Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales

Molecular markers as a tool for germplasm acquisition to enhance the genetic diversity of a Napier grass (Cenchruspurpureus syn. Pennisetum purpureum) collection

Abstract At the International Livestock Research Institute (ILRI), Addis Ababa, Ethiopia, 171 germplasm accessions of Napier grass were studied using 20 SSR markers with the objective of assessing the allelic richness and genetic diversity of the collections held at ILRI and the Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA), and to determine distinct accessions to be introduced to enhance the diversity in each of the genebank collections. A total of 148 alleles were observed in the whole collection, of which 140 and 93 alleles were observed in the ILRI and EMBRAPA collections, respectively. Fifty-five and 8 alleles were found to be unique to the ILRI and EMBRAPA collections, respectively, while 85 alleles were shared between the collections. The number of alleles per marker ranged from 1 to 23 with an average value of 7.4 across both collections. The heterozygosity per locus ranged from 0.000 to 0.808 with an average value of 0.463. A principal coordinate analysis grouped accessions into 3 main groups, whereas a hierarchical cluster analysis indicated 4 main clusters. From a genebank management and conservation perspective, the marker profile of the accessions was used in the process of selecting and acquiring distinct lines to be added to the ILRI and EMBRAPA collections. Accordingly, 54 accessions and elite lines were selected and introduced from EMBRAPA to the ILRI collection, while 8 distinct accessions from ILRI were added to the EMBRAPA collection. In general, a useful marker profile of an expanded Napier grass collection has been generated which could be used to enhance the conservation, use and management of the available genetic resources of this important forage crop.

Resumen En el International Livestock Research Institute (ILRI), Addis Ababa, Etiopía se caracterizaron 171 accesiones de germoplasma del pasto Napier (Cenchrus purpureus sin. Pennisetum purpureum) utilizando 20 marcadores SSR, con el objeto de evaluar la riqueza alélica y la diversidad genética de las colecciones existentes en ILRI y la Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), e identificar accesiones con potencial para incrementar la diversidad genética en cada una de las colecciones. En la colección entera se observaron 148 alelos, de los cuales 140 y 93 alelos se observaron en las colecciones de ILRI y EMBRAPA, respectivamente. De ellos, 55 fueron únicos en la colección de ILRI y 8 en la de EMBRAPA, mientras que 85 alelos resultaron compartidos entre ambas colecciones. A través de ambas colecciones el número de alelos por marcador varió entre 1 y 23 con un valor promedio de 7.4. La heterocigosidad por locus varió desde 0.000 hasta 0.808 con un valor promedio de 0.463. El análisis de coordenadas principales permitió agrupar las accesiones en 3 grupos principales, mientras que el análisis de conglomerados jerárquico indicó 4 grupos principales. El perfil de marcador de las accesiones fue utilizado para el manejo y la conservación de germoplasma, dentro del proceso de selección y obtención de líneas genéticamente distintas con el fin de agregarlas a las colecciones en ILRI y EMBRAPA. Como resultado fueron seleccionadas 54 accesiones y líneas élite de EMBRAPA que fueron introducidas a la colección en ILRI, y 8 accesiones de ILRI que fueron agregadas a la colección en EMBRAPA. Con el estudio se generó un perfil de marcador de una colección ampliada del pasto Napier que podría utilizarse para mejorar la conservación, el uso y el manejo del recurso genético disponible de esta importante especie forrajera.

Agronomic characterization of Paspalum atratum Swallen and P. lenticulare Kunth

Abstract Paspalum atratum and P. lenticulare are perennial grasses, native to South America. The objective was to evaluate seasonal growth, frost tolerance, cattle preference, nutritional characteristics, seed yield and germination of 11 ecotypes of P. atratum and P. lenticulare with regard to their potential as alternatives to introduced species. Forage yield was evaluated during 3 growing seasons between 2011 and 2014. Digestibility and CP concentration were assessed in summer 2014, cattle preference in winter 2013 and summer 2015, frost tolerance after the first frosts in June 2012, flowering time during 2013 and 2014 and seed yield and germination in 2014. A marked warm-season growing period was observed for both species with annual forage yields varying from 5 to 12 t DM/ha. Flowering did not occur until autumn, with mean seed yield of 280 kg/ha and germination of 16% for P. atratum and 19% for P. lenticulare. Most ecotypes were able to tolerate winter temperatures and behaved as perennials. Although no differences were observed for DM digestibility and CP concentration among accessions, cattle preferentially grazed accession P. atratum U44. Further studies are needed to evaluate persistence under grazing and animal performance.

Resumen En Corrientes, Argentina, se evaluaron algunas características agronómicas y de calidad de 11 ecotipos de Paspalum atratum y P. lenticulare, especies nativas de Sur América. La producción de forraje fue determinada entre 2011 y 2014, la digestibilidad y concentración de proteína en verano 2014 y la preferencia animal en invierno 2013 y verano 2015. La tolerancia al frío fue estimada en junio de 2012, el momento de floración durante 2013 y 2014, y la producción de semilla y la germinación en 2014. Los ecotipos de ambas especies mostraron un crecimiento estival marcado y la producción anual de forraje varió entre 5 y 12 t MS/ha. La floración ocurrió a comienzos del otoño, la producción de semillas fue de 280 kg/ha en promedio, y la germinación de 16% (P. atratum) y 19% (P. lenticulare). Con excepción de un ecotipo de P. lenticulare el germoplasma evaluado persistió en la época de invierno y se comportó como perenne. No se observaron diferencias entre los ecotipos en la concentración de proteína cruda y digestibilidad; sin embargo el ecotipo P. atratum U44 fue pastoreado preferencialmente. Futuros estudios serán necesarios para determinar la persistencia en pastoreo y la producción animal de los diferentes ecotipos.

Pre-breeding studies in Panicum coloratum var. coloratum: Characterization using agro-morphological traits and molecular markers

Abstract Panicum coloratum var. coloratum is a native African perennial C4 grass, introduced to Argentina. It is tolerant of salinity and cold and has good forage production. The scarce genotypic and phenotypic information about this grass limits its breeding in order to satisfy market demands. The aim of this study was to evaluate the variability in a collection of P. coloratum var. coloratum formed by 8 accessions and grown at EEA INTA Rafaela during the summer of 2011, based on 15 ISSR molecular markers and 17 morphological characters. For all morphological characters, the distribution of variability observed in the collection was high and not homogenous. The characters that showed greater variation were related to forage and seed production. Eight ISSRs, selected according to their reproducibility, showed 127 bands with 100% polymorphism and allowed grouping of populations according to their site of collection. AMOVA study indicated that more than 58% of the molecular variation existed within accessions; this would be consistent with the predominant allogamous form of reproduction. The results showed that the combined use of molecular and morphological markers offer complementary information. The high variability detected in this collection will allow for the initiation of a breeding program to improve important characters like those related to DM yield and seed production.

Resumen Panicum coloratum var. coloratum es una gramínea C4 perenne, originaria de África e introducida en Argentina alrededor de 1990. Se destaca por su buena producción de forraje y tolerancia a la salinidad y frío. La escasa información genotípica y fenotípica de este pasto ha limitado su uso en programas de mejoramiento y su demanda en el mercado. El objetivo del estudio fue evaluar la variabilidad en una colección de P. coloratum var. coloratum formada por 8 accesiones establecidas en la Estación Experimental Agropecuaria Rafaela del INTA en Argentina. El trabajo se realizó en la época de verano de 2011, utilizando 15 marcadores moleculares ISSR y 17 marcadores morfológicos. Todos los caracteres morfológicos evaluados presentaron una amplia distribución de la variabilidad, siendo esta no homogénea en la colección. Los caracteres con mayor variación fueron los relacionados con la producción de semilla y de forraje. Ocho ISSRs fueron seleccionados de acuerdo con su grado de reproducibilidad. Estos reprodujeron 127 bandas con 100% de polimorfismo y permitieron agrupar las poblaciones de acuerdo con su sitio de recolección. El análisis AMOVA indicó que más del 58% de la variación se presenta dentro de las accesiones, lo cual sería consecuente con la forma de reproducción alógama predominante en la especie. Estos resultados demuestran que el uso combinado de marcadores moleculares y morfológicos ofrece información complementaria de gran utilidad para evaluar la variabilidad de esta especie. Los resultados del estudio podrían ser utilizados para el comienzo de un programa de mejoramiento de caracteres importantes, entre ellos los relacionados con la producción de materia seca y semilla.

Pastoralists' grazing systems and eco-related outcomes in Yewa Division of Ogun State, Nigeria

Abstract In Nigeria heavy dependence of cattle on natural pasture for grazing has resulted in the emergence of a range of grazing systems and ecosystem challenges. Consequently this study appraised the grazing systems in use and their eco-relational outcomes for sustainable cattle management in Yewa Division of Ogun State. A total of 143 pastoralists agreed to take part in the survey and provided data on the commonly practiced grazing systems and ecological effects through the use of an interview format, interactive discussions plus field observations. The study outcome showed continuous, unpatterned rotational and transverse grazing systems were commonly practiced. The study also revealed that the employed grazing systems were independent of size of the cattle herds. While cattle were healthy under the grazing systems employed, soil degradation occurred in some instances. While the grazing systems employed by the pastoralists were satisfactory from the animal perspective, studies are needed to minimize the extent of soil degradation in the area.

Resumen En Nigeria, la alta dependencia del ganado de pasturas naturales ha resultado en el surgimiento de una amplia gama de sistemas de pastoreo e impactos en el ecosistema. El estudio se realizó en Yewa Division, estado de Ogun, Nigeria, con el objeto de evaluar los diferentes sistemas de pastoreo en uso y sus implicaciones ecológicas para el manejo sostenible del ganado. En total se entrevistaron 143 productores pastoriles utilizando formularios, discusiones presenciales y observaciones en el campo. El estudio mostró que los sistemas más frecuentes fueron el pastoreo continuo, el pastoreo rotacional sin patrón definido, y un pastoreo llamado 'transverso' (en búsqueda de forraje, animales son llevados a áreas distantes, regresando el mismo día). El estudio también mostró que los sistemas de pastoreo son independientes del tamaño de los rebaños de ganado. Aunque los animales presentaban buenas condiciones de salud, la degradación de los suelos era evidente en algunos casos. Si bien los sistemas de pastoreo practicados son satisfactorios en términos de producción animal, se necesitan estudios para minimizar el grado de degradación de los suelos en el área.

Determinants of adoption of improved forages in selected districts of Benishangul-Gumuz, Western Ethiopia

Abstract This study explores different socio-economic and institutional factors influencing the adoption of improved forage technologies in Assosa and Bambasi districts of Benishangul-Gumuz, Western Ethiopia. A structured questionnaire survey was applied to collect information from 120 farm households, and a binary logistic regression model was used to quantify the factors determining farmers' decisions to adopt improved forages. The analysis revealed that access to agricultural extension services, participation in forage training sessions and higher cash income had the greatest positive influence (P<0.05) on adoption of forage technologies, while higher numbers of male adult labor units and use of fertilizers had a lesser effect (P<0.10). In contrast, farmers remote from offices of development agents and possessing greater numbers of equines were less likely to adopt improved forage technologies. We suggest that adoption of improved forage technologies could be enhanced by providing farmers with training sessions, raising household income and providing greater access to extension services and that these factors should be considered by planning bodies.

Resumen Este estudio explora diferentes factores socioeconómicos e institucionales que influyen en la adopción de tecnologías de forrajes mejorados en fincas de los distritos de Assosa y Bambasi en Benishangul-Gumuz, Etiopía Occidental. Se aplicaron encuestas con cuestionario estructurado para recopilar información de 120 hogares de campesinos, y se utilizó un modelo de regresión logística binaria para cuantificar los factores que determinan las decisiones de los campesinos respecto a la adopción de forrajes mejorados. El análisis mostró que el acceso a servicios de extensión agrícola, la participación en jornadas de capacitación en cultivo y manejo de forrajes y mayores ingresos de los productores tuvieron el mayor efecto positivo (P<0.05) en la adopción de tecnologías de forrajes mejorados, mientras que una mayor disponibilidad de mano de obra masculina adulta y el uso de fertilizantes tuvieron menos efecto (P<0.10). Por el otro lado, aquellos campesinos que vivían distantes de las oficinas de agencias de desarrollo y los que poseían un mayor número de equinos tenían menos probabilidades de adoptar estas tecnologías. Sugerimos que los factores acceso a servicios de extensión agrícola, capacitación y aumento de ingresos de los productores deberían ser considerados por los organismos de planificación de desarrollo rural.

Chemical composition of hays of the Caatinga shrub legumes mororó and sabiá from different parts of the plant

Abstract Native forages are important feed sources in the northeastern semi-arid region of Brazil. The objective of this study was to evaluate the chemical characteristics of hays made from the native shrub legumes, sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth.) and mororó [Bauhinia cheilantha (Bong.) Steud.], using different plant fractions: leaves only and leaves plus twigs. Analyses carried out were: concentrations of dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), ether extract (EE), ash, total digestible nutrients (TDN) and non-fiber carbohydrates (NFC). Sabiá leaf hay contained greater CP concentration (182 g/kg DM) than mororó leaf hay (126 g/kg DM) but hay made from leaf plus twigs showed similar CP for both legumes (mean 106 g/kg DM). Concentrations of NDF (368 g/kg DM), NFC (418 g/kg DM) and TDN (481 g/kg DM) of mororó leaf hay were superior to those of sabiá leaf hay (465, 258 and 311 g/kg DM, respectively). The findings suggest that these native legumes can be conserved as hay during the growing season to provide a supplementary feed with acceptable nutritive value for feeding during the period of inadequate feed availability and quality in semi-arid Brazil. However, more samples from a range of growth stages and locations are needed to confirm these preliminary findings and to provide data on possible yields, while more feeding studies with ruminants are needed to confirm the preliminary data in terms of liveweight performance.

Resumen En la región semiárida del nordeste de Brasil, las plantas nativas son una fuente importante de forraje. El objetivo de este estudio fue evaluar las características químicas de los henos de las leguminosas arbustivas nativas: sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth.) y mororó [Bauhinia cheilantha (Bong.) Steud.], utilizando diferentes fracciones de las plantas: solo hojas y hojas más ramificaciones delgadas (<8 mm diámetro) de tallos. Los análisis incluyeron: concentraciones de materia seca (MS), proteína cruda (PC), fibra detergente neutra (FDN), extracto de éter (EE), ceniza, nutrientes digestibles totales (NDT) y carbohidratos no fibrosos (CNF). El heno de hojas de sabiá presentó mayor concentración de PC (182 g/kg de MS) que el heno de hojas de mororó (126 g/kg de MS); no obstante en ambas leguminosas las concentraciones de PC fueron similares cuando se analizaron hojas más ramificaciones de tallos (106 g/kg de MS en promedio). Las concentraciones de FDN (368 g/kg de MS), CNF (418 g/kg de MS) y NDT (481 g/kg de MS) del heno de hojas de mororó fueron superiores a las del heno de hojas de sabiá (465, 258 y 311 g/kg de MS, respectivamente). Los resultados sugieren que en la región semiárida de Brasil estas leguminosas nativas, conservadas como heno durante el período de crecimiento, pueden proporcionar un alimento suplementario de aceptable valor nutritivo durante el período de baja disponibilidad y calidad de forraje. Sin embargo, se necesitan muestreos adicionales de un rango de fases de crecimiento de las plantas y sitios tanto para confirmar estos resultados preliminares como para proporcionar datos sobre producción de MS. Además se requieren estudios de alimentación con rumiantes para evaluar el efecto de los henos en la producción animal.