Características nutricionales del forraje de mijo perla en cuatro estados fenológicos
Nutritive characteristics of pearl millet forage in four phenological stages
Jorge Urrutia Moralesa, Antonio Hernández Alatorrea, José Francisco Cervantes Becerraa, Héctor Gámez Vázqueza
a Campo Experimental San Luis, CIRNE, INIFAP. Km 14.5 Carretera San Luis Potosí-Matehuala. Soledad de Graciano Sánchez, 78430, San Luis Potosí, México. urrutia.jorge@inifap.gob.mx; jorurrmo@hotmail.com. Correspondencia al primer autor.
]]>Recibido el 13 de mayo de 2013.
Aceptado el 17 de julio de 2013.
Resumen
El objetivo del presente estudio fue determinar el valor nutritivo del forraje de mijo perla cosechado en diferentes estados fenológicos. El estudio se realizó en condiciones de riego con la variedad ICMV-221 de doble propósito, del que se tomaron muestras en cuatro estados fenológicos: H7) séptima hoja, HB) hoja bandera o última hoja, E) embuche y F) floración. Las muestras se analizaron por NIRS (near infrared spectroscopy) para determinar su contenido de nutrientes y los resultados se analizaron por medio de análisis de varianza dentro de un modelo completamente al azar. El contenido de materia orgánica se incrementó con la madurez (P<0.003), mientras que el contenido de proteína cruda fue mayor (P<0.005) en el estado de séptima hoja. El contenido de carbohidratos no fibrosos no mostró cambios significativos debidos a la edad de la planta (P>0.05), mientras el de fibra detergente neutra (FDN) fue similar (P>0.05) en los cuatro estados fenológicos y el de fibra detergente ácida (FDA) aumentó del estado de H7 al estado de F (P<0.008). El contenido de lignina (P<0.06) y el de lignina ligada a FDN (P<0.05) se elevaron con la edad. La digestibilidad de la materia seca disminuyó (P<0.0005) con la edad de 81.7 % en H7 a 69.0 % en F. Los contenidos de energía tendieron a reducirse con la madurez, aunque no en forma significativa (P>0.05). Se concluye que la edad del forraje de mijo perla al momento del corte afectó significativamente la mayoría de las variables de valor nutritivo estudiadas, siendo los forrajes más tiernos los que mostraron mejores características forrajeras.
Palabras clave: Forraje, Mijo Perla, Valor nutritivo, Estados fenológicos.
Abstract
The present study was conducted in order to evaluate the nutritive value of pearl millet forage harvested at different maturity states. The study was made under watering conditions with ICMV-221 two purposes variety. Four samples were taken at each four maturity states: (LS) leaf 7th, (FL) flag leaf, (BS) boot stage, and (F) flowering. The samples were analyzed by NIRS (near infrared spectroscopy) to determine the nutrients content and results were subjected to analysis of variance into complete randomly model. Organic matter content increased with maturity (P<0.003), while crude protein content was higher (P<0.005) in LS. Non fiber carbohydrates did not show significant changes (P>0.05) with maturity. Neutral detergent fiber (NDF) content was similar (P>0.05) in the four maturity stages, but acid detergent fiber (ADF) content increased (P<0.008) from LS to F stage. Lignin and lignin linked to NDF increased (P<0.05) with age. Dry matter digestibility was reduced (P<0.0005) with age from 81.7 % in LS to 69.0 % in F stage. Energy contents tend to reduce with maturity of forage, but not significant differences were detected (P>0.05). Results indicated that age of pearl millet forage at harvest affected in a significant way almost all parameters of nutritive value. Younger forages showed the best nutritive characteristics.
]]> Keywords: Pearl millet forage, Nutritive value, Phenological stages.
En las regiones áridas y semiáridas, la escasez de forraje en las épocas de sequía, origina estados recurrentes de subalimentación en los animales de agostadero(1), lo que se refleja en pérdidas de peso, pobre desempeño reproductivo y baja producción general. La producción de forrajes para la suplementación del ganado en el estiaje, constituye una estrategia indispensable para mantener a los animales en un estado nutricional que permita lograr niveles de productividad aceptables. Sin embargo, la errática distribución de lluvias(2) junto con la presencia de heladas tempranas origina siniestros frecuentes en los cultivos tradicionales, cuando son cosechados en estados de grano lechoso para ensilarlos. Debido a que estos cultivos requieren de periodos de más de tres meses y medio, es raro que logren alcanzar el estado óptimo para la cosecha. Esta situación hace indispensable el uso de forrajes de ciclo más corto y que además tengan la posibilidad de ser cosechados en estos estados tempranos de desarrollo, manteniendo un nivel nutricional elevado.
El mijo perla ha mostrado ser un forraje de buena calidad nutritiva, equiparándose e incluso superando frecuentemente la calidad del forraje del maíz y el sorgo, tanto en digestibilidad como en contenido de proteína(3). Así mismo, es un forraje que presenta buen comportamiento de rebrote después de ser cortado en estados tempranos de desarrollo(4). A pesar de las ventajas que muestra el mijo perla, es importante determinar la posibilidad de cosecharlo en forma muy temprana, ya sea para ensilarlo o para henificarlo, con el fin de reducir el periodo en que el cultivo permanece expuesto a las condiciones ambientales.
El estado de madurez en que el forraje es cosechado y ensilado constituye uno de los factores que más afecta el valor nutritivo y la producción total de forraje(5,6,7,8). En la medida en que aumenta la madurez de las plantas ocurren cambios en la composición química del forraje, como aumento de la materia seca y reducción de la proteína cruda(9). Recientemente se observó que el forraje cosechado entre los estados de embuche y floración mostraron mejor valor nutritivo que los cosechados en estado de grano(4). Sin embargo es poca la información que hay disponible sobre el valor nutritivo del mijo perla en estados más tempranos de madurez. Por ello, es preciso determinar las variaciones que ocurren durante el proceso de maduración de la planta para determinar en qué etapas fenológicas es más conveniente cosechar el forraje. El presente estudio se diseñó con el fin de evaluar el valor nutritivo del forraje de mijo perla cosechado en diferentes estados de desarrollo, bajo el supuesto de que la calidad nutricional del forraje es igual o mejor en estados de desarrollo previos a la floración.
El estudio se realizó durante el ciclo primavera-verano, en condiciones de riego, en el Campo Experimental San Luis, del INIFAP, ubicado en el municipio de Soledad de Graciano Sánchez, SLP, localizado a 22° 14' 03'' N y 100° 53' 11'' O, y altitud de 1,835 msnm. El clima se considera seco estepario frío BsKw (wi)(10). La temperatura media anual es de 16.8 °C con una mínima de 10 °C y una máxima de 26.3 °C; la precipitación pluvial anual es de 332.2 mm(11).
Se utilizó una superficie de 500 m2 (24 m de largo x 25 surcos de ancho) de mijo Perla de la variedad ICMV-221 de doble propósito, sembrada el 14 de abril aplicando el paquete sugerido por el INIFAP para condiciones de riego(12). Cuando el 10 % de las plantas alcanzó el estado de floración, se procedió a realizar el muestreo de forraje. Para ello, se eliminaron cuatro metros en las cabeceras y cinco surcos en los laterales, quedando una parcela útil de 16 m x 15 surcos, la cual se dividió en cuatro parcelas de 8 m x 7 surcos cada una. En cada parcela se obtuvo una muestra de cada uno de los cuatro estados de madurez: séptima hoja (H7), hoja bandera (HB), embuche (E) y floración (F). Cada muestra estuvo constituida por el tallo principal de cinco plantas seleccionadas al azar entre las plantas disponibles que estaban en el estado fenológico correspondiente. Para su conservación, las muestras se picaron en molino para forraje verde y se secaron en horno a 65 °C durante 48 h.
Las muestras se enviaron al laboratorio para determinar los contenidos de proteína cruda, proteína soluble, proteína degradable, proteína ligada a fibra detergente ácido, proteína ligada a fibra detergente neutro, fibra detergente ácida, fibra detergente neutra, lignina, lignina ligada a fibra detergente neutro, carbohidratos no fibrosos, almidón, carbohidratos solubles en agua, carbohidratos solubles en éter, grasa cruda, digestibilidad in vitro a las 30 h, total de nutrientes digestibles, energía neta de lactancia, energía neta de mantenimiento, energía neta de ganancia, energía metabolizable, valor relativo del forraje, cenizas, fósforo, calcio, magnesio, potasio, cloruros y azufre. Las muestras se analizaron en un equipo NIRS (Near Infrared Reflectance Spectroscopy) modelo 5000 de la marca FOSS en el laboratorio de la Forrajera de Ganaderos de Aguascalientes S.A. de C.V (FOGASA). Para la determinación de los valores nutricionales se utilizaron ecuaciones de predicción y bases de datos generadas por la "Dairy One Cooperative Incorporation". En la calibración del equipo se siguió el siguiente procedimiento: a) selección de muestras al azar b) análisis por métodos primarios, c) lectura de espectros en de las mismas muestras en el equipo NIRS, d) ajuste de las curvas y e) validación de las curvas (comparación de los resultados obtenidos con ambos métodos).
Los resultados se analizaron por ANOVA por medio de un diseño completamente al azar con cuatro tratamientos y cuatro repeticiones cada uno. Cuando se encontraron diferencias al nivel de 0.05, se aplicó la prueba de Tukey para comparación de medias en el mismo nivel. Para los análisis se utilizó el paquete estadístico JMP Star Statistics, Ver 4.0.3.
El contenido de materia orgánica se incrementó con la madurez (P<0.003), de 88.9 % en estado de séptima hoja a 92.24 % en floración. El contenido de proteína cruda fue mayor en el estado de séptima hoja que en los demás estados fenológicos (P<0.005), mientras que el de proteína degradable se redujo gradualmente con la madurez de 69.2 a 59.5 % (P<0.006).
]]> El contenido de carbohidratos no fibrosos no mostró cambios significativos debidos a la edad de la planta (P>0.05), no así el de grasa cruda que disminuyó con la edad de la planta (P<0.008). Aunque el contenido de FDN fue similar (P>0.05) en los cuatro estados fenológicos, el de FDA fue afectado por la madurez de las plantas (P<0.008), siendo mayor en los forrajes cosechados en los estados de hoja bandera y embuche, que en los otros dos. Tanto el contenido de lignina (P<0.06) como el de lignina ligada a FDN (P<0.05) tendieron a elevarse con la edad del forraje, siendo máximo en el estado de floración (Cuadro 1).La digestibilidad de la materia seca disminuyó (P<0.005) con la edad de la planta de 81.7 % en el estado de H7 a 69.0 % en floración. Sin embargo, el TND no se vio afectado (P>0.05), al igual que los valores energéticos. El valor relativo del forraje fue mayor (P<0.05) en el forraje cosechado en estado de H7 (Cuadro 2).
Los contenidos de cenizas y minerales se presentan en el Cuadro 3. Los contenidos de cenizas, fósforo y potasio fueron mayores en los forrajes más tiernos, pero el resto de los minerales no mostraron cambios debidos a la edad del forraje al momento del corte. Los contenidos de Ca, P, Mg y K en el forraje de mijo perla en cualquiera de los estados de madurez fueron adecuados para cubrir los requerimientos de los rumiantes(13).
En estudios previos se había observado que el forraje de mijo perla puede ser cosechado en estado de embuche o floración, con valores nutritivos similares o mayores al del forraje de mayor madurez(4). El presente trabajo se realizó para evaluar la posibilidad de cosecharlo en estados más tempranos de desarrollo, incluyendo estados previos al embuche o formación de la espiga o panoja. Los resultados indican que el forraje cortado en estado de séptima hoja presenta mejor valor nutritivo que el cosechado en estadios más avanzados de madurez.
Durante las etapas de desarrollo vegetativo, la planta está conformada principalmente por hojas y tallos tiernos, cuyos contenidos de nutrientes son altos, mientras que el grado de lignificación de las paredes celulares es bajo. En estos estados de desarrollo, la proporción hoja:tallo es elevada, debido a que las hojas se han formado completamente, pero los tallos no se han alargado aún(14). En estos estados de desarrollo, la acumulación de materia seca está casi completamente confinada a las hojas, por lo que la mayor parte de los nutrientes están contenidos en ellas(14). Dado que las hojas contienen gran parte de la proteína contenida en la planta y la digestibilidad de las hojas generalmente es elevada en comparación con la de los tallos, la calidad del forraje en estos estados vegetativos tiende a ser más elevada que la que se observa en estados más avanzados de desarrollo.
Entre el estado de séptima hoja y hoja bandera ocurrieron cambios sustanciales en la planta. Por un lado, el contenido de proteína descendió drásticamente (15.38 a 12.95 %), mientras que la FDN y la FDA aumentaron marcadamente. En forma similar, tanto la proteína cruda como la proteína degradable mostraron reducciones importantes en este lapso. Probablemente, esto se debió a que entre estos dos estados de madurez ocurren cambios fisiológicos de importancia, caracterizados por la transición del desarrollo vegetativo a la etapa reproductiva(14). Hasta este momento, la mayor acumulación de materia seca en la planta tiene lugar en las hojas, mientras que la elongación internodal de los tallos aún es lenta. Posteriormente, en el estado de hoja bandera, las hojas terminan su crecimiento y el crecimiento de la planta se debe a la elongación del tallo. En este estado, las hojas basales comienzan su senescencia(14). Junto con estos cambios, inicia también la formación de la panícula. Estos cambios suponen la translocación de nutrientes de las hojas hacia el tallo y el aparato reproductor. La elongación de los tallos implica un proceso de lignificación de las paredes celulares, lo que explica los aumentos graduales de fibra registrados con la edad de la planta.
En el estado de hoja bandera o última hoja, el desarrollo vegetativo culmina y comienza el desarrollo de la panoja dentro de la lámina de la hoja bandera(14). A partir del estado de embuche, cuando la panoja comienza a formarse, se inicia la etapa de madurez de la planta, en la que los forrajes van reduciendo gradualmente la proporción hoja:tallo(15). En la medida en que avanza la madurez, las hojas van perdiendo nutrientes, que son traslocados al grano(7), lo cual explica la reducción gradual en el valor nutritivo que generalmente se observa(9). Junto con la reducción en la proporción hoja:tallo que se verifica con la madurez(15), ocurre un proceso de lignificación en las paredes celulares de los órganos estructurales(16), lo que origina que gradualmente se reduzca la digestibilidad de las hojas y tallos, dado que la digestibilidad de los forrajes disminuye con el aumento en la concentración de lignina(17). De esta forma, el mayor contenido de lignina junto con el incremento en el contenido de FDN observado en las plantas más maduras, explica la reducción observada en la digestibilidad(17).
El contenido de carbohidratos no fibrosos también aumentó en forma paralela con el incremento en la FDN y FDA durante el proceso de maduración, aunque no en forma significativa, lo cual sugiere que en estas etapas las hojas continúan con su función fotosintética de manera aún muy activa. Los incrementos en los contenidos de FDN y de carbohidratos no fibrosos, se vieron contrarrestados por la reducción en la digestibilidad, lo que ayuda a explicar el que el aporte de energía se haya mantenido relativamente estable en los cuatro estados fenológicos evaluados.
En las explotaciones ganaderas de bajos recursos de la región semiárida del norte de México, donde el forraje generalmente se produce en condiciones de temporal, es importante garantizar la cosecha de forraje para la época de estiaje. En el presente estudio no se determinó la producción de nutrientes por hectárea, debido a que sólo se cosecharon los tallos principales de cada planta. Dada la tendencia que presenta el mijo perla a producir gran cantidad de tallos secundarios, los cuales suelen cosecharse junto con los primarios, hace de poco interés determinar la producción de nutrientes basado únicamente en la producción de tallos primarios. En estudios anteriores se determinó que la producción de materia seca y de nutrientes es menor cuando el forraje se cosecha en estado de embuche, en comparación con el cosechado en estado de grano masoso-lechoso(4). No obstante la menor producción, la gran capacidad de rebrote que muestra el mijo perla, junto con el adelanto en la cosecha, hizo posible realizar un segundo corte alrededor de 30 días después, con lo que se compensó el menor rendimiento del corte temprano(4).
En conclusión, la edad del forraje de mijo perla al momento del corte afectó significativamente la mayoría de las variables de valor nutritivo estudiadas, siendo los forrajes más tiernos los que mostraron mejores características forrajeras. El contenido de proteína y la digestibilidad in vitro de la materia seca fueron mayores en los estados de séptima hoja y hoja bandera, sin embargo, el valor energético no se vio afectado. La posibilidad de cosechar el forraje de mijo perla en cualquiera de estos estados fenológicos permite adecuar el manejo de la cosecha a las condiciones climáticas. Esto es importante para los productores de bajos recursos de los sistemas de agostadero de la región semiárida del norte y norte-centro de México, pues les permite reducir los riesgos de pérdidas por heladas tempranas y garantizar la disponibilidad de forraje de buena calidad para la época de estiaje.
]]>LITERATURA CITADA
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