Cuban Journal of Agricultural Science

Main methods of processing and preserving alternative feeds in tropical áreas. Cuban experience

Se reseñan los principales resultados alcanzados en los últimos años en el procesamiento y preservación de alimentos alternativos para su conservación durante meses para ser utilizados posteriormente, de modo que se eviten carencias en la alimentación de los animales domésticos. También se analiza la creación de un nuevo alimento alternativo para cerdos en forma ensilada, elaborado a partir de una mezcla de miel B de caña de azúcar, tubérculos y raíces, crema saccharomyces y vinaza, procedentes de destilerías de alcohol. Se valora la importancia que tiene este alimento para el área tropical, que no es generalmente una productora eficiente de cereales, por lo que la sustitución parcial o total de estos como fuente de energía redunda en beneficios económicos y ambientales. Este trabajo puede contribuir a divulgar los resultados obtenidos y puede contribuir a hacer muy eficiente la producción de carne de cerdo en el trópico

This study shows the main results achieved in recent years in processing and preserving alternative feeds for its conservation for months, in order to use them later, so as to avoid deficiencies in the feeding of domestic animals. It also analyzes the creation of a new alternative feed for pigs in silage shape, produced from a mixture of B molasses from sugar cane, tubers and roots, saccharomyces cream and vinasse from alcohol distilleries. The importance of this feed for tropical areas, where there is not an efficient production cereals, is valued, so that their partial or total substitution as an energy source results in economic and environmental benefits. This study may contribute to spread the results and to increase the efficiency of pork production in tropical areas

Ruminal activators, general features and their advantages for feeding ruminants

Se compendia información relacionada con los activadores ruminales, su mecanismo de acción y su función en los procesos fermentativos que se producen en el rumen de los animales. Se estructura en cuatro acápites: 1) particularidades del sistema digestivo de los rumiantes, 2) ecosistema microbiano ruminal, 3) manipulación de los procesos fermentativos del rumen y 4) activadores ruminales. Se presenta el rumen como el mayor de los compartimientos preestomacales de los rumiantes, con uno de los ecosistemas más complejos de la naturaleza. En este se integran bacterias, hongos, protozoos, bacteriófagos y, de manera ocasional, levaduras y productos finales de la fermentación (ácidos orgánicos, amoníaco y gases, entre otros). Los procesos fermentativos que se producen en este órgano se pueden manipular con la aplicación de diferentes estrategias, encaminadas a modificar los sitios sensibles para el desarrollo microbiano, producción de enzimas, productos finales de la acción microbiana, específicamente el patrón de fermentación, pasaje de nutrientes, entre otros. Entre las vías que se pueden emplear para manipular la fermentación ruminal se encuentra el uso de activadores ruminales. Estos incrementan la utilización digestiva de los alimentos que consumen los animales, lo que se traduce en mayor consumo voluntario, producción de leche, carne y lana

This paper compiles information related to ruminant activators, their action mechanism and their function in fermentative processes produced in the rumen of the animals. It is composed by four sections: 1) particularities of the digestive system of ruminants, 2) ruminal microbial ecosystem, 3) manipulation of rumen fermentative processes and 4) ruminal activators. Rumen is presented as the largest of the pre-stomach compartments of ruminants, with one of the most complex ecosystems in nature. It integrates bacteria, fungi, protozoa, bacteriophages and, occasionally, yeasts and final products of fermentation (organic acids, ammonia and gases, among others). Fermentative processes that occur in this organ can be manipulated with the application of different strategies, aimed at modifying sensitive sites for microbial development, enzyme production, final products of microbial action, specifically the fermentation pattern, nutrient passage, and some others. One of the procedures for manipulating ruminal fermentation is the use of ruminant activators. These increase the digestive utilization of food consumed by the animals, which is transformed into higher voluntary intake and milk, meat and wool production

Milk production with Criollo crossbreed animals, supplemented with fresh semi-integral diet under restricted grazing conditions

Durante dos años, se evaluó el fraccionamiento, una o cuatro veces al día, de la complementación con dieta semintegral fresca a vacunos lecheros con un manejo de pastoreo restringido. Se utilizaron 54 vacas mestizas Criollo, distribuidas aleatoriamente, en dos tratamientos: I) suministro de la dieta semintegral fresca una vez al día y II) suministro de la dieta cuatro veces al día. Los resultados demostraron que al ofertar la dieta semintegral cuatro veces al día, se incrementó (P < 0.05) el consumo de materia seca total en 8.1 y 9.3 %, en relación con el suministro una sola vez al día en las épocas de lluvia y poco lluviosa, respectivamente. Este incremento en el consumo total de materia seca está relacionado directamente con el incremento (P < 0.05) de la dieta semintegral propiamente dicha, que no difiere en su consumo en la época lluviosa, pero este se incrementó en 15.4 % en la poco lluviosa, 7.12 vs. 8.22 kg MS dieta vaca-1 día-1. La producción de leche se incrementó (P < 0.01) en 4.5 y 8.6 %, al suministrar la dieta cuatro veces al día en la época de lluvia y poco lluviosa, respectivamente (7.76 vs 8.11 y 6.07 vs. 6.59 kg vaca-1 día-1, para una y cuatro veces el suministro en el período lluvioso y poco lluvioso, respectivamente). De igual forma, mejoró la calidad de la leche en los componentes estudiados. El trabajo demuestra que el fraccionamiento de la complementación con dieta semintegral fresca incrementa la productividad láctea y mejora la calidad de la leche, sin mostrar efecto en la condición corporal de los animales

During two years, the fractionation, one or four times a day, of the supplementation with fresh semi-integral diet was evaluated in dairy cattle with a restricted grazing management. A total of 54 Criollo crossbreed cows were randomLy distributed in two treatments: I) supply of the fresh semi-integral diet once a day and II) supply of the diet four times a day. The results showed that when the semi-integral diet was offered four times a day, the total dry matter intake increased (P <0.05) in 8.1 and 9.3 %, in relation to the supply once a day in the rainy and dry season, respectively. This increase in the total dry matter intake is directly related to the increase (P <0.05) of the semi-integral diet, which does not differ in its intake in the rainy season, but this increased in15.4 % in the dry season, 7.12 vs. 8.22 kg DM diet cow-1 day-1. The milk production increased (P <0.01) in 4.5 and 8.6 %, when supplying the diet four times a day in the rainy and dry season, respectively (7.76 vs. 8.11 and 6.07 vs. 6.59 kg cow-1 day-1 , for one and four times the supply in the rainy and dry season, respectively).Similarly, the milk quality improved in the studied components. The study shows that the fractionation of the supplementation with fresh semi-integral diet increases the milk productivity and improves the milk quality, without showing effect on the body condition of the animals

Evaluation of different levels of integral silage of sweet potato (Ipomoea batatas) as energetic source for growing cattle

Para evaluar diferentes niveles de ensilaje integral de camote, como fuente energética para bovinos en crecimiento, se estudiaron cuatro niveles de sustitución del grano de maíz molido por ensilaje sobre base seca (0, 33, 75 y 100 %) en raciones iso-energéticas (10.8 MJ EM kg-1, materia seca) e iso-proteicas (12.1 % proteína bruta, base seca). Se utilizó un diseño completamente al azar, con arreglo factorial (4 x 2) y cuatro animales por tratamiento. No hubo efecto de la sustitución en la ganancia de peso vivo: 1.467, 1.351, 1.430 y 1.345 kg animal d-1 para 0, 33, 75 y 100 % de sustitución (P ≥ 0.05). El consumo de materia seca disminuyó de 2.70 a 2.28 kg de MS/100 kg de peso vivod-1 al aumentar el nivel de sustitución de 0 a 100 %. Esto afectó el consumo de proteína bruta y energía metabolizable. La digestibilidad aparente de la materia seca disminuyó con la sustitución (P ≤ 0.0127; 74.92, 69.83, 70.67 y 70.36 %), lo que redujo el consumo de energía metabolizable (30.46 a 24.39 MJ/100 kg de peso vivod-1). El nivel de sustitución no afectó la conversión alimentaria (P > 0.05; 5.74 kg MS/kg de aumento de peso vivo), pero disminuyó linealmente el costo de alimentación. Se concluye que el ensilaje integral de camote no afectó la ganancia de peso vivo y conversión alimentaria, y disminuyó hasta en 46.0 % el costo de alimentación, al sustituir 100 % del grano de maíz molido

In order to evaluate different levels of integral sweet potato silage, as energy source for growing cattle, four substitution levels of ground maize grain by silage on dry basis (0, 33, 75 and 100 %) in iso-energetic rations (10.8 MJ ME kg-1, dry matter) and iso-protein (12.1 % crude protein, dry basis) were studied. A completely randomized design with factorial arrangement (4 x 2) and four animals per treatment was used. There was no effect of the substitution on live weight gain: 1.467, 1.351, 1.430 and 1.345 kg animal d-1 for 0, 33, 75 and 100% substitution (P ≥ 0.05).The dry matter intake decreased from 2.70 to 2.28 kg DM/100 kg live weightd-1 when increasing the substitution level from 0 to 100%. This affected the crude protein and metabolizable energy intake. The apparent digestibility of the dry matter decreased with the substitution (P ≤ 0.0127, 74.92, 69.83, 70.67 and 70.36%), which reduced the metabolizable energy intake (30.46 to 24.39 MJ/100 kg of live weightd-1). The substitution level did not affect feed conversion (P> 0.05, 5.74 kg DM / kg live weight gain), but linearly decreased the feeding cost. It is concluded that the integral sweet potato silage did not affect the live weight gain and feed conversion, and decreased by 46 % the feeding cost, when replacing 100% of the ground corn kernel

Concentration of acid detergent fiber, neutral detergent fiber and lignin during solid state fermentation of apple (Malus domestica) derivates

Para evaluar los cambios en la concentración de carbohidratos y la consiguiente pérdida de materia seca durante la fermentación en estado sólido de bagazo de manzana, se utilizaron dos fuentes de sustrato que se correspondieron con dos tratamientos: T1 (100 % de bagazo de manzana), T2 (66.6 % de bagazo de manzana y 33.4 % de manzana de desecho). Se midió la materia seca, cenizas, pérdida de materia seca, ácido láctico, ácidos grasos de cadena corta, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido, lignina y digestibilidad in vitro de la materia seca. Se usó un modelo mixto de SAS para estudiar las diferencias entre estas variables en las fuentes de sustrato, como efectos fijos se estableció las fuentes del sustrato, días de fermentación en estado sólido y su interacción. Como aleatorio, se usaron las repeticiones dentro de T1 y T2. La MS de T1 fue mayor (P < 0.05) que la de T2. El porcentaje de MS se incrementó en la medida que pasó el tiempo de fermentación (3.65 % el día 0, 6.82% el día 16). Resultó mayor (P < 0.05) en T2 (5.23 vs. 4.49 %) que en T1. Hubo mayor pérdida de MS (P < 0.05) del día 0 al 8 en el T1 con respecto al T2 (41.9 vs. 36.9 %, respectivamente). El contenido de ácido acético fue mayor en el T1 (P<0.05) con respecto al T2, el día 0 (29.82 vs. 8.42 mg*g-1 MS) y el día 4 (13.40 vs. 1.64 mg*g-1 MS). No se observaron diferencias en el contenido de ácido propiónico y butírico. La FDN, FDAy L en T1 disminuyeron (P < 0.05), en tanto que en T2 se incrementaron (P < 0.05) durante el tiempo de fermentación. T1 tuvo menor (P < 0.05) digestibilidad que T2, con diferencias (P < 0.05) por efecto del día de fermentación. Se encontró que, después de 96 h de fermentación, se perdió 21.94 % de la MS en el T1 y 17.55 % en el T2. En tanto que, a las 192 h, la pérdida de MS fue de 41.88 % y 36.92 % en T1 y T2, respectivamente. Se concluye que durante la fermentación en estado sólido se utilizan carbohidratos estructurales

In order to evaluate the changes in carbohydrate concentration (CHO) and the consequent loss of dry matter during the solid state fermentation of apple bagasse, two substrate sources were used, which corresponded to two treatments: T1 (100 % apple bagasse), T2 (66.6 % apple bagasse and 33.4 % waste apple). Dry matter, ash, dry matter loss, lactic acid, short chain fatty acids, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, lignin and in vitro digestibility of dry matter were measured. A mixed model of SAS was used to study the differences among these variables and substrate sources, days of solid state fermentation and their interaction were established as fixed effects. As random effects, repetitions within T1 and T2 were used. Dry matter of T1 was higher (P <0.05) than that of T2. The percentage of DM increased as the fermentation time passed (3.65 % on day 0, 6.82 % on day 16). It was higher (P<0.05) in T2 (5.23 vs. 4.49 %) than in T1. There was a higher loss of dry matter (P <0.05) from day 0 to 8 in T1 regarding T2 (41.9 vs. 36.9 %, respectively). Acetic acid content was higher in T1 (P <0.05) than in T2, day 0 (29.82 vs. 8.42 mg * g-1 DM) and day 4 (13.40 vs. 1.64 mg * g -1 DM). There were no differences in propionic and butyric acid content. The NDF, ADF and lignin of T1 decreased (P <0.05), while, in T2, they increased (P <0.05) during the time of fermentation. T1 had lower (P <0.05) digestibility than T2, with differences (P <0.05) due to the effect of fermentation day. It was found that, after 96 h of fermentation, 21.94 % of DM was lost in T1 and 17.55 % in T2. At 192 h, DM loss was 41.88 % and 36.92 % in T1 and T2, respectively. It is concluded that, during solid state fermentation, structural carbohydrates are used

Use of whey and molasses as additive for producing silage of Cuba OM-22 (Cenchrus purpureus x Cenchrus glaucum)

Para determinar el efecto del lactosuero o melaza, como aditivos en la elaboración de ensilajes de Cuba OM-22, en pH, temperatura del silo durante la fermentación y composición química del material ensilado, se elaboraron 128 mini-ensilajes. El experimento duró 32 d. Los tratamientos tuvieron una estructura factorial aditivo x día. El factor aditivo consistió en cuatro aditivos diferentes: un control (C) sin aditivo y otros tres, donde se empleó melaza, lactosuero o mezcla de lactosuero + melaza. Se emplearon 50 mL de aditivo/kg del material fresco a ensilar. El factor día correspondió a la cantidad de días transcurridos entre la apertura del ensilaje (día 0) y la toma de las muestras. Se presentó efecto del aditivo en la concentración de MO (P = 0.0015), PB (P = 0.0114), FND (P < 0.0001), CNF (P < 0.001) y EE (P = 0.0125). Durante el proceso de fermentación, disminuyó la concentración de PB (P = 0.0058) y FND (P = 0.0115), pero aumentó la de CNF (P < 0.0001). Se observó interacción entre el aditivo y el día en el pH (P = 0.0051) y la temperatura del silo (P < 0.0001). La utilización de los aditivos tiene efecto benéfico en la conservación del forraje que se evidencia con la variación en el pH, la disminución de la FND y el aumento en los CNF. La variación del pH, al utilizar la mezcla de melaza y lactosuero indicó mejor proceso de fermentación ante el uso de estos aditivos por separado

In order to determine the effect of whey or molasses as additives in the preparation of silages of Cuba OM-22, in the pH, silo temperature during the fermentation and chemical composition of the ensiled material, 128 mini-silages were produced. The experiment lasted 32 d. The treatments had a factorial structure of additive x day. The additive factor consisted of four different additives: a control (C) without additive and other three, where molasses, whey or whey + molasses mixture were used. An amount of 50 mL of additive/kg of fresh material for silage was used. The factor day corresponded to the number of days elapsed between the opening of silage (day 0) and sample-taking. Effect of the additive on the concentration of OM (P=0.0015), CP (P=0.0114), NDF (P <0.0001), NFC (P <0.001) and SE (P=0.0125) was shown. During the fermentation process, CP concentration (P=0.0058) and NDF (P=0.0115) decreased, but that of NFC increased (P <0.0001). There was interaction between additive and day in the pH (P=0.0051) and the temperature of the silo (P <0.0001). The use of the additives has a beneficial effect on forage conservation, which is evidenced with the variation of pH, decrease of NDF and increase of NFC. Variation of pH, when using the mixture of molasses and whey, indicated better fermentation process before the use of these additives separately

Partial replacement of fishmeal by meat silage in extruded diets for Clarias gariepinus

Para evaluar el remplazo parcial de harina de pescado por ensilado químico de subproductos de cerdos en dietas extrusadas para la alimentación de peces, se utilizaron 360 alevines de Clarias gariepinus (10.15 ± 0.01 g peso inicial y 11.8 ± 0.01 cm), ubicados al azar en tres tratamientos con tres repeticiones, según modelo de clasificación simple. Los tratamientos fueron una dieta control, con 35 % de harina de pescado y dos experimentales, con niveles de 10 y 20 % (base seca) de ensilado químico con subproductos de cerdo, que representaron sustitución de 28.75 % y 57.14 % de harina de pescado, respectivamente. La supervivencia fue alta en todos los tratamientos (100 a 96 %). El alimento y la proteína que se suministraron por pez se redujeron (P < 0.05) en 8.64 g y 3.09 g respectivamente, para 20 % de subproductos de cerdo con respecto al control. Se encontraron diferencias significativas (P < 0.001) en el crecimiento. En los tratamientos con 10 y 20 % de ensilado químico de subproductos de cerdo, los pesos finales fueron 7.4 g y 28.33 g menos que en el control, y la longitud solo se redujo estadísticamente 3.26 cm para 20 % de ensilado químico de subproductos de cerdo. El factor de conversión se afectó en 530 g más de alimento/kg de peso vivo, al incluir 20 % de ensilado químico de subproducto, al igual que la eficiencia proteica, que disminuyó con ese tratamiento. Los factores de condición K fueron similares para las tres dietas evaluadas. Se concluyó que el ensilado puede ser aceptable hasta 10 % (base seca) en dietas extrusadas para Clarias gariepinus y que niveles más altos reducen marcadamente los indicadores productivos

In order to evaluate the partial replacement of fish meal by chemical silage of pig by-products in extruded diets to feeding fish, a total of 360 small fish of Clarias gariepinus (10.15 ± 0.01 g initial weight and 11.8 ± 0.01 cm) were used, randomly placed in three treatments with three repetitions, according to one-way model. The treatments were a control diet, with 35 % of fish meal and two experimental, with levels of 10 and 20 % (dry basis) of chemical silage with pig by-products, representing substitution of 28.75 % and 57.14 % of fish meal , respectively. The survival was high in all treatments (100 to 96%). The food and protein supplied per fish were reduced (P <0.05) in 8.64 g and 3.09 g respectively, for 20% of pig by-products with respect to the control. There were significant differences (P <0.001) in growth. In the treatments with 10 and 20 % of chemical silage of pig by-products, the final weights were 7.4 g and 28.33 g lower than in the control, and the length was only statistically reduced 3.26 cm for 20% of chemical silage of pig by-products. The conversion factor was affected at 530 g more of food/kg of live weight, when including 20% of by-product chemical silage, as well as protein efficiency, which decreased with that treatment. The condition factors K were similar for the three evaluated diets. It is concluded that silage can be acceptable up to 10% (dry basis) in extruded diets for Clarias gariepinus and higher levels markedly reduce productive indicators

Characterization of antinutrients in four silages of taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) for pigs. Technical note

Se utilizaron 48 microsilos de tubérculos de taro de 2 kg de capacidad, distribuidos en cuatro tratamientos (yogurt natural, suero de leche, miel B de caña de azúcar 5 % y miel B de caña de azúcar 10 %), según diseño completamente aleatorizado, con el objetivo de caracterizar los principales antinutrientes para la alimentación porcina. En todos los silos, durante los seis días de investigación (0, 1, 2, 3, 4 y 5 d), los resultados mostraron que no hubo diferencias significativas (P > 0.05) para el contenido de oxalato de calcio. Los alcaloides tuvieron una condición de moderado (++) al día cero, y desde el primer al quinto día estuvieron presentes (+), hubo ausencia (-) de flavonoides, taninos y saponinas. Según los resultados, se considera que los cuatro ensilados de tubérculos de taro poseen adecuadas características en cuanto a antinutrientes para su utilización en la alimentación alternativa de cerdos

A total of 48 micro-silos of 2 kg capacity of taro tubers were used, distributed in four treatments (natural yogurt, whey, 5% sugarcane molasses B and 10% sugarcane molasses B), according to a completely randomized design, with the objective of characterizing the main antinutrients for pig feeding. In all silos, during the six days of research (0, 1, 2, 3, 4 and 5 d), the results showed that there were no significant differences (P > 0.05) for the calcium oxalate content. The alkaloids had a moderate (++) condition at day zero, and from the first to the fifth day they were present (+), there were absence (-) of flavonoids, tannins and saponins. According to the results, it is considered that the four silages of taro tubers have adequate antinutrient characteristics for their use in alternative pigs feeding

Physicochemical, biological and organoleptic indicators in banana silage (Musa sapientum) for pig feeding

Con el propósito de evaluar los indicadores físico-químicos, biológicos y organolépticos en ensilados de banano verde (Musa sapientum) para su uso en la alimentación porcina, se realizaron cuatro ensilados con banano de rechazo. Los tratamientos fueron: yogurt natural (YNBV), suero de leche (SLBV), suero de leche y miel B 5 % (SLBVMB5) y suero de leche y miel B 10 % (SLBVMB10). El experimento se condujo mediante un diseño completamente aleatorizado simple. Las medias se contrastaron con la prueba de Duncan (P < 0.05). Se estudiaron las varaiables temperatura, pH, hongos, levaduras, coliformes totales, Escherichia coli, Clostridium spp., Salmonella spp., olor, color y consistencia a 1; 4; 8; 15; 30 y 60 d. Con respecto a la temperatura, en el día uno, los tratamientos YNBV y SLBVMB5 presentaron el valor más alto (P < 0.05) (22.50 ºC; 22.51 ºC). En el día cuatro, los ensilados YNBV y SLBV tuvieron el mayor valor (P < 0.05) (22.49 ºC - 22.48 ºC). Desde el día ocho, al 60, en el SLBVMB10 se alcanzó la mayor temperatura (22.83 - 22.53 ºC). Con respecto al pH, en el día uno, no hubo diferencias (P > 0.05) entre tratamientos: YNBV (4.39), SLBV (4.33), SLBVMB5 (4.36) y SLBVMB10 (4.35). Al día cuatro, el pH se redujo proporcionalmente en los ensilados, y fue mayor en tratamiento 1_YNBV, en 0.31 unidades. Luego, el pH se estabilizó en todos los ensilados. El tratamiento YNBV presentó el menor valor (P < 0.05) (4.00 - 4.02). Los hongos y levaduras estuvieron presentes en el día uno, y después se ausentaron. Durante el estudio no hubo coliformes totales ni Escherichia coli. Tampoco se encontró Clostridium spp. ni Salmonella spp. Los ensilados presentaron olor (dulce fermentado), color (café amarillento) y consistencia (semidura). Los indicadores físico-químicos, microbiológicos y organolépticos de los ensilajes, hasta el día 60, tuvieron un comportamiento idóneo, aptos para su uso en la alimentación porcina

In order to evaluate the physicochemical, biological and organoleptic indicators in green banana silage (Musa sapientum) for use in pig feeding, four silages with waste banana were carried out. The treatments were: natural yogurt (NYGB), whey (WGB), whey and 5 % molasses B (WGBMB5) and whey and 10 % molasses B (WGBMB10). The experiment was conducted using a completely randomized single design. The means were contrasted with the Duncan test (P <0.05). The variables temperature, pH, fungi, yeasts, total coliforms, Escherichia coli, Clostridium spp., Salmonella spp., odor, color and consistency at 1, 4, 8, 15, 30 and 60 d were studied. With respect to temperature, on day one, the treatments NYGB and WGBMB5 showed the highest value (P < 0.05) (22.50 ºC; 22.51 ºC).On the day four, the silages NYGB and WGB had the highest value (P < 0.05) (22.49 ºC - 22.48 ºC). From day eight, to day 60, in the WGBMB10 the highest temperature was reached (22.83 - 22.53 ºC). Regarding pH, on day one, there were no differences (P> 0.05) between treatments: NYGB (4.39), WGB (4.33), WGBMB5 (4.36) and WGBMB10 (4.35). At day four, the pH was proportionally reduced in the silages, and was higher in treatment 1_NYGB, in 0.31 units. Then, the pH was stabilized in all silages. The NYGB treatment had the lowest value (P <0.05) (4.00 - 4.02). Fungi and yeasts were on day one, and then absent. During the study there were no total coliforms or Escherichia coli. Neither Clostridium spp. nor Salmonella spp. The silages showed odor (fermented sweet), color (yellowish coffee) and consistency (semi-hard). The physicochemical, microbiological and organoleptic indicators of silages, up to day 60, had a right performance, suitable for their use in pig feeding

Evaluation of Cenchrus purpureus varieties during its establishment in western Cuba

En condiciones de secano se evaluó el establecimiento de ocho variedades de Cenchrus purpureus, por cultivo de tejido en el Instituto de Ciencia Animal de Cuba. Se aplicó un diseño de bloques al azar con cinco réplicas. Las variedades fueron: 115 (control), 442, 423, 30, H-48, 457, H-31 y 452. La mayor cantidad de tallos/plantón se observó en H-31(8.1), 452 (8.2), 423 (7.6) y H-48 (7.5) y el mayor porcentaje de tallos muertos (P = 0.0002) en 423 (22 %) y H-48 (15 %). Las variedades con mayor altura (P < 0.0001) fueron el 30 (170.0 cm), 457 (160.4 cm) y H-48 (156.4 cm), y tuvo menor altura el 442 (89.8 cm). La mayor cantidad de hojas (P < 0.0001) se observó en el H-31 (231.7) y 452 (210.1) y la menor, en el 30 (102.4). El porcentaje de hoja verde del total (P < 0.0001) fue más alto en H-31 (51.3 %) y el más bajo, para el 115 (30.3 %), 423 (29.9 %) y H-48 (31.2 %). La mayor cantidad de entrenudos por tallo se encontró en el 115 (16.4), le siguió el 30 (13.7), y fue menor en el 442 (6.9) y 452 (8.7) (P < 0.0001). El mejor rendimiento (P = 0.0010) fue en el 442 (7.1t/ha MS), y los peores en el 115 (2.1 t/ha MS) y 457 (1.7 t/ha MS). En 442, 451 y H-31 se registraron valores destacados en varios de los indicadores evaluados. No fue así para el H-48 y 30. Se concluye que las variedades estudiadas presentaron diferencias en su crecimiento en el momento del establecimiento, aunque este no se afectó. Se recomienda continuar la evaluación de todas ellas durante el corte o pastoreo

Under dry conditions the establishment of eight varieties of Cenchrus purpureus, obtained by crossing and tissue culture in the Institute of Animal Science, Cuba, was evaluated. A random block design with five replications was applied. The varieties were: 115 (control), 442, 423, 30, H-48, 457, H-31 and 452. The highest number of stems/bunch was observed in materials H-31 (8.1), 452 (8.2), 423 (7.6) and H-48 (7.5) and the highest percentage of dead stems (P = 0.0002) at 423 (22 %) and H-48 (15 %). The varieties with the highest height (P <0.0001) were the 30 (170.0cm), 457 (160.4 cm) and H-48 (156.4cm), and had lower height 442 (89.8cm). The highest number of leaves (P <0.0001) was observed in H-31 (231.7) and 452 (210.1) and the lowest in 30 (102.4). The percentage of green leaf of the total (P <0.0001) was higher for the H-31 (51.3 %) and the lowest for 115 (30.3 %), 423 (29.9 %) and H-48 (31.2 %). The highest number of internodes per stem was found in 115 (16.4), followed by 30 (13.7), and was lower in 442 (6.9) and 452 (8.7) (P <0.0001). The best yield (P = 0.0010) was 442 (7.1t / ha DM), and the worst was 115 (2.1t / ha DM) and 457 (1.7t / ha DM). In 442, 451 and H-31 outstanding values in several of the evaluated indicators were registered. This was not the case for H-48 and 30. It is concluded that the varieties studied showed differences in their growth at the establishment time, although this was not affected. It is recommended to continue the evaluation under cutting or grazing

Effect of plantation method and biomass production of Cenchrus purpureus cv. Cuba CT-115

Se condujo el experimento para comparar diferentes métodos de plantar Cenchrus purpureus vc. Cuba CT- 115 en condiciones de producción, así como para medir el efecto del pastoreo en la estabilidad productiva de este cultivo. El estudio se realizó en la Empresa Pecuaria Viñales, ubicada en la provincia Pinar del Río, Cuba. Se utilizó un diseño de bloques al azar con cuatro réplicas, con los siguientes tratamientos: 1) sin preparación del suelo y plantación a vuelta de arado con tractor; 2) preparación de suelo, plantación en surco y tapado con bueyes y 3) preparación del suelo y plantación a vuelta de arado con tractor. En el establecimiento, el peor comportamiento se obtuvo cuando la plantación se efectuó sin previa preparación del suelo. Con este tratamiento, la producción de otros pastos (0.142 kgMS/m²) y malezas (0.154 kgMS/m²) fue mayor (P < 0.01). El comportamiento de los tratamientos en estudio al pastoreo, después de pasado un año, indicó que la plantación a vuelta de arado con preparación del suelo fue la mejor, con altura de 183.9 cm, peso de 9.70 kg MS/m y menor incidencia de otros pastos (0.547 kg MS/m²) y malezas (0.053 kg MS/m²). Se concluye que es necesaria la preparación del suelo, cuando se aplica el método de plantación a vuelta de arado, y que el tapado de la semilla debe ser adecuado

The experiment was conducted to compare different methods of planting Cenchrus purpureus cv. Cuba CT-115 under production conditions, as well as to measure the effect of grazing on the productive stability of this crop. The study was performed at Viñales Livestock Enterprise, located in Pinar del Río province, Cuba. A randomized block design with four replications was used, with the following treatments: 1) no soil preparation and plantation by plowing method with tractor; 2) soil preparation, plantation on furrow and covered with oxen and 3) soil preparation and plantation by plowing with tractor. In the establishment, the worst performance was obtained when the plantation was carried out without prior soil preparation. With this treatment, the production of other grasses (0.142 kgDM /m²) and weeds (0.154 kgDM/m²) was higher (P <0.01). The performance of the grazing treatments under study, after one year, showed that the plowing plantation with soil preparation was the best, with height of 183.9 cm, weight of 9.70 kg DM/m² and lower incidence of other grasses(0.547 kg DM/m²) and weeds (0.053 kg DM/m²). It is concluded that soil preparation is necessary, when the plantation method by plowing is applied, and that the cover of seed must be adequate

Secondary metabolites of Leucaena leucochephala. Their relationship with some climate elements, different expressions of digestibility and primary metabolites

Se establecieron los coeficientes de correlación de Pearson entre los metabolitos secundarios de Leucaena leucocephala y algunos factores climáticos (temperatura máxima, mínima y media, lluvia y número de días con lluvia), los metabolitos primarios y las digestibilidades (materia orgánica, materia seca, proteína y FDN). Los metabolitos fueron A) secundarios: taninos totales, fenoles totales, taninos condensados totales, taninos condensados totales, taninos condensados libres, alcaloides, saponinas, triterpenos, esteroides y flavonoides) y B) primarios: glucosa, fructosa, sacarosa y N. Los metabolitos secundarios se correlacionaron con la temperatura máxima y el mayor coeficiente (r=0.78) fue para los esteroides, similar resultado se obtuvo para los taninos condensados ligados a la fibra, pero con la temperatura mínima (r= -0.90). El mayor coeficiente para el número de días con lluvias se presentó en los flavonoides (r=0.99), mientras que para la lluvia total fue para los fenoles totales (r= -0.90). Los coeficientes de correlación entre los metabolitos secundarios y la DMO variaron entre -0.57 y -0.74. Para la DIVMS fluctuaron entre -0.65 y -0.94; para FDN entre -0.91 y -0.98, mientras que para la DPB fueron los menores (-0.39 y 0.55). Al considerar los compuestos fenólicos como variables independientes y relacionarlos con los alcaloides, saponinas, triterpenos, esteroides y flavonoides, los mayores coeficientes (≥0.80) lo registraron lo taninos totales, fenoles totales, taninos condensados totales y taninos condensados ligados a la fibra. Al relacionar los metabolitos secundarios con los metabolitos primarios (glucosa, fructosa, sacarosa y N), los coeficientes fueron negativos y variaron entre -0.41 y -0.98. Se concluye que los elementos del clima influyeron en los metabolitos estudiados. Todas las expresiones de digestibilidad se afectaron negativamente por la presencia de los metabolitos secundarios. Los compuestos fenólicos se correlacionaron positivamente con los flavonoides, alcaloides, saponinas, triterpenos y esteroides, mientras que los metabolitos primarios se correlacionaron negativamente con los metabolitos secundarios. Se recomienda considerar los resultados de este estudio en Leucaena leucocephala para valorar el efecto del cambio climático en los metabolitos secundarios; contrarrestar el efecto negativo de estos compuestos en los sistemas de alimentación de rumiantes; realizar investigaciones futuras que permitan establecer su valor máximo permisible en la dieta y aplicar la simulación y modelación matemática para predecir el comportamiento de estas sustancias en esta y otras plantas

Pearson correlation coefficients were established among secondary metabolites of Leucaena leucocephala and some climatic factors (maximum, minimum and mean temperature, rainfall and number of rainy days), primary metabolites and digestibility (organic matter, dry matter, protein and NDF). The metabolites were A) secondary: total tannins, total phenols, total condensed tannins, free condensed tannins, alkaloids, saponins, triterpenes, steroids and flavonoids and B) primary: glucose, fructose, sucrose and N. Secondary metabolites were correlated with the maximum temperature and the highest coefficient (r = 0.78) was for steroids. Similar result was obtained for condensed tannins bound to the fiber, but with the minimum temperature (r = -0.90). The highest coefficient for the number of rainy days was presented in flavonoids (r = 0.99), while for total rainfall coefficient, it was for total phenols (r = -0.90). Correlation coefficients between the secondary metabolites and OMD ranged from -0.57 to -0.74. For the in vitro of dry matter digestibility, they ranged between -0.65 and -0.94 and for NDF between -0.91 and -0.98. For PBD, the values were the lowest (-0.39 and 0.55). Considering the phenolic compounds as independent variables and related to alkaloids, saponins, triterpenes, steroids and flavonoids, the highest coefficients (≥0.80) were recorded by total tannins, total phenols, total condensed tannins and condensed tannins bound to fiber. When the secondary metabolites were related to the primary metabolites (glucose, fructose, sucrose and N), coefficients were negative and varied between -0.41 and -0.98. It can be concluded that the elements of the climate influenced the studied metabolites. All digestibility expressions were negatively affected by the presence of the secondary metabolites. Phenolic compounds were positively correlated with flavonoids, alkaloids, saponins, triterpenes and steroids, while primary metabolites correlated negatively with secondary metabolites. It is recommended to consider the results of this study in Leucaena leucocephala to assess the effect of climate change on the secondary metabolites, counteract the negative effect of these compounds on ruminant feeding systems, conduct future research to establish its maximum allowable value in the diet and apply the simulation and mathematical modeling to predict the performance of these substances in this and other plants

Rhizobia isolated from forage legumes of an arid cattle rearing ecosystem in Holguín, Cuba. Tolerance to abiotic stress and catalase production (Phase II)

El objetivo de esta investigación fue evaluar la tolerancia a factores abióticos estresantes de 11 aislados de rizobios, procedentes de leguminosas forrajeras (Desmodium cannum, D. triflorum y Centrosema virginianum) localizadas en un ecosistema árido de Holguín, Cuba, y valorar cualitativamente la producción de catalasa de dichos aislados. Los diferentes niveles de temperatura, pH y NaCl fueron los factores estresantes evaluados. Se realizaron cultivos en medio levadura-manitol sólido y líquido, y se consideró como criterio evaluativo el crecimiento visible en el medio. Todos los aislados crecieron a 34 y 35 ºC, pero ninguno a 38 ºC ni a 40 ºC. Excepto dos aislados (C. virginianum y D. triflorum), el resto creció en pH 4, y nueve de ellos en pH 10. Todos los aislados crecieron en 0.4 % NaCl, pero solo uno (D. triflorum) creció en 1.2 %. No hubo crecimiento en 2.4 % NaCl. Todos los aislados reaccionaron positivamente ante el H2O2. Se concluye que hubo aislados tolerantes a diferentes factores abióticos estresantes, así como con producción de catalasa. Además, existieron aislados que, independientemente del macrosimbionte del que provenían y del grupo morfocultural al que se circunscribieron, presentaron tolerancia a diferentes factores abióticos, como la acidez y alcalinidad, las altas concentraciones de sal y el crecimiento a 35 ºC. Todo esto les confiere potencialidades para su aplicación futura en la práctica agrícola en condiciones ambientales adversas. Se recomiendan ensayos de inoculación de gramíneas y leguminosas en condiciones ambientales estresantes para seleccionar los aislados con mayor efecto positivo en estos cultivos

The objective of this research was to evaluate the tolerance to stressing abiotic factors of 11 isolated rhizobia from forage legumes (Desmodium cannum, D. triflorum and Centrosema virginianum) located in an arid ecosystem in Holguín, Cuba, and to qualitatively assess the catalase production of this isolates. The different levels of temperature, pH and NaCl were the stressing factors evaluated. Cultures were performed in solid and liquid mannitol-yeast medium, and the visible growth in the medium was considered as an evaluative criterion. All isolates grew at 34 and 35 ºC, but none at 38 ºC or 40 ºC. Except two isolates (C. virginianum and D. triflorum), the rest grew at pH 4, and 9 of them at pH 10. All isolates grew in 0.4 % NaCl, but only one (D. triflorum) grew in 1.2 %. There was no growth in 2.4 % NaCl. All isolates reacted positively to H2O2. It was concluded that there were isolates tolerant to different stressing abiotic factors, as well as with catalase production. In addition, there were isolates that, independently of the macrosymbionts from which they originated and of the morpho-cultural group to which they were circumscribed, showed tolerance to different abiotic factors, such as acidity and alkalinity, high salt concentrations and growth at 35 ºC. All this gives them potential for future application in agricultural practice under adverse environmental conditions. Inoculation tests of grasses and legumes under stressing environmental conditions are recommended to select the isolates with the highest positive effect on these cultures

Selection of Bradyrhizobium sp. isolates due to their effect on maize under agricultural drought conditions in Sancti Spíritus, Cuba

Se llevó a cabo un experimento de campo en Sancti Spíritus, Cuba, en condiciones de sequía agrícola, para evaluar el efecto de la inoculación en maíz con cinco aislados de Bradyrhizobium sp., procedentes de leguminosas forrajeras de un ecosistema ganadero árido de Holguín, y para seleccionar los tratamientos con mayor efecto positivo en las variables agroproductivas. Se utilizó la variedad TGH de maíz. Los aislados crecieron en medio sólido levadura-manitol y se resuspendieron en medio líquido hasta 10(6)-10(8) UFC/mL. Se inoculó al germinar la semilla (6 días) con dosis de 8-10 mL/planta. Se realizaron labores convencionales de cultivo. Dosis de siembra: 12 kg/ha. Marco de siembra: 50 cm entre surcos. Cada parcela midió 2 m x 4 m. Se aplicaron 4 riegos. Diseño experimental de bloques al azar, con 7 tratamientos y 3 réplicas. Testigo fertilizado con NH4NO3(150 kgN/ha), control absoluto y 5 tratamientos inoculados. Diferencias entre medias: LSD de Fisher. Se evaluaron las variables peso seco parte aérea, incremento del peso seco parte aérea con respecto al control absoluto, longitud del tallo, rendimiento de grano, incremento del rendimiento de grano con respecto al control absoluto y peso de 1000 semillas. Se destaca que el incremento del PSPA con respecto al control absoluto en Ho9 fue de 21 %. En el incremento del rendimiento de grano con respecto al control absoluto, se obtuvo 10 y 20% en Ho13 y Ho5, respectivamente. Se concluye que los aislados Ho5 y Ho13, tuvieron un efecto positivo en el rendimiento de grano, y en menor medida, Ho1 y Ho9, en longitud de la mazorca e incremento del peso seco aéreo, respectivamente.Se recomienda realizar futuros experimentos de campo en condiciones de sequía con los aislados Ho5 y Ho13, en diferentes tipos de suelo de la provincia Sancti Spíritus

A field experiment was conducted in Sancti Spíritus, Cuba, under agricultural drought conditions, in order to evaluate the effect of inoculation on maize with five Bradyrhizobium sp. isolates, from forage legumes of an arid cattle rearing ecosystem from Holguín, and to select the treatments with the best positive effect on the agro-productive variables. TGH maize variety was used. Isolates were grown in a solid yeast-mannitol medium and re-suspended in a liquid medium up to 10(6)-10(8) cfu/mL. It was inoculated when the seed (6 days) was germinated with doses of 8-10 mL/plant. Conventional cultivation labors were carried out, with seeding rate of 12 kg/ha and a seeding frame of 50 cm between furrows. Each plot measured 2 m x 4 m and four irrigations were applied. An experimental design of random blocks was used, with 7 treatments and 3 replicates. The control was fertilized with NH4NO3 (150 kgNa/ha), absolute control and 5 inoculated treatments. Differences between means were determined with LSD test of Fisher. The evaluated variables were aerial dry weight, increase of aerial dry weight regarding absolute control, stem length, grain yield, increase of grain yield with respect to absolute control and weight of 1000 seeds. It should be noted that the aerial dry weight increase regarding absolute control in Ho9 was 21 %. The increase of the grain yield with respect to the absolute control was 10 and 20 % in Ho13 and Ho5, respectively. It is concluded that Ho5 and Ho13 isolates had a positive effect on grain yield, and to a lesser extent, Ho1 and Ho9, in cob length and increase of aerial dry weight, respectively. Future field experiments, under conditions of drought with the Ho5 and Ho13 isolates, are recommended in different soil types of Sancti Spíritus province

Effects of climate change on soils of cattle regions from the southern karst plain Habana - Matanzas, Cuba

Actualmente, los efectos del cambio climático conducen a procesos generalizados de degradación de suelos en regiones ganaderas, con graves consecuencias ambientales, sociales y económicas. Esto tiene especial significación en las regiones cársicas del Occidente de Cuba, que coincide con las zonas de mayor producción agrícola, densidad de población y con las cuencas de abastecimiento de agua más importantes de varias provincias. A partir de investigaciones realizadas por más de tres décadas en establecimientos ganaderos de referencia, y mediante la combinación de datos cualitativos y cuantitativos, este artículo expone los efectos de la antropogénesis intensiva y el cambio climático en la evolución espacio - temporal de las propiedades de los suelos. Entre ellos, la disminución del contenido de materia orgánica, aumento del pH, valores de compactación con umbrales de densidad aparente superiores a 1.34 Mg.m-3, reforzamiento de los procesos cársico - erosivos, salinización, y otros que coexisten zonal y espacialmente en un dominio esencialmente superficial (A + B0-50 cm), con marcada tendencia a incrementarse. Estos resultados se deben interpretar como base indispensable para el diseño de estrategias de mitigación y adaptación con enfoque agroecológico en regiones de Cuba

Currently, the effects of climate change lead to widespread processes of soil degradation in cattle regions, with serious environmental, social and economic consequences. This have especially significant in the karst regions of western Cuba, which coincides with the areas of highest agricultural production, population density and the most important water supply basins of several provinces. Based on researches carried out for more than three decades in reference livestock farms, and through a combination of qualitative and quantitative data, this article exposes the effects of intensive anthropogenesis and climate change on the spatial - temporal evolution of soil properties. Among them, the reduction of organic matter content, pH increase, compaction values with apparent density thresholds higher than 1.34 Mg.m-3, reinforcement of karstic-erosive processes, salinization, and others that coexist zonally and spatially in an essentially superficial domain (A + B0-50 cm), with a marked tendency to increase. These results should be interpreted as an indispensable basis for the design of mitigation and adaptation strategies with an agro-ecological approach in regions of Cuba