su composición química, la gallinaza tradicionalmente ha sido utilizada como suplemento proteínico para rumiantes (Harmon et al., 1974) y está influenciada principalmente por el tipo de animal, tipo de alimento consumido, así como la edad (Menoyo 1995). Para Wayne (1990) el contenido de energía metabolizable es de 2 000 kcal /kg Ms, además contiene alrededor de 30% de proteína bruta y 12% de fibra bruta. Al respecto Robles (1998), indica que la gallinaza aporta 2440 kcal de energía digestible y de 8,2 a 11% de proteína bruta. Para Cañeque y Sañudo (1979), citados por De Blas et al. (1987) la gallinaza aporta 21% de Fibra Bruta, 8,8% de calcio y 2,5% de fósforo en base seca. Mientras, que Alvarez et al. (2003), indican que la gallinaza contiene 16,5% de fibra bruta, 26,1% de proteína bruta, 2% de calcio y 1,6% fósforo total en base seca. Pero la gallinaza se caracteriza por ser un residuo poco palatable para novillos productores de carne y si tiene la oportunidad de elegir ignorarán rápidamente las dietas que contienen este insumo (Bhattacharya y Taylor, 1975). Son pocas las pruebas realizadas con gallinaza al respecto, Duarte et al. (1996), en un estudio con toretes cebú usó niveles de 15, 25 y 35 % de pollinaza en base seca, registrando valores de ganancia de peso vivo de 1,285, 1,188, y 993 g/día respectivamente. En el mismo orden los valores para consumo de materia seca fueron de 9.4, 8.30 y 7.20 kg/día. Por otro lado Fontenot et al., (1971), en un estudio con un lote de novillos alimentados con dietas que contenían 0, 25 y 50% de gallinaza, observó bajo consumo de las dietas con los niveles altos de gallinaza. Respecto a la calidad de la carne, todo ganadero busca que el vacuno de carne muestre buena condición corporal y acabado, con una carcasa ideal y que la carne se encuentre bien marmoleada con pequeñas motas blancas visibles de grasa entremezcladas a través del corte longitudinal magro 108

del “ojo” de la costilla y el lomo que se aprecie una capa bien lisa y poca grasa sobre la parte externa del animal abierto en canal. Un animal en estas condiciones, tendrá carne magra y de un color rojo cerezo brillante (Hobson, 1985). Así tenemos que la carne fresca de un bovino debe tener un color rojo cerezo brillante el cual podría alterarse por cambios químicos en la composición de la mioglobina, según el estado químico del fierro: si es ferroso (2+) ó férrico (3+) y de la concentración de oxígeno, pues altas concentraciones producen oximioglobina (Omb) en cambio bajas concentraciones (1 a 2%) producen metamioglobina (Téllez, 1992). En la carne fresca no cocida la forma química más importante es la oximioglobina que se encuentra en la parte superficial y tiene gran importancia porque es responsable del color rojo brillante que desean los compradores de carne. Cuando la carne se expone al aire (oreo), la mioglobina de color rojo púrpura absorbe oxígeno y se transforma en oximioglobina de color rojo brillante. Tras una exposición prolongada, la oximioglobina es oxidada químicamente a metamioglobina de color castaño (Barnes y Shrimpton, 1957 citados por Swatland, 1991). La metamioglobina es el pigmento que con más frecuencia altera el color de la superficie de la carne, se produce cuando la carne es almacenada a corto tiempo y a temperaturas altas desecando así la superficie de la carne y aumentando su concentración de sales (Brooks, 1938 citado por Lawrie, 1985). Respecto a la Textura y Terneza, Téllez (1992), señala que la textura es la expresión utilizada para referirse al grado de blandura o de suavidad de la carne. En tanto que López de Torre et al. (1991) relacionan la textura con una serie de parámetros como firmeza, terneza, capacidad de retención de agua, jugosidad y color. Asimismo, estos autores definen a la terneza como la cualidad física de la carne, pues con ella se valora la facilidad de masticación de la misma. Los términos textura y dureza, además conviene recordar que no son sinónimos, por lo tanto la textura es una propiedad sensorial (Chrystall, 1994).

3. Materiales y métodos El presente trabajo de investigación se llevó a cabo en el Centro de Engorde “ROJAS” Distrito de Pachacámac, Provincia de Lima, ubicado a una altitud de 150 msnm, latitud de 12°14’3”, con humedad fluctuante de 77 a 79% y una temperatura de 19 °C entre los meses de setiembre 2004 a febrero 2005.

3.1 Instalaciones y equipos Se utilizaron 3 corrales de 713 m2 cada uno, con pisos de tierra y cercos de madera con bebedero y comedero longitudinal de cemento de 1m por animal y un área de sombra de 16 m2 por corral. Para el control de pesos de los vacunos, se usó una balanza electrónica de 1.5 TM de capacidad y para pesar el alimento concentrado se utilizó una balanza de

Wilmer Zavala H., Víctor Hidalgo L. plataforma de 500 kg de aproximación de 50 g.

capacidad

y con

Tabla 1. Composición química porcentual y estimación de la energía de la gallinaza. Nutrientes Materia Seca1 Proteína1 Fibra1 Grasa1 Ceniza1 ELN1 NDT2 EN (Mant) Mcal/kg3

Base fresca 89,39 11,73 15,08 0,49 28,17 33,92 37,52 0,82

Base seca 100,00 13,12 16,87 0,55 31,51 37,95 41,97 0,92

EN (Gan) Mcal/kg 3

0,10

0,11

3.2 Animales experimentales Se utilizaron 108 toros cebuínos provenientes de la provincia de Oxapampa, de 2 dientes y con peso promedio de 367, 361 y 344 kg para los tratamientos con 0, 6 y 12% de gallinaza respectivamente, los mismos que fueron distribuidos en tres lotes o tratamientos de 36 animales cada uno; correspondiendo un área por animal de 19.8 m2. Al momento de la llegada de los animales, fueron pesados y aretados momento previo a que ingresen al corral de adaptación que duró 7 días; además durante esta etapa los animales fueron vacunados contra la fiebre aftosa y carbonosa; a su vez recibieron tratamiento antiparasitario con Levamizol (Zolinex) y dosificados con vitaminas (ADE).

3.3 De la gallinaza Se utilizó una gallinaza proveniente de las zonas de Chincha, Ica. Este material fue extraído de la cama de gallinas de piso, con material absorbente de coronta molida y cáscara de arroz. El residuo fue secado al sol y apilado. Posteriormente se realizó un minucioso zarandeado usando mallas de 1/4 y 1/2 pulgada de diámetro. El análisis químico proximal de la gallinaza se realizó en el Laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos (LENA) de la Universidad Nacional Agraria La Molina, siguiendo las normas establecidas por la AOAC (1990), cuyos valores se consignan en la Tabla 1.

1/

Laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos UNALM. 2/ EL NDT se estimó utilizando la siguiente fórmula propuestas por Waller (2005): %NDT = 1.15 (PC) + 1.75 (EE) + 0.4 (FB) + 0.0085 (ELN) 2 + 0.25 (ELN) 3.4 3 / La EN (man) y EN (gan) se calculó utilizando la fórmula descrita por Lofgreen y Garret (1968): EN man = 77/F EN gan = 2.54 – 0.0314 (F) Donde: Log F = 2.2577 – 0.2213 (EM) EM = %NDT * 0.036155

3.4 De los tratamientos Los niveles de gallinaza se evaluó en los siguientes tratamientos: Tratamiento 1: Testigo con 0% gallinaza. Tratamiento 2: Ración con 6% gallinaza. Tratamiento 3: Ración con 12% gallinaza. La composición porcentual y nutricional de las raciones se muestra en las Tablas 2 y 3.

Tablas 2. Composición porcentual y nutricional de las raciones experimentales (base fresca). Ingredientes Pancamel Afrecho trigo Broza espárrago Polvillo de arroz Pepa de algodón Broza marigold Coronta molida Harina de tara Cáscara de algodón Hominy feed Fátima 451 Harina pescado 1ra b Pasta de algodón Urea Sal común Carbonato de calcio Gallinaza2 Total Costo (soles /kg)3

T1 (0% Gallinaza) 27.70 15.00 10.00 10.00 8.20 7.00 6.00 3.00 3.00 2.00 2.00 2.00 2.70 0.80 0.50 0.10 0.00 100.00 0.422/ kg

T2 (6% Gallinaza) 28.00 8.90 10.00 10.00 8.90 7.00 6.00 3.00 3.00 2.00 2.00 2.00 2.00 0.70 0.50 0.00 6.00 100.00 0.402/ kg

T3 (12% Gallinaza) 28.00 3.60 10.00 10.00 9.10 7.00 6.00 3.00 2.30 2.00 2.00 2.00 2.00 0.50 0.50 0.00 12.00 100.00 0.380/ kg

Composición nutricional calculada:

An cient. 68(1) 2007, pp. 107-113

109

Efecto de la gallinaza sobre la producción y color de la carne en vacunos de engorde Materia seca NDT Proteína Fibra Cruda Calcio Fósforo Enm Eng

86.73 57.00 14.80 18.72 0.40 0.53 1.34 0.76

86.57 57.00 14.81 18.88 0.44 0.51 1.33 0.75

86.43 57.00 14.79 18.84 0.50 0.50 1.32 0.74

1/

Producto Purina, contiene 45% de proteína cruda. El valor asignado a la gallinaza fue de 0,12 S/. /kg (precio sugerido). 3/ Precios Marzo del 2005 (no incluye I.G.V.).

2/

Tabla 3. Análisis químico proximal de las raciones de engorde (Base seca). T3 (12% Gallinaza) M. seca 83.17 84.72 87.72 Proteína 16.90 15.95 13.20 Grasa 3.36 4.99 4.82 Fibra 15.52 15.20 16.66 Ceniza 12.74 11.87 11.74 ELN 34.65 36.71 41.30 Fuente: Laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos – Departamento de Nutrición. Composición

T1 (0% Gallinaza)

3.5 De los controles y variables en estudio Se controló el peso vivo inicial, a los cuarenticinco y noventiseis días de engorde en forma individual, las pesadas se realizaron en ayunas en las mañanas. El alimento concentrado se suministró 2 veces al día a las 06 h 00 min y semanalmente se retiraron los residuos de los comederos, registrándose el peso de los mismos. A los 45 y 96 días se registraron los consumos promedios totales de alimento por tratamientos, para calcular la conversión alimenticia por periodo. Al beneficio se registró el peso de la carcasa y se determinó el porcentaje de peso respecto al peso vivo en ayunas del animal antes del beneficio para calcular el rendimiento de carcasa. Para evaluar el color de la carne se utilizó un abanico de colores el cual contiene diferentes tonalidades tomando como patrón estándar el rojo cerezo brillante (Téllez, 1992). Participaron en la evaluación 5 observadores conocedores de la comercialización de carne, quienes colocaron los puntajes correspondientes al comparar la muestra de carne con el abanico; para ello se tomó en consideración una muestra de 1 kg de área de lomo altura de la 12va costilla y las mediciones se hicieron en el área del ojo de lomo por toro beneficiado. Este método se utilizó además, para evaluar los cambios de tonalidades de color de la carne por efecto del enfriamiento de la carne de 3 a 4°C guardado en cámaras por 0, 24, 48 y 72 horas. Al final del estudio, se evaluó la utilidad neta por animal, luego de deducir los gastos de la compra del vacuno, del flete, alimento consumido, medicina y mano de obra, utilizados en el estudio.

3.6 Diseño estadístico Para evaluar los resultados estadísticamente se utilizó un Diseño Completamente al Azar, con 3 tratamientos y 36 unidades experimentales (animales) cada uno. Para la comparación de promedios de los 110

T2 (6% Gallinaza)

parámetros estudiados se empleó la prueba de Tukey con una probabilidad del 5%.

4. Resultados y discusión 4.1 Peso vivo y ganancia de peso. Los resultados se aprecian en la Tabla 4, se observa que los pesos vivos iniciales fueron similares (P > 0.05) entre tratamientos. En cuanto a los pesos a los 45 y 96 días de engorde, los tratamientos 1 (0% gallinaza) y 2 (6% gallinaza) fueron superiores (P < 0.05) al tratamiento 3 (12% gallinaza). Los toros alimentados con 12% de gallinaza tuvieron una ganancia de peso total de 141 kg a los 96 días de engorde, que es un valor inferior (P < 0.05) a 0% y 6% de gallinaza (165.97 y 169.58 kg respectivamente). Estos resultados son superiores a los reportados por Duarte et al. (1996) con 15, 25 y 35% de gallinaza en la alimentación de toros, registraron ganancias de peso de 126, 117 y 97 kg a los 118 días de engorde. En cuanto a la ganancia de peso total de 0 a 45 días de engorde existen diferencias estadísticas (P < 0,05) a favor del tratamiento 2 (6% de gallinaza), respecto a los tratamientos con 0% y 12% de gallinaza. En incremento de peso diario, los niveles de 0 y 6% fueron superiores (P ≤ 0.05) comparados al tratamiento con 12%. Al respecto Fontenot et al. (1971) reportó que niveles altos de gallinaza disminuye el incremento de peso diario de 1.60 a 0.81 kg con 0 y 50% de gallinaza respectivamente. Igual tendencia fueron reportados por Duarte et al. (1996) comparando los valores reportados por estos autores, en el presente estudio se encontraron valores muy superiores en incremento diario de peso. Sin embargo, este menor incremento de peso diario con 12% de gallinaza se debería principal mente a una disminución del consumo de materia seca y de nutrientes afectando la ganancia de peso de los animales (Cuaron et al., 1978, Mapoon et al., 1979).

Wilmer Zavala H., Víctor Hidalgo L. Como también por la baja palatabilidad de la gallinaza como manifiestan Southwell et al. (1958). Además, este bajo incremento de peso también podría deberse al bajo contenido proteico de la ración con 12% de gallinaza (Tabla 4).

4.2 Consumo y conversión alimenticia En la Tabla 4, se observa que el consumo promedio de alimento para los tratamientos, con 0% (Testigo), 6% y 12% de gallinaza fueron de 17.93, 17.32 y 15.02 kg/día en base fresca, respectivamente. Estos valores muestran que existe una tendencia a un menor consumo de alimento conforme se incrementan los niveles de gallinaza en la ración coincidiendo con los resultados reportados por Southwell et al. (1958). En cuanto a la conversión alimenticia, se observó que con el tratamiento de 6% de gallinaza se obtiene una

mejor conversión, como consecuencia principalmente de un mayor incremento de peso vivo.

4.3 Rendimiento de carcasa Estos valores se muestran en la Tabla 4, se observa que existen diferencias significativas a favor del tratamiento con 6% de gallinaza (54.13%) comparados con los tratamientos con 0 y 12% de gallinaza (51.99% y 52.55% respectivamente). Se observó que estos valores son superiores a los reportados por Bonafón (1989) y López (1994), quienes encontraron rendimientos de carcasa de 50.78 y 51.89% respectivamente, cuando evaluaron la gallinaza en raciones de engorde.

4.4 La gallinaza y el color de la carne La información sobre la coloración de la carne almacenada en refrigeración desde las 0 hasta las 72 horas se muestra en el Tabla 5.

Tabla 4. Efecto de la gallinaza sobre la ganancia de peso, consumo, conversión alimenticia y rentabilidad por tratamiento. Parámetros Peso inicial (kg) Peso 45 días engorde (kg) Peso 96 días engorde (kg) Ganancia de peso total (kg) Ganancia diaria de peso (kg) Consumo de alimento fresco (kg.animal/dia) Consumo de alimento seco (kg.animal /dia) Conversión alimenticia (base fresca) Conversión alimenticia(base seca) Rendimiento de carcasa (%) Rentabilidad (%)

Gallinaza, %0 (T1) 367.03 444.17 532.14 165.97 1.73 17.93 14.91 10.46 8.7 51.99 6.67

Gallinaza, % 6 (T2) 361.39 460.08 531.25 169.58 1.77 17.32 14.67 9.83 8.33 54.13 21.12

Gallinaza, %12 (T3) 344.44 412.72 485.64 141.19 1.47 15.02 13.18 10.21 8.95 52.55 17.84

Tabla 5. Puntaje promedio de coloración de carne por tratamiento. Horas de enfriamiento (3 - 4ºC) 0 24 48 72

Gallinaza, %0 (T1) 11.35 12.05 12.70 12.85

Después del beneficio a 0 horas de refrigeración, el promedio del puntaje (visual) usando el abanico de colores para los 3 tratamientos muestran que tanto con 6% y 12% gallinaza el color de la carne entre rojo cerezo brillante y rojo púrpura y se considera un color normal, mientras que el T1 (Testigo) mostró un color cerezo rojo claro. A las 24 y 48 horas de enfriamiento, los 3 tratamientos tomaron un color rojo cerezo brillante como indica Téllez (1992) que es el color normal que debe tener la carne de vacuno. A las 72 horas de refrigeración las muestras de carne de los 3 tratamientos mostraron un color rojo púrpura que es ligeramente más oscuro que el cerezo brillante especialmente con el T3 (12% gallinaza). Esto podría deberse que al almacenamiento el proceso de oxidación aumenta pudiendo producirse algunas Metamioglobinas como señala Olivares (1997). Los resultados de coloración de la carne de este estudio muestran que el nivel más alto de gallinaza (12%) no afectó la coloración normal. Esto se debería a que la An cient. 68(1) 2007, pp. 107-113

Gallinaza, %6 (T2) 12.15 12.60 12.40 12.80

Gallinaza, % 12 (T3) 12.40 12.30 12.40 13.00

gallinaza y los otros componentes del alimento concentrado son fermentados y degradados en el rúmen por acción de las enzimas producidos por los microorganismos, absorbiendo posteriormente los productos finales de la digestión (NH3 y ácidos grasos volátiles) a nivel de pared ruminal como lo señalan Hidalgo et al. (2001).

4.5 Evaluación económica del uso de la gallinaza en el engorde En la Tabla 4 se muestra la rentabilidad de los tres tratamientos. Si bien el Tratamiento 1 con 0% de gallinaza ha mostrado mejores parámetros productivos, pero el mayor costo del concentrado (Tabla 2), estaría afectando los valores de rentabilidad que es menor a los tratamiento con 6 y 12% de gallinaza. Por otro lado, el valor de la rentabilidad obtenido con el Tratamiento con 12% de gallinaza comparado con 6% de gallinaza se debería principalmente a los bajos incrementos de pesos 111

Efecto de la gallinaza sobre la producción y color de la carne en vacunos de engorde mostrado en el estudio. Resultados inferiores a los obtenido con 6% de gallinaza fue reportado por Talleri (1970) quien reportó una rentabilidad del 17,94% por período de engorde, valor similar a lo encontrado con 12% de gallinaza. Asimismo, cabe mencionar que en la actividad pecuaria, una rentabilidad por encima del 10% como es el caso del engorde podría justificar la inversión (Rojas, 1996).

5. Conclusiones 1. Las raciones con niveles de 6 y 0% de gallinaza fueron superiores en ganancia de peso comparado a 12%. 2. La ración con 12 % de gallinaza, redujo el consumo de alimento y afectó negativamente la conversión alimenticia. 3. El rendimiento de carcasa fue superior (P ≤ 0.05) con 6% de gallinaza comparado con 0 y 12% de gallinaza. 4. El uso de gallinaza en los niveles utilizados en el presente estudio en la alimentación de vacunos de engorde no afectó la coloración de la carne. 5. La rentabilidad del proceso de engorde con 6% de gallinaza fue superior en 14,45 y 3,28% a los tratamientos con 0 y 12% de gallinaza respectivamente. 6. Se recomendó el uso de 6% de gallinaza en raciones de engorde de vacuno, con la previa determinación del valor nutritivo.

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112

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113

An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 30/03/2006 Aceptado: 27/10/2006

Evaluación del tamaño de partícula y nivel de fibra en el concentrado para cuyes (Cavia porcellus I.) en crecimiento Rony Ciprian C. 1, Víctor Hidalgo L. 2

Resumen El objetivo del presente estudio fue evaluar los tamaños de partícula de 0,25, 0,31 y 0,35 mm y niveles de fibra cruda de 8 y 12 % del concentrado para cuyes en crecimiento. Se emplearon 72 cuyes machos destetados. Las dietas se evaluaron durante 7 semanas, conteniendo 2,7 Mcal de ED/Kg y 19 % de proteína, adicionando como forraje el rastrojo de brócoli al 20 % del peso vivo. El tamaño de partícula y nivel de fibra cruda no afectó (p>0,05) el consumo de materia seca, energía digestible, conversión alimenticia, peso de hígado y tracto digestivo. La ganancia de peso mostró diferencias (p<0,05) a favor del 8 % de fibra cruda (13,0 g/día) comparado al 12 % de fibra cruda (11,8 g/día). El rendimiento de carcasa fue mayor (p<0,05) para 8 % de fibra cruda (68,6 %) comparado con el 12 % de fibra (66,9). Los costos por kilogramo de peso logrado fueron mayores con 12% de fibra cruda y tamaños de partícula de 0,25, 0,31 y 0,35 mm; (S/. 2,21, 2,40 y 2,13), a diferencia del 8 % de fibra (S/. 1,92; 2,07 y 1,95) respectivamente. Palabras clave: Tamaño de partícula, fibra cruda, ganancia de peso.

Abstract The objetives were to evaluate particle sizes of 0.25, 0.31 and 0,35 mm and two levels of crude fiber of 8 and 12 % of the concentrate for growing guinea pigs. Seventy five weaned male guinea pigs were used. The diets were evaluated during seven weeks, containing 2,7 Mcal of ED/Kg and 19 % protein adding as forage the stubble of broccoli to 20% of the live weight. The particle size and level of crude fiber did not affect (p>0,05) the consumption of dry matter, digestible energy, feed conversion, liver and digestibe tract weight. Weigth gain showed differences (p<0,05) in favor of 8 % crude fiber (13,0 g/day) compared to 12 % crude fiber (11,8 g/day). Carcass yield was higher (p<0,05) for the 8 % crude fiber (68,6 %) compared with the 12 % ceude fiber (66,9). Costs per kilogram of final weight were higher with 12 % crude fiber and particle sizes of 0,25; 0,31 and 0,35 mm (S/. 2,21; 2,40 and 2,13) compared to 8 % crude fiber (S/. 1,92; 2,07 and 1,95) respectively. Key words: Particle size, crude fiber, weight gain.

1. Introducción La mayoría de los ingredientes utilizados en la elaboración de alimentos concentrados son sometidos a procesos de molienda, para aumentar el área superficial, mejorar el mezclado, textura, uniformidad y características nutritivas del producto; en esta última, sin conocer con certeza si el aporte de nutrientes de cada alimento que integra la dieta cubre o no adecuadamente los requerimientos de los cuyes en relación al efecto del tamaño de partícula. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto del nivel de fibra y el tamaño de partícula de los insumos en la elaboración del concentrado para cuyes en crecimiento sobre el consumo de materia seca, energía digestible, fibra cruda, ganancia de peso, rendimiento de carcasa, peso de hígado, tracto digestivo y mérito económico.

2. Revisión de literatura El tamaño de partícula es una característica importante de la dieta por su efecto sobre la velocidad de transito por el tracto digestivo (De Blas et al., 1993). La velocidad del pasaje de partículas de diferentes tamaños en conejos, muestra que tanto el tiempo total de digestión como el de fermentación en el ciego aumentan significativamente cuando las partículas del alimento tienen un tamaño inferior a 0,3 mm, lo que confirma la eficacia de los 1

Magíster en Nutrición, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

mecanismos de segregación y retención selectiva de partícula finas en el ciego (Gidenne, 1993 citado por De Blas et al., 1993). Al respecto, dietas con similar digestibilidad de fibra; contenido de lignina, pero con diferentes porcentajes (75,9; 78,0 y 81,1 %) de fibra corta menores de 0,315 mm, producen un incremento significativo de la acumulación de digesta en el ciego, descenso del consumo y de los rendimientos productivos. Recomendado que cuando aumenta el nivel de fibra corta en el concentrado se debe utilizar un mínimo de 25 % de partículas mayores de 0,315 mm (fibra larga) en la alimentación de conejos en crecimiento y lactación. (Nicodemus et al., 1997 citados por Carabaño et al., 1997). La utilidad de la fibra está relacionada con su estructura y composición. La estructura física y el tamaño de partícula actúan sobre la motilidad. Las partículas gruesas favorecen la motilidad y tiene una mayor velocidad de pasaje (De Blas et al., 1993). Asimismo la NRC (1978) establece un nivel de 10% de fibra para cuyes en crecimiento. Sin embargo, la fibra soluble no cumple la función lastre de la fibra larga, y no debería recomendarse a efectos de cubrir las necesidades mínimas de fibra que asegure una velocidad de pasaje adecuado. En este contexto, una molienda excesiva de los ingredientes fibrosos del alimento podría igualmente afectar su valor lastre por que las partículas fibrosas más finas son introducidas en el ciego a través de movimientos antiperistálticos (Santomá et al., 1989 citados por De Blas et al., 1993). Además, la sustitución excesiva de fibra larga

Rony Ciprian C., Víctor Hidalgo L. (heno de alfalfa) por fibra fermentable (pulpa de remolacha) conduce a una acumulación de digesta en el ciego (hasta el doble de su peso habitual), disminución del turnover cecal, descenso del consumo de alimentos y de la productividad en conejos (De Blas et al., 1993).

El concentrado fue formulado con el Programa Mixit – 2 ajustado a los requerimientos de la especie (NRC, 1978 NRC, 1995). La Tabla 2 muestra la composición porcentual de los ingredientes y el valor nutritivo calculado.

En relación con estos resultados, Fraga et al., (1991) citado por De Blas et al., (1993), muestran que la sustitución de heno de alfalfa por subproductos fibrosos sin estructura tridimensional de partículas (cascarilla de arroz) da lugar a un incremento de la acumulación de material cecal (de 5,5 hasta a 6,5 % del peso del animal), lo que no ocurre cuando el subproducto sustituyente tiene dicha estructura como el orujo de uva. Por lo tanto la concentración de pectina, grado de lignificación de la fibra detergente neutro y el tamaño de partícula son las variables que mejor caracterizan la influencia de las fuentes de fibra sobre la excreción de heces suaves y el tiempo de permanencia de la fracción fermentable en el ciego de conejos. (García et al., 1993).

Tabla 2. Composición porcentual de los ingredientes de los concentrados según nivel de fibra (tal como ofrecido).

3. Materiales y métodos El estudio se llevó a cabo en la sala experimental de la Granja de Cuyes de Cieneguilla – UNA La Molina y la preparación del concentrado se realizó en la Planta Piloto de Alimentos. Se utilizaron 72 cuyes machos, Tipo A por conformación y Tipo I por pelaje (Chauca, 1997), destetados entre 10 y 18 días de edad y de 300 a 350 gramos de peso, distribuidos en un Diseño Completamente al Azar. Los parámetros evaluados estadísticamente son el consumo de alimento, consumo de energía digestible, consumo de fibra cruda, ganancia de peso, conversión alimenticia, rendimiento de carcasa, peso de hígado y tracto digestivo. Para la molienda del maíz grano, torta de soya y heno de alfalfa se utilizó un molino de martillo de 70 HP, mallas de 2, 4 y 6,3 mm y para la determinación del tamaño de partícula o diámetro geométrico medio (DGM) se utilizó la metodología desarrollada por la Universidad de Kansas modificada por Vargas y Villalobos (1995). Para la preparación del alimento se usó una mezcladora horizontal de 200 Kg de capacidad. En la Tabla 1 se muestra el tamaño de partícula según el porcentaje de fibra cruda y diámetro de malla, los cuales fueron determinados después del mezclado homogéneo de los insumos en las proporciones establecidas en las fórmulas en estudio. Tabla 1. Tamaño de partícula del concentrado según porcentaje de fibra y diámetro de malla (mm).

Harinilla de trigo Maíz amarillo Heno de alfalfa Torta de soya Sub producto de trigo Carbonato de calcio Fosfato monodicalcico Sal Proapak Metionina Lisina

26,383 24,999 22,426 14,192 9,855 0,905 0,614 0,415 0,130 0,079 .........

Concentrado con 12% de fibra 2,000 23,743 41,330 13,880 16,998 0.417 0,996 0,381 0,140 0,094 0,018

Total

100,000

100,000

Ingredientes

Concentrado con 8% de fibra

Tabla 3. Composición nutricional de los concentrados. Nutriente

1

Materia seca Proteína Grasa Fibra cruda Cenizas Lisina Metionina Fósforo total Calcio Sodio ED en cuyes (Mcal/Kg)

89,48 19,00 3,15 8.,0 4,69 0,88 0,36 0,65 0,80 0,20 2,70

90,47 19,00 2,63 12,00 5,77 0,84 0,36 0,65 0,90 0,20 2,70

Costo (S/.Kg.)1

0,75

0,79

Precios abril de 2004.

El concentrado fue suministrado a voluntad al igual que el agua. Se utilizó como forraje el rastrojo de brócoli fresco en una proporción de 20% de peso vivo promedio de los cuyes. Para evaluar estadísticamente los parámetros se utilizó el Diseño Completamente al Azar con un arreglo factorial (3AX2B) con tres repeticiones (4 cuyes) por tratamiento; teniendo como factores tres tamaños de partículas (0,25; 0,31 y 0,35 mm) y dos niveles de fibra cruda (8 y 12%), y con un nivel de significación de 0,05. Los tratamientos evaluados en el presente estudio fueron los siguientes: T1 : Molienda con malla de 2mm con 8 % de Fibra 0,251 mm tam. de partícula. T2 : Molienda con malla de 2mm con 12 % de Fibra 0,257 mm tam. de partícula.

115

Evaluación del tamaño de partícula y nivel de fibra en el concentrado para cuyes (Cavia porcellus I.) en crecimiento T3 : Molienda con malla de 4mm con 8 % de Fibra 0,302 mm tam. de partícula. T4 : Molienda con malla de 4mm con 12 % de Fibra 0,329 mm tam. de partícula. T5 : Molienda con malla de 6.3mm con 8 % de Fibra 0,344 mm tam. de partícula. T6 : Molienda con malla de 6.3mm con 12 % de Fibra 0,371 mm tam. de partícula.

4. Resultados y discusión En la Tabla 4 se muestra el afecto del tamaño de partícula sobre los valores promedios de los parámetros evaluados en el presente estudio. Los resultados indican que existen diferencias significativas sólo en el consumo de fibra cruda por efecto del tamaño de partícula.

Tabla 3. Efecto del tamaño de partícula (DGM) sobre los parámetros evaluados. Tamaño de partícula (DGM) Parámetros

0,25 mm

0,31 mm

0,35 mm

Consumo de materia seca, (g/cuy/día)

55,6a

58,5a

54,4a

Consumo de energía digestible, (Kcal/cuy/día)

170,6a

179,5a

167,0a

Consumo de fibra cruda, (g/cuy/día)

6,9ab

7,3a

6,8b

Ganancia de peso vivo, (g/cuy/día)

12,6ª

12,5a

12,3a

Conversión alimenticia

4,6a

4,8a

4,7a

Rendimiento de Carcasa, (%)

67,0a

68,5a

67,9a

Peso de Hígado, (g/cuy)

39,0a

38,9a

39,5a

Peso de tracto digestivo, (g/cuy)

173,4a

167,9a

162,5a

Merito económico (%)

85.97

93.21

84.99

(a b): Letras diferentes indican que existen diferencias estadísticas (p 0,05)

Las dietas con tamaño de partícula de 0,25 mm presentaron un consumo de fibra cruda similar (P>0.05) a las dietas con el valor de 0,31 mm. Al respecto, De Blas et al. (1993) indican que la disminución del tamaño de partícula ocasiona la disminución del consumo de alimento, posiblemente por efecto de una reducción de la velocidad de pasaje y de la digestión microbiana, dando lugar a una acumulación de alimento no digerido en el ciego. En conejos fue observado que el tránsito digestivo de partículas fibrosas de diferentes tamaños aumentó significativamente tanto el tiempo total de digestión como el de fermentación en el ciego, cuando las partículas tienen un tamaño inferior a 0,3 mm, lo que confirma la eficiencia de los mecanismos de segregación y retención selectiva de partículas finas en el ciego (Gidenne, 1993 citado por De Blas et al., 1993). Por otra parte, al aumentar el tamaño de partícula de 0,31 a 0,35 mm se observa una disminución significativa en el consumo de fibra cruda; debido posiblemente a la reducción de la digestibilidad de algunos ingredientes del concentrado, al aumentar el diámetro de malla de 4 a 6.3 mm, requiriendo; además, mayor tiempo de masticación y de digestión a nivel de tracto digestivo lo que afectaría el nivel de consumo de fibra. Al respecto Mateos y Rial (1989) citados por De Blas et al. (1993) indican que una An cient. 68(1) 2007, pp. 114-118

molienda excesivamente gruesa (mayor a 4 mm de malla) reduce la digestibilidad de granos de cereales; resultando en un mayor llenado y distensión del estomago en conejos. En cuanto a la interacción del tamaño de partícula y el nivel de fibra sobre el consumo de materia seca no se observó diferencias estadísticas entre tratamientos, no obstante que un alto contenido de partículas finas cualquiera que sea la composición de la fibra podría ocasionar una acumulación de alimento no digeridos en el ciego afectando el consumo de alimento como manifiestan De Blas et al. (1993). Por otro lado, la interacción del tamaño de partícula y porcentaje de fibra sobre la ganancia de peso fue similar (P>0.05) entre tratamientos. Lo que indica que la ganancia de peso no es influenciado por el nivel de fibra ni por el tamaño de partícula que se evaluó en este estudio. Los valores promedios de ganancia de peso por efecto del tamaño de partícula (Tabla 4), indican que no existen diferencias significativas. Al respecto, Ward y Owen (1984) y Lebas y Frank (1986); citados por De Blas (1989) no encontraron efecto en la molienda con diámetro de tamiz de 2 y 7 mm sobre la ganancia de peso. En rendimiento de carcasa, tampoco existió diferencia significativa entre tratamientos (p>0.05). Estos resultados coinciden 116

Rony Ciprian C., Víctor Hidalgo L. con lo reportado por Chauca (1997), en cuyes alimentados con forraje y concentrado, cuyo rendimiento promedio fue de 65,75%. En la Tabla 5 se muestra el afecto del nivel de fibra cruda sobre los valores promedios de los parámetros evaluados en el presente estudio por tratamiento. Tabla 5. Efecto del nivel de fibra cruda sobre el consumo de materia seca, energía y fibra (g/cuy/día). Fibra cruda Consumo de nutrientes 8% Consumo de materia seca, (g/cuy/día) Consumo de energía digestible, (Kcal/cuy/día) Consumo de fibra cruda, (g/cuy/día) Ganancia de peso vivo, (g/cuy/día) Conversión alimenticia Rendimiento de Carcasa, (%) Peso de Hígado, (g/cuy) Peso de tracto digestivo, (g/cuy) Merito económico (%)

12 %

55,9a 56,4a 171,3a 173,1a 6,0b 13,0a 4,5a 68,6a 39,6a 167,2a 82.59

8,0a 11,9b 4,8a 66,9b 38,7a 168,6a 93.51

(a b): Letras diferentes indican que existen diferencias estadísticas (p 0,05).

Los resultados indican que los porcentajes de fibra en el concentrado no afectan el consumo de materia seca, debido posiblemente a que la palatabilidad del concentrado no varía y el conjunto de nutrientes que contiene la materia seca diluye cualquier efecto de fibra sobre el consumo total. Al respecto Chauca (1997) reporta que el porcentaje de fibra cruda de 5 a 18% en los concentrados utilizados en la alimentación de cuyes no mostraron diferencias significativas. Igualmente, Villafranca (2003) al evaluar tres niveles de fibra de 10, 12 y 14% en el concentrado para cuyes en crecimiento tampoco observó diferencias significativas entre tratamientos. Por otro lado, el consumo de materia seca de 55.9 g/cuy/día en el presente estudio utilizando 8% de fibra se encuentra dentro de los valores reportados por Yamasaki (2000) con niveles de 7,9 y 8,3 % de fibra, los mismos que estadísticamente no fueron significativos. Sin embargo, la ganancia de peso (Tabla 5) presenta diferencias estadísticas significativas por efecto de los porcentajes de fibra cruda. Observando una mayor ganancia de peso (p < 0,05) con el nivel de 8% de fibra cruda (13,0 g/día) comparando al nivel de 12% de fibra cruda (11,9 g/día) del concentrado. Esta diferencia se debe posiblemente al mayor contenido de fibra larga proveniente del heno de alfalfa (41%) en el alimento con 12% de fibra a diferencia del alimento con 8 % de fibra (22,4% de heno de alfalfa); lo cual habría originado una mayor tasa de pasaje de los alimentos sin digerirla. Al Respecto Santomá et al. (1989) citados por De Blas et al. (1993) indican que los conejos excretan la fibra larga rápidamente sin digerirla, consiguiendo a cambio mantener una elevada ingestión. Los valores de ganancia de peso observados en el presente estudio son superiores a los reportados por 117

Yamasaki (2000) que utilizó 7,9 y 8,3 % de fibra cruda en el concentrado, reportando ganancias de peso (p>0,05) de 10,7 y 10,2 g/cuy/día respectivamente. Por otro lado, las ganancias de peso registrados en este estudios estudio fueron inferiores a los encontrados por Cerna (1997) quien evaluó niveles de fibra de 6,56; 7,00 y 8,04% en el concentrado paletizado, reportando ganancias de 16,93, 16,07 y 14,93 g/cuy/día respectivamente. En cuanto a conversión alimenticia (Tabla 5) no se observó diferencia significativa entre tratamientos, mostrando solo una tendencia a incrementar por efecto del aumento del tamaño de partícula 0,25; 0,31 y 0,35 mm, con el nivel de 8% de fibra cruda del concentrado, obteniendo valores de 4,3; 4,6 y 4,7 respectivamente. Al respecto Villafranca (2003) en un estudio con 10, 12 y 14 % de fibra cruda en el concentrado con suplemento de vitamina C y sin suministro de forraje, no observó diferencias estadísticas en la conversión alimenticia; pero al incluir maíz chala como fuente de vitamina C, la conversión alimenticia aumentó. Al respecto, Cerna (1997) afirma que una mejor conversión alimenticia se observa a medida que el contenido de fibra disminuye en el alimento, coincidiendo con los resultados obtenidos en el presente estudio. En la Tabla 5 también se muestran los valores promedios de rendimiento de carcasa por tratamiento. Estos valores indican diferencias significativas (p<0,05) a favor de 8% de fibra (68.9% de rendimiento) comparado a 12 % de fibra (66,9% de rendimiento) estos rendimientos son inferiores a los reportados por Villafranca (2003) en un estudio con 10, 12 y 14% de fibra en el concentrado y sin forraje, registrando valores de 70,7; 74,1 y 73,2% respectivamente. Los resultados de este autor podría deberse al uso de concentrado suplementado con vitamina C sin suministro de forraje. Al respecto, Cerna (1997) manifiesta que un nivel menor a 8% de fibra presenta un mayor rendimiento de carcasa en cuyes en crecimiento. En peso de hígado y tracto digestivo no existen diferencias significativas por efecto del tamaño de partícula y niveles de fibra del concentrado. En cuanto al mérito económico fue mejor para los tratamientos con 12% de fibra cruda que con 8% dando valores de 93.51 y 82.59% respectivamente.

5. Conclusiones Los resultados obtenidos bajo las condiciones en las que se efectuó el presente trabajo de investigación, se llegó a las siguientes conclusiones: 1. El tamaño de partícula y el nivel de fibra cruda del concentrado no afectaron significativamente el consumo de materia seca, consumo de energía digestible, conversión alimenticia, peso de hígado y peso de tracto digestivo. 2. El nivel de fibra cruda del concentrado afectó significativamente en consumo de fibra total y la ganancia de peso. 3. El nivel de 8% de fibra cruda influenció significativamente sobre el rendimiento de carcasa, con respecto al nivel de 12%.

Evaluación del tamaño de partícula y nivel de fibra en el concentrado para cuyes (Cavia porcellus I.) en crecimiento 4. El nivel de 8% de fibra dio un mejor mérito económico en comparación al nivel de 12 % de fibra cruda debido que los costos por kilogramo de peso logrado fueron menores. 5. En base a los resultados obtenidos se recomienda un tamaño de partícula de 0,31 mm conteniendo 8 % de fibra y un mínimo de 33 % de partículas mayores a 0,35 mm.

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 30/09/2006 Aceptado: 16/11/2006

Influencia de la alimentación con pastos naturales y cultivados sobre la calificación de carcasa, rendimientos de corte y características sensoriales de la carne de alpaca tuis Cecilia Turín C. 1, Gustavo Gutiérrez R. 2, Jorge Gamarra B. 3

Resumen El presente estudio se realizó con el objetivo de evaluar el efecto de la alimentación con pastos naturales (PN) y cultivados de la asociación rye grass – trébol blanco (PC) en las características de carcasa y carne de alpacas beneficiadas a los 9 y 21 meses de edad. Las variables evaluadas fueron conformación de carcasa (CC), acabado de carcasa (AC), peso de corte de carne (PCT), rendimiento de corte de carne (RCT) y las características sensoriales de la carne de alpaca. Los tratamientos fueron I: PN y 9 meses, II: PC y 9 meses, III: PN y 21 meses y IV: PC y 21 meses. Los cortes de carne fueron obtenidos en base al sistema de corte “La Molina”. Las alpacas tuis beneficiadas a los 21 meses de edad y alimentadas en pastos cultivados presentaron mayores valores en el puntaje promedio y en el porcentaje de carcasas calificadas como muy bueno en CC y AC. Se halló diferencias altamente significativas (P<0.01) entre los tipos de alimentación y entre las edades para el peso de los cortes pierna, brazuelo, costillar, churrasco con lomo, churrasco con costilla y osobuco. El tipo de alimentación afecto (P<0.01) el rendimiento de los cortes pierna, costillar, churrasco con lomo, osobuco y pescuezo. Mientras que la edad afecto (P<0.01) el rendimiento de los cortes costillar y osobuco. Las características sensoriales de color, olor, sabor, textura y aceptación general no fueron afectadas por efecto del tipo de alimentación y edad. Se concluye que la alimentación con pastos cultivados y la edad de 21 meses influyen en las características de carcasa y carne de alpacas tuis. Palabras clave: Alpaca, pastos naturales, camélidos sudamericanos, dieta animal, carcasa.

Abstract The objective of this study was to evaluate the effect of grazing on native pasture (NP) and rye grass/white clover pasture () on carcass and meat traits of alpacas slaughtered at 9 and 21 months of age. The response variables were carcass conformation (CC), carcass fat covering (CFC), primal cut weight (PCW), primal cut yield (PCY), and meat sensory traits (MST) the treatments were I: NP and 9 months, II: and 9 months, III: NP and 21 months, and IV: and 21 months. Primal cuts were obtained by “La Molina” meat cutting system. For CC and CFC, higher average total score, and higher proportion of carcasses qualified as very good was shown by alpacas grazed on and slaughtered at 21 months of age. A highly significant difference (P<0.01) was found between type of pasture and between ages for the following PCW: leg, shoulder, rib, loin, rack, and shank. Type of pasture had a significant effect (P<0.01) on the following PCY: leg, rib, loin, shank and neck. On the other hand, age affected (P<0.01) rib and shank yields. There were no significant differences by type of pasture and age on the following MST: color, smell, taste, texture and general acceptance. It is concluded that grazing young alpacas on rye grass/white clover pasture and a slaughter age of 21 months influence carcass and meat traits. Key words: Alpaca, natural pastures, animal diet.

1. Introducción La carne de alpaca producida en el Perú, proviene principalmente de animales destinados a saca por edad, enfermedad o con defectos y caracteres no deseables para la producción de fibra. Debido a ellos las carcasas obtienen valores de conformación y acabado calificados como pobre, así también el peso de los cortes comerciales pierna y brazuelo presentan valores bajos (Téllez, 1992a). En relación a las características sensoriales de la carne de alpaca, se observa que éstas presentan un color poco aceptable por los consumidores, además de sabor y aroma poco agradable y textura dura (Téllez, 1996). Se han ejecutado estudios orientados a la mejora de la producción y calidad de carne de alpaca, la mayoría ha priorizado mejorar el incremento de peso vivo, peso y rendimiento de las carcasas mediante el empleo de diferentes estrategias de mejora 1,2

Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

alimenticia en animales adultos (San Martín et al., 1996; Soto, 1989; Apaza y Málaga, 1996; Flores y Gutiérrez, 1997). Una alternativa para mejorar la calidad de carne sería el beneficio de animales jóvenes, lo cual permitiría destinar al mercado carnes con mejores características sensoriales (Quinto, 1992; Téllez, 1996). En un estudio previo se ha reportado mayores ganancias de peso vivo, peso y rendimiento de carcasa en alpacas tuis alimentadas con pasturas (Turín et al., 2001), sin embargo en dicho estudio no se ha reportado la influencia de la alimentación con pasturas sobre la calidad de carcasa, rendimiento de cortes y características sensoriales de la carne de alpacas tuis. Por tanto, el objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de la alimentación con pastos naturales y cultivados de la asociación rye grass – trébol blanco en alpacas beneficiadas a los 9 y 21 meses de edad sobre las características de conformación de carcasa, acabado de carcasa, peso y rendimiento de cortes de carne y las características sensoriales de la carne de alpaca.

Influencia de la alimentación con pastos naturales y cultivados sobre la calificación de carcasa, rendimientos de corte y características sensoriales de la carne de alpaca tuis

2. Revisión de literatura La conformación de carcasa es una medida subjetiva del grado de desarrollo del tejido muscular y el acabado del grado de acumulación del tejido graso en el animal (Téllez, 1996). Los principales factores que afectan las calificaciones de conformación y acabado son el tipo de alimentación, edad y sexo (Téllez, 1992a). Así, las alpacas alimentadas con pastos cultivados, obtienen mejor conformación y acabado que las alimentadas con pastos naturales, debido a que alcanzaron mayor desarrollo muscular por los efectos de la mejora alimenticia (Bustinza et al., 1993 y Ruiz de Castilla, 1996). Las carcasas de alpacas adultas presentaron conformación de calificación regular a muy deficiente, y acabado de calificación muy deficiente (Ponce de León, 1971). Existen diferentes sistemas de corte de carne de alpaca, como el sistema “La Molina” (Téllez, 1992a), el cual mediante cortes transversales separa la carcasa en pescuezo, paleta, brazuelo, costillar, pecho, falda, churrasco con costilla, churrasco con lomo, pierna y osobuco. Por otro lado, se ha descrito el corte tradicional practicado en la sierra sur, del cual se obtienen los cortes de pescuezo, brazuelo, pecho– falda, costillar, agujas, lomo, pierna y osobuco (Bustinza et al., 1993). El peso de los cortes comerciales depende principalmente del peso de sus componentes muscular, óseo y graso, y la diferencia de peso entre los cortes varía en función a su definición y al estado corporal de la alpaca (Purchas, 1999). Así, se ha encontrado que el corte pierna es el que posee mayor peso respecto a los demás, mientras que el corte osobuco presenta los pesos más bajos (Téllez, 1996). Por otro lado, las alpacas de mayor edad tienen un mayor tamaño y por lo tanto mayores pesos por cortes que los más jóvenes (Bustinza et al., 1993). Otro factor que afecta el peso y rendimiento de los cortes es el nivel de alimentación, los cortes provenientes de las alpacas alimentadas con pastos cultivados, presentaron pesos superiores a los cortes de las alimentadas con pastos naturales (Téllez, 1992b; Bustinza et al., 1993). Las características sensoriales de la carne de alpaca varían de acuerdo al sexo, edad, tipo de alimentación, sistema de crianza, estado sanitario y manipuleo al que haya sido sometida durante y después del beneficio (Ponce de León, 1971; Téllez, 1992b). Las alpacas de menor edad y hembras, presentaron carnes de color claro, olor y sabor delicados y textura suave, mientras que las de mayor edad y machos, presentan carnes de color oscuro, olor y sabor fuerte, y textura dura (Téllez, 1992a). En una prueba de degustación de carne de alpaca, de dos años de edad y criadas en pastos naturales, se obtuvo que la percepción general de los encuestados fue de 18% para la calificación muy buena y 64% para la calificación buena (Pérez y Rodríguez, 2004). Por otro lado, las alpacas alimentadas con alimento 120

concentrado presentaron carnes de sabor más acentuado y color rojo cremoso, mientras que las provenientes de alpacas alimentadas con forraje verde fueron de color oscuro (Téllez, 1992b). Igualmente, los animales que provienen de crianza intensiva presentaron textura suave mientras que los de crianza extensiva presentaron textura más dura por la mayor actividad muscular (Téllez, 1992a).

3. Materiales y métodos 3.1 Lugar El beneficio y evaluación de las carcasas de los animales experimentales se realizó en el Laboratorio de Beneficio de Animales del Programa de Investigación en Carnes UNALM, el análisis sensorial en el Laboratorio de Evaluación de Alimentos del Departamento de Nutrición UNALM y el trozado de las carcasas se realizó en el centro de ventas UNALM.

3.2 Carcasas Las carcasas evaluadas fueron obtenidas de alpacas provenientes del trabajo de investigación realizado por Turín et al. (2001). Los tratamientos resultaron de la combinación de los niveles de tipo de alimentación y edad al momento del beneficio (Tabla 1). Tabla 1. Tratamientos. Edad al beneficio 9 meses 21 meses

Tipo de alimentación Pastos Pastos Naturales Cultivados I II III IV

3.3 Variables evaluadas Las variables evaluadas fueron conformación y acabado de carcasa, peso y rendimiento de cortes de carne, y las características sensoriales de la carne de alpaca. La calificación de conformación y acabado de las carcasas, se realizó en base a la tabla de calificaciones elaborado por Téllez (1992a). Dichos puntajes fueron otorgados a cada carcasa por dos especialistas del área de tecnología de carnes. Los cortes fueron basados en el sistema de cortes “La Molina” (Téllez, 1992a), con el cual se obtuvieron los cortes pierna, brazuelo, costillar, churrasco con lomo, churrasco con costilla, osobuco y pescuezo. Debido al menor tamaño de las carcasas de alpacas tuis, el corte brazuelo incluyó la región de brazuelo y paleta, y el costillar incluyó costillar, pecho y falda. Luego se registró el peso de cada corte y se calculó el rendimiento de corte como la proporción del peso de corte en relación al peso total de la carcasa. Las características sensoriales evaluadas fueron color, aroma, sabor, textura y aceptación general de la carne. Muestras del corte churrasco con lomo, en pedazos de 2 cm de largo, 2 cm de ancho y 1 cm de grosor, cocidos a la plancha sin condimentar, fueron utilizadas en una prueba de degustación con 18

Cecilia Turín C., Gustavo Gutiérrez R., Jorge Gamarra B. degustadores de 20 a 30 años de edad. Cada degustador comparó dos de los tratamientos, otorgando el valor de 1 al más aceptado y 2 al menos aceptado.

Tabla 2. Diseño de bloques incompletos para el análisis de las características sensoriales (Número de observaciones por bloque y tratamiento).

3.4 Análisis estadístico

Bloques

Se realizó el análisis estadístico de las variables peso de corte, rendimiento de corte, y características sensoriales de la carne. No se realizo el análisis estadístico de las variables de conformación y acabado. Las variables peso y rendimiento de corte, fueron analizadas utilizando un modelo de diseño completamente al azar con un arreglo factorial 2x2, siendo los factores el tipo de alimentación y edad. Los niveles de tipo de alimentación fueron pasto natural y pasto cultivado, mientras que los niveles de edad fueron 9 y 21 meses, resultando en los tratamientos descritos en la Tabla 1. Se realizó un análisis estadístico por cada tipo de corte utilizando el programa de computo SAS® (Littell et al., 2002). El análisis de variancia y la prueba de F, fué utilizada para evaluar la significancia de los efectos de interacción y simples de los factores, y la prueba de Duncan para comparar los promedios de cada tratamiento. No se realizó transformación de los valores de rendimiento de carcasa expresado en porcentaje, debido a que el coeficiente de variación fue en general menor a 20% dentro de cada corte, y además la prueba de F es robusta a desvíos de la asunción de normalidad (Ramsey y Schafer, 2001).

1 2 3 4 5 6

I 3 3 3 -

II 3 3 3

Tratamientos III IV 3 3 3 3 3 3 -

4. Resultados y discusión 4.1 Conformación y acabado de la carcasa En la Tabla 3 y 4 se presentan el puntaje promedio y el porcentaje de carcasas en cada categoría de conformación y acabado por tratamiento. Se observa que el tratamiento de alpacas tuis beneficiadas a los 21 meses de edad y alimentadas en pastos cultivados, presentó mayores valores en el puntaje promedio y en el porcentaje de carcasas calificadas como muy bueno en conformación y acabado. En contraste, las carcasas de alpacas tuis beneficiadas a los 9 meses de edad y alimentadas en pasto natural alcanzaron calificación sólo en las categorías de buena y regular para conformación, y buena, regular y deficiente para acabado. En general las carcasas de alpacas tuis alimentadas en pastos cultivados tuvieron mayor puntaje promedio para conformación y acabado que sus pares de acuerdo a la edad alimentadas en pastos naturales. La alimentación con pastos cultivados influyó en un mayor número de carcasas calificadas en las categorías de muy buena y buena para conformación y acabado.

Las características sensoriales de color, olor, sabor, textura y aceptación general, fueron analizadas utilizando un modelo de bloques incompletos balanceados (Tabla 2), y la prueba no paramétrica de Durbin y Watson (Conover, 1980).

Tabla 3. Puntaje promedio y porcentaje de carcasas en cada categoría de conformación por tratamiento. Tratamientos Conformación

I

II

III

IV

Promedio %

Promedio %

Promedio %

Promedio %

Muy buena (4-5)

-

-

4.0

12.5

4.1

40.0

4.3

80.0

Buena (3-4)

3.1

50.0

3.5

62.5

3.6

60.0

3.6

20.0

Regular (2-3)

2.3

50.0

2.8

25.0

-

-

-

-

Deficiente (1-2)

-

-

-

-

-

-

-

-

Muy deficiente (0-1) -

-

-

-

-

-

-

-

La superioridad en las calificaciones de conformación y acabado, presentadas por las carcasas procedentes de las alpacas alimentadas con pastos cultivados, se debe a que una mejora alimenticia en términos de calidad y cantidad de nutrientes favoreció un mejor desarrollo corporal con mayores proporciones de tejidos, muscular y graso; reflejadas en una mayor relación músculo:hueso y grasa:músculo (Kirton y Morris, 1989; Cottle, 1991). Además, las alpacas alimentadas con pastos cultivados tuvieron mayores pesos vivos al beneficio An cient. 68(1) 2007, pp. 119-124

y rendimientos de carcasa, que las alimentadas con pastos naturales (Turín et al., 2001; Salgueiro y Díaz, 1990). Aunque no se han reportado estudios similares, que permitan hacer comparaciones con los resultados del presente estudio, sin embargo, se ha reportado que las alpacas adultas criadas en pastos cultivados presentaron carcasas con calificaciones de buena y muy buena, mientras que las provenientes de pastos naturales tuvieron calificaciones de buena y regular (Bustinza et al., 1993; Ruiz de Castilla, 1996). 121

Influencia de la alimentación con pastos naturales y cultivados sobre la calificación de carcasa, rendimientos de corte y características sensoriales de la carne de alpaca tuis Tabla 4. Puntaje promedio y distribución de calificaciones para acabado de carcasa por tratamiento. Tratamientos I Promedio %

II Promedio

%

III Promedio

%

IV Promedio

%

Muy buena (4-5)

-

-

4,0

12.5

4.1

20.0

4.2

70.0

Buena (3-4)

3.3

12.5

3.5

50.0

3.5

50.0

3.6

30.0

Regular (2-3) Deficiente (1-2)

2.5 1.3

62.5 25.0

2.5 -

37.5 -

2.8 -

30.0 -

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Conformación

Muy deficiente (0-1) -

Las carcasas de alpacas de 21 meses de edad presentaron mayor puntaje promedio y porcentaje de carcasa, calificadas como muy buena en conformación y acabado que las de 9 meses en ambos tipos de alimentación. La superioridad de las carcasas de 21 meses respecto a las de 9 meses se deben principalmente a un mayor grado de crecimiento y madurez alcanzado por estos animales, por efecto mismo de la edad (Salgueiro y Díaz, 1990).

churrasco con costilla y osobuco. Para el corte pescuezo sólo se hallaron diferencias en peso por efecto de la edad (P<0.01). La interacción entre el tipo de alimentación y edad para el peso de los cortes no fue estadísticamente significativa. En general, el corte pierna presentó el mayor peso, seguido en orden descendente por brazuelo, costillar, churrasco con lomo, churrasco con costilla, osobuco y pescuezo. A excepción del corte pescuezo, se observaron mayores pesos de cortes por efecto de la mejora alimenticia con pastos cultivados comparado con los pesos obtenidos en las alpacas alimentadas en pastos naturales en ambas edades. Los pesos de los cortes de las alpacas de 21 meses de edad fueron mayores a los de 9 meses de edad en ambos tipos de alimentación.

4.2 Peso y rendimiento de los cortes En la Tabla 5, se presentan los valores promedio de pesos de los cortes de las carcasas por tratamiento. El tipo de alimentación y la edad afecto significativamente (P<0.01) el peso de los cortes pierna, brazuelo, costillar, churrasco con lomo,

Tabla 5. Valores promedio (± desviación estándar) de peso de los cortes por tratamiento. Tipo de Corte Pierna Brazuelo Costillar Churrasco c/lomo Churrasco c/costilla Osobuco Pescuezo

Tratamiento I (Kg)

II (Kg)

III (Kg)

IV (Kg)

5.8 ± 0.7 2.9 ± 0.3 2.2 ± 0.4 2.1 ± 0.3 1.8 ± 0.3 1.7 ± 0.2 1.5 ± 0.2

6.6 ± 0.6 3.4 ± 0.3 2.9 ± 0.4 2.6 ± 0.2 2.0 ± 0.3 1.9 ± 0.3 1.6 ± 0.2

7.6 ± 0.8 3.8 ± 0.5 3.3 ± 0.5 2.8 ± 0.4 2.2 ± 0.4 2.2 ± 0.3 2.0 ± 0.2

8.6 ± 0.5 4.5 ± 0.3 4.5 ± 0.4 3.7 ± 0.5 2.7 ± 0.4 2.3 ± 0.2 2.2 ± 0.3

En la Tabla 6, se presentan los valores promedios de rendimiento de los cortes de las carcasas por tratamiento. Se hallaron diferencias altamente significativas (P<0.01) por efecto del tipo de alimentación para el rendimiento de los cortes pierna, costillar, churrasco con lomo, osobuco y pescuezo. Se

hallaron diferencias altamente significativas (P<0.01) por efecto de la edad para el rendimiento de los cortes costillar y osobuco. La interacción entre el tipo de alimentación y edad no fue significativa para el rendimiento de los cortes.

Tabla 6. Valores promedio (± desviación estándar) del rendimiento de corte por tratamiento. Tipo de Corte Pierna Brazuelo Costillar Churrasco c/lomo Churrasco c/costilla Osobuco Pescuezo

Tratamiento I (%)

II (%)

III (%)

IV (%)

30.4± 0.5 15.2 ± 0.7 11.6 ± 0.2 10.9 ±1.0 9.3 ± 0.9 8.8 ± 0.7 7.8 ± 0.5

29.3 ± 0.7 15.0 ± 0.4 12.9 ± 0.9 11.7 ± 0.4 9.0 ± 1.0 8.6 ± 0.7 7.2 ± 0.6

29.9 ± 0.2 15.0 ± 0.5 13.0 ± 0.9 10.8 ± 1.0 8.8 ± 1.7 8.6 ± 0.6 7.9 ± 0.5

28.3 ± 0.1 14.8 ± 0.9 14.8 ± 0.8 12.2 ± 1.2 8.7 ± 1.4 7.5 ± 0.5 7.1 ± 0.6

Se ha reportado que alpacas machos alimentados con pastos cultivados, obtuvieron mayores pesos de 122

pierna (6.2 kg y 5.5 kg), pero menores rendimientos (17.1% y 23.9%) con respecto a las alimentadas con

Cecilia Turín C., Gustavo Gutiérrez R., Jorge Gamarra B. pastos naturales; no obstante los rendimientos del pescuezo fueron mayores con pastos cultivados que con pasto natural (23.9% y 15.4%) respectivamente (Bustinza et al., 1993). La diferencia entre los resultados del presente estudio y el referido anteriormente puede ser atribuidas a que en este último la edad de las alpacas vario de 1.5 a 4 años. Los mayores pesos promedios de los cortes pierna, brazuelo, costillar, churrasco con lomo y churrasco con costilla de los animales alimentados en pastos cultivados, se atribuyen al mayor peso de carcasa obtenido, como consecuencia de la mejor calidad nutricional de la alimentación. La superioridad en los rendimientos de los cortes costillar y churrasco con lomo, podrían atribuirse a un mayor aumento de las proporciones de los tejidos que componen en gran medida a estos cortes, graso al primero y muscular al segundo, lo que es característico en carcasas de buena conformación y acabado. En relación al efecto de la edad, los mayores pesos promedio observados en los cortes de carcasas de alpacas de 21 meses estarían relacionadas al mayor peso corporal y carcasa (Turín et al., 2001), que presentan éstas en razón a su mayor edad. En cuanto a los rendimientos de los cortes, la mayor proporción del corte costillar en las de 21 meses se podría atribuir al mayor desarrollo de la región torácica y a la acumulación de grasa que es característica de este corte, ambos favorecidos por su mayor peso al

sacrificio y su mayor edad (Salgueiro y Díaz, 1990). Por otro lado, el mayor rendimiento de los cortes pierna y osobuco en los de 9 meses, se debería a que proporcionalmente los animales pequeños poseen extremidades más grandes que los de mayor edad como lo describe Kirton y Morris (1989) en un estudio en ovinos.

4.3 Características sensoriales En la Tabla 7, se presentan los puntajes totales de aceptación de las características sensoriales de la carne de alpaca por tipo de alimentación y edad. No se hallaron diferencias significativas para todas las características sensoriales evaluadas por efecto del tipo de alimentación y edad. Sin embargo, se observaron mejor sabor y aceptación general para las carnes de alpacas alimentadas en pastos cultivados, y mejor aceptación general para las carnes de alpacas de 9 meses de edad. En un estudio realizado con alpacas capones de 2 a 5 años, se reporto que las mejores calificaciones de las características de color, olor, sabor, textura y jugosidad correspondieron a los animales de 2 años, y que estas desmejoraron conforme aumentaba la edad (Ponce de León, 1971). Sin embargo cabe señalar que el citado estudio utilizo diferente metodología para el análisis sensorial de la carne, por lo que los resultados no pueden ser comparables con lo obtenidos en el presente estudio.

Tabla 7. Resultados de la aceptación para las características sensoriales de la carne de alpaca por tipo de alimentación y edad. 9 meses Pastos naturales Color 15 Olor 14 Sabor 14 Textura 13 Aceptación General 14 Características

Pastos cultivados 13 14 12 14 12

Se esperaba encontrar mejores características sensoriales de la carne por efecto de la alimentación con pastos cultivados; sin embargo, es posible que el período de alimentación, las características químicas del pasto y otros factores desconocidos hayan influenciado en los resultados obtenidos.

5. Conclusiones De acuerdo a los resultados del presente trabajo de investigación se concluye lo siguiente: Las alpacas tuis beneficiadas a los 21 meses de edad y alimentadas en pastos cultivados presentaron mayores valores en puntaje y porcentaje de carcasas calificadas como muy bueno en conformación y acabado. El tipo de alimentación influencio en los pesos y rendimientos de los cortes pierna, costillar, churrasco con lomo y osobuco. La edad influencio en el peso de los cortes pierna, brazuelo, costillar, churrasco con lomo, churrasco con costilla y osobuco. An cient. 68(1) 2007, pp. 119-124

21 meses Pastos naturales 13 13 16 14 15

Pastos cultivados 13 13 12 13 13

Total 54 54 54 54 54

El tipo de alimentación y edad no influyo en las características sensoriales de color, olor, sabor, textura y aceptación general.

6. Referencias bibliográficas APAZA, N; MALAGA, J. 1996. Engorde de llamas y alpacas en pastos cultivados (dactylis – alfalfa). En: ALLK´A. Revista de Investigación sobre Camélidos Sudamericanos. Boletín N° 2. UNA Puno – IIPC. Puno, Perú. BUSTINZA, V; GARNICA, J; MAQUERA, Z; LARICO, J; APAZA, E; FORAQUITA, S; MEDINA, G; BAUTISTA, J; CARRIÓN, O. 1993. Carne de alpaca. UNA Puno – EPG – IIPC. Puno, Perú. CONOVER, W.J. 1980. Practical nonparametric statistics. Second edition. Jhon Wiley & Sons, Inc. Toronto, Canadá. COTTLE, D. 1991. Australian sheep and wool handbook. Inkata press. Melbourne, Australia. 123

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 01/01/2007 Aceptado: 15/02/2007

Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre el comportamiento productivo y reproductivo en ovinos ¾ Assaf y ¼ Blackbelly en explotación intensiva en costa Vanessa Basurco T. 1, Mariano Echevarría R. 2, Gloria Palacios P. 3

Resumen Es objetivo de la presente tesis evaluar la suplementación mineral en bloques sobre el consumo de alimento, conversión alimenticia, ganancia de peso y merito económico en corderos cruzados y; la ganancia de peso y preñez en borreguillas cruzadas en un sistema de explotación intensiva en la costa. La dieta utilizada contenía: achiote, algarrobo, gallinaza y harina de tara. Se realizó un 1er ensayo con 16 corderos usando un diseño completo al azar con los siguientes tratamientos: sin suplementación mineral y con suplementación mineral en bloques, ambos lotes consumieron una misma dieta. A 63 días de ensayo el consumo diario de suplemento mineral fue de 15.08 g/cordero. Los consumos diarios de materia seca fueron de 1.39 kg/cordero en el lote control y 1.37 kg/cordero en el lote suplementado, no encontrándose diferencias significativas entre tratamientos. Las ganancias diarias de peso fueron: 204.76 y 228.57 g/cordero y las conversiones alimenticias 6.80 y 6.01 en el lote control y el lote suplementado respectivamente, no habiendo diferencias significativas. El mérito económico para cada tratamiento fue de 39.15 y 44.34% respectivamente siendo mejor en el lote con suplemento mineral. En el 2do ensayo se usaron 24 borreguillas, distribuidas al azar, formándose 2 grupos experimentales: sin suplementación mineral y con suplementación mineral en bloques. Se evaluó la preñez usando la prueba de Ji-cuadrado. Al alcanzar las borreguillas 35 Kg de peso, se procedió al empadre. Luego de 8 meses de ensayo el consumo diario del suplemento mineral fue de 18.74 g/borreguilla, las ganancias diarias de peso fueron 92.58 y 85.67 g/borreguilla y los porcentajes de preñez fueron 33.3 y 25.0 % en el lote control y en el lote suplementado respectivamente. Estos datos indican que la suplementación mineral en bloques no afecta la respuesta animal en ovinos jóvenes. Palabras clave: Mineral, suplementación, producción, ovinos, Assaf, Blackbelly, sistema intensivo, costa central.

Abstract The effect of block mineral supplementation on feed conversion, liveweight gain and economical merit in crossbreed lambs; on liveweight gain and pregnancy in crossbreed rams in intensive system in coastal areas was evaluated. Diet contained: Achiote, algarrobo, poultry manure and tara meal. First assay was done with 16 lambs in completely randomized design distributed in the following treatments: without (control) and with block mineral supplementation. After 63 assay days mineral daily intake was 15.08 g/lamb, daily feed intake were 1.39 and 1.37 g/lamb, live weight gains were 204.76 and 228.57 g/lamb for the control and mineral supplemented lambs, with no differences. In the second assay was done with 24 young ewes in completely randomized design distributed in the following treatments: without or with mineral block supplementation. Xi square was used to test pregnancy, when these animals reached 35 kg were mated. After 8 months daily mineral intake was 18.74 g/ewe. Liveweight gains and pregnance percentage were: 92.58 and 85.67 g/ewe and 33.3 and 25.0% in the controls and supplemented rams. These data indicated that mineral block supplementations did not affect the animal young response in sheep. Key words: Mineral, supplementation, production, reproduction, lambs, Assaf, Blackbelly, intensive system, central coast.

1. Introducción La utilización de recursos agroindustriales en el engorde de rumiantes en la costa, están siendo usados con eficacia porque abarata los costos de producción; por lo que se requiere mejorar la composición nutritiva para alcanzar una producción animal óptima. Los animales requieren energía y proteína pero con el suministro de esos componentes se ha observado bajas producciones de carne. Ello podría atribuirse aun inadecuado suministro de minerales. La utilización de bloques minerales es una forma segura de garantizar un adecuado suministro de minerales para incrementar el peso y mejorar la fertilidad del ganado y es una práctica difundida 1

Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

ofrecer a los rumiantes libre a los bloques minerales en la asunción de que ellos podrían regular su consumo de minerales y eliminar las deficiencias de minerales, para ello es necesario determinar la cantidad de suplemento que consumen. El uso de suplementos minerales en bloques no ha sido evaluado en la crianza intensiva de ovinos. De ahí el interés de realizar pruebas de ensayo con el fin de evaluar la efectividad de la suplementación mineral en bloques en cubrir las deficiencias de minerales que puedan existir y obtener una mejora en el crecimiento, conversión alimenticia y fertilidad. Los objetivos del presente estudio son: - Determinar el consumo de bloques minerales y su efecto sobre la ganancia de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia y mérito económico en corderos machos. - Determinar el consumo de bloques minerales y su efecto sobre la ganancia de peso y fertilidad en borreguillas.

Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre el comportamiento productivo y reproductivo en ovinos ¾ Assaf y ¼ Blackbelly en explotación intensiva en costa

2. Revisión de literatura Los bloques minerales, clasificados como una forma de auto-consumo, son un método que intenta permitir un ilimitado espacio de comedero por animal, por lo que teóricamente podría incrementar la oportunidad del animal a consumir el suplemento, o reducir el porcentaje de no consumidores (Bowman y Sowell, 1997). Es una práctica común ofrecer a los rumiantes el a bloques minerales (conteniendo minerales múltiples) en la suposición que ellos podrían regular su consumo mineral y eliminar las deficiencias clínicas y subclínicas de minerales, las cuales pueden reducir la productividad (Zervas et al., 2001). Esta práctica se ha empleado desde hace mucho tiempo para proveer minerales a los rumiantes, basándose también en la suposición que el animal “sabe” cuales minerales se necesitan y en qué cantidad (McDowell, 1994b). Se evaluó la habilidad de las ovejas de regular su consumo de bloques minerales con diferente contenido de microminerales. Los concentrados usados consistieron en un concentrado basal suplementado o no con un premix de microminerales y vitaminas, y un tercer grupo el cual los minerales adicionados fueron tres veces más el grupo control (suplementado). Dos diferentes bloques minerales fueron puestos en las jaulas individuales, uno blanco y el otro rosado el cual tenía tres veces más cantidad de minerales traza comparado con el blanco. El consumo diario del bloque, y el tiempo por los ovinos lamiendo el bloque fue mayor para el grupo no suplementado y menor para el grupo suplementado tres veces más. Sin embargo, el consumo mineral diario de la ingesta de bloques representa solo una pequeña porción del total mineral consumido por los animales. Los resultados no mostraron si las ovejas pueden regular su consumo de bloques minerales porque ellos fallaron en exhibir la “sabiduría nutricional” relacionada a sus necesidades fisiológicas y estatus mineral (Zervas et al. 2001). Se han realizado estudios de investigación sobre el efecto de la suplementación mineral en vacunos de engorde en sistemas de crianza intensiva en costa. Se estudió el efecto de la suplementación mineral en bloques conteniendo cobre, zinc, yodo, cobalto y manganeso; encontrando Calderón (1990) que el uso de suplementos minerales en bloques no incrementó la ganancia, debido a que el alimento aportó las cantidades necesarias de minerales y al bajo consumo del bloque mineral de los animales. Contrariamente a lo hallado por Lao (2002) quien al suplementar Cu, Zn, Fe, Mn, Co, I y Se en la ración al 0%, 50% y 100% de los requerimientos recomendados por el NRC (1985); encontró que la suplementación no afectó el consumo ni la conversión alimenticia, pero al 100% de suplementación mejoró la ganancia de peso. Al alimentar ovejas con una mezcla de avena y heno de lupinus con suplementación de 0, 1.7, 3.3, 6.3, 12 o el 21% de una mezcla mineral, el grupo al 126

que se les ofreció 21% de la mezcla se rehusaron a consumirlo y fueron retiradas del experimento. Las ovejas en los grupos que fueron alimentados 0, 1.7, 3.3 y 6.3% (equivalente a 0, 15, 30 y 60 g/dia de minerales) crecieron en 27 a 35 g/día y tuvieron similares consumos de materia seca. Las ovejas que fueron alimentadas con 12% de la mezcla mineral (equivalente a 120 g/día) perdieron 6 g/día de peso vivo durante el experimento (Masters et al., 1992). La suplementación con vitaminas y minerales en el engorde semi-intensivo de ovinos, alimentados en pasturas cultivadas (Alfalfa-Dactilo), heno de avena y ensilado de avena reveló una mayor rentabilidad neta en comparación con el grupo control (Bernedo et al., 2000).

3. Materiales y métodos El experimento se llevó a cabo en el aprisco Rigoberto Calle Escobar, del Programa de Investigación y Proyección Social en Ovinos y Camélidos Americanos (POCA), Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria “La Molina”. Los análisis proximales, calcio y fósforo de las dietas se realizaron en el Laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos, Departamento de Nutrición. Las determinaciones del contenido de magnesio, sodio y potasio se realizaron en el Laboratorio de Suelos, Departamento de Suelos, Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional Agraria “La Molina”. El estudio comprendió dos ensayos. El ensayo I: evaluación del suplemento mineral en bloques con corderos y el Ensayo II: evaluación del suplemento mineral en bloques con borreguillas. En el Ensayo I se utilizaron 8 corrales de madera con piso emparrillado a una altura de 1.8 m del suelo, Cada corral disponía de comedero y bebedero. En 4 corrales se colocó un soporte de madera para colocar el bloque mineral. Se emplearon 16 corderos machos cruzados ¾ Assaf y ¼ Blackbelly, de 2.5 meses de edad y de 17.4 Kg de peso vivo, los cuales fueron distribuidos al azar en grupos de 2 animales por corral. Se utilizaron 8 animales/tratamiento. Los corderos fueron dosificados con un antiparásito y vacunados contra enterotoxemia, carbonosa y triple viral. Los animales tuvieron un periodo de adaptación de 4 semanas, al alimento y al bloque mineral. Se pasó lanzallamas a los corrales y comederos. En el Ensayo II (Borreguillas) se utilizaron 4 corrales, donde se colocaron 6 borreguillas/corral. Cada corral disponía de comedero y bebedero. Además, en 2 corrales se colocó un soporte de madera para ubicar el bloque mineral. Se emplearon 24 borreguillas cruzadas ¾ Assaf y ¼ Blackbelly, de 6 meses de edad y de 17.8 Kg de peso vivo inicial, distribuidas al azar en grupos de 6 animales/corral y 12 borreguillas por cada tratamiento. Las borreguillas fueron dosificadas con un antiparásito y vacunadas contra enterotoxemia, carbonosa y triple viral, siguiendo con el manejo de la granja. Además tuvieron un periodo de adaptación de 4 semanas a las instalaciones, al nuevo alimento y al bloque mineral.

Vanessa Basurco T., Mariano Echevarría R., Gloria Palacios P. Los animales de ambos ensayos consumieron el mismo concentrado, detallado en la Tabla 1 y fueron distribuidos en dos tratamientos: sin suplementación mineral (T1) y con suplementación mineral en bloques (T2). Los bloques minerales fueron preparados por una empresa comercial, en presentación de 5 Kg, y su composición mineral porcentual se presenta en la Tabla 2. Tabla 1. Composición porcentual, análisis proximal, contenido energético calculado y contenido mineral determinado del concentrado para corderos y borreguillas y de la Chala. Concentrado Ingredientes

%

Semilla de Achiote

50

Vaina Algarrobo

30

Gallinaza

12

Harina de Tara

Chala

8 1/

Análisis Proximal , %

BF

BS

BF

BS

MS

88.21

100

20.77

100

Proteína

13.08

14.83

1.99

9.58

Extracto Etéreo

1.37

1.55

0.46

2.21

Fibra Cruda

16.42

18.62

5.72

27.54

Ceniza

5.92

6.71

1.23

5.92

ELN

51.42

58.29

11.37

54.74

57.76

64.35

13.07

62.90

Calcio1/ ,%

0.84

0.95

0.174

0.84

Fósforo1/ ,%

0.42

0.48

0.087

0.42

0.35

0.39

0.083

0.4

Sodio , %

0.25

0.28

0.015

0.07

Potasio3/, %

2.12

2.40

0.301

1.45

Contenido Energético NDT2/, % Composición Mineral

3/

Magnesio ,% 3/

1

Laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos, Dpto.de Nutrición,UNALM. 2 NDT = -26.685+1.334FC+6.598EE+1.423ELN+0.967PT0.002FC2 -0.67EE 2 – 0.024FC*ELN-096EE*ELN0.55EE*PT+0.051EE2*PT (McDowell, J.Conrad, J.Thomas y L.Harris, 1974). 3 Laboratorio de Suelos, Dpto de Suelos, Facultad de Agronomía, UNALM.

Durante toda la etapa experimental y en ambos ensayos la chala picada fue suministrada solo por las tardes. En el ensayo I, el concentrado se suministró Ad-libitum, en las mañanas y 0.5 kg de chala picada/animal; en el ensayo II, cada borreguilla recibió diariamente 1.16Kg de concentrado (dos veces al día) y 1 kg de Chala picada. Se colectó muestras del concentrado, chala y bloque mineral para realizar el análisis proximal y determinación de Ca y P, siguiendo los métodos oficiales del AOAC (1984); así como magnesio, sodio y potasio por los métodos de análisis de minerales de la Universidad de Florida, EE.UU. (1979), usando espectrofotometría de absorción atómica. An cient. 68(1) 2007, pp. 125-132

Tabla 2. Composición porcentual del suplemento mineral. Ingredientes Melaza de caña Sal común Cal viva Fosfato dicálcico Cemento Sulfato de Magnesio Sulfato de Cobre Oxido de Zinc Sulfato ferroso Ioduro de Potasio Oxido de Manganeso Selenito de Sodio Sulfato de Cobalto Contenido mineral determinado (%) Calcio Fósforo Magnesio Sodio Potasio

% 10.00 32.00 5.00 32.895 5.00 16.00 0.20 0.215 1.00 0.004 0.18 0.003 0.00033 13.04 5.63 1.08 11.30 0.39

Los corderos y las borreguillas fueron pesados en ayunas al inicio del experimento y luego cada 28 días hasta el término de los ensayos. Para este control se empleó una balanza de plataforma, para pesar ovinos con una precisión de 500 gramos. Para hallar la fertilidad en el ensayo II, se consideró el parámetro reproductivo de porcentaje de preñez, para el cual se chequeo la ocurrencia de parto y/o aborto. Cuando las borreguillas tuvieron 35 kg de peso vivo promedio y 12 meses de edad promedio, se procedió a la introducción de machos reproductores. Se utilizaron 2 machos adultos cruzados ¾ Assaf y ¼ Blackbelly, de buena fertilidad ya probados por la Unidad Experimental de Ovinos. Estos reproductores se colocaron en dos corrales intercalados del mismo tratamiento, y se cambiaban de corral todos los lunes y jueves de todas las semanas, de tal manera que las borreguillas tuvieran la misma posibilidad de quedar preñadas ya que ambos machos estuvieron la misma cantidad de tiempo en sus corrales. Las borreguillas fueron palpadas manualmente a los 112 días a partir del día en el que se colocó el macho adulto reproductor y se siguió la prueba verificación del parto Se consideró el mérito económico (ME) para realizar la evaluación económica en el ensayo I. El periodo de engorde culminó a los 63 días y se contempló el precio de la carne vendida en pie. Se utilizó la siguiente fórmula: ME

VF

VI GA VI GA

100

donde: VF: Valor Final del animal en pié. VI: Valor Inicial del animal. GA: Gasto en la alimentación. Para la evaluación de los parámetros de peso vivo, ganancia de peso, consumo de alimento y conversión alimenticia se empleó un diseño completo al azar, mientras, que la tasa de preñez se evaluó con la prueba de Ji-cuadrado (Steel y Torrie, 1988). 127

Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre el comportamiento productivo y reproductivo en ovinos ¾ Assaf y ¼ Blackbelly en explotación intensiva en costa

4. Resultados y discusión 4.1 Ensayo I: suplementación mineral en corderos 4.1.1 Ganancia de peso vivo Los pesos vivos y las ganancias de peso de corderos obtenidas se presentan en la Tabla 3 donde se observa que no hubo diferencias estadísticas entre

tratamientos, debido probablemente a que el aporte de los minerales de la dieta estarían en cantidades suficientes como para cubrir las necesidades de los parámetros evaluados o bien que la limitación de energía en la ración no permitió expresar el efecto de la suplementación mineral.

Tabla 3. Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre la ganancia de peso, consumo y conversión alimenticia en corderos (kg).

a

Peso inicial Peso a los 28 días Peso a los 56 días Peso a los final Ganancia total (kg) Nº días Ganancia diaria (g)

Tratamientos Sin suplementación 22.70a 28.90a 34.1a 35.6a 12.90a 63 204.76a

Con Suplementación 21.7a 28.6a 34.0a 36.1a 14.40a 63 228.57a

Consumo, kg 28 días 56 días 63 días Total Diario promedio g MS/ W0.75

34.40a 41.56a 11.81a 87.77a 1.39a 110.76a

33.28a 41.26a 11.98a 86.53a 1.37a 111.32a

Conversión alimenticia

6.80a

6.01a

Promedios con letras iguales entre tratamientos no presentan diferencias estadísticas significativas.

4.1.2 Consumo de alimento El consumo total de concentrado mas forraje en materia seca en corderos se presenta en la Tabla 3, ellos alcanzan niveles de 1.39 y 1.37 kg de MS/cordero/ día para los grupos sin suplemento mineral y con suplemento mineral respectivamente, siendo estadísticamente similares. El consumo de alimento se encuentra dentro del rango aceptable por el NRC (1985); por lo que la suplementación mineral en bloque no afectó el consumo de alimento. La limitación radica en que la concentración de energía en la dieta no fue lo suficiente como para cubrir dicho requerimiento de modo que los corderos de ambos tratamientos estuvieron bajo una ligera deficiencia de energía (Tabla 4) y ello pudo también ocasionar menores ganancias de peso a las alcanzadas por Zervas et al. (2001) con quien el grupo control tuvo un consumo de 4.32 Mcal de EM al día en base seca y tuvo ganancias de peso de 276 g/animal/día. El NRC (1985) recomienda una relación NDT/Proteína para corderos de 4.92, siendo en el presente experimento de 4.45 para ambos tratamientos, lo que evidencia una ligera deficiencia en el consumo de energía lo que podría traer como consecuencia un inadecuado aprovechamiento de la proteína, siendo ésta degradada para obtener energía y ello pudo haber encubierto el efecto de la suplementación mineral. 128

Sin embargo, la dieta aporta más del 200% del requerimiento de calcio, fósforo, magnesio, sodio y potasio para corderos del NRC (1985) y se podría pensar que el bloque mineral aporta cantidades innecesariamente altas, lo que coincide con Underwood y Suttle (2003) cuando mencionan que las mezclas minerales comerciales suelen contener minerales que aunque son básicamente esenciales para el animal, ya existen en cantidades adecuadas en el alimento que reciben, y suelen tener un margen de seguridad innecesariamente amplio como un seguro ante el riesgo de deficiencias, para satisfacer una amplia gama de condiciones y de sistemas de alimentación. Esta suplementación adicional suele ser perjudicial porque alteran el equilibrio mineral total de la ración, y el exceso es excretado y algunos (como el fósforo y el cobre) pueden actuar como agentes contaminantes del ambiente.

4.1.3 Conversión alimenticia Las conversiones alimenticias en base seca calculadas se detallan en la Tabla 3. No se encontraron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos cuyos valores de conversión alimentación de 6.80 y 6.01 para el lote control y el lote suplementado respectivamente, aunque muestran una ligera mejora no significativa con la suplementación de minerales en bloques comparadas con el lote control.

Vanessa Basurco T., Mariano Echevarría R., Gloria Palacios P. Tabla 4. Consumo de nutrientes de los corderos *. Tratamientos Sin Con Nutrientes Suplementación Suplementación Consumo, gMS 1390 1382.29 NDT, g/d 858.69 845.82 ED, Mcal/d EM, Mcal/d ENm, Mcal/d ENg, Mcal/d Proteína, g/d Calcio,g/d Fósforo, g/d Magnesio, g/d Sodio, g/d Potasio, g/d

3.78 3.11 1.79 0.96 200.69 13.09 6.61 5.44 3.67 32.38

3.72 3.07 1.76 0.95 197.72 15.31 7.56 5.56 5.70 31.97

* Obtenidos con ecuaciones publicadas por el NRC (2001)

Tabla 5. Consumo diario promedio del suplemento mineral en bloque por cordero (g). Corral Nº 3 5 7 Promedio

0-28 días 8.91 9.11 24.82 14.29

28-56 días 4.65 18.40 23.40 15.48

56-63 días 7.86 13.57 25.00 15.48

Promedio 7.14 13.69 24.41 15.08 ± 5.25

Coeficiente de variación: 52.96 %

4.1.4 Consumo de bloque mineral En la Tabla 5 observamos el consumo de bloques minerales, obteniéndose un consumo diario de 15.08 ± 5.25g por animal y un coeficiente de variación de 52.96 por corral, lo que muestra que los animales tienen diferentes patrones de consumo producto del tipo del suplemento, método de alimentación, dominancia animal, interacciones sociales y disponibilidad del forraje (Dixon et al., 2001 y Underwood y Suttle, 2003). La porción de los animales que no consumen el suplemento mineral se incrementa por un limitado espacio del comedero, poca disponibilidad del suplemento, y neofobia (Bowman y Sowell, 1997). El promedio por período no evidencia mayor variación, lo que permitiría afirmar que los animales mantienen sus patrones de consumo y no los varían en el tiempo; ya que si bien el bloque pudo fomentar una neofobia inicialmente, parece que la familiaridad que le da el animal se mantuvo constante en el tiempo evaluado.

4.1.5 Mérito económico Los datos para estimar el mérito económico (ME) se presentan en la Tabla 6. Se puede apreciar que el mérito económico del lote con suplemento mineral (44.34%) es mejor comparado con el lote control (39.15%). Este mejor mérito económico del tratamiento con suplementación mineral puede deberse a la mejor conversión alimenticia, lo que se evidencia en un mejor aprovechamiento del alimento para la ganancia de peso. A pesar de que hay un gasto extra en lote suplementado que es el gasto por el consumo del bloque mineral, esto se ve compensado por un mayor ingreso y un menor costo del consumo An cient. 68(1) 2007, pp. 125-132

del concentrado. Los resultados del mayor merito económico para el tratamiento con suplementación mineral coinciden con Bernedo et al., (2000) quien obtuvo una mayor rentabilidad neta para el tratamiento con suplementación minerales carnerillos Corriedale en sistema semi-intensivo. Tabla 6. Mérito económico de corderos con o sin suplemento mineral en bloques. ITEM

Sin suplementación mineral

Con suplementación mineral

Egresos Peso vivo Inicial, kg

22.71

21.71

Por la compra del ovino1, S/.

227.10

217.10

92.08

90.68

Concentrado consumido, kg

26.43

26.03

Costo del concentrado2, S/.

31.50

31.50

2.52

2.52

Costo del Forraje3 , S/.

----

0.95

Consumo de suplemento

----

3.30

Mineral, kg

256.05

249.90

35.63

36.07

356.30

360.70

39.15

44.34

Forraje consumido, kg

Costo por Suplementación Mineral, S/. Total Egresos Ingresos Peso vivo Final, kg Por venta en pié1 S/. Mérito Económico, %

129

Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre el comportamiento productivo y reproductivo en ovinos ¾ Assaf y ¼ Blackbelly en explotación intensiva en costa

4.2 Ensayo II: suplementación mineral en borreguillas 4.2.1 Ganancia de peso vivo El peso vivo y las ganancias de peso de las borreguillas obtenidos se reportan en la Tabla 7. Los resultados demuestran que no hay diferencia estadística ni en peso vivo ni en las ganancias de peso de las borreguillas, siendo las ganancias de 92.58 g/animal y 85.67 g/animal al día para el testigo y para el tratamiento con suplementación mineral respectivamente. Hay que tener en cuenta que para iniciar el experimento, las borreguillas se encontraron en baja condición corporal (20.67 kg de PV a la edad de 7 meses) y tuvieron un consumo bajo y restringido de MS (1.09 kg/día/animal). Se menciona que el consumo de una borreguilla cruzada Assaf x Blackbelly de 42 a 44 kg en servicio mayor a 7 meses debe ser de 1.76 kgMS/animal/día (Calle, 1999).

En la Tabla 8 se observa el consumo de nutrientes de borreguillas, el cual si se compara con los requerimientos del NRC (1985), se observan deficiencias en NDT, ED, EM y proteína, para ambos tratamientos. Para que exista una respuesta a la suplementación mineral ésta deberá estar acompañada por un adecuado aporte de nutrientes, como cuando los ovinos son mejorados en su estado proteico. Ovejas en las que existe deficiencia de energía y proteína, que son los factores dietéticos limitantes, presentan pica un estado en el cual muerden y comen lana (Underwood y Suttle, 2003), este estado es el que se podía observar en las borreguillas del presente experimento mordiendo las tablas del aprisco y comiéndose la lana de las otras borreguillas, en evidente estado de deficiencia energético-proteica más que mineral.

Tabla 7. Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre el peso vivo y ganancia de peso en borreguillas.

Tabla 8. Consumo de nutrientes de las borreguillas. Nutrientes Consumo, g. MS NDT, g ED, Mcal EM, Mcal ENm, Mcal ENg, Mcal Proteína, g Calcio, g Fósforo, g Magnesio, g Sodio, g Potasio, g

Tratamientos Sin suplementación 1164.77 746.51 3.30 2.70 1.68 0.99 161.82 10.84 5.46 4.56 2.83 25.98

Con suplementación 1183.51 746.51 3.30 2.70 1.68 0.99 161.82 13.84 6.75 4.81 4.12 26.07

Tabla 9. Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre el porcentaje de borreguillas preñadas. Tratamientos Preñadas Vacías Total a

130

Sin suplementación mineral 33.3% 66.6% 100%

Con suplementación mineral 25.0% 75.0% 100%

Porcentajes con letras iguales entre tratamiento no presentan diferencias estadísticas.

Vanessa Basurco T., Mariano Echevarría R., Gloria Palacios P.

4.2.2 Fertilidad

5. Conclusiones

En la Tabla 9 se puede observar el porcentaje de hembras preñadas en cada tratamiento, no encontrándose diferencias estadísticas significativas entre tratamientos. La fertilidad obtenida es baja, 33.3% para el tratamiento control y 25.0% para el tratamiento con suplementación mineral, debido a que el servicio fue realizado en una condición corporal baja (35 kg y 12 meses de edad promedio) y por recibir una ración baja en su aporte de energía y proteína. El balance energético negativo causa una hipoglucemia que aumenta la secreción de la hormona liberadora de la corticotropina, que a su vez estimula la liberación de ACTH y β endorfina. La ACTH estimula la síntesis de glucocorticoides, principalmente cortisol y corticosterona, quienes bloquean el metabolismo y movilización del ácido araquidónico que afecta la liberación de LH preovulatoria. La β endorfina disminuye la secreción de GnRH, afectando todo el complejo de la actividad ovárica (Garcia y Belenger, 1993). Asimismo, Gaskins et al. (2005) sugiere que una manera de incrementar la fertilidad sería dar mayor edad y peso al momento del servicio.

La suplementación mineral en bloques no afectó las ganancias de peso ni la conversión alimenticia en Corderos, pero sí obtuvo un mayor mérito económico en comparación al control en corderos. La suplementación mineral en bloques en borreguillas no afectó las ganancias de peso ni la tasa de preñez en sistemas intensivos en Costa. Se recomienda evaluar la suplementación mineral en situaciones de no deficiencia energética considerando la composición mineral de los insumos utilizados en la alimentación.

4.2.3 Consumo de bloque mineral El consumo del bloque mineral por parte de las borreguillas puede apreciarse en la Tabla 10. Este consumo diario promedio (18.74 g/animal) es ligeramente mayor al consumo de los corderos debido probablemente al mayor peso de las borreguillas al final del estudio y presenta un coeficiente de variación de 35.27 coincidiendo con Bowman y Sowell (1997) cuando dicen que los animales que consumen en grupos tienen una menor variación en el consumo que los animales alimentados individualmente. Este consumo igualmente fue variable, coincidiendo con Dixon et al., (2001) y Underwood y Suttle, (2003), cuando mencionan que los consumos de suplementos minerales suelen ser muy variables. Tabla 10. Consumo promedio del suplemento mineral en bloques por las borreguillas (g).

Consumo total en 252 días Consumo total de los machos reproductores1 en 112 días Consumo total de las borreguillas Corregido Consumo diario por borreguilla

Consumo del bloque mineral (g) 63390 6720

56670

18.74

1

Dos machos consumiendo 30 g/ovino de bloque mineral al día Coeficiente de Variabilidad = 35.27 %

An cient. 68(1) 2007, pp. 125-132

6. Referencias bibliográficas ASSOCIATION OF OFFICIAL AGRICULTURAL CHEMIST (AOAC). 1984. Official Methods of Analysis. Washington. USA. BERNEDO, L; TAPIA, M; QUISPE, J. 2000. Suplementación de minerales y vitaminas en el engorde de carnerillos Corriedale. Revista del Instituto de Investigación de Bovinos y Ovinos. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Universidad BOWMAN J.G.P; SOWELL, B.F. 1997. Delivery Method and Supplement Consumption by Grazing Ruminants: A Review. Journal of Animal Science 75:543-550. CALLE, R. 1999. Manual para la Producción de Ovinos Tropicales.. INDOAGRO. Fondo para el Desarrollo de proyectos. Lima, Perú. CALDERÓN, F. 1990. Influencia nutricional de la suplementación mineral en el engorde intensivo de vacunos de carne. Tesis para Ingeniero Zootecnista. UNALM. DIXON, D; SMITH, R; PORCH, I; PETHERICK, J.C. 2001. Effects of Experience on Voluntary Intake of Supplements by Cattle. Australian Journal of Experimental Agriculture 41(5) 581 – 592. GARCÍA, M; BELENGER. 1993. Nuevo concepto de estrés en ganadería. Rev Investig. Agr. Prod. Sanid Animal. Vol 8 (2): 87 – 103p GASKINS, C; SNOWDER, G; WESTMAN, M; EVANS, M. 2005. Influence Of Body Weight, Age, And Weight Gain On Fertility And Prolificacy In Four Breeds Of Ewe Lambs. Journal of Animal Science 83:1680-1689. LAO, J. 2002. Efecto de la Suplementación de microminerales en el engorde intensivo de bovinos. Tesis Mg. Sc. Escuela de Post grado. UNALM. MASTERS D.G; WHITE, C.L; PETER, D.W; PURSER, D.B; ROE, S.P; BARNES, M.J. 1992. A Multi-Element Supplement for Grazing Sheep. II. Accumulation of Trace Elements in Sheep Fed Different Levels of Supplement . Australian Journal of Agricultural Research 43(4) 809 – 817. MCDOWELL, L. 1994. Minerals in animal and human Nutrition. Academic Press Inc. USA NATIONAL RESEARCH COUNCIL (NRC). 1985. Nutrient Requirements of Sheep. Sixth Revised

131

Efecto de la suplementación mineral en bloques sobre el comportamiento productivo y reproductivo en ovinos ¾ Assaf y ¼ Blackbelly en explotación intensiva en costa Edition. National Academy Press. Washington, DC. EE.UU. NATIONAL RESEARCH COUNCIL (NRC). 2001. Nutrient Requirements of Dairy Cattle. Seventh Revised Edition. National Academy Press. Washington, DC. EE.UU. STEEL, R; TORRIE, J. 1988. Bioestadística: Principios y Procedimientos. Segunda edición. Editorial Mc Graw-Hill. México.

132

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 26/02/2006 Aceptado: 27/02/2007

Efecto de tres densidades de crianza y dos espacios de piso cubierto con yacija en el rendimiento productivo del pato criollo (Cairina moschata domestica L.) de carne Elder Ascurra C. 1, Pedro Ciriaco C. 2

Resumen Se estudió el efecto de la combinación de tres densidades de crianza en dos diferentes espacios de piso cubiertos con yacija sobre el rendimiento productivo del pato criollo. Las densidades evaluadas fueron de 0.25, 0.20 y 0.17 m 2/ave para los espaciados de yacija completa y otro a la mitad del corral. Empleándose 540 patos de 4 semanas de edad, criados bajo un sistema de engorde mixto y distribuidos al azar en los tratamientos de arreglo factorial 3 x 2, de tres densidades de crianza por dos espacios de piso, y cada uno repetido tres veces. Determinándose el peso vivo, incremento de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia y la retribución económica existente hasta las 11 semanas de edad que duró su crianza. Para todos los parámetros zootécnicos evaluados no se encontraron diferencias significativas (p<0.05), sin embargo verificó una mayor retribución económica al emplear una densidad de 0.17 aves /m2 con la mitad del espacio de piso cubierto con yacija, esta característica hace recomendable su aplicación dentro de una explotación intensiva comercial. Palabras clave: Densidad, yacija, pato criollo, espacio de piso.

Abstract The effect of three stocking density and two floor surfaces covered with litter interaction was studied in the Muscovy duck performance. The treatments were the densities of 0.25, 0.20 and 0.17 m2/bird with full and middle of the surface covered with litter. It was used 540 four week age ducklings, in as hatched growing system and were distributed randomly with a factorial arrangement, three densities and two floor surfaces, with three replicates. Body weight, weight gain, feed consumption, feed conversion and economic retribution until 11 week age were evaluated. There were not significant differences in the results but with the density 0.17m 2/bird with the middle surface of the floor covered with litter, the best economic reward was obtained, and it was recommended for intensive commercial production. Key words: Density, litter, muscovy duck, floor surface.

1. Introducción

2. Revisión de literatura

La producción del pato criollo dentro de la actividad pecuaria, ofrece una alternativa viable a consecuencia de la existencia de una creciente demanda de carne de alta calidad nutritiva, proveniente de diversos sectores del país. La densidad utilizada en el engorde de los patos, provienen de recomendaciones extranjeras, donde se tienen otros condiciones ambientales y diferentes diseños de alojamiento, asimismo no puede utilizarse la yacija en la misma disponibilidad que en el pollo de carne, por lo que todavía no se tiene un conocimiento adecuado sobre la densidad de crianza apropiada para el buen desempeño del engorde de los patos criollos en condiciones de crianza intensiva ni del espacio de piso cubierto con yacija, para evitar la alta humedad que ocasionan en su desarrollo. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de tres densidades de crianza y dos espacios de piso cubierto con yacija en el rendimiento productivo del pato criollo de carne medidos a través del peso corporal, la ganancia de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia, porcentaje de mortalidad y retribución económica.

El pato criollo es apreciado por su rendimiento y calidad de su carne, porque poseen las masas musculares con poca deposición de grasa (Richard et al., 1983). Los pectorales pesan el doble que otras razas de patos, sumándose a esto su rusticidad y buena conversión alimenticia (Holderread, 1983). El tiempo de engorde intensivo es de 11 semanas, siendo los pesos corporales y conversión alimenticia de 3.49 y 3.20 respectivamente y los consumos promedios de 7.07 kg en hembras y 10.52 kg en machos. El área limitado para la crianza es un factor muy importante en el periodo productivo porque influye en su comportamiento productivo (North, 1986). Asimismo la yacija sirve como material aislante que va a proteger al ave del o directo con el piso, manteniendo la humedad y la temperatura del ambiente (Quintana, 1991). En el Perú el material mas utilizado para la yacija es la viruta (Cumpa, 1999). En pollos normalmente se extiende la yacija en toda la extensión del galpón, esta actitud en patos implicaría tener que cambiar constantemente toda la yacija debido a la deposición acuosa que eleva la humedad desarrollándose una alta producción de amoniaco que provocaría un estrés influyendo negativamente en su desarrollo (Ciriaco, 1999). Los patos necesitan mayor densidad de crianza y a la vez tener un espacio destinado para la colocación

1

Ingeniero Zootecnista, Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

Efecto de tres densidades de crianza y dos espacios de piso cubierto con yacija en el rendimiento productivo del pato criollo (Cairina moschata domestica L.) de carne de equipos con piso de cemento, además, necesitan otro espacio como dormidero, donde se cubrirá este espacio con yacija (Pando y Pajuelo, 1996), porque a pesar que necesitan abundante agua disponible para beber y mojarse en el galpón, siempre buscan los lugares mas secos para descansar (Holderread, 1983). Cumpa y Ciriaco (1989), no encontraron diferencias significativas cuando utilizaron densidades de crianza de 0.5 y 0.4 m2/ave en un engorde mixto, por otro lado Quintana (1991), López (1985), Rojas( 1987) y Villarreal (1993), utilizaron densidades de 0.25 y 0.53 m2 por ave y el espacio de piso cubierto totalmente con yacija de viruta, obteniéndose como resultado rendimientos productivos exitosos, pero tenían que cambiar la yacija de viruta interdiariamente lo que incrementó los costos por el material utilizado como yacija. Pando y Pajuelo (1996), indican que los patos criollos desarrollan mejor cuando se divide el espacio de piso en dos partes iguales, una con material para la yacija y el otro con piso de cemento dedicado para el consumo de alimento y ingestión de agua, con una densidad de crianza de 4 patos por m2, no cambiando la cama en su totalidad hasta el final del engorde.

3. Materiales y métodos El presente estudio se realizó en la Unidad Experimental de Avicultura de la Universidad Nacional Agraria La Molina con una duración de 12 semanas. Se utilizaron 540 patos criollos (270 machos y 270 hembras) de cuatro semanas de edad, distribuidos aleatoriamente en 18 unidades experimentales homogéneos, colocándose en cada unidad 30 patos (15 machos y 15 hembras) equipados con comederos y bebederos automáticos. Se evaluaron el efecto de tres densidades de crianza y dos espacios de piso cubiertos con yacija, con tres repeticiones; siendo los tratamientos: 1. T1A: 0.25m 2/ave con todo el piso del corral cubierto con yacija. 2. T1B: 0.25m 2/ave con la mitad del piso del corral cubierto con yacija. 3. T2A: 0.20m 2/ave con todo el piso del corral cubierto con yacija. 4. T2B: 0.20m 2/ave con la mitad del piso del corral cubierto con yacija. 5. T3A: 0.17m 2/ave con todo el piso del corral cubierto con yacija. 6. T3B: 0.17/m2/ave con la mitad del piso del corral cubierto con yacija. La yacija húmeda fue reemplazada por una nueva todos los días y el suministro del alimento fue adlibitum. Se evaluaron semanalmente los siguientes parámetros: pesos corporales, ganancia de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia acumulada, porcentaje de mortalidad y retribución económica. Para el análisis estadístico se utilizó el diseño completamente al azar con un arreglo factorial de 3 x 2, con tres repeticiones, interpretando los parámetros por medio de los respectivos análisis de variancia y 134

para la prueba de comparación de medias de cada tratamiento se uso la prueba de Tukey ( Calzada, 1985).

4. Resultados y discusión El efecto de las densidades de crianza y los espacios de piso con yacija en el comportamiento productivo del pato criollo se presentan en la Tabla 1. Las evaluaciones de las densidades de crianza y la interacción de por dos espacios de piso cubierto con yacija, no han tenido influencia en los rendimientos productivos de los patos criollos. Estos resultados concuerdan con los trabajos de Flores (1975), quien desarrolló el engorde con densidades semejantes al presente estudio, pero con el espacio de piso cubierto totalmente con yacija, por lo que sus costos de producción fueron elevados debido a que tuvieron que cambiar diariamente de yacija, tal como ocurrió en los tratamientos comparativos del presente estudio. Asimismo el estudio concuerda con los trabajos de Pando y Pajuelo (1996), en la interacción de la densidad con el espacio de piso cubierto con yacija hasta la mitad, donde se obtuvo resultados satisfactorios en el mantenimiento de la yacija seca, aunque utilizaron una sola densidad semejante al presente estudio. Por otro lado, los resultados fueron mejores a los reportados por Soto (1994), Córdoba (1999) y Melgarejo (1997), a pesar de que las densidades que utilizaron fueron mas elevadas que el presente trabajo, pero con el espacio de piso cubierto hasta la mitad con yacija. Asimismo fueron mejores a los resultados de López (1985), Rojas (1987 y Villarreal (1993), quienes utilizaron densidades mayores y espacios de piso cubiertos totalmente con yacija. La cual incrementó sus costos de producción al tener que cambiar constantemente la yacija. Tabla 1. Efecto de tres densidades de crianza y dos espacios de piso cubierto con yacija en el rendimiento productivo del pato criollo. Parámetros productivos (kg) Peso inicial Peso final Incremento de peso Consumo alimento total Conversión alimenticia acum. Mortalidad (%)

T1

Tratamientos* T2 A B

A

B

0.95 3.97 3.03 10.80

1.00 3.87 2.87 10.73

0.91 4.04 3.13 10.70

3.56

3.73

0.00

0.00

T3 A

B

0.90 3.99 3.09 10.86

0.89 3.86 2.97 10.76

0.95 3.90 2.95 10.75

3.42

3.51

3.62

3.64

0.00

0.00

0.00

0.00

* No difieren estadísticamente (P 0.05) a la prueba de Tukey.

Las aves que fueron alojadas en los espacios de piso cubiertos hasta la mitad con yacija, indiferentemente de la densidad, fueron los que tuvieron los mayores beneficios económicos, debido

Elder Ascurra C., Pedro Ciriaco C. a que la yacija de viruta no fue cambiada constantemente y las aves tuvieron rendimientos en peso muy semejantes; pero en la interacción densidad y espacio de piso cubierto con yacija, fue el tratamiento de 0.17 m2/ave y el espacio de piso cubierto hasta la mitad con yacija, la que obtuvo la mejor retribución económica (Tabla 2). Esto demuestra que en el engorde de los patos Criollos es necesario subdividir el área destinada para su crianza en dos partes, mitad cubierto con yacija y la otra parte con piso de cemento. De esta manera se obtendrá un ahorro en la yacija cuando la crianza es en forma intensiva, utilizando preferentemente la densidad de crianza de 0.17 m2/pato en un engorde mixto. Tabla 2. Retribución económica de los tratamientos.

5. Conclusiones De acuerdo a las condiciones en que se desarrollo el presente trabajo de investigación se puede concluir: 1. Las densidades evaluadas de los espacios de piso cubiertos con yacija no influyeron en el peso corporal, consumo de alimento y la conversión alimenticia del pato criollo. 2. La mejor retribución económica se obtuvo con la densidad de 0.17 m2/ave y el espacio de piso cubierto hasta la mitad con yacija. Recomendándose estos resultados para un engorde mixto intensivo.

An cient. 68(1) 2007, pp. 133-135

6. Referencias bibliográficas CUMPA, M. 1999. Manual de crianza de pollos de carne. Programa de investigación y proyección social en aves. UNALM. CUMPA, M. y P. CIRIACO. 1989. Evaluación de diferentes densidades de crianza en patos criollos (Cairina moschata domestica L.) de carne XII Reunión Científica Anual – APPA. Libro de resúmenes. CALZADA, J. 1985. Métodos Estadísticos para la Investigación. Ed. Milagros. S.A. Lima, Perú. CIRIACO, P. 1999. Producción de patos criollos. Programa de Investigación y Proyección Social en Aves-UNALM. FLORES, C. 1975. Estudio comparativo de pesos corporales, consumo de alimento, conversión alimenticia y análisis económico de los patos Pekín y cruzados. Tesis UNALM. Lima- Perú. HOLDERREAD, D. 1983. Cría casera de patos. Editorial continental. México. LOPEZ, A. 1985. Explotación comercial de aves. Editorial Albatros. Buenos Aires. Argentina. MELGAREJO, B. 1997. Evaluación de cinco programas de alimentación con algarroba en el crecimiento y acabado de patos criollos de carne. Tesis UNALM. Lima-Perú. NORTH, M. 1986. Manual de producción avícola. Manual moderno. México DF. PANDO, G. Y V. PAJUELO.1996. I curso regional de capacitación en crianzas de patos criollos. Tarapoto. Boletín de divulgación. Instituto Nacional de investigación agropecuaria (INIA). .Lima Perú. QUINTANA, A. 1991. Avitecnia: manejo de aves mas comunes. Editorial trillas. México D.F. México RICHARD, F y H. CARVILLE.1983. Mise au point sur les caractertiques gentiques es les methods elevage du canard du barbarie an zootech 32:189200. ROJAS, H. 1987. Diferentes niveles de pasta de algodón en la alimentación de patos criollos de carne. Tesis UNALM. Lima-Perú. SOTO, R. 1994. Evaluación de cuatro niveles de Hominy Feed en reemplazo de maíz en dietas para patos criollos en crecimiento y engorde. Tesis UNALM. Lima-Perú. VILLARREAL, J. 1993. Efecto de tres niveles de energía en raciones de crecimiento y acabado de patos criollos. Tesis UNALM. Lima-Perú.

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 02/01/2007 Aceptado: 09/08/2007

Evaluación del rendimiento y valor nutritivo del pasto elefante morado (Pennisetum purpureum, schum.) cultivar cameroon a diferentes edades en otoño e invierno en la costa central Fernando Cáceres V. 1, Mariano Echevarría R. 2, Vanessa Basurco T. 3

Resumen Con el objeto de determinar el rendimiento forrajero y valor nutritivo se evaluó el pasto elefante morado cv. Cameroon (Pennisetum purpureum, Schum.) en la Costa central. Los tratamientos fueron las edades del pasto: 4ta., 5ta., 6ta., 7ma. y 8va. semanas distribuidos en un diseño de bloques completos al azar, dos repeticiones/tratamiento. El rendimiento de forraje verde como de materia seca y altura de planta fueron mas altos a la 7ma. sem. en otoño y 8va. sem. en invierno. Las mejores relaciones hoja:tallo se encontraron en invierno comparado con otoño. El macollamiento se incrementó con la edad en invierno y disminuyó al aumentar la edad en otoño. Los contenidos de proteína cruda decrecen con la edad de 14.3% a 11.4% en otoño. En invierno se obtuvo altos contenidos de proteína cruda de 21.6% a 18.7%. Los niveles de fibra detergente neutro y fibra detergente ácido son mayores en otoño que en invierno. La digestibilidad in vitro de materia seca y de materia orgánica fueron mayores en invierno que en otoño y no fueron afectadas por la edad. Los contenidos de energía metabolizable y los porcentajes de nutrientes digestibles totales fueron mayores en el invierno que en otoño. La estación del año (otoño o invierno) afectó el rendimiento forrajero y valor nutritivo del pasto. En invierno se encontraron mayores contenidos de proteína cruda y más bajos contenidos de fibra detergente neutro que en otoño. Palabras clave: Rendimiento, valor nutritivo, pasto elefante cv Cameroon, otoño, invierno.

Abstract Forage yield and nutritive value of purple elephant grass cv. Cameroon (Pennisetum purpureum, Schum.) in central coast of Perú were studied. Treatments were 4, 5, 6, 7 and 8 weeks distributed in a randomized complete block design, two replicates/treatment. Green and dry matter forage yield and plant height at 7 weeks in autumn and 8 weeks in winter were the highest. The leaf: stem ratios were better in winter than in autumn. Tillering increased with age in winter and decreased in autumn. Crude protein contents decreased with age (14.3% to 11.4%) in autumn. Crude protein contents were high (21.6% to 18.7%) in winter. Neutral detergent fiber and acid detergent fiber levels were higher in autumn than in winter. In vitro dry matter and organic digestibilities were higher in winter than in autumn and these parameters were not affected by age. Metabolizable energy contents and total digestible nutrient percentages were higher in winter than in autumn. The season of the year affected forage yield and nutritive value. Higher crude protein and lower neutral detergent fiber contents were found in winter than in autumn. Key words: Yield, nutritive value, elephant cv Cameroon, autumn, winter.

1. Introducción

2. Revisión de literatura

La mayor productividad en la ganadería está basada en el uso de pastos, como fuente barata de alimentación. Los altos rendimientos de pasto Elefante morado permiten mantener y controlar una curva de producción de forrajes adecuada para las necesidades de explotación ganadera. Existe la necesidad de evaluar las respuestas del pasto elefante cv. Cameroon a las condiciones de Costa central en cuanto a producción y variación de la composición química, ya que los rendimientos de biomasa vegetal, proteína cruda y constituyentes de pared celular pueden ser modificados a través de las prácticas de manejo. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el rendimiento forrajero y el valor nutritivo del pasto elefante morado (Pennisetum purpureum, Schum.) cv. Cameroon a diferentes edades en la estaciones de otoño e invierno en la Costa central.

El pasto elefante es un pasto perenne robusto introducido a Brasil en la década de los 20 desde donde fue traído al Perú por el Dr. Manuel Rosemberg y los ganaderos del Alto Mayo de Moyobamba. Se propaga por medio de estacas o esquejes. Sus tallos son erectos y gruesos que miden de 300 a 350 cm de altura y las hojas son de 50 a 120 cm de largo y 2.5 a 3.5 cm de ancho, ambos son de color rojo púrpura a morado oscuro (Bogdan, 1997). El pasto elefante cv. Cameroon puede soportar una carga animal de 7 vacas lecheras por hectárea y crece en sitios pobres y pedregosos (Arboleda, 2001). Los rendimientos más altos de materia seca del pasto elefante híbrido 532 con un distanciamiento de 0.5 m. entre plantas y 0.5 m. entre hileras fueron hasta de 159.2 Kg. de MS/ha/día en la costa central peruana (Pezo, 1969). Datos más recientes en esta zona indican rendimientos de forraje verde de este pasto de 4.3, 19.1 y 26.8 tm/ha y rendimientos de MS. de 0.5, 2.7 y 4.0 tm/ha para 4, 6 y 8 semanas en el invierno (Alegría, 1999).

1

Escuela de Posgrado, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

Dentro de los factores que afectan el rendimiento, la composición química y valor nutritivo del forraje se encuentran las influencias ambientales, edad del

Fernando Cáceres V., Mariano Echevarría R., Vanessa Basurco T. pasto y altura de corte, dentro de los cuales el factor ambiental es quizá el más importante en los trópicos (Oakes, 1967). Se ha demostrado que la temperatura afecta los procesos de fotosíntesis, respiración, transpiración, absorción de agua y nutrientes, actividad de las enzimas, coagulación de las proteinas, etc. A 14 ºC la fotosíntesis es lenta y no se afecta apreciablemente al aumentar la concentración de CO2, en cambio se obtienen respuestas marcadas al aumentar la temperatura entre 25 y 40 ºC (Bernal, 1991). En días nublados en el trópico, la radiación solar puede reducirse hasta 150 a 50 cal/cm27día, cuando lo normal es de 300 a 600 cal/cm2/día, lo cual puede tener un cierto efecto negativo sobre la tasa de crecimiento de especies tropicales (Catie, 1982).

La frecuencia de corte en pastos tropicales influye en el rendimiento de materia seca y la concentración de nitrógeno. Al aumentar la frecuencia de corte decrece el rendimiento, pero se incrementa la concentración de nitrógeno (Middletm, 1982). En una evaluación del pasto elefante híbrido 532 en invierno en la Costa central peruana, se obtuvo 19.5, 16.3 y 14.7% de proteína para 6, 8 y 10 semanas de edad (Chauca, 1973). Valores de 7.5% de PC para este mismo pasto con 70 días de edad, crecido en otoño y 8.2% de PC., se reportan para el pasto crecido en el verano. También se obtuvo valores de 6.7% y 6.3% de PC a los 53 y 57 días de edad de corte con la altura de 1.5 m. (León Velarde, 1969).

Al establecer gramíneas tropicales, también se debe considerar la altura, macollamiento y relación hoja: tallo como parte importante del rendimiento productivo (Bogdan, 1997). En la Costa central Alegría (1999) evaluando pasto elefante cv. Cameroon obtuvo alturas de 35.9, 53.7 y 80.5 cm para edades de 4, 6 y 8 semanas respectivamente y relaciones hoja:tallo de 5.5, 1.5 y 1.1 a la 4ta, 6ta y 8va semanas de edad en invierno y el porcentaje de proteína que hallo fue de 21.9, 19.1 y 18.9% para las 4, 6 y 8 semanas en la estación de invierno.

El presente trabajo se realizó en áreas del jardín agrostológico ubicado en el Programa de aves de la Facultad de Zootecnia, UNALM, teniendo una duración de 161 días los meses de Abril a Setiembre, periodo correspondiente a las estaciones de otoño (Abril, Mayo, y Junio) e invierno (Julio, Agosto y Setiembre). El área de estudio, en otoño, muestró una temperatura máxima promedio de 23.7 °C, y una mínima de 16.1 °C, y en invierno una temperatura máxima promedio de 18.2 °C, y una mínima de 13.6 °C; asimismo el promedio de horas de sol en otoño fueron 109.5 horas y 36.7 horas en invierno. El suelo mostró una textura franco arenosa, moderadamente alcalino, con un contenido de materia orgánica medio, y contenido alto de fósforo. El pasto elefante cv. Cameroon ocupaba 10 parcelas (12.35m2 cada una) con un distanciamiento de 50 cm entre plantas y entre surcos, el campo tenía una antigüedad de 2 años, además de tener una densidad de 9 plantas por m2. Debido a que el terreno demostraba diferencias en la calidad del suelo en dos zonas claramente reconocibles, se decidió bloquear esta característica para que no afectara los resultados. El diseño utilizado fue de bloques completos al azar con 2 bloques (5 parcelas por bloque), 5 tratamientos por bloque y 2 repeticiones/tratamiento. Los tratamientos fueron las 4, 5, 6, 7 y 8 semanas de edad de rebrote. Se utilizó la prueba de Duncan para comparar las diferencias entre tratamientos. Los datos fueron procesados mediante el programa de computo del Sistema de Análisis Estadístico (SAS, 1985). Se prepararon las parcelas mediante la eliminación de malezas y desperdicios vegetales mediante pico, machete y lampa, para su posterior nivelación con la ayuda del rastrillo. Los cortes de uniformización se realizaron a 10cm. de altura de corte, desde el nivel del suelo, la primera semana de la estación otoñal (Abril) e invernal (Julio). Se realizó el primer corte de forraje verde de todo el pasto de la parcela, para medir el rendimiento, a la 4ta semana de de haber realizado el corte de uniformización del pasto a una altura promedio de 10 cm de altura desde el nivel del suelo, realizando luego los muestreos con una semana de intervalo a partir de la cuarta semana hasta la octava semana. Después del corte de uniformización se fertilizó las parcelas con estiércol de ganado

El corte frecuente puede ocasionar aumento del porcentaje de proteína del forraje debido a la remoción del forraje maduro y su reemplazo por tejidos jóvenes. Ensayos realizados en el país indican que la proteína disminuye conforme avanza la edad en el pasto elefante (Morales, 1972 y Guerrero, 1974). La fibra detergente neutro (FDN) constituye el total de la porción fibrosa de las plantas. Las gramíneas de climas cálidos están caracterizadas por un alto contenido de paredes celulares, niveles que se incrementan con la madurez. (Van Soest, 1982). En el invierno se ha encontrado bajos valores de fibra detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA), debido a que las bajas temperaturas tienen un efecto reductor sobre los componentes fibrosos del pasto (Deinum y Dirven, 1968). En la Costa central del Perú se encontró porcentajes de fibra detergente neutro de 54.9, 64.0 y 72.5 % para el pasto elefante cv. Cameroon de 4, 6 y 8 semanas de edad (Alegría, 1999). La digestibilidad de pastos tropicales varía de 28 a 74%, siendo este rango más amplio para las especies de zonas templadas. Además la digestibilidad de los pastos tropicales puede ser mejorada por la selección de variedades de alta digestibilidad y por el desarrollo de prácticas de manejo que promuevan el máximo uso de pastos jóvenes (Pezo, 1969). Los porcentajes de digestibilidad in vitro de materia seca para pasto elefante híbrido 532 realizados en la Costa central fueron 60.7 y 56.3% a la 8va y 10 ma semana de edad de corte en la estación de invierno (Pezo, 1969). 137

3. Materiales y métodos

Evaluación del rendimiento y valor nutritivo del pasto elefante morado (Pennisetum purpureum, schum.) cultivar cameroon a diferentes edades en otoño e invierno en la costa central vacuno a razón de 50 tm/ha/año. Se realizaron deshierbos semanales, manualmente dentro de las parcelas y en el perímetro cada 15 días, el riego se efectuó cada 5 días, con igual tiempo de riego en cada tratamiento. Los parámetros de rendimiento forrajero evaluados fueron: altura de planta (cm), macollamiento, relación hoja: tallo, rendimiento de forraje verde (tm/ha. /corte) y rendimiento de materia seca (tm/ha/corte) utilizando la metodología desarrollada por el CIAT (1983),. El valor nutritivo fue evaluado mediante: proteína cruda, extracto etéreo, fibra cruda, ceniza, extracto libre de nitrógeno por los métodos descritos en la AOAC (1980); fibra detergente ácido y fibra detergente neutro mediante el método descrito por Goering y Van Soest (1970); digestibilidad in vitro de materia seca y digestibilidad in vitro de materia orgánica por el método de Tilley y Terry (1963), modificado por Goering y Van Soest (1970). Se estimó la energía metabolizable a partir de la digestibilidad in vitro de la materia orgánica aplicando la ecuación del MAFF publicado por Geenty y Rattray (1987). Se estimó los nutrientes digestible totales aplicando la ecuación de Bath et al. (2001).

4.1 Rendimiento de forraje verde El rendimiento de forraje verde (tm de FV / ha / corte) obtenido a la 4ta., 5ta., 6ta., 7ma. y 8va. semana de edad en otoño e invierno se muestran en la Tabla 1. Podemos apreciar que el mayor rendimiento forrajero (P<0.05) en invierno se presentó a la 8va. semana y el menor rendimiento a la 4ta. semana. En otoño el máximo valor corresponde a la 7ma. semana con 85.4 tm/corte. Estos rendimientos son similares a los encontrados por Motazedian y Sharrow (1990), quienes encontraron que la cantidad del forraje cosechado generalmente varía con la edad de defoliación de la planta. Comparando los rendimientos de forraje verde entre las 2 estaciones del año evaluadas se obtuvo mayores rendimientos en la estación de otoño que en el invierno, esto es atribuible a la menor temperatura y menores radiaciones solares obtenidas durante el invierno, que fueron en promedio 36.7 horas de sol en invierno y 109.6 horas en otoño, en los días nublados la radiación solar puede reducirse de 150 a 50 cal/cm2/día, reducción que ejerce un efecto negativo sobre la tasa de crecimiento de especies tropicales, ya que requieren de 300 a 600 cal/cm2/dia para tener eficiente acción fotosintética (Pezo, 1982).

4. Resultados y discusión Tabla 1. Rendimiento forrajero del pasto elefante morado cv. cameroon a diferentes edades en otoño e invierno. Estación Edad (semanas)

Otoño 4

5

6

Invierno 7

8

4

5

6

7

Parámetro evaluado: Forraje verde (tm./ha/Cort) 34.2 a 48.5 a 47.1 a 85.4 a 79.8 a 1.2 a 3.8 ab 3.1 a Materia seca (tm./ha./Cort) 3.4 a 3.8 a 5.1 ab 9.6 b 9.0 ab 0.1 a 0.6 b 0.5 a

8

7.8 ab 14.3 b 1.2 ab 2.3 b

Altura de planta (cm)

83.1 a 134.1 b 148.0 b 164.2 b 160.1 b 22.5 a 31.5 a 34.7 a 45.7 a 56.9 a

Relación hoja:tallo

1.6 a

Número de macollos

36.2

1.5 a a

36.2

1.1 a a

33.1

1.0 a ab

31.2

1.5 ab

a

28.1

b

14.1 a 4.9 a

b

4.5 b b

27.0 44.1 39.5

6.1 ab

b

41.1

ab

5.4

b

53.3 b

a, b

Promedios con letras diferentes para cada hilera dentro de cada estación presentan diferencias estadísticas significativas (P<0.05) según la prueba de Duncan.

4.2 Rendimiento de materia seca Los rendimientos de materia seca se presentan en la Tabla 1. En otoño el rendimiento de materia seca fue superior (P<0.05) en la 7ma. semana de edad (9.6 Tm/ha/corte.). En invierno el rendimiento de materia seca de la 8va. semana (2.3 Tm/ha/corte) fue superior (P<0.05) a los rendimientos de la la otras semanas. En el presente estudio se muestran valores de 9.6 y 2.3 Tm/ha/corte a la 7ma y 8va semana en la estación de otoño e invierno respectivamente como las mejores rendimientos de MS, esto no implica necesariamente que ésta sea la mejor edad de cosecha tal como menciona Bernal (1991), quien considera que a medida que aumenta la edad del pasto, se incrementa la producción de MS. Estos incrementos van acompañados de aumentos de componentes de la pared celular (celulosa, hemicelulosa y lignina) y también está relacionado a la disminución del An cient. 68(1) 2007, pp. 136-141

porcentaje de proteína y carbohidratos no estructurales. Comparando el rendimiento de materia seca entre las 2 estaciones evaluadas se obtuvo mayores rendimientos en la estación de otoño que en invierno debido a la mayor temperatura y luminosidad en la estación de otoño, 19.9 ºC de temperatura promedio en otoño y 15.9 ºC en invierno y las radiaciones solares obtenidas durante el invierno, que fueron en promedio 36.7 horas de sol en invierno y 109.6 horas en otoño. Al comparar los resultados de materia seca con los obtenidos en invierno por Alegría (1999) se puede observar que son menores a las obtenidas por este autor (0.5, 2.7 y 4.0 Tm/ha/corte para la 4ta, 6ta y 8va semana de edad respectivamente), atribuible a una mayor radiación solar en el estudio mencionado.

4.3 Altura de planta 138

Fernando Cáceres V., Mariano Echevarría R., Vanessa Basurco T. En la Tabla 1 podemos observar que la mayor altura del pasto corresponde a la 7ma semana (164.2 cm) en otoño, mientras que en invierno la mayor altura se dio a la 8va semana de edad (56.9 cm). Al comparar la altura de planta entre las 2 estaciones evaluadas se obtuvo mayores resultados en la estación de otoño que en el invierno. La gramínea tropical evaluada tiene la particularidad de tener el porte alto, esto podría deberse a que estos pastos acumulan reservas por encima de la superficie del suelo, el crecimiento está estimulado por la cantidad de carbohidratos no estructurales y por el área foliar. Las alturas encontradas de pasto Elefante morado cv. Cameroon en invierno son menores a las obtenidas por Alegría (1999), quién encontró alturas de 36.0, 53.8 y 80.5 cm para la 4ta., 6ta. y 8va. semana de edad respectivamente para invierno esto debido a que en brasil se cuenta con temperaturas medias casi todo el año, la temperatura media anual es de aproximadamente 28 ºC en el norte y 20 ºC en el sur. Sin embargo, estas alturas de planta son superiores a los obtenidos por Ribeiro et al. (1994), quienes encontraron alturas de 58.0 y 98.0 cm a las 4 y 8 semanas de edad en otoño bajo condiciones de trópico brasileño, esto debido a que en los estados meridionales del brasil, que son los estados más fríos del sur del país soportan temperaturas de entre 13 ºC y 18 ºC de abril a agosto, y en el presente trabajo se tuvo una temperatura promedio en otoño de 19.9 ºC.

4.4 Relación hoja: tallo La relación hoja: tallo mostró sus máximos valores a la 4ta. semana de edad para ambas estaciones del año, teniendo valores de 1.6 y 14.5 en otoño e invierno respectivamente (Tabla 1). Comparando los valores de la relación hoja: tallo entre las 2 estaciones evaluadas se obtuvo mayores valores en el invierno que en otoño. Estos resultados son superiores a los obtenidos por Alegría (1999) con relaciones hoja: tallo de 5.5, 1.5 y 1.1 para las 4, 6 y 8 semanas de edad respectivamente en invierno. Esta relación hoja:tallo resulta importante para el valor nutritivo de la planta, ya que a mayor relación significa mayor cantidad de hojas lo que eleva su valor nutritivo, debido a que en las hojas se encuentra mayor cantidad de nutrientes.

4.5 Macollamiento El pasto Elefante morado cv. Cameroon mostró sus mayores valores (P<0.05) de macollamiento a la 8va. semana de edad (53.3) en el invierno (Tabla 1). En otoño la 4ta. semana (36.2) mostró mayor número de macollos. En gramíneas, el macollamiento constituye un importante mecanismo de perpetuación de las praderas es un mecanismo de propagación que da origen al habito de crecimiento estolonífero (CAITE, 1981). En el presente estudio se observa que en invierno se tiene una tendencia a un mayor numero de macollos, lo que podría elevar el valor nutritivo por ser mas tiernos.

4.6 Proteína cruda Los valores obtenidos de proteína cruda a la 4ta semana (14.3%) y 6ta. semana (14.1%) fueron 139

superiores (P<0.05) al nivel proteico encontrado para la 8va. semana (11.4%) y 7ma. semana (11.3%) en la estación de otoño (Tabla 2). Los mayores porcentajes de proteína cruda para este pasto se presentaron en la estación de invierno, en comparación con el otoño, esto puede ser atribuido a que los forrajes tienen mayor proporción de hojas que de tallos en invierno. Los contenidos de proteína fluctuaron entre 18.7% y 21.6% en el invierno, estos porcentajes superan a los datos de Almeida y Rocha (1984) de 14.7% PC entre las 7 y 8 semanas de edad en condiciones de trópico. En la Costa central nuestros resultados son similares a los de Alegría (1999) con porcentajes de proteína de 21.9, 19.0 y 18.8 para la 4ta, 6ta y 8va semana de edad respectivamente en invierno. Nuestros valores son superiores a los datos encontrados por Chauca (1973) en la Costa central para la 4ta., 6ta. y 8va. semana de edad del pasto (19.5, 16.4 y 13.3 % de PC. respectivamente).

4.7 Fibra cruda Se obtuvo mayores contenidos de fibra cruda en la estación de otoño que en invierno (Tabla 2). Se encontraron diferencias significativas entre las edades de corte en el invierno, donde el mayor contenido de FC se obtuvo a la 7ma. semana (27.6%) y los valores mas bajos se dieron a la 6ta. y 5ta. semana con porcentajes de 21.2 y 22.3% respectivamente.

4.8 Fibra detergente ácido Comparando el contenido de fibra detergente ácido entre las estaciones evaluadas se obtuvo mayores contenidos en la estación de otoño que en invierno (Tabla 2). Estos contenidos de FDA tienen lignina que afectarían el consumo del pasto, debido a que la lignina baja la palatabilidad del pasto. Los porcentajes mas altos se presentaron a la sexta semana de edad con valores de 51.0 y 34.9% de FDA para las estaciones de otoño e invierno respectivamente. Los valores de otoño son superiores a los obtenidos por Morales (1972) quién encontró 35.8, 39.4 y 41.5% de FDA evaluando el pasto elefante híbrido 532 a la 4ta., 6ta. y 8va. semana en la Costa central.

4.9 Fibra detergente neutro En la Tabla 2 se observa porcentajes de fibra detergente neutro ligeramente superiores a la 8va. y 7ma. semana de edad para la estación de otoño e invierno respectivamente. El pasto evaluado se torna más fibroso en otoño que en invierno. Estos altos contenidos de FDN afectarían la digestibilidad y el consumo del pasto. Los resultados obtenidos de FDN. son menores que los reportados por Alegría (1999), quién encontró 54.9, 64.0 y 72.5% de FDN para las 4, 6 y 8 semanas de edad para el pasto elefante morado cv. cameroon en el de invierno.

4.10 Digestibilidad in vitro de materia seca La máxima digestibilidad in vitro de materia seca corresponde a la menor edad: 4ta. semana (50.5 y 62.3 % de DIVMS. para otoño e invierno). Al comparar la digestibilidad in vitro de materia seca entre las estaciones evaluadas se obtuvo mayores porcentajes de digestibilidad en la estación de invierno que en otoño (Tabla 2). Nuestros valores

Evaluación del rendimiento y valor nutritivo del pasto elefante morado (Pennisetum purpureum, schum.) cultivar cameroon a diferentes edades en otoño e invierno en la costa central son menores a los encontrados por Pezo (1969) quién obtiene valores de digestibilidad in vitro realizados en la Costa central de 60.7 y 56.3% de

DIVMS para pasto elefante híbrido 532 en la estación de invierno a la 8va y 10ma semana.

Tabla 2. Valor nutritivo del pasto elefante morado cv. cameroon a diferentes edades en otoño e invierno. Estación Edad (semanas) Parámetro evaluado: Proteína (%) Fibra cruda (%) Fibra detergente ácido (%) Fibra detergente neutro (%) Digestibilidad i.v. de M.S. (%) Digestibilidad i.v. de M.O. (%) E. metabolizable (Mcal/Kg.MS.) Nutrientes Digestibles totales (%) *

Otoño 4 5 14.3a 12.6 ab 29.7 a 35.5 ab 41.7 a 47.6 a 62.1 a 62.6 a 50.5 a 41.8 a 38.7 a 33.2 a 1.5 a 1.3 a 45.4 46.7

6 14.1 a 30.7 a 51.0 a 72.0 a 50.3 a 42.4 a 1.6 a 49.8

7 11.3 b 33.3 ab 48.2 a 75.3 a 42.3 a 34.2 a 1.3 a 48.7

8 11.4 b 37.6 b 44.6 a 76.8 a 50.3 a 42.1 a 1.6 a 47.3

Invierno 4 5 19.8 a 21.6 a 26.7 ab 22.3 a 30.7 a 30.2 a 55.0 a 53.6 a 62.3 a 58.5 a 48.3 a 45.21 a 1.8 a 1.7 a 53.5 53.4

6 20.7 a 21.2 a 34.9 a 57.9 a 57.8 a 45.3 a 1.7 a 52.7

7 18.8 a 27.5 b 31.2 a 59.5 a 58.1 a 45.0 a 1.7 a 52.0

8 18.7 a 26.2 ab 32.9 a 58.2 a 55.4 a 45.2 a 1.7 a 51.50

(*) Estimado, (Bath et. al. 2001) a, b Promedios con letras diferentes para cada hilera dentro de cada estación presentan diferencias estadísticas significativas (P<0.05) según la prueba de Duncan.

Comparando la digestibilidad in vitro de materia orgánica entre las estaciones evaluadas se obtuvo mayores porcentajes en la estación de invierno que en el otoño (Tabla 2). Los máximos valores encontrados corresponden a la 6ta. semana de edad (42.4%) en la estación de otoño y, a la 4ta. semana de edad (48.3%) en invierno.

y temperatura que en invierno, y este rendimiento se fue incrementando con la edad. En cuanto al valor nutritivo, los niveles proteicos, la digestibilidad in vitro de materia seca y de materia orgánica, los valores estimados de energía metabolizable y de nutrientes digestibles totales del pasto evaluado en invierno fueron superiores a los del otoño, esto debido a que los forrajes en invierno tuvieron mas proporción de hojas que tallos.

4.12 Energía metabolizable

6. Referencias bibliográficas

Los valores de energía metabolizable (EM.) mas altos encontrados corresponden a la 6va semana (1.6 Mcal. / kg. MS.) en otoño y, a la 4ta. semana de edad (1.8 Mcal. / kg. MS.) en invierno. Al comparar el contenido de EM entre las estaciones evaluadas se obtuvo los mayores valores en la estación de invierno que en otoño (Tabla 2). En este cuadro se observa una tendencia a disminuir los contenidos de EM. en la estación de otoño, esto se debería a que al madurar la planta aumenta el contenido de carbohidratos estructurales y disminuye el contenido de carbohidratos no estructurales, que son los que aportan mayor energía al forraje.

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4.11 Digestibilidad in vitro de materia orgánica

4.13 Nutrientes digestibles totales Los porcentajes de nutrientes totales del pasto evaluado son más altos en la estación de invierno y varía de 45.4 a 49.8%, que en la estación de otoño, cuando varía de 51.5% a 53.5% (Tabla 2). Estas diferencias se pueden atribuir a los mayores contenidos de proteína y menores contenidos de fibra cruda.

5. Conclusiones Bajo las condiciones en que se realizó el presente trabajo se puede extraer las siguientes conclusiones: El rendimiento del pasto Elefante morado (Pennisetum purpureum Schum.) cv. Cameroon fue mejor en la época de otoño que en invierno, esto debido a que en otoño se tiene mayor radiación solar An cient. 68(1) 2007, pp. 136-141

140

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141

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 24/06/2007 Aceptado: 03/10/200

Características reproductivas del semen congelado de toros Holstein importado de Israel Agustín Pallete P. 1, Próspero Cabrera V. 2, Tania Castro S. 3

Resumen Este estudio se realizó en el establo Milkito de Agraria El Escorial S.A., en Cañete- Lima, entre los años de 1993 y 1995. Se trabajó con la información de 109 vaquillonas y 88 vacas inseminadas entre abril de 1990 y septiembre de 1991, utilizando 180 pajillas de semen congelado de 5 toros israelitas. De igual manera se procedió a evaluar la información de 95 vaquillonas y 100 vacas inseminadas con 195 pajillas de semen congelado de 5 toros americanos. Los parámetros evaluados fueron: fertilidad, servicios por preñez, edad al primer servicio, días a preñez, edad al primer parto, Duración de la gestación, tipo de parto, proporción de machos y hembras, proporción de nacimientos múltiples, días vacíos e intervalos entre partos. Para las pruebas estadísticas se utilizaron las pruebas de Chicuadrado, análisis de varianza y la Prueba de Duncan. Los resultados de las evaluaciones de los toros israelitas arrojó una fertilidad general de 53.3%, 44.3% para vacas y 60.6% para vaquillas. Un promedio de 1.8 servicios por concepción: 1.6 para vaquillas y 2,3 para vacas. La duración de la gestación fue de 278.3 días, siendo 5.3 días más para machos. La edad al primer servicio en vaquillas fue de 14.7 meses y la edad al primer parto fue de 24.8 meses. Los días vacíos fueron 118.6 y el intervalo entre partos fue de 13.5 meses. Los toros americanos tuvieron 38.5% de fertilidad y 2.6 servicios por concepción, siendo éstas las únicas diferencias significativas con los toros israelitas. Se concluye que la fertilidad de los toros israelitas fue mayor que la de los toros americanos y se recomienda efectuar estudios de la productividad de las hijas de los toros israelitas. Palabras clave: Reproducción, inseminación artificial, Holstein, Israel.

Abstract This study was done at the dairy farm Milkito of Agraria El Escorial S.A, Cañete - Lima, between the years 1993 and 1995. It was worked with the informatión of 109 heifers and 88 cows inseminated between april 1990 and september 1991, using 180 staws of frosen semen of five Israeli bulls. In the same way was evaluated the information of 95 heifers and 100 cows Inseminated with 195 staws of frosen semen of five american bulls. The evaluated parameters were: Fertility, Number of Services per conception, Age at first service, Days to conception, Age at Calving, Gestation Length, Type of Calving, Proportion of male and female, Multiple births, Days Open and Calving Interval. For the statistical tests it was use the Chi-square, analysis variance and Duncan Test. The results for the Israeli bulls were: 53.3% of Total Fertility and 44.3% por cows and 60.6% for heifers. An average 1.8 Services por Conception: 1.6 for heifers and 2.3 for cows. Gestation length was 278.3 days with 5.3 days more for males. Age al first service: 14.7 months and 24.8 month of age at first calving, 118.6 Days Open and 13.5 months of Calving Interval. The American bulls had 38.5% of Fertility and 2.6 Services for conception, these were the only significant diferences with the Israelí bulls. The general conclusion was that fertility of Israeli bulls was better than of American bulls and is recomendad to realice evaluation of productivity of daughters of Israeli bulls. Key words: Reproduction, Holstein, Israel.

1. Introducción La producción de leche y la eficiencia reproductiva son características técnica y económicamente de gran importancia en el ganado lechero porque ambas determinan el desarrollo de un establo. Tan importante como obtener una buena producción láctea es lograr una buena tasa de preñez de los animales del rebaño. La performance reproductiva es fundamental porque determina el número de reemplazos del hato, la producción por vida de la vaca, y los costos de reproducción. En las últimas décadas, uno de los países que ha desarrollado ganadería lechera con logros muy importantes es Israel, teniendo en las últimas décadas el más alto nivel mundial de productividad. En la cuenca lechera de Lima, la gran mayoría de las vacas servidas y de los reemplazos obtenidos se 1

Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected] 3 Ingeniera Zootecnista, Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

logran por medio de la inseminación artificial, empleando principalmente semen congelado de toros americanos. A inicio de la década de los 90, el establo “Milkito” de Agraria El Escorial, ubicado al sur de Lima, en la provincia de cañete, que cuenta con más de 700 vacas lecheras y que en los últimos años 90 95, alcanzo el primer lugar en productividad lechera, utilizó semen congelado de toros de israel para inseminar a un grupo de vacas y vaquillonas. Esto dio motivo al presente estudio con el que se pretende alcanzar el siguiente objetivo: “Determinar los parámetros reproductivos derivados de la utilización de semen congelado de vacuno importado de Israel y compararlo con el semen americano”.

2. Revisión de literatura El éxito de una crianza ganadera tiene como pilares un buen manejo reproductivo, alimentación y el mejoramiento genético. El conocimiento del proceso reproductivo nos asegurará la obtención de los futuros reemplazos del establo; y una alta eficiencia

Agustín Pallete P., Próspero Cabrera V., Tania Castro S. reproductiva nos permitirá lograr incrementar nuestra productividad.

2.1 Fertilidad Es el número de preñeces logradas en relación con el total de servicios realizados. Se expresa en porcentaje (%). La obtención de altas tasas de preñez con la inseminación artificial depende de muchos factores, tales como la correcta detección de celos, el momento del día en que se realiza la inseminación, la temperatura ambiental, la edad del animal, el manejo del semen, el sitio de depósito del semen en el tracto reproductivo y la destreza del inseminador (Alvarado y Cabrera, 1995). Everett y Bean (1986), encontraron que las tasas de concepción de las vaquillonas fueron 10 a 11% más altas que las obtenidas para las vacas de primera lactación. Asimismo, Stevenson et al. (1983) hallaron que las vaquillonas tuvieron una tasa de concepción del 58%, en comparación con las vacas, que tuvieron 45% o menos. Parreño (1991), halló que la fertilidad de las vaquillonas entre los años 1979 y 1982 variaba de 68.7 a 74.2%, con un promedio de 69.3%, mientras, que para las vacas variaba de 40.2 a 55.4%, con un promedio de 46.5%. En Israel, la tasa de concepción al primer servicio para las vaquillonas es de 65.1%, para vacas de primer parto es de 44.7% y para vacas adultas es de 36.8%; mientras, que la tasa de concepción referida al total de inseminaciones es de 58.6% para vaquillonas y de 34.3% para vacas (Organización Israelí de Criadores de Ganado Lechero, 1996). Hafez (1989), sostiene que la fertilidad se ve afectada por los machos utilizados para producir semen. Sólo el semen de alta calidad debe ser procesado para inseminar.

2.2 Número de servicios de preñez El número de servicios por preñez está asociado al grado de fertilidad. Al aumentar el porcentaje de fertilidad, el número de servicios por preñez disminuye. Un índice de eficiencia reproductiva indica que el número de servicios por preñez sea menor a 2 (Hafez, 1989). Stevenson et al. (1983), hallaron que aproximadamente el 70% de variación en el número de servicios por preñez se debía al inseminador (P<0.05) y el intervalo postparto - primer servicio (P<0.001). Ellos observaron que el número de servicios por preñez se incrementaba en 0,2 por cada 10 días de retraso en la concepción. Altamirano (1977) y Salas (1983), encontraron índices de 1.5 y 1.9 servicios por preñez, respectivamente. Parreño (1991), evaluó el manejo reproductivo de un establo de Arequipa, determinando que las vacas necesitaron en promedio 2,2 servicios por preñez. En Israel, la Organización Israelí de Criadores de Ganado Lechero (1996) reporta que el promedio de servicios por preñez para vacas y vaquillonas fue de 3.0 y 1.7, respectivamente. 143

2.3 Edad y peso al primer servicio Las vaquillas no deben servirse hasta que alcancen cierto grado de desarrollo corporal y el organismo se encuentre en condiciones óptimas para la reproducción y producción. Este desarrollo es determinado por el hombre y depende del tipo y calidad de alimentación que reciben las terneras. Por lo tanto, se debe tener en cuenta el peso y la talla más que la edad de las vaquillas al momento de recibir su primer servicio. Desde ese punto de vista, el servicio se debe realizar cuando alcancen 2/3 del peso promedio adulto, entre 340-350 kg a los 15 meses de edad y con una alzada de 123-126 cm (Hafez, 1989). Salas (1983), halló que la edad promedio al primer servicio fue de 18,4 meses con un peso promedio de 356.3 kg La edad promedio al primer servicio encontrada por Parreño (1991) fue de 19.2 meses. La Organización Israelí de Criadores de Ganado Lechero (1996) reporta que el promedio de edad al primer servicio para el período 1994-1995 fue de 15.3 meses.

2.4 Días a preñez En vaquillonas es el tiempo transcurrido entre el primer servicio y el servicio de preñez. Salas (1983), encontró que el mayor número de días a preñez, 51.2, se debía a las fallas en la detección de celos y a la mala condición corporal de las vaquillonas. Parreño (1991) halló un marcado retraso entre el primer servicio y el servicio de preñez: 73.2 días. Lin et al. (1986) determinaron que los días a preñez de las vaquillonas servidas a una edad promedio de 12 meses fueron ligeramente mayores que para las vaquillonas servidas a una edad promedio de 15 meses: 43.8 vs 39.0 días. Igualmente, Simerl et al. (1991) encontraron que las vaquillonas servidas a una edad promedio de 15 meses tuvieron 34 días a preñez.

2.5 Edad y peso al primer parto Una meta en el manejo eficiente del ganado lechero es que las vaquillonas tengan su primer parto a los 24 meses de edad, con un peso promedio de 500 a 550 kg. Altamirano (1977) y Salas (1983), obtuvieron similares edades al primer parto para las vaquillonas de la UNALM: 29.4 y 28.4 meses, respectivamente. Lin et al. (1986), hallaron que la edad promedio al primer parto fue de 23.3 y 25.3 meses, para las vaquillonas servidas a los 12 y 15 meses, respectivamente. Por su parte, Simerl et al. (1991), también encontraron que la edad promedio al primer parto fue de 25.0 meses.

2.6 Gestación La gestación se define como el período comprendido entre la fertilización de un óvulo por un espermatozoide hasta el momento de la expulsión del feto, en la práctica se asume que la gestación comprende el período desde el último servicio o monta hasta el día del parto. Desde el punto de vista del productor, la duración de la gestación es importante porque le permite

Características reproductivas del semen congelado de toros Holstein importado de Israel calcular el momento que las vacas deben ser secadas; así, es posible prepararlas físicamente para el parto y la siguiente lactación. Entre las razas lecheras, la duración de la gestación para la raza Holstein está en un rango de 270 a 289 días, con un promedio de 278.6 para gestaciones de una sola cría, mientras que la gestación de mellizos duró un promedio, 274 días (Braket et al, 1952). Por otra parte, la edad de la madre influye en la duración de la gestación; las vaquillonas gestaron sus crías entre 1.7 a 2.0 días menos que las vacas adultas. Igualmente, el sexo del feto es un factor determinante; los machos fueron gestados entre 1.5 a 1.7 días más que las hembras (Fisher y Williams, 1978).

2.7 Distocia En la actualidad, la distocia o dificultad en el parto sigue siendo uno de los problemas más frecuentes a los que se enfrentan los productores de ganado vacuno. El parto distócico puede ser producido por diferentes causas. Como Hafez (1989), señala, la nutrición y el manejo son causa de parto distócico. Vaquillas subdesarrolladas por una mala nutrición o servidas muy jóvenes cuando aún no alcanzan un conveniente desarrollo corporal llegan al parto con un canal pélvico muy pequeño que impide el normal desarrollo del parto. Además, eso se agrava al servir las vaquillonas con toros cuya tendencia heredable en tamaño de cría son terneros grandes, por lo que tendrán menos facilidad al parto. Igualmente, Simerl et al. (1991) hallaron que las vaquillonas cuyo primer parto se produce antes de los 24 meses de edad tienen una más alta frecuencia de distocia que aquellas que al parto tienen más de 27 meses de edad.

produzca una involución uterina normal, para que, de no presentarse ningún tipo de infección, pueda ser inseminada cuando se presente el celo. Se considera una vaca problema, cuando pasados los 120 días postparto no ha quedado preñada. Los días abiertos están asociados al intervalo parto - primer servicio y al intervalo primer servicio - concepción, que son afectados por las fallas en la concepción, los celos perdidos y el retraso voluntario del servicio (Barr, 1975). El reporte anual de la Organización Israelí de Criadores de Ganado Lechero (1989) muestra que el intervalo promedio del parto a la primera inseminación varió de 78 a 93 días. Kindliman (1977) encontró que el intervalo del parto a la concepción fue de 133.4 días, mientras que Parreño (1991) encontró un promedio de 135.4 días vacíos.

2.10 Intervalo entre partos

Gemelos son del 2 al 4% de los nacimientos. La mayor parte de los gemelos nacen de ovulaciones dobles y se les designa gemelos fraternos. Después de nacimientos múltiples es mayor la frecuencia de placenta retenida, se prolonga el intervalo hasta el primer celo y los porcentajes de concepción son inferiores (Etgen y Reaves, 1990). Las hembras gemelas de un macho son fremartin el 90% de las veces. Las fremartin son intersexuales, es decir, pueden ser tanto hembras como machos. No tienen sistema reproductor femenino completamente desarrollado y pueden tener órganos sexuales masculinos bien desarrollados. Nicolini (1963), de 2 635 preñeces un 2.3% correspondían a mellizos, siendo el 53.3% freemartin, el 25% hembras y el 21.7% machos. Reimers et al. (1983) hallaron que un 4.8% del total de nacimiento correspondían a mellizos.

La performance reproductiva frecuentemente es medida por el intervalo entre partos. El intervalo entre partos representa al período que transcurre entre dos partos sucesivos de una vaca, por lo que está compuesto por los días abiertos y por la duración de la gestación. Como la duración de la gestación no puede ser alterada apreciablemente sin afectar la supervivencia del neonato, entonces, la forma más simple de acortar el intervalo entre partos es reducir el período del parto a la concepción. El intervalo óptimo para las vacas lecheras sería de 365 días, esto si se les da un descanso de 60 días postparto y quedan preñadas al primer servicio, cumpliendo así con el objetivo de lograr un ternero por año. Sin embargo, rara vez se logra. En la práctica, lo normal es mantener un intervalo de 13-14 meses, tanto porque se prolonga voluntariamente el período de descanso o porque las vacas necesitan de más de 3 servicios para quedar preñadas. Intervalos entre partos más cortos resultan en más teneros nacidos y más altas producciones de leche por vaca. Schneider et al. (1981), hallaron que al reducir los días al primer servicio y los días del primer servicio a la concepción se reduce el intervalo entre partos: vacas servidas a los 72 días postparto y cuyo intervalo entre el primer servicio y el servicio de preñez fue de 16 días; tuvieron un intervalo entre partos de 373 días (P<0.01); mientras que las servidas a los 93 días postparto, con 26 días entre el primer servicio y el servicio de preñez tuvieron un intervalo entre partos de 404 días. Medina (1988) halló que el rango para el intervalo entre partos era de 360 a 410 días, y que el promedio era de 381 días. Por lo tanto, inseminando las vacas a intervalos postpartos más cortos, maximizando la eficiencia en la detección de celos y las buenas prácticas de manejo del semen pueden ayudar a reducir la longitud y el rango del intervalo entre partos.

2.9 Días vacíos

3. Materiales y métodos

Al período que transcurre desde el día del parto hasta el día en que la vaca vuelve a quedar preñada se le llama Días Abiertos o Días Vacíos. Se recomienda que después del parto, una vaca debe tener un descenso de 50 a 60 días para dar tiempo a que se An cient. 68(1) 2007, pp. 142-149

El presente trabajo se realizó en el Establo Milkito de Agraria El Escorial S.A., ubicado en Cañete-Lima, y en el Programa de Mejoramiento Animal de la

2.8 Nacimientos múltiples

144

Agustín Pallete P., Próspero Cabrera V., Tania Castro S. Universidad Nacional Agraria La Molina, durante los años 1993 a 1995. Se trabajó la información de 109 vaquillonas y 88 vacas que fueron inseminadas durante el período comprendido entre abril de 1990 y setiembre de 1991, utilizando 180 pajillas de semen congelado correspondientes a 5 Toros de Israel, así como la información de 95 vaquillonas y 100 vacas inseminadas, durante el mismo período, utilizando

195 pajillas de semen congelado de 5 Toros americanos. Para el caso del semen Israel, en algunos casos se utilizó una dosis para inseminar dos animales. El número de pajillas, vaquillonas y vacas inseminadas y los servicios realizados por cada uno de los Toros Israelitas se presentan en la Tabla 1. Para los toros americanos, la misma información se muestra en la Tabla 2.

Tabla 1. Número de dosis, animales servidos y servicios realizados por toros israelitas. Toro Gyus Shoeg Ginosar Pircharc DOM Total

N° dosis 45 36 34 33 32 180

Vaquillas N° % 25 51.1 24 64.8 27 67.5 23 58.9 10 31.3 109 55.3

N° 24 13 13 16 22 88

Vacas % 48.9 35.2 32.5 41.4 68.7 44.7

Servicios realizados 1 2 3 27 15 7 28 4 5 28 7 5 21 14 4 21 4 7 125 44 28

Total servicios 49 37 40 39 32 197

Tabla 2. Número de dosis, animales servidos y servicios realizados por toros americanos. Toro Magician Outlook G. Duster Monitor Likabul Total

N° dosis 57 46 33 30 29 195

N° 14 27 10 26 16 93

Vaquillas % 24.6 58.7 30.3 86.7 55.2 47.7

N° 43 19 23 4 13 102

Para obtener la información se utilizó las tarjetas individuales de vaquillonas y vacas inseminadas con el semen israelita y americano, el cuaderno donde se registran las inseminaciones que se efectúan por día y el cuaderno donde se anotan los nacimientos. Los datos recopilados estuvieron relacionados a la identificación de los animales y a las características reproductivas, necesarias para el presente estudio. Los parámetros utilizados fueron: Fertilidad. Es el número de preñeces logradas en relación con el total de servicios realizados. Se expresa en porcentaje (%). Se evaluó tanto en vaquillonas como en vacas. Servicios por preñez. Este parámetro evalúa el número de servicios necesarios para lograr una preñez. Edad al primer servicio. Es la edad que tienen las vaquillonas al momento de realizarse el primer servicio. Se expresa en meses y se calcula basándose en la fecha de nacimiento y la fecha del primer servicio. Días a preñez. Este parámetro se calcula para las vaquillonas y son los días que han transcurrido desde la fecha del primer servicio hasta el servicio de preñez. Edad al primer parto. Edad de las vaquillonas cuando se produce su primer parto, se calcula 145

Vacas % 75.4 41.3 69.7 13.3 44.8 52.3

1 26 19 17 18 11 91

Servicios realizados 2 3 13 18 11 16 6 10 6 6 8 10 44 60

Total servicios 57 46 33 30 29 195

teniendo en cuenta la fecha de nacimiento y la fecha real del primer parto. Se expresa en meses. Duración de la gestación. Es el tiempo transcurrido desde la fecha del servicio de preñez hasta la fecha real de parto, y está expresado en días. Tipo de parto. Es la incidencia de partos normales y partos distócicos. Se expresa en porcentaje. Proporción de machos y hembras. Se refiere a los nacimientos de machos y hembras. El resultado se expresa en porcentaje. Proporción de nacimientos múltiples. Expresa el porcentaje de nacimientos de mellizos. Días vacíos. Período que transcurre desde el día del parto hasta el día en que la vaca vuelve a quedar preñada, y se calcula basándose en la fecha real de parto y la fecha del servicio de preñez. Intervalo entre partos. Se determina por medio de las fechas de parto sucesivos. El parámetro se expresa en meses. Las comparaciones se realizaron primero entre los resultados hallados para los cinco toros israelitas utilizados y luego los resultados de los toros israelitas con los hallados para los toros americanos. Para los análisis estadísticos se utilizaron las pruebas de Chi-cuadrado (Prueba de Homogeneidad), análisis de variancia y los promedios fueron comparados utilizando la Prueba de Duncan.

Características reproductivas del semen congelado de toros Holstein importado de Israel El promedio de duración de la gestación para las crías de los toros israelitas fue de 278.3 días. No existen diferencias significativas (P>0.05) en la duración de la gestación para vacas (278.2) y vaquillonas (278.6). Los terneros machos se gestaron 5.3 días más que las hembras (P<0.05), mientras que los mellizos fueron gestados 4.7 días menos que el promedio (280.9, 275.6 y 273.6 respectivamente). Las diferencias en la duración de la gestación de machos y hembras son mayores a las reportadas por Braket et al. (1952) y Fisher y Williams (1978).

4. Resultados y discusión 4.1 De los toros israelitas Los parámetros obtenidos para los animales servidos con el semen israelita se observa en la Tabla 3. Para el total de inseminación se encontró que la fertilidad de los toros israelitas es del 53.3%, existen diferencias significativas (P<0.05) entre la fertilidad de vacas y vaquillonas: 44.3 y 60.6%, respectivamente. Estos porcentajes de fertilidad son mayores a los reportados por la Organización Israelí de Criadores de Ganado Lechero (1989): 39.6% para vacas y 56.2% para vaquillonas. De igual manera, las tasas de fertilidad halladas en este trabajo son mayores a las encontradas por Kindliman (1977) y Salas (1983) para las vacas y vaquillonas del establo de la UNALM. Podría intuirse que por ser el semen israelí, algo especial, tuvieron mayores cuidados en el proceso de la inseminación. El número de servicios por preñez para los animales servidos con el semen israelita es 1,8 servicios. Se encontró que las vaquillonas necesitaron de 1,6 servicios para lograr una preñez, mientras que las vacas necesitaron de 2.3 servicios. La Organización Israelí y de Criadores de Ganado Lechero (1989) y Weller y Ron (1992) reportaron similar número de servicios por preñez tanto para vacas como para vaquillonas.

La edad al primer servicio para vaquillonas está dentro del rango establecido como óptimo: 14.7 meses, coincidiendo con lo hallado por la Organización Israelí de Criadores de Ganado Lechero (1989) y por Simerl et al. (1991); encontrándose muy por debajo de las edades determinadas en otros establos de la cuenca de Lima por Altamirano (1977), Salas (1983) y Parreño (1991). Esto es una indicación del buen manejo (recría) que tiene el establo Milkito, lo cual se refleja en sus altos niveles de productividad. El promedio de días a preñez fue 22.5 días, similar a lo hallado por Altamirano (1977) y Simerl et al. (1991), y mucho menor a los promedios reportados por Parreño (1991) y Salas (1983). Estos resultados se deberían a la fertilidad del semen y al buen manejo del rebaño.

Tabla 3. Parámetros reproductivos de los toros israelitas y americanos. Fertilidad (%) Número de servicios por preñez: Duración de gestación (días): Edad al primer servicio (meses) Días a preñez (días): Edad al primer parto (meses): Días vacíos: Intervalo entre Partos (meses):

Israelitas 53.30ª 1.87 278.28±9.25ª 14.77±0.81ª 22.46±57.67ª 24.85±2.21ª 118.64±68.83ª 13.51±2.66ª

Americanos 38.46b 2.60 279.07±4.80ª 14.82±0.92ª 33.95±54.91ª 25.27±2.46ª 134.09±74.22ª 13.86±2.63ª

Porcentaje de: Machos: Hembras:

56.43ª 43.56ª

61.76ª 38.23ª

Partos (%): una sola cría: mellizos:

94.05 5.94

98.52 1.47

Presentación de partos (%): Normal: Distócico:

61.39ª 38.61ª

67.65ª 32.35ª

Tabla 4. Tipo de parto por grupo de vaquillonas y vacas, toros israelitas.

Vaquillonas Vacas

Parto normal N° % 36 55.40 26 72.20

Parto distocico N° % 29 44.6 10 27.7

Total partos

62

34

Grupo

An cient. 68(1) 2007, pp. 142-149

61.39

38.6

146

Agustín Pallete P., Próspero Cabrera V., Tania Castro S.

Tabla 5. Parámetros reproductivos por cada toro israelita utilizado. Parámetro Fertilidad (%) N° Serv/preñez Días vacíos Edad al primer servicio (meses) Edad al primer parto (meses) Duración de la gestación de crías israelitas (días) Porcentaje de machos Porcentaje de hembras Partos de una cría (%) Partos de mellizos (%) Parto normal (%) Parto distócico (%)

Gyus 46.94ª 2.13 135.33±87.37ª 15.17±0.79ª 25.63±2.30ª 279.78±4.00a 60.87 39.13 95.65 4.34 39.13 52.17

La edad promedio al primer parto de las vaquillonas servidas con el semen israelita fue de 24,8 meses, encontrándose dentro de las metas establecidas para lograr una buena eficiencia reproductiva. Este resultado es similar al hallado por Simerl et al. (1991). En la cuenca de Lima, este parámetro ha sido mejorado desde la época de Battistini (1958) hasta Salas (1983), y el establo Milkito es un buen ejemplo de este logro. Para las vacas servidas con el semen israelita, el promedio de días vacíos fue 118.6, el cual se ve afectado porque en algunas vacas se prolonga el intervalo del parto al primer servicio por encima de los 60 días. El alto nivel de producción de leche estaría influenciando estos resultados. El Intervalo entre partos promedio es de 13.5 meses, muy por debajo del hallado por Battistini (1958) pero se encuentra dentro del rango óptimo, coincidiendo con lo hallado por Huarachi (1981) y Medina (1988). Del total de crías nacidas, si bien el 56.4% son machos y el 43.6% son hembras, no hay diferencias significativas (P>0.05) en la distribución de machos y hembras. Reimers et al. (1983), encontraron que la proporción de machos fue mayor a la de las hembras: 53.6 vs 46.4%. Se encontró que un 5.9% de los nacimientos correspondían a mellizos. Este porcentaje es mucho mayor al encontrado por Nicolini (1963), de 2.3%,

Shoeg 67.57ª 1.48 112.0±39.96ª 14.95± 0.69ª 24.51±1.16ª 276.96±6.81ª 39.13 60.87 100.0 0.0 69.57 26.09

Ginosar 52.50ª 1.90 121.43±40.75ª 15.56± 0.78ª 26.11± 3.29ª 276.29± 4.95ª 52.30 47.61 85.71 14.28 76.19 23.81

Pircharch 43.59ª 2.29 105.60± 6.94ª 15.18±0.79ª 25.04±1.44ª 282.44± 8.53ª 75.00 25.00 93.75 6.25 68.75 31.25

Dom 59.38ª 1.68 116.50±85.55ª 15.35±0.59ª 25.71± 1.25ª 276.67± 7.87ª 61.11 38.89 94.44 5.56 55.56 33.33

pero similar al observado por Reimers et al. (1985) de 4.8%. Un 38.6% de las madres tuvieron un parto distócico. Las vaquillonas presentaron una mayor incidencia de partos distócicos, 44.6%, que las vacas, 27.7% (P<0.05, Tabla 4), lo cual es mucho mayor la incidencia de partos distócicos, tanto para vacas como para vaquillonas indicado por Thompson et al. (1983). La Tabla 5, presenta los parámetros reproductivos por cada uno de los cinco toros israelitas. Si bien no existen diferencias significativas entre Toros (P>0.05), la fertilidad varía de 43.5 a 67.6%, siendo el toro Shoeg el que presentó el mayor porcentaje de fertilidad general. Dentro del grupo de vaquillonas (Tabla 6) se mantiene la variación entre toros, pero tampoco se encuentran diferencias significativas (P>0.05) entre la fertilidad de los cinco Toros. El toro Shoeg también presentó el mayor porcentaje de fertilidad (79.2%) dentro del grupo de vaquillonas, mientras que el más bajo porcentaje de fertilidad fue para el toro Pircharch (43.5%). Dentro del grupo de vacas (Tabla 6), el toro Gyus presenta un porcentaje de fertilidad extremadamente bajo: 29.2%, mientras que la fertilidad del toro Dom es la mayor del grupo: 54.5%. Esto es una clara indicación de que cada toro tiene su nivel de fertilidad.

Tabla 6. Fertilidad de las vaquillonas y vacas inseminadas por cada toro israelita. Toro Gyus Shoeg Ginosar Pircharch Dom

Vaquillonas Servidas Preñadas 25 16 24 19 27 14 23 10 10 7

Vacas Fertilidad % Servidas Preñadas 64.00a 24 7 79.17a 13 6 51.85a 13 7 43.48ª 16 7 70.00a 22 12

Fertilidad % 29.17ª 46.15ª 53.85ª 43.75ª 54.54ª

Tabla 7. Servicios por preñez de vaquillonas y vacas para cada toro israelita. Toro Gyus Shoeg Ginosar Pircharch

147

Vaquillonas (N°) 1.56 1.26 1.92 2.30

Vacas (N°) 3.42 2.16 1.85 2.28

Características reproductivas del semen congelado de toros Holstein importado de Israel Dom

1.42

1.83

Tabla 8. Duración de la gestación por grupo de vaquillonas y vacas, toros israelitas. Toro

Vaquillonas días

Vacas días

Gyus Shoeg Ginosar Pircharch Dom

279.56 275.56 275.64 285.00 278.29

280.29 282.00 277.57 278.17 275.64

En relación al número de servicios por preñez (Tabla 7), dentro del grupo de las vaquillonas, el toro Shoeg es el que presenta el menor número de servicios por preñez: 1.26, a la vez que el mayor número le corresponde al toro Pirchard: 2.3. El toro Gyus tiene el más alto número de servicios por preñez para vacas: 3.4, mientras, que el resto de toros se mantienen dentro del rango 1.8 a 2.3. No existen diferencias significativas (P>0.05) en la duración de la gestación (Tabla 5) para los cinco Toros israelitas, si bien el toro Pirchard es el que tiene el mayor promedio (282.4), seguido por el toro Gyus (279.8). Dentro del grupo de vacas y vaquillonas tampoco existen diferencias significativas entre Toros (Tabla 8), si bien el mayor promedio dentro de vaquillonas lo tiene el toro Pirchard (285.0) y dentro de vacas, el toro Shoeg (282.0). Para la edad al primer servicio (Tabla 5), no existen diferencias significativas entre los cinco Toros (P>0.05). Esto se debe a que todas las vaquillonas recibieron el mismo tipo de manejo en cuanto a alimentación, sanidad y alojamiento, y por lo tanto tuvieron un adecuado desarrollo corporal para ser servidas a la edad recomendada como óptima para lograr una eficiente reproducción. Aunque no hay diferencias significativas (P>0.05) en cuanto a la edad al primer parto (P>0.05), las vaquillonas servidas con el toro Shoeg, al tener el mayor porcentaje de fertilidad, y el menor número de servicios por preñez, llegan al parto a una menor edad que el resto de las vaquillonas: 24.5 meses. Existen diferencias entre toros para los promedios de días vacíos (Tabla 5), pero no son significativas (P>0.05). La variación se debe a las diferentes tasas de preñez para vacas logradas con cada uno de los cinco toros, fallas en la detección de celos y a los diferentes intervalos del parto al primer servicio. Existen diferencias entre la proporción de machos y hembras (Tabla 5) para cada uno de los toros, pero estas no son significativas (P>0.05). El toro Pircharch tiene el porcentaje más alto de crías machos, seguido de los Toros Dom y Gyus. Para el toro Ginosar casi no hay diferencias entre la proporción de machos y hembras, mientras, que el toro shoeg tiene el más alto porcentaje de crías hembras. Si bien la incidencia de partos distócicoS (Tabla 5) de los animales servidos con los toros israelitas es alta, los porcentajes más altos corresponden a los animales inseminados con los Toros Gyus y Dom, a la vez que el porcentaje más bajo es para los animales An cient. 68(1) 2007, pp. 142-149

4.55ª 6.90ª 4.40ª 23.42ª 1.80ª

2.56ª 3.39ª 6.08ª 2.79ª 10.02ª

servidos con el toro Ginosar. Actualmente es de gran importancia el utilizar en vaquillonas, toros con facilidad al parto para disminuir los partos distócicos.

4.2 Toros israelitas y americanos Los parámetros obtenidos para los animales servidos con el semen de los Toros de ambas procedencias se encuentran en la Tabla 3. Como se puede apreciar, hay diferencias altamente significativas (P<0.01) entre la fertilidad de los Toros americanos, 38.5%, y la fertilidad de los toros israelitas 53.3%. No obstante encontrarse bajo las mismas condiciones ambientales y de manejo, aunque los inseminadores podrían haber prestado especial cuidado con el semen israelita. Los animales servidos con el semen americano necesitaron de 2.6 servicios para lograr una preñez; 0.73 servicios más que para los toros israelitas. La duración de la gestación promedio para las crías de los toros americanos es 279.1 días. No existen diferencias significativas (P>0.05) con la duración de la gestación de las crías israelitas. En edad al primer servicio para las vaquillonas inseminadas con el semen americano es 14,8 meses. No hay diferencias significativas (P>0.05) con la edad al primer servicio de las vaquillonas servidas con el semen israelita, ya que todos los animales reciben la misma alimentación y manejo rutinario del establo Milkito, varios años primer lugar de Productividad Lechera de la Cuenca de Lima. El promedio de días a preñez para las vaquillonas servidas con el semen americano es 33.9 días, mayor al encontrado para las vaquillonas servidas con el semen israelita, probablemente debido a las diferencias de fertilidad entre ambos grupos de toros, pero no difieren significativamente (P>0.05). En cuanto a la edad promedio al primer parto, no existen diferencias significativas (P>0.05) entre las vaquillonas servidas con el semen israelita y americano, si bien la edad promedio de estas últimas es ligeramente mayor. Los días vacíos e intervalos entre partos para los animales servidos con el semen americano son ligeramente mayores, aunque no difieren significativamente (P>0.05) de los promedios hallados para los animales servidos con el semen israelita. Aunque tampoco existen diferencias significativas (P>0.05) entre la proporción de machos y hembras de los Toros americanos, hubo un 61.7% de terneros machos en comparación a un 38.2% de crías 148

Agustín Pallete P., Próspero Cabrera V., Tania Castro S. hembras. Las diferencias en la distribución de sexo son mucho mayor a la encontrada para las crías de los toros israelitas. Del total de crías nacidas, sólo el 1.47% (un par) fueron mellizos, mientras, que para los toros israelitas hubo seis pares de mellizos. Si bien la incidencia de partos distócicos para los toros americanos es alta (32.4%), es menor que la encontrada para los toros israelitas (38.6%).

5. Conclusión Se concluye que la mayoría de los parámetros reproductivos obtenidos con el semen israelita fueron superiores a los niveles óptimos, y en algunos casos fueron significativamente superiores a los de los toros americanos. Se recomienda seguir con las evaluaciones, de la productividad, de las hijas de los toros israelitas y prestar la debida atención a los parámetros reproductivos de cada establo.

6. Referencias bibliográficas ALVARADO, E. Y P. CABRERA. 1995. Manual de Inseminación Artificial. UNALM. ALTAMIRANO, C. 1977. Eficiencia reproductiva de las vaquillonas del establo de la UNALM durante el período 1966 - 1975. Tesis Universidad Nacional Agraria. La Molina. Lima - Perú. BARR, H. 1975. Influence of estrus detection on days open in dairy herds. J. Dairy Sci. 58:246. BATTISTINI, E. 1958. Estudio de algunos datos relativos a la reproducción del ganado Holstein del establo Maranga. Tesis. Escuela Nacional de Agricultura. La Molina. Lima - Perú. BRAKET, W., RIFE, C. y S. SALISBURY. 1952. Factors associated with the duration of gestation in dairy cattle. J. dairy Sci. 35: 179. ETGEN, W. y P. REAVES. 1990. Ganado Lechero. Segunda Edición. Editorial Limusa S.A. México D.F. México. EVERETT, R. y B. BEAN. 1986. Semen fertility An evaluation system for artificial insemination sires, technicians, herds and systematic fixed effects. J. Dairy Sci. 69: 1630. FISHER, L. y C. WILLIAMS. 1978. Effect of environmental factors and fetal and maternal genotype on gestation length and birth weight of Holstein calves. J. Dairy Sci. 61: 1462. HAFEZ, E. 1989. Reproducción e inseminación artificial en animales. Quinta edición. editorial Interamericana McGraw-Hill. México.

149

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 04/07/2007 Aceptado: 05/10/2007

Flujo de nitrógeno del establo de vacunos mediante el método del flujo de materiales Miguel Mucha. 1, Gladys Carrión C. 2

Resumen En el mundo se ha intensificado la producción de alimentos ricos en proteína animal como la leche, para alimentar a una población en crecimiento, paralelamente ha aumentado la emisión de estiércol y con ello la producción de grandes cantidades de derivados de nitrógeno y que están contribuyendo a la contaminación del suelo, agua y aire. En este contexto, el Análisis del Flujo de Materiales constituye una herramienta esencial para evaluar el flujo de nitrógeno en el sistema de producción lechera del establo de la UNALM. El método del Flujo de Materiales ha sido desarrollado por Baccini y Bader (1996) y propone la definición de un sistema delimitado en el tiempo y el espacio. El sistema elegido fue el establo de la UNALM, la identificación de los procesos dentro del sistema que fue la alimentación de 246 vacunos divididos en cinco categorías, los insumos entrantes al proceso (alimentación). Asimismo, una vez realizado el proceso de la alimentación, y transformado los insumos entrantes -alimentos concentrados y forrajes-, resultaron productos salientes del proceso, que fueron tanto positivos como la leche y negativos como los estiércoles y purines. El balance de las entradas y salidas se expresó en el llamado coeficiente de transferencia del nitrógeno. Se obtuvo que el Coeficiente de Transferencia del Nitrógeno de los productos leche, estiércol y orina fueron 0.11, 0.24 y 0.22 respectivamente, siendo la ecuación del balance del flujo del nitrógeno igual a 0.57. Este resultado muestra que el nitrógeno contenido en las materias que ingresan al sistema, es decir, concentrado, forraje y leche, es transferido con un valor de coeficiente de transferencia 0.57, el restante 0.43 se encontraría retenido bajo forma de tejido en los animales y perdido como gas amoniaco. También se observó que nuestro principal bien producido que es la leche tiene un bajo coeficiente de transferencia y es igual a 0.11 en comparación con los otros productos, lo que indicaría que el nitrógeno que se le provee al ganado, aparentemente tiene un proceso ineficiente en su aprovechamiento, es decir sólo una pequeña parte del nitrógeno ingerido aparece finalmente en la leche que es el producto animal aprovechable por el ser humano. Palabras clave: Nitrógeno, flujo de materiales, sistema, procesos, coeficiente de transferencia, estiércol, proteína, transferencia de nitrógeno, concentrado, forraje, impacto ambiental, ganadería sostenible.

Abstract This work was carried out at the Universidad Nacional Agraria La Molina in Lima Peru. The main objective was to determinate the nitrogen flow by the Material Flow Analyse Method in cattle farm. To conduct this research first we classified the total number of five animals in five categories and took samples of the diet, manure, forage, urine in each category and milk was sampled too. All samples were evaluated for total nitrogen in the laboratory. The entire process was repeated in winter, autumn and summer. After that the total of nitrogen (kg) input to the system of production in the diet and the forage consumed by animals and the nitrogen (kg) output from the system as manure, urine and milk was determinate. The next step was to develop the general nitrogen balance in the system to finally determine the transference coefficient in the evaluated seasons as indicated by the method. The general transference coefficient of the system was 0.57 and the difference 0.43 is retained in the body of the cows. Special mention must give to the transference coefficient obtained to produce milk was only 0.11; it shows that deficiency of the cow to utilize the total of nitrogen consumed. In addition it is proposed that a Biogas Plant must be develop as alternative to waste water treatment from the milking plant and produce compost production from the manure. Key words: Nitrogen, flow of materials, system, processes, coefficient of transfer, manure, protein, transfer of nitrogen, concentrated, fodder, environmental impact, sustainable stockbreeding.

1. Introducción La producción intensiva de ganado es una de las actividades más importantes para proveer a la población de alimentos ricos en proteína; sin embargo, conlleva un riesgo ecológico por el contenido de nutrientes en la emisión de grandes cantidades de estiércol. El nitrógeno contenido en el estiércol, se constituye por lo tanto en el mayor elemento contaminante producido en las explotaciones ganaderas. Una vez salido el nitrógeno del cuerpo del animal, una parte se evapora a la atmósfera y la otra permanece en el estiércol, contribuyendo substancialmente a la contaminación del suelo, agua y aire. 1

Centro Modelo de Tratamiento de Residuos, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

En este contexto resulta importante la búsqueda de estrategias que nos facilite la cuantificación del flujo de los elementos que no son absorbidos en el tracto digestivo y se constituyen en contaminantes al ambiente como es el caso del nitrógeno, y que este conocimiento nos permita realizar reconocimientos tempranos y aplicar medidas correctivas a tiempo y de este modo desarrollar una ganadería peruana sostenible en el tiempo, eficiente y amigable con el medio ambiente, en el que se encuentre debidamente planteado el uso optimo de los recursos como son los alimentos, suelos, agua energía y manejo de los desechos que genera la ganadería. El Método del Flujo de Materiales es una herramienta útil que nos permite evaluar la eficiencia del flujo de los diferentes elementos como el nitrógeno, fósforo, y otros dentro del proceso de la

Miguel Mucha, Gladys Carrión C. alimentación. La aplicabilidad de este método en los procesos de la producción pecuaria especialmente en la alimentación animal, es ágil y el resultado obtenido denotado como el coeficiente de transferencia será el indicador del impacto ambiental, el mismo que nos permitirá realizar las correcciones oportunas en el sistema. Considerando que la proteína es un importante y costoso componente en la alimentación animal, y que el nitrógeno no absorbido es el principal contaminante de los recursos agua y atmósfera, y al no existir información peruana al respecto, se introduce en los conceptos de la Ciencia Animal un enfoque sistémico a través de la Metodología del Análisis del Flujo de materiales con el objetivo de determinar el Flujo del Nitrógeno (N) y el coeficiente de transferencia (k) del elemento Nitrógeno del Establo Lechero de la UNALM, considerando que su explotación es intensiva y puede ser aplicable esta metodología en explotaciones ganaderas similares.

2. Revisión de literatura El nitrógeno es un elemento con una alta dinámica de intercambio de sustancias en la biosfera. Comparado con otros elementos como el zinc y fósforo, el nitrógeno tiene un aspecto muy variado en sus formas y funciones químicas y probablemente el presupuesto de nitrógeno es el elemento esencial más complejo entre todos. La población humana mundial en 1996 alcanzó una cantidad de 5.7 mil millones y se ha estimado que para el año 2002 sería aproximadamente 7.9 mil millones, es de suponer que un crecimiento acelerado de esa magnitud traerá consigo algunos problemas como mal nutrición y sobreutilización de los recursos naturales en perjuicio del medio ambiente (Kamphues y Flachowsky, 2001). En efecto, la intensificación de las explotaciones ha hecho que éstas hayan dejado de depender del medio que les rodea y que, a través del manejo y de la alimentación, se asegure una productividad capaz de satisfacer la demanda de la actual sociedad de consumo. En el lado negativo, la intensificación ha hecho que los residuos de los animales, fuente tradicional de abono para el suelo, se convierta en un problema de gestión en la explotación y un foco de contaminación (Mazzucchelli y Sánchez, 1999). El concepto de sostenibilidad debe entenderse como un concepto dinámico, que refleje las necesidades cambiantes, especialmente en una población en constante crecimiento. Sostenibilidad está definido como la capacidad de cubrir las necesidades del presente sin comprometer la habilidad de las generaciones futuras para cubrir sus propias necesidades; en este contexto, la agricultura sustentable involucra el concepto de cómo mantener alta productividad agrícola y ganadera manteniendo al mismo tiempo, niveles altos de conservación de la ecología (Vilchez, 2000). La Teoría General de los Sistemas fue ampliamente discutida; así, Bertalanffy (1949) afirmaba “Es necesario estudiar no sólo partes y procesos aislados, sino también resolver problemas decisivos hallados 151

en la organización y el orden que los unifican, resultantes de la interacción dinámica de partes y que hacen el diferente comportamiento de estas cuando se estudian aisladas o dentro del todo” (Baccini y Brunner 1991). La teoría del Análisis del Flujo de Materiales desarrollado por Peter Baccini y Paul Brunner (Universidad ETH – Zuerich) es un método que nos permite realizar el control del flujo de los materiales dentro de un sistema, delimitado en el tiempo y espacio y sostenible en el tiempo. Este método se establece idealmente como base para plantear estrategias de la gestión de los materiales, conocer magnitudes de impacto ambiental y desarrollar ecobalances (Baccini y Brunner, 1991). En una política de generación de las medidas de protección ambiental para los sistemas de producción, por consiguiente se recomienda que es necesario en primera línea, optimizar el sistema total de producción, basándose no en el principio del filtro, sino en el principio de la precaución a través del control del flujo de materiales, en el contexto de un marco regional y sostenible a largo plazo y que garantice la utilización sustentable y responsable de las materias primas. El método del Análisis del Flujo de Materiales, se indica a manera de ejemplo en la Figura 1, y presenta las siguientes etapas: La primera etapa, es una fase conceptual en la que se elegirá el planteamiento del intercambio de materiales. El sistema se describirá a través de bienes, procesos y uno o más elementos. Para este sistema rige la ley de Física de intercambio de masa y energía. La segunda etapa, se orienta a las mediciones (o registro de datos) del Flujo de Materiales y concentración de los elementos de los materiales. En la tercera etapa, se calcula el flujo de los materiales En la cuarta etapa, se hace una presentación esquemática e interpretación de los resultados. Se identifican las principales fuentes y depósitos de los elementos, de los procesos relevantes y las posibilidades teóricas resultantes para el control ya sea a través de los cambios de los bienes y/o materiales, el replanteamiento de los procedimientos técnicos o de la concentración de los elementos. Así, en el Proceso 1 de la Figura 1 fluye el ingreso del bien a. Los bienes b, c y d salen o abandonan el proceso 1, estos bienes se denominan salidas. La frontera del sistema es delimitado en el tiempo y en el espacio.

Figura 1. Sistema para un proceso.

Flujo de Nitrógeno del establo de vacunos mediante el método del flujo de materiales Por consiguiente entrada-salida:

1

1 0

Ia

a1

resulta la siguiente Matriz de

0b b1

0c c1

0d d1

Ia, señala en esta matriz el proceso de origen del bien a; Ob, Oc y Od es análogo al objetivo del proceso del bien b, c y d. Las cantidades de a, b, c y d son la masa de los bienes o parte de masa del elemento i en los correspondientes bienes a, b, c y d. Por lo que resulta en la siguiente formula: ai = bi + ci + di La metodología indica la realización de las siguientes mediciones: Masa del bien por volumen l y por tiempo, por consiguiente ma, mb, mc, y md, por ejemplo en kg/m3.h. La concentración de los materiales ca, cb, cc y cd, por ejemplo en kg/kg. El Coeficiente de Transferencia se define a través de la siguiente ecuación kib = b/a y señala la fracción del elemento i total introducido en el proceso, el que será transferido en el bien b. La suma de los coeficientes de transferencia de los diferentes productos resultantes del ingreso de uno o más elementos al proceso debe ser igual a 1.

3. Materiales y métodos El estudio se realizó en la Unidad Experimental del Establo Lechero de la Facultad de Zootecnia de la Universidad Nacional Agraria La Molina, y la determinación de nitrógeno de las diferentes muestras del alimento concentrado, forraje, orina y leche se realizó en el Laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos de la UNALM (LENA); el periodo de evaluación se realizó entre agosto del 2004 y febrero del 2005. Considerándose que la granja de vacunos de la UNALM es un sistema y en él, se desarrollan procesos diferentes, y siendo el objetivo de este estudio evaluar el flujo del nitrógeno, se aplicó para este propósito el método del Análisis del Flujo de Materiales, planteado por Baccini (Baccini y Brunner, 1991). La metodología plantea los siguientes ocho pasos: 1. Formulación de los objetivos y cuestionamientos. 2. Análisis del sistema: determinación de los límites del sistema, identificación de los procesos, bienes y elementos entrantes y salientes al sistema. 3. Primeras averiguaciones y cálculo provisional del balance de los bienes y elementos del sistema. Identificación de los procesos importantes y los bienes del sistema. 4. Planteamiento de un programa de toma de datos y medición de los mismos, para la confirmación del flujo de los elementos. An cient. 68(1) 2007, pp. 150-157

5. Evaluación del flujo de la masa de los diferentes bienes. 6. Evaluación de la concentración del elemento en los bienes. 7. Cálculos y optimización de los coeficientes de transferencia. 8. Presentación numérica y gráfica de los resultados, incluyendo los cálculos numéricos detallados e interpretación del análisis del flujo de los materiales. El estudio realizado que nos permitió determinar el flujo y el coeficiente de transferencia del nitrógeno en el establo lechero de la UNALM., se basó en la metodología de Baccini y Brunner, y se llego al siguiente planteamiento:

Formulación del objetivo “Determinar el flujo y coeficiente de transferencia del nitrógeno de la granja de vacunos de la UNALM”.

3.1 Límites del sistema: establo lechero de la UNALM El ganado del establo lechero se subdividió en las siguientes categorías: lactantes (15 animales), crecimiento I (44 animales), crecimiento II (80 animales), pre parto (6 animales), producción alta (53 animales), y producción media (48 animales), que totalizaron 246 animales. Los animales del establo lechero se caracterizan por ser en mayor cantidad de raza Holstein y en menor cantidad la raza Brown Swiss y Sinmental. Para el muestreo de orina y excreta se consideró realizarlo en el 15% del total de los animales por categoría, siendo 4 el mínimo numero de muestras por cada categoría; respecto al alimento se tomó muestras al 10% del total de sacos de concentrado preparado por categoría; finalmente la leche y forraje se tomo muestras representativas. Procesos del Establo Lechero de la UNALM: identificamos un único proceso la alimentación (digestión), que estuvo constituido por forraje (chala) y concentrado. En los concentrados se identificó diferentes raciones según la estación en la que se encontraba; este concentrado en general cumplía con los requerimientos nutricionales como proteína y energía, de cada animal, pero lo diferenciaba la composición de algunos insumos que en algunos periodos del año son escasos y son reemplazado por otro insumo con similares características nutricionales, así por ejemplo la harina de pescado que fue utilizado en invierno fue reemplazado por pasta de algodón en verano. Bienes entrantes al proceso de la alimentación: alimento concentrado, forraje (chala verde picada), leche (para la alimentación de los terneros) Productos salientes del proceso de alimentación: nitrógeno contenido en la excreta, nitrógeno contenido en la orina, nitrógeno contenido en la leche (a) leche (valor positivo), (b) excretas (valor negativo), (c) orines (valor negativo). 152

Miguel Mucha, Gladys Carrión C.

3.2 Se realizó un primer gráfico, y un cálculo provisional de los bienes, productos y flujos del Establo Lechero de la UNALM (Figura 2)

Figura 2. Descripción ambiental del establo de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Una vez definido el planteamiento previo, se siguió el desarrollo de las siguientes etapas de evaluación.

3.4 Etapa de mediciones En esta fase se evaluó la concentración del elemento nitrógeno tanto en los (a) ingresos: alimentos concentrados, forrajes y leche, así como en las (b) salidas: excretas, orines y leche. Estas mediciones se realizaron en tres estaciones del año, invierno, primavera, y verano, y con el objeto de evaluar la existencia de alguna diferencia significativa del % de nitrógeno total en las muestras. Posteriormente al muestreo y análisis estadístico del nitrógeno total, se realizó la estimación de las cantidades de N que ingresa y salen del sistema de acuerdo a la metodología aplicada en función a los resultados obtenidos en laboratorio. Para validar estadísticamente las evaluaciones realizadas en laboratorio, los muestreos tuvieron su correspondiente repetición. Los resultados de los muestreos de los diferentes productos e insumos se detallan en las Tablas 1, 2, 3 y 4.

3.5 Etapa estadísticos

de

cálculos

numéricos

y

Con el objeto de controlar la sensibilidad y variabilidad de los ensayos se calcularon los parámetros que se indican a continuación:

1. Media aritmética (X). 2. Coeficiente de variación (CV). 3. Factor multifactorial F de Snèdecor (F) relativo al análisis de varianza (ANOVA) para dos o mas factores y su posible interacción. 4. Nivel de significación (P), ANOVA, para cada variable y la interacción entre varias variables, que a un nivel de confianza del 95% Se realizó el Test de Tukey para comprobar las diferencias significativas estadística entre dichos valores obtenidos.

3.6 Cálculos de coeficientes de transferencia Se realizó el cálculo de los coeficientes de transferencia (k) del elemento nitrógeno, mediante la formula siguiente: kib = b/a, donde: i = Cantidad total de nitrógeno introducido al proceso, a = alimento que ingresa al proceso, b = bienes generados en el proceso: leche, estiércol y orina El coeficiente de transferencia kib = b/a, esta señalando la fracción del elemento i total introducido en el proceso, el que será transferido en el bien b. Asimismo, se presentó la esquematización final del flujo de materiales que ocurre dentro del establo lechero como se puede observar en la Figura 3.

Figura 3. Flujo del nitrógeno en toneladas por año del establo de la UNALM.

153

Flujo de Nitrógeno del establo de vacunos mediante el método del flujo de materiales

4. Resultados y discusión 4.1 Análisis estadístico de los resultados de los niveles de nitrógeno total 4.1.1 Niveles de nitrógeno total en el alimento La Tabla 1 muestra que los niveles de nitrógeno son muy variables en las dietas de la misma categoría, se debe a que para un mismo alimento pueden darse variaciones importantes en su calidad debido a variedades diferentes, estado fisiológico del cultivo, momento del año, fertilizaciones, manejo del pastoreo, sistema de conservación de forraje, entre otras (Irigoyen y Rippoll, 2007). Tabla 1. Nitrógeno total en el alimento concentrado del ganado lechero por categoría y estación. % Nitrógeno total en el alimento Categoría

Invierno Primavera a

3.38

Verano

b

3.20c

Crecimiento I

3.64

Crecimiento II

2.93b

3.81a

4.13a

Pre parto

2.93c

3.40a

3.22b

Producción alta

3.41b

3.56a

3.42b

Producción Media 3.41a

3.26a

2.84b

a,b,c: promedios con letras diferentes en una misma fila, difieren significativamente (P<0.05).

4.1.2 Niveles de nitrógeno total en el estiércol Los resultados que muestra la Tabla 2 en relación al Nitrógeno total del estiércol, mostraron que los niveles de nitrógeno total se encuentran influenciados por el cambio de estación y por diversos factores como: raza de los animales, grado de aclimatación fisiológica, dieta o alimento, nivel de productividad (Church. 1993). Tabla 2. Nitrógeno total en el estiércol del ganado lechero por categoría y estación. % Nitrógeno total en el estiércol Categoría Invierno Primavera Verano Crecimiento I 2.50a 2.38a 1.74b a b Crecimiento II 2.30 1.61 1.69ab Pre parto 2.00a 1.96ab 1.82b a b Producción Alta 2.44 2.04 1.59c a a Producción Media 2.44 2.32 1.78b a,b,c: promedios con letras diferentes en una misma fila, difieren significativamente(P<0.05).

Algunas investigaciones (Guerrero, 1992) muestran un valor de 2,09 % de nitrógeno total en estiércol de ganado vacuno; mientras que en vacunos para engorde en Argentina se tuvo un nivel de 1,7% de nitrógeno total (Andriulo A et al., 2003).

4.1.3 Niveles de nitrógeno total en la orina Los resultados de los análisis realizados en los muestreos de orina se detallan en la Tabla 3, en este caso también se observa que la concentración de An cient. 68(1) 2007, pp. 150-157

nitrógeno total es diferente en cada estación para la misma categoría. Tabla 3. Nitrógeno total en la orina del ganado lechero por categoría y estación. % Nitrógeno total en la orina Categoría

Invierno Primavera Verano

Crecimiento I

0,37c

0,99a

0,59b

Crecimiento II

0,54b

1,00a

0,51c

Pre parto

0,54b

0,72a

0,57b

Producción Alta

0,57b

0,51c

0,68a

a

a

0,64a

Producción Media 0,57

0,57

a,b,c: promedios con letras diferentes en una misma fila, difieren significativamente (P<0.05).

En investigaciones realizadas se observó que el nitrógeno de las heces es poco variable. Por el contrario el nitrógeno de la orina es muy variable, encontrándose bajo formas amoniacales y se volatiliza o lixivia fácilmente. En la orina, gran parte del nitrógeno esta bajo la forma de urea; producto de la oxidación (principalmente en el hígado) y no usado para la síntesis proteica. La importancia de esta fracción depende de la cantidad y calidad del aporte proteico y del potencial del crecimiento del animal (Basso y Franco, 1999). También se sabe que si en el rumen se produce una mayor cantidad de amonio de lo que los microbios son capaces de utilizar, éste puede ser absorbido hacia la circulación portal, transportado al hígado y convertido en urea, la que puede ser excretada por el riñón en la orina (Maynard et al., 1981).

4.1.4 Niveles de nitrógeno total en leche y forraje fresco En la Tabla 4, se observa que no hay diferencia significativa entre las concentraciones de nitrógeno de las muestras de leche fresca tomadas en invierno, primavera y verano; esto explica que a pesar de las diferentes variaciones climáticas, las vacas lecheras logran mantener los niveles adecuados de nitrógeno total en la leche. Algunos estudios revelan que el estrés del calor afecta directamente la producción de leche, en el pico de lactación, además de sufrir una pequeña reducción en los niveles de proteína hasta en 0,05% (Almeyda. 2002 y Church. 1993). Tabla 4. Nitrógeno total en la leche y forraje / estación. % Nitrógeno total en la leche fresca Invierno Primavera Verano 0.47a 0.47a 0.46a 0.48 0.48 0.47 % Nitrógeno total en el forraje Invierno Primavera Verano 0.32b 0.13c 0.39a 0.29 0.14 0.39 a,b,c: promedios con letras iguales no diferentes significativamente (P<0.05).

154

Miguel Mucha, Gladys Carrión C. Asimismo existe diferencia significativa de la concentración de nitrógeno en el forraje chala picada en las diferentes muestras tomadas; lo que significa que la calidad de éstos podría estar condicionada por la mala calidad del suelo y mal manejo de este cultivo, notándose esta afirmación en la estación de primavera e invierno. Algunos autores, señalan que en el caso de la leche los niveles de nitrógeno total es aproximadamente 0.496 % del nitrógeno total (Crampton y Harris,

1974), mientras que para el forraje, el mismo autor señala que tiene 0.4% de nitrógeno total.

4.2 Entradas de nitrógeno al sistema 4.2.1 Cantidad de nitrógeno ingerido en el alimento En la Tabla 5, muestra que las mayores concentraciones de nitrógeno están en el alimento concentrado ingerido por las vacas lecheras en producción alta y media en comparación a las otras categorías.

Tabla 5. Nitrógeno que ingresa por el alimento concentrado y el forraje del ganado lechero por categoría y estación. Categoría

Toneladas de nitrógeno consumido en Toneladas de nitrógeno consumido el concentrado en el forraje Invierno Primavera Verano Invierno Primavera Verano

Crecimiento I

0.42

0.39

0.37

0.14

0.06

0.18

Crecimiento II

0.80

1.04

1.13

0.23

0.11

0.29

Pre parto

0.09

0.11

0.10

0.03

0.02

0.04

Producción alta

2.90

3.03

2.90

0.66

0.30

0.83

Producción media

1.85

1.77

1.54

0.47

0.21

0.59

También se puede observar que la mayor cantidad de nitrógeno consumido en el forraje por las vacas se da en la categoría de producción alta y media comparada con las otras categorías y en las diferentes estaciones evaluadas.

4.2.2 Cantidad de nitrógeno consumido por terneros en la leche La cantidad de nitrógeno consumida en la leche por los terneros del establo de la UNALM por estación fue de 0,03 toneladas en cada una de las estaciones evaluadas, entendiéndose que cada estación equivale a un periodo de 4 meses.

4.3 Salidas de nitrógeno del sistema 4.3.1 Cantidad de nitrógeno generado en el estiércol Se observa en la Tabla 6 que la cantidad de nitrógeno generado en el estiércol es superior para las categorías de crecimiento II, producción alta y media en las estaciones evaluadas. Sin embargo, notamos que hay una disminución para la estación de verano comparado con primavera e invierno. Tabla 6. Nitrógeno que egresa en el estiércol del ganado lechero por categoría y estación. Toneladas de nitrógeno en estiércol Invierno Primavera Verano Crecimiento I 0.10 0.10 0.07 Crecimiento II 0.52 0.46 0.49 Pre parto 0.06 0.06 0.05 Producción alta 0.73 0.61 0.48 Producción media 0.67 0.63 0.49 Categoría

155

4.3.2 Cantidad de nitrógeno generado en la orina La Tabla 7 muestra que las cantidades de nitrógeno producidos en la orina por las categorías: crecimiento I, producción alta y media fueron en general las mayores en comparación a las otras categorías de animales. Tabla 7. Nitrógeno que egresa en la orina del ganado lechero por categoría y estación. Toneladas de nitrógeno en orina Invierno Primavera Verano Crecimiento I 0.04 0.12 0.07 Crecimiento II 0.44 0.82 0.43 Pre parto 0.05 0.06 0.05 Producción alta 0.49 0.44 0.59 Producción media 0.44 0.44 0.50 Categoría

4.3.3 Cantidad de nitrógeno generado en la leche El nitrógeno contenido en la leche de las vacas en lactación fue de 0.87, 0.93 y 0.79 t/estación en invierno, primavera y verano respectivamente. Se observa que en verano hay una disminución en la cantidad producida en comparación a las otras estaciones evaluadas.

4.4 Balance de las entradas y salidas del nitrógeno 4.4.1 Flujo de nitrógeno en el establo lechero y coeficiente de transferencia La Tabla 8 muestra el balance del nitrógeno y coeficiente de transferencia; el ingreso de nitrógeno al sistema a través de los bienes: concentrado, forraje y leche (alimentos de los becerros) y el total de

Flujo de Nitrógeno del establo de vacunos mediante el método del flujo de materiales nitrógeno que sale del sistema contenido en excreta, orines y leche. Estos resultados muestran que el nitrógeno contenido en las materias que ingresan al sistema es decir concentrado, forraje y leche, es transferido con un valor de coeficiente de transferencia 0.57, el restante 0.43 se encontraría retenido bajo forma de

tejido en los animales y perdido como gas amoniaco. Baccini (1996) plantea que la suma de los coeficientes de transferencia debería ser igual a 1, y con ello se demostraría que el sistema es estable, y si sucede lo contrario el sistema tiene fallas en el flujo de sus elementos y necesitarán ser corregidos para mantener la sostenibilidad ambiental del medio.

Tabla 8. Balance del nitrógeno y coeficiente de transferencia. Entrada de N al sistema (en toneladas)

Salidas de N del sistema (en toneladas)

K Coeficiente Transferencia del N 0.11 (Kib)* 0.24 (Kic)** 0.22 (Kid)***

Alimento 18.46 Leche 2.59 Forraje 4.18 Estiércol 5.54 Leche 0.09 Orina 5.03 Total 22.73 Total 13.16 Suma 0.57 Kib: coeficiente de transferencia del nitrógeno de la leche. ** Kic: coeficiente de transferencia del nitrógeno del estiércol. *** Kid: coeficiente de transferencia del nitrógeno de la orina.

En nuestra evaluación se observó que el bien producido que es la leche tiene un bajo coeficiente de transferencia y que es igual a 0.11 en comparación con los otros productos, lo que significa que el nitrógeno que se le provee al ganado aparentemente tiene un proceso ineficiente en su aprovechamiento, es decir, del total de nitrógeno que ingresa al sistema de alimentación (valor 1) sólo se transfiere en leche el valor de 0.1 (análisis obtenido en base al análisis de laboratorio y ecuaciones matemáticas de la metodología).

5. Conclusiones 1. En Método de Flujo de Materiales, es una herramienta esencial que nos permite tener un enfoque sistémico de los procesos que ocurren dentro de una explotación del tipo ganadero, a la vez cuantificar el flujo de elementos dentro de todo el sistema, como es el caso del flujo del nitrógeno. 2. El Coeficiente de transferencia k, señala la fracción del elemento (N) total introducido en el proceso, el que será transferido de un bien a otro. 3. La suma de los coeficientes de transferencia debería ser igual a 1, y con ello se demostraría que el sistema es estable, y si sucede lo contrario, es un aviso que deberá ser corregidos para mantener la sostenibilidad ambiental del medio. 4. El Coeficiente de transferencia del nitrógeno de los productos leche, estiércol y orina fueron 0.11, 0.24 y 0.22 respectivamente, siendo la ecuación del balance del flujo del nitrógeno igual a 0.57. Significa que el Nitrógeno contenido en las materias que ingresan al sistema es decir concentrado, forraje y leche, es transferido con un valor de coeficiente de transferencia 0.57, el restante 0.43 se encontraría retenido bajo forma de tejido en los animales y perdido en la atmósfera como gas amoniaco. 5. El principal bien producido que es la leche tiene un bajo coeficiente de transferencia igual a 0.11 en comparación con los otros productos, lo que significa An cient. 68(1) 2007, pp. 150-157

que el nitrógeno que se le provee al ganado aparentemente tiene un proceso ineficiente en el proceso de la alimentación. 6. Realizar en forma periódica el flujo de nitrógeno y de otros elementos como el fósforo para detectar algún efecto potencial de contaminación ambiental especialmente en agua y aire.

6. Referencias bibliográficas ALMEYDA J. 2002. Manual de Alimentación y Manejo de Ganado Lechero. Ed Universidad Nacional Agraria La Molina. Oficina de Proyección Social UNALM. Lima. ANDRIULO A., SASAL C. y PORTELA S. 2005. Contaminación de las Aguas Subterráneas. Grupo Suelo INTA. Argentina. BACCINI P. y BRUNNER P. 1991. Metabolism of the Antroposphere, Ed. Springer-Verlag, Swiss Federal Institute of Technology Zurich. BACCINI P. y BADER H.- P. 1996. Regionaler Stoffhaushalt, Ed . Spektrum Akademisher Verlag, Swiss Federal Institute of Technology Zurich. BASSO L. R. y FRANCO J. 1999. Producción Animal, Medio Ambiente y Sustentabilidad. Editorial Hemisferio Sur S.A. Argentina. BERTALANFFY L. 1990. Teoría General de los Sistemas. Fondo de Cultura Económica, México. CRAMPTON E. W. y HARRIS L. E. 1974. Nutrición Animal Aplicada. Editorial Acribia S. A. Zaragoza, España. CHURCH D.C. 1993. El Rumiante Fisiología Digestiva y Nutrición. Editorial Acribia S. A. Zaragoza, España. GRAY, N. F. 1996. Calidad del Agua Potable. Editorial Acribia. Zaragoza España. GUERRERO, B. J. 1993. Tecnología para el Manejo Ecológico de Suelos. Ediciones RAAA. Lima. Perú. 156

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157

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 07/08/2007 Aceptado: 09/11/2007

Evaluación de tres productos comerciales de levadura en lechones durante la etapa de recría Justina Caldas C. 1, Juan Kalinowski E. 2, Carlos Vílchez P. 3

Resumen El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de la inclusión de tres productos de levadura en las dietas de lechones sobre el comportamiento productivo en la etapa de recría. Se utilizaron 400 lechones, divididos en 20 unidades experimentales y 5 repeticiones por tratamiento. El período de evaluación fue desde el destete, a los 21 días de edad, hasta los 63 días de edad. Los tratamientos fueron: T1: Dieta sin inclusión de productos de levadura, control; T2: Dieta con inclusión de NucleotAid, producto con un contenido de 2% nucleótidos y 1% de RNA; T3: Dieta con inclusión de NUPRO, producto proveniente del extracto de la levadura con un contenido de 5.4% de nucleótidos; T4: Dieta con inclusión de More Yeast, producto que contiene en mayor proporción la pared celular de la levadura. Los datos se analizaron a través del Diseño Completamente al Azar. Los resultados del estudio mostraron que la alimentación con la dieta conteniendo NUPRO (T3) mejoró significativamente el peso vivo final (23.36 kg), la ganancia diaria de peso vivo acumulada (409 g) y la conversión alimenticia (1.49). Sin embargo, el consumo de alimento, los disturbios entéricos o la mortalidad no fueron afectados por el tratamiento dietario. Se concluye que la inclusión de productos de levadura en la dieta de lechones destetados mejora la respuesta productiva de los animales. Palabras clave: Productos de levadura, Lechones.

Abstract The aim of the present trial was to evaluate the effect of yeast products on the production performance of weaned piglets. A total of 400 21-d old piglets were randomly distributed in four treatments with five replicates (with 20 piglets each) per treatment and the trial lasted from weaning at 21 days until 63 days of age. The treatments were: T1: Control starter diet, without a yeast product; T2: Starter diet with NucleotAid, containing 2% nucleotides and 1% of RNA; T3: Starter diet with NUPRO, containing 5.4% of nucleotides and T4: Starter diet with More Yeast, containing mannanoligosaccharides and β-glucans. Data were subjected to an analysis of variance using the GLM procedures of SAS under a Completely Randomized Design. The results indicated that feeding the NUPRO containing diet (T3) improved significantly the final body weight (23.36 kg), daily weight gain (409 g) and feed conversion (1.49); however, daily feed intake, gastrointestinal disturbance or mortality were not influenced by the dietary treatments. It is concluded the yeast products improved the production performance of weanling piglets. Key Words: Yeast products, piglets.

1. Introducción Actualmente, el mercado de aditivos ofrece diversos productos derivados de la levadura, cuya acción benéfica es mantener la integridad de las vellosidades intestinales, mejorando la digestión y absorción de nutrientes. Otras funciones que los fabricantes atribuyen a estos productos son la de mejorar la microflora intestinal, promover la multiplicación rápida de las células en órganos importantes y estimular el sistema inmunológico del animal; por consiguiente, se mejora los parámetros productivos y económicos en el cerdo. La etapa postdestete es la más susceptible en la crianza del lechón, la cual es acompañada por diversos cambios morfológicos y fisiológicos, como la reducción de la altura de las vellosidades intestinales y aumento del desafío por agentes patógenos. La incorporación de productos de levadura en las dietas post-destete ayudaría al lechón a recuperarse rápidamente de los efectos propios del destete, además de potenciar el sabor de las dietas y hacerlas más apetecibles. La inclusión de los productos de levadura en las dietas 1

Ingeniera Zootecnista. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

de la etapa de recría, podría promover un tracto gastrointestinal saludable que permitirá la expresión del potencial genético del cerdo en las siguientes etapas de crecimiento. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la inclusión de tres productos comerciales de levadura en las dietas de lechones destetados sobre el comportamiento productivo, medido a través del peso vivo, ganancia de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia, incidencia de disturbios entéricos, mortalidad y retribución económica del alimento.

2. Revisión de literatura Los productos de levadura consisten en biomasa de células muertas puras de levaduras que se istran en el alimento debido a su valor nutricional, debiéndose diferenciar del cultivo de levadura que es único y diferente de los otros productos de levaduras, pues no consiste solamente en células de levaduras ni biomasa sino que es un producto de la fermentación de las levaduras diseñado para proporcionar metabolitos resultantes de un proceso específico de fermentación (Stone, 1998). El extracto de levadura comprende los componentes solubles de la célula, conteniendo principalmente aminoácidos, péptidos, carbohidratos, vitaminas y minerales traza. Este producto es elaborado a través de la hidrólisis de las cadenas

Justina Caldas C., Juan Kalinowski E., Carlos Vílchez P. peptídicas por la presencia natural de enzimas de la misma levadura o por la adición de enzimas sintéticas (European Association for Specialty Yeast Products, EURASYP, 2004). Asimismo, Stone (1998) indica que el principal proceso de producción es la lisis de la célula y la remoción de la pared celular. Las levaduras son una buena fuente de proteína y aminoácidos, generalmente contienen 50 % de proteína (Pichilingue, 1994). La calidad proteica de la levadura es excelente y es equivalente a la de la soya, pues ambas son ricas en lisina y son excelentes suplementos para cereales; igual que con las proteínas vegetales, la proteína de la levadura es baja en aminoácidos azufrados, especialmente en metionina, pero son ricas en vitaminas del complejo B y ácido fosfórico cuya mayor parte está en forma orgánica (Caballero, 1980; Stone, 1998). La levadura contiene un alto porcentaje de ácidos nucleicos, aproximadamente el 10% de ácido ribonucleico (RNA) en base seca. Por su parte, Kihlberg (1972), citado por Tacon (1987), menciona que el extracto de levadura tiene de 5 a 12% de ácidos nucleicos totales en base seca. El destete es una de las etapas más críticas en la vida del lechón, debido a los cambios a los que son sometidos, entre ellos, la separación de la madre, el paso de una dieta líquida a sólida, cambio de su medio ambiente, un nuevo orden social, entre otros (Martínez, 1994 y Álvarez, 1995; citados por Lam, 1996). En general, el destete causa una reacción de estrés manifestado por una inmediata reducción del consumo de alimento, independientemente de la composición de la dieta (McCracken et al., 1995; citados por Van Der Klis y Jansman, 2001). Además, el destete es comúnmente acompañado por diversos cambios en la morfología intestinal, incluyendo reducción de la altura de las vellosidades intestinales, incrementando el ancho de las mismas y la profundidad de las criptas intestinales; lo cual reduce la capacidad absortiva y la actividad enzimática de las vellosidades intestinales (McCracken et al., 1999; citados por Kelly y King, 2001). Asimismo, hay otros factores que pueden contribuir a la atrofia intestinal, tales como la ausencia de consumo de leche, la presentación de la dieta, el estrés, la invasión por microorganismos o la introducción de compuestos alergénicos en la dieta post destete (Allee y Touchette, 1999). La recuperación del intestino se manifiesta por una hiperplasia de las criptas y alargamiento de las vellosidades que según Roppa (1992), citado por Macera (1999), aumenta entre los 7 y 14 días postdestete, cuando los lechones son destetados a los 21 ó 35 días de edad; sin embargo, Allee y Touchette (1999) indican que la recuperación se da a los 4 ó 5 días post-destete. Las levaduras se han utilizado en la alimentación animal desde hace más de 100 años, ya sea en forma de una masa fermentada producida en granja, subproductos de levaduras de cervecería, destilería y otros productos comerciales elaborados a base de 159

levaduras, específicamente para la alimentación animal (Stone, 1998). En evaluaciones con lechones post-destete de cuatro semanas de edad, se obtuvieron resultados favorables en ganancia diaria de peso, índice de conversión y la frecuencia de diarreas con la inclusión de levaduras en la dieta a un nivel de 2.5%, en comparación a una dieta control sin levaduras (Bouldan et al., 1997; citados por Santos, 2002). Dell´orto et al. (2002), citados por Rodrigueiro (2005), utilizaron una dieta control con suplemento de 0.05% de nucleótidos, una dieta control suplementada con 0.5% de L-Glutamina y una dieta control suplida con los mismos niveles de nucleótidos y glutamina. Los tratamientos no influyeron estadísticamente en la ganancia de peso, no obstante el suplemento con nucleótidos y glutamina influyeron significativamente en el tamaño de las vellosidades y la profundidad de las criptas del íleon distal. Los autores sugirieron que la inclusión de nucleótidos y glutamina en la dieta de lechones destetados tienen un efecto positivo sobre el crecimiento y maduración de la mucosa ileal.

3. Materiales y métodos El experimento se llevó a cabo en las instalaciones de la Empresa San Fernando, Lima – Perú, evaluándose por un período de seis semanas a partir del destete. Se trabajó con 400 lechones destetados del cruce comercial Camborough-22 x Macho Belga, con 21 días de edad y 5.8 kg de peso promedio. Estos fueron agrupados en 20 unidades experimentales de 20 lechones cada una con igual número de hembras y machos. Se utilizaron tres productos comerciales derivados de la levadura Saccharomyces cerevisiae: a) NucleotAid, con un contenido de 2.0% nucleótidos y 1.0 % RNA (ácido ribonucleico), b) NUPRO, extracto de la levadura con 5.4% ácidos nucleicos y c) More Yeast, conteniendo la pared celular de la levadura, mananooligosacáridos y ß-glucanos. Se evaluaron cuatro tratamientos: T1, Control, dieta sin inclusión de producto de levadura, T2: Dieta con inclusión de NucleotAid, a razón de 0.50 % de 21-49 días de edad y 0.25% de 50-63 días de edad; T3: Dieta con inclusión de NUPRO, a razón de 5 % de 21-49 días de edad y 1% de 50-63 días de edad; T4: Dieta con inclusión de More Yeast, a razón de 0.20 % de 21-49 días de edad y 0.10% de 50-63 días de edad. Las dietas experimentales fueron isocalóricas y el nivel de aminoácidos digestibles fue el mismo para todas ellas (PIC, 2003). Las dietas experimentales se presentan en la Tabla 1. Para el análisis de los datos se utilizó un Diseño Completamente al Azar (DCA) con 4 tratamientos y 5 repeticiones por tratamiento (Calzada, 1982). El análisis de varianza se realizó usando la función GLM del Software Statistical Analysis System (SAS, 1985), para la comparación de medias se empleó la Prueba de Duncan (Duncan, 1955).

Evaluación de tres productos comerciales de levadura en lechones durante la etapa de recría

4. Resultados y discusión Los pesos vivos promedio y las ganancias diarias de peso obtenidos en el experimento se muestran en la Tabla 2. Al finalizar la Fase I (35 días de edad), no se encontraron diferencias significativas (P>0.05) en el peso vivo entre los cuatro tratamientos, pero si en la ganancia diaria de peso (P<0.05) mostrando mayor ganancia el grupo T3 al compararlo con los grupos T1 y T2; el grupo T4 no difiere estadísticamente (P>0.05) de los grupos T1, T2 y T3. Esto demuestra que la dieta con el producto NUPRO fue más efectiva en las dos primeras semanas post-destete, probablemente debido a su alto contenido de nucleótidos y a su contenido de aminoácidos digestibles. Al destete existe una reducción de la altura de las vellosidades intestinales, incrementando el ancho de las mismas y la profundidad de las criptas intestinales (McCracken et al., 1999; citados por Kelly y King, 2001); por lo tanto, el T3 podría haber permitido una rápida recuperación del tamaño de las vellosidades intestinales dando lugar a una mayor área superficial para la digestión y absorción de nutrientes resultando en una mayor ganancia diaria de peso. El contenido de nucleótidos en la dieta T2 fue de menor porcentaje en comparación a la dieta T3, pudiendo ser ésta la razón de la diferencia en los resultados. Al final de la Fase II (49 días de edad), tanto el peso vivo como la ganancia diaria de peso del grupo T3 fue superiores a los demás tratamientos, diferencia estadísticamente significativas (P 0.05). En esta etapa, el T3 resultó aún ser más efectivo con respecto a los otros tratamientos y al grupo control, debido a que tiene un perfil de nutrientes más completo, lo que pudo ser mejor aprovechado por los lechones, ya recuperados del estrés por el destete. A los 63 días de edad (final de Fase III) se encontraron diferencias significativas (P 0.05) para el peso vivo, favoreciendo al grupo T3 en comparación al grupo T1; los grupos T2 y T4 no fueron significativamente diferentes (P>0.05) al grupo T1. A pesar de estos resultados, no se encontraron diferencias significativas (P>0.05) para la ganancia diaria de peso entre los cuatro tratamientos. Esto se pudo deber a un problema sanitario generalizado de tipo respiratorio agudo que se presentó en esta fase, el cual deprimió a los animales disminuyendo el consumo de alimento y, por consiguiente, la ganancia de peso. La más alta ganancia de peso acumulada durante el experimento favoreció al grupo T3, seguido por los grupos T2, T4 y T1. No hubo diferencias significativas (P>0.05) entre las dietas que contenían los productos de levadura (T2 vs T3 vs T4). El T3 fue estadísticamente superior (P<0.05) al T1, pero las diferencias no fueron significativas (P>0.05) entre los grupos T1, T2 y T4. La mayor ganancia diaria de peso acumulada de los lechones del grupo T3 se pudo deber al constante aporte de nucleótidos que estuvo en mayor cantidad que en las dietas con los otros productos de levadura, por lo que An cient. 68(1) 2007, pp. 158-163

probablemente las vellosidades intestinales estuvieron más saludables y de mayor tamaño dando una mayor área superficial para la digestión y absorción de nutrientes y, por consiguiente, mayor ganancia diaria de peso a la misma edad (Dell´orto et al., 2002; citado por Rodrigueiro, 2005). Con la inclusión de los productos NucleotAid (T2) y More Yeast (T4) se observan una tendencia a lograr mejores resultados que el control (T1), aunque no existen diferencias estadísticas significativas. Estos resultados coinciden con los reportados por Maribo y Spring (2003) y Carlson et al. (2005) quienes obtuvieron mayor ganancia de peso con dietas suplementadas con extracto de levadura a lechones desde 1-28 días de edad. Sin embargo, los resultados del presente estudio no coinciden con los reportados por Santos (2002), quien utilizó un extracto de levadura, en marranas lactantes y en lechones de recría, ni con los resultados de Hunziker y Spring (2002) quienes no encontraron diferencias significativas en la ganancia de peso en el período de 1-28 días de edad cuando utilizaron un extracto de levadura. La diferencia con estos estudios se puede deber a que los productos de levadura utilizados por dichos autores fueron diferentes a los usados en el presente estudio. Los resultados de consumo diario de alimento y conversión alimenticia se muestran en la Tabla 2. Al finalizar la Fase I (35 d de edad) no se encontraron diferencias significativas (P>0.05) para el consumo de alimento ni para la conversión alimenticia entre los tratamientos. Al finalizar la Fase II (49 d de edad) no se encontraron diferencias significativas (P>0.05) para el consumo de alimento, pero si para la conversión alimenticia (P<0.05) favoreciendo al grupo T3 con respecto a los demás tratamientos, esto debido a que la ganancia de peso fue significativamente mayor en esta fase; por ello, al calcular la relación ganancia/consumo, el grupo T3 mostró mayor eficiencia en la utilización del alimento y puede ser debido a una mayor digestibilidad de los aminoácidos contenidos en el producto NUPRO. Al finalizar la Fase III (63 d de edad) no se hallaron diferencias significativas (P>0.05) para ninguno de los parámetros medidos. El consumo de alimento y la conversión alimenticia se vieron afectados debido a un problema generalizado de tipo respiratorio agudo mencionado anteriormente. Al evaluar la respuesta promedio del experimento (acumulado, 21-63 d de edad) entre los cuatro tratamientos se observa resultados significativos para la conversión alimenticia a favor del grupo T3 con respecto a los otros tratamientos. Esta respuesta probablemente se debió a que en la Fase II (36–49 d) se obtuvo mejor conversión alimenticia con diferencias estadísticas significativas resultando en una mejor conversión alimenticia al final del experimento. Al respecto, Maribo y Spring (2003) reportan resultados significativos para el consumo de alimento al utilizar un extracto de levadura en dietas de lechones destetados. Asimismo, Hunziker y Spring (2002), quienes evaluaron en producto NUPRO, en la 160

Justina Caldas C., Juan Kalinowski E., Carlos Vílchez P. etapa de 1-28 días de edad, encontraron una mejora en la conversión alimenticia (P<0.10); pero Santos (2002) señala que no encontró diferencias

significativas para la conversión alimenticia en ninguna de las fases evaluadas.

Tabla 1. Composición y valor nutritivo calculado de las dietas experimentales.

Ingredientes, % 1

Fase I

Fase II

Fase III

Tratamientos

Tratamientos

Tratamientos

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

Maíz Amarillo

22.82 22.32 17.46 22.59 47.58 46.95 42.35 47.45 52.16 52.97 54.25 52.48

Harina Integral de soya

21.00 21.00 21.00 21.00 20.00 20.00 20.00 20.00 15.74 15.56 13.82 15.67

Torta de soya

--

Arroz partido extruido

20.00 20.00 20.00 20.00 --

--

--

--

--

--

--

--

Lactosa

10.00 10.00 10.00 11.00 --

--

--

--

0.59

0.61

0.62

0.59

Suero Desproteinizado

7.29

9.64

9.60

9.60

9.60

--

--

--

--

Harina de Pescado Prime

12.25 12.26 12.39 12.28 7.00

7.00

7.00

7.00

4.00

4.00

4.00

4.00

Azúcar Rubia

4.00

4.00

4.00

4.00

3.00

3.00

3.00

3.00

1.00

1.00

1.00

1.00

Fosfato Bicálcico 18% P

--

--

--

0.04

--

--

--

--

0.77

0.77

0.78

0.77

Carbonato de Calcio

--

--

--

--

0.52

0.52

0.50

0.52

--

--

--

--

Oxido de Zinc

0.30

0.30

0.30

0.30

0.30

0.30

0.30

0.30

--

--

--

--

Lisina-HCl

0.48

0.48

0.34

0.48

0.43

0.43

0.29

0.43

0.24

0.24

0.26

0.24

Antioxidante

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

Sal industrial seca

0.35

0.35

0.35

0.51

0.17

0.17

0.17

0.17

0.47

0.47

0.48

0.47

Cloruro de colina

0.08

0.08

0.08

0.08

0.08

0.08

0.08

0.08

0.08

0.08

0.08

0.08

DL-Metionina

0.29

0.29

0.24

0.29

0.25

0.25

0.21

0.25

0.22

0.22

0.22

0.22

Aceite crudo de soya

--

--

0.50

--

--

0.20

0.60

--

0.50

0.50

0.50

0.50

Premezcla de vitaminas, minerales y aditivos* 1.13

1.12

1.04

1.13

1.01

1.01

0.91

1.01

0.87

0.87

0.88

0.87

Melaza

--

--

--

--

--

--

--

--

3.36

2.45

2.10

3.00

Producto NucleotAid

--

0.50

--

--

--

0.50

--

--

--

0.25

--

--

Producto NUPRO

--

--

5.00

--

--

--

5.00

--

--

--

1.00

--

Producto More Yeast

--

--

--

0.20

--

--

--

0.20

--

--

--

0.10

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

--

7.29

--

7.29

--

6.09

10.00 10.00 10.00 10.00 20.00 20.00 20.00 20.00

Valor nutritivo calculado:

161

EM, Kcal / Kg

3,440 3,430 3,435 3,445 3,390 3,390 3,390 3,390 3,320 3,320 3,320 3,320

Proteína Total, %

19.99 19.96 21.96 19.98 20.72 20.68 22.70 20.70 21.50 21.50 21.50 21.50

Lisina Digestible, %

1.47

1.47

1.47

1.47

1.40

1.40

1.40

1.40

1.27

1.27

1.27

1.27

Met + Cis digestibles, %

0.84

0.84

0.84

0.84

0.80

0.80

0.80

0.80

0.79

0.79

0.79

0.79

Triptófano digestible, %

0.26

0.26

0.26

0.26

0.25

0.25

0.25

0.25

0.23

0.23

0.23

0.23

Treonina Digestible, %

0.94

0.94

0.94

0.94

0.87

0.87

0.87

0.87

0.79

0.79

0.79

0.79

Fibra Cruda, %

1.92

1.91

1.83

1.91

2.19

2.19

2.13

2.19

2.42

2.42

2.42

2.42

Calcio, %

0.87

0.87

0.88

0.87

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

Fósforo Disponible, %

0.53

0.53

0.53

0.53

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

Costo, $/kg 0.47 0.52 0.60 Antibióticos: amoxicilina, norfloxacina, tilosina.

0.48

0.36

0.41

0.49

0.37

0.26

0.28

0.29

0.26

Evaluación de tres productos comerciales de levadura en lechones durante la etapa de recría Tabla 2. Efecto de la inclusión de productos de levadura en las dietas de recría en el comportamiento productivo del lechón. Fase (edad en días)

Tratamientos 1

Fase I: 21-35 Peso Vivo, Kg GDP, g CDA, g C.A. DG, % Mortalidad, % Fase II: 36 -49 Peso Vivo, Kg GDP, g CDA, g C.A. DG, % Mortalidad, % Fase III : 50-63 Peso Vivo, Kg GDP, g CDA, g C.A. DG, % Mortalidad, % Acumulado: 21-63 GDP, g CDA, g C.A. DG, % Mortalidad, % RE, %

2

3

4

EEM

8.54 a 184 b 249 a 1.36 a 2.00 a 0.00 a

8.54 a 185 b 253 a 1.37 a 3.04 a 0.00 a

9.20 a 229 a 280 a 1.24 a 3.00 a 0.00 a

8.64 a 191 ab 260 a 1.36 a 3.00 a 1.00 a

0.209 12.99 11.65 0.044 3.573 1.271

14.42 b 422 b 634 a 1.51 b 0.00 a 0.00 a

14.74 b 443 b 655 a 1.48 b 0.00 a 0.00 a

15.96 a 483 a 686 a 1.42 a 0.00 a 0.00 a

14.80 b 439 b 650 a 1.48 b 0.00 a 0.00 a

0.313 11.75 17.58 0.018 0.000 0.000

21.38 b 496 a 852 a 1.71 a 0.00 a 2.15 a

22.00 ab 518 a 884 a 1.71 a 0.00 a 2.07 a

23.36 a 529 a 881 a 1.67 a 0.00 a 2.07 a

21.94 ab 507 a 862 a 1.71 a 0.00 a 3.13 a

0.494 17.68 28.22 0.051 0.00 3.455

363 b 574 a 1.57 b 2.00 a 2.15 a 100.00

377 ab 593 a 1.56 b 3.04 a 2.07 a 102.52

409 a 611 a 1.49 a 3.00 a 2.07 a 109.71

376 ab 586 a 1.55 b 3.00 a 4.13 a 103.90

11.56 15.97 0.021 3.573 3.665 ----

a, b Letras diferentes dentro de una misma fila indican diferencias significativas (P>0.05). GDP = Ganancia diaria de peso; CDA = Consumo diario de alimento; C.A. = Conversión Alimenticia; DG = Disturbios gastroentéricos; RE = Retribución Económica; EEM = Error estándar de la media.

La incidencia de disturbios gastroentéricos y mortalidad se reportan en la Tabla 2. Los disturbios gastroentéricos se dieron en la Fase I y en bajos porcentajes, probablemente, a una respuesta propia del destete que generalmente se presenta en la granja y se aceptan porcentajes no mayores al 5 %, como se dio en este caso. El bajo porcentaje de disturbios gastroentéricos se debió, tal vez, a que las dietas del experimento contenían ingredientes de calidad dentro de los estándares de la planta y la presencia de productos comerciales suplementados para reducir este tipo de problemas. Pond (1980), citado por Yi (1996), señala que la bacteria E. Coli es la responsable de las diarreas post-destete; pues afirma que abunda a la cuarta semana de edad y posteriormente disminuye hasta ser mínima a la octava semana, esta bacteria desempeña un papel oportunista secundario, ya que la causa primaria es la atrofia de las vellosidades intestinales del intestino delgado. En relación a la mortalidad, en la Fase III se observó en mayor porcentaje y fue similar para los cuatro tratamientos. Por los síntomas presentados y hallazgos encontrados en la necropsia, la mortalidad en todos los tratamientos fue debido a un problema generalizado de tipo respiratorio agudo. Al realizar el análisis de la retribución económica del alimento (Tabla 2) se encontró que los tratamientos con los productos NUPRO (T3), More Yeast (T4) y An cient. 68(1) 2007, pp. 158-163

NucleotAid (T2) fueron 9.71, 3.90 y 2.52 %, respectivamente, superiores al grupo control (T1) a pesar de que los costos de alimentación fueron mayores con las dietas conteniendo productos de levadura y esto se debe a que la ganancia de peso al final de la recría fue mayor para los animales que consumieron las dietas con productos de levadura.

5. Conclusiones Los resultados obtenidos, bajo las condiciones del presente estudio, permiten concluir que la inclusión de productos de levadura en las dietas de recría, en general, mejoran significativamente (P<0.05) la ganancia diaria de peso en los periodos de 21 a 35 días (Fase I), 36 a 49 días (Fase II) y 21 a 63 días (acumulado), mientras que la conversión alimenticia sólo fue mejorada significativamente (P<0.05) en la fase II y en el acumulado. Entre los productos de levadura evaluados, los mejores resultados se obtuvieron con el producto NUPRO (T3). Con respecto al control, el uso de productos de levadura generó una mayor retribución económica, correspondiendo el porcentaje más alto al grupo que consumió las dietas conteniendo el producto NUPRO.

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163

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An cient. UNALM 41(4b), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 14/11/2007 Aceptado: 15/11/2007

Composición química de la dieta, ingesta de forraje y estatus nutricional de vacunos en praderas cultivadas altoandinas de la región Pasco Enrique Flores M. 1, Javier Ñaupari V. 2, Juan Carlos Cruz L. 3

Resumen Se condujo un experimento para evaluar variables inherentes al componente forraje y animal de un hato vacuno pastoreando en praderas cultivadas en secano. Las variables forrajeras fueron tasa de crecimiento y producción de forraje y las variables animales fueron la composición química de la dieta, ingesta de forraje, estatus nutricional y perfil alimentario. El área experimental tenía 10 ha de pastos cultivados en secano de la asociación Dactylis glomerata - Trifolium pratense. La tasa de crecimiento de forraje se midió utilizando métodos de corte, las dietas de los animales por el método de simulación manual, la ingesta de forraje utilizando métodos de colección fecal y el estatus nutricional haciendo un balance entre la oferta y demanda de forraje para el período de estudio. La tasa de crecimiento de forraje osciló entre 2.4 y 51.3 kg MS/ha/día, correspondiendo los valores más altos a los meses de lluvia y los más bajos a los meses secos. La composición de la dieta promedio fue proteína cruda 16.2%, fibra detergente neutra, 50.0%, digestibilidad “in vitro” de la materia orgánica, 54.6 %, energía metabolizable 8.7 MJ EM/ kg MS, calcio 1.0%, fósforo 0.2 %; en tanto que la ingesta fue 1.93% del peso vivo. El balance entre la ingesta de nutrientes y los requerimientos de mantenimiento permitieron establecer que la energía y el fósforo puede ejercer un efecto limitante en la producción animal pues los niveles de ingesta de los mismos caen por debajo de los requerimientos de mantenimiento durante el periodo de julio a noviembre. El perfil alimentario indicó que la oferta de forraje en Kg MS/ha/día excedió a la demanda en el periodo lluvioso, diciembre a febrero y que los déficit se inician a partir de marzo cuando terminan las lluvias. Se recomienda diseñar estrategias basadas en el uso combinado de praderas naturales y cultivadas en secano para compensar por la reducción que experimenta la tasa de crecimiento de forraje durante la época seca. Palabras clave: Leche, pasturas, nutrición, vacunos.

Abstract A set of herbage and animal variables were evaluated using a experimental herd of brown swiss x criollo cattle grazing a mixture of Dactylis glomerata – Trifolium pratense 10 ha paddock up in the highlands of Peru. Herbage variables were growth rate and forage production. Animal variables were chemical composition of the diet, forage intake and feeding profile. Growth rate was evaluated using harvesting techniques whereas animal diets were collected manually by simulating grazing, forage intake was estimated from total fecal collection data and feeding profiles from forage demand and forage supply. Analysis of variance (ANOVA) and Least Significant Difference (LSD) were used to assess statistical differences among treatments. Results indicated that pasture growth rate ranged from 2.4 and 51.3 Kg DM/ha/día depending on the season. The highest values were obtained during rainy months and the lowest during the dry months. Diet composition was crude protein, 16.2%, neutral detergent fiber, 50%, “in vitro” digestibility of organic matter 54.6%, metabolic energy 8.7 MJ ME/kg MS, calcium 1.0%, phosphorus 0.2%, and forage intake was 1.93% of live weight. The balance between nutrient intake and maintenance requirements show that energy concentration in the diet and phosphorus could limit animal production because intake of these nutrients were below maintenance requirements in particular during the period of July to November. Feed profile Kg DM/ha/day showed that a forage excess demand existed during the rainy season, December to February and a deficit in March when the rainy season declines. We recommend to design mixed grazing strategies based on utilization of native range and dry cultivated pastures to compensate for the low growing rate of forage that usually occur during the dry season. Key words: Milk, pastures, nutrition, cattle.

1. Introducción La producción de leche en las empresas comunales campesinas de la Sierra Central es baja, 1.2 l/vaca/día, y se obtiene a partir de vacas criollas alimentadas exclusivamente con pastos naturales que no se manejan adecuadamente. En el Perú existen más de 5 000 comunidades campesinas que por propia iniciativa o del estado han creado algún tipo de empresa en parte de sus territorios de uso común con fines de producción ganadera. 1

Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected]

Estas organizaciones comunales poseen módulos lecheros que por su carácter solidario transfieren parte importante, 42%, de la producción de leche, a precios preferenciales, a de la comunidad en contraste con los comuneros individuales que destinan la mayor parte a la venta al mercado (Villasante et al., 1997). De otro lado, la mayoría de campesinos de la zona alto andina, aproximadamente 4 millones de personas, 69% de las familias rurales y el 30% del número de familias del país, exhiben niveles de desnutrición crónica que superan ampliamente el promedio nacional. Las deficiencias de hierro y otros micronutrientes, que se encuentran en niveles altos en productos animales como carne y leche, son comunes entre los niños (Riordan et al., 1994). En

Enrique Flores M., Javier Ñaupari V., Juancarlos Cruz L. consecuencia, mejorar los niveles de producción lechera actual es un tema crucial para el país. Una alternativa para incrementar el abastecimiento de leche a las poblaciones rurales de la zona alto andina es la introducción de pastos cultivados de ryegrass-trébol bajo riego, la cual permite elevar la producción de leche en por lo menos 6 l/vaca/día promedio y reducir la presión de pastoreo sobre la pradera nativa. Sin embargo, el uso de praderas cultivadas bajo riego como única fuente de alimentación para el ganado esta limitada por una serie de factores (Herbel, 1983). Entre los principales están el costo y riesgos de instalación, escasez de tierras con disponibilidad de agua para riego, costos elevados de infraestructura de riego, altos requerimientos de supervisión y manejo para asegurar una adecuada persistencia y productividad del cultivo en el tiempo (Flores, 1991). En consecuencia, la producción ganadera eficiente, rentable y sostenida en el tiempo requiere de la búsqueda de alternativas que reduzcan los costos de infraestructura de riego y el nivel de riesgo. Una alternativa es el uso de pastos cultivados adaptados a la sequía en aquellas zonas donde las características del suelo, los niveles de precipitación y el balance de agua lo permiten. El presente trabajo tuvo como propósito evaluar el potencial de las praderas asociadas de gramínea-leguminosa (Dactylis glomerata – Trébol rojo) para la producción lechera a partir de mediciones de la calidad de la dieta, cálculo del nivel ingesta y estimaciones del status nutricional al pastoreo.

2. Materiales y métodos El presente estudio se condujo durante los meses de julio del 2003 a junio del 2004, en la Unidad de Producción Ayaracra (4 350 msnm) de la Cooperativa Comunal Yurajhuanca, provincia de Pasco, departamento de Pasco, clasificado de acuerdo a Holdridge como Páramo muy húmedo - Subalpino Tropical (Pmh-SaT), donde la biotemperatura media anual máxima es de 6 ºC y la media anual mínima, de 3.8 ºC, el promedio máximo de precipitación total por año es de 1 088.5 milímetros y el promedio mínimo, de 584.2 milímetros (Holdridge, 1978). El terreno de ensayo tenía un área de 10 ha de pastos cultivados en secano de Dactylis glomerata (57%) y Trifolium pratense (24%), encontrándose en el área especies nativas (2%), mantillo (2%) y suelo desnudo (15%). Los análisis físico-químicos del suelo revelan una textura franco-arenosa, reacción del suelo 4.8, contenido alto de materia orgánica 4%, de P (22 ppm) y K (279 kg/ha).

2.1 Tasa de crecimiento y producción de forraje El crecimiento de forraje se midió mensualmente utilizando jaulas de protección para prevenir el pastoreo del forraje a ser medido, siendo estas jaulas más grandes que el área a cortar para eliminar el efecto de borde (A.S.R.M., 1962). Para medir el 165

crecimiento de forraje en esta área, se utilizaron diez jaulas de 0.5 m2 de superficie. Las jaulas fueron cambiadas de posición cada mes, para evitar el probable efecto del corte sucesivo en la misma parcela, sobre la verdadera expresión de la tasa de crecimiento del forraje. La tasa de crecimiento es el forraje disponible dentro de la jaula un mes después del corte. Una vez colectadas las muestras se secaron a 60 ºC por un tiempo de 48 horas (AOAC, 1980), expresándose en kilogramos de forraje seco por hectárea y por día (kgMS/ha/día). La producción de forraje (kg MS/ha/año) se definió como la integral debajo de la curva de crecimiento y fue calculado sumando la producción mensual de forraje a lo largo del año. Esta medida fue utilizada posteriormente para calcular el número de unidades animales (U.A) que el sistema podía soportar sin alterar la estructura y función del ecosistema (Geenty y Rattray, 1987). Paralelamente, en las mañanas, se midió la temperatura y humedad del suelo en diez sitios cercanos al punto circundante a las jaulas donde se medía el crecimiento de pasto, dentro de un radio de dos metros, a una profundidad de 15 cm. La temperatura se midió utilizando geotermometros y la humedad por gravimetría a partir de las diferencias entre el peso actual y peso seco del suelo. La temperatura permitió conocer la gradiente térmica al interior del suelo y la influencia que esta variable ejercía sobre el crecimiento de forraje. En tanto que la humedad permitió conocer el porcentaje de saturación del suelo en relación a su capacidad de campo y definir el grado de stress hídrico que la pradera recibe como consecuencia de las variaciones en precipitación que normalmente ocurren en los ecosistemas de alta montaña característicos.

2.2 Valor nutritivo e ingesta de forraje Se colectaron muestras representativas de la dieta de cinco vacas ¾ Brown Swiss x ¼ Criollo, por simulación manual (Spalinger et al., 1986) en horas de la mañana cuando las vacas están pastoreando activamente en un total de cien estaciones alimentarias. Las estaciones alimentarías se definieron como el semicírculo en frente del animal dentro del cual el animal cosecha el forraje cada vez que para a comer (Flores, 1982). Las dietas una vez colectadas fueron secadas y molidas y remitidas a los Laboratorios de Bioquímica de la Universidad Mayor de San Marcos y a los Laboratorios de Evaluación Nutricional de Alimentos, Ecología y Utilización de Pastizales de la Universidad Nacional Agraria La Molina. La digestibilidad in vitro de la materia orgánica (DIVMO) se determinó empleando el Método de Tilley y Terry (1963). Una vez conocida la DIVMO se estimó la energía metabolizable (EM) de la pastura por mes, expresada en MJ EM/kgMS, con la aplicación de la siguiente ecuación: EM = 0.16 x DIVMO (Maff, 1975; en Geenty y Rattray, 1987)

Composición química de la dieta, ingesta de forraje y estatus nutricional de vacunos en praderas cultivadas altoandinas de la región Pasco donde: DIVMO: Digestibilidad in vitro de la materia orgánica. El contenido de proteína cruda, fibra detergente neutro, calcio y fósforo se determinó empleando el método Semi-Micro Kjeldahl, Análisis de Fibra de Forrajes, Titulación con Permanganato de Potasio, y Espectrofotometría con Molibdato de Amonio, respectivamente (Goering y Van Soest, 1970; AOAC 1980). El consumo de forraje se determinó a partir de datos de la digestibilidad “in vitro” de la materia seca y la producción fecal a partir de la fórmula: Consumo de forraje (MS/día) = (Producción Fecal/Indigestibilidad) x 100 La producción fecal se estimó por colección total de heces durante siete días en cinco toretes provistos de arneses y bolsas fecales y la digestibilidad “in vitro” de la materia seca en dietas colectadas por simulación manual en cinco vacas.

2.3 Estatus nutricional al pastoreo Los resultados obtenidos permitieron establecer la variación de la calidad del pasto ofrecido a lo largo del año y verificar si se cubrían los requerimientos de mantenimiento de proteína, energía, calcio y fósforo de la Unidad Animal (U.A.) definida como una vaca adulta de 454 Kg de peso vivo seca en último tercio de gestación (Scarnechia, 1988). Para ajustar los requerimientos de mantenimiento por la actividad extra que requiere el pastoreo, caminata y termoregulación, se adicionó un 30% a las necesidades de energía (NRC, 1978). La ingesta de nutrientes se obtuvo multiplicando el contenido de proteína, energía, calcio y fósforo de la dieta por el consumo de forraje obtenido por colección total (Stuth et al., 1999) y el balance nutricional restando de estos valores la demanda nutricional del animal.

2.4 Perfil y presupuesto alimentario El perfil alimentario consistió en hacer un balance entre la oferta de forraje y la demanda de forraje para el período de lluvias diciembre a mayo (Milligan et al., 1987). La producción promedio de pasto para el período de estudio (kg MS/ha/período) se calculó en base al patrón mensual obtenido de la tasa de crecimiento del forraje (kg MS/ha/día). El requerimiento para mantenimiento se obtuvo teniendo en cuenta el peso vivo y los requerimientos de mantenimiento corregidos (30%) para la actividad extra de pastoreo de las vacas evaluadas (NRC, 1978). Los requerimientos de energía metabolizable, MJ EM/vaca/día se fueron calculando para todos los meses del estudio en base a los requerimientos de mantenimiento de la U.A., producción de leche mensual y porcentaje de grasa en la leche. (NRC, 1978). El valor energético del forraje mensual, MJ EM/kg MS, se obtuvo del análisis de la DIVMO de An cient. 68(1) 2007, pp. 164-171

las dietas seleccionadas de cinco vacas Brown Swiss durante el período de estudio. La división de las necesidades de energía de las vacas entre el valor energético de la pastura permitió conocer la asignación diaria de pasto por vaca (kg MS/vaca/día). La carga animal (vacas/ha) propuesta para el módulo se obtuvo dividiendo la producción de pasto (kg MS/ha/período) entre la demanda de forraje de una vaca durante el período de noviembre a mayo (kg MS/vaca/período). La demanda de forraje se obtuvo sumando las asignaciones de forraje mensuales de una vaca multiplicándolo por el número de días correspondientes al mes. La carga animal propuesta fue asignada mes a mes como constante y la demanda de pasto del hato fue expresada en kg MS/ha/día multiplicando la asignación diaria de una vaca por la capacidad de carga propuesta. La utilización de forraje (%) se estimó a partir de la siguiente fórmula: Utilización de forraje (%) = (Disponibilidad + crecimiento) - (Disponibilidad al final del mes) x 100 (Disponibilidad + crecimiento) El presupuesto alimentario consistió en realizar un balance forrajero entre la demanda de las vacas y oferta del forraje disponible; para el período de déficit de pasto marzo a mayo (Milligan et al., 1987). La oferta de forraje para el período determinado estuvo integrada por la disponibilidad inicial, el crecimiento de forraje menos el forraje residual. La disponibilidad inicial (kg MS/ha) correspondió a lo que existía a inicio de marzo y el crecimiento (kg MS/ha/período) se calculó considerando el valor de la tasa de crecimiento diaria (kg MS/ha/día) y el número de días respectivo a cada mes involucrado dentro del período. A la sumatoria de la disponibilidad inicial y el crecimiento, dentro del período, se le restó el forraje remanente (kg MS/ha) estimado como el 30% de la sumatoria anterior (Ñaupari y Flores, 2002). La demanda de pasto (kg MS/ha) se calculó, multiplicando la carga animal propuesta en el perfil alimentario (vacas/ha) por el requerimiento de pasto (Kg MS/vaca/día) y por el número de días del período, mientras que el balance final se obtuvo restando la demanda a la oferta de pasto.

2.5 Análisis estadísticos Las variables del estudio, tasa de crecimiento, temperatura y humedad del suelo, valor nutritivo, e ingesta de forraje se analizaron empleando un Diseño Completamente Randomizado, usando los meses como tratamientos y las jaulas de crecimiento o vacas como unidades experimentales (Calzada, 1982). Las comparaciones individuales entre los promedios de los tratamientos se evaluaron realizando la Prueba de Diferencia Límite de Significación (DLS) a un nivel de significación de 0.05 a fin de detectar las diferencias estadísticas entre los promedios de todas las variables analizadas (Montgomery, 1991).

3. Resultados y discusión 3.1 Crecimiento y producción de forraje 166

Enrique Flores M., Javier Ñaupari V., Juancarlos Cruz L.

Crecimiento (Kg.MS/ha/d)

70.0 60.0

DLS=5.5

50.0 40.0 30.0 20.0 10.0

DLS = 0.5

0.0 Jul

Set

Nov

Ene

Mar

May

Mes

Figura 2. Variaciones en temperatura y humedad.

60.0 50.0

3.2 Valor nutritivo e ingesta de forraje

DLS=8.0

40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 Jul

Set

Nov

Ene

Mar

May

Mes

Figura 1. Variaciones en la tasa de crecimiento de forraje. En la Figura 2 se consigna las variaciones en los patrones de humedad y temperatura del suelo. El porcentaje de humedad varió entre 29.9% en septiembre a 66.3 % en marzo correspondiendo con las menores y más altas tasas de crecimiento de la pastura, respectivamente. Esta relación entre la humedad y la tasa de crecimiento ha sido observada por otros autores y utilizada para generar modelos de predicción de la producción de forraje y facilitar la toma de decisiones por parte de los productores. En contraste con la humedad del suelo, la temperatura se mantuvo en el rango estrecho de 7.0 a 9.3 ºC y por debajo de 10 ºC temperatura considerada crítica, a partir de la cual las plantas comienzan a experimentar stress por temperatura (Korte et al., 1987). No se observa sin embargo caídas de temperatura por debajo del punto de congelamiento a pesar que en la zona son frecuentes las heladas y nevadas por su elevada altitud, 4350 m.s.n.m. y ubicación geográfica (Holdrige, 1978). La producción de forraje definida como la integral debajo de la curva de crecimiento de forraje revela que el potencial de producción de la asociación sería de 5 104.0 Kg MS/ha para el periodo lluvioso y 6 167.7 Kg MS/ha para todo el año. Cuando se trata de 167

generar modelos para predecir la tasa de crecimiento (TC) a partir de la temperatura (T) y humedad del suelo (H) se encontró que la temperatura estuvo más correlacionada con esta variable que la humedad. El mejor modelo para predecir la productividad (kg/MS/día) fue TC = 852. 8 + 14.594 T 2 – 222.7 T (R2 = 0.86) pero está pendiente, continuar investigando en la búsqueda de mejores modelos de predicción. Temperatura (ºC) y Humedad (%) del Suelo

La variación en la tasa de crecimiento a lo largo del año se muestra en la Figura 1. Las tasas mínimas ocurrieron en la época seca en el mes de mayo, 6.9 kg MS/día, y las más altas en el mes de enero, 51.3 kg MS/ha/día, durante el pico de precipitación, siendo el promedio de tasa de crecimiento de 17.3 kg MS/ha/día. Estas cifras son intermedias entre aquellas reportadas para pastos naturales de condición buena, 9.8 kg MS/día en Ayaracra (Cruz, 2004) y pastos cultivados bajo riego en Consac, 48 kg MS/ha/día (Ñaupari y Flores, 2000). Estos hallazgos revelan que las praderas cultivadas en secano podrían ser utilizadas para mejorar la producción animal en pastizales alto andinos si son utilizadas en forma estratégica en combinación con las praderas nativas. Las praderas nativas para la recría de vaquillas y alimentación de vacas de mediana y baja producción y las cultivadas en secano para vacas de alta producción debidamente sincronizadas para hacer uso de la pradera durante las fases críticas de lactación.

La Tabla 1, contiene información acerca de la composición química del forraje y el consumo de forraje para tres épocas, seca (junio a y agosto), transición (setiembre a noviembre) y lluviosos (diciembre a mayo) y revela que los mayores valores nutricionales correspondieron a la época lluviosa y los más bajos a la época seca y transicional, y que la caída en ingesta estuvo asociada con una baja en el valor nutricional del forraje. Mientras los valores de proteína, digestibilidad, energía metabolizable, y fósforo caían al avanzar la estación de crecimiento de forraje, el nivel de fibra detergente neutra y calcio aumentaron. Estas variaciones guardaron relación con los aumentos en el grado de madurez que experimenta el forraje al avanzar la estación seca (Avalos y Flores, 2004). Esta disminución, sin embargo, no alcanzó niveles críticos como ocurre en praderas nativas, donde la proteína y la energía pueden caer por debajo de niveles considerados límites para la nutrición animal, menos de 7% de proteína cruda (Kalinowski et al., 1970) y 7 MJ EM/kg MS (Geenty y Rattray, 1987). Los datos revelan también que los niveles de promedio de proteína cruda, 16.2%, fibra detergente neutra, 50.0 %, digestibilidad “in vitro” de la materia orgánica 54.6%, energía metabolizable, 8.7 MJ/kg MS, calcio, 1.0%, y fósforo, 0.26% estuvieron dentro del rango de valores reportados por otros autores para praderas asociadas de gramínea y leguminosa (Bojorquez, 1980, Ñaupari y Flores, 2002, Avalos y Flores, 2004). Esto es muy importante porque indica que la pastura asociada de Dactylis – Trébol en secano es capaz de proveer niveles de nutrientes suficientes para asegurar un nivel de producción de leche igual o superior a los niveles promedio que se vienen

Composición química de la dieta, ingesta de forraje y estatus nutricional de vacunos en praderas cultivadas altoandinas de la región Pasco obteniendo en explotaciones lecheras al pastoreo en la zona alto andina, 4 l/día (Kennelly, 1995). Tabla 1. Variación mensual de valor nutritivo del forraje e ingesta de forraje. Proteína Mes

cruda (%)

Fibra detergente neutro (%)

Digestibilidad in vitro materia orgánica (%)

Energía metabolizable MJ/KgMS

Ingesta Calcio Fósforo % %

peso vivo %

Julio

16.93b

39.04d

50.63c

8.10c

1.25a

0.28ab

1.92c

Setiembre

10.67d

69.30a

43.77d

7.00d

0.76b

0.19c

1.33d

Noviembre

17.50b

49.60b

55.10b

8.81b

1.37a

0.30a

1.70b

Enero

14.78c

46.70bc

60.60a

9.69a

0.66b

0.25b

2.03a

Marzo

17.70b

52.50b

60.90a

9.75a

0.67b

0.26b

2.21a

Mayo

19.88ª

42.70cd

56.59b

9.05b

1.40ª

0.28ab

2.36ª

Promedio

16.24

49.97

54.59

8.73

1.01 0.26

1.93

(a, b, c, d) Letras diferentes entre filas indican diferencias significativas (P<0.05).

3.3 Estatus nutricional Las variaciones en la ingesta de proteína, energía metabolizable, calcio y fósforo se ilustran en la Figura 3. La ingesta de proteína y calcio excedió en todo momento los requerimientos. El exceso de proteína en la dieta por sobre los requerimientos se debería al aporte de nitrógeno de la leguminosa pues el contenido de Dactylis cae notoriamente con el avance de la madurez del forraje y a la mayor preferencia por las leguminosas por los animales (Bojórquez, 1989). Las leguminosas mejoran la calidad de la dieta a través de su mayor aporte de nitrógeno que las gramíneas (San Martín et al., 1980). En tanto que la mayor ingesta de calcio con respecto a la demanda de este mineral se debería al alto contenido de calcio de la asociación y al aumento en el contenido de este mineral que experimentan los forrajes con el avance en la madurez. En contraste los niveles de ingesta de energía cayeron por debajo o estuvieron al nivel de mantenimiento durante el periodo de escasez de lluvias correspondiente al periodo julio a setiembre. Este déficit de energía durante el periodo seco se debería a la baja calidad de la pastura en este periodo, en promedio 7.5 MJ EM kg MS tal como lo indican los resultados del análisis químico (Tabla 1). Este patrón de déficit también ocurrió en el caso del fósforo particularmente en la época seca. Este An cient. 68(1) 2007, pp. 164-171

bajo nivel de ingesta de fósforo se habría debido al efecto de la madurez del forraje y la caída paralela que experimenta este elemento con el avance fenológico (Kalinowski, 1972). Estudios sobre nutrición mineral indican que el contenido de fósforo es deficiente en praderas y que la corrección en el déficit de este elemento requiere del uso de suplementos especialmente en la época seca cuando los forrajes están maduros (Oscanoa y Flores, 1992). El análisis adicional del consumo de energía y del potencial de la pastura para la producción lechera estaría revelando que, en el mes de mayor disponibilidad de forraje cuando el valor de la ingesta de energía es máxima, 97 MJ EM, y en ausencia del suministro de concentrados, la producción lechera podría llegar a 5.2 l/día cifra que coincide con los niveles reportados por otros autores en la sierra central para el caso de empresas comunales altamente organizadas (Kennelly, 1995).

2500

Proteína Cruda (%)

La ingesta de forraje varió entre 1.3% a 2.4% del peso vivo y estuvo dentro del rango sugerido por la Sociedad Neocelandesa de Producción Animal para pasturas cultivadas para una asignación de pasto diaria en el rango de 5 a 10 kg de materia seca día en praderas de verano (Holmes, 1987). Está pendiente en la agenda de investigación continuar estudios para establecer mecanismos para elevar el nivel de consumo a niveles superiores, 4% mejorando la calidad y disponibilidad de forraje a través de prácticas agronómicas y nutricionales.

2000

DLS=156

1500 1000 500 0 Jul

Set

Nov

Ene

Mar

May

Mes

168

Energía Metabolizable (MJ/d)

Enrique Flores M., Javier Ñaupari V., Juancarlos Cruz L. 32.0 120.0

Producción leche

DLS=4.3

100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 Jul

Set

Nov

Ene

Mar

May

Calcio (%)

Mes

150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

DLS=23.5

Jul

Set

Nov

Ene

Mar

May

Mes

150.0

Fósforo (%)

130.0

DLS=3.0

110.0 90.0 70.0 50.0 30.0 10.0 -10.0

Jul

Set

Nov

Ene

Mar

May

Mes

Figura 3. Variación en la ingesta de proteína, energía, calcio y fósforo (ingerido vs. requerido).

3.4 Perfil y presupuesto alimentario El perfil alimentario se muestra en la Tabla 2 y el balance entre la oferta y demanda de forraje para el período de estudio se muestra en la Figura 4. Se encontró un balance positivo entre la oferta y demanda de forraje para los meses de diciembre a febrero, y un balance negativo entre marzo y mayo, utilizando una carga de 2.8 UA/ha y una producción promedio de leche de 15 l/ha. La capacidad de carga calculada para el sistema es alta comparada con la carga de otros sistemas de producción de leche basadas en pastos cultivados en la zona altoandina. La producción de leche promedio propuesta supera en 150% a la producción de leche actual utilizando el sistema tradicional de alimentación. Tabla 2. Perfil alimentario para el periodo de lluvias, oferta de pasto, producción promedio período, 5 104 kg MS/ha. Mes

169

Dic

Ene

Feb

Mar

Abr

May

de 6

51.3

38.0

23.8

15.6

6.9

8

6

5

3

2

Peso promedio de vacas (kg) 450 Producción de leche (l) 915 Promedio producción (l/día) 5 Producción grasa promedio en leche (%) 3.6 Sistema propuesto. Hato lechero que produce 32.9 kg grasa leche/vaca/período Requerimiento de kg MS de pasto / kg grasa leche: Asignación de pasto (kg.MS/vaca/período) = 1891 = 55.9 kg MS/kg grasa leche Producción grasa (kg grasa/vaca/período) 32.9 Carga animal propuesta. (5104 kg MS/ha) / 55.9 kg MS/kg grasa leche x 32.9 kg grasa/vaca = 2.8 vaca/ha.

Kg grasa leche/vaca/día Req. energía (MJ EM/vaca/día) Valor nutritivo (MJ EM/Kg.MS) Asign. pasto (Kg MS/vaca/día) Carga animal (vaca/ha) Demanda hato (Kg MS/ha/día) Crecimiento (Kg MS/ha/día) Cambio dispon. (Kg MS/ha) Disponib. Inicio mes (Kg MS/ha) Disponib.+crec imiento (Kg MS/ha) Disponib. fin mes (Kg MS/ha) Utilización (%)

Dic

Ene

Feb

Mar

Abr

May

0.22

0.29

0.22

0.18

0.11

0.07

100.1

109.9

100.1

95.2

85.4

80.5

9.2

9.7

9.7

9.8

9.4

9.0

10.9

11.3

10.3

9.8

9.1

8.9

2.8

2.8

2.8

2.8

2.8

2.8

30.0

32.0

29.0

27.0

25.0

25.0

32.0

51.3

38.0

23.8

15.6

6.9

46.0

586.3

273.2

-106.2

-295.1

-540.2

1115.0

1161.0

1747.3

2020.5

1914.3

1619.2

2075.0

2751.3

2925.3

2686.9

2397.9

1826.2

1161.0

1747.3

2020.5

1914.3

1619.2

1079.0

44.0

36.5

30.9

28.8

32.5

40.9

La asignación de pasto promedio para la UA. (10 kg MS/ha/día) representa el 2.2% del peso vivo de las vacas que corresponde al nivel máximo de consumo encontrado en el período de evaluación. Estos niveles de consumo sin embargo podrían mejorarse elevando el nivel de disponibilidad de forraje, reduciendo el nivel de uso, rotando las vacas diariamente con cercos eléctricos, abonando la pastura, mejorando la calidad genética del ganado, y suplementando a los animales de modo de asegurar una ingesta de calidad por parte de los animales (Holmes, 1987).

Composición química de la dieta, ingesta de forraje y estatus nutricional de vacunos en praderas cultivadas altoandinas de la región Pasco

60

Kg.MS/ha/d

50 40 30 20 10 0 Dic

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Mes

Figura 4. Oferta y demanda de forraje en la época lluviosa. El presupuesto alimentario para los meses de marzo, abril y mayo arrojó un déficit acumulado de 895 kg MS/ha (Tabla 3). Tabla 3. Presupuesto alimentario para marzo y mayo. Parámetro Disponibilidad inicial Crecimiento Disponibilidad + Crecimiento Remanente en campo (30%) Oferta de forraje durante período Demanda de forraje durante período Balance de forraje

Valor (kg MS/ha) 675 1420 2095 628 1467 2362 - 895

Este déficit de forraje puede ser cubierto con la suplementación de ensilaje de avena o disminuyendo la carga animal hasta lograr un balance entre la oferta y demanda de forraje (Ñaupari y Flores, 1996). El suplemento de forraje requerido por animal es de 319.7 kg MS/vaca que deberían completarse con su equivalente en heno o ensilaje. El cultivo de avena para la producción de silaje en estos ecosistemas de alta montaña es generalmente baja debido a la alta frecuencia de heladas y falta de adaptación de las variedades comerciales (Esteban, 2004). Una alternativa a la siembra de cereales forrajeros podría ser reducir la carga en pastos cultivados durante los meses de marzo, abril y mayo en UA/ha para llevar el balance oferta - demanda de forraje a cero. Para lo cual se requiere asignar 20 ha de pastos naturales de condición buena o excelente para asegurar la continuación y término gradual de la lactación de las vacas que salen de la pradera cultivada.

4. Conclusiones Las praderas cultivadas en secano deberán usarse durante el periodo lluvioso, diciembre a mayo y descansarse el resto del tiempo, junio a noviembre para asegurar una adecuada persistencia de la pastura en el tiempo. Las tasas de crecimiento de forraje promedio 27.9 kg MS/ha/día y la producción de forraje alcanzadas en praderas asociadas de secano durante el periodo de lluvias fueron lo suficientemente altas como para An cient. 68(1) 2007, pp. 164-171

sostener una carga equivalente 2.8 UA/ha/año para el periodo lluvioso. Los niveles máximos de consumo de forraje alcanzados durante el ensayo están en el rango reportado por otros investigadores en pastos pero podrían mejorarse a través de prácticas agronómicas y nutricionales se puede elevar la cantidad y calidad del forraje. Los nutrientes más críticos en la nutrición de vacas al pastoreo en praderas cultivadas alto andinas en secano son la energía y el fósforo por lo que deberá contemplarse el uso de estrategias de suplementación y mejora de la producción forrajera. Se recomienda continuar con la agenda pendiente de investigación en praderas de secano la búsqueda de variedades de alto valor nutricional que se adapten y produzcan bien a las condiciones de sequedad y bajas temperaturas dominantes en zonas alto andinas del país.

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An cient. UNALM 68(1), 2007 ISSN 0255-0407

Recibido: 20/01/2007 Aceptado: 15/11/2007

Efecto de tres hongos entomopatógenos sobre huevos de Otobius megnini Duges, 1884 Daniel Zárate R. 1, Enrique Torres D. 2

Resumen La infestación por Otobius megnini Duges, 1884 (garrapata espinosa del oído) es una importante enfermedad en diferente animales domésticos, principalmente en ganado bovino y ovino. En este ensayo se evaluó el efecto patogénico de tres hongos entomopatógenos: Beauveria bassiana CCB265, Metarhizium anisopliae CCB302 y Lecanicillium lecanii CCB406 sobre los huevos de Otobius megnini (Duges, 1884) (Acari: Argasidae), bajo condiciones de laboratorio. Se obtuvieron huevos de O. megnini, los cuales fueron divididos en tres grupos experimentales y un grupo control con tres repeticiones cada uno. Los tratamientos fueron sumergidos en una suspensión de conidias de cada especie de hongo a la concentración de 1x10 8 conidias/ml. El grupo control fue sumergido en Tween 20 al 0.01%. Los resultados obtenidos fueron de 96.7% de control para B. bassiana y M. anisopliae y 78 % para L. lecanii, el porcentaje de eclosión en el grupo control fue de 86%, encontrándose diferencias estadísticas significativas (p<0.05). Estos resultados demuestran, que el control biológico de la garrapata del oído mediante el uso de hongos entomopatógenos es una alternativa viable y prometedora. Palabras clave: Otobius, hongos entompatógenos, control biológico, garrapata del oído, garrapata espinosa.

Abstract The infestation with Otobius megnini Duges, 1884 (the spinose ear tick) is an major disease in several domestic animals, mainly in cattle and sheep. A essay was carried out to evaluate the pathogenic effect of three entomopathogenic fungi: Beauveria bassiana CCB265, Metarhizium anisopliae CCB302 y Lecanicillium lecanii CCB406 on eggs of Otobius megnini Duges, 1884 (Acari: Argasidae), under laboratory conditions. Eggs of O. megnini were recollected and divided into three treatment groups and one control group with three repetitions each one. Treatment groups were immersed in a conidial suspension of each fungus respectively, the suspension contained 1x108 conidia/ml. Control group was immersed in 0.01% Tween 20. The results were 96.7% of control for B. bassiana y M. anisopliae y 78 % for L. lecanii, The percentage of hatching in the control group was 86%. Significant statistical differences were found (p<0.05) between treatments and control groups. These results demonstrated that the biological control of the ear tick is an viable and promising possibility. Key words: Otobius, entomopahogenic fungi, biologic control, ear tick, spinose ear tick.

1. Introducción Las infestaciones por garrapatas en animales domésticos son importantes como causa de diferentes enfermedades en animales domésticos, de su participación como vectores de enfermedades infecciosas y parasitarias (Gonzáles-Acuña y Guglielmone, 2005). Otobius megnini conocida como “garrapata espinosa de la oreja” es una artrópodo parásito perteneciente a la familia Argasidae, o “Garrapatas blandas”, parasita el conducto auditivo de diferentes hospederos mamíferos como gatos, perros, bovinos, caballos, mulas, cabras, ovejas y llamas, siendo una peste importante en rumiantes domésticos alrededor del mundo (Keirans y Mathews, 2003). Durante los últimos años, el combate de las garrapatas se ha basado, principalmente en el uso de acaricidas químicos (Rojas, 2004). La seguridad de los operarios, amenazas ecológicas, residuos tóxicos en la carne y la lana y la amenaza de la aparición de resistencia parasitaria han aparecido como efectos indeseables del control químico, originando la búsqueda de métodos alternativos (Coles, 1998; Mc Lean y Frost, 2003). El control biológico, se presenta como una alternativa importante, para el control de 1

Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. E-mail: [email protected] 2 Centro de Control Biológico, Servicio Nacional de Sanidad Agraria. Lima, Perú.

las garrapatas, como la existencia de hongos entomopatógenos que se pueden utilizar como garrapaticidas biológicos, debido a su capacidad entomopatógena y fácil diseminación (Kirkland et al, 2004; Brooks y Wall, 2005 Kaaya et al, 1996; Monteiro et al, 2003). Siendo probados con éxito en el control biológico de diferentes especies de garrapatas duras y blandas (Sewify y Habib, 2001). Sin embargo, no existen estudios publicados sobre su uso en Otobius megnini. El objetivo del presente trabajo fue el de evaluar el efecto de tres hongos entomopatógenos sobre huevos de Otobius megnini en condiciones de laboratorio.

2. Materiales y métodos 2.1 Lugar El presente Bioensayo se realizó en el Laboratorio Central de Entomopatógenos del Centro de Control Biológico del Servicio Nacional de Sanidad Agraria (SENASA) y en el Laboratorio de Parasitología del Departamento Académico de Nutrición de la Facultad de Zootecnia de la Universidad Nacional Agraria La Molina.

2.2 Material biológico 2.2.1 Garrapatas 11 Ninfas de estadio II de Otobius megnini, fueron recolectadas de un rebaño de ovinos naturalmente infestados en la zona periurbana de Lima Metropolitana. Estas fueron mantenidas en cámara húmeda a 26 ºC y 60-70% de HR. A los 10 días de

Daniel Zárate R., Enrique Torres D. incubación comenzaron la muda a la fase adulta, a los 15 días todos los especimenes habían mudado a adultos. Luego de 7 días comenzaron la ovipostura, recolectándose la totalidad de huevos por un periodo de 3 días y colocándolos en una Placa Petri.

2.2.2 Hongos entomopatógenos Los hongos entomopatógenos fueron obtenidos de la micoteca del Laboratorio de Entomopatógenos del Centro de Control Biológico de SENASA. Beauveria bassiana CCB265, Metarhizium anisopliae CCB302, Lecanicillium lecanii CCB406 (Tabla 1). Tabla 1. Hongos entomopatógenos empleados en el bioensayo. Aislamiento CCB- 265

CCB- 302 CCB- 506

Origen Purom pataPuno Satipo Chinch a

Hospedero Hyphotenemus hampei

Identificacion B. bassiana

Carabidae Coccus hesperidum

M. anisopliae L. lecanii

2.2.3 Bioensayos Los huevos fueron contabilizados con ayuda de un estereoscopio y separados en tres tratamientos y un grupo control, con tres repeticiones cada uno. Para cada repetición se colocó 90 huevos. Los aislamientos de hongos entomopatógenos fueron multiplicados en placas Petri con Agar papa dextrosa(PDA); una vez cubiertas las placas con el hongo se colectaron las conidias y se preparó la concentración de 108 conidias por ml-1, en agua destilada estéril más el dispersante Polioxietilenesorbitan-monolaurato (Tween 20), al 0.01%. Se utilizó como control a la solución de Tween 20. Los tres tratamientos fueron inoculados con la suspensiones de B. bassiana, M. anisopliae y L. lecanii, respectivamente mediante la técnica de inmersión, par lo cual se sumergieron los 90 huevos por 1 minuto en las suspensiones, luego fueron pasados a un papel toalla estéril para su secado, para posteriormente ser colocados en cajitas de plástico estériles para su incubación a 24 2 ºC y 70% de HR por 15 días. El grupo control fue sumergido en la solución de Tween 20. Las observaciones se realizaron diariamente. La evaluación de la mortalidad originada por los hongos entomopatógenos se realizó pasados los 15 días de incubación, procediéndose a realizar el conteo de larvas emergidas. Para este fin se llevo las cajitas de plástico a congelamiento por 10 minutos y se procedió a contar las larvas emergidas utilizando en un contador digital de colonias. Se evaluó el porcentaje de larvas emergidas sobre el total de huevos (Porcentaje de eclosión). El Diseño Experimental utilizado fue un Diseño Completamente al Azar (D.C.A.). Para determinar si hubo diferencia entre los tratamientos se utilizó el Análisis de Varianza (ANVA); y la prueba de Tukey para la comparación de medias. Las pruebas

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estadísticas se hicieron con el software SPSS para Windows 8.0.

3. Resultados y discusión B. bassiana, M. anisopliae y L. lecanii son hongos deuteromycetos (mitospóricos) usado ampliamente como agente de control biológico de numerosos agentes artrópodos de importancia en agricultura y veterinaria (Milmer, 2000). Su efecto entomopatógeno se basa en su capacidad de penetrar la cutícula del artrópodo a través de una combinación de mecanismos físicos y enzimáticos. (Kirkland et al, 2004). También se han identificado diferentes compuestos tóxicos insecticidas producidos durante su invasión y colonización del artrópodo (Fuguet y Vei, 2004). Se ha demostrado los efectos patogénicos de diferentes cepas de estos hongos aplicados en suspensiones oleosas sobre garrapatas duras (Ixodidae) tales como: Boophilus microplus, Rhipicephalus appendiculatus, Rhipicephalus sanguineus, Amblyomma variegatum, Amblyomma maculatum, Amblyomma americanum, Amblyomma cajennense, Anocentor nitens y Dermacentor variabilis y garrapatas blandas (Argasidae) tales como Argas persicargas persicus (Samish et al, 2004). Los resultados del presente trabajo constituyen uno de los primeros reportes de utilización de hongos entomopatógenos en Otobius megnini. La capacidad ovicida in vitro de los hongos utilizados en el ensayo ha sido comprobada en otros trabajos alrededor del mundo, encontrándose hasta 100% de mortalidad en huevos de garrapatas Ixodidae en algunos ensayos (Rijo, 1998; Samish et al, 2004). En el presente ensayo se observó la presencia de micelio en los tratamientos a partir del tercer y cuarto día de inoculación; al quinto y sexto día ocurrió la producción de conidias blancas en el caso de L. lecanii y B. bassiana y verdes para M. anisopliae. Estos signos han sido similarmente observados por otros autores en distintos hospederos (Alves, 1998; , et al 2002). En la Tabla 2, se puede observar que al día 15 de la evaluación se observó que el porcentaje de mortalidad causado por los hongos B. bassiana y M. anisopliae fue de 96.7% siendo estadísticamente similares entre estos tratamientos y diferentes para el tratamiento de L. lecanii que fue de 78% (Tabla 1). El grupo control tuvo un porcentaje de de mortalidad de 14% (86% de eclosión de larvas). Tabla 2. Porcentaje de eclosión y mortalidad obtenidos en los grupos experimentales utilizados. Porcentaje de eclosión (%) Control 86 a1 B.bassiana 3.3 b M.anisopliae 3.3 b

Porcentaje de mortalidad (%) 14 96.7 96.7

L.lecanii

78

Tratamientos

1

22 c

Letras iguales en la misma estadísticamente Tukey (p< 0.05).

columna

no

difieren

Efecto de tres hongos entomopatógenos sobre huevos de Otobius megnini Duges, 1884 Los reportes de uso de hongos entomopatógenos en garrapatas blandas son escasos. Así Sewify y Habib (2001) demostraron una alta efectividad de B. bassiana y M. anisopliae en el control de estadios larvales y ninfales de Argas persicus (incluso de 100% en condiciones de campo). Existen diferentes estudios sobre el uso B. bassiana y M. anisopliae en huevos de garrapatas de la Familia Ixodidae. Así tenemos que Castiñeiras et al. (1987), demostró la efectividad de dos aislamientos de B. bassiana y tres aislamientos de M. anisopliae que produjo una mortalidad de 92% en huevos de Boophilus microplus en un plazo de 15 días, en condiciones de laboratorio. Bittencourt et al. (1994), evaluaron en condiciones controladas el efecto del entomopatógeno de M. anisopliae sobre huevos y hembras repletas (teleoginas) de B. microplus y demostraron que el hongo provoca alteración significativa en la fase no parasítica de la garrapata. Así mismo Monteiro, et al (1998) mencionan un control del 97 y 100 % con los aislados de M. anisopliae sobre partenoginas de B. microplus en condiciones de laboratorio. En relación a L. lecanii, Rijo (1998) informó que obtuvo un 76% en el control en condiciones de campo de masas de huevos de Boophilus microplus que se encontraban infestando pastizales, siendo en este caso superior a las aplicaciones realizadas con los hongos B. bassiana y M. anisopliae. En condiciones in vitro los tres hongos entomopatógenos mostraron porcentajes de mortalidad estadísticamente similares, siendo las especies más patógenos para huevos de esta garrapata.

4. Conclusión En condiciones de laboratorio, B. bassiana CCB265 y M. anisopliae CCB302 mostraron un mayor efecto ovicida (96.7%) sobre los huevos de Otobius megnini en comparación a L. lecanii CCB406 (78%); a una concentración de 10 8 -1 con/ml y podrían constituir métodos factibles y eficaces de control biológico para esta parasitosis.

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