Efecto del período de recolección sobre la producción de biomasa de Guercus Rugosa Née, su composición química y degradabilidad in vitro

Publicado el: 9/10/2018
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Resumen

El objetivo del estudio fue determinar el efecto del periodo de recolección (4 periodos a principios de primavera) de biomasa de Quercus rugosa Née sobre su producción, composición química y degradabilidad in vitro. El muestreo se realizó en 3 sitios; 2 ubicados en el estado de Jalisco y 1 en Zacatecas, México. La mayor producción se registró a mediados de abril (616 kg de MS/ha), seguido de principios de abril (565 kg de MS/ha), finales de abril (251 kg de MS/ha) y mediados de Marzo (221 kg de MS/ha). No existió diferencia (P>0.05) en la composición química, con excepción de la concentración de taninos, los cuales fueron mayores (P<0.05) (9.6 %) a mediados de marzo y principios de abril; comparado con mediados y finales de abril. La degradabilidad in vitro de la materia orgánica (DIMO) y la constante de degradación b de (c) no fueron afectadas (P>0.05) por ninguno de los periodos, las fracciones rápida (a) y lentamente degradables (b), la degradabilidad potencial (a + b) y efectiva de la materia seca, aumentaron (P<0.05) conforme aumentó el tiempo de defoliación. Se concluye que la mayor producción de biomasa se registró a mediados de abril y que la composición química no fue afectada por los periodos, solo el nivel de taninos y algunos valores de degradabilidad que se aumentaron. Palabras claves: biomasa, Quercus rugosa Née, producción, composición química y degradabilidad in vitro.

INTRODUCCIÓN

Los bosques de Quercus son comunidades vegetales características de las zonas montañosas de México, cubriendo el 5.5% de la superficie del país (De la Paz et al., 1998). La CONAFOR (2009) señala que Q. rugosa Née es la especie predominante en las tierras altas de los estados de Jalisco y Zacatecas; de los cuales toneladas de hojas caen al suelo cada año, produciendo una gran cantidad de biomasa que se degrada para incorporar sus nutrientes al suelo. Desafortunadamente, esta reacción es lenta en hojas de Quercus y las grandes cantidades de hojas caídas inhiben el crecimiento de plantas forrajeras y aumenta el riesgo de incendios forestales espontáneos o inducidos. Además, los bosques de roble son intencionadamente incendiados para convertirlos en áreas de pastoreo (CONAFOR, 2009). La defoliación de Q. rugosa Née se produce durante los meses de marzo y abril, que coincide con la estación seca y la baja disponibilidad de forraje para rumiantes. Sin embargo, el ganado no utiliza la biomasa de Quercus como alimento, debido al alto contenido de compuestos antinutricionales presentes en las hojas. Así, el objetivo de este estudio fue determinar el efecto del periodo de recolección de la biomasa de Q. rugosa Née, sobre la producción, la composición química y degradabilidad in vitro.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Caracteristicas del área de estudio; El sitio 1 estuvo ubicado en el municipio de Tequila, Jalisco, México a una altitud de 1,617 msnm. El sitio 2 se localizó en el municipio del Teúl de González Ortega, Zacatecas, México, ubicado a una altitud de 1,997 msnm. El sitio 3 se localizó en el municipio de San Cristóbal de La Barranca, Jalisco, México, ubicado a una altitud de 1,738 msnm (INEGI, 2009 a, b y c). Procedimientos de recolección y manejo de la biomasa. Las recolecciones de biomasa Q. rugosa Née se llevaron a cabo a principios de la primavera (marzo y abril) de 2013. La biomasa se recogió a mano, se molió la biomasa con una criba de 2 ", realizado esto, se transportaron al laboratorio y se almacenaron a temperatura ambiente. Para la estimación de la producción de materia seca (MS) de la biomasa considerando el periodo de defoliación de Q. rugosa Née, (del primero de marzo al 30 de abril de 2013) se midió el rendimiento de MS de la biomasa. Para ello se realizaron cuatro recolecciones cada 15 días en los tres sitios de muestreo.

El área de tamaño de muestreo, el número de contenedores de la trampa, la altura sobre el suelo y el período de recolección, se establecieron de acuerdo con estudios previos realizados por Finotti et al. (2003); Lee y Lawrence, (2003); Yang et al. (2004 y 2006); Fang et al. (2007); Y Zhou et al. (2007). La biomasa recolectada se secó en un horno de aire circulante a 60 ° C durante 48 h, para obtener el aporte de la materia seca total (MS). Posteriormente se molieron en un molino “Wiley” con una malla de 2 mm, una vez molidas, las muestras se almacenaron en recipientes de plástico herméticamente cerrados, para posteriores análisis químicos. Análisis químicos; a la biomasa recolectada en los diferentes periodos se les realizaron los siguientes análisis por triplicado: cenizas (AOAC, 1995), proteína cruda (PC) para su determinación se utilizó el método de análisis por combustión o método Dumas, AOAC 990.03 (AOAC, 1984), el extracto etéreo (EE) fue determinado usando el extractor Ankomxt15 (AOCS Official Procedure AM 5-04, NY, USA), la fibra detergente neutro (FDN-acido corregida) y fibra detergente ácido (FDA) (Van Soest et al., 1991). La hemicelulosa (FDN – FDA) y materia orgánica (MO) (MS – cenizas) se determinaron por diferencia. Los carbohidratos no fibrosos (CNF) fueron calculados como: CNF (%)= MS - (PC + FDN + EE + cenizas) (Sniffen et al., 1992). La concentración de taninos condensados (TC) se estimó mediante el método de butanol-HCl (Porter et al., 1986). Parámetros de producción de gas in vitro se determinó por el método propuesto por Theodorou et al. (1994), para lo cual se utilizaron Unidades de Fermentación de 120 ml (UF) para cada muestra, para evaluar la producción de gas se utilizo un transductor de presión (SPER SCIENTIFIC, manómetro 840065 con un medidor de presión TA87199). La presión de gas producido fue determinado en PSI (del inglés, Pounds-force per Square Inch), a las 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72 y 96 h, las muestras se ensayaron por cuadriplicado. La dinámica de degradabilidad se determinó por la ecuación propuesta por (Ørskov y McDonald, 1979). Dado que la producción de gas in vitro es proporcional a la MS degradada (Menke et al., 1979), se usó la producción neta de gas a las 24 h (ml / 700 mg) para calcular la energía metabolizable (EM, 106 Mcal/kg-1 MS) y degradabilidad de la materia orgánica (DMO, %) se usaron las ecuaciones propuestas por Menke y Steingas (1998).

Análisis estadísticos; los datos de recolección, fueron analizados con un diseño en bloques al azar, considerando los efectos de sitio y periodo de recolección, considerando el sitio como efecto de bloque. Se utilizó el procedimiento PROC GLM del paquete estadístico SAS (2000), se realizó un ANOVA. Cuando se observaron efectos significativos para los efectos evaluados, se realizó una comparación de medias con el método Tukey usando la sentencia MEANS a P<0.05.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La producción de MS de biomasa se comportó de la siguiente manera; Observándose que el período de mayor defoliación fue a mediados de abril (616 kg de MS/ha), seguido de principios de abril (565 kg de MS/ha), finales de abril (251 kg de MS/ha) y mediados de marzo (221 kg ha-1 de MS) siendo este último el menor. El promedio de producción de biomasa fue de 413 kg ha-1 de MS. Valores similares fueron reportados Castellanos y León (2010) reportaron 431 kg ha-1 de MS en Acacia mangium, difiriendo de lo reportado por Del Valle-Arango (2003) quienes registraron un valor promedio menor (376 kg ha-1 de MS) en períodos de recolección de 15 días en bosques de pantanos; esto siendo similar a lo reportado por Ramírez-Correa et al. (2007) en un bosque de Q. humboldtii observaron rendimientos de 328,2 kg ha-1/15 días-1 de MS. En contraste Quinto et al. (2007) indicaron que las muestras intermedias son aquellas con mayor producción de biomasa de 662 a 729 kg ha-1 de MS para un período de recolección de 15 días, de igual manera Wilson et al. (1971) en Q. wislizenii reportaron una producción de 2,242 kg ha-1/15 días-1 de MS. Por otra parte Rocha-Ramírez y Marcial-Loredo (2009) estudiaron bosques de Quercus y registraron producciones menores a lo observado en este estudio con una producción de 274,2 kg de MS ha-1 en el mismo período; de igual manera Santa Regina y Gallardo (1986) mencionaron que Q. pyrenaica produce 234 kg ha-1 15 días-1 de MS. Durante el período de defoliación y Vargas-Parra y Varela (2007) en un bosque brumoso, observaron rendimientos de 109 kg ha-1/15 días-1 de MS. Composición química; En lo que respecta a la composición química no se ve afectada por ninguno de los periodos (P>0.05). Sin embargo, los TC fueron significativamente más elevados en la primera y segunda colectas, y más bajos en la tercera y cuarta. Resultados similares fueron reportados por Forwood y Owensby (1985) quienes mencionan que la concentración de TC en Q. macrocarpa o Q. alba tiende a disminuir conforme aumenta el tiempo de muestreo. Degradabilidad in vitro; La DIMO se observó que fue similar en todos los periodos en contraste con lo reportado por Forwood y Owensby (1985) que observaron que en Q. macrocarpa y Q. alba L. los primeros y últimos periodos de muestreo tenían una digestibilidad similar de la MS, pero eran mayores que los muestreos intermedios. En lo que respecta a las fracciones a, b y a + b fueron significativamente más elevadas en el último periodo en comparación con períodos anteriores. Por el contrario, Mc Leod (1973) no reportó diferencias entre períodos de muestreo de la defoliación en otras especies de árboles de Quercus. Parece que los mayores valores de digestibilidad al final del período de defoliación se asocian con bajos niveles de taninos condensados (Forwood y Owensby, 1985).

 

CONCLUSIONES

Se concluye que la mayor producción de biomasa se registró a mediados de abril y que la composición química no fue afectada por los periodos, solo el nivel de taninos y algunos valores de degradabilidad que se aumentaron.

Referencias bibliográficas

 
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