Contenidos de carbono y nitrógeno del suelo en un agroecosistema altoandino del Valle del Cauca, Colombia

Los ecosistemas altoandinos o de alta-montaña, se caracterizan por prestar servicios ecosistémicos esenciales, muchos de ellos, relacionados con el suelo; sin embargo, se conoce que las actividades agrícolas y pecuarias han llevado a cambios progresivos en los parámetros físicos, químicos y agotamiento del carbono orgánico y nitrógeno del suelo, contribuyendo a la pérdida de calidad edáfica e incrementando las emisiones de gases de efecto invernadero. Este estudio evaluó la influencia de tres coberturas vegetales: bosque nativo, pastizal naturalizado de Pennisetum clandestinum y monocultivo de Allium fistulosum, sobre algunas propiedades del suelo, en un ecosistema altoandino del Valle del Cauca (Colombia). Se midieron propiedades edáficas, como densidad aparente, materia orgánica, contenidos y almacenamiento de C y N. Se encontró que las prácticas agrícolas asociadas al monocultivo influyeron significativamente en las propiedades edáficas evaluadas, generando cambios a nivel físico y químico, lo que podría aumentar la vulnerabilidad del suelo a la degradación. Se observó que los pastizales de P. clandestinus (C4), con un manejo del pastoreo de tipo extensivo, baja carga animal, presentaron mayor potencial para acumular C, reciclar N y mitigar el efecto del pisoteo, siempre y cuando, se garantice una gestión óptima del pastoreo, en términos de una carga animal, ambientalmente sostenible. El tipo de cobertura vegetal y las prácticas de manejo asociadas promovieron cambios físicos y químicos, en los primeros centímetros del suelo, afectando la capacidad del suelo para almacenar C y N, lo que podría incidir en la provisión de Servicios Ecosistémicos.

High Andean or high-mountain ecosystems are characterized by providing essential ecosystem services, many of them related to the soil. However, it is known that agricultural and livestock activities have led to progressive changes in the physical and chemical parameters of the soil and depletion of organic carbon and nitrogen, contributing to the loss of edaphic quality and increasing greenhouse gas emissions. This study evaluated the influence of three kinds of plant covers: native forest, Pennisetum clandestinum naturalized grassland, and Allium fistulosum monoculture, on some soil properties in a high Andean ecosystem of Valle del Cauca (Colombia). The edaphic properties measured were: bulk density, soil organic matter, C and N contents, and storage. It was found that the agricultural practices associated with monoculture significantly influenced the evaluated edaphic properties, generating changes at a physical and chemical level, which could increase the vulnerability of the soil to degradation. It was observed that the grasslands of P. clandestinus (C4), with extensive grazing management, and a low stocking rate, presented the greater potential to accumulate C, recycle N and mitigate the trampling effect, as long as optimal management is guaranteed in terms of environmentally sustainable stocking load. The kind of vegetation cover and the associated management practices, promoted physical and chemical changes, in the first centimeters of the soil, affecting the soil's capacity to store C and N, which could affect the provision of Ecosystem Services.

Descripción del nido de Phyllotis andium (Cricetidae: Phyllotini) en un matorral seco interandino en Ecuador / Nest description of Phyllotis andium (Cricetidae: Phyllotini) in a inter Andean dry scrub in Ecuador

Resumen En este trabajo describimos la estructura del nido de Phyllotis andium Thomas, 1912 en un matorral seco interandino al sur de la provincia del Azuay en Ecuador y el uso de un pasto introducido en su fabricación. Se presentan también observaciones sobre sociabilidad y abundancia de esta especie. Estos datos proporcionan nueva información sobre las relaciones intraespecíficas de estos roedores y su historia natural.

Abstract In this work, we describe the structure of the nest of Phyllotis andium Thomas, 1912 in an inter-Andean dry scrub in the south of the Azuay province in Ecuador, and the use of an introduced grass in their manufacture. Observations on sociability and abundance of this species are also presented. These data provide new information on the intraspecific relationships of these rodents and their natural history.

BASE GROWTH TEMPERATURE AND PHYLLOCHRON FOR KIKUYU GRASS (Cenchrus clandestinas; Poaceae) / Temperatura base de crecimiento y filocrono para el pasto kikuyo (Cenchrus clandestinus; Poacea)

ABSTRACT In order to estimate the base temperature (Bt) of growth through the appearance of leaves and calculate the phyllochron for kikuyu grass, three plots were established on three farms in the Provincia of Ubaté (Cundinamarca, Colombia) located at different altitudes (2560, 2640, 3143 m. a. s. l.). Measurements were made in four cycles in a period of eight months. The Bt was estimated by the least coefficient of variation method using a second order regression model and the model obtained was validated by the cross-validation method. The Bt values for the first, second, third and fourth leafwere 4.02, 3.68, 3.93, and 3.62 °C, respectively. For the appearance of the first leaf, the kikuyu required more thermal time (TT) (97.5 accumulated growing degree days (AGDD)) than for the second (74.2 AGDD), third (73.8 AGDD) and fourth leaf (76.0 AGDD) (p <0.05). There were no differences in TT among farms (p> 0.05). There was a tendency to a greater number of days required to reach each leaf stage in the farm located at higher altitude and with lower mean temperature. The validation showed an adequate adjustment (r2 = 0.94) and a substantial concordance (CCC = 0.97) between the observed values and the predicted values for the estimated TT with the Bt value obtained for each leaf stage. The results ofBt for kikuyu grass obtained, will allow to make more precise predictions about the phyllochron and generate growth models close to reality.

RESUMEN Con el fin de estimar la temperatura base (Tb) de crecimiento a través de la aparición de hojas y calcular el filocrono para el pasto kikuyo, se establecieron tres parcelas en tres fincas de la provincia de Ubaté (Cundinamarca, Colombia) ubicadas a diferente altitud (2560, 2640, 3143 m. s. n. m.). Se realizaron cuatro ciclos de mediciones en un tiempo total de ocho meses. La Tb se estimó por el método de mínimo coeficiente de variación utilizando un modelo de regresión de segundo grado y el modelo obtenido se validó por el método de validación cruzada. La Tb para la primera, segunda, tercera y cuarta hoja fue 4,02, 3,68, 3,93 y 3,62 °C, respectivamente. El kikuyo requirió mayor tiempo térmico (TT) para la aparición de la primera hoja (97,5 grados día de crecimiento acumulados (GDCA)) que para la segunda (74,2 GDCA), tercera (73,8 GDCA) y cuarta hoja (76,0 GDCA) (p<0,05). No hubo diferencias en el TT entre fincas (p > 0,05). Hubo tendencia a un mayor número de días calendario requeridos para alcanzar cada estado de hoja en la finca ubicada a mayor altitud y con menor temperatura media. La validación mostró un adecuado ajuste (r2 = 0,94) y una concordancia sustancial (CCC= 0,97) entre los valores observados y los valores predichos para el TT estimado con los valores de Tb obtenidos para cada estado de hoja. Los resultados de Tb de crecimiento del pasto kikuyo obtenidos permiten realizar predicciones más precisas sobre el filocrono y generar modelos de crecimiento cercanos a la realidad.

Efecto de la edad de rebrote sobre el desarrollo morfológico y la composición química del pasto kikuyo (Cenchrus clandestinus) en el trópico alto colombiano / Effect of regrowth period on morphological development and chemical composition of kikuyu grass (Cenchrus clandestinus) in Colombian's highlands / Efeito da idade de rebrota no desenvolvimento morfológico e composição química do capim kikuyo (Cenchrus clandestinus) nos altos trópicos colombianos

Resumen El conocimiento de la dinámica composicional y de crecimiento del pasto kikuyo (Cenchrus clandestinus) permite establecer estrategias de manejo para maximizar la producción animal. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la edad de rebrote sobre la variables morfológicas, composicionales y productivas del pasto kikuyo en las cuencas lecheras Alto Chicamocha (AC), Sabana de Bogotá (SB) y Ubaté-Chiquinquirá (UC) durante las épocas de lluvia y sequía. Se seleccionaron dos fincas por cuenca y se evaluó el crecimiento del forraje a través de un muestreo longitudinal del kikuyo desde el día 7 al 70 de rebrote. En cada muestreo se determinó la altura de la planta, la longitud y el ancho de las hojas y el ancho del estolón. Además, se midió el rendimiento y la composición química del forraje. Los datos se analizaron como un diseño completo al azar con medidas repetidas (10 etapas de rebrote). La altura de la planta fue superior (p<0,05) en época de lluvias a partir del día 14, 42 y 49 en AC, SB y UC, respectivamente. El número de hojas aumentó con la edad de rebrote (p<0,05), independiente de la época en SB y UC. El rendimiento de forraje seco fue mayor (p<0,05) en la época de lluvias, desde el día 42 en AC y UC y desde el 49 en SB. La proteína cruda disminuyó (p<0,05) con la edad de la planta y presentó los mayores valores en la época de lluvias en las cuencas AC y SB. El rendimiento y la composición química del kikuyo fue afectada por la edad de rebrote y la época de corte, lo cual hace necesario ajustar los esquemas de alimentación de acuerdo con las características del forraje y el requerimiento nutricional de los animales en cada región.

Abstract Compositional and growth dynamics knowledge of Kikuyu grass (Cenchrus clandestinus) allows establishing strategies to maximize animal performance. The objective of this work was to evaluate the effect of the regrowth period on morphological, compositional, and productive variables of Kikuyu grass in Alto Chicamocha (AC), Bogotá savanna (SB) and Ubaté-Chiquinquirá (UC) dairying regions, during rainy and dry seasons. Two farms were selected per region and the forage growth was evaluated from 7 to 70 regrowth day. Plant height, leaf length and width, and stolon width were determined. Also, biomass production and chemical composition were defined. The data were analyzed as a randomized complete design with repeated measurements (10 regrowth stages). Plant height was higher (p <0.05) during the rainy season from day 14, 42, and 49 in AC, SB, and UC, respectively. Leaf number increased (p<0.05) during the forage regrowth, independently of the season in SB and UC. Dry matter production was higher (p <0.05) in the rainy season, from day 42 in AC and UC, and 49 in SB. Crude protein decreased (p <0.05) during the growth period and presented high values in the rainy season in AC and SB regions. The production and chemical composition of the Kikuyu grass was affected by regrowth age and season, which requires adjusting the feeding programs related to forage characteristics and animal nutrient requirements in each region.

Resumo O conhecimento da composição e da dinâmica de crescimento do capimkikuyo (Cenchrus clandestinus) permite estabelecer estratégias de manejo para maximizar a produção animal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da idade de rebrota nas variáveis morfológicas, composicionais e produtivas do capim-kikuyo nas bacias leiteiras de Alto Chicamocha (AC), Sabana de Bogotá (SB) e Ubaté-Chiquinquirá (UC) durante a épocas de chuva e seca. Duas fazendas por bacia foram selecionadas e o crescimento da forragem foi avaliado por meio de uma amostragem longitudinal do kikuyu do 7º ao 70º dia de rebrota. Em cada amostragem, foram determinados a altura da planta, o comprimento e a largura das folhas e a largura do estolão. Além disso, foram medidos o rendimento e a composição química da forragem. Os dados foram analisados em um delineamento inteiramente casualizado com medidas repetidas (10 estágios de rebrota). A altura da planta foi maior (p <0,05) no período chuvoso a partir dos dias 14, 42 e 49 no AC, SB e UC, respectivamente. O número de folhas aumentou com a idade de rebrota (p <0,05), independente da estação do ano em SB e UC. A produção de forragem seca foi maior (p <0,05) no período chuvoso, a partir do dia 42 no AC e UC e a partir do dia 49 no SB. A proteína bruta diminuiu (p <0,05) com a idade da.planta e apresentou os maiores valores no período chuvoso nas bacias AC e SB. O rendimento e a composição química do kikuyo foram afetados pela idade de rebrota e época de corte, o que torna necessário ajustar os esquemas alimentares de acordo com as características da forragem e as exigências nutricionais dos animais de cada região.

El kikuyo, una gramínea presente en los sistemas de rumiantes en trópico alto colombiano / Kikuyu, present grass in ruminant production systems in tropic Colombian highlands / Kikuyo, uma gramínea presente em sistemas de ruminantes no alto trópico colombiano

Resumen Los sistemas de producción de rumiantes en Colombia están soportados en el uso de forrajes, principalmente el kikuyo en el trópico alto (Cenchrus clandestinus, previamente Pennisetum clandestinum). El objetivo de este trabajo fue recopilar la información relacionada con el kikuyo e identificar nuevos campos de investigación que permitan promover un manejo eficiente y sostenible de los sistemas de producción bovino soportados en praderas de kikuyo. Los trabajos sugieren que el kikuyo presenta gran resiliencia ante condiciones ambientales adversas, lo que lo perfilan como una especie de interés ante los nuevos escenarios de variabilidad climática. Además, la literatura reporta estrategias de manejo que promueven el aumento en la producción animal, el mejoramiento en la calidad final del producto y la disminución en el impacto sobre el ambiente. Sin embargo, el kikuyo presenta limitaciones en la respuesta agronómica y composicional que hace necesario desarrollar trabajos de investigación que permitan profundizar en el conocimiento de las relaciones entre las condiciones edafoclimáticas y de manejo que promueva el desarrollo de modelos de optimización de los sistemas de producción. Finalmente, se debe promover programas que permitan conocer las características fenotípicas y genotípicas del kikuyo y definir programas de mejoramiento genético que potencialicen la expresión de esta gramínea en condiciones ambientales específicas.

Abstract Colombian ruminants' systems are supported in grasslands, mainly kikuyu in highlands (Cenchrus clandestinus, previously Pennisetum clandestinum). The objective of this work was to compile information related to kikuyu and identify new research areas to promote an efficient and sustainable ruminants' systems supported in kikuyu. The literature suggests that kikuyu presents great resilience to adverse environmental conditions, especially in new scenarios of climatic variability. In addition, literature reports management strategies to improve animal production, product quality and reduce environmental impact. However, kikuyu presents limitations of agronomic and compositional response, that makes necessary to develop research works that allow increase knowledge between edafo-climatic relations and management conditions to development optimization models for kikuyu production systems. Finally, it is necessary to promote phenotype and genotype studies and define genetic improvement programs to enhance grass expression under specific environmental conditions.

Resumo Os sistemas de produção de ruminantes na Colômbia são baseados na utilização de forragens, principalmente kikuyo nos trópicos superiores (Cenchrus clandestinus, anteriormente Pennisetum clandestinum). O objetivo deste trabalho foi coletar informações relacionadas à kikuyo e identificar novos campos de pesquisa que promovam o manejo eficiente e sustentável de sistemas de produção bovino alimentados com pastagens de kikuyo. Estudos sugerem que o kikuyo tem grande resiliência a condições ambientais adversas, despertando grande interesse tendo em vista os novos cenários de variabilidade climática. Além disso, a literatura relata estratégias de manejo que promovem o aumento da produção animal, a melhoria na qualidade final do produto e a diminuição do impacto no meio ambiente. Entretanto, o kikuyo apresenta limitações no que diz respeito à resposta agronômica e composição necessárias para desenvolver pesquisas que aprofundem a compreensão das relações entre as condições e manejo do solo e o clima que promovam o desenvolvimento de sistemas de modelos de otimização da produção. Finalmente, devem ser desenvolvidos programas que permitam conhecer as características fenotípicas e genotípicas desta forragem, além de definir programas de melhoramento genético que potencializem a expressão dessa gramínea em condições ambientais específicas.

Padrões de deslocamento de bovinos em pastos de capim-quicuiu sob lotação intermitente / Displacement patterns of cattle grazing on Kikuyugrass swards under intermittent grazing

O objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão de deslocamento de bovinos em pastos de capim-quicuiu submetidos a diferentes alturas de entrada (10, 15, 20 e 25cm) e mesma proporção de rebaixamento (redução em 50% da altura inicial). O padrão de exploração das estações alimentares foi avaliado com base na observação direta de dois animais (1/observador) por unidade experimental, com concomitante registro de códigos em gravadores de voz dos passos, bocados e outras atividades. As avaliações foram realizadas duas vezes por dia (10 e 15h) durante uma hora, no primeiro e no último dia do período de ocupação dos piquetes. Adicionalmente, foram realizadas avaliações em pré e pós-pastejo da massa de forragem, massa de lâminas foliares e altura do perfilho e da bainha estendida. O experimento foi conduzido de acordo com um delineamento em blocos completos ao acaso, com quatro tratamento e três repetições. Durante a fase inicial de rebaixamento, as variáveis passos por minuto, número de bocados por estação alimentar e taxa de bocados foram maiores nos pastos mais baixos, reduzindo com o aumento da altura em pré-pastejo, sem diferenças significativas durante a fase final de rebaixamento. Ocorrem variações no padrão de deslocamento dos animais em pastos de capim-quicuiu durante a fase inicial de rebaixamento, quando alturas entre 20-25cm apresentam melhores condições para o processo de forrageamento. O rebaixamento em 50% da altura inicial interfere negativamente no padrão de deslocamento dos animais, independentemente das metas de altura em pré-pastejo utilizadas.(AU)

The aim of this work was to evaluate the pattern of displacement of cattle grazing kikuyu grass swards at different pre-grazing heights of 10, 15, 20 and 25cm and submitted to grazing down to a same level of defoliation of 50% of initial pre-grazing height. Patterns of exploitation of feed stations were evaluated from direct observation of two animals (1/observer) per experimental unit with recording of codes (steps, bites, and other activities in a portable recorder device. The evaluations were performed twice a day (10 and 15h) during one hour, at the first and the last day of stocking period. Moreover, at pre and post-grazing were evaluated: herbage mass, leaf mass and sheath, and extended tiller height. The experimental design was a complete randomized block design with three replications and four treatments. The variables steps per minute, number of bites per feeding station, and bite rate were higher in lower pastures decreasing as the sward height increased in the initial phase with no difference in the final phase of grazing down. During the initial phase of the grazing down the animals presented differences in displacement patterns, where sward heights of 20 to 25cm in Kikuyu grass presented better conditions for foraging by grazing animals. Grazing down pastures to 50% of initial grazing height negatively affects displacement patterns of animals, irrespective of pre-grazing heights targets.(AU)

Comportamiento rroductivo de novillos pastoreano en trópico de altura con y siin suplementación enegéética / Produtive perforrmance of steers grazing in highland ropics with andd without energy supplementation

En Colombia, la producción de carne bovina tradicionalmente se realiza en el trópico bajo, mientras que en el trópico de altura, los sistemas ganaderos predominantes son de lechería especializada. Las gramíneas de trópico alto son de mayor valor nutricional que las de trópico bajo, aunque pueden presentar un exceso de proteína, por lo cual una estrategia de suplementación debe basarse en la inclusión de materias primas energéticas. Al analizar la oferta de nutrientes en el pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) se observan altos contenidos de proteína (20.6%) y baja disponibilidad de energía (2.31 Mcal EM/ kg). Así, el presente estudio se realizó con el propósito de evaluar la producción de carne bovina en condiciones de trópico de altura (Santa Rosa de Osos, Antioquia). Durante 122 días se evaluó el crecimiento de 18 novillos de diversos cruces, que pastoreaban en dos grupos en praderas de kikuyo hasta alcanzar el peso de beneficio (420 kg). El primer grupo (peso inicial 316±370 kg) recibió 0.55 kg/día de un suplemento energético a base de maíz, melaza y sebo (51%, 12% y 37%, respectivamente), mientras el segundo grupo (peso inicial 322,8±27.8 kg) se encontraba sólo en pastoreo. Los animales suplementados (CS) pastoreaban en 2.5 ha y los no suplementados (SS) en 3.2 ha. Hubo una ganancia total de 78.8 y 73.3 kg de peso/novillo durante todo el período, equivalentes a ganar 646 y 601 gr/animal/día y a producir 848.5 y 617.1 kg de carne/ha/año en el sistema CS y SS, respectivamente. Cebar novillos en trópico de altura puede ser una actividad productiva exitosa, pero es necesario identificar, tanto el nivel de inclusión, como la fuente energética adecuada para mejorar la relación energía:proteína en la dieta de animales pastoreando P. clandestinum.

In Colombia, beef cattle are traditionally raised in lowland areas, whereas dairies are the predominant production systems in the highland areas. Highland grasses are of greater nutritional value (protein content and digestibility) than lowland grasses, but may have an excess of protein, so supplementation strategies should be based on the inclusion of energy feeds. After determining that the protein content in kikuyu grass (Pennisetum clandestinum) is very high (20.6%) and that the availability of energy (2.31 Mcal ME/ kg DM) is the most limiting dietary factor, a study to evaluate the production of beef under tropical highland conditions was carried out in santa Rosa de Osos, Antioquia. in this study, the growth of 18 steers of different crosses, homogeneously distributed in two groups grazing on Kikuyu pastures was assessed for 122 days until animals reached harvest weight (420 kg). The first group (316 ± 37.0 kg initial live weight) received 0.55 kg/day of a corn, molasses and tallow (51, 12, and 37%, respectively) energy supplement, while the second group (322.8 ± 27.8 kg initial live weight) was only grazing. supplemented animals (s) grazed in 2.5 ha, whereas non-supplemented animals (Ns) grazed in 3.2 ha. Total weight gain for the entire period was 78.8 and 73.3 kg for s and Ns animals, respectively. Fattening steers in tropic highlands can be a successful production activity, but it is necessary to identify both an appropriate energy source and its level of inclusion to improve the protein:energy ratio in the diet of beef steers grazing in P. clandestinum pastures.