ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Valor nutritivo de los componentes forrajeros de una asociación de gramíneas mejoradas y Leucaena leucocephala

Nutritive value of the forage components of an association of improved grasses and Leucaena leucocephala

Tania Sánchez¹, E.R. Ørskov², L. Lamela¹, R. Pedraza³ y O. López¹

¹Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey» Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba

E-mail:[e-mail]

  ²IFRU, Instituto de Macaulay, Escocia ³CEDEPA, Universidad de Camagüey, Cuba

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RESUMEN

En una vaquería de la Empresa Genética de Matanzas, con el objetivo de determinar algunos indicadores del valor nutritivo en los componentes forrajeros de una asociación de gramíneas mejoradas (Cynodon nlemfuensis y Panicum maximum) y Leucaena leucocephala cv. Cunningham en condiciones comerciales, se seleccionaron las especies más representativas de la composición florística y se evaluaron por la degradación in situ de la materia seca y la técnica de producción de gas in vitro en función del momento de muestreo. Se encontraron diferencias significativas al comparar la degradación de la materia seca de P. maximum cv. Likoni y L. leucocephala a las 48 y 72 horas (P<0,05). Los mayores valores de velocidad de degradación de la materia seca (0,0306-0,3347% h-1 y 0,0329-0,0407% h-1 para el PPLL y PLL, respectivamente) y producción de gas (0,024-0,044% h-1 y 0,032-0,049% h-1 en el PPLL y PLL, respectivamente) se obtuvieron en el período lluvioso. Se concluye que la degradación de la materia seca mediante la técnica in situ y la valoración del potencial energético a través de la producción de gases, demostraron un mejor comportamiento de los forrajes durante el momento de muestreo que se correspondió con el período lluvioso y la mayor velocidad de degradación se obtuvo en la leucaena.

Palabras clave: Gramíneas, Leucaena leucocephala, valor nutritivo

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ABSTRACT

In a dairy unit of the Genetic Enterprise of Matanzas, with the objective of determining some indicators of the nutritive value in the forage components of an association of improved grasses (Cynodon nlemfuensis and Panicum maximum) and Leucaena leucocephala cv. Cunningham under commercial conditions, the most representative species of the floristic composition were selected and evaluated by the in situ degradation of dry matter and the in vitro gas production technique regarding the sampling moment. Significant differences were found when comparing the dry matter degradation of P. maximum cv. Likoni and L. leucocephala after 48 and 72 hours (P<0,05). The highest values of dry matter degradation rate (0,0306-0,3347% h-1 and 0,0329­0,0407% h-1 for the DS an RS, respectively) and gas production (0,024-0,044 h-1 and 0,032-0,049% h-1 in the DS and RS, respectively) were obtained in the rainy period. It is concluded that the dry matter degradation by means of the in situ technique and the evaluation of the energy potential through gas production, showed a better performance of the forages during the sampling moment that corresponded to the rainy season and the highest degradation rate was obtained in leucaena.

Key words: Grasses, Leucaena leucocephala, nutritive value

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INTRODUCCION

En la década de los 90, la incorporación de las especies leñosas perennes en las áreas ganaderas cobró importancia en Cuba, debido a los resultados alcanzados en la producción de leche y carne en condiciones de investigación. Dentro de las especies más empleadas en los sistemas silvopastoriles en condiciones comerciales se destacan como gramíneas: Panicum maximum y Cynodon nlemfuensis, y como leguminosa Leucaena leucocephala. Uno de los factores a tomar en consideración en estos sistemas es el valor nutritivo, ya que constituye la clave para alcanzar buenos resultados productivos. El método de las bolsas se ha empleado con éxito para la evaluación del valor nutritivo de las especies de importancia para la ganadería. Los principales resultados han estado dirigidos a caracterizar la degradación de la materia seca, el nitrógeno y la fibra de estas especies (Pedraza, La O, Estévez, Guevara y Martínez, 2003; Galindo, Delgado, Pedraza y García, 2005).

Dentro de las limitaciones fundamentales de dicha técnica se ha encontrado la baja repetibilidad y la falta de reproducibilidad entre los laboratorios (Mehrez y Ørskov, 1977), así como numerosas fuentes de variación vinculadas a la toma de las muestras, a la especie animal empleada para la incubación y otras relacionadas con el procedimiento de ejecución de la técnica, que pueden influir en los resultados finales.

Foster, Muir, Lambert y Pawelek (2007) estudiaron las características de la degradación de Medicago sativa en ovejas y novillos alimentados con sorghum como dieta base, a través del método de las bolsas, y la digestibilidad in vitro, y encontraron variaciones en la estimación de la fracción soluble por ambos métodos; este efecto fue atribuido a las pérdidas de partículas de alimentos a través de los poros de la bolsa durante la incubación en el rumen, lo cual indica que es importante corroborar los resultados por el método in situ, con las otras técnicas.

A su vez, en los últimos años se ha incrementado el empleo de la técnica de producción de gases para estimar el potencial energético de los árboles y arbustos de utilidad para la alimentación del ganado (Monforte, Sandoval, Ramírez y Capetillo, 2005). De ahí que el objetivo de este trabajo fue determinar algunos indicadores del valor nutritivo en los componentes forrajeros de una asociación de gramíneas mejoradas y L. leucocephala cv. Cunningham con el empleo de la degradación in situ de la materia seca y la técnica de de producción de gas in vitr.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación del área. Las muestras se tomaron de una asociación de gramíneas mejoradas y L. leucocephala cv. Cunningham que se estableció en la vaquería 66 perteneciente a la granja Triunvirato de la Empresa Genética de Matanzas, ubicada geográficamente alrededor de los 23º de latitud norte y los 80º de longitud oeste, y a 70 m de altura sobre el nivel de mar, la cual se encuentra situada en zonas aledañas al municipio Matanzas, provincia de Matanzas. Características del clima. La temperatura media anual fue de 23ºC, con una media de 21ºC y 27ºC en invierno y en verano, respectivamente. La precipitación anual fue de 1 300 mm, con una variación de 1 000-1 200 mm en el período lluvioso (PLL) y de 200-400 mm en el período poco lluvioso (PPLL). Caracterización del suelo y los pastos. El suelo en el cual se desarrolló el trabajo experimental se clasifica como Pardo con carbonatos (Cambisol), con un relieve ligeramente ondulado. Se realizó una preparación completa del suelo y la leucaena se sembró en agosto de 1997, con una distancia entre surcos de 6,3 m como promedio y a chorrillo ligero. Como especies de pastos mejorados predominaron P. maximum cv. Likoni y C. nlemfuensis cv. Jamaicano, y como leguminosa L. leucocephala cv. Cunningham. Se comenzó a pastar con animales en julio de 1998, cuando la altura de la planta fue mayor que 2 m. No se aplicó fertilización ni riego durante la fase de establecimiento y evaluación. Las variaciones de la composición florística del pastizal, la disponibilidad de la materia seca y la composición química aparecen publicadas por Sánchez, Lamela y López (2007).

Muestras . Las especies estudiadas fueron: la leguminosa L. leucocephala cv. Cunningham y P. maximum cv. Likoni como representativa de las gramíneas en la composición florística del sistema, el cual tenía cinco años de establecido en el momento del estudio (2004). Las muestras para el análisis se tomaron en los meses de julio-agosto y enero-febrero para el PLL y el PPLL, respectivamente, simulando la selección que realizan los animales al pastar.

Método de las bolsas. La degradación de la materia seca se determinó por la técnica de la bolsa en rumen (in situ), de acuerdo con el procedimiento descrito por Mehrez y Ørskov (1977). Para ello se utilizaron bolsas de nailon con aproximadamente 5 g de muestra seca, que se incubaron por 6, 12, 24, 48 y 72 h en el rumen de cuatro toros mestizos adultos, canulados en el saco dorsal del rumen, los cuales pastoreaban en una asociación de L. leucocephala cv. Cunningham y P. maximum cv. Likoni, y disponían de agua a voluntad; se emplearon tres réplicas por tiempo de incubación y se realizó en dos momentos del año. El diseño experimental fue completamente aleatorizado, con arreglo factorial 2 x 2 x 6 (dos especies por dos momentos de muestreo y seis tiempos de incubación). Los datos de degradación ruminal de la materia seca se ajustaron según las ecuaciones propuestas por Ørskov y McDonald (1979). Todos los cálculos se realizaron con ayuda del programa NEWAY EXCEL, versión 6 (International Feed Resources Unit, MLURI). Producción de gas in vitro. Se empleo la técnica de gas in vitro descrita por Menke y Steingass (1988) en el laboratorio de la IFRU, Instituto de Macaulay, Escocia. Se utilizaron 200 mg de muestra, que se colocaron en jeringuillas de cristal calibradas hasta 100 mL, junto con 30 mL de una solución en una proporción de 1:2 (líquido ruminal:solución amortiguadora); se realizaron dos corridas experimentales con tres réplicas y se empleó un heno estándar para controlar las diferencias entre las corridas. El líquido ruminal se recogió a partir de tres ovejas canuladas que se alimentaban con gramíneas; se transfirió a un termo para mantener la temperatura. Las muestras se incubaron por 3,3; 5; 24; 48 y 72 horas. Después se calcularon los parámetros a, b y c según la ecuación de Ørskov y McDonald (1979). Todos los cálculos se realizaron con ayuda del programa NEWAY EXCEL, versión 6 (International Fed Resources Unit, MLURI).

Procesamiento estadístico. Los datos de degradación de la materia seca, conjuntamente con la producción de gas in vitro, se analizaron a través de la prueba de tstudent para medias independientes con el empleo del programa estadístico SPSS, en su versión 10.0 para Windows XP.

RESULTADOS

En la tabla 1 se observa el efecto de degradación de la materia seca de P. maximum cv. Likoni en función del momento de muestreo. Se encontraron diferencias significativas al comparar la tasa de degradación de la materia seca a las 48 y a las 72 horas (P<0,05). Los mayores valores se obtuvieron en el período lluvioso (tabla 1).

En la degradación de la materia seca de la leucaena (tabla 2) se encontró un comportamiento similar a la de P. maximum, con diferencias significativas al comparar la tasa de degradación de la materia seca a las 48 y a las 72 horas, respectivamente (P<0,001). Los mayores valores coincidieron con el período lluvioso.

En la tabla 3 se presentan los parámetros que caracterizaron la degradación de la materia seca de la guinea y la leucaena. Los mayores valores de la fracción soluble (a), del potencial de degradación (a + b) y de la velocidad de degradación (c) se alcanzaron en el período lluvioso para ambas especies; a su vez, la especie arbórea mostró los valores más altos. Al comparar la producción de gas de P. maximum cv. Likoni a las 24, 48 y 72 horas, se detectaron diferencias significativas (P<0,05). Los mayores volúmenes del gas se produjeron en el momento que se correspondió con el período lluvioso (tabla 4).

Por su parte, al comparar la producción de gas a las 24, 48 y 72 horas en la leucaena, se encontraron diferencias significativas entre los momentos de muestreo. El mayor volumen de gas se produjo durante el período lluvioso (tabla 5).

Los parámetros fermentativos que caracterizan la desaparición de la materia seca por la técnica de gas in vitro se observan en la tabla 6.Los mayores valores para a + b y c se alcanzaron en el muestreo del período lluvioso. Similar comportamiento se obtuvo en la leucaena.

DISCUSIÓN

El valor nutritivo de los forrajes es indispensable en los sistemas de crianza cuyo alimento principal son los pastos, ya que desempeña un papel determinante en la utilización del alimento por parte de los rumiantes. En este sentido, la degradación de la materia seca de P. maximum en la presente investigación difirió de la hallada por Razz, Clavero y Vergara (2004), quienes obtuvieron una degradación mayor en P. maximum al compararla con la de L. leucocephala. Los valores del potencial de degradación (a + b) para L. leucocephala fueron superiores a los obtenidos por Delgado, La O, Chongo, Galindo, Obregón y Aldama (2001) al estudiar la cinética de la degradación in situ de cuatro árboles tropicales, en el cual incluyeron L. leucocephala (63,4%); similar comportamiento tuvo la velocidad de degradación (c).

Esas diferencias pudieron deberse a la variedad en estudio, al contenido de taninos u otros factores inherentes a las condiciones propias de los experimentos. A su vez, la velocidad de degradación coincidió con la hallada por La O, Delgado, Chongo y Castellanos (2006) al evaluar la degradabilidad de la materia seca y el nitrógeno total en vacas, en un sistema de pastoreo con C. nlemfuensis y un banco de proteína de L. leucocephala cv. Perú y Gliricidia sepium. Estos autores encontraron la más baja degradación ruminal de la materia seca en C. nlemfuensis, respuesta que consideraron asociada a una alta concentración de compuestos lignocelulósicos que pueden limitar la actividad de los microorganismos ruminales. Similar comportamiento se encontró en la presente investigación, donde la guinea tuvo un menor valor de degradación que la leucaena a las 72 h. El potencial de degradación (a + b) de la gramínea fue superior al logrado por Enoh, Kijora, Peters y Yonkeu (2005), cuando evaluaron el efecto de la madurez de la planta en la degradación de la materia seca y el contenido de nutrientes en Brachiaria (55%).

Al analizar las características de degradación de la materia seca se observó un mejor comportamiento de las dos especies durante el momento de muestreo que se correspondió con el período lluvioso, aspecto a tener en cuenta para evaluar el comportamiento productivo de los animales en asociaciones de gramíneas y leucaena, debido a que los forrajes que se degradan con más velocidad promueven una mayor velocidad de pasaje y, por ende, un mayor consumo, si no existen otros factores limitantes.

Con frecuencia se producen discrepancias en la evaluación del valor nutricional de los forrajes por las técnicas que se utilizan para este fin; de ahí la importancia de utilizar más de un método para obtener un resultado confiable. En este caso, al estudiar la producción de gas in vitro por especie, los mayores valores se obtuvieron durante el momento de muestreo que coincidió con el período lluvioso, tanto para la gramínea como para la leucaena. Estos resultados con la leucaena difieren de los alcanzados en Acacia saligna por Fattah y Salem (2005), quienes no hallaron efecto de las cuatro estaciones del año en el volumen de gas producido a las 24 horas.

La velocidad de producción de gas (c) fue inferior a la obtenida por Sandoval, Lizárraga y Solorio (2005) cuando estudiaron la composición química y la digestibilidad in vitro por el método de los gases, en árboles forrajeros entre los cuales estaba incluida L. leucocephala (1,51 mL/h^-1).

En dicho estudio el inóculo provino de dos vacas alimentadas con forraje de Pennisetum purpureum y suplementación con concentrado, y se incubó 1 g de muestra con la solución amortiguadora. La tasa de producción de gas fue similar a la encontrada por Ammar, López y González (2005) al evaluar siete especies arbustivas del mediterráneo (Arbutus unedo L., Calicotome villosa (Poiret) Link, Erica arborea L., Myrtus communis L., Phillyrea angustifolia L., Pistacia lentiscus L. y Quercus suber L.); este indicador osciló entre 0,030 y 0,047 mL/h^-1 y se utilizó como inóculo el líquido ruminal de cabras alimentadas con alfalfa, vitaminas y minerales a voluntad. Al comparar las características de la fermentación, por especie, se encontró una mayor velocidad de producción de gas en la leucaena; similar comportamiento está descrito en la literatura, que refiere que la mayor degradación de la materia seca se obtiene en las leguminosas, aspecto que constituye la principal diferencia al comparar la degradación entre las gramíneas tropicales y esta familia de plantas (Ørskov, 1998).

La técnica de producción de gas in vitro es una herramienta valiosa para evaluar el valor nutricional de los forrajes, pero su principal inconveniente radica en la imposibilidad de comparar los resultados de los laboratorios de diferentes partes del mundo, ya que en ello influyen numerosos factores. Dentro de estos se encuentran: el tipo de sustrato, la especie donante del inóculo, la solución amortiguadora, el pH del medio, el número de microorganismos, la dieta del donante, el control de la temperatura y la agitación durante la incubación (Posada y Noguera, 2005). De ahí las diferencias con el presente estudio. La investigación demostró que la producción de gas, por especie, tuvo el mejor comportamiento durante el muestreo que se efectuó en el período lluvioso; por tanto, se debe obtener un mayor consumo de MS en este momento. Ørskov (2002) encontró una correlación de r = 0,88 entre el consumo de materia seca y las características de la degradación de los forrajes (a, b y c). Este autor elaboró un índice de consumo basado en las características de la degradación de los forrajes y obtuvo una alta correlación entre el valor del índice y el consumo de materia seca; en este sentido, llegó a la conclusión que el potencial de alimentación de los forrajes depende de los valores de a, b y c. De ahí que al mejorar la velocidad de digestión no se modifica la digestibilidad, pero se incrementa el consumo y, por ende, los resultados productivos de los sistemas evaluados. La técnica de producción de gas in vitro se ha empleado como un indicador del consumo de MS digestible (Liu Jian, Susenbeth y Südekum, 2002). No obstante, existen otras variables importantes que no se tienen en cuenta cuando se aplica este procedimiento, tales como: el estado fisiológico del animal, el nivel de producción y las condiciones ambientales, que limitan la aplicación de sus resultados como una función de predicción. Se concluye que la degradación de la materia seca mediante la técnica in situ y la valoración del potencial energético a través de la producción de gases, demostraron un mejor comportamiento de los forrajes durante el momento de muestreo que se correspondió con el período lluvioso; la mayor velocidad de degradación se obtuvo en la leucaena, característica que diferenció la degradación entre ambas especies.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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3. Enoh, M.B.; Kijora, C.; Peters, K.J. & Yonkeu, S. 2005. Effect of stage of harvest on DM yield, nutrient content, in vitro and in situ parameters and their relationship of native and Brachiaria grasses in the Adamawa Plateau of Cameroon. Livestock Research for Rural Development. 17 (1). http:// www.cipav.org.co/lrrd/lrrd17/1/enoh17004.htm. [consulta: 10 de septiembre 2006]

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5. Foster, J.L.; Muir, J.P; Lambert, B.D. & Pawelek, D. 2007. In situ and in vitro degradation of native Texas warm season legumes and alfalfa in goats and steers fed a sorghum sudan basal diet. Animal Feed Science and Technology. 133:228

6. Galindo, Juana; Delgado, Denia; Pedraza, R. & García, D.E. 2005. Impacto de los árboles, los arbustos y otras leguminosas en la ecología ruminal de animales que consumen dietas fibrosas. Pastos y Forrajes. 28:59

7. La O, O.; Delgado, Denia; Chongo, Bertha & Castellanos, E.L. 2006. Degradabilidad ruminal de la materia seca y el nitrógeno total en vacas, en un sistema de pastoreo de gramíneas y leguminosas. Revista Cubana de Ciencia Agrícola. 40:65

8. Liu Jian, Xin; Susenbeth, A. & Südekum, K.H. 2002. In vitro production measurements to evaluate interactions between untreated and chemically treated rice straws, grass hay, and mulberry leaves. Journal of Animal Science. 80:517

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10. Menke, K.H. & Steingass, H. 1988. Estimation of the ruminal efectiva y digestibilidad intestinal in vitro energetic feed value obtained from chemical del nitrógeno del follaje de leguminosas arbóreas analysis and in vitro gas production using rumen tropicales. Pastos y Forrajes. 26:237

11. Ørskov, E.R. 1998. Feed evaluation with emphasis de degradación in situ de la Leucaena leucocephala on fibrous roughages and fluctuating supply of y Panicum maximum. Revista Científica.

12. Ørskov, E.R. & McDonald, I. 1979. The estimation Assessment of tree fodder preference by cattle of protein degradability in the rumen from using chemical composition, in vitro gas production incubation measurements weighted according to and in situ degradability. Animal Feed Science and rate of passage. J. Agric. Sci. 92:499 Technology. 123-124:277

 

Recibido el 5 de mayo del 2008
^{Aceptado el 16 de junio del 2008}