Valor alimenticio comparativo del pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum, var. Whittet) en dos estaciones de crecimiento con ryegrass (Lolium multiflorum) y sudán (Sorgum sudanense) ofrecido a novillos Holstein

Introducción

Las gramíneas ryegrass, sudán y bermuda son el principal recurso forrajero durante el verano e invierno en los valles de Mexicali y San Luis Río Colorado, México. La estacionalidad es la principal razón por la que el pastoreo se reduce a un máximo de 120 días, existiendo restricción en la disponibilidad de pasturas en el periodo restante del año. Un monocultivo perenne disminuiría esta época crítica. El pasto kikuyo (var. Whittet), gramínea tropical C₄ de origen africano, ha sido propuesto como una alternativa para crecer en el valle de Mexicali en los últimos años; su adaptabilidad a climas tropicales y mediterráneos radica en su capacidad para fotosintetizar en un amplio rango de temperaturas (Wilen y Holt, 1996) y se ha reportado que en zonas desérticas extremas su supervivencia alcanza un 100% a temperaturas de -9ºC (Bogdan, 1997). Bajo condiciones de clima templado también tiene altos grados de desarrollo fenológico y tasa fotosintética (Hernández et al., 2000), con una aceptable producción de materia seca (Reeves, 1996). Aunque la decisión de establecer pasto kikuyo en el valle de Mexicali se ha fundamentado en términos agronómicos, su rendimiento nutricional no ha sido evaluado ni comparado con los forrajes dominantes de la zona. Se han realizado estudios de digestión in situ (Hernández et al., 2000) e in vitro (Reeves et al., 1996), pero falta información referente a su digestión in vivo y a valores comparativos con los forrajes prevalecientes en la región. El objetivo del presente trabajo es comparar el valor alimenticio del pasto kikuyo cosechado en verano e invierno con los pastos sudán y ryegrass anual, que son las gramíneas representativas en el área.

Materiales y Métodos

El presente estudio se llevó acabo en la unidad experimental de metabolismo de rumiantes del Instituto de Ciencias Agrícolas (ICA), a 50km al sur de Mexicali, Baja California, México (32º24'44,16''N, 115º11'56,87''O), a una altitud de 12m (INEGI, 1993) y temperatura y precipitación media anual de 22°C y 75,9mm, respectivamente.

Aspectos edafológicos

El pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum, var. Whittet) se estableció en un suelo de tipo franco-arcilloso de serie Gila en fase pesado, salino-sódico con valores de 4,7-13,8mmhos·cm^-2, con 8,5- 16,4% de sodio intercambiable y pH entre 7,9 y 8,4. El manto freático sómero presenta profundidades de 90 a 215cm.

Establecimiento de la pradera

El pasto kikuyo se estableció dentro del mismo ICA en una superficie de 10000m² , el 22/04/2002. Se utilizó una densidad de siembra de 4,5kg·ha^-1; dosis recomendada por el porcentaje de pureza y germinación. Los riegos se efectuaron cada 90 días. Los cortes de forraje se realizaron con máquina a una altura de 3-5cm, empacándose en promedio seis días post-cosecha. Los pastos ryegrass anual y sudán se establecieron, cosecharon y henificaron en parcelas adyacentes al pasto kikuyo, en un radio no mayor de 500m. Para ser convenientemente integrados a las dietas experimentales, cada uno de los forrajes henificados fueron procesados en un molino de martillos provisto de malla metálica con orificios de 2,5cm de diámetro.

Procedimiento experimental

Cuatro novillos Holstein (167kg) con cánulas tipo “T” en rumen y duodeno proximal (Zinn y Plascencia, 1993) fueron utilizados en un diseño Cuadro Latino 4×4. La composición de las dietas experimentales se muestra en la Tabla I. Los tratamientos consistieron en una dieta basal en la que ~68% fue sustituido por cada uno de los siguientes forrajes: 1) heno de ryegrass (RG), 2) heno de pasto Sudán (PS), 3) heno de pasto Kikuyo de verano (KV) y 4) heno de pasto Kikuyo de invierno (KI). Se incluyó en la ración 0,3% de óxido crómico como marcador de la digesta. El consumo se ajustó al 2,6% del peso vivo y diariamente se ofreció en cantidades iguales a las 08:00 y 20:00h. Los cuatro periodos experimentales consistieron en 10 días de adaptación seguidos por cuatro días de colección de muestras. Durante el periodo de colección se tomaron muestras individuales de fluido duodenal y heces dos veces por día, con el siguiente horario: día 1 a las 07:30 y 13:30; día 2, 09:00 y 15:00; día 3, 10:30 y 16:30; y día 4, 12:00 y 18:00, de tal forma que el intervalo entre muestras fue de 90min por un periodo de 12h. En cada muestreo se colectaron ~700ml de quimo duodenal y ~200g de heces (base seca). El último día de colección de cada periodo, a las cuatro horas postalimentación (tiempo en que el pH es similar al promedio ±0,2 unidades de las lecturas tomadas de 0 a 9h postalimentación, según Zinn et al., 1980; Cerrato-Sánchez et al., 2007 y Santra et al., 2007), se tomó una muestra de líquido ruminal, que fue filtrada en cuatro capas de gasa quirúrgica, midiéndose inmediatamente el pH. Para la estimación de ácidos grasos volátiles (AGV) se tomaron alícuotas de 80ml de líquido ruminal se mezcló en proporción 4:1 con una solución 25% p/v de ácido meta-fosfórico y se almacenaron a -20ºC hasta su análisis. Para la determinación de AGV inicialmente las muestras fueron descongeladas y centrifugadas a 9000g durante 10min, para posteriormente, de acuerdo al procedimiento de Hess et al. (2003), hacer la determinación de AGV mediante un cromatógrafo de gases (XL; Perkin Elmer Instruments; Shelton, CT, EEUU) equipado con un detector de ionización por flama y columna capilar (EliteFFAP; Perkin Elmer) de 30m de largo, diámetro interior de 0,32mm y grosor de cobertura de 0,25µm).

Valor alimenticio comparativo del pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum, var. Whittet) en dos estaciones de crecimiento con ryegrass (Lolium multiflorum) y sudán (Sorgum sudanense) ofrecido a novillos Holstein - Image 1

Similar al procedimiento descrito por Huhtanen y Khalili (1991) y Álvarez y Zinn (2007) para cuantificar el contenido total de líquidos, sólidos y FDN en el rumen, al finalizar el último muestreo de cada periodo se realizó el vaciado ruminal con una aspiradora convencional seco-líquido de 50 litros, 4h después de ofrecer el alimento por la mañana. El contenido total se mezcló y se tomó una alícuota para estimar la proporción de fibra indigestible e inmediatamente fue regresado a la cavidad ruminal. En promedio, el procedimiento completo se realizó en 18 ±5min por cada animal. Basándose en el modelo de Mertens y Ely (1979) la tasa de pasaje (kp) de la FDN se calculó como

K_p= ((FDNI×(1-DRFDN)) / (S×(RFDN/100)))/24

donde FDNI: consumo diario total de FDN, DRFDN: digestibilidad ruminal de FDN (%), S: sólidos en rumen (g), RFDN: FDN en rumen, como % del total de los sólidos ruminales.

La tasa ruminal de digestión de FDN se determinó a partir de la relación DRFDN= K_d/ (K_d+K_p). El modelo de Zinn y Salinas, (1999) fue usado para estimar el consumo diario de MS máximo esperado (CMSMX), como una función predecible del peso inicial mermado (PI; kg) o el peso promedio durante el intervalo de interés (Peso; kg), FDN en la dieta (%), eFDN de forraje (FDN efectiva; expresado como porcentaje de FDN en el forraje), y el porcentaje de DRFDN. De esa forma; el CMSMX en kg/d es

CMSMX=(0,001(0,098PI)+26,24)×(Peso^0,75) / (0,01FDN(1–0,01DRFDN) / ((0,77-0,00386eFDN) × (0,042FDN-0,037-0,00031FDN² ))

Las muestras fueron sujetas a todos o parte de los siguientes análisis: materia seca (105ºC), cenizas, N Kjendahl, N amoniacal (AOAC, 2000), fibra detergente neutro (Chai y Uden, 1998), óxido crómico (Hill y Anderson, 1958), purinas (Zinn y Owens, 1986).

Mediante la estimación de purinas como marcador microbial se calculó la materia orgánica microbiana (MOM) y el N microbiano (NM) que llega al duodeno. La materia orgánica (MO) fermentada en rumen fue considerada igual a la MO consumida menos la diferencia entre la cantidad total de MO y MOM que llegan al duodeno. El N del alimento que escapa al intestino delgado fue considerado igual al N total que deja el abomaso menos el N amoniacal y NM, de tal manera que esto incluye cualquier contribución endógena. La base logarítmica de los valores de pH no enmascaró su distribución normal, de tal manera que el modelo utilizado explicó el 95% de su variación.

El experimento se analizó como un diseño cuadro latino 4×4 con el siguiente modelo estadístico:

Y_ijk=µ+Τ_i +C_j +H_k+ε_ijk

donde Y_ijk: variable de respuesta, µ: media poblacional, Τ_i : efecto del i-esimo tratamiento, C_j= efecto de la j-esima repetición, H_k= efecto del k-esimo período y ε_ijk: error experimental.

Los efectos de los tratamientos fueron probados mediante tres contrastes ortogonales, a saber, contraste 1: kikuyo de invierno vs ryegrass; contraste 2: kikuyo de verano vs sudán; contraste 3: kikuyo de verano vs kikuyo de invierno.

Resultados y Discusión

En la Tabla II se presenta el consumo diario de nutrientes durante el experimento y el efecto de sustituir diferentes gramíneas en la dieta basal de novillos Holstein sobre el flujo diario de componentes del quimo abomasal hacia el duodeno. Aun cuando se utilizó consumo restringido durante todo el experimento, las diferencias en composición de los forrajes y las distintas tasas de degradación ruminal de los componentes nitrogenados favorecieron que los flujos de N, NNA y NM hacia el duodeno fueran mayores (P<0,05) en ryegrass comparado con el resto de los tratamientos. En el caso del flujo de FDN hacia el duodeno, este fue menor (P<0,05) para el ryegrass, comparado con los otros tratamientos. Como se aprecia, los flujos hacia el duodeno son generalmente relacionados con los niveles de consumo. Van Vuuren et al. (1992) señalaron que éste es un importante factor en el total del flujo hacia el duodeno, ya que en promedio un 65% de la MO ingerida y hasta un 80% del FDN consumida es digerido en el rumen

La influencia de los tratamientos en las características de digestión ruminal y postruminal se presentan en la Tabla III. Todos los valores de digestión ruminal y postruminal fueron calculados sobre la base de cambio de concentración en el marcador óxido de cromo suministrado en la dieta. No existió efecto de la estación de corte del pasto kikuyo (P>0,01) sobre la digestión ruminal de la FDN, degradabilidad del N del alimento (N degradable en rumen), eficiencia microbial ruminal (g de NM/kg de MO fermentada) y eficiencia ruminal del N (N no amoniacal que entra al intestino delgado/N consumido). Es posible que en el presente estudio, debido a que fue el primer ciclo vegetativo del pasto kikuyo, el intervalo entre los meses de agosto y noviembre no fue lo suficientemente espaciado para resaltar mayores diferencias en parámetros digestivos. Sin embargo, Carpenter et al. (1999) y Fulkerson et al. (1998) no encontraron diferencias en la composición química del pasto kikuyo según la época de corte y método de almacenamiento, pero sí en algunos parámetros de la función digestiva al comparar en ambos experimentos con un forraje de mayor calidad como ryegrass anual o perenne.

Como era de esperarse, el tratamiento a base de ryegrass registró una mayor (P<0,05) digestión ruminal y postruminal de la MO y del N comparado con el resto de los tratamientos. Beever et al. (1985), Donaldson et al. (1989) y Cervantes et al. (2000) han coincidido en el mayor valor nutritivo del pasto ryegrass, debido a su mayor cantidad de nitrógeno y carbohidratos altamente solubles. Por el contrario, en el caso del kikuyo y el pasto sudán, que son dos pasturas de verano, solo la digestión postruminal de la MO es equivalente a las que se observa en el ryegrass. El valor de digestión postruminal ha sido con frecuencia proporcional a la cantidad de quimo o fracción de éste que abandona el abomaso, efecto compensatorio debido a que la cinética de la reacción sustrato-producto tanto en rumen como en tracto bajo es considerada como de primer orden.

La influencia de los diferentes tratamientos sobre la digestión postruminal y total de la MO, FDN y del N se observa en la Tabla IV. La digestión total de la MS, MO y N en ryegrass fue 14, 13 y 6,8% mayor (P<0,05) al promedio del resto de los tratamientos. La época de corte del pasto kikuyo no influenció (P>0,10) la digestión postruminal y total de la FDN ni la digestión total de la MS, MO y FDN. No existieron diferencias (P>0,10) entre el pasto sudán y el pasto kikuyo sobre la digestión total de la MS y la MO. Donaldson et al. (1991) reportaron un valor similar de digestión de FDN (73,2%) en el pasto ryegrass.

El efecto de los tratamientos sobre la producción de AGV y la cinética de la digestión, a partir de la indigestibilidad de la FDN en el rumen, se presenta en la Tabla V. Las dietas con heno de kikuyo muestran una mayor (P<0,05) producción de acetato y relación acetato/propionato a las observadas en ryegrass y sudán. En este experimento la dieta a base de ryegrass registró un menor pH que el resto de los tratamientos, de tal forma que concuerda con la relación presentada por varios autores (Russell, 1987; Russell y Wilson, 1996; Takeiro et al., 1997) quienes sugieren que el aumento en la producción de acetato, así como la mayor relación acetato/propionato es característico de dietas altas en forraje o con un pH cercano al neutro. En el presente estudio tanto K_p como K_d, calculados como Kp= ((FDNI×(1-DRFDN))/ (S×(RFDN/100)))/24 y Kd a partir de la relación DRFDN= K_d /(K_d+K_p), donde: FDNI: consumo diario total de FDN, DRFDN: digestibilidad ruminal de FDN (%), S: sólidos en rumen (g), y RFDN: FDN en rumen como porcentaje del total de los sólidos ruminales, fueron mayores (P<0,01) en la dieta a base de ryegrass que el promedio de los demás tratamientos. Esto coincide con los altos valores de pasaje y digestión observados en el pasto ryegrass anual o perenne en diversos estudios previos (Donaldson et al., 1989; Espinoza et al., 1999; Cervantes et al., 2000).

Conclusiones

Bajo las condiciones del presente estudio el valor nutritivo del pasto kikuyo no fue influenciado por la estación de corte, cuando el forraje fue cosechado en similar estado de crecimiento. El pasto kikuyo tiene un valor alimenticio similar al del pasto sudán, pero menor al de ryegrass anual.

Valor alimenticio comparativo del pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum, var. Whittet) en dos estaciones de crecimiento con ryegrass (Lolium multiflorum) y sudán (Sorgum sudanense) ofrecido a novillos Holstein

Special Nutrients

Priya Chemicals