Producción y persistencia de una mezcla de alfalfa (Medicago sativa L.) y festuca alta (Festuca arundinacea Schreb.) bajo intensidades y frecuencias de pastoreo contrastantes

El uso de pasturas mixtas de gramíneas y leguminosas es una estrategia muy apropiada para lograr sistemas sustentables gracias a la sustitución de fertilizantes por la fijación biológica de N, a la reducción del riesgo de lixiviación debido a su captación por parte de las gramíneas (Laidlaw y Teuber, 2001), a su buena adaptación frente a la mayor variabilidad climática (Lüscher et al., 2014) y al aporte a las propiedades físicas del suelo por parte del sistema radical de las gramíneas. En la región pampeana norte, la mezcla binaria de alfalfa (Medicago sativa L.) y festuca alta (Festuca arundinacea Schreb.) tiene amplia difusión debido a su buena productividad y complementariedad (Romero, 2011), atribuibles a la ocupación de diferentes nichos ecológicos (Haynes, 1980). Además, la inclusión de festuca constituye una medida para reducir el riesgo de meteorismo espumoso, aunque debe combinarse con otras alternativas de control (Bretschneider, 2010).

A pesar de dichas ventajas, la diferente respuesta a la defoliación de ambas especies afecta la estabilidad de la composición botánica de la mezcla, transformando al manejo de la intensidad y frecuencia de pastoreo en una herramienta clave para mantener un balance estable entre gramíneas y leguminosas (Haynes, 1980). Para tales fines, Hoveland (1997) propone el uso de estrategias que favorezcan al componente más frecuentemente perjudicado. En este sentido, se han realizado trabajos orientados a evaluar los efectos de distintas frecuencias de defoliación en diferentes estaciones que permitan mejorar el aporte de las gramíneas a la producción primaria (Scheneiter et al., 2006; Kloster et al., 2013). No obstante, es escasa la información acerca del efecto combinado de frecuencias e intensidades de pastoreo en ensayos de larga duración con este tipo de asociación.

El objetivo del presente trabajo fue analizar la producción estacional por especie y la evolución de la cobertura basal (CB) de una mezcla de alfalfa y festuca alta durante dos años de aprovechamiento bajo diferentes combinaciones de frecuencias e intensidades de defoliación. A su vez, se propuso identificar estrategias de manejo del pastoreo que aumenten la producción otoño invernal de festuca, en un intento de mejorar su aporte durante dicha estación.

El trabajo fue realizado en la EEA INTA Marcos Juárez sobre un suelo argiudol típico, serie Marcos Juárez, franco-limoso, profundo, bien drenado y sin limitaciones de uso. El clima es templado con una temperatura media anual de 17 °C y precipitaciones medias anuales de 885 mm (INTA-SEAG Córdoba, 1978).

La mezcla, compuesta por 10 kg/ha de alfalfa grupo 10 de latencia (cv CW1010) y 8 kg/ha de festuca alta tipo Norte de Europa (cv El Palenque Plus), fue sembrada en otoño de 2009 bajo un sistema de siembra directa con un arreglo espacial en líneas por especie, cruzadas a 90° y con 19 cm de distancia entre surcos. La pastura fue dividida en 12 parcelas de 0,25 ha y cumplido el año de implantación, en otoño de 2010, fue sometida durante 23 meses (ciclos 2010-11 y 2011-12) a cuatro tratamientos resultantes de la combinación de dos intensidades (I) y dos frecuencias de defoliación (F), con tres repeticiones espaciales. Las I se fijaron como asignaciones de 34,5 y 23,0 g MS/kg de peso vivo animal para I1 e I2 respectivamente, mientras que las F correspondieron a sumas térmicas en grados días (ªCd) de 350°Cd y 450°Cd para F1 y F2, tomando 5 °C como temperatura base. Las combinaciones I2/F1; I1/F1; I2/F2 y I1/F2 constituyeron I+F+, I-F+, I+F- e I-F-, respectivamente (tabla 1).

Tabla 1

Resumen de tratamientos.

Fuente: elaboración propia.

Los pastoreos fueron realizados bajo un sistema “put and take”, en donde cada parcela fue una unidad indivisa en la cual se realizó un pastoreo intermitente con periodos de ocupación de alrededor de una semana, previendo el retiro de los animales con precipitaciones superiores a los 10 mm. Los animales utilizados fueron novillos del rodeo general de la EEA Marcos Juárez, pesados previo al ingreso a la parcela, definiendo el número de cabezas acorde a la asignación definida por el tratamiento.

En cada parcela (unidad experimental), de 0,25 ha, se estimó la biomasa previa y posterior al pastoreo mediante muestras compuestas por 10 cortes manuales, de 0,25 m2, a 3-4 cm del suelo con separación in situ de ambos componentes. Por diferencia entre la disponibilidad previa al pastoreo y el remanente a la salida de los animales, se estimó el consumo/ha de MS de cada especie y de la mezcla. A su vez, este valor fue utilizado como medida de rendimiento de la pastura, ya que el nivel de consumo representa la biomasa efectivamente aprovechada por el animal y por lo tanto la performance predecible de distintas estrategias o sistemas de utilización de pasturas (Orr et al., 1988).

Adicionalmente, durante el otoño de cada año (2010, 2011 y 2012) del ensayo se realizó la estimación de la CB de alfalfa y de festuca, por combinación de lectura visual y palpación manual utilizando un retículo metálico de 60x60 cm con cuadrantes de 10x10 cm colocados sobre transectas con seis estaciones equidistantes de lectura por parcela.

Las precipitaciones ocurridas durante el ensayo y las temperaturas medias se presentan en la tabla 2.

Tabla 2

Precipitaciones (mm) y temperaturas medias (°C) durante el periodo del ensayo.

Fuente: Agrometeorología EEA Marcos Juárez, INTA.

El análisis de las variables se realizó dividiendo cada ciclo anual en otoño-invierno (OI, media 176 d) y primavera-verano (PV, media 170 d). Para I+F+ e I-F+ se realizaron cuatro pastoreos durante OI y cinco durante PV, mientras que en I+F- e I-F- fueron tres y cinco para OI y PV, respectivamente. Debido a la falta de sincronismo exacto entre pastoreos, la variable de consumo/ha estacional fue ajustada por un factor de corrección en función de los días de diferencia entre cortes. Las variables fueron sometidas al ANVA utilizando el PROC GLM de SAS (SAS, 2013).

Durante el periodo OI (tabla 3), la biomasa media prepastoreo de alfalfa presentó diferencias significativas entre tratamientos en los dos ciclos (p=0,05 y 0,03), siendo superior en los tratamientos con descansos largos (I+F- e I-F-). Por un lado, este comportamiento fue esperable por la mayor duración del periodo de expansión del canopeo y la cantidad de radiación interceptada (Mendoza Pedroza et al., 2010), y por otro lado, por la mayor cantidad de C y N traslocado hacia las coronas que permiten una mayor velocidad inicial de rebrote (Teixeira et al., 2007c).

Para festuca alta, fue consistente su mayor biomasa media prepastoreo en I-F+, lo que responde a la recomendación de pastoreos frecuentes y laxos para esta especie (Romero y Juan, 1997; Scheneiter et al., 2006), cuyo rebrote depende principalmente de la fotosíntesis inicial del área foliar remanente (Davies, 1988), alcanzando mejores rebrotes totales a partir de mayores remanentes (Matches, 1966).

Tabla 3

Biomasa prepastoreo de alfalfa, de festuca y de la mezcla promedio de los eventos de pastoreo durante otoño-invierno (kg MS/ha), relación alfalfa/festuca de la biomasa prepastoreo; y consumo/ha de alfalfa, consumo/ha de festuca, consumo/ha de la mezcla acumulados en los eventos de pastoreo de la estación (kg MS/ha) en función de los tratamientos para otoño-invierno. Tratamientos: I+F+=Asignación 23 g MS/kg peso vivo y frecuencia 350°Cd; I-F+=Asignación 34,5 g MS/kg peso vivo y frecuencia 350°Cd; I+F-=Asignación 23 g MS/kg peso vivo y frecuencia 450°Cd e I-F-=Asignación 34,5 g MS/kg peso vivo y frecuencia 450°Cd.

Letras distintas en cada fila indican diferencias significativas (p≤0,10). EEM=Error estándar de la media.

Fuente: elaboración propia.

Considerando la mezcla en su conjunto, en el primer año no se observaron diferencias significativas en biomasa (p=0,27). No obstante, en el segundo ciclo, se observó una tendencia a menores biomasas para el tratamiento I+F+ (p=0,09), que se tornó significativa al considerar el periodo completo. Esta menor biomasa prepastoreo de la mezcla para I+F+ se podría deber a la menor acumulación de radiación interceptada y a la eventual pérdida de individuos (Teixeira et al., 2007b).

En consumo/ha de alfalfa, considerando ambos ciclos, hubo diferencias significativas (p<0,01) entre tratamientos, a favor de I+F-. Esto indicaría que las mayores biomasas prepastoreo alcanzadas con menores frecuencias, combinadas con una baja asignación de forraje que permita elevadas eficiencias de aprovechamiento (alta intensidad) favorecen la productividad de esta especie durante OI, a pesar de tener un evento de pastoreo menos en cada ciclo con respecto a los tratamientos de mayor frecuencia.

No obstante, en este estudio, no se observaron diferencias significativas en el consumo/ha tanto para festuca alta como para la mezcla, excepto en el primer año que el consumo/ha de festuca mostró una tendencia a ser mayor en I+F+ (p=0,09). En condiciones similares, Kloster et al. (2013) tampoco encontraron diferencias a nivel de mezcla en la acumulación neta otoño-invernal de tres años al variar la frecuencia de pastoreo durante esta estación. A pesar de esta falta de diferencias productivas, merecen destacarse las menores relaciones alfalfa/festuca alcanzadas con pastoreos frecuentes, que combinadas con otras estrategias puede reducir el riesgo de meteorismo (Davies et al., 2001).

En el periodo PV (tabla 4), la biomasa de festuca fue significativamente mayor en I-F+ en ambos ciclos (p<0,01), evidenciando la mejor respuesta de esta especie a pastoreos frecuentes y laxos (Scheneiter et al., 2006), tal como ya fuera mencionado para el periodo OI. Respecto a la biomasa de alfalfa, a pesar de no existir diferencias significativas en el segundo ciclo (p=0,31), al considerar el periodo completo (2010-2012) estas fueron significativas (p<0,01) a favor de I-F-. Por su parte, la mezcla presentó mayores valores de biomasa para los tratamientos de ligera intensidad (I-F+ e I-F-).

Tabla 4

Biomasa prepastoreo de alfalfa, de festuca y de la mezlca promedio de los eventos de pastoreo durante primavera-verano (kg MS/ha), relación alfalfa/festuca de la biomasa prepastoreo; y consumo/ha de alfalfa, consumo/ha de festuca, consumo/ha de la mezcla acumulados en los eventos de pastoreo de la estación (kg MS/ha) en función de los tratamientos para primavera-verano. Tratamientos: I+F+=Asignación 23 g MS/kg peso vivo y frecuencia 350°Cd; I-F+=Asignación 34,5 g MS/kg peso vivo y frecuencia 350°Cd; I+F-=Asignación 23 g MS/kg peso vivo y frecuencia 450°Cd e I-F-=Asignación 34,5 g MS/kg peso vivo y frecuencia 450°Cd.

Letras distintas en cada fila indican diferencias significativas (p≤0,10). EEM=Error estándar de la media.

Fuente: elaboración propia.

Por un lado, en relación con los niveles de consumo primavero-estival, al tomar ambos ciclos (ciclo 2010-11 + ciclo 2011-12) existieron diferencias significativas a favor de I+F+ tanto para alfalfa (p<0,01) como para la mezcla (p<0,01), aun ante una disminución de su CB (tabla 6), lo cual muestra cierta capacidad de compensación de los componentes de rendimiento de la especie (Teixeira et al., 2007a; Gosse et al., 1988). Por otro lado, el consumo/ha de festuca no presentó diferencias entre I+F+, I-F+ e I+F-, alcanzando su menor valor en I-F-. Esta similitud en la producción de festuca resulta destacable ya que indicaría cierta plasticidad de la especie ante pastoreos primavero-estivales de relativa intensidad.

La adaptación de las gramíneas a pastoreos intensos depende principalmente de respuestas morfológicas que generen un cambio en su estructura (Chapman y Lemaire, 1993), la cual permita el escape al pastoreo de macollos que a su vez proporcionen un flujo de foto-asimilados hacia macollos defoliados tal como ya fuera sugerido por Matches (1966).

En este sentido, por un lado, existen antecedentes que informan una mayor producción de festuca con pastoreos intermitentes intensos. Hamilton et al. (2013) evaluaron 6 alturas de remante para festuca alta (entre 2,5 y 15 cm) y obtuvieron los mayores rendimientos con remanentes menores a 7,5 cm. Coincidentemente, Brink et al. (2010) registraron mejor producción de festuca alta con 5 cm de altura de remanente respecto a 10 cm, independientemente de la frecuencia de defoliación. Ambos ensayos tuvieron buena persistencia luego de dos años de utilización. Sin embargo, estos trabajos se realizaron sobre pasturas puras, lo cual obvió el efecto de la competencia interespecífica.

Por otro lado, el bajo consumo de festuca en I-F- podría atribuirse a la acumulación de forraje senescente (Parsons, 1988), la pérdida de digestibilidad propia del envejecimiento de las hojas (Insua et al., 2012), el aumento de la relación vaina/lámina durante el verano (Insua et al., 2013) y el crecimiento de estructuras reproductivas, que en su conjunto disminuyen la eficiencia de cosecha del animal (Parsons y Penning, 1988). Además, la mayor disponibilidad media de alfalfa alcanzada en este tratamiento y la alta asignación propia de este pudieron favorecer la selección en detrimento de la festuca, generando áreas subpastoreadas y acentuando el efecto de selección en los pastoreos subsiguientes.

Para el periodo completo considerando ambas estaciones (tabla 5), el consumo/ha de la mezcla fue significativamente mayor en I+F+ (p<0,01), traccionado por un mayor consumo/ha primavero-estival de alfalfa. Esto permite sostener que el patrón de respuesta a la defoliación de esta especie es determinante del comportamiento de pasturas base alfalfa (Hernández Garay et al., 2012; Jung et al., 1996). Hernández Garay et al. (2012) obtuvieron resultados similares para una mezcla de alfalfa y pasto ovillo, donde los mayores rendimientos globales se alcanzaron con pastoreos de mayor intensidad y frecuencia. Sin embargo, estos autores encontraron que las mayores intensidades de defoliación generaron una mayor abundancia de malezas, coincidiendo con lo informado por Refi y Martin (2001). Esto también pudo evidenciarse indirectamente en el presente trabajo a través de los menores valores de CB en I+F+ (tabla 6).

Tabla 5

Consumo/ha de la mezcla (kg MS/ha) en función de los tratamientos para el periodo completo del ensayo (Otoño-Invierno+Primavera-Verano del 2010 al 2012). Tratamientos: I+F+=Asignación 23 g MS/kg peso vivo y frecuencia 350°Cd; I-F+=Asignación 34,5 g MS/kg peso vivo y frecuencia 350°Cd; I+F-=Asignación 23 g MS/kg peso vivo y frecuencia 450°Cd e I-F-=Asignación 34,5 g MS/kg peso vivo y frecuencia 450°Cd.

Letras distintas en cada fila indican diferencias significativas (p≤0,10). EEM=Error estándar de la media.

Fuente: elaboración propia.

Tabla 6

Cobertura basal (CB) otoñal de alfalfa y festuca. Tratamientos: I+F+=Asignación 23 g MS/kg peso vivo y frecuencia 350°Cd; I-F+=Asignación 34,5 g MS/kg peso vivo y frecuencia 350°Cd; I+F-=Asignación 23 g MS/kg peso vivo y frecuencia 450°Cd e I-F-=Asignación 34,5 g MS/kg peso vivo y frecuencia 450°Cd.

Letras distintas en cada fila indican diferencias significativas (p≤0,10). EEM=Error estándar de la media.

Fuente: elaboración propia.

Asimismo, resulta importante destacar los similares niveles de consumo/ha que sostuvieron I-F+ y I+F-, a pesar de contrastar tanto en intensidad como en frecuencia de pastoreo, lo que indica una considerable plasticidad de la mezcla. Romero y Juan (1997) también obtuvieron producciones totales similares en pasturas consociadas de alfalfa con festuca alta, frente a manejos contrastantes en intensidad y frecuencia de pastoreo, con una importante compensación entre sus componentes específicos.

Para analizar el efecto de los tratamientos sobre la persistencia de la pastura, se presentan en la tabla 6 los valores de CB otoñal de cada año, incluyendo el final del ensayo. Para el caso de alfalfa, se observaron diferencias entre tratamientos luego del primer año (p=0,03) mientras que para festuca alta estos solo se diferenciaron al final del periodo total estudiado (p<0,01).

Como puede observarse en la tabla 6, todos los tratamientos mostraron una reducción en la CB de alfalfa lo cual responde a la dinámica poblacional normal de la especie (Teixeira et al., 2007a). De todas maneras se destaca una caída más pronunciada frente a defoliaciones frecuentes, lo que indicaría un menor número de coronas, una reducción de su tamaño o efectos combinados de ambos factores. Esto podría explicarse por la menor asimilación y translocación hacia las raíces de C y N, consecuencia de la menor intercepción acumulada de radiación durante periodos de descanso cortos (Teixeira et al., 2007c, Gramshaw et al., 1993). Este menor nivel de reservas pudo generar plantas más susceptibles a enfermedades de raíz y corona y al estrés causado por la competencia por luz (Teixeira et al., 2007a, Lodge, 1991). Hoveland et al. (1995) también indicaron una disminución en el número de tallos de alfalfa por superficie al aumentar la frecuencia de defoliación en pasturas consorciadas con festuca alta. Con este tipo de mezclas, Romero y Juan (1997) señalaron una menor persistencia de alfalfa bajo pastoreos frecuentes y laxos, respecto a infrecuentes e intensos.

Por lo tanto, se reafirma que la frecuencia de defoliación resulta el componente de manejo más crítico para lograr una adecuada persistencia de la alfalfa (Lodge, 1991; Mendoza Pedroza et al., 2010; Gramshaw et al., 1993).

Al considerar la festuca alta, su CB no presentó diferencias significativas entre tratamientos luego del primer año de utilización. Sin embargo, finalizado el segundo ciclo, existió un significativo contraste entre I-F+ (9,38%) e I+F- (3,42%). Esta diferencia de cobertura entre pastoreos frecuente/laxo e infrecuente/intenso, también fue resaltada por Romero y Juan (1997) y respondería a una mejor respuesta frente a defoliaciones laxas de las gramíneas templadas, como ya fue presentado, en ambas estaciones.

La pérdida de festuca alta en mezcla con alfalfa también fue reportada por Smith et al. (1973), quienes indicaron una pérdida casi total de festuca alta en el tratamiento con menor altura de remanente y menor frecuencia, coincidente con un estado reproductivo avanzado de la gramínea aunque este efecto pudo verse exacerbado por la defoliación mecánica de la pastura en contraposición con cierto beneficio de una defoliación más selectiva del animal.

Por lo tanto, frente a una reducción del área foliar remanente bajo defoliaciones intensas, se afectaría el crecimiento pospastoreo de festuca (Matches, 1966) que, sumado a un probable efecto de competencia lumínica, debido a las mayores tasas de crecimiento inicial de la alfalfa en pastoreos menos frecuentes (Teixeira et al., 2007c) pueden generar mortandad de macollos o reducción de su tamaño.

Para las condiciones del presente ensayo, pastoreos frecuentes y laxos lograron una buena participación de la festuca alta en la biomasa prepastoreo tanto en OI cómo en PV. A su vez, este manejo permitió alcanzar los mayores valores de CB de esta especie al finalizar el ensayo.

Los niveles de consumo/ha de la pastura no fueron modificados por las diferentes frecuencias e intensidades de pastoreo durante OI. Por lo tanto, como herramienta de manejo resulta de bajo impacto sobre la producción primaria en dicha estación para pasturas con predominio de alfalfa, no así sobre su persistencia.

Durante PV como en el periodo total, la mayor intensidad y frecuencia de pastoreo (I+F+) generó los mayores valores de consumo/ha en ambas especies, mostrando una adaptación de la festuca alta a los pastoreos intensos, habitualmente impuestos a la alfalfa. Sin embargo, este tipo de manejo puede comprometer la persistencia futura de la pastura por pérdida de individuos e invasión de malezas. Aun así, esta mayor producción es promisoria para zonas agrícolas donde las rotaciones suelen incluir ciclos pastoriles relativamente cortos.

La mayor frecuencia de defoliación, independientemente de su intensidad, provocó una mayor disminución de la CB de alfalfa por lo cual el manejo de los periodos de descanso resulta una herramienta clave para sostener su persistencia.

Considerando la importante plasticidad productiva hallada, la elección de una estrategia de pastoreo en particular dependerá del tipo de sistema productivo, la duración objetivo de la pastura en la rotación y los requerimientos de los animales.