Reservas de carbono del pasto Cenchrus clandestinus (Poaceae) en los sistemas de manejo tradicional y silvopastoril, en diferentes relieves

El aumento de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) derivadas de las actividades humanas, son consideradas el principal responsable del cambio climático actual y el sector ganadero es responsable del 18 % de las emisiones de GEI en CO2 equivalente. El pasto kikuyo puede optimizar tanto la captura como la fijación del carbono. El objetivo del trabajo fue identificar las existencias de carbono en el pasto kikuyo en sus diferentes compartimentos, biomasa aérea (BA) y biomasa radicular (BR), a 20 y 40 cm de profundidad del suelo, bajo los sistemas tradicional y silvopastoril en diferentes relieves. Se realizaron seis muestreos (M) sucesivos de acuerdo al sistema de pastoreo (tradicional y silvopastoril), la geoforma del terreno (flanco cóncavo (FCC), flanco convexo (FCX), flanco rectilíneo (FR) y relieve plano (RP)). Se muestrearon la biomasa aérea (BA) y de raíces (BR). El método estadístico utilizado fue un diseño en bloques incompletos aleatorizados, se evaluaron dos tratamientos (T) (T1: tradicional y T2: silvopastoril) con cuatro bloques (B) en cada uno (B1: FCC, B2: FCX, B3: FR, B4: RP). El trabajo se realizó entre junio 2016 y junio 2017 en San Pedro de los Milagros, Antioquia Colombia. Los resultados permitieron determinar que las raíces a 20 cm de profundidad, el colchón muerto y las hojas, fueron los compartimentos con mayores existencias de carbono (4.52, 3.58 y 1.9 ton de C ha-1 respectivamente). Se encontraron diferencias (P < 0.05) entre relieve plano y el relieve rectilíneo para la biomasa de hojas, y entre el relieve plano con los demás relieves evaluados para la variable raíces gruesas a 20 cm de profundidad. La biomasa producida por la planta es directamente proporcional al carbono incorporado. La biomasa radicular, tanto para raíces finas como gruesas, contribuye a capturar en promedio 2 820 y 655 kg ha-1 de carbono a 20 y 40 cm de profundidad respectivamente. El pasto kikuyo contribuye a mantener reservas de carbono en las praderas. Por la alta producción de biomasa radicular, de colchón y la alta capacidad de rebrote en condiciones adversas, se concluye que este pasto juega un papel importante en la disminución de GEI y la conservación de los suelos del trópico alto bajo sistemas de lechería especializada.

The increase of Greenhouse Gases (GHG) emissions derived from human activities are considered the main cause of current climate change and the livestock sector is responsible for 18 % of the GHG emissions in CO2 equivalent. Kikuyu grass can optimize both carbon capture and carbon fixation. The aim of this paper was to identify carbon stocks in the kikuyu grass in its different compartments, above-ground biomass (AB) and below-ground biomass (BB) at 20 and 40 cm soil depth, under the traditional and silvopastoral systems in different reliefs. Six successive samplings (M) were taken according to the grazing system (traditional and silvopastoral system), and the geoform of the terrain (concave flank (CCF), convex flank (CXF), rectilinear flank (RF) and flat relief (FR)). The above-ground biomass and below-ground biomass were sampled. The statistical method used was a design in incomplete randomized blocks, two treatments were evaluated (T) (T1: traditional system and T2: silvopastoral system) with four blocks (B) in each one (B1: CCF, B2: CXF, B3: RF, B4: FR). This experiment was done from June 2016 to June 2017 in San Pedro de los Milagros, Antioquia, Colombia. The results allowed to determine that the roots at 20 cm depth, the dead creeping stems, and the leaves were the compartments with the highest carbon stocks (4.52, 3.58 and 1.9 ton of C ha-1, respectively). Differences were found (P < 0.05) between flat and rectilinear relief for the biomass of leaves, and between the flat relief with the other reliefs evaluated for the variable thick roots at 20 cm depth. The biomass produced by the plant is directly proportional to the incorporated carbon. The root biomass, both fine and thick roots, contributes to capture on average 2 820 kg and 655 kg of carbon per hectare at of 20 and 40 cm depth respectively. Kikuyu grass contributes to keep carbon reserves in the grasslands. Due to the high production of below-ground biomass and creeping stems, and its high capacity of regrowth under adverse conditions, this grass plays an important role in the reduction of GHG and the conservation of high tropical soils under specialized dairy systems.

Estimación de la calidad y cantidad de pasto kikuyo (Cenchrus clandestinum (Hochst. ex Chiov.) Morrone) usando imágenes multiespectrales / Estimation of the quality and quantity of Kikuyo grass (Cenchrus clandestinum (Hochst. Ex Chiov.) Morrone) using multispectral images

RESUMEN La evaluación de las praderas destinadas a ganadería es esencial para la productividad de los animales. Los datos de sensores multiespectrales remotos aerotransportados (SM) permiten construir índices de vegetación (VI, por sus siglas en idioma inglés) y relacionarlos con características fisiológicas y biofísicas de las pasturas. El objetivo fue evaluar VI para la estimación de la cantidad y calidad de pasto kikuyo en sistemas lecheros, del norte de Antioquia, Colombia. Se calcularon 10 diferentes VI, con 168 muestras de pasto kikuyo. Las muestras fueron pesadas, para estimar la biomasa verde (BV) y analizadas por espectroscopia del infrarrojo cercano, para los contenidos de proteína bruta (PB), fibra en detergente neutro (FDN) y fibra en detergente ácido (FDA). Los datos, se analizaron usando componentes principales (CP) y modelos aditivos generalizados suavizados. Las variables que más contribuyeron a la formación de la primera componente principal (CP1) fueron el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), el índice de vegetación simple (RVI), el índice de vegetación de diferencia normalizada verde (GNDVI), el índice clorofílico verde (Clg) y la BV del pasto kikuyo. Para la segunda componente principal (CP2) fueron el índice de vegetación de diferencia normalizada borde del rojo (RNDVI), el índice borde del rojo de clorofila (Clrg) y PB, FDN y FDA del pasto kikuyo. La BV fue explicada por el NDVI y PB por el RNDVI. La estimación obtenida para FDN y FDA del pasto kikuyo no fueron precisas.

ABSTRACT The evaluation of grazing lands is essential to improve livestock productivity. Data from multispectral airborne sensors allow calculating vegetation indexes (VI) and relating them to physiological and biophysical characteristics of the pastures. The objective of this study was to evaluate the usefulness of VI to estimate the quantity and quality of Kikuyu grass in dairy farms of northern Antioquia, Colombia. We calculated 10 different VI using 168 samples of Kikuyu grass. The samples were weighted to estimate green biomass (BV) and analyzed by near infrared spectroscopy for the contents of crude protein (PB), neutral detergent fiber (FDN) and acid detergent fiber (ADF). Data were analyzed using principal components (CP) and smoothed generalized additive models. The variables that contributed most to the formation of the first principal component (CP1) were the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), the Simple Vegetation Index (RVI), the Normalized Difference Vegetation Green Index (GNDVI), the Green Chlorophyll Index (Clg) and the BV of Kikuyu grass. The mayor contributors to the second principal component (CP2) were the Normalized Red-Edge Vegetation Index (RNDVI), the Red-Edge Chlorophyll Index (Clrg), and the PB, NDF and FDA of Kikuyu. The NDVI explained the BV, and the RNDVI explained the PB. The FDN and FDA estimations in Kikuyu were not precise.