Degradabilidad ruminal de la materia seca de heno de Chloris Gayana tratado con urea en bovinos

INTRODUCCIÓN

Con precipitaciones entre 700 mm (al oeste de la región) y 2000 mm (en algunas zonas de la provincia de Misiones), el nordeste argentino presenta condiciones subtropicales que varían de semiárido a húmedo. En la región chaqueña los suelos son de textura arcillo limosa, con mayor contenido de arena en Corrientes y lateríticos en Misiones. Por otro lado existe una gran amplitud térmica, con temperaturas extremas de más de 40ºC en verano y heladas de variada intensidad en la época invernal.

La región subtropical semiárida es una extensa planicie de aproximadamente 36 millones de hectáreas que se ubica en el centro-norte del país, el período de lluvias está concentrado en la época estival ya que el 80% de las mismas ocurren entre noviembre y marzo con un balance hídrico deficitario en todos los meses del año en la mayor parte de la región. No sólo existe una gran diferencia normal de las lluvias entre invierno y verano, sino que se manifiestan oscilaciones entre años, lo que ocasiona que algunos sean de extrema sequía y otros de lluvias excepcionales. La limitante más importante para la producción ganadera de esta amplia región, es la baja producción forrajera de los pastizales naturales, en gran parte por su estado de degradación, lo cual implica una baja receptividad en cuanto a carga animal y además impone al ganado restricciones nutricionales que determinan una productividad individual mucho menor de la que potencialmente se podría obtener ¹.

Uno de los mayores problemas que afronta la ganadería en épocas frías es la escasez de precipitaciones, lo que limita el crecimiento de pastizales naturales y/o pasturas cultivadas. De esta manera se presenta un déficit en cantidad y calidad de forraje para bovinos y ovinos en pastoreo. Tales forrajes poseen elevado contenido de componentes estructurales de la planta, como celulosa, hemicelulosa y lignina. Sus proporciones relativas dependen de la especie vegetal, estado de madurez, condiciones agroclimáticas y de la parte u órgano de la planta ². Constituidos mayoritariamente por gramíneas, el heno de los pastizales zonales se caracteriza por sus bajos valores proteicos y escasa digestibilidad, debido a que las plantas en general, y en especial las gramíneas, presentan una importante tendencia a disminuir la digestibilidad de la materia seca producida, en la medida que avanza el estado de madurez, debido a que xilema y esclerénquima, tienen paredes celulares secundarias (de 1 a 3 µm de espesor), lignificadas, y representan un obstáculo para su degradación en el rumen ³^,⁴^,⁵. La proporción de los tejidos foliares, el espesor de las paredes celulares y el grado de lignificación pueden ser modificados por factores ambientales y el manejo agronómico. Se ha observado que el adelanto de las fechas de siembras ⁶^,¹⁴, la fertilización nitrogenada y el adecuado suministro de agua ^(6,5), tienen una relación positiva con la cantidad de tejidos no lignificados y la digestibilidad de los forrajes. Los tejidos de baja digestibilidad se correlacionan negativamente con los tenores de proteína bruta y digestibilidad y positivamente con tenores de fibra y lignina ⁷.

El alto contenido de fibra detergente neutro (FDN), sumado a la baja proporción de proteína bruta (PB) del forraje, reducen la digestibilidad y el consumo voluntario. A su vez, la combinación de consumo voluntario y digestibilidad definen precisamente la calidad de un forraje ⁸.

Una forma de incrementar la disponibilidad y utilización de alimentos en áreas marginales, es el desarrollo de alternativas para utilizar forrajes de baja calidad. La conservación de gramíneas en forma de heno como estrategia para transferir el excedente de forrajes desde la época de lluvia a la época seca, es una práctica común en nuestra región, la cual permite paliar el déficit nutricional normalmente observado en bovinos durante la época seca. Sin embargo, el bajo valor nutricional característico de los henos obtenidos a partir de gramíneas tropicales, tienen alto grado de lignificación y bajo contenido proteico, lo que determina en gran medida los bajos niveles productivos de los sistemas de producción del nordeste argentino durante el invierno ⁹^).

El mejoramiento del valor nutritivo del heno es una preocupación constante, a punto tal que diferentes países estudian métodos físicos, biológicos y químicos que permitan mejorar su aporte de nutrientes, la digestibilidad y el consumo. Algunos investigadores señalan que el propósito fundamental de estos tratamientos es aumentar la solubilidad de la fibra, la lignina y otros componentes estructurales, al romper las uniones que generan cohesión a medida que las pajas maduran ¹⁰.

Para mejorar la digestibilidad y el consumo voluntario de los forrajes de baja calidad, existen metodologías que pueden dividirse en dos grupos: las que modifican algunas características del forraje (molido, pelleteado) y las que proveen nutrientes críticos suplementarios, fundamentalmente nitrógeno, que mejora la competencia de microorganismos fibrolíticos a nivel ruminal, tornando más eficiente la utilización de los forrajes de baja calidad ¹¹.

En materiales de alto contenido de fibra, la aplicación de urea puede mejorar la digestibilidad. La magnitud de este efecto puede diferir entre especies ¹².

La urea o nitrógeno no proteico es la fuente más común en la alimentación de rumiantes, bajo costo y fácil manejo ¹². La urea contiene nitrógeno el cual forma parte de cada célula viva que es esencial para la planta siendo necesaria para la síntesis de clorofila y estar involucrado en el proceso de fotosíntesis ¹³.

Una fuente de NNP de liberación lenta podría reducir el riesgo de intoxicación causada por la urea y aumentar el espacio para la inclusión de ingredientes en la dieta sustituyendo fuentes de proteína vegetal, las cuales son de costo alto y disponibilidad limitada, mejorando el sincronismo de nutrientes en el rumen sin comprometer el rendimiento animal ¹⁴.

Los tratamientos a materiales fibrosos, que adicionan una fuente de amoníaco como son la urea (CO(NH2)2) o el gas amoníaco, comúnmente se llama amonificación, es un proceso químico que enriquece aportando nitrógeno no proteico a materiales de baja calidad nutricional, técnica económica de fácil implementación, está diseñada para mejorar la calidad nutricional de los recursos con elevado contenido de pared celular, permite la ruptura de los complejos donde la hemicelulosa y celulosa se hayan fuertemente unida a la lignina, mejorando la degradabilidad de la pared celular ¹⁵.

En Argentina el uso de soluciones de urea, a pesar de su accesibilidad y bajo costo, ha quedado restringido a ensayos realizados en centros de investigación y universidades. Quizás las dificultades para lograr uniformidad en el humedecimiento del material, evitar la proliferación de hongos en los henos debido a la elevada humedad ¹⁶, abundancia de bacterias nitrificantes, pH, el suministro de O2, contenido de agua, temperatura, estación del año, contenido de materia orgánica, rastrojos de cultivo, disponibilidad de calcio y fosfatos, entre otros ¹⁷, o la ausencia de un paquete tecnológico de fácil aplicación para los productores, hayan ocasionado la baja utilización de tan prometedora práctica para los sistemas de producción de rumiantes.

La amonificación es el proceso por el cual el amoníaco es convertido en amonio por acción de bacterias (Bacillus, Clostridium, Serratia) u hongos (Alternaria, Aspergillus, Penicillium). Es la estrategia que aprovecha el efecto hidrolizante del amoníaco sobre los enlaces existentes entre la lignina y los polisacáridos estructurales (celulosa, hemicelulosa, pectinas), aumentando la disponiblidad de materia orgánica potencialmente utilizable por los microorganismos ruminales ¹⁸. Además produce un incremento del contenido de PB como consecuencia de la fijación del NH3 a tejidos vegetales.

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del agregado de urea sobre la degradabilidad de la materia seca en heno de Chloris gayana (Grama Rhodes cv. Callide).

MATERIALES Y MÉTODOS

Los ensayos se llevaron a cabo en la Estación Experimental Colonia Benítez del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Provincia del Chaco, Argentina.

Las muestras del material vegetal fueron obtenidas por corte manual, a 25 cm del suelo e inmediatamente deshidratadas por exposición solar durante cuatro días. Luego se colocaron en bolsas de polietileno, fueron pesadas (peso húmedo) y luego introducidas en bolsas de papel para su desecación en estufa (72 horas a 65°C con circulación forzada de aire).

Finalizada esta etapa se pesó nuevamente la muestra y se estimó el porcentaje de MS por diferencia de peso antes y después de la colocación en estufa, tras haber registrado al menos tres pesajes constantes. Posteriormente se efectuó la amonificación, del heno para la cual fue adicionado con urea y asignado a los siguientes tratamientos un control (0 %: sin la adición de urea) y porcentajes crecientes de urea a razón de 20 (2 %), 40 (4 %) y 60 (6 %) g por cada kg de pasto seco. Se llenaron bolsas plásticas con el heno cortado hasta formar una capa de 25 mm de grosor rociada uniformemente con la mezcla urea-agua. Las bolsas fueron cerradas herméticamente. Transcurrido 45 días de almacenamiento se procedió al secado y molienda de las muestras, para obtener un tamaño de partículas no mayor de 1 mm y así favorecer su digestión ruminal.

Se utilizaron 2 novillos cruza cebú de 3,5 años de edad y 420 kg de peso, provistos de cánula ruminal implantada en la fosa paralumbar izquierda. Los animales poseían similares características fenotípicas y estaban clínicamente sanos, vacunados y desparasitados acorde al manejo sanitario habitual. Fueron mantenidos con pastura natural (Dichantium caricosum con 8,22 % PB y una digestibilidad de la materia orgánica del 57,17 %), y un suplemento mineral (12% Ca, 8% P y microelementos vehiculizados en sal común) dispuestos a voluntad en bateas.

Se utilizó la técnica de “suspensión in situ" de bolsas de dacrón de 9,5 x 18 cm con una porosidad de 50 µm, con el sustrato (pasto) en su interior ¹⁹. Se colocaron aproximadamente 5 g de material seco del heno según tratamiento en cada bolsa. Dichas bolsas (8 por tratamiento), se colocaron en el rumen. Previamente se las sumergió en un recipiente con agua a temperatura ambiente durante 15 min para que adquieran humedad, luego fueron introducidas en cada animal por duplicado secuencialmente a las 96; 72; 48; 24; 12; 6; y 3 horas, y retiradas a un mismo tiempo e introducidas nuevamente en recipiente con agua bien fría (4 °C), para detener la actividad bacteriana. Las bolsas correspondientes a la hora 0, no ingresaron al rumen pero sufrieron el mismo tratamiento que las demás bolsas.

Para la estimación de la cinética de digestión de MS se utilizó el modelo propuesto por Orskov et al, 1980 ¹⁹: p= a + b (1 - e-ct), donde p: degradabilidad de la MS al tiempo t; a: fracción de la MS rápidamente disponible (FRDMS); b: fracción degradable (FDMS); t: tiempo de incubación y c: tasa de degradación de la MS. Se calculó además la degradabilidad efectiva de acuerdo a la ecuación de los mismos autores p= a + [(b*c) / (c + kp)] donde p es la degradabilidad efectiva (DE %), a, b y c son los mismos de la ecuación anterior y kp es la tasa de pasaje, ritmo fraccional del pasaje desde el rumen (asumido como una constante a una velocidad de 0,02 y 0,04 por hora, su valor fue seleccionado de acuerdo con la retención promedio en este tipo de dieta. Los parámetros a, b y c de este modelo fueron obtenidos por regresión no lineal usando el procedimiento (NLIN) del paquete estadístico SAS 2010 ²⁰.

Se empleó un diseño experimental completamente aleatorizado donde se observó el efecto del tratamiento sobre el heno. Se estimó la varianza de los parámetros de degradación a, b, c, la degradación efectiva (sumatoria de a + b) y la tasa de degradación (kd). Se analizó el efecto del porcentaje de urea sobre la degradabilidad mediante análisis de varianza (ANOVA, procedimiento de modelos lineales generales GLM del paquete estadístico SAS). Para la comparación de medias se efectuó test de Tukey. Se estipuló un riesgo alfa de 5% (p<0,05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Al analizar los resultados obtenidos de la cinética de degradabilidad ruminal de la materia seca de C. gayana, (Grama Rhodes cv Callide) (Tabla 1), se observa diferencias en los distintos porcentajes de urea (0, 2, 4, 6 %), para la tasa de degradación de b (fracción c) con una probabilidad de tratamiento de 0,016, también resultaron ser diferentes la degradabilidad ruminal a tasas del 2 y 4 % (p= 0,010 y 0,022 respectivamente) y la degradabilidad potencial (p=0,016), todas estas variables presentaron un efecto lineal. En la degradación según tiempo de incubación en el rumen y proporción de urea, (Tabla 2), reveló una tendencia a ser estadísticamente diferente a la 0 horas (p=0,087), mientras que en la bolsa introducida a las 96 horas mostró diferencias estadísticas significativas (p=0,027), ambos respondieron a un efecto lineal.

Degradabilidad ruminal de la materia seca de heno de Chloris Gayana tratado con urea en bovinos - Image 1

Degradabilidad ruminal de la materia seca de heno de Chloris Gayana tratado con urea en bovinos - Image 2

Algunos autores ¹⁵^,¹⁷ postulan que, los tratamientos alcalinos favorecerían la solubilización de la hemicelulosa. Lo que provocaría una reducción de las porciones estructurales por efecto del tratamiento. Al tratar bagazo de caña con urea ²¹, no encontraron cambios significativos en FDN, aunque si se observaron con la aplicación de NaOH ¹⁶. En coincidencia con otros reportes, el contenido de lignina no parece modificarse como consecuencia de la amonificación ¹⁷.

En contraposición con investigaciones que demuestran que la amonificación provoca disminución de FDN y aumento del valor nutritivo del pasto estrella ¹⁸, en el presente trabajo la respuesta no fue clara con respecto a la utilidad de la urea para mejorar la digestibilidad de la MS. Probablemente podrían obtenerse resultados más claros realizando ensayos que incluyan determinaciones de lignina FDN, FDA, NIDA.

Las diferencias estadísticas en la degradabilidad ruminal a distintas tasas de pasaje (p=0,010 al 2% y 0,022 al 4%), indican que en el 6% de inclusión de urea fue donde se observó el valor más alto de degradabilidad. Estos resultados se contraponen con los reportados tanto para tratamientos de amonificación a partir de NH3 anhidro gaseoso ²²^,²³ como para los basados en la hidrólisis de urea ²⁴^,²⁵, posiblemente por los porcentajes de urea utilizados, como así también los factores ambientales.

Los resultados aquí obtenidos difieren con los reportados al evaluar el valor nutritivo, el contenido de pared celular y la digestibilidad ruminal del heno de pasto estrella amonificado ²⁶ y también con los obtenidos en ensayos con otras pasturas, al evaluar métodos de amonificación sobre el valor nutritivo de paja de trigo ²⁷, la composición química del heno de paja de arroz tratado con urea ²⁸, y el efecto de la amonificación con urea sobre los componentes estructurales de la pared celular del heno de Brachiaria humidicola²⁹, diferencias que podrían deberse a la especie y la edad, de la pastura utilizada.

CONCLUSIÓN

En conclusión, se infiere que la degradabilidad ruminal de la MS del heno de C. gayana sufre variaciones significativas con el agregado de urea, bajo las condiciones en que se realizó el presente ensayo. El uso de urea como tratamiento para mejorar la digestibilidad de la MS de C. gayana, se comportó en la forma esperada incrementando la degradación efectiva, a medida que el porcentaje administrado fue mayor. La amonificación con 60 g de urea favorece una mayor degradabilidad por lo que este tratamiento mejoraría la digestibilidad de la MS.

INTRODUCCIÓN

En materiales de alto contenido de fibra, la aplicación de urea puede mejorar la digestibilidad. La magnitud de este efecto puede diferir entre especies ¹².

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del agregado de urea sobre la degradabilidad de la materia seca en heno de Chloris gayana (Grama Rhodes cv. Callide).

MATERIALES Y MÉTODOS

Los ensayos se llevaron a cabo en la Estación Experimental Colonia Benítez del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Provincia del Chaco, Argentina.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CONCLUSIÓN

Degradabilidad ruminal de la materia seca de heno de Chloris Gayana tratado con urea en bovinos

Degradabilidad ruminal de la materia seca de heno de Chloris Gayana tratado con urea en bovinos

Special Nutrients

FIGAP - Exposición Internacional