Caracterización química y nutritiva del ensilaje de Pennisetum purpureum cv. Mott mezclado con Pueraria phaseoloides

La población mundial sobrepasa los 7 000 millones de habitantes con una tasa de crecimiento anual del 1,096 % que representa más de 70 millones de habitantes por año (CIA World Factbook, 2012). Sumado a este crecimiento, existen serias dificultades en la producción de alimentos que inciden sobre la población mundial. Esta situación de crecimiento poblacional y las limitaciones que existen para la producción de alimentos generan a su vez restricciones para la nutrición de animales domésticos lo que hace necesario potenciar las fuentes alimentación para las diversas especies que no compitan con la humana pero que además, incrementen la eficiencia de la producción animal. En Venezuela el déficit de pasto y fuentes proteicas se agrava a mediados del periodo seco con tendencia a ser compensado con la venta de animales, compra de heno y movimiento de rebaños. En este país existen aproximadamente 27 millones de hectáreas de pastos, de los cuales 22 millones corresponden a pastos naturales asociados con suelos de baja fertilidad y problemas de drenajes; y 5 millones son de pastos introducidos, donde solo se fertiliza un siete por ciento aproximadamente (Urbano y otros, 2008). Los ensilajes mixtos de gramíneas y leguminosas presentan ventajas significativas debido a la posibilidad de aprovechar los niveles de proteína y el valor nutricional de leguminosas y las mejores características fermentativas de las gramíneas (Suárez y otros, 2011). Pero son escasos los trabajos que existen en la literatura científica relacionados con las características de ensilabilidad de los materiales originales que constituyen los ensilajes combinados de gramíneas y leguminosas. La información generada podría constituir una valiosa herramienta para establecer estrategias de manejo eficientes que permitan aprovechar al máximo el potencial de estas plantas, por ejemplo elP. purpureum cv Mott y P. phaseoloidescomo fuente de biomasa y  proteína respectivamente, para mejorar la calidad del forraje. Al combinar una leguminosa con alto contenido de proteína como Pueraria phaseoloides, con Penniseteum pupureum cv Mott que es una gramínea pobre en este nutriente, se puede mejorar y conservar la calidad nutricional de un ensilaje para ser suministrado durante el periodo poco lluvioso de baja  disponibilidad pastos.  Ante esta inquietud, se debe discurrir cuantificar la ensilabilidad de los materiales vegetales con que se elaboran los ensilajes a los fines de prever un mejor resultado, lograr que preserven sus propiedades y la posibilidad de incrementar el valor nutritivo y digestibilidad del producto final  (McDonald, Henderson, y Herón, 1991). El objetivo general fue evaluar el efecto de las inclusión de Pueraria phaseoloides al forraje de Pennisetum purpureum cv. Mott en la ensilabilidad del material vegetal original así como la calidad fermentativa y digestibilidad in vitro del ensilaje resultante. Los objetivos específicos fueron a. Establecer la incidencia de la inclusión de Pueraria phaseoloides en el forraje fresco de Pennisetum purpureum cv. Mott en la composición química (% Materia seca, proteína bruta, carbohidrato no fibrosos, cenizas, fibra neutro detergente, fibra ácido detergente, y lignina); b. Determinar los efectos en la ensilabilidad de la inclusión de Pueraria phaseoloides a la mezcla de forraje de Pennisetum purpureum cv.Motty Estimar los efectos de las  proporciones  de leguminosa y gramínea sobre la composición química, calidad fermentativa y digestibilidad in vitro del ensilaje mixto de P. purpureum y P. phaseoloides. 

 

 

La investigación consistió en dos experimentos: 1) determinación de la ensilabilidad de las mezclas de forraje fresco Pennisetum purpureum cv. Mott y Pueraria phaseoloides, y 2) evaluación de la composición química, calidad fermentativa y digestibilidadin vitro de microsilos elaborados a partir de las mezclas antes mencionadas. Los forrajes utilizados se cosecharon en el Centro Operacional Palito Blanco del Instituto Universitario de Tecnología de Yaracuy, Municipio La Trinidad, Estado Yaracuy, Venezuela, ubicado en una zona de clima tropical seco, de temperatura media anual es de 28 ºC, humedad relativa promedio 80,7% y precipitaciones promedio de 1175 mm. Experimento 1. Este experimento es contentivo de seis tratamientos relacionados con los niveles de incorporación de Pueraria phaseoloides al forraje de Pennisetum purpureum cv Mott: con 0, 10, 20, 30, 40 y 50 %. Se calcularon los porcientos de las proporciones en base seca. Se prepararon cuatro repeticiones por tratamiento. Las muestras se tomaron de las parcelas de Pennisetum purpureum cv.Mott y Pueraria phaseoloides de 60 y 90 días de edad, respectivamente.

La Pueraria fue sometida a un pre-secado al sol durante una hora (entre 10 y 11 am) a temperatura promedio de 28,9 ºC. Posteriormente, se troceó el material en partículas de 2 cm aproximadamente usando un cosechadora de forrajes Vicon MH 90S. Luego se hicieron mezclas de P. purpureum y P. phaseoloides en proporciones de 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 y 50/50, respectivamente.  Se pesaron 500 g de submuestras en una báscula digital y se colocaron en bolsas plásticas de cierre herméticos (Ciploc)  y se refrigeraron a 4 ºC.  Con el resto de material se elaboraron los microsilos. Los contenidos de materia seca (MS), proteína bruta (PB), cenizas (Ce), fibra acido detergente (FAD) y lignina (Lig) se determinaron de acuerdo al método de AOAC (1990)  fibra neutro detergente (FDN), se realizó por el metodo descrtio por (Mertens, 2002). Todos los análisis de composición química de los materiales vegetales y digetibilidad in vitro fueron realizados en el Laboratorio de Nutrición Animal “IsraelGarcía M.” del Decanato de Ciencias Veterinarias de la Univerisdad Centroccidental “Lisandro Alavrado”, en Barquisimeto, Lara- Venezuela. El estudio del potencial fermentativo de las mezclas de P. purpureum y P. phaseoloides  incluyó la Cuantificación de los  CNF (AOAC, 1990), capacidad amortiguadora (Jasaitis, Wohlt, y Evans, 1987) y la cuantificación de la ensilabilidad  se realizó al calcular la  capacidad  de fermentación de acuerdo con la fórmula propuesta por Weissbach y Honig (1974).

Experimento 2. Para determinar la calidad organoléptica se aplicaron seis tratamientos relacionados con el nivel de incorporación de P. phaseoloides al forraje deP. purpureum cv. Motten 0, 10, 20, 30, 40 y 50 %.Se seleccionaron los microsilos que encajaron el rango ente excelente y regular, descartando el resto. Por cada tratamiento se hicieron cinco réplicas. Una vez abiertos los microsilos, se eliminó una capa de aproximadamente tres centímetros. El resto del material fue homogenizado y separado en dos  partes: una submuestra  de 220 g de peso para la extracción y análisis de jugos (pH, AGV) y otra para la determinación de los componentes de MS y digestibilidad in vitro. Para la extracción de jugo del ensilaje fresco se utilizó un exprimidor. Se obtuvieron 100 ml de jugo en un balón aforado. Se determinó el pH y luego el contenido se vació en un frasco de vidrio con cuatro gotas de tolueno para evitar la fermentación. Se congelaron las muestras a    -4ºC.   La submuestra para determinarlos componentes de materia seca se distribuyeron en bandejas de fondo blanco para el estudio organoléptico y posteriormente se sometieron a deshidratación forzada en estufa a 65 ºC durante 48 horas. Se conservaron en frascos de vidrio debidamente tapados.  Indicadores organolépticos (olor, color y textura) calificados por cinco expertos (evaluación cualitativa de ensilajes utilizada por Maza, Vergara, y Paternina2011). De la composición química: los análisis se realizaron de forma semejante al experimento con forrajes en fresco. El pH fue obtenido por lectura directa en potenciómetro con electrodo de vidrio. Los ácidos grasos volátiles se determinaron por cromatografía de gases modelo de la PU 4410 con paquete 10% fase estacionaria-1000/1% H3PO4 en 100/120 Chromosorb para ácido acético y acido butírico;  y para  ácido láctico con una columna Carbopack B-DA/Carbowax 20M (Ghasemi, Khorvash,  Nikkhah, 2012).  La preparación de la muestra fue adaptadade acuerdo con el método  utlizado por Baumgardt, (1964).Se paso la muestra por una estopilla en un embudo de vidrio.  Posteriormente, se mezclaron 5 ml de la muestra y 1 ml ácido metafosforico al 25 %, se dejo reporsar por una hora. Posterioemnte se centrifugo a 2000 rpm (MacroCentrifuga modelo Z-29) durante 20 minutos. Se reazliaron 2 inyecciones de agua destilada después de cada 2 inyecciones de muestra para prevenir  que estos materiales se acumulen en la entrada de la columna. 

Digestibilidad in vitro. Se desarrolló a través del método descrito por Tilley y Terry, (1963)modificado por Van Soest (1970)  para determinar la  digestibilidad in vitrode materia orgánica (DIVMO) y materia seca (DIVMS). Se utilizó un diseño completamente aleatorizado en ambos experimentos y se analizaronutilizando el paquete estadístico SPSS Inc., (2006). Para los contrastes entre medias se empleó la mínima diferencia significativa protegida de Fisher cuando el valor de p<0,05 y se utilizó la comparación de rangos múltiples de Tukey para detectar las desigualdades entre medias. 

 

 

Con respecto al efecto de la inclusión Kudzú Tropical sobre la composición química y ensilabilidad del forraje de P. Purpureum, los análisis de varianza mostraron diferencias significativas entre los tratamientos (p≤0,05). En el experimento, el contenido de MS en el tratamiento a base de forraje de P. purpureum (0 %) fue de 19 %. Sin embargo, se observó un aumento significativo (p<0,05) en el contenido de MS al incluir 30, 40 y 50 % de P. phaseoloides, alcanzado el valor máximo (59,2 %) con 40 % de Kudzú. Los niveles 0, 10 y 20 no presentan diferencias entre ellos y son los menores de los grupos. Esta variación en el contenido de MS entre los diferentes niveles en el material vegetal mezclado de las dos especies está directamente relacionadacon la diferencia en sus contenidos de MS, en concordancia con lo descrito por King, McEniry y O’Kiely, (2012). Así mismo,el incremento de MS también está relacionado con la diferencia en la relación hoja:tallo y el estado demaduración en las especies(Herrera, y otros, 2010). Esto esafín con la fenología de la planta. Por otra parte, los niveles de inclusión 0, 10 y 20, con contenidos de %MS de 19,0; 17,9 y 17,7 respectivamente, están por debajo de los parámetros mínimos de MS que requiere un forraje para ser ensilable de acuerdo a lo reportado por Mier (2009), Woolford (1978) y McDonald (1973). El tratamiento de 30 % de inclusión de Kudzu, esta dentro de estos parámetros. Sin embargo los niveles 40 y 50 están por encima del 50 % de MS, por lo que son de difícil ensilabilidad según Staudacher, Pahlow, y Honig, (1999). En relación al % de PB se encontró que los tratamientos con 0, 10 y 20 % de inclusión de Kudzú, no tuvieron diferencia significativa entre ellos. Sin embargo, el contenido de PB aumenta según el porcentaje de leguminosa en los tratamientos con 30, 40 y 50 %respecto al forraje de P. purpureum. El% PB en las mezclas que aumentó significativamente (p<0,05) con valores de 15,0, 16,7 y 17,8 % respectivamente. El tratamiento con50 % de P. phaseoloides incluida presenta el mayor contenido de CNF (12,6 %) y el nivel 0 % es el menor (2,9 %) en comparación con el resto de los grupos. Igualmente se muestra que el resto de los tratamientos se encuentran entre estos dos rangos. El mayor porciento de FND lo presenta la gramínea sola, con 76,1 %. Este valor está ubicado por encima del rango descrito por Ansah, y otros, (2010). También se demuestra que al incrementar la proporción de leguminosa en el forraje, se disminuyen los niveles de FND, en concordancia con los resultados de Ribeiro, y otros, (2012). El contenido de FAD se incrementa en la medida en que se incluye Pueraria, sin que existan diferencias entre los tratamientos 40 y 50 %. Esto es contrario a lo concluido por Ribeiro, y otros, (2012). Los tratamientos están bien diferenciados según los niveles de Kudzú, destacando el nivel 0 % con menor presencia de lignina y el grupo con niveles 40 y 50 % (24,8 y 23,7 % respectivamente) donde se observó el mayor contenido. Los rangos oscilan entre 6,9 a 24,8% sin que existan diferencias significativas entre los niveles 40 y 50 %. Se evidencia que la inclusión de 30 %Kudzú presenta el mayor contenido de Ce (13,7 %) y el tratamiento 20 % es el menor (12,5 %). Los demás tratamientos no tienen diferencias significativas y están ubicados entre estos rangos. La incorporaron de Kudzú en 0, 10 y 20 % se consideran difíciles de ensilar ya que están por debajo de 35según los criterios informados por Martínez y otros, (2013) y Huenting y otros,2012). Sin embargo,  cuando se incluye 30 % de kudzu, se eleva el coeficiente de fermentación hasta  48, 6 mejorando la ensilabilidad del forraje que se ubica dentro de los parámetros establecidos por los autores antes mencionados.  Pero, los niveles de inclusión de leguminosa 40 y 50 % elevan este coeficiente por encima de 50, lo que hace que estos forrajes sean muy difíciles de ensilar. 

La evaluación sensorial de losmicrosilos se llevó a cabo al momento de su apertura. Los tratamientos con 10, 20 y 30 % de P. phaseoloides presentaron  características favorables en cuanto a olor, color y  textura, por lo que se clasifican en silos entre excelente y buena calidad organoléptica. Los niveles 40 y 50 %de inclusión se descartaron por presentar características organolépticas que los ubican en silos de mala calidad. En consecuencia, durante el proceso de fabricación y almacenamiento existió una adecuada fermentación y el tipo de sellado tuvo éxito, en los primeros cuatro casos. Los indicadores organolépticos mostraron un mejor comportamiento para los tratamientos donde los niveles de inclusión de P. phaseoloidesestuvieron por debajo de 30 %, resultando en silos de excelente calidad organoléptica. Sin embargo, en los tratamientos donde el nivel de la leguminosa se incrementó, es decir los tratamientos de40 y 50 %se observó degradación del material ensilado.  De acuerdo a lo anterior, el aumento de los niveles de inclusión de Kudzú mejoró significativamente las características organolépticas del ensilaje, hasta niveles de 30 %, por encima de esto resultan ensilajes de mala calidad.  La figura 1 muestra las características organolépticas evaluadas en cada tratamiento. El análisis de varianza para el contenido de FDA no mostró diferencias significativas entre los tratamientos. Sin embargo, sí se observaron diferencias significativas por el efecto de la proporción de P. phaseoloides en el ensilaje de P. purpureum. 

El contenido de MS en el tratamiento con 0 % de Kudzú fue de 16,6 %. Cuando se incluyó 10 y 20 % de leguminosa, disminuyeron los % MS (14,6 y 14 %)  sin diferencias significativas entre ellos. Sin embargo, en el tratamiento con 30 % de leguminosa, la MS aumentó hasta 34 %, en concordancia con lo reportado por Guzmán y Fonseca, (2013), Lima-Orozco, y otros (2013); Ribeiro, y otros, (2012); y Herrera y otros, (2010). El contenido de PB del ensilaje se incrementó con la incorporación de un 30 %de P. phaseoloides. Los resultados del presente estudio coinciden conGuzmán y Fonseca, (2013); Ribeiro y otros (2012), Herrera y otros (2010) y Dewhurst, y otros (2009) quienes afirman que existen mejoras en la calidad de los ensilajes mixtos con leguminosas al compararlo con gramíneas solas con un incremento significativo del contenido de proteínas presente. Los niveles de CNF en el ensilaje mixto de P. purpureum yP. phaseoloides, se incrementan en la medida que aumentan las proporciones de leguminosa. Pero cuando el nivel de Kudzú es 30%, tienden a disminuir significativamente. Aunque el máximo contenido de FND lo presentó el ensilaje mixto con 30 % de P. phaseoloides,  no existen diferencias significativas en relación al ensilaje del pasto elefante. Estos resultados no coinciden con Guzmán y Fonseca, (2013) quienes determinaron que a medida que se incorporan niveles de leguminosas en ensilajes de gramíneas se disminuyen los niveles de pared celular, y por ende, el contenido de FND.   Aunque la FAD no presentó diferencias significativas entre los tratamientos, el ensilaje con mayor proporción de leguminosacontieneel menor % de Lig.Esto  mejora las condiciones de digestibilidad de este forraje en relación con la gramínea sola como lo indicaron Guzmán y Fonseca, (2013). El ensilaje con 30 % de Kudzú presenta mayor cantidad de Ce (12,6 %), correspondiente con lo informado por Nieto, (2004) y Castillo, y otros (2009) quienes estimaron incrementos en la cantidad deCe cuando se aumentan los porcientos  de leguminosas en ensilajes mixtos con gramíneas.  No existen diferencias significativas entre los ensilajes que contienen Kudzú aunque el % DIVMO de los ensilajes mixtos es mayor al ensilaje de P. purpureum cv. Mott. Los resultados demuestran que tienen una baja digestibilidad en comparación con los obtenidos por las investigaciones realizadas por Castillo, y otros, (2009) y Jiménez, y otros (2005) que obtuvieron 74,3 y 79,4 % DIVMO respectivamente, en ensilajes mixtos de gramíneas y leguminosas. Esto demuestra lo que reportan Cameiro y otros, (1989);  Nagel y Glen, (1992);  Yahaya y otros (2000); y Blanco, Chamorrol, Arreaza, y Rey, (2005) sobre que  las diferencias en la DIVMO de ensilajes mixtos de gramíneas y leguminosas son variables en función de  la especie que se utilice, así como la proporción dentro de la mezcla.  También coinciden con  las investigaciones de Ocanto, Acevedo, y García, (2013), quienes al incorporar leguminosas a los ensilajes determinaron un aumento en la digestibilidad de los mismos. Estos resultados están relacionados con los altos contenidos de FDN y FDA en los ensilados mixtos que se reportan en la investigación, ya que no favorecen la  digestibilidad de MO debido al alto contenido de componentes de la pared celular, coincidiendo con Herrera, y otros (2010) que informaron sobre valores de 70,6 a 80,4 % cuando se incluyo una leguminosa en el ensilaje de P. purpureum 53% y 30,5%.

Existen diferencias altamente significativas entre los niveles de Kudzú en cuanto al % DIVMS. Con niveles de 20 y 30 % de inclusión con  mayor % DIVMS en comparación con el resto de los niveles. Los niveles de inclusión 10 y 20 % de la leguminosa no presentan diferencias entre ellos y son menores al grupo anterior.  Los resultados muestran que existen diferencias significativas  (p<0.05) entre las variables de calidad fermentativa,pH y ácido láctico, no así los contenidos de ácido acético y butírico evaluados. Para el indicador pH, el tratamiento con 20 % de Kudzú se ubica en los parámetros de buena calidad (3,5 y 4,2) referidos por Ojeda y Esperance, (2009); Tobía et al. (2003); Betancourt y Caraballo, (2000); Ojeda y Esperance (1990) y el tratamiento con 30 % de leguminosa, también es de buena calidad según Roth (2001) y McDonald et al. (1991). Los tratamientos que contienen 0 y 10% de leguminosa, están por encima de estos valores, lo que los clasifica como ensilajes de mala calidad fermentativa. En relación al ácido láctico, los ensilajes 10 y 20 % de Kudzú y el ensilaje de gramínea sola no mostraron diferencias significativas entre sí. El nivel superior de ácido láctico lo presenta el tratamiento con 30 % de Pueraria, acorde con estudiado por Ribeiro, y otros, (2012). Sin embargo, es importante reportar que tanto ácido acético como butírico están por debajo de los valores máximos permitidos para ensilajes de buena calidad según lo descrito por Müller (2012). 

 

 

 

 

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