La alfalfa es muy utilizada como forraje para el ganado debido a su alto contenido en nutrientes. Sin embargo, el contenido de lignina del cultivo dificulta la capacidad de los animales para digerir y utilizar la alfalfa.
Afortunadamente, variedades de alfalfa relativamente nuevas con concentraciones reducidas de lignina tienen el potencial de aumentar el valor alimenticio de la alfalfa y ampliar la ventana óptima de cosecha.
Comprender las variedades de alfalfa con lignina reducida
La lignina es una estructura compleja que forma parte de la porción fibrosa de la planta. Si bien proporciona a la planta la fuerza y rigidez necesarias para mantenerse erguida, la lignina es un componente vegetal no digerible que reduce la digestibilidad de la fibra de los forrajes.
La lignina es un polímero fenólico unido a celulosa, hemicelulosa y pectina en la pared celular. Constituye entre el 6 y el 9 por ciento del peso seco de toda la planta de alfalfa y alrededor del 20 por ciento de la pared celular.
Las paredes celulares representan alrededor del 40 al 50 por ciento del forraje cosechado y están compuestas de celulosa, hemicelulosa, lignina, pectina y proteínas. La digestibilidad de la pared celular es variable y está relacionada negativamente con la concentración de lignina.
Dentro de la planta, la lignina fortalece las paredes celulares que son los componentes estructurales que sostienen los tallos y las hojas. Las paredes celulares también actúan como tubos para el sistema vascular que transporta agua y nutrientes por toda la planta. Sin embargo, la estrecha asociación de la lignina con la celulosa y la hemicelulosa en las paredes celulares de la alfalfa limita la degradación de los microbios del rumen.
Durante mucho tiempo se han realizado esfuerzos para mejorar la calidad del forraje de alfalfa mediante el fitomejoramiento convencional. Sin embargo, no se han logrado mejoras significativas en la calidad del forraje hasta hace poco, cuando tres compañías de mejoramiento de alfalfa anunciaron el desarrollo de variedades con contenido reducido de lignina.
HarvXtra
HarvXtra es una alfalfa transgénica con lignina reducida. Un esfuerzo cooperativo entre Forage Genetics International (FGI), la Fundación Samuel Roberts Noble y el Centro de Investigación de Forrajes Lácteos de EE. UU. desarrolló la nueva alfalfa.
Lo produjeron desactivando enzimas en una vía de síntesis de lignina. Contiene entre un 12 y un 18 por ciento menos de lignina vegetal entera y ha mejorado la digestibilidad de la pared celular.
Los ensayos de alimentación de vacas lecheras con este forraje de alfalfa transgénico bajo en lignina como parte de la ración mostraron aumento de la producción de leche de 2.6 libras por cabeza por día en comparación con el forraje de los controles de alfalfa convencionales.
Hola gesto 360
Además, Alforex Seeds desarrolló Hola-Gest 360, una variedad de alfalfa con contenido reducido de lignina desarrollada mediante fitomejoramiento convencional. Hi-Gest contiene entre un 7 y un 10 por ciento menos de lignina que las variedades de alfalfa convencionales.
En los ensayos de investigación, tenía aproximadamente un 12 por ciento más de digestibilidad total en el tracto que las variedades convencionales. Tenga en cuenta que la digestibilidad total de la fibra detergente neutra del tracto es la estimada mediante un análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR).
Ventajas de las variedades con lignina reducida
El uso de variedades de alfalfa con contenido reducido de lignina tiene el potencial de resultar muy ventajoso para los productores.
Su valor nutritivo forrajero mejorado puede alargar el período en el que la alfalfa es más adecuada para el ganado de alta producción. Esto podría ampliar la ventana óptima de cosecha, haciendo posible que los productores de alfalfa retrasen la cosecha y logren mayores rendimientos manteniendo al mismo tiempo un alto valor nutritivo del forraje.
En cualquier etapa de madurez determinada, la alfalfa con lignina reducida tendrá una mayor digestibilidad de la pared celular y un mayor valor alimenticio que las variedades convencionales (Figura 1). Como se muestra en la Figura 1, reducir la concentración de lignina de las variedades de alfalfa (curva de baja calidad de lignina) dará como resultado una mayor calidad del forraje en todas las épocas típicas de cosecha.
En este ejemplo, cultivar una variedad de alfalfa con una concentración reducida de lignina permitirá un retraso de aproximadamente siete días (de 28 a 35 días) en la cosecha. Además, los productores lograrán mayores rendimientos de forraje mientras cosechan la misma calidad de forraje que en un programa de 28 días.
El grado en que aumenta la calidad del forraje y extiende la ventana de cosecha depende del nivel de reducción de lignina, que varía según la variedad de alfalfa.
Además, la nueva tecnología amplía la ventana de cosecha sin perder digestibilidad. Esto brinda a los productores la flexibilidad de retrasar la cosecha hasta una etapa posterior de madurez.
Por ejemplo, cosechar tres veces en la primera flor tiene el potencial de proporcionar la misma calidad que cuatro esquejes en la etapa de yema, al tiempo que proporciona mayores rendimientos. En pruebas realizadas en Minnesota y Wisconsin, los rendimientos de un régimen de cosecha temprana de flores fueron desde un 15 por ciento hasta un 40 por ciento mayores para las cosechas retrasadas después de la etapa de yema.
Cosechas menos frecuentes (por ejemplo, tres versus cuatro veces) reducen los costos de cosecha y reducen la exposición del cultivo a malas condiciones climáticas. Un sistema de cosecha de tres tiempos con alfalfa en flor también resulta en menos tráfico y menos estrés en los rodales de alfalfa que un sistema de cosecha de cuatro tiempos con alfalfa en la yema. Como resultado, es probable que aumente la persistencia de los rodales de alfalfa.
Aunque los cambios en la concentración de lignina en las alfalfas nuevas con lignina reducida pueden parecer pequeños, las alfalfas nuevas tienen el potencial de aumentar en gran medida el valor alimenticio de la alfalfa. Esto se debe a que la concentración de lignina está altamente correlacionada con la digestibilidad del forraje.
Sin embargo, debido a que las nuevas alfalfas varían en el nivel de reducción de lignina, podemos esperar efectos variables sobre la digestibilidad del forraje. Cada empresa incorporó la nueva característica baja en lignina en variedades altamente productivas, resistentes al invierno y a las enfermedades, por lo que los rendimientos y la persistencia deberían ser similares.
Los productores deben evaluar esta nueva tecnología en sus sistemas de cosecha y alimentación del ganado para determinar cómo beneficia sus operaciones agrícolas.
Investigación: Rendimiento y calidad de la alfalfa con lignina reducida
Para evaluar el rendimiento y el valor nutritivo del forraje de la alfalfa con lignina reducida, los investigadores realizaron un estudio que sometió variedades de alfalfa con lignina reducida y de referencia a diversos tratamientos de corte durante el primer año de producción.
Se plantó alfalfa en Becker, Rosemount y St. Paul en abril de 2015 y se realizaron investigaciones durante la temporada de crecimiento de 2016.
Las variedades de alfalfa incluyeron las variedades de alfalfa de referencia 54R02, DKA43-22RR y WL355.RR, así como la variedad de lignina reducida 54HVX41.
Los tratamientos incluyeron cuatro tratamientos de corte con diferentes frecuencias de cosecha que oscilaron entre 30 y 45 días. Los investigadores midieron el rendimiento del forraje, el valor nutritivo del forraje y la madurez de las plantas.
Los rendimientos acumulados de forraje para el primer año de producción (2016) oscilaron entre 6.6 y 9.8 toneladas por acre (Figura 2).
Los rendimientos fueron similares entre las variedades de alfalfa en Rosemount y St. Paul. En Becker, los rendimientos de la alfalfa con bajo contenido de lignina (54HVX41) fueron menores en comparación con las variedades de referencia.
Como se anticipó, los rendimientos fueron mayores con un programa de corte de 40 días en comparación con un programa de corte de 30 días. Los rendimientos promedio fueron de 8.3 y 7.5 toneladas por acre en todas las ubicaciones, respectivamente.
En promedio, la alfalfa con lignina reducida mostró una reducción del 8 por ciento en la lignina detergente ácida (ADL) y un aumento del 10 por ciento en la digestibilidad de la fibra detergente neutra (NDFD) en comparación con las variedades de alfalfa de referencia. Las variedades de alfalfa de referencia tuvieron un promedio de 8.5 por ciento de ADL y 30 por ciento de NDFD (Cuadro 1).
El forraje de alfalfa con lignina reducida tenía concentraciones similares de proteína cruda (18 por ciento) y FDN (42 por ciento) en comparación con las variedades de alfalfa de referencia, que promediaron 18 por ciento de proteína cruda (PB) y 43 por ciento de FND.
Como se anticipó, los tratamientos de corte con intervalos de cosecha más cortos generalmente resultaron en valores nutritivos del forraje más altos, incluido un aumento de la PB, una disminución de la FDN y la ADL y un aumento de la NDFD en comparación con aquellos con intervalos más largos entre cosechas.
Cuadro 1: Valores nutritivos promedio del forraje para variedades de alfalfa de referencia y con lignina reducida
| Medidas de calidad del forraje | Variedades de lignina reducida | Variedades de referencia |
|---|---|---|
| Proteína cruda (PB) | 18.50% | 18.00% |
| Fibra detergente neutra (NDF) | 42.00% | 42.90% |
| Lignina detergente ácida (ADL) | 7.90% | 8.50% |
| Digestibilidad de la fibra en detergentes neutros (NDFD) | 33.50% | 29.70% |
Calidad del forraje a lo largo del tiempo.
Cuando la calidad relativa del forraje (RFQ) se promedió entre ubicaciones y se expresó en función de los grados día de crecimiento (GDD), la RFQ para la alfalfa con lignina reducida fue mayor (de 772 a 1,248 GDD). Esto representa un rango de intervalos de corte entre 28 y 40 días (Figura 3).
El aumento de la RFQ en alfalfa con contenido reducido de lignina en una amplia gama de GDD e intervalos de corte demuestra el potencial de esta nueva característica para aumentar la flexibilidad de los productores de alfalfa.
Estrategias para los productores
Los productores podrían optar por cosechar alfalfa con bajo contenido de lignina al mismo tiempo que las variedades de referencia para obtener forraje más digerible. Alternativamente, podrían cosechar alfalfa con bajo contenido de lignina bajo un programa de corte retrasado y mantener la calidad del forraje durante una ventana de cosecha más prolongada.
Por ejemplo, la alfalfa con bajo contenido de lignina cosechada en un intervalo de corte de 35 días mostró un aumento del 21 por ciento en el rendimiento y sólo una reducción del 3 por ciento en la RFQ en comparación con las variedades de referencia cosechadas en un intervalo de cosecha de 30 días (Figura 3).
Esto podría permitir una ventana óptima de cosecha más amplia, lo que permitiría a los productores de alfalfa lograr mayores rendimientos al retrasar la cosecha de alfalfa y al mismo tiempo mantener altos valores nutritivos del forraje.
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Revisado en 2023