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La alfalfa (Medicago sativa L.) tiene gran importancia por su alta producción por unidad de superficie y valor nutrimental del forraje¹, y porque es apetecible al ser consumida por animales diversos en estado fresco, henificada o ensilada². La alfalfa también se utiliza para mejorar la cobertura vegetal, evitar la erosión del suelo, prevenir la degradación de las praderas, y ayudar a la sostenibilidad de la agricultura y la ganadería³. Al asociar esta leguminosa con alguna gramínea, la producción de la pradera aumenta, se minimiza la estacionalidad, el valor nutrimental mejora, y los costos de producción se reducen en comparación con las dietas balanceadas⁴.

Investigadores^5,6 evidenciaron que la frecuencia e intensidad de corte de alfalfa debe definirse con base en el estado de desarrollo de la planta y estación del año. Estos parámetros son importantes para lograr el equilibrio entre cantidad, calidad y persistencia de la pradera⁷. Se han observado que el rendimiento de alfalfa es mayor en primavera - verano y menor en otoño e invierno^8,9. Además, Villegas et al¹⁰ reportaron que el rendimiento de forraje de variedades de alfalfa fue mayor en la primavera, seguido de invierno y verano y el rendimiento menor se registró en otoño. Idris y Adam¹¹ obtuvieron rendimiento anual mayor y menor en la variedad Hagazi y Cuf 101, con frecuencias de cosecha de 25 y 30 días, respectivamente.

Se menciona, que la densidad poblacional de tallos y peso de los mismos se han evaluado en varias partes del mundo, ya que son indicadores de la producción de forraje¹². En una investigación realizada por Chen et al³ observaron que el aumento de la frecuencia de corte de la alfalfa tiene alta relación con la densidad de tallos, al aumentar hasta llegar un punto en declive, independientemente de la variedad y año de evaluación con 645, 734 y 688 tallos m^-2 en la frecuencia a 30, 40 y 50 días. Estos mismos autores observaron el menor y mayor peso por tallo con 0.27 y 0.45 g para la menor y mayor frecuencia, respectivamente y relacionado con el rendimiento. En otras investigaciones¹³ mencionan una alta relación entre el mayor peso por tallo con el mayor rendimiento y temperatura. Algunos autores¹⁴ reportan el mayor rendimiento en alfalfa con una densidad de 25 plantas m^-2. Morales et al¹⁵ encontraron en 14 variedades de alfalfa una alta relación hoja:tallo con el mayor rendimiento total, tasa de crecimiento y densidad de tallos. También se indica⁵, que en la estación de invierno se obtuvo mayor porcentaje de hojas, con un promedio de 65 % y en primavera el menor aporte. No obstante, en México existe poca información sobre estos parámetros de producción.

El objetivo del presente estudio fue evaluar los componentes del rendimiento de cinco variedades comerciales de alfalfa, con intervalos de corte definidos estacionalmente, con los siguientes atributos: rendimiento de forraje, peso por tallo, densidad de tallos, densidad de plantas, relación hoja:tallo, composición botánica y morfológica.

El estudio se realizó en el campo experimental del Colegio de Postgraduados, Montecillo, Texcoco, Estado de México (19º 29’ N y 98º 53’ O, y altitud de 2,240 msnm) de junio de 2010 a junio de 2011. El clima es templado subhúmedo, el más seco de los subhúmedos, con precipitación media anual de 636.5 mm, lluvias en verano (de junio a octubre) y temperatura promedio anual de 15.2 ºC ¹⁶. El suelo es un Typic ustipsamments de textura franco arenoso, con pH entre 7 y 8 y con 2.4 % de materia orgánica¹⁷. Se utilizaron cinco variedades comerciales de alfalfa: Aragón, Valenciana, Chipilo, Milenia y Oaxaca, sembradas al voleo el 18 de abril de 2008. La densidad de siembra fue de 30 kg ha^-1 de semilla pura viva, la cual se ajustó por el porcentaje de germinación de cada variedad.

El área de estudio se dividió en 20 parcelas de 108 m² (12 x 9 m). Al inicio del experimento (2 de junio de 2010) se realizó un corte de uniformización con un tractor-podador, a una altura promedio de 5 cm; la fase experimental concluyó el 21 de junio de 2011. El intervalo entre cortes varió de acuerdo a la estación del año: en primavera y verano las plantas se cortaron cada cuatro semanas; en otoño cada cinco e invierno cada seis semanas, de acuerdo a lo recomendado por Mendoza et al⁵. Las praderas no se fertilizaron, y en las estaciones con mínima precipitación se proporcionaron riegos a capacidad de campo cada dos semanas.

Para evaluar el rendimiento de forraje, en cada variedad, al inicio del estudio, se colocaron al azar dos cuadros fijos de 0.25 m^-2 por repetición. El forraje presente dentro de cada cuadro se cosechó un día antes del corte, a una altura de 5 cm, se depositó en bolsas de papel etiquetadas y se secó en una estufa de aire forzado, hasta obtener un peso constante. Una vez seca, se registró el peso de la muestra para calcular el rendimiento de materia seca por unidad de superficie (kg MS ha^-1).

Un día antes de cada corte, se cortaron aleatoriamente 10 tallos en cada tratamiento y repetición a nivel del suelo y se secaron en una estufa de aire forzado, hasta peso constante. Posteriormente se calculó el peso promedio por tallo. Al inicio del experimento se colocaron al azar en cada unidad experimental dos cuadros fijos de 20 x 20 cm, los tallos presentes dentro de cada cuadro se contaron mensualmente y posteriormente se calculó el promedio por estación.

Cuando el experimento inició, se colocó en una caja experimental un cuadro fijo, de 1 m², a nivel del suelo, en donde mensualmente se contó el número de plantas de alfalfa presentes y se registraron los cambios en densidad poblacional promediándolos estacionalmente.

La relación hoja:tallo se calculó al dividir el peso seco de cada fracción (hoja/tallo), expresado en kg ha^-1, obtenidos de la submuestra tomada para estimar la composición botánica y morfológica.

Para obtener la composición botánica, un día antes de cada corte se tomó una submuestra de aproximadamente 20 % de las muestras del forraje cosechado para estimar el rendimiento, y cada submuestra se separó en alfalfa y maleza. Cada componente se secó en una estufa de aire forzado, hasta peso constante y se registró su peso seco, posteriormente los rendimientos por estación se promediaron.

Los datos de temperatura máxima, mínima, precipitación acumulada durante el periodo de estudio se obtuvieron de la estación agro-meteorológica del Colegio de Postgraduados, ubicado a 100 m del área experimental (Figura 1). La temperatura máxima se observó en julio de 2010 y de marzo a junio de 2011 con un promedio de 28 ^oC que corresponden a la estación de primavera y verano, principalmente. La temperatura mínima se registró en diciembre de 2010, enero y febrero de 2011 con un promedio de -1 ^oC, correspondiente a la estación de invierno. La precipitación mayor (mm) se concentró en julio, agosto, septiembre y noviembre de 2010 y junio de 2011 con una acumulación de 404 mm, representando las estaciones de verano y otoño principalmente.

En las estaciones de invierno y primavera se proporcionaron riegos a capacidad de campo, cada 15 días. El efecto de los factores en estudio en las variables de respuesta se evaluó mediante un análisis de varianza (ANOVA) con el procedimiento de Modelos Mixtos¹⁸, con un diseño en bloques completos al azar con cuatro repeticiones. La comparación de medias se realizó mediante la prueba de Tukey (ɑ= 0.05).

No se encontraron interacciones significativas (P>0.05) entre los factores en estudio. En general, el aporte promedio al rendimiento anual fue: verano 35 %, primavera 28 %, otoño 24 % e invierno 13 %. El rendimiento promedio de forraje de las variedades de alfalfa en otoño disminuyó (P<0.05) en relación al registrado en verano; a su vez, el rendimiento en invierno fue menor (P<0.05) al obtenido en las otras tres estaciones del año (Cuadro 1). Estos resultados coinciden con las temperaturas mayores registradas en primavera-verano (Figura 1), que favorecieron el desarrollo de la alfalfa¹⁹; ya que, la temperatura óptima de crecimiento de la alfalfa, fluctúa entre 15 y 25 °C. Por otra parte, el rendimiento de materia seca de la variedad Milenia solamente fue superior (P<0.05) al de la variedad Aragón (Cuadro 1). Villegas et al¹⁰ reportan en las variedades Oaxaca y Valenciana rendimientos similares con esta evaluación (21,600 y 20,000 kg MS ha^-1). Sin embargo, independientemente de la variedad de alfalfa y frecuencia de corte en promedio se obtuvieron 10,552 kg MS ha^-1 de rendimiento anual¹¹.

Otros investigadores¹ obtuvieron resultados parecidos en dos variedades y once líneas de alfalfa con un promedio de 20,615 kg MS ha^-1. Mientras que Abusuwar y Daur²⁰ determinaron en alfalfa en variedades Cuf 101 y Hegazi el rendimiento mayor y menor con 18,065 y 17,545 kg MS ha^-1. En el valle de México reportaron en alfalfa la mayor producción de forraje total acumulado con 33,864 y 34,457 kg MS ha^-1, respectivamente y con una distribución estacional mayor en primavera y verano y menor en otoño e invierno, con los mismos intervalos de corte de esta investigación^5,8. No obstante, rendimientos inferiores fueron observados en esta investigación y se pueden atribuir a que las variedades tenían más de 2 años de establecidas (abril 2008), por lo que la persistencia del forraje y su rendimiento va en decremento conforme aumenta el tiempo después de la siembra⁴.

El análisis de varianza no reveló interacciones (P>0.05) entre los factores en estudio. Se encontraron diferencias (P<0.05) en el peso promedio anual por tallo entre las variedades de alfalfa: Aragón, Milenia y Chipilo produjeron tallos más pesados (0.71 g en promedio) que Valenciana y Oaxaca con 0.67 y 0.68 g respectivamente (Cuadro 2). En todas las variedades hubo un efecto estacional (P<0.05), el peso promedio por tallo fue mayor en primavera y menor en invierno, en relación al resto de las estaciones. Los mayores valores observados en primavera estuvieron asociados a las temperaturas máximas registradas durante el estudio (Figura 1). No obstante, se menciona que tales diferencias también se pueden deber a las frecuencias de corte³; estos autores obtuvieron al evaluar la frecuencia de corte en alfalfa el menor y mayor peso por tallo con 0.27 y 0.45 g, para la menor y mayor frecuencia, respectivamente.

Meuriot et al²¹ al evaluar la frecuencia e intensidad de corte de alfalfa, el peso de tallo fue mayor (1.1 g por tallo) conforme aumentó la frecuencia y con una intensidad de corte de 15 cm, relacionado con el mayor índice de área foliar y rendimiento. Avci et al¹³ reportaron que el mayor peso por tallo estuvo asociado con un rendimiento mejor, como se observó en la primavera durante esta investigación. El aumento en el peso por tallo coincide con la disminución en la densidad de tallos principalmente en la estación de primavera, comportamiento reportado por otros autores²², quienes señalan que el aumento en la densidad de tallos por unidad de área ocasiona una disminución en el peso individual de los tallos, explicado por la ley de auto-aclareo²³ y confirmado por otros autores^24,25,26.

Las interacciones entre las variedades de alfalfa y las épocas del año no fueron significativas (P>0.05) con relación a esta variable de respuesta. Sí se presentaron diferencias (P<0.05) entre las variedades, ya que Aragón registró la mayor densidad promedio anual de tallos con 634 tallos m^-2, mientras que Oaxaca con 512 tallos m^-2 fue la de menor densidad (Cuadro 3). Además, existieron diferencias (P<0.05) entre las estaciones del año, ya que la densidad de tallos promedio en el verano superó a la registrada en el invierno; sin embargo, la menor densidad de tallos se registró en la primavera.

En otra investigación²⁷ con cuatro variedades de alfalfa, los autores observaron el mismo comportamiento que en este estudio, ya que la densidad de tallos disminuyó con forme el estudio avanzó. Ellos registraron la densidad mayor de tallos en el primer año de evaluación y menor en el cuarto año con un promedio de 518 y 140 tallos m^-2, respectivamente. No obstante, Chen et al²⁸ indicaron que conforme la frecuencia de corte disminuyó, la densidad de tallos se incrementó hasta llegar un punto en declive, independientemente de la variedad y año de evaluación: 645, 734 y 688 tallos m^-2 para las frecuencias de corte cada 30, 40 y 50 días, respectivamente, lo cual está altamente relacionado con el rendimiento.

La temperatura y la humedad en el suelo son los principales factores climáticos que influyen en la densidad y el peso de tallos; cuando estos son favorables, existe una constante producción de tallos, dando como resultado una producción mayor de biomasa en la pradera²⁹. Sin embargo, se menciona²² que existe una relación inversa entre la densidad de tallos y la producción de materia seca, señalan que un mayor número de tallos resulta en un menor rendimiento de forraje, debido posiblemente al bajo peso individual de cada uno de ellos.

El análisis de varianza no mostró interacciones significativas (P>0.05) entre los factores en estudio. De igual forma que la densidad de los tallos, la densidad promedio de plantas disminuyó (P<0.05) en todas las variedades de alfalfa conforme el estudio transcurrió (Cuadro 4), de 33 plantas m^-2 en verano a 22 plantas m^-2 en primavera. La mayor densidad promedio anual de plantas se registró en Milenia con 33 y la menor en Aragón con 21 plantas m^-2. Ambas perdieron 9 y 11 plantas, entre el inicio y el final del estudio, respectivamente. Otros autores³⁰ mencionan que, en una pradera de alfalfa, la cobertura y densidad de plantas se estabiliza conforme aumenta el tiempo de establecida; sin embargo, llega un tiempo en que éstas disminuyen, dependiendo de la variedad y el sitio.

En otro estudio³¹ mencionan la importancia de la distancia entre plantas de alfalfa, encontraron en la estación de primavera el mayor rendimiento, relacionado con la mayor radiación interceptada (95 %), en todas las distancias entre plantas (10, 15, 20, 25 y 30 cm); mientras que, en verano e invierno solo se alcanzó el 95 % de radiación interceptada a 10 y 15 cm de distancia entre plantas ya que el crecimiento de la alfalfa está relacionado con la temperatura. Varios autores^27,32 indican que entre menor sea la separación entre plantas mayor es el rendimiento, lo que coincide con los resultados obtenidos en este estudio.

No se registró interacción entre las variedades de alfalfa y las épocas del año para esta variable de respuesta. Sin embargo, la relación hoja:tallo fue diferente (P<0.05) entre las estaciones del año (Cuadro 5): en otoño e invierno se presentó la mayor relación hoja:tallo promedio (1.52), que fue diferente significativamente en comparación con verano y primavera (0.92). Por otra parte, las variedades Aragón y Valenciana obtuvieron la mayor relación hoja:tallo (1.30) comparadas con Chipilo y Oaxaca (1.14). En un estudio realizado por Rojas et al³³ observaron que independientemente de la variedad, en otoño e invierno la relación hoja:tallo fue mayor con un valor de 1.49, comparada con la registrada en verano y primavera con 0.92 y 0.94, respectivamente, Villegas et al³⁴ observaron que, con dos intensidades de corte, la variedad Moapa y Tlacolula obtuvieron la mejor y peor relación hoja:tallo con 1.4 y 1.1, respectivamente. Mientras tanto, otros autores⁸ reportaron valores muy por debajo de los anteriores y los del presente estudio, pues el promedio anual observado en cinco variedades de alfalfa fue de 0.79, con variaciones a través del año, y los valores mayor y menor (P<0.05) se observaron en enero y noviembre con 1.05 y 0.62, respectivamente. De igual forma, Morales et al¹⁵ registraron en catorce variedades de alfalfa una relación hoja:tallo promedio anual de 0.68.

Hernández-Garay et al²³ mencionan que la relación hoja:tallo de los forrajes puede considerarse una medida indirecta de la calidad, ya que valores mayores a uno indican una mejor calidad del forraje al tener mayor cantidad de hoja. En forma similar, en este estudio se registraron índices mayores a 1 en otoño e invierno. Sin embargo, aun cuando en estas dos estaciones del año las plantas de alfalfa produjeron la relación hoja:tallo mayor, el rendimiento de materia seca tendió a ser menor en otoño y fue el menor en invierno, en comparación con la primavera y el verano (Cuadro 1). Rojas et al⁴ mencionan que en los forrajes se debe obtener la mejor relación entre el rendimiento y la calidad, siendo cuando existe mayor cantidad de hojas.

Independientemente de la variedad, la alfalfa constituyó más de 90 % de la especie deseable en la pradera durante todo el periodo de estudio (Figura 2). Se observaron diferencias entre estaciones en el porcentaje de hoja, obteniendo en otoño e invierno el mayor aporte con 59 % de hoja y primavera y verano el menor con 45 %. Mientras que en el porcentaje de tallo en primavera y verano se encontró el mayor aporte y otoño e invierno el menor. No se presentó material muerto en todo el periodo experimental, ya que la alfalfa tiende a tirar las hojas senescentes. De igual forma no se encontraron inflorescencias debido a que los cortes se realizaron antes de que la floración ocurriera. Varios investigadores^5,6,8 reportan comportamiento similar en la cantidad de hoja de alfalfa teniendo en la época con menor temperatura el mayor aporte.

Sólo en la estación de verano hubo mayor (P<0.05) presencia de maleza en comparación con las otras estaciones del año, y predominaron Aristida stricta, Bromus inermis y Malva neglecta. El porcentaje mayor de maleza en verano podría ser por la mayor temperatura y lluvia registradas en esa estación (Figura 1), apropiadas para la maleza existiendo una competencia intraespecifica con la alfalfa por luz, agua y nutrimentos³⁰. Las variedades que presentaron mayor invasión por maleza fueron Valenciana y Oaxaca con 9 %. El mayor aporte de maleza en estas variedades se le puede atribuir al tener menor densidad de plantas (Cuadro 4), lo cual provocó mayor invasión de hierbas no deseadas, como lo reportan otros trabajos^5,14.

Se concluye que las variedades de alfalfa presentaron diferente comportamiento y el mejor rendimiento se mostró en Milenia, Chipilo, Oaxaca y Valenciana. De acuerdo a las diferencias estadísticas entre los promedios generales de cada estación, el rendimiento de materia seca en verano fue mayormente aportado por la densidad de tallos y plantas; de igual forma un mayor peso de los tallos contribuyó al mayor rendimiento de materia seca en primavera. Sin embargo, es necesario seguir realizando investigaciones e incluir otros parámetros de producción; como la altura de la planta, la radiación interceptada y el índice de área foliar, lo que podría explicar mejor el comportamiento productivo de la alfalfa en cada época del año, lo que puede contribuir al mejor manejo del cultivo.

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