Desarrollo de modelos predictivos para la evaluación del impacto de la dinámica poblacional durante la fase de establecimiento y productividad de pasturas cultivadas en siembra directa

Abstract

La intensificación y la marginalidad de las áreas incorporadas al sector lechero en la última década en Uruguay se asocian a incrementos en los riesgos de fallas durante el establecimiento. El éxito de una pastura requiere una correcta implantación y rápida cobertura del suelo; una evaluación temprana podría aportar herramientas para alcanzar estos objetivos. La densidad de plantas logradas puede ser un predictor de biomasa en sistemas pastoriles intensivos donde las leguminosas ofrecen un alimento de alta calidad y bajo costo. La alfalfa (Medicago sativa L.) tiene un crecimiento estival que combina alto potencial de crecimiento y persistencia; trébol rojo (Trifolium pratense L.) es otra alternativa perenne, aunque de persistencia limitada que, en suelos pesados, constituye una alternativa de alto potencial. Ambas especies en forma pura o en mezclas (bienales o perennes de larga duración) integran las rotaciones forrajeras en los sistemas pastoriles. Este trabajo registró conteos de plántulas de estas pasturas a las 3, 7 y 12 semanas desde la siembra en una red de ensayos en Uruguay (tres localidades y tres años en cada localidad). A través del uso de diferentes densidades de siembra se simularon diferentes niveles de logros en la implantación de pasturas puras de alfalfa y trébol rojo, así como en mezclas bienales de trébol rojo con Cichorium intybus L. o Bromus catharticus Vahl. y en mezclas perennes de larga duración donde la alfalfa se acompañó de Festuca arundinacea Schreb. o de Dactylis glomerata L. con Trifolium repens L. como leguminosa acompañante. Los recuentos de plantas se usaron como predictores de la producción acumulada anual de forraje. La relación entre productividad de forraje y densidad de plantas durante el monitoreo del establecimiento fue ajustada con un polinomio de segundo orden. La variabilidad ambiental, clasificando los ambientes en tres categorías (bueno, intermedio y pobre), se incorporó al modelo mediante un efecto aleatorio de ambiente. La densidad de plantas de alfalfa y de trébol rojo a las 3 semanas después de la siembra proporcionó una buena medida del establecimiento de la pastura y permitió la predicción de la productividad de biomasa (error <20%) tanto en las pasturas puras como en mezclas. La precisión de esta predicción varió en función de la calidad del ambiente. Las pasturas sembradas en ambientes intermedios y relativamente buenos produjeron biomasas más relacionadas con la densidad de plantas durante el establecimiento que las pasturas de ambientes más pobres. Se calcularon probabilidades de superar producciones umbrales bajo distintos escenarios de calidad de implantación de las leguminosas (puras o en mezclas) estimada por recuentos tempranos de plántulas, que constituyen una herramienta útil para la presupuestación forrajera de los sistemas lecheros bajo diferentes contextos ambientales.

The intensification and marginalization of the areas incorporated to the dairy sector in the last decade in Uruguay are associated with increases in the risks of failures during the establishment. The success of a pasture requires a correct implantation and rapid coverage of soil; an early evaluation could provide tools to achieve these objectives. Plants density could be a predictor of biomass in intensive pastoral systems where legumes offer a high quality and low-cost feed. Alfalfa (Medicago sativa L.) has a summer growth that combines high potential for growth and persistence; red clover (Trifolium pratense L.) is another perennial alternative although of limited persistence, that in heavy soils, constitutes a high potential alternative. Both legumes, either in pure stands or in mixtures (biennial or long-term perennials), integrate forage rotations in pastoral systems. This study recorded seedling counts at 3, 7 and 12 weeks after sowing in a network of trials in Uruguay (three localities and three years in each locality). Using different planting densities, different levels of achievements were simulated in the implantation of pure alfalfa and red clover pastures, as well as in biennial mixtures of red clover with Cichorium intybus L. or Bromus catharticus Vahl. and in long-lasting perennial mixtures where alfalfa was accompanied by Festuca arundinacea Schreb. or Dactylis glomerata L. with Trifolium repens L. as accompanying legume. Plant counts were used as predictors of cumulative annual forage production. The relationship between forage productivity and plant density during establishment was adjusted under several scenarios. Environmental variability, classifying the environments into three categories (good, intermediate and poor), was incorporated into the model by means of a random effect. The density of alfalfa and red clover plants at 3 weeks after planting provided a good measure of pasture establishment and allowed prediction of biomass productivity (error <20%) both in pure pastures and in mixtures. The accuracy of prediction varied with the quality of the environment. Pastures planted in intermediate and relatively good environments produced biomasses more related to the plant density achieved than the pastures in poorer environments. Probabilities of surpassing threshold productions were calculated under different scenarios of legume implantation quality (pure or in mixtures) estimated by early counts of seedlings, that constitute a useful tool for forage budgeting of dairy systems under different environmental contexts.