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Introducción
En México se siembran una gran diversidad de cultivares de maíz, dentro de éstas las de color blanco son las que mayor presencia tienen (SAGARPA., 2016). Los diferentes genotipos se cultivan más por su rendimiento, que por su calidad nutritiva (Nuñez et al., 2003). El Estado de Sinaloa es el mayor productor de maíz blanco en México, con una superficie de 512,204.56 ha, destinadas al cultivo; y una producción anual de 3´923,017.08 ton de grano (SAGARPA., 2013). Aunque el propósito principal de la siembra es la producción de grano, una cantidad no determinada se destina a la elaboración de ensilados para la alimentación de los bovinos; cuando el propósito es destinar el maíz para la elaboración de ensilados. El cultivo elegido más frecuentemente es el híbrido Asgrow 7573.
En Estados Unidos y otros países en los que se cultivan variedades de maíz amarillo, la recomendación para el momento del corte es determinada por el avance de la línea de leche en el grano (Bal et al., 1997); sin embargo, en México debido a la dificultad para apreciar la línea de leche en lo maíces blancos, tradicionalmente el maíz destinado al ensilaje, se corta cuando el grano se encuentra en estado de lechoso-masoso a masoso (González et al., 2006). La decisión del momento o edad al corte del maíz para ensilar es de gran importancia, debido a que tiene implicaciones en la composición química de la planta y del ensilado que se obtiene de ella (Bal et al., 1997); que eventualmente pueden inducir cambios en el valor nutricional para los rumiantes que los consumen (Bal et al., 1997; Arriola et al., 2012).
Varios autores señalan que el concepto línea de leche es un criterio ambiguo (Filya 2004; Ferraretto et al., 2012), lo mismo se puede aplicar al estado lechoso masoso; por lo que se recomienda un criterio más objetivo, como el contenido de materia seca de la planta (Filya, 2004). Debido a que el contenido de materia seca de la planta de maíz se relaciona con su edad a partir de la siembra (Islam et al., 2012); es de gran interés explorar la relación de la edad al corte, con el contenido de materia seca y composición químico-nutrimental del maíz blanco para ensilar.
Este trabajo se llevó a cabo con el objetivo de determinar la influencia de la edad al corte en el contenido de materia seca y composición química del ensilado de un híbrido de maíz blanco.
Material y Métodos
Descripción del área de estudio
La investigación de campo se realizó en el campo experimental de la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa, ubicada en 24° 37’ 33’’ N y 107° 26’ 22’’ O, 21 msnm; con un clima seco y semi-seco, con temperatura media anual de 25°C, y una precipitación media de 790 mm (INEGI, 2013).
Los análisis de la composición química del forraje y los ensilados se llevaron a cabo en los laboratorios de Investigación en Nutrición y Producción Animal y en el laboratorio de alimentos de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Autónoma de Sinaloa, en Culiacán, Sinaloa.
Diseño experimental y tratamientos
Se utilizó una superficie de 1600 m2, en la que se sembró el híbrido de maíz blanco Asgrow 7573; se aplicó una dosis de siembra de 80,000 a 100,000 semillas ha-1 (Núñez et al., 2010), con una distancia de 0.80 m entre surcos. La fertilización (N, P y K) se proporcionó con la fórmula de 350-00-00 unidades ha-1 respectivamente, los riegos de auxilio se realizaron a los 45, 72 y 91 días pos siembra (INIFAP, 2010).
El terreno sembrado se dividió en 36 parcelas experimentales, las que estuvieron formadas por cuatro surcos con 8 m de longitud; cada una de ellas constituyó la unidad experimental. Con base en un diseño en bloques completos al azar (Steel y Torrie, 1988) con cuatro repeticiones, con el uso de tablas de números aleatorios y en base a la fenología de la planta. Las unidades experimentales fueron asignadas a una de nueve fechas de corte en que consistieron los tratamientos: 103, 107, 111, 115, 119, 123, 127, 131 y 135 días a partir de la fecha de siembra. Dentro de cada unidad experimental, se descartaron los dos surcos de la parte externa, así como 1 m en cada uno de los extremos de los dos surcos centrales; por lo que la muestra de cada unidad experimental provino de una sección interna de 6 m de cada uno de los dos surcos centrales (Núñez, 2010).
En cada una de las fechas señaladas se cortó el total del material de la planta, a partir de una altura de tallo de 12 cm en relación al suelo (Kennington et al., 2005). El corte se realizó con machete y el material fue picado con una máquina trituradora de ramas (Craftsman®), a un tamaño promedio de 3 cm en la longitud de las partículas; similar al que producen la mayoría de los equipos utilizados por los productores de la región para la fabricación de ensilados, así como el reportado por otros autores (Bal et al., 1997).
Fabricación de los mini-silos
De cada unidad experimental se tomaron dos muestras del material verde picado: una de 1 kg para la determinación de materia seca total (105 °C por 24 h) y otra de 5.0 kg destinada a la fabricación de los mini-silos; esta última fue depositada en una bolsa de plástico negro, posteriormente se extrajo totalmente el aire con el uso de una aspiradora; considerando que el vacío aplicado en los mini-silos fue similar entre ellos; se asume que la densidad también lo fue. Finalmente se introdujo en una cubeta de plástico con tapa de cierre hermético, los mini-silos se mantuvieron cerrados durante 45 días, hasta antes de su apertura para realizar las determinaciones de composición química.
Composición química de los ensilados
Al momento de abrir los mini-silos, se tomaron muestras de 250 g, que fueron prensadas para extraer los jugos y en ese líquido se midió el pH con un potenciómetro portátil (Hanna® H198130; Hanna Instruments, Italy); posteriormente se obtuvo una muestra la cual se secó a 60 °C por 72 h, después se molieron en un molino Wiley con malla de 2 mm para realizar los siguientes análisis de laboratorio: cenizas, cenizas insolubles en ácido (CIA), materia orgánica (MO), proteína cruda (PC) (AOAC, 1990), fibra detergente nuetro (FDN), fibra detergente ácido (FDA), (Van Soest et al., 1991) utilizando un equipo Ankom 2000.
Análisis estadístico
A los resultados del contenido de materia seca, se les aplicó análisis de varianza para un diseño de bloques completos al azar (Steel y Torrie, 1988). El comportamiento lineal o cuadrático del contenido de materia seca en relación a la edad al corte fue probado por polinomios, y la correlación entre edad al corte y contenido de materia seca de la planta de maíz fue explorada por regresión lineal simple (Steel y Torrie, 1988). El modelo matemático fue: Yij= µ + τi +βj + εij . Todos los cálculos estadísticos fueron desarrollados con la versión 9 del paquete computacional Statistix® (2007).
Resultados y Discusión
Los resultados de la influencia de la edad al corte a partir de la siembra en el contenido de materia seca del forraje verde, así como en la materia seca, fracciones químico nutrimentales y pH del ensilado del híbrido de maíz blanco A7573 se presentan en el Cuadro 1.
Cuadro 1: Influencia de la edad al corte del híbrido de maíz blanco Asgrow 7573 en el contenido de materia seca del forraje verde y del ensilado, así como en la composición química del ensilado
| Variables | Edad al corte, días pos siembra | EE1 | Valor de P | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 103 | 107 | 111 | 115 | 119 | 123 | 127 | 131 | 135 | ||||||||
| Materia seca, % | ||||||||||||||||
| Forraje verde | 22.3f | 26.2e | 29.5d | 28.7de | 27.8de | 34.0c | 43.4b | 45.2b | 49.8a | 1.040 | <0.01 | |||||
| Ensilado | 22.0d | 22.7cd | 26.0cd | 26.0cd | 25.0cd | 26.6c | 36.1b | 37.1b | 45.9a | 1.329 | <0.01 | |||||
| Ensilado: | ||||||||||||||||
| MO2, % | 92.9c | 93.6bc | 93.9bc | 95.1a | 93.9bc | 94.6ab | 94.6ab | 94.5ab | 94.3ab | 0.153 | 0.05 | |||||
| PC3, % | 8.0a | 7.1ab | 6.8abc | 6.8abc | 6.5bcd | 6.1bcd | 5.7cd | 5.6cd | 5.5d | 0.438 | 0.05 | |||||
| FDN4, % | 66.6a | 60.9b | 51.8cd | 51.6cd | 52.1cd | 48.1d | 52.5cd | 49.7d | 56.0bc | 0.789 | <0.01 | |||||
| FDA5, % | 35.3a | 31.3b | 26.9c | 26.5cd | 26.9c | 23.2de | 26.1cde | 23.0e | 27.3c | 0.521 | <0.01 | |||||
| Cenizas, % | 7.1a | 6.5ab | 6.1abc | 4.9c | 6.1abc | 5.4bc | 5.4bc | 5.5bc | 5.8bc | 0.387 | 0.03 | |||||
| CIA6, % | 2.6ab | 1.9abc | 2.5abc | 2.0abc | 2.2abc | 1.7c | 1.8bc | 1.9abc | 2.7a | 0.101 | 0.05 | |||||
| pH | 3.8bcd | 3.7cd | 3.6d | 3.9bcd | 3.9bcd | 4.1ab | 4.0abc | 4.3a | 4.1ab | 0.038 | <0.01 | |||||
1 Error estándar de La media, 2MO = Materia orgánica, 3 PC = Proteína cruda, 4 FDN = Fibra insoluble en detergente neutro, 5 FDA = Fibra insoluble en detergen ácido, 6 CIA = Cenizas insolubles en ácido
a, b, c, d, eLiterales distintas en un mismo renglón indican diferencia estadística al nivel de alfa declarado en la columna Valor de P.
Forraje verde. El contenido de materia seca del forraje verde del maíz blanco al momento del corte aumentó de manera lineal (P < 0.00001) a medida que se incrementó la edad al corte, desde valores de 22.3% al día 103, hasta 49.8% a los 135 días. El comportamiento lineal fue descrito por la ecuación: MS, % = 65.111 + (0.8336 x días al corte); (P < 0.00001; R2 ajustada = 0.86;). El contenido de materia seca de 34% que alcanzó el maíz para ensilar a los 123 días, es considerado por varios autores como el apropiado para este propósito (NRC, 2001; Filya, 2004); lo que sugiere que para este híbrido es de recomendarse su corte en edades cercanas a los 123 días, cuando se pretenda utilizar en la elaboración de ensilados.
Ensilado. El contenido de materia seca del ensilado aumentó (P < 0.01) desde 22% en el día 103, a 45.9% el día 135; dicho incremento fue lineal (P < 0.00001; R2 ajustada = 0.55) de manera similar a lo que se apreció en el forraje verde. La materia seca de los ensilados de entre 26.6 y 37.1% observado entre los días 123 y 131, se ubican en el rango propuesto como aceptable para un buen ensilado (NRC, 2001; Filya, 2004). Varios autores han encontrado contenidos de MS similares en ensilados elaborados con variedades de maíz amarillo (Arriola et al., 2012; Islam et al., 2012; Rezaei et al., 2015). En la publicación de NASEM (2016) se establece en 29.33% el contenido de materia seca del ensilado de maíz, el que sería intermedio entre los encontrados entre los días 123 y 127 en el presente experimento.
Materia orgánica. A diferencia de lo observado con la MS, el contenido de materia orgánica no mostró un comportamiento de tipo logarítmico (P < 0.0001; R2 ajustada = 0.60), en el que se apreció un incremento constante del día 103 (92.9%), al 115 (95.1%), en el que alcanzó su valor más alto (P < 0.05); manteniendo un contenido más o menos estable hasta los 135 días, medidos en el actual experimento con un valor de 94.3%. Estos resultados indican una disminución en la composición mineral de la planta, a medida que está en fase de crecimiento rápido, hasta estabilizarse alrededor de los 115 días después de la siembra; Filya (2004), encontró una disminución en el contenido de cenizas en ensilado de maíz amarillo, a medida que se incrementó el contenido de materia seca desde 21 a 42%; valores que oscilan entre 94 y 95% de MO, se han observado de manera frecuente en ensilados preparados con distintas variedades de maíz amarillo (Alvarenga et al., 2011; Duniere et al., 2015; Robinson et al., 2016; Su-jiang et al., 2016).
Proteína cruda. El contenido de proteína cruda fue más alto (P < 0.05) en los ensilados cortados a edades más tempranas, en relación a los procesados en edades superiores a los 127 días. La disminución en el contenido de PC del ensilado en la medida que aumenta la MS, fue reportado previamente por Islam et al. (2012); sin embargo, la disminución en el contenido de PC del ensilado de maíz blanco, más que ser un proceso lineal, mostró un comportamiento exponencial (P < 0.0001; R2 = 0.42, en el que se aprecia una etapa de descenso rápido en las edades más tempranas (103 a 111 días); que se modera hasta casi mantenerse constante entre los días 119 a 135.
Sí bien el valor de 6.1% de PC encontrado en el ensilado de la actual investigación a los 123 días, parece bajo en relación al de 8% sugerido por algunas publicaciones (NRC, 2001), está en congruencia con valores de entre 6.5 y 5.2% de PC encontrado por una serie de autores en variedades de maíz amarillo (Abdelhadi y Santini, 2006; Alvarenga et al., 2011; Islam et al., 2012). El híbrido de maíz blanco A7573 utilizado en el actual experimento, es considerado como una variedad de alto rendimiento, y de manera general el contenido de PC del maíz disminuye a medida que se incrementa su rendimiento (Islam et al., 2012).
Fibra detergente neutro. Los valores de FDN disminuyeron desde 66.6% hasta 48.1% durante los 103 a 123 días de crecimiento, para después aumentar hasta 56% a los 135 días de crecimiento; esta disminución en el contenido, es debido al mayor contenido de grano en la planta entera al avanzar su madurez (Bal et al., 1997); valores similares a este estudio fueron encontrados por Miron et al. (2007), Islam et al. (2012), así como Rezaei et al. (2015). Los valores de FDN mostraron un comportamiento cuadrático descrito por la ecuación: FDN =695.47 - (10.527 * días) + (0.0429*días2); (P < 0.00001; R2 ajustada = 0.61).
Fibra detergente ácido. El contenido de FDA presentó comportamiento similar al de FDN, donde disminuyó de 35.3% hasta 23.2% de los días 103 a 123 respectivamente, para posteriormente aumentar hasta 28.7% a los 135 días de edad; estos valores son similares al rango de entre 29.04 a 31.5% encontrado por otros autores en ensilados de maíz amarillo (Abdelhadi y Santini, 2006; Albarenga et al., 2011; Islam et al., 2012); el comportamiento es descrito por la ecuación FDA = 367.98 - (5.5048*días) + (0.0220*días2); (P< 0.00001; R2 ajustada = 0.58).
pH. Los valores de pH aumentaron a medida que la madurez de la planta se incrementó, desde un valor de 3.8 el día 123, hasta 4.1 el día 135. El pH del ensilado incrementó linealmente (P < 0.00001) a medida que aumentó la edad al corte; dicho comportamiento es descrito por la ecuación pH = 1.9706 + (0.0165 x días al corte); (P < 0.00001; R2 ajustada = 0.55). Los valores de pH del ensilado entre los días 123 y 135 de edad al corte, caen en el rango de pH entre 3.85 y 4.1; considerado como el adecuado para un ensilado de buena calidad (Bal et al., 1997; Basso et al., 2014).
De manera general, el corte de la planta antes de los 115 días, indujo un valor de pH menor (P < 0.01) que el de los ensilados provenientes de plantas que fueron cortadas a los 123 días. Los valores de pH menores en ensilado asociados con un alto contenido de humedad se han reportado previamente (Miron et al., 2007; Helander et al., 2015), y se explica por una alta disponibilidad de carbohidratos fácilmente solubles, los que son transformados en ácido láctico, acetato y trazas de etanol (Bal et al., 1997; Miron et al., 2007). Varios autores reportan valores similares a los encontrados en el presente estudio (Negri et al., 2014; Zaralis et al., 2014; Helander et al., 2015).
Una diminución en los valores de pH, debido al ensilado de plantas tiernas con un menor contenido de MS (Alves et al., 2011), implica una disminución superior al 5% en su contenido de energía metabolizable (NRC, 2001); en tanto que el utilizar plantas maduras para elaborar ensilados, también induce una disminución en el contenido de energía metabolizable del ensilado cercana a un 6% (NRC, 2001).
Los resultados sugieren que en el caso del hibrido de maíz blanco Asgrow 7573, una edad cercana a los 123 días, es apropiada para ser cortado cuando se destina a preparar ensilajes con él, y que el límite mayor permisible se ubica alrededor de los 127 días después de su siembra; por lo que de acuerdo a la composición químico-nutrimental del ensilado, la edad al corte recomendable oscila entre los 123 y los 127 días. Si bien estos resultados son una primera aportación para ubicar las edades al corte para maíz blanco, los resultados son solamente aplicables para el híbrido utilizado en el actual experimento, dado que es necesario valorar la respuesta en otras variedades de maíz blanco, tanto de madurez temprana como tardía.
