Producción y utilización de forrajes hidropónicos para la alimentación de rumiantes
Publicado: 16 de agosto de 2022
Por: Raúl Botero Botero MVZ, MSc.
Definición
Hidroponía es el cultivo de plantas terrestres, mediante el empleo de soluciones acuosas o semisólidas nutritivas, en reemplazo de su habitáculo natural, el suelo, que queda excluido del método.
Historia
El descubrimiento de la hidroponía se remonta al año de 1699, cuando Woodward hizo crecer menta en agua. Su desarrollo se alcanzó cuando William H. Gericke dio a esta técnica importancia comercial durante la segunda Guerra Mundial, especialmente por la resistencia de los ejércitos occidentales a consumir vegetales cultivados en suelos abonados con excrementos humanos. Asimismo, el empleo de la hidroponía es prácticamente insustituible en regiones muy frías o desérticas; existen establecimientos para la producción comercial de hortalizas y frutas en Labrador, Alaska, Groenlandia, Tierra del Fuego, Siberia, Israel, etc.
Producción de Forraje Verde Hidropónico - FVH
El principal cultivo hidropónico utilizado actualmente como forraje es el maíz, cuyo grano contiene reservas de nutrimentos suficientes para sostener el desarrollo de la plántula hasta los siete días, cuando alcanza su crecimiento óptimo para ser utilizada como forraje hidropónico en la alimentación de rumiantes. Por lo tanto, el empleo de soluciones acuosas nutritivas es indispensable únicamente cuando se requiere el desarrollo vegetativo completo, floración y fructificación de la planta bajo cultivo hidropónico (lechuga, tomate, frijol, melón, fresa, etc.).
Semilla a utilizar
Se requiere que la semilla de maíz a utilizar esté recién cosechada, sana y haya recibido condiciones óptimas de secado y almacenamiento inicial, posea únicamente granos enteros y no contenga residuos de plaguicidas; esto garantizará un alto porcentaje de germinación, lo que es indispensable, puesto que los granos que no germinan inician rápidamente su pudrición, estimulando la colonización de las plántulas sanas y bien desarrolladas, por bacterias y hongos. Partiendo del grano de maíz y hasta el desarrollo de una plántula con siete días de crecimiento, solo se requerirá de humedad constante, puesto que dicha plántula se desarrolla únicamente a expensas de las reservas de nutrimentos contenidos en el grano, absorbiendo del medio externo únicamente el agua, que debe ser potable y puede ser desmineralizada.
En pruebas prácticas, realizadas a nivel de campo, el peso del forraje obtenido con agua potable con o sin solución nutritiva, durante los 7 días iniciales del cultivo, fue exactamente igual y el color y desarrollo de las plántulas no presentó ninguna diferencia visual, siendo ambos forrajes bien consumidos por las vacas. La única diferencia observada fue una menor presencia de hongos en las raíces de las plántulas regadas con agua potable sin solución nutritiva. Aunque no se realizó el análisis foliar comparativo, el igual peso y aspecto de las plántulas hace suponer que no hubo diferencias en el contenido de nutrimentos en ninguno de los dos casos.
Los cloroplastos contenidos en el grano hacen que la plántula posea hojas de color verde intenso, lo cual en ningún momento se debe a la acción fotosintética, ya que, a esa edad, la plántula es netamente autotrófica (solo absorbe agua del medio exterior).
Comparación en el contenido de nutrimentos entre el grano seco y el forraje verde hidropónico
El contenido de materia seca en el forraje hidropónico de maíz, con siete días de crecimiento, ha sido medido en 10% de MS, lo que implica un contenido del 90% de humedad, a la inversa del contenido de materia seca en el grano. Esto es muy fácil de corroborar, pesando una muestra fresca o verde de FVH y secándola dentro de un plato refractario (al calor), de peso conocido, y durante varias sesiones de secado, e introduciendo simultáneamente, dentro del horno de microondas, un vaso refractario con agua, para evitar la generación de llama, hasta que el peso de la muestra sea constante.
El contenido de energía del forraje verde hidropónico, esta expresado en base a materia seca - MS. Si se reporta que el FVH tiene cerca de 3000 kcal, se refiere a lo que está contenido en 1 kg de MS. Lo mismo ocurre con la proteína y con el resto de los nutrimentos.
Si el grano original contiene 3300 Kcal de Energía Metabolizable/kg de MS, significa que en cada kg de grano en base fresca (90% de MS) se tendrán 2970 Kcal/kg (3300 kcal/kg de MS x 90/100 de MS). Si el FVH contiene 2970 kcal/kg de MS y contiene 10% de MS, cada kg de FVH en base húmeda contiene 297 Kcal/kg (2970 Kcal/kg de MS x 10/100 de MS). Si la conversión es de 1 kg de semilla (900 gramos de MS) a 8 kg de FVH (en la práctica, en la gran mayoría de las fincas es difícil conseguir más de 6 kg de FVH, a partir de cada kg de semilla), se obtendrían hasta 800 gramos de MS. Ahí ya se consumieron 100 gramos de la MS original. Desde el punto de vista energético, de las 2970 Kcal en el kg de grano se recuperarían 2376 Kcal (8 kg FVH x 297 Kcal), después de ponerlo a germinar. Lo anterior es normal porque las fuentes de energía (almidón y aceite) contenidas en el grano son utilizadas para el proceso de germinación del grano y producción de la plántula, puesto que, como todo proceso biológico, no tiene una eficiencia del 100%.
A la situación anterior hace falta agregarle el componente económico: el costo de adquisición y desinfección inicial de la semilla, su porcentaje de germinación, equipo, mano de obra y sus prestaciones sociales, tiempo, electricidad, agua potable, logística, depreciación y mantenimiento de la infraestructura y del equipo para que el sistema trabaje. En resumen, para que el sistema funcione, su sustentabilidad económica será muy limitada.
El almidón de maíz, un carbohidrato sobre - pasante que posee 2 veces más energía que los azúcares y que se fermenta solo parcialmente en el rumen y parte de él pasa intacto al intestino delgado, donde es utilizado como fuente de energía directamente por el organismo y no por las bacterias del rumen, es convertido por la plántula en azúcares (sacarosa, glucosa y fructosa) totalmente fermentables en el rumen y en carbohidratos estructurales (celulosa, hemicelulosa y lignina) parcial o totalmente indigeribles por las bacterias ruminales.
El aceite del maíz, nutrimento de alta calidad energética, con 2,25 veces más energía que los azúcares, se emplea por la digestión animal en la formación de ácidos grasos de cadena larga y es utilizado por la plántula como fuente de energía para su crecimiento, para lo cual es parcialmente consumido durante el proceso.
Como la plántula es autotrófica, la proteína contenida en el grano seco será muy similar a la contenida en la plántula - FVH, con el riesgo de que sea parcialmente utilizada como fuente de energía para su desarrollo. Por ello, el contenido de nitrógeno medido en los análisis foliares nunca deberá ser mayor al contenido en el grano (1,6% de nitrógeno x 6,25 ═ 10% de proteína cruda), la única explicación a contenidos mayores de nitrógeno parece ser la contaminación de la muestra tomada para el análisis foliar, con el nitrógeno no proteico contenido en la solución nutritiva comúnmente utilizada en los cultivos hidropónicos. Igualmente, las vitaminas y minerales no deberán variar en su contenido entre el grano seco y la plántula - FVH.
El forraje verde hidropónico posee una alta digestibilidad y estimula la fermentación ruminal, al igual que lo hacen los forrajes de alta calidad obtenidos por el animal en pastoreo; pero no proporciona proteína ni carbohidratos sobre - pasantes, puesto que ambos nutrimentos son totalmente aprovechados por las bacterias ruminales, las cuales, al morir y sus nutrimentos ser utilizados por el organismo, solo proporcionan los nutrimentos requeridos para el mantenimiento de las funciones vitales y no para producción.
En conclusión, hay una pérdida y desmejoramiento de los nutrimentos contenidos originalmente en el grano seco, con respecto a su contenido y forma en la plántula a utilizar como forraje verde hidropónico - FVH.
Utilización del forraje hidropónico
Una pregunta común es cuánto forraje hidropónico se debe suministrar a una vaca, cuyo peso vivo está entre 400 y 500 kilos y por ello debe consumir hasta el 3% de su peso vivo en materia seca (entre 12 a 15 kilos de materia seca/día). En cada 10 kilogramos de forraje hidropónico fresco estaríamos suministrando un kilogramo de materia seca, conteniendo 100 gramos de proteína cruda. Por tanto, la frase común de quiénes utilizan forraje verde hidropónico, de que reemplazan un kilo de concentrado comercial con tres kilos de forraje verde hidropónico, no tiene validez. Desafortunadamente ningún productor, quien ya haya hecho la inversión en la infraestructura y el manejo costoso que exige un cultivo hidropónico de forraje, se ha atrevido a comparar el efecto en producción de leche de sus vacas al suministrarles un kilo de grano seco de maíz finamente molido, contra su costo equivalente en forraje verde hidropónico. El costo para producir tres kilos de forraje verde hidropónico (en base húmeda) equivale al precio obtenido actualmente en finca por un litro de leche, por lo cual la respuesta es netamente económica, puesto que no tiene sentido que el dinero obtenido por la leche de más que se produzca permita comprar o producir únicamente la misma cantidad del alimento adicional utilizado para su obtención.
La producción de forraje verde hidropónico de otros granos forrajeros ha tenido serios tropiezos, como en el caso de la soya y la alfalfa, puesto que su mayor contenido de nutrimentos estimula la presencia de hongos y bacterias y los granos no germinados se pudren más rápidamente, comparados con los granos de cereales como maíz, arroz, sorgo, millo, trigo, avena, cebada, centeno, etc.
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