Artículos

 

Efectos del estado de madurez en el valor nutritivo y momento óptimo de corte del forraje napier (Pennisetum purpureum Schum.) en época lluviosa

 

Optimal harvest age for napier grass (Pennisetum purpureum Schum.) during the rainy season based on yield and nutritional value

 

Ángel Arturo Santana Pérez^a, Antonio Pérez López^b, María Eugenia Figueredo Acosta^c

 

^a Centro de Estudios de Producción Animal. Universidad de Granma, carretera a Manzanillo, Km 17½, Bayamo, Granma, Cuba. Teléfono 53 23 481015 Extensión 185 santana@udg.co.cu. Correspondencia al primer autor.

^b Instituto de Investigaciones Agropecuarias "Jorge Dimitrov", Granma, Cuba.

^c Sede Universitaria Municipal de Manzanillo, Granma, Cuba.

 

Recibido el 11 de junio de 2009.
Aceptado para su publicación el 22 de marzo de 2010.

 

RESUMEN

Mediante una prueba continua de digestibilidad "in vivo" se cuantificaron los efectos de diez edades de rebrote (18, 25, 32, 39, 46, 53, 60, 67, 74 y 81 días) en el rendimiento, composición química, digestibilidad de los nutrientes, densidad energética y en el mejor momento de cosecha del forraje napier, considerando integralmente la producción de energía metabolizable y proteína digestible por hectárea en época lluviosa. Se utilizaron cuatro ovinos adultos machos alojados en jaulas de metabolismo, a los que se le suministró dos veces al día el forraje fresco procedente de un área experimental de la Universidad de Granma (Cuba), todo con un diseño totalmente aleatorizado. Los resultados obtenidos corroboraron incrementos estables del rendimiento de biomasa por hectárea (hasta 2.58 t/corte) y las típicas mermas nutritivas de las gramíneas con la edad. La proteína bruta decreció desde valores cercanos a 14% hasta menos de la mitad a los 81 días, la materia seca (que es baja, 14 a 18%) y la fibra bruta (30 a 38%) se incrementaron. Los coeficientes de digestibilidad de todos los nutrientes estudiados y la energía metabolizable estimada (9.54 a 5.86 MJ/kg MS) fueron linealmente menores conforme madura el forraje y como consecuencia de todo lo anterior la producción de energía y proteína digestible se incrementó hasta un límite para luego disminuir, alcanzando su máximo entre los 54 y 60 días de rebrote, que implica finalmente el intervalo recomendado para la cosecha del forraje.

Palabras clave: Napier, Estado de madurez, Rendimiento, Composición química, Digestibilidad, Valor nutritivo.

 

ABSTRACT

A continuous in vivo digestibility trial was done to measure the effects of ten regrowth ages (18, 25, 32, 39, 46, 53, 60, 67, 74 and 81 d) on forage yield, chemical composition, nutrient digestibility, energy density and optimal harvest age in napier grass, using energy and digestible protein production per hectare as the main variables. Experimental period was the rainy season and study area was Bayamo, Cuba. Four mature Pelibuey sheep wethers in metabolism cages were fed fresh forage twice daily under a completely randomized design. As regrowth age increased, biomass per hectare increased (up to 2.58 t/cut) and nutrient contents decreased. Crude protein decreased from over 14% at 18 d to almost 6% at 81 d, in contrast to progressive increases in dry matter (14 to 18%) and crude fiber (30 to 38%). With increasing regrowth age, linear reductions were observed in nutrient digestibility coefficients and estimated metabolizable energy (9.54 to 5.86 MJ/kg DM). Based on a combination of energy and digestible protein yield per hectare, recommended harvest age under the studied conditions is within an interval of 54 and 60 d of regrowth.

Key words: Napier grass, Maturity stage, Yield, Chemical composition, Digestibility, Nutritional value.

 

Mucha información se ha obtenido en investigaciones acerca de los cambios que se producen en los componentes químicos de los forrajes y de su utilización por los animales, en la medida que se hacen más maduros con el uso de metodologías de evaluación "in situ" e "in vivo". También se han realizado análisis del crecimiento y la producción de la planta mediante ajustes a modelos matemáticos, análisis de regresión, etc., pues se reconoce que la edad del forraje es el factor que más influye sobre los parámetros de respuesta animal cuando ésta 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, por mucho, la principal fuente de nutrientes para los rumiantes en el trópico.

Se sabe desde hace mucho tiempo que cuando el forraje se hace más maduro se incrementan los contenidos de los nutrientes menos digeribles, que son aquellos constituyentes de la pared celular (celulosa, hemicelulosa, lignina), mientras que los más aprovechables por los animales decrecen en cuanto a su densidad⁽¹⁾. Estas medidas están asociadas a características morfofisiológicas de las plantas que pueden variar con la especie, la variedad, el clima, el suelo, la agrotecnia, etc., pero fundamentalmente con el estado de madurez^(2,3).

En sentido contrario a la citada negativa variación de estos indicadores del valor nutricional, se producen cambios positivos en la producción de biomasa, ya que la cantidad por unidad de superficie explotada se incrementa, fundamentalmente en un periodo intermedio conocido como llamarada de crecimiento⁽⁴⁾.

Utilizar los pastos y los forrajes en su momento adecuado es una de las tareas que deben cumplir con rigor los ganaderos actuales para obtener buenas producciones, tanto en los animales, como en sus áreas explotadas. Este conocimiento, como todos los demás que se puedan considerar acerca de los forrajes, contribuirá a un uso más eficiente de este importante recurso de los sistemas de producción animal.

En la mayoría de los casos se han estudiado los efectos de edades de rebrote a intervalos semanales, decenales y quincenales, y al final se recomienda una de las evaluadas; y no son escasos los reportes donde se han evaluado únicamente tres estados de madurez: el vegetativo o antes de la floración, durante la floración y después de la floración plena. Pero como el trabajo del ganadero es diario y las decisiones técnicas pueden tomarse a cada momento, no necesariamente hay que establecer planes prefijados en esos mismos intervalos.

Por todo lo anterior las disímiles tablas de valor nutritivo que mayormente se consultan ofrecen detalles de las variaciones antes citadas, y el técnico nutricionista sencillamente busca, para la edad a que explota su forraje, cuál es el contenido de nutrientes; entonces establece los patrones de corte de sus forrajes y formula sus raciones considerando solamente tal contenido y la biomasa disponible.

Los objetivos del trabajo fueron determinar el rendimiento, la composición química y el valor nutritivo del forraje napier a diferentes edades de rebrote. Así como calcular de una manera integrada cuál es el mejor momento para su corte en la época lluviosa a partir de la variación que tiene su valor nutritivo y su rendimiento de nutrientes asimilables por hectárea.

A un área experimental de 3.2 ha pertenecientes a la Universidad de Granma (Bayamo, Cuba) cubierta en un 100% por napier (Pennisetum purpureum) se le realizó un corte de homogenización (14 de junio, 2006) de forma mecanizada a una altura de 15 cm desde el suelo, con una silo-cosechadora SPZ de fabricación checa.

El área está localizada en la región oriental del país donde existe un régimen de lluvias de 1,600 mm anuales de las cuales el 60% ocurren en la época lluviosa. El suelo es del tipo pardo tropical sin carbonatos (según el Instituto Cubano de Suelos), es decir un suelo "Eutric Cambisoil" según la clasificación de la FAO-UNESCO⁽⁵⁾ con un contenido de materia orgánica de 3.3% y pH de neutro a ligeramente ácido (6.7 a 7.0), al cual no se le aplicó riego ni fertilización y se le habían realizado tres cortes anteriores durante un año de explotación desde su plantación con densidad de 3.5 a 4 t de semilla vegetativa por hectárea, a 30 cm de profundidad y a una distancia de 1 m entre surcos, en mayo del año anterior. Las precipitaciones caídas en la zona durante el experimento se muestran en el Cuadro 1⁽⁶⁾.

Se realizó una prueba para cuantificar la digestibilidad in vivo aparente de los nutrientes por el método de recolección de heces y análisis químico diferencial de éstas y del alimento. Se empleó un método de comparación por períodos, diseño totalmente al azar con cuatro ovinos machos adultos castrados (28.5 ± 1.85 kg de peso vivo) de la raza Pelibuey, que fueron alojados en jaulas de metabolismo a los cuales se le ofreció, dos veces al día (0830 y 1630) el forraje cortado diariamente y troceado en partículas de 3 a 5 cm de longitud, a razón de 110% del consumo del día anterior para evitar rechazos y selección del material, por lo cual la oferta se ajustó diariamente. Se realizó un periodo de adaptación previa al forraje durante 15 días; todo ello basado en recomendaciones previas^(7,8) para este tipo de experimentos. Los animales recibieron además agua y sales minerales ad libitum.

Se tomaron muestras semanales del forraje a partir de los 18 y hasta los 81 días de rebrote para determinar su rendimiento por hectárea⁽⁹⁾ descartando siempre el efecto de borde de la parcela (menos 2 m del inicio de las hileras y menos las dos hileras de los lados de la parcela), con cinco puntos visuales (valores de 1 a 5) y unión posterior de las submuestras para cuantificar la concentración de los nutrientes⁽¹⁰⁾: materia seca (MS), materia orgánica (MO), cenizas totales, proteína bruta (PB, N x 6.25), extracto etéreo (EE), fibra bruta (FB) y extracto libre de nitrógeno (ELN).

La energía metabolizable (EM) del forraje fue estimada por la siguiente ecuación⁽¹¹⁾, que fue adaptada para obtener la energía en MJ/kg MS (1 Mcal = 4.184 MJ):

Donde: PBD= proteína bruta digestible en g/kg MS; EED= extracto etéreo digestible en g/kg MS; FBD= fibra bruta digestible en g/kg MS; ELND= extracto libre de nitrógeno digestible en g/kg MS

Todo el procesamiento estadístico se realizó con el programa STATISTICA for Windows⁽¹²⁾. El mismo incluyó análisis de varianza simple y comparación post hoc mediante la prueba de Tukey HSD para comparar las medias de cada tratamiento (edad del forraje) donde se consideró significativo todo valor de P<0.05. El análisis de regresión efectuado se basó en la comparación de los ajustes de las variables dependientes a funciones lineales (y = a + bx), cuadráticas (y = a + bx + cx²) y cúbicas (y = a + bx + cx² + dx³) de donde se seleccionó como mejor aquélla de más alto y significativo valor de R². En estas ecuaciones los valores de X (edad del forraje en días) donde Y (rendimiento de PD/ha y de EM/ha) es máxima, fueron calculados igualando cero su primera derivada.

En el Cuadro 2 se ofrece la dinámica del rendimiento, en términos de materia verde y de materia seca, del forraje napier por edad corte o de rebrote. Es de notar el típico incremento en la producción de biomasa según avanzan en edad. Estos rendimientos son aceptables para las condiciones edafoclimáticas existentes, además considerando que no se aplicó fertilización alguna y que las precipitaciones y su distribución dentro de cada mes se comportaron muy parecidas a los años anteriores⁽⁶⁾. Lo anterior se puede comprobar si se tiene en cuenta que en el trópico suelen hacerse unos cuatro cortes en la época lluviosa y otros 2 ó 3 en la época seca⁽¹³⁾, donde rinde menos del 30% del total anual. Entonces, en unión al contenido de materia seca cuantificado (Cuadro 3), se pueden predecir rendimientos entre 11 y 15 t MS/ha/año, que es un margen reconocido como característico de la especie. En Cuba se han obtenido rendimientos de 15.5 t MS/ha/año con la particularidad de que se produce en la época de seca solamente el 14.2% de este total⁽¹³⁾, lo cual ha sido motivo de mayor preferencia por el uso de otras especies o variedades forrajeras, incluso del mismo género Pennisetum, como el king grass. Lógicamente la ausencia de fertilizantes bajan los rendimientos, que pueden ser de 33 y hasta 56 t MS/ha/año cuando se emplean altas dosis de N,P,K⁽¹⁴⁾.

Existieron incrementos significativos de los rendimientos, tanto de materia verde como de materia seca, hasta los 46 días de edad, a partir de la cual se estabiliza más la producción por hectárea, indicando que hasta esa edad la planta crece más rápidamente y después se estabiliza bastante, lo que sugiere de momento que la llamarada de crecimiento de este forraje concluye por esos días y el momento óptimo de corte está próximo a obtenerse. También es importante destacar los valores de la desviación estándar, como indicador de la variabilidad de las observaciones, que permiten afirmar que el área en estudio tiene muy buena homogeneidad.

El contenido de MS fue aumentando progresivamente con la edad (Cuadro 3) en un rango característico del género Pennisetum que es reconocido por su alto contenido de humedad, ya que fluctúa entre 17 y 22%, en época lluviosa⁽¹³⁾; de la misma manera la FB se eleva hasta 36%. Lo contrario ocurre con el contenido proteico, que disminuye conforme a la típica variación que en este sentido se reporta por diferentes autores, aunque en el presente trabajo se obtuvieron valores proteicos muy por debajo de los obtenidos en otros países; por ejemplo en Indonesia se reporta 14.4% a inicios de la floración⁽¹⁵⁾, valor éste que se obtuvo cuando el forraje tiene aquí 18 días de edad. Esta disminución se debe a un aumento de la proporción del tallo, cuyo porcentaje de proteínas es inferior al de las hojas, y por la disminución del porcentaje de proteína bruta de la fracción hoja y tallo según envejecen⁽¹⁶⁾. Muchos autores sintetizan que al aumentar la edad de rebrote se incrementa la síntesis de carbohidratos estructurales (lignina, celulosa, y hemicelulosa), disminuyen las formas solubles, y se afecta la calidad.

El grado de aprovechamiento durante la digestión de los nutrientes por los animales es otro de los indicadores que incluye el concepto de valor nutritivo de un alimento^(16,17), por eso se muestran en el Cuadro 4 los coeficientes de digestibilidad (D) de la MS, PB y FB, así como la EM estimada a partir de estos.

Se aprecia que la proporción de cada nutriente digerido disminuye también a medida que el forraje se va haciendo más maduro desde valores superiores a 70% hasta algo más de 47% para el caso de la DMS y de la DFB, mientras para la DPB desde casi 90 hasta 67%. Este decremento es consecuencia directa del empeoramiento cualitativo que sufre la materia seca con el aumento de la edad del forraje, debido entre otros factores, a la insolubilización de los carbohidratos (entiéndase aumento de la fibra bruta), a la lignificación progresiva de la pared celular y a la disminución de la disponibilidad de proteína, que combinados todos provocan que los animales hagan una menor degradación del forraje en el rumen.

En Cuba las evaluaciones nutritivas hechas a diferentes variedades y clones de la especie Pennisetum purpureum (king grass, Mott, taiwan, merkerón, CT, CRA y CIAT)^(13,18,19) arrojan valores de la DMS en un rango entre 50 y 60%, resultando ser superiores a las obtenidas aquí con napier para las últimas edades evaluadas. En esos mismos experimentos siempre la DFB fue superior a la DPB, lo que es contrario a las digestibilidades mostradas en el Cuadro 4; sin embargo ninguno de esos clones alcanza los valores proteicos obtenidos por el napier. Los reportes encontrados ofrecen promedios de PB raramente por encima del 7% en esas edades estudiadas y las diferencias en la digestibilidad podrían estar relacionadas con este fenómeno. También en Brasil⁽²⁰⁾ se realizó una investigación similar con heno de Mott y se obtuvieron digestibilidades aparentes de la MS muy parecidas a las del presente experimento. En esta misma fuente bibliográfica se puede constatar que muchas de las variables cuantificadas no estaban estadísticamente influenciadas por la edad de corte del forraje henificado, sin embargo sí fueron observadas las mismas tendencias que se obtienen con el napier.

Las densidades energéticas que se exponen en el Cuadro 4, para las edades estudiadas, están en los intervalos apreciados en la literatura^(18,19,21) y se pueden considerar como propias de un forraje de buena calidad. Se han obtenido valores de 7.30 MJ/kg MS con el napier y similares para la EM a edades avanzadas de corte⁽²²⁾ de otros forrajes tropicales que resultan semejantes a los de esta investigación en las edades alrededor de 46 días.

La contradicción que representa el incremento del rendimiento del forraje y el descenso de su valor nutritivo en la misma medida que es más maduro, se propone sea resuelta con la información que se brinda en la Figura 1 que integra aspectos productivos y de la calidad del forraje. Aquí aparecen, entre todas las ecuaciones que se probaron, las dos curvas de tendencia más ajustadas a la variación de la producción de EM y proteína digestible (PD) por hectárea y por corte. Se muestra claramente el aumento del rendimiento en términos de PD y de EM por hectárea en cada corte hasta una edad a partir de la cual comienza a descender; siendo los valores de 54.5 días, para la producción de PD, y de 60.2 días para el rendimiento en EM, el punto de inflexión de las respectivas ecuaciones; es decir son estos los valores de X donde se alcanza el punto máximo para ambas variables dependientes. Estos dos valores permiten establecer un rango de edad dentro del cual se encuentran los momentos óptimos para cosechar el forraje en esta época del año, ya que más importante que las fluctuaciones en el rendimiento de MS y en el valor nutritivo del forraje lo es la fluctuación de ambos parámetros en conjunto.

Se ha llegado a comprobar en otras investigaciones similares que la edad del forraje no llega a ser, a veces, un buen indicador del valor nutritivo de esta especie^(17,19), es entonces la producción de nutrientes asimilables por hectárea el aspecto de mayor prioridad, ya que permite estimar con más certeza la producción animal que se lograría en la misma superficie de forraje.

Se informan rendimientos de 920 kg de PD/ha/año y cerca de 250 GJ/ha/año en investigaciones realizadas con el king grass, que es una especie del mismo género del napier⁽¹³⁾, pero empleando altas dosis de fertilizantes. Estos valores resultan ser mucho más altos que los obtenidos en el presente trabajo que se calculan entre 630 y 700 kg de PD/ ha/año, mientras que para la EM están entre 70 y 135 GJ/ha/año, considerando el rendimiento obtenido en lluvia y el número de cortes que se pudieran realizar en ambas épocas del año. Estas cifras son, sin embargo, similares a las obtenidas con otros forrajes tradicionales como el pasto estrella (Cynodon nlemíluensis)⁽¹³⁾.

Se concluye que el incremento de la edad de rebrote del napier en época lluviosa provoca cambios en su calidad nutritiva y en su rendimiento, donde son claras las tendencias a elevarse la producción de biomasa rápidamente hasta los 46 días de edad y a empeorar la calidad de la materia seca y la asimilación de los nutrientes contenidos en ella.

El análisis integrador de los indicadores del rendimiento y del valor nutritivo demuestra que entre los 54 y 60 días de rebrote se obtienen los mejores resultados durante la época lluviosa.

 

LITERATURA CITADA

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