UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Extensión Santo Domingo
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA Y GESTIÓN DE PROYECTOS
Tesis de grado previa a la obtención del título de:
INGENIERO AGROPECUARIO, MENCIÓN EN PRODUCCIÓN PECUARIA
DIGESTIBILIDAD In situ POR EDAD DE REBROTE DE CINCO GENOTIPOS DEL GÉNERO Brachiaria EN DOS EPOCAS DEL AÑO EN UN PROGRAMA DE MEJORAMIENTO OVINO EN EL TRÓPICO HÚMEDO DEL ECUADOR
Estudiante: EDMUNDO DAVID SANDOVAL SANDOVAL
Directora de Tesis:
EUGENIA GUADALUPE CIENFUEGOS RIVAS, Ph. D.
i
DIGESTIBILIDAD In situ POR EDAD DE REBROTE DE CINCO GENOTIPOS DEL GÉNERO Brachiaria EN DOS EPOCAS DEL AÑO EN UN PROGRAMA DE MEJORAMIENTO OVINO EN EL TRÓPICO HÚMEDO DEL ECUADOR
Eugenia Guadalupe Cienfuegos Rivas, Ph.D.
DIRECTORA DE TESIS ________________________
APROBADO
Dr. Mario Augusto Fernández Morales
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL ________________________
Ing. Luis Wilfrido Gusqui Vilema MIEMBRO DEL TRIBUNAL
________________________
Dr. Holger Cristóbal Salcán Guaman MIEMBRO DEL TRIBUNAL
________________________
ii
Autor EDMUNDO DAVID SANDOVAL SANDOVAL
Institución UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
Título de Tesis DIGESTIBILIDAD In situ POR EDAD DE REBROTE DE CINCO GENOTIPOS DEL GÉNERO Brachiaria EN DOS EPOCAS DEL AÑO EN UN PROGRAMA DE
MEJORAMIENTO OVINO EN EL TRÓPICO HÚMEDO DEL ECUADOR
Fecha Diciembre, 2013
El contenido del presente trabajo es responsabilidad del autor.
____________________________ Edmundo David Sandoval Sandoval
iii
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Extensión Santo Domingo
INFORME DEL DIRECTOR DE TESIS
Santo Domingo, Diciembre del 2013.
Dr. Mario Augusto Fernández Morales
COORDINADOR DE CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA UTE, Extensión SANTO DOMINGO
Estimado Doctor,
Mediante la presente tengo a bien informar que el trabajo investigativo realizado por el estudiante EDMUNDO DAVID SANDOVAL SANDOVAL cuyo tema es “DIGESTIBILIDAD In situ POR EDAD DE REBROTE DE CINCO GENOTIPOS DEL GÉNERO Brachiaria EN DOS EPOCAS DEL AÑO EN UN PROGRAMA DE MEJORAMIENTO OVINO EN EL TRÓPICO HÚMEDO DEL ECUADOR”, ha sido elaborado bajo mi supervisión y revisado en todas sus partes, por lo cual autorizo su respectiva presentación.
Particular que informo para los fines pertinentes.
Atentamente,
___________________________ Eugenia Guadalupe Cienfuegos Rivas, Ph. D.
iv
DEDICATORIA
A Dios quien a pesar de los problemas y dificultades que tengo siempre ha estado conmigo llenándome de sus bendiciones y dándome las fuerzas para salir a delante.
Esta tesis va dedicada con todo mi corazón a mis papis y a mis ñaños que son lo único verdadero en esta vida, quienes a lo largo de todo este tiempo han velado por mi bienestar y siempre han estado ahí apoyándome y dándome fuerzas para salir adelante.
v
AGRADECIMIENTO
Agradezco primero a Dios por haberme dado tantas bendiciones y haberme puesto personas muy lindas y especiales en mi vida.
A mis papis y a mis ñaños que los amo mucho, gracias por el amor que me brindan día a día y por todo lo que hacen por mí. Estoy agradecido con mi Dios por tener la familia que Él me dio.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial, a la Escuela de Ingeniería Agropecuaria, a cada uno de sus docentes que me impartieron su conocimiento y enseñanzas durante mi paso por las aulas.
A la Escuela de Ingeniería Zootécnica de la ESPOCH, en especial a las personas que laboran en el laboratorio de bromatología y nutrición animal que lo conforma el Ing. Patricio Guevara a la Dra. Sandra López por brindarme de su ayuda y compartir su conocimiento al momento de realizar los análisis de mis muestras. A mi tía Jenny Guzmán y a toda su hermosa familia Andrés, Danny y Mimi que me brindaron de su cariño y me hicieron sentir como en si estuviese en mi casa durante mi estancia en Riobamba.
A la Dra. Eugenia Cienfuegos que es la directora de mi tesis, pero sobre todo por ser mi amiga, por ser una sabía consejera y una muy buena confidente. Gracias por cada una de sus palabras y consejos que los llevo muy dentro de mi corazón porque me ayudaron en momentos cuando más los necesitaba. Por todo su esfuerzo, su dedicación, sus conocimientos, su paciencia y sobre todo su fe en mí fue posible culminar esta tesis.
Me falta hoja para agradecer a todos mis amigos aunque no hace falta nombrarlos porque ellos saben que los quiero muchísimo y a cada uno de ellos los llevo muy dentro de mi corazón.
vi ÍNDICE
Contenido Página
Portada ………....…...………..
Hoja de sustentación y aprobación del tribunal.………….………. i
Hoja de responsabilidad del autor……..………..………... ii
Informe de aprobación del director de tesis……..……..………... iii
Dedicatoria……….……….…… iv
Agradecimiento……….……….………… v
Índice……….…….. vi
Resumen……..……….………..………... xv
Summary……..……….………..………... xvi
CAPÍTULO I………... INTRODUCCIÓN……….……. 1.1 Planteamiento del problema………. 1
1.2 Justificación………... 3
1.3 Alcance………. 4
1.4 Objetivos……….. 4
1.4.1 Objetivo general………..………...…………. 4
1.4.2 Objetivos específicos……….. 4
1.5 Hipótesis………... 5
1.5.1 Primera hipótesis………. 5
1.5.2 Segunda hipótesis………... 5
1.5.3 Tercera hipótesis………. 6
CAPÍTULO II……….. REVISIÓN DE LITERATURA………..………... 2.1 Antecedentes.………... 7
vii
2.3 La importancia de la calidad de los forrajes en la alimentación
animal……….. 10
2.4 Indicadores de calidad de los forrajes……….. 11
2.4.1 La planta y su relación con la calidad del forrajes………... 11
2.4.2 Materia seca………. 13
2.4.3 Proteína cruda……….. 15
2.4.4 Fibra cruda………... 16
2.4.5 Fibra detergente neutra (FDN)………. 16
2.4.6 Fibra detergente acida (FDA)………... 17
2.4.7 Relación entre la digestibilidad con la proteína, FDN, FDA y lignina……… 17
2.4.8 La digestibilidad como indicador de la calidad nutritiva del forraje…. 19 2.5 Factores que influyen en la calidad nutricional de las pasturas………. 19
2.5.1 Factor época………. 22
2.5.2 Factor genotipo……… 23
2.5.3 Factor edad de rebrote………... 23
2.5.4 Factores que afectan la proteína cruda en la digestibilidad………... 24
2.5.5 Factores que afectan la fibra cruda en la digestibilidad……… 25
2.5.6 La edad de rebrote frente a la calidad del forraje……….. 25
2.6 Técnicas para determinar la digestibilidad de la materia seca (DMS)... 26
2.6.1 Método In vivo……….. 26
2.6.2 Método In vitro………. 27
2.6.3 Métodos In situ………. 28
2.6.3.1 Factores que afectan la digestibilidad In situ……….. 29
Tamaño del poro de la bolsa………... 29
Tamaño de la partícula………... 29
Relación entre el tamaño de la bolsa y la muestra……….. 30
Variaciones debidas a periodos de tiempo y animales………... 30
2.7 Descripción taxonómica de los genotipos de pasto Brachiaria……….. 31
viii
2.8.1 Brachiaria híbrido Mulato II……… 32
2.8.2 Brachiaria decumbens Stapf……….. 33
2.8.3 Brachiaria brizantha Marandú……… 34
2.8.4 Brachiaria brizantha Piatã……….. 35
2.8.5 Brachiaria brizantha Xaraés……….. 36
CAPÍTULO III………. MATERIALES Y MÉTODOS………..……….……… 3.1 Sitio de estudio………..………….………..………….. 37
3.2 Manejo del experimento……… 38
3.3 Trazado y asignación de cada tratamiento………. 40
3.4 Método de siembra y transplante………. 41
3.5 Toma de muestras en el campo………... 41
3.6 Digestibilidad In situ de la materia seca (DISMS)………. 42
3.7 Determinación de cenizas………. 45
3.8 Diseño experimental, factores y variables de estudio………... 47
3.9 Análisis de varianza y grados de libertad………... 48
CAPÍTULO IV………. RESULTADOS Y DISCUSIÓN………..…………..……….……….. 4.1 Factor genotipo……….………..….………... 49
4.2 Genotipo dentro de época...………. 50
4.3 Interacción genotipo por edad de rebrote………... 51
4.4 Factor época……… 52
4.5 Interacción época por edad de rebrote………... 52
4.6 Factor edad de rebrote……….. 53
4.7 Interacción edad de rebrote por época………... 54
4.8 Discusión……….. 55 CAPÍTULO V………..
ix
5.1 Conclusiones………..………..…………..………. 59
5.2 Recomendaciones………...………..………….... 59
BIBLIOGRAFÍA………..…………... 60
ANEXOS………. ANEXO 1. Estadística descriptiva……….. 68
ANEXO 2. Análisis de varianza y prueba de Tukey………... 72
ANEXO 3. Descripción de las técnicas utilizadas……… 77
x
ÍNDICE DE FIGURAS
Título Página
Figura 1. Relación entre la edad del pasto y el contenido proteína y la
acumulación de materia seca (elaborado por el autor)………. 9 Figura 2. Estructura celular de las plantas y componentes nutricionales
que se encuentran en la pared y contenido celular……….. 12 Figura 3. Composición de los alimentos………... 14 Figura 4. Medias mensuales de precipitación y temperatura (máxima y
mínima) durante el año 2012………. 38
Figura 5. Croquis del diseño experimental………. 41 Figura 6. Ubicación de los tratamientos en el sitio en donde se va a
realizar el experimento………... 41 Figura 7. Muestra de etiqueta que estará en las fundas de papel que
estarán en la estufa………. 42
Figura 8. Porcentaje de digestibilidad para los genotipos del género
Brachiaria………... 49
Figura 9. Porcentaje de digestibilidad para los genotipos del género
Brachiaria dentro de época……… 50
Figura 10. Porcentaje de digestibilidad en la interacción genotipo del
género Brachiaria por edad de rebrote……….... 51 Figura 11. Porcentaje de digestibilidad de la época de los genotipos del
género Brachiaria. ……….. 52
Figura 12. Porcentaje de digestibilidad de la interacción entre la época
por edad de rebrote de los genotipos del género Brachiaria………... 53 Figura 13. Porcentaje de digestibilidad para la edad de rebrote de los
genotipos del género Brachiaria ……….. 53 Figura 14. Porcentaje de digestibilidad de la interacción entre edad de
xi
ÍNDICE DE CUADROS
Título Página
Cuadro 1. Cinco genotipos mejorado de pasto Brachiaria.…... 39 Cuadro 2. Cortes a diferentes edades fenológicas de la Brachiaria…….. 39 Cuadro 3. Tratamientos para la realización de los análisis
experimentales………. 40
Cuadro 4. Códigos usados dentro del laboratorio para los tratamientos
de la cuarta semana……… 43
Cuadro 5. Códigos usados dentro del laboratorio para los tratamientos
de la sexta semana……….. 44
Cuadro 6. Códigos usados dentro del laboratorio para los tratamientos
de la octava semana……… 44
Cuadro 7. Fuentes de variación y grados de libertad para el diseño de la
xii ANEXO 1
Estadística descriptiva
Título Página
Cuadro A.1.1 Estadística descriptiva para los genotipos del género
Brachiaria………... 68
Cuadro A1.2 Estadística descriptiva para los genotipos del género
Brachiaria en invierno………. 68
Cuadro A1.3 Estadística descriptiva para los genotipos del género
Brachiaria en verano……….………. 69
Cuadro A1.4 Estadística descriptiva para la interacción entre los genotipos por las edades de rebrote de los genotipos del género
Brachiaria………... 69
Cuadro A1.5 Estadística descriptiva para la época de los genotipos del
género Brachiaria……… 70
Cuadro A1.6 Estadística descriptiva para la interacción entre la época por la edad de rebrote de los genotipos del género Brachiaria en
invierno………... 70
Cuadro A1.7 Estadística descriptiva para la interacción entre la época por la edad de rebrote de los genotipos del género Brachiaria en
verano………... 70
Cuadro A1.8 Estadística descriptiva para la edad de rebrote de los
xiii ANEXO 2
Análisis de varianza y prueba de Tukey
Título Página
Cuadro A2.1. Análisis de varianza para digestibilidad In situ de la
materia seca (DISMS)……… 72
Cuadro A2.2. Prueba de Tukey al 5% del efecto de los genotipos de
pasto Brachiaria………... 73
Cuadro A2.3. Prueba de Tukey al 5% del efecto de los genotipos por la época (invierno)……….……..
73 Cuadro A2.4. Prueba de Tukey al 5% del efecto de los genotipos por
la época (verano)………..….. 74
Cuadro A2.5. Prueba de Tukey al 5% del efecto de los genotipos por la edad de rebrote (Mulato II)……….……...
74 Cuadro A2.6. Prueba de Tukey al 5% del efecto de los genotipos por la
edad de rebrote (Decumbens)……….. 74
Cuadro A2.7. Prueba de Tukey al 5% del efecto de los genotipos por la
edad de rebrote (Marandú)……….……... 75 Cuadro A2.8. Prueba de Tukey al 5% del efecto de los genotipos por la
edad de rebrote (Piatã)………..
75 Cuadro A2.9. Prueba de Tukey al 5% del efecto de los genotipos por la
edad de rebrote (Xaraés)………... 75
Cuadro A2.10. Prueba de Tukey al 5% del efecto de la época por la edad de rebrote (invierno)………..
75 Cuadro A2.11. Prueba de Tukey al 5% del efecto de la época por la
edad de rebrote (verano)………..…. 76
Cuadro A2.12. Prueba de Tukey al 5% del efecto de la edad de
xiv ANEXO 3
Descripción de técnicas utilizadas en digestibilidad In situ de la materia seca y determinación de ceniza
Título Página
Técnica A3.1. Determinación de la digestibilidad In situ de la materia
seca………... 77
Técnica A3.2. Determinación de cenizas………... 80
ANEXO 4
Fotos
Título Página
Foto A4.1. Pesaje de las muestras (a); sellado de las fundas que contenían las muestras (b); las muestras separadas y previamente identificadas (c); cadenas de hierro galvanizado de 30 cm (d); inicio del amarrado de las muestras a la cadena (e); amarrado con las 30 muestras por cadena (f).………...
83
Foto A4.2. Preparación de las vacas con cánula ruminal (a); orificio de la cánula ruminal (b); preparación de muestras (c); ingreso de las muestras dentro de la vaca (d); sellado de la cánula ruminal (e); extracción después de 48 h (f).……….
84
Foto A4.3. Lavado de las muestras con residuos (a); preparación de la solución (b); llenado de las cubas e introducción de las muestras (c); incubación de las muestras (d); movimientos realizados cada dos horas (e); secado de muestras (f).………..
85
Foto A4.4. Muestras de digestibilidad almacenadas (a); toma de muestra para determinación de ceniza (b); crisoles encerados (c); pre-calcinación de muestras (d); mufla a 5500C (e); cenizas de las muestras (f)………...
xv RESUMEN
Esta investigación se llevó a cabo con el fin de evaluar el efecto de época, genotipo y edad de rebrote en la digestibilidad de cinco genotipos del género Brachiaria (B. decumbens Stapf, B. brizantha Marandú, B. híbrido Mulato II, B. brizantha Piatã y B. brizantha Xaraés) mediante la técnica de la digestibilidad In situ para la alimentación de ovinos de pelo. Las muestras fueron colectadas en la
granja experimental El Oasis de la Universidad Tecnológica Equinoccial a tres diferentes edades de rebrote (4, 6, 8 semanas) en las épocas de invierno y verano. La prueba de digestibilidad se realizó en el laboratorio de bromatología y nutrición animal de la Escuela Superior Politécnica del Chimborazo (ESPOCH), en tres vacas Holstein (560 ± 23 kg) con cánula ruminal. Se utilizó un diseño de bloques al azar con un modelo lineal generalizado. Se encontraron diferencias (P< 0,05) entre los genotipos siendo el genotipo Marandú el que obtuvo el mayor porcentaje de digestibilidad (61,43%). Al comparar las dos épocas de igual forma se encontró que el genotipo Marandú fue la que superó al resto en invierno (62,22%) y en verano (60,63%). Para las edades de rebrote se observó una tendencia lineal negativa a lo largo del tiempo, encontrándose que a la cuarta semana el porcentaje de digestibilidad fue de un 62%. La edad de rebrote tuvo un efecto significativo en la DISMS, por lo cual debe de considerarse en el diseño de programas de alimentación animal. Encontrándose que el genotipo Marandú a las seis semanas fue superior a los demás genotipos en ese mismo tiempo. La época del año tuvo un efecto significativo sobre la DISMS, observándose que conforme el pasto madura, los cambios en la DISMS entre las dos épocas se reducen.
xvi SUMMARY
This research was conducted in order to evaluate the effect of age, genotype and
age of regrowth on the digestibility of five genotypes of Brachiaria (B. decumbens
Stapf, B. brizantha Marandú, B. hybrid Mulato II, B. brizantha Piatã and B.
brizantha Xaraés) by the technique of in situ digestibility for feeding sheep hair.
The samples were collected at El Oasis of La Universidad Tecnológica Equinoccial
at three different regrowth ages (4, 6, 8 weeks) in the summer and winter seasons.
The digestibility trial was conducted in the laboratory of animal nutrition and food
science at the Escuela Superior Politécnica del Chimborazo (ESPOCH) in three Holstein cows (560 ± 23 kg) with ruminal cannula. A completed randomized blocks
design and a generalized linear model was used. Differences (P< 0.05) among
varieties were found, were the Marandú genotype had the highest percentage of
digestibility (61,43%). When the two seasons were compared, it was found that the
DISMS of the Marandú genotype was higher the DISMS of the other genotypes in
both winter (62,22%) and summer (60,63%). For the age of regrowth a negative
linear trend over time was observed and it was found that at the fourth week the
percentage of digestibility was 62%. The regrowth age had a significant effect on
DISMS, so it should be considered in the design of animal feeding programs. It
was found that the Marandú genotype at six weeks of age was superior to the
other genotypes at the same time. The season of harvesting had a significant
effect on DISMS; it was observed that as the grass matures, the changes in
DISMS between the two seasons are reduced.
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
1.1. Planteamiento del problema
Actualmente en el Ecuador existen 4 976 120 ha destinadas a las pasturas para la alimentación del ganado, de los cuales el 71,40% de estas son pasturas que han sido cultivadas y el 28,59% son pastos naturales existentes en las diferentes regiones del Ecuador (ESPAC, 2012).
La ganadería en el trópico ecuatoriano se basa en la producción de leche y de producción de carne. Santo Domingo de los Tsáchilas tiene una área de 146.984 ha destinadas para pasturas, de las cuales un 99,28% del espacio total son cultivadas dejando así un pequeño porcentaje del 0,72% para pastos naturales (ESPAC, 2012). Los datos anteriores demuestran que a nivel nacional y provincial existe un gran potencial para la producción ganadera ya que los rumiantes (bovinos y ovinos) se alimentan principalmente de pastos (cultivados y naturales), los cuales deberán ser estudiados para utilizarlos eficientemente en la alimentación de los animales.
alimentación animal, y la formulación de raciones para los rumiantes (Lachmann y Febres, 1999; Giraldo et al., 2009).
La digestibilidad de un forraje es afectada por factores genéticos (genotipo), ambientales (época) y de manejo (edad) de las especies forrajeras, por lo que es importante comprender no solo los factores externos sino que también la interrelación que tiene el porcentaje de digestibilidad con la estructura y fisiología
de la planta, ya que uno de los componentes del forraje que influye en la digestibilidad y el consumo es la pared celular. En la medida que la pared celular aumenta en un forraje, se ha encontrado que hay una reducción en la digestibilidad y el consumo voluntario. La reducción en la digestibilidad se explica por qué los nutrientes más digestibles se encuentran en el contenido celular (proteínas, azucares, lípidos) mientras los menos digeribles se encuentran en la pared celular (celulosa, hemicelulosa y lignina) (Posada y Noguera, 2005; Giraldo, L., L. Gutiérrez y C. Rúa, 2009).
Estos cambios que se presentan dentro de la planta son ocasionados por la edad, ya que a medida que la edad del forraje aumenta se incrementan los contenidos de nutrientes menos digeribles, de la pared celular, mientras que los más aprovechables decrecen en cuanto a su densidad. Por eso se conoce que la edad del forraje es el factor que más influye sobre los parámetros de respuesta animal (Santana, Pérez y Figueredo, 2010).
reportadas como una buena opción para la alimentación de rumiantes por su valor nutritivo, ya que dentro de los forrajes tropicales estas especies posee mejor calidad nutritiva. Y así tener un uso más eficiente de este importante recurso de los sistemas de producción (Santana et al., 2010).
1.2. Justificación
La presente investigación se encuentra dentro de las líneas de investigación de la Carrera de Ciencias Agropecuarias y del Centro de Investigación de la UTE, extensión Santo Domingo.
Este estudio se desarrolló en el área de pasturas, para valorar el efecto de los tres principales factores que afectan el valor nutritivo de un forraje expresado como su porcentaje de digestibilidad (edad, genotipo y época) y determinar así la eficiencia de producción animal basado en el porcentaje de digestibilidad del pasto.
alimentación humana, por lo que se hace primordial desarrollar planes de manejo de pasturas con el fin de chequear diferentes genotipos forrajeros como las Brachiarias en época de seca y lluviosa a diferentes edades de corte ya que estos
factores afectan la calidad nutritiva de los pastos y por consiguiente la productividad de los animales. Y de esta manera poder hacer una planeación y estructuración científica de los forrajes con el fin de maximizar los recursos y hacer el sistema biológica y económicamente eficiente.
1.3. Alcance
Con esta investigación se quiere conocer el porcentaje de digestibilidad de los genotipos de pasto Brachiaria, mediante la técnica de digestibilidad In situ ya que este análisis es uno de los más completos y demostrar que edad de rebrote es la mejor opción entre los cinco genotipos dentro de las dos épocas a investigar (invierno y verano) y mejorar así la alimentación de los animales y la eficiencia de producción del sistema.
1.4. Objetivos
1.4.1. Objetivo General
Determinar el porcentaje de digestibilidad con la utilización de la técnica In situ por edad de rebrote de cinco genotipos del género Brachiaria en dos épocas del año en un programa de mejoramiento ovino en el trópico húmedo del Ecuador.
1.4.2. Objetivos Específicos
− Determinar el efecto de rebrote de los cinco genotipos del género Brachiaria en el porcentaje de digestibilidad del forraje en dos épocas del año.
− Determinar el efecto de época de los cinco genotipos del género Brachiaria en el porcentaje de digestibilidad del forraje en dos épocas del año.
1.5. Hipótesis
1.5.1. Primera Hipótesis
Alternativa (Ha)
Los genotipos del género Brachiaria afectarán el porcentaje de digestibilidad.
Nula (Ho)
Los genotipos del género Brachiaria no afectarán el porcentaje de digestibilidad.
1.5.2. Segunda Hipótesis
Alternativa (Ha)
La edad de rebrote de los forrajes del género Brachiaria afectará el porcentaje de digestibilidad.
Nula (Ho)
1.5.3. Tercera Hipótesis
Alternativa (Ha)
La época del año en la que es pastoreado los pastos del género Brachiaria afectará el porcentaje de digestibilidad.
Nula (Ho)
CAPÍTULO II
REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Antecedentes
En los sistemas de producción extensivos e intensivos que se encuentran en las regiones tropicales y subtropicales las gramíneas constituyen el principal alimento de los rumiantes ya que se encuentran en abundantes extensiones y es el material más económico para la alimentación de los mismos (Cuadrado, H., L. Torregroza, y N. Jiménez, 2004).
En el Ecuador, existe diversidad de genotipos forrajeros que permiten desarrollar programas de manejo de pasturas en diferentes regiones del país. Sin embargo, la eficiencia de su utilización está sujeta al conocimiento no solo de los requerimientos nutricionales que tienen los animales sino que también de la biología de las plantas forrajeras, el contenido de nutrientes, el consumo y la digestibilidad del material (Lachmann y Febres, 1999).
2.2. Importancia de los forrajes
Para que los forrajes realmente hagan aportes significativos dentro de un sistema de producción, el productor debe conocer el estado fisiológico de la planta y la edad correcta en la cual debe cosecharlas, así como las bondades que posee dicho forraje y las limitaciones del mismo para de esta manera satisfacer las necesidades nutricionales de los animales (Sánchez, 2007).
fructificación o produzca semillas. En el primer caso debido a que el pasto se encuentra todavía en estadios juveniles y no se ha desarrollado completamente esto puede causar intoxicaciones o indigestiones que provocan diarrea en el animal. En el segundo caso debido a que el pasto ha comenzado a reproducirse, y toda la reserva de nutrientes se destina a este fin, se pierde calidad nutricional, se lignifica y pierde digestibilidad. Para evitar esos problemas se busca cosechar en el punto verde óptimo (PVO) o punto óptimo de cosecha, el cual se presenta siempre en una etapa intermedia entre la EMF y la EMC (Valenciaga, Chongo, Herrera, Torres, Oramas y Herrera, 2009; Lara, Oviedo y Betancurt, 2010). Mucho se ha estudiado sobre los cambios químicos que ocurren en los forrajes y de su utilización en los animales pues se reconoce que la edad del forraje es el factor que más influye sobre los parámetros de respuesta animal cuando el forraje es la
principal fuente de energía y proteínas en la ración. Mas, decidir el momento
preciso en que han de ser cortados, constituye un factor clave para la implantación
de prácticas sostenibles de manejo en los recursos forrajeros de las granjas
pecuarias que son la principal fuente de nutrientes para los rumiantes en el trópico
(Santana, et al., 2010).
Figura 1. Relación entre la edad del pasto y el contenido proteína y la acumulación de materia seca (elaborado por el autor).
La razón básica del porque sucede lo ilustrado en la (Figura 1), es porque a mayor es la edad de la planta forrajera mayor será el contenido de los nutrientes menos digeribles, que son aquellos que constituyen la pared celular (celulosa, hemicelulosa, lignina), y menor será el contenido de los nutrientes más aprovechables por los animales. Sin embargo, la relación entre los nutrientes menos digeribles y los más aprovechables varía de acuerdo a las características morfofisiológicas de las plantas que a su vez pueden variar con la especie, el genotipo, el clima, el suelo, el manejo, etc., pero fundamentalmente con el estado de madurez o edad de la planta. En otras palabras, a mayor la edad, mayor será la producción de biomasa, pero menor el valor nutritivo del forraje (Santana et al., 2010). 0 1000 2000 3000 4000 5000 0 2 4 6 8 10 12 14 16
1 2 3
P ro d u c c ió n d e m a te ria s e c a , t h a -1 P ro te ín a C ru d a , % Calidad Producción
De igual forma, el valor nutritivo de la planta forrajera varía durante el pastoreo porque, cuando el forraje es pastoreado o cosechado por los animales este pierden las hojas en forma parcial o total (defoliación) y a partir de aquí se inicia el proceso de rebrote gracias a la energía que le aportan las reservas de carbohidratos solubles en agua de las partes remanentes de la planta. Esas reservas la usa la planta para producir rebrotes y de esa manera poder realizar sus procesos fotosintéticos y producir follaje nuevamente. Durante este período de defoliación, las raíces detienen su crecimiento y esto puede ser de varios días e incluso semanas, dependiendo de la especie forrajera y de cuán severo hubiese sido el pastoreo. Seguidamente el pasto comienza a recuperarse mostrando sus primeros rebrotes, es en ese momento en que el forraje recobra su capacidad para hacer la fotosíntesis y así nuevamente poder acumular carbohidratos solubles, lo que es una señal para que las raíces inicien nuevamente su proceso de crecimiento normal (Sánchez, 2007).
2.3. La importancia de la calidad de los forrajes en la alimentación animal
De acuerdo con Estrada (2001) un forraje será de buena calidad para los animales cuando, 1) posea todos los nutrientes esenciales en proporciones balanceadas, 2) tenga un alto porcentaje de digestibilidad y 3) sea palatable (gustoso) para el animal. Por lo que la calidad nutritiva de los forrajes no se puede evaluar por un solo principio nutritivo sino como el suministro total de nutrientes, que están a su vez influidos por tres factores principales: consumo voluntario, digestibilidad de la materia seca del forraje y la eficiencia con la cual el alimento es digerido y aprovechado por el animal (Sierra, 2005).
esta afecta el consumo (Carulla, Cárdenas, Sánchez y Riveros, 2004). Por ejemplo, de acuerdo con Mejía Haro (2002), en un forraje con alto contenido de fibra y bajo en energía digestible, cobran importancia los efectos físicos de la distensión digestiva como limitantes del consumo voluntario, ya que el consumo voluntario es limitado por la capacidad del retículo-rumen y por la velocidad de desaparición de la digestión en este órgano, donde la velocidad de desaparición dependerá de la velocidad de paso y de absorción, que a su vez dependen de las propiedades físicas y químicas del forraje.
El consumo voluntario está relacionado también con la digestibilidad del forraje, ya que se ha demostrado que la tasa de paso a través del retículo – rumen tiene un incremento directamente proporcional con el porcentaje de digestibilidad aun cuando el contenido del rumen permanezca constante, sin embargo hay un punto de inflexión de la curva donde aun cuando el porcentaje de digestibilidad siga incrementando, el consumo ya no incrementa o decrece (Alison, 1985). Lo anterior debido principalmente a que conforme la planta envejece se incrementa la cantidad de pared celular, la retención del forraje ingerido en el rumen es mayor y la sensación de llenado incrementa. Como consecuencia de la baja digestibilidad, el incremento de la lignificación y de la fracción no degradable de la pared celular, la tasa de degradación de la fracción degradable baja. El tiempo de la permanencia de la materia seca en el rumen está íntimamente ligado con la ingestibilidad del forraje (Baumont, Prache, Meuret y Morand-Fehr, 2000).
2.4. Indicadores de calidad de los forrajes
2.4.1. La planta y su relación con la calidad del forraje
celular e incluye la proteína cruda (ácidos nucléicos, aminoácidos, proteínas y otros compuestos nitrogenados), azúcares, almidón y lípidos (grasas). En contraste, la pared celular, está formada por material menos digestible llamado fibra, el cual consta de hemicelulosa, celulosa y la porción menos digestible llamada lignina. Estas partes se usan en reportes de análisis de forraje en fracciones conocidas como fibra neutro detergente (FDN) y fibra ácido detergente (FDA). La hemicelulosa, celulosa y lignina forman la FDN, mientras que la celulosa y la lignina constituyen la FDA. Debido a que los animales no cuentan con las enzimas o compuestos químicos necesarios para desdoblar o digerir la hemicelulosa y celulosa, dependen de la fermentación microbiana (digestión de los microorganismos del rumen) para reducir estas sustancias en compuestos que ellos puedan usar”
Figura 2. Estructura celular de las plantas y componentes nutricionales que se encuentran en la pared y contenido celular. Las sustancias del contenido celular son digeridas fácilmente. La pared celular se digiere lentamente (hemicelulosa y celulosa) con ayuda de los microorganismos del rumen y tiene partes indigestibles (lignina) (tomado de Lyon et al., 1999).
Pared Celular. Hemicelulosa, Celulosa y Lignina
Contenido Celular:
Proteína Cruda Ácidos nucléicos Aminoácidos Proteínas
Otros compuestos nitrogenados Azúcares
Almidón Lípidos
2.4.2. Materia seca
La cantidad de materia seca de forraje consumida es el factor más importante que regula la producción de rumiantes a partir de forrajes (Carulla, 2004). Todos los alimentos contienen (en mayor o menor proporción) agua. Lo que queda, después de haber extraído por completo el agua, recibe el nombre de materia seca (MS).
La materia seca está constituida por una parte orgánica y otra inorgánica (Figura 3). La inorgánica la componen los minerales que posee el vegetal, principalmente potasio y silicio, y la parte orgánica está constituida por carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, ácidos orgánicos y vitaminas (Tabaré, 2008).
Los carbohidratos son los más abundantes del porcentaje de materia seca de una planta (principalmente celulosa y hemicelulosa), constituyen la mayor fuente de almacenamiento de energía en forma de almidón y fructosanos y son los principales componentes de la pared celular de los vegetales (Tabaré, 2008). La mayor parte de energía en forrajes y muchos concentrados viene principalmente de los carbohidratos.
el ataque de enzimas digestivas de los mamíferos. Sin embargo, las bacterias del rumen poseen las enzimas que pueden extraer las unidades adicionales de glucosa de la celulosa y la hemicelulosa. Lo anterior es muy importante porque la celulosa y la hemicelulosa se asocian con la lignina, una sustancia fenólica que se encuentra en la pared de la célula (fibra) y esto en un alimento tiene efectos importantes en su valor nutritivo.
Figura 3. Composición de los alimentos (adaptado de Rodríguez, N., E. Saliba, y R. Guimarães-Júnior. 2007).
Por lo anterior, para calcular el contenido de materia seca de un forraje se pesa una muestra representativa del mismo, luego se la coloca en estufa hasta que en pesadas sucesivas mantenga un peso constante debido a la pérdida de todo su contenido de humedad. Por último se estima el porcentaje de materia seca del material mediante la fórmula:
2.4.3. Proteína cruda
Las proteínas son compuestos orgánicos conformados por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos, estas intervienen en diversas funciones vitales esenciales dentro del organismo de los rumiantes como por ejemplo, en el metabolismo, la contracción muscular y en la respuesta inmunológica (Estrada, 2001).
Las proteínas tienen una gran diversidad en su composición química, propiedades físicas, tamaño, forma, solubilidad y funciones biológicas; forman parte de los componentes de la membrana celulares y forman parte de las globulinas que proporcionan o dan la inmunidad a los animales (Ramírez, 2012).
En los rumiantes, la proteína que llega al rumen es atacada por los microorganismos y es degradada a amoniaco, aminoácidos y péptidos. El amonio es el compuesto que constituye la fuente principal de nitrógeno con que se nutren las bacterias, para la síntesis de aminoácidos que forman la proteína celular (Estrada, 2001).
2.4.4. Fibra cruda
Por definición, los pastos son alimentos ricos en fibra, y bajos en energía, sin embargo, la relación entre estos dos componentes dependerá del estado fenológico del pasto, ya que cuando la planta está en estado juvenil, los animales aumentan su consumo, porque su contenido de fibra es bajo y eso hace que aumente la velocidad de paso del pasto que transita por el rumen (Estrada, 2001).
El contenido de fibra de los forrajes es un buen indicador de la calidad y por lo tanto de la digestibilidad, por eso los forrajes con cantidades menores de fibra por lo general son más digestibles y se consumen en cantidades mayores que los forrajes con cantidades mayores de esta fracción nutricional (Van Soest, 1994).
También la fibra o pared celular es considerada el esqueleto de la planta incluye las paredes primarias y secundarias; la pared celular constituye entre el 40% y 70 % de la materia seca, aumentado su proporción a medida que aumenta su edad (Estrada, 2001).
2.4.5. Fibra detergente neutra (FDN)
Es una medida del total de fibra contenida en el forraje. Está compuesta por la celulosa, hemicelulosa y lignina. Los forrajes con altos contenidos de fibra llenan más rápido el rumen, afectando la capacidad de consumo y la necesidad de suplementos que aportan los nutrientes necesarios que necesita el animal para el organismo (Ramírez et al., 1999).
La digestibilidad de la fibra está asociada con tres factores que son: la gran proporción de contenido celular que posean, alta cantidad de FDN (fibra detergente neutra) digestible y el eficiente fraccionamiento de las partículas del alimento (Estrada, 2001).
2.4.6. Fibra Detergente Acida (FDA)
La FDA, es un indicador del contenido de celulosa, lignina y pectina de la fracción de fibra de los forrajes. La FDA es comúnmente utilizada para estimar el contenido de energía de los forrajes (Ramírez et al., 1999).
Esta también es el mejor indicador de la digestibilidad del forraje, debido a su alto contenido de lignina, correlacionándose como indicador de baja digestibilidad del forraje (Estrada, 2001).
Todos los pastos no tienen la misma estructura de la fibra. La fracción de la FDA se asemeja más a la fibra cruda y se observa que a medida que aumenta la madurez en el pasto, se incrementan los niveles de fibra cruda, pared celular, FDA, celulosa y lignina siendo un parámetro muy importante para evaluar el consumo y por ende la eficiencia del pasto (Estrada, 2001).
2.4.7. Relación entre la digestibilidad con la proteína, FDN, FDA y la lignina.
aumentan. Con el incremento de la edad la proporción de componentes que son digeribles como los carbohidratos solubles, proteínas y otros contenidos celulares, tienden a declinar, en tanto que los componentes de la pared celular como la FDN, FDA y la lignina aumentan. Estos cambios en las proporciones de los componentes de los forrajes también se reflejan en la digestibilidad. Se ha demostrado que existe una disminución lineal en la digestibilidad de la celulosa a medida que el porcentaje de lignina aumenta (CORPOICA, 1998).
La proteína en alimentos se encuentra como proteína verdadera o como nitrógeno no proteico (NNP). Por acción de las bacterias ruminales el NNP y la proteína dan lugar a formación de amoniaco (NH3) y cadenas carbonadas. Si hay energía disponible, el NH3 es utilizado para la síntesis de proteína bacteriana. La fracción de proteína que sufre este proceso es la proteína degradable del alimento. Existe también una fracción de proteína que pasa inalteradamente por el rumen rumbo al intestino y recién allí es digerida por las enzimas intestinales. En definitiva, la proteína que llega al intestino proviene de la suma de la proteína bacteriana más la no degradable del alimento. (Ferrari, 2008).
La FDN es la que más se relaciona con el consumo del alimento, por poseer todos los componentes de la fibra que ocupan el espacio en el rumen. La FDA es el mejor indicador de la digestibilidad del forraje, debido a su alto contenido de lignina, correlacionándose como indicador de la baja digestibilidad. La FDN siempre será mayor que la FDA, puesto que esta última está remplazando el termino de fibra cruda como medida nutricional de los forrajes (Estrada, 2001).
componentes y da una noción de la capacidad de la ingestión animal. La determinación de la FDA abarca la celulosa y lignina y sirve para determinar el contenido energético de un forraje (Ferrari, 2008).
2.4.8. La digestibilidad como indicador de la calidad nutritiva del forraje
La digestibilidad de un alimento se define como la fracción del alimento que desaparece en el tracto digestivo durante los procesos de digestión y se expresa en porcentaje del producto inicialmente ingerido (Caravaca, F., J. Castel, J. Guzmán, M. Delgado, Y. Mena, M. Alcalde, P González, 2003).
La digestibilidad, estima la proporción de nutrientes en una ración que presumiblemente son absorbidos por el animal, esta depende en gran parte, de la composición nutritiva de la ración en estudio, aunque su medición se complica porque las heces tienen cantidades de materiales que no provienen de la dieta (compuestos nitrogenados, lipídicos, minerales y glúcidos no fibrosos de origen endógeno). Por esta razón, los coeficientes de digestibilidad son “aparentes”, sin embargo son de gran utilidad (Rodríguez et al., 2007).
La digestibilidad es un criterio muy importante para determinar la calidad de un forraje, es decir, su valor nutritivo. Generalmente se ha tratado de predecir el valor nutritivo de un forraje a partir de su composición química (Caravaca et al., 2003).
2.5. Factores que influyen en la calidad nutricional de las pasturas
Es conocido que los forrajes tropicales son de baja calidad, sin embargo, es necesario considerar un gran número de factores como la edad, fertilidad del suelo, época del año, parte de la planta, especie y método en el que se les da a los animales (Estrada, 2001).
Con base en los diferentes procesos metabólicos por los que las plantas fijan el carbono a partir de la atmósfera, los pastos tropicales se clasifican como plantas C4 y los pastos templados como plantas C3, mientras que las leguminosas, tanto tropicales como templadas son C3. Debido a esta diferencia, las plantas C3 tienen una estructura adventicia más densa que conduce a un mayor valor nutritivo y tienen en general una diferencia en Total de Nutrientes Digestibles (TND) de alrededor de 15 unidades. El 52% de los pastos tropicales esta por abajo de 55% de TND en contraste con solo 4% de los pastos templados (Van Soest, 1994). Además, las plantas tropicales tienen una mayor tasa de lignificación, lo que también disminuye su digestibilidad
Por lo anterior la digestibilidad de las especies tropicales (C4) son generalmente más bajas a diferencia de las especies de las zonas templadas (C3), en similares etapas de desarrollo. La diferencia es que en las hojas de las especies de temperatura templada tiene menor cantidad de haces vasculares por superficie de hoja comparada con las hojas que tienen las especies tropicales, esto hace que por presentar mayor cantidad de haces vasculares las especies tropicales posean una mayor cantidad de fibra, lo que afecta de manera negativa la digestibilidad, especialmente en estados avanzados de desarrollo de la planta (Sierra, 2005).
lignina y bajos de nitratos, proteína y carbohidratos no fibrosos, cualidades que hacen que sus valores nutricionales sean medios o bajos (Van Soest, 1994).
Otro factor que influye significativamente en la calidad nutricional de un pasto es la proteína, la cual en los alimentos se encuentra como proteína verdadera o como nitrógeno no proteico (NNP). Por acción de las bacterias ruminales el NNP y la proteína dan lugar a formación de amoniaco (NH3) y cadenas carbonadas. Si hay energía disponible, el NH3 es utilizado para la síntesis de proteína bacteriana. La fracción de proteína que sufre este proceso es la proteína degradable del alimento. Existe también una fracción de proteína que pasa inalteradamente por el rumen rumbo al intestino y recién allí es digerida por las enzimas intestinales. En definitiva, la proteína que llega al intestino proviene de la suma de la proteína bacteriana más la no degradable del alimento. (Ferrari, 2008).
La FDN es la que más se relaciona con el consumo del alimento, por poseer todos los componentes de la fibra que ocupan el espacio en el rumen. La FDA es el mejor indicador de la digestibilidad del forraje, debido a su alto contenido de lignina, correlacionándose como indicador de la baja digestibilidad. La FDN siempre será mayor que la FDA, puesto que esta última está remplazando el termino de fibra cruda como medida nutricional de los forrajes (Estrada, 2001).
2.5.1. Factor época
Los factores ambientales o factores de época son la luz (intensidad, calidad y duración de la iluminación), temperatura tanto del aire como del suelo, el régimen hídrico, pH, el estado nutricional del suelo (Sierra, 2005).
Los forrajes poseen características fisiológicas y morfológicas propias que le ayudan para que tenga una adaptación específica para su crecimiento y calidad. Sin embargo, experimentan variaciones en su rendimiento y calidad cuando ocurren cambios en las condiciones climáticas en donde la temperatura, la radiación solar y las precipitaciones son los componentes de mayor influencia en la productividad y valor nutritivo de una pastura (Pirela, 2005).
Tanto el exceso como el déficit de precipitaciones pueden provocar estrés en los cultivos. En el caso del exceso, generalmente ocurre en los suelos mal drenados durante la estación de lluvia, su efecto radica en que causa anoxia en las raíces, que por ende afectan su respiración, la absorción de minerales y agua. Sin embargo el estrés por sequía es más común en las regiones tropicales, afectando el comportamiento fisiológico y morfológico de la planta y esto influye en el crecimiento y desarrollo de la misma (Pirela, 2005).
2.5.2. Factor genotipo
Las características anatómicas, fisiológicas y químicas varían entre y dentro de los genotipos de la misma especie y eso determina su valor nutritivo potencial. La mayoría de esas características vienen ya expresadas en la genética de cada genotipo, es decir que cada una tiene características que las diferencian con las otras de la misma especie lo cual les permite adaptarse a condiciones diferentes (Trujillo y Uriarte, 2011).
Estas cualidades genéticas hacen que cada genotipo posea algo que la diferencie de las otras de la misma especie, por ejemplo, se ha observado que las hojas de los genotipos de la misma especie contienen mayor contenido de proteínas, menor contenido de fracciones fibrosas lo que confiere a una mejor digestibilidad y por ende mayor consumo por los animales. Otros factores que influyen en que existan diferencias entre los genotipos y que afecta la calidad son la altura de la planta y estructura del pastizal. Las especies de porte alto son consumidas en mayor proporción que las de porte bajo debido a los hábitos de consumo de los animales (Pirela, 2005).
Entre los genotipos de las especies forrajeras también existen diferencias en sus procesos fisiológicos, como por ejemplo, el genotipo Marandú de la especie B. brizantha retarda más su inflorescencia lo cual permite que su edad fisiológica se retrase un poco más comparadas con las otros genotipos de su misma especie y esto permite que vaya madurando paulatinamente lo cual hace que su el porcentaje de digestibilidad vaya disminuyendo lentamente a causa de su maduración (Nawecha, 2013).
2.5.3. Factor edad de rebrote
causante de dicha variabilidad, en general a medida que aumenta la madurez la planta disminuye su contenido de proteína y azucares solubles y aumentan los contenidos de fibra (principalmente celulosa y lignina) esto hace que a medida que pase el tiempo la fisiología de la planta va cambiando y de esta manera va disminuyendo paulatinamente su digestibilidad (Mora, 2007).
Definitivamente la edad es un factor importante que afecta a la composición del forraje y al valor nutritivo de la planta en el momento del pastoreo. El valor nutritivo del forraje depende básicamente de la relación tallo / hojas de la planta, ya que los tallos contienen más fibra que las hojas. La digestibilidad de las hojas es 80% a 90%, mientras que la de los tallos es de 50% a 70%. Puesto que la relación tallos / hojas aumenta con la edad, la digestibilidad del forraje también se reduce con la madurez (ASEAVA, 2004).
2.5.4. Factores que afectan la proteína cruda en la digestibilidad.
La deficiencia de amoníaco durante el proceso digestivo, afecta el estado de desarrollo microbiano por ende el aprovechamiento de la proteína proveniente del forraje (Estrada, 2001).
El estado fenológico del pasto y su lignificación afecta también la digestibilidad de la proteína de los pastos. Actualmente se conoce que la utilización óptima de la proteína de los forrajes es cuando existe una interacción en la digestión junto con los carbohidratos, es decir cuando en el estómago del rumiante ocurre una fermentación simultánea con igual tasa de velocidad fermentativa (Estrada, 2001).
pasto es cosechado demasiado tierno el contenido de nitrógeno será alto pero el rendimiento de materia seca será bajo, por lo contrario si se cosecha demasiado maduro el rendimiento de materia seca será alto y de nitrógeno va ser bajo (Estrada, 2001).
2.5.5. Factores que afectan la fibra cruda en la digestibilidad.
La acción de la fibra en los rumiantes es doble ya que esta puede influenciar tanto química como físicamente, en el aspecto de su composición química esta regula el ritmo de fermentación, y por la estructura física esta influye en la masticación y salivación y regula el ritmo de paso del mismo, ya que a menor tamaño las partículas pasan mucho más rápido por el tránsito intestinal (Bach y Calsamiglia, 2006).
Los forrajes tropicales tienen un mayor contenido de la fracción lignocelulosa y por ende un menor porcentaje de la proteína, factor que explica por qué estos forrajes poseen menor digestibilidad. Es sabido que las gramíneas tropicales tienden a presentar bajas concentración de nitrógeno y alto contenido de fibra, cuando los alimentos son fibrosos y de baja digestibilidad, el consumo del forraje es limitado principalmente por la distención y llenura del rumen (Estrada, 2001).
2.5.6. La edad de rebrote frente a la calidad del forraje
Uno de los factores principales que determinan la calidad del forraje es definitivamente la edad del forraje, la caída de la calidad es cuando ocurre durante el envejecimiento de las hojas ya que es un fenómeno común a todas las gramíneas forrajeras (Agnusdei, 2007).
correlación positiva entre el porcentaje de láminas foliares y la digestibilidad de la materia seca (MS) (Agnusdei, 2007).
Por tal motivo se debe realizar análisis de las pasturas y obtener resultados de las dos épocas que son invierno y en verano.
Una vez que se tenga una idea clara del valor nutricional se deben analizar solo aquellos nutrimentos que son indicadores, tales como la proteína cruda, el porcentaje de materia seca y digestibilidad. La comparación de estos parámetros ayudara a sacar la conclusión acerca de la calidad del forraje (Agnusdei, 2007).
2.6. Técnicas para determinar la digestibilidad de la materia seca (DMS)
El desempeño productivo de los rumiantes está en función del valor nutricional de la dieta que consumen. La evaluación del valor nutricional puede realizarse por métodos in vivo, in situ e in vitro (Posada y Noguera, 2005).
La digestibilidad es el porcentaje de materia seca que supuestamente será digerido en el tracto gastrointestinal del animal. Puede definirse, con cierta exactitud, como la proporción de alimento consumido que no se excreta en las heces y por lo tanto se considera absorbida. Para determinar la digestibilidad se emplean métodos como por ejemplo:
In vivo.
In vitro.
In situ.
2.6.1. Método In vivo
diferencia entra lo consumido y lo excretado puede considerarse como lo digerido por el animal. De tal forma que el porcentaje de digestibilidad de ese alimento puede calcularse a partir de la siguiente fórmula:
Este método de evaluación de la digestibilidad no es exacto ya que se cometen dos errores. El primero es que el gas metano producido durante la fermentación ruminal se pierde mediante el eructo y no se absorbe, de tal forma que se sobrestimaría la digestibilidad. El segundo error, es que las heces no sólo están compuestas de restos de alimento no digeridos, sino que también la constituyen enzimas, sustancias segregadas por el intestino y células de la mucosa intestinal. De esta manera la digestibilidad calculada en realidad resulta inferior a la digestibilidad que realmente tendrá el alimento en cuestión (Contreras, 2004).
2.6.2. Método In vitro
Este método trata de imitar el accionar del tracto gastrointestinal. Consiste en someter una muestra de peso conocido en una solución que imite el accionar digestivo durante un tiempo determinado. Luego se procede a pesar el excedente que no pudo ser degradado por la solución y la diferencia entre el peso original y el restante es lo que realmente puede ser digerido. Los resultados se expresan en porcentaje:
acidificación con ácido clorhídrico. Como muchas veces es difícil contar con líquido ruminal se puede reemplazar al mismo por una solución de celulasa. (Villalobos, C., González Valenzuela, E., y Alfonso Ortega Santos, J., 2012).
2.6.3. Métodos In situ
Las técnicas de laboratorio mencionadas anteriormente para determinar el valor nutritivo de los forrajes varían en su grado de precisión, pero las que emplean microorganismos ruminales son las que ofrecen mejores resultados, por lo que con el método de degradabilidad in situ las muestras se someten al ambiente ruminal, el proceso es semejante al que sucede en el tracto digestivo de los rumiantes (Cerrillo, Juárez, Rivera, Guerrero, Ramírez, y Bernal, 2012).
El método de estimación de la digestibilidad in situ, consiste en colocar muestras de 3 a 5 g en bolsas de material sintético permeables dentro del rumen del animal a través de una fístula. Se las deja de 24 a 48 h, se lavan, desecan y pesan para luego calcular la digestibilidad que se produjo.
La digestibilidad de todos los materiales está dada en función de la composición celular y, más precisamente, de la composición química de cada forraje en estudio. Las células vegetales están constituidas por una fracción correspondiente al contenido celular y otra a la pared celular.
se parte en tres fracciones: Fibra en detergente neutro, Fibra en detergente ácido y lignina en detergente ácido (Ortega y Carranco, 1993).
2.6.3.1 Factores que afectan la digestibilidad In situ
Para la utilización del método in situ, se deben tomar en cuenta los siguientes factores que pueden influir en los resultados finales de la digestibilidad:
Tamaño del poro de la bolsa.
La parte del alimento que se desaparece con rapidez del rumen en las primeras horas son las partículas más finas del alimento. Esta parte del alimento que se solubiliza con mucha más rapidez que el resto puede representar una proporción considerable de nutrimentos en partículas de nitrógeno (Ortega y Carranco, 1993).
Por eso no existe la medida exacta de la porosidad de la bolsa ya que las muestras no son las mismas ni contienen las mismas partículas, pero la medida de 30 a 35 mµ es la más recomendable y utilizada para los forrajes, ya que si los poros son más pequeños retardan la entrada de microorganismos e inhiben una óptima fermentación, mientras si son más grandes permite la entrada de pequeñas partículas lignificadas del rumen que distorsionan los resultados (Romero, 1990).
Tamaño de la partícula.
Para determinar la digestibilidad In situ de un alimento que no ha sido previamente masticado o sometido a un proceso de rumia debe ser molido antes de someterse a la incubación en el rumen (Ortega y Carranco, 1993).
menores de 2 mm no deberían utilizarse ya que al disminuir el tamaño se incrementa el área de exposición del forraje al líquido ruminal, lo cual haría que se tenga valores sobrestimados ya que el ataque de los microorganismos ruminales sería mayor, por eso es sugerido para moler forrajes y ensilajes se lo debe hacer con una criba que tenga un tamaño de 5 mm (Romero,1990).
− Relación entre el tamaño de la bolsa y la muestra
El tamaño de la muestra y de la bolsa son factores de muchísima importancia ya que estas pueden afectar los resultados de la digestibilidad, porque al aumentar el peso de la muestra en una bolsa de tamaño constante disminuye la digestibilidad a diferentes periodos de incubación, por lo general es recomendable la relación que debe tener la bolsa con la muestra de 10 mg (cm2)-1 (Romero, 1990).
Porque por lo general se utilizan 5 g de muestra para realizar los análisis de digestibilidad esto es sugerido para forrajes.
Para obtener un grado de concordancia en los resultados y obtener datos cercanos a la realidad la relación del tamaño de la bolsa debería ser de 17 cm x 9 cm para 5 g de muestra (Ortega y Carranco, 1993).
− Variaciones debidas a periodos de tiempo y animales
Dentro de la misma especie animal las diferencias relacionadas con el sexo, y estado fisiológico de los animales puede variar, muchos de estos casos se pueden dar por relación a la dieta que se le dé al animal y a su estado fisiológico lo cual esto puede afectar a la digestión.
Para decidir que animales se debe emplear para una investigación, se deben evaluar los objetivos específicos del experimento y de preferencia emplear el tipo de animales hacia los que está dirigida la investigación (Ortega y Carranco, 1993).
2.7. Descripción taxonómica de los genotipos del pasto Brachiaria (Olivera, Y, Machado, R, y Del Pozo, P, 2012). Estos pertenece al:
Reino: Cormobionta
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Subclase: Commelinidae
Orden: Poales
Familia: Poaceae.
Subfamilia: Panicoidae
Tribu: Paniceae
Género: Brachiaria ssp
2.8. Descripción botánica del género de pasto Brachiaria
Las especies del género Brachiaria son gramíneas anuales o perennes, de porte erecto, decumbentes, esparcidas o estoloníferas, sus tallos o culmos a menudo son enraizados (Olivera et al., 2012).
generalmente en dos líneas a lo largo del raquis, excepto en B. brizantha que presenta solo una. Estas se desarticulan debajo de las glumas y se caen enteramente al madurar (Olivera et al., 2012).
Presenta tres estambres y los estigmas son plumosos. El fruto se encuentra en la clasificación de los frutos secos indehiscentes, los del tipo cariópside (fruto seco, monospermo, con la semilla fuertemente unida al pericarpio), que puede ser ovado, con contorno redondeado o allanado. El hilo secundario es puntiforme y el embrión posee una longitud variable desde la mitad hasta las tres cuartas partes de la cariópside (Olivera et al., 2012).
2.8.1 Brachiaria híbrido Mulato II
Origen. Este es un forraje híbrido tetraploide, perenne, de crecimiento semi-erecto, con una altura de planta de 1,20 m, posee tallos cilíndricos, pubescentes y vigorosos, algunos con hábitos semi decumbens capaces de enraizar cuando entran en estrecho contacto con el suelo, bien sea por efecto del pisoteo animal o por compactación mecánica (Argel, M., J. Pedro, J. Miles, G. García, J. David, H. Cuadrado Capella, y C. Lascano, 2007).
Rendimiento. La producción promedia de materia seca del pasto Mulato II, en la época de lluvias, fue de 3 235 Kg de MS ha-1 y en la época de verano produce un promedio de 2 580 Kg de MS ha-1 (Cuadrado, H., L. Torregroza, J. Garcés, y C. Montería, 2005).
Valor nutritivo. La Digestibilidad que tiene un aproximado de 55% y 62% a diferentes edades que son a los 30 y 23 días de edad (Argel et al., 2007).
2.8.2 Brachiaria decumbens Stapf
Origen. Esta es originaria de África ecuatorial y crece de forma natural en sabanas abiertas o con presencia de arbustivas. Esta gramínea se puede desarrollar en suelos fértiles, ácidos (pH~4,2), así como en los que son calcáreos y pedregosos con (pH~8,5), se establece en clima moderadamente húmedo, no soporta inundaciones prolongadas (Castro y Del Pozo, 2004).
Características. Esta especie se caracteriza por ser una planta herbácea, perenne, semierecta a postrada, de 30 cm a 100 cm de altura. Sus raíces son fuertes y duras, con presencia de pequeños rizomas (Olivera et al., 2012).
Los nudos son de color verde, glabro o poco piloso y con zonas que tienden a ser fuertemente moradas. Las hojas miden entre 20 cm y 40 cm de largo y de 10 mm a 20 mm de ancho y están cubiertas por tricomas (Olivera et al., 2012).
Presentan bordes duros y ásperos. Estas son de color verde oscuro, principalmente en el primer año, debido al alto contenido de clorofila. La inflorescencia es en forma de panícula, de 25 cm a 47 cm de longitud; está formada por dos a cinco racimos de 4 cm a 10 cm de largo. Las espículas son oblongo-elípticas, gruesas, de 3 mm a 4 mm de largo, alineadas en filas dobles y con pedúnculo corto (Olivera et al., 2012).
Rendimiento. Esta especie se caracteriza por ser muy agresiva en pastoreo con una producción de forraje de 11 a 18 t de Ms ha-1año-1 (Castro y Del Pozo, 2004). Aproximadamente en invierno produce entre 2 735 Kg de MS ha-1 y con una producción en verano aproximada de 1 248 Kg de MS ha-1(Cuadrado et al., 2005).
Valor nutritivo. La Digestibilidad de la MS foliar de este genotipo tiene un rango estimado que va desde 59% a 82%. (Miles, y Do Valle, 1998).
2.8.3 Brachiaria brizantha Marandú
Características. Gramínea perenne que crece formando macollas, provista de tallos más o menos erectos, puede llegar a medir 1,5 m, produce tallos vigorosos capaces de enraizar a partir de los nudos cuando entran en contacto con el suelo. Las hojas son lanceoladas y pilosas y su inflorescencia es un racimo. Crece rápidamente y produce forraje de buena calidad (Nawecha, 2013).
Rendimiento. La producción de MS aproximadamente del genotipo Brachiaria brizantha Marandú es de 20 t de Ms ha-1año-1 (Kascano, C., R. Pérez, C. Plazas, J. Medrano, O. Pérez, P. Argel, y J. Pedro, 2002).
Valor nutritivo. Este Genotipo puede alcanzar una digestibilidad de la MS aproximada de 67%, 64% y 60% realizada a tres diferentes edades (25, 35, 45 días) (Kascano et al., 2002).
2.8.4 Brachiaria brizantha Piatã
Características. El cultivar Piatã tiene hábito de crecimiento erecto, es una planta macolladora, llegando a alturas desde 0,85 m a 1,10 m. Las hojas miden hasta 45 cm de largo. Existe la hoja de cuchilla, que es áspera en la superficie superior y tiene bordes dentados y afilados. Las vainas presentan vellosidades claras y poco densas. Una característica interesante que diferencia a este cultivar de otros cultivares de B. brizantha es su inflorescencia, que tiene un eje de 19 cm de longitud y con hasta 12 racimos (Borges do Valle, C., E. Batista, J. Valério, M. Motta, and c. Dornelas. 2007).
El cultivar Piatã es apropiado para suelos de fertilidad media, tiene una buena adaptación a suelos bien drenados, pero también se adapta a suelos con poco drenaje, soporta el encharcamiento de mejor manera que el cv Marandú (Giolo et al., 2009).
Rendimiento. Este genotipo tiene una producción aproximada de 3,7 t de MS ha-1 en época lluviosa y solamente 0,6 t de MS ha-1 durante la época seca. Con un buen manejo se puede llegar a obtener un promedio de productividad de hasta 9 de MS ha-1 (Borges do Valle et al., 2007).
2.8.5 Brachiaria brizantha Xaraés.
Características. Es un pasto que se adapta a muchos tipos de suelos, incluyendo los de mediana y baja fertilidad. Tolera ligeros encharcamientos. Crece en alturas que van desde el nivel del mar hasta los 2 000 msnm y en regiones con más de 1000 mm de lluvias.
Es un pasto que soporta hasta cinco o seis meses de sequía y observa un excelente rebrote con el inicio de las lluvias. Es sensible a la mosca pinta de los pastos. Se agrupan en forma de crecimiento con tallos postrados que pueden tener sus raíces más en contacto en el suelo, pudiendo llegar hasta 1,60 m de altura, las hojas son lanceoladas con poca pubescencia, con la medición de la inflorescencia en forma de panícula de 40 cm a 50 cm y generalmente con cuatro racimos.
No tolera suelos saturados de agua. En su calidad de ciclo de crecimiento más alta fue mejor durante la estación seca, en comparación con otros Brachiaria. (Miles, y Do Valle, 1998).
Rendimiento. Este genotipo tiene una producción aproximada en condiciones óptimas y usando un buen manejo se puede llegar a obtener un promedio de productividad de hasta de 20 a 25 t de MS ha-1 año-1 (Nave, 2007).
