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Ecosistemas y recursos agropecuarios

versión On-line ISSN 2007-901Xversión impresa ISSN 2007-9028

Ecosistemas y recur. agropecuarios vol.12 no.3 Villahermosa  2025  Epub 05-Dic-2025

https://doi.org/10.19136/era.a12n3.4070 

Artículos científicos

Composición química y producción de biogás in vitro en híbridos Urochloa durante las lluvias

Chemical composition and in vitro biogas production in Urochloa hibrids during rains

Eliud Flores-Morales1 
http://orcid.org/0000-0003-0624-8675

Serafín Jacobo López-Garrido1  * 
http://orcid.org/0000-0003-3499-4763

Mónica Marcela Galicia-Jiménez1 
http://orcid.org/0000-0001-9361-5765

Narciso Ysac Ávila-Serrano1 
http://orcid.org/0000-0003-4043-501X

Marco Antonio Camacho-Escobar1 
http://orcid.org/0000-0001-9693-1026

Oziel Dante Montañez-Valdez2 
http://orcid.org/0000-0001-9539-6623

1Posgrado en Producción y Sanidad Animal. Universidad del Mar, Campus Puerto Escondido, Oaxaca. Carretera a Oaxaca vía Sola de Vega Km 1.5. CP. 71980. Puerto Escondido, Juquila Oaxaca, México.

2Grupo de Investigación en Nutrición Animal. Universidad de Guadalajara, Centro Universitario del Sur. CP. 49000. Ciudad Guzmán, Jalisco, México.


Resumen

El objetivo fue determinar el rendimiento de materia seca (MS) ha-1, composición química, degradabilidad in vitro de materia seca (DIVMS), producción de metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) en dos cultivares Cayman (BR/1752) y Cobra (BR/1794) del género Urochloa durante las lluvias. La proteína cruda (PC), celulosa (CEL), hemicelulosa (HEM), fibra detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA) se determinó. Además, se evaluó DIVMS, pH, producción de CH4 y CO2 y ácidos grasos volátiles (AGV) a 72 h. Se utilizó un diseño completamente al azar con dos cultivares y cuatro tratamientos considerados los días de cosecha 28, 35, 42 y 49. Las medias se analizaron mediante la prueba Tukey (P < 0.05). La PC fue mayor (P < 0.05) a 28 y 35 días de cosecha. La FDA en Cobra fue diferente (P < 0.05) en las edades de cosecha, en Cayman fue menor (P < 0.05) a 28 días. La DIVMS en Cobra fue mayor (P < 0.05) a 28 y 35 días. El pH fue similar en ambos cultivares. La concentración de AGV total fue diferente (P < 0.05) en ambos cultivares en los días de cosecha, la concentración de acetato fue diferente (P < 0.05) en Cobra en las edades de cosecha, propionato presentó diferencias (P < 0.05) en ambos cultivares, siendo mayor a 49 días. La menor producción de CH4 y CO2 (P < 0.05) se registró a 28 días en ambos cultivares. Se concluye, la mejor edad de cosecha para los cultivares evaluados es a 28 días y 35 días; porque contienen mayor porcentaje de proteína y menor producción de metano.

Palabras clave: Cobra; Cayman; edad de cosecha; fermentación; metano

Abstract

The objective was to determine the dry matter (DM) yield ha-1, chemical composition, in vitro dry matter degradability (IVDMD), methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) production in two Urochloa cultivars, Cayman (BR/1752) and Cobra (BR/1794), during the rainy season. Crude protein (CP), cellulose (CEL), hemicellulose (HEM), neutral detergent fiber (NDF), and acid detergent fiber (ADF) were determined. Additionally, IVDMD, pH, CH4 and CO2 production, and volatile fatty acids (VFA) were evaluated at 72 h. A completely randomized design was used with two cultivars and four treatments, corresponding to harvest days at 28, 35, 42, and 49 days. Means were analyzed using Tukey's test (P < 0.05). Crude protein was higher (P < 0.05) at 28 and 35 days of harvest. ADF content in Cobra differed (P < 0.05) across harvest ages, while in Cayman it was lower (P < 0.05) at 28 days. IVDMD in Cobra was higher (P < 0.05) at 28 and 35 days. pH was similar in both cultivars. Total VFA concentration differed (P < 0.05) between cultivars across harvest days; acetate concentration differed (P < 0.05) in Cobra across harvest ages; propionate showed differences (P < 0.05) in both cultivars, being highest at 49 days. The lowest CH4 and CO2 production (P < 0.05) was recorded at 28 days in both cultivars. It is concluded that the optimal harvest age for the evaluated cultivars is 28 and 35 days, due to higher protein content and lower methane production.

Keywords: Cobra; Cayman; harvest age; fermentation; methane

Introducción

Las gramíneas forrajeras en el trópico son la base de la nutrición del ganado. Estas se consideran fuentes de energía a bajo costo; además, proporcionan la fibra necesaria para el mantenimiento de la función ruminal y de la producción en general (Muñoz-González et al. 2016). Las gramíneas aportan más de 60% de los nutrientes requeridos para mantenimiento y producción de los rumiantes, son la opción más económica para la alimentación de los bovinos. Las plantas forrajeras no compiten con la alimentación de la humanidad, generalmente los forrajes se producen en tierras poco productivas y no aptas para la agricultura. La producción de forrajes está determinada por las condiciones climáticas que limitan y modifican su potencial (Rojas-García et al. 2018); lo cual ocasiona baja producción de biomasa en las praderas y como consecuencia afecta la producción animal. Esto se traduce en pérdidas económicas para los productores (Ledea-Rodríguez et al. 2018).

En anteriores años se seleccionaron diferentes genotipos de pastos mejorados del género Urochloa, que fueron modificados genéticamente para ser introducidos y adaptarse a distintos climas y sistemas de producción ganadera como fuentes de forraje. Los híbridos de nueva generación del género Urochloa son Cayman (BR/1752) y Cobra (BR/1794), que muestran excelentes rendimientos en producción de biomasa y buena adaptabilidad a las condiciones climáticas de las regiones tropicales del mundo. Investigaciones realizadas en Asia (Hare et al. 2009), África, Centro y Sudamérica (Vendremini 2014) demostraron que estos híbridos presentan alta tolerancia a periodos prolongados de encharcamiento y sequía, buena producción de biomasa, mayor digestibilidad y mayor porcentaje de proteína cruda, superando a otros pastos tropicales. Sobre lo mismo Garay-Martínez et al. (2018) evaluaron los cultivares Cayman, Cobra y Mulato II en época de lluvia y reportaron rendimientos de 9 000 a 10 000 kg MS ha-1. También se reporta que pueden crecer en suelos alcalinos o moderadamente salinos (López-Garrido et al. 2022). Además, los híbridos Cayman y Cobra tienen mayor rendimiento de materia seca, mayor degradabilidad ruminal y porcentaje de proteína cruda, en comparación con otras Brachiarias (Dongxia et al. 2019). Las investigaciones sobre la producción de biogás, particularmente la producción de CH4 in vitro complementan la información nutrimental de estos forrajes, esta información es útil para entender la cinética de la degradación y fermentación de los forrajes en rumen. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue evaluar la composición química, la fermentación y la producción de gas in vitro de los cultivares Cayman y Cobra del género Urochloa, a diferentes edades de corte, en la época de lluvia en la costa de Oaxaca, México.

Materiales y métodos

Lugar de estudio

La presente investigación se llevó a cabo en los laboratorios de Microbiología, Bioquímica y Nutrición y el área de Cultivos Forrajeros del Campo Experimental de la Universidad del Mar, Campus Puerto Escondido. Estos se localizan en Bajos de Chila, municipio de San Pedro Mixtepec, Juquila, Oaxaca. Las coordenadas son 15° 55’ 27.54’’ N y 97° 09’ 04.09’’ O, con altitud de 12 m. El clima predominante es cálido subhúmedo, del tipo A(c), con dos estaciones lluviosa (de junio a septiembre) y seca (de noviembre a mayo), con precipitación pluvial de 930.8 a 1 668 mm anuales y temperatura promedio de 26°C (Serrano-Altamirano et al. 2005). El análisis químico de las muestras se realizó en el laboratorio de Nutrición Animal del Departamento de Ciencias Básicas Para la Salud, de la Universidad de Guadalajara. Centro Universitario del Sur - Ciudad Guzmán, Jalisco. México. Los análisis de AGV, CH4 y CO2 fueron realizados en los Laboratorios de Microbiología Ruminal y Genética Microbiana del Colegio de Postgraduados, México.

Obtención de muestras y tratamientos experimentales

Los pastos Cayman y Cobra se establecieron en una superficie de 480 m2. La siembra se realizó con semilla certificada (PAPALOTLA®) de forma manual a chorro con distancia entre surco de 50 cm. La superficie se dividió en ocho parcelas con superficie de 60 m2 cada una. Se consideró área útil de 1 m2 seleccionado al azar tres repeticiones dentro de la misma parcela.

Rendimiento de materia seca por hectárea

Para determinar el rendimiento de la materia seca por hectárea de cada cultivar, se determinó el peso seco de las plantas cosechadas a 28, 35, 42 y 49 días, se consideró un área de 1 m2 seleccionado al azar tres repeticiones dentro de la misma parcela, posteriormente se pesaron en balanza analítica (Denver Instrument, modelo TP-214); luego fueron colocados en estufa de secado a 65 °C por 48 h y se registró su peso seco. Durante el crecimiento de los pastos se realizó el control de malezas y se aplicó dosis única de urea (50 kg ha-1) como fuente de nitrógeno, se efectuaron riegos auxiliares una vez por semana. Se realizó un corte a 90 días después de la siembra a una altura de 10 cm del suelo. Cada cultivar se analizó por separado mediante cuatro tratamientos que fueron los días de cosecha 28, 35, 42 y 49, se realizaron tres repeticiones por tratamiento.

Determinación de la composición química

A las muestras de los forrajes se les determinó contenido de materia seca (MS) en horno de secado (Felisa®, México) a 65 °C durante 48 h (Herrera 2014). Las muestras se procesaron en molino tipo industrial (Ika® Werker MF 10. U.S.A.) y tamizadas con malla de 1 mm (Williams 2000). También se determinó el porcentaje de proteína cruda (PC método 984.13) por el método de Kjendahl (AOAC 1997); fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA), contenido de celulosa y hemicelulosa de acuerdo con la metodología reportada por Van-Soest et al. (1991).

Fermentación ruminal in vitro

Preparación de los medios de cultivo

Para determinar la degradabilidad in vitro de la materia seca (DIVMS), pH, concentración de ácidos grasos volátiles (AGV), producción de biogás (CH4 y CO2), se utilizó el medio de cultivo para microorganismos ruminales que contenían los siguientes componentes por cada 100 mL de medio: glucosa 0.06 g, celobiosa 0.06 g, almidón 0.06 g, tripticasa peptona 0.20 g, extracto de levadura 0.10 g, solución mineral I y II 5 mL de cada una, carbonato de sodio 5 mL y fluido ruminal clarificado 30 mL (GCA-FR), el cual se elaboró de acuerdo con Cobos-Peralta y Yokoyama (1995). La fuente de inóculo fue fluido ruminal fresco extraído de un bovino adulto cruza de Cebú × Pardo Suizo, provisto de cánula ruminal, 2 h posteriores de haber sido alimentado con una dieta que contenía 90% de forraje y 10% de alimento concentrado que contenía 14% de proteína y 2.6 Mcal de energía metabolizable. El manejo del bovino se realizó con base al reglamento del uso de animales con fines de investigación de la Universidad del Mar, con fundamento en la NOM-024-ZOO-1995.

Degradabilidad in vitro de la materia seca (DIVMS)

Se utilizaron 0.5 g de MS de cada muestra obtenida y fueron agregadas por triplicado en viales serológicos de 120 mL de capacidad. A cada vial se le agregaron 45 mL de medio de cultivo estéril para microorganismos ruminales (GCA-FR) reportada por Cobos-Peralta y Yokoyama (1995). Los viales fueron inoculados con 5 mL de fluido ruminal fresco filtrado con manta a cuatro capas, con flujo constante de CO2. Cada vial se consideró un biofermentador y una unidad experimental. La DIVMS se determinó a 72 h de incubación La DIVMS se evaluó por diferencia de peso de acuerdo con las técnicas reportadas por Mellenberger et al. (1970).

Determinación de pH

A las 72 h de incubación se midió el pH del medio de los biofermentadores con potenciómetro portátil (Orion®, U.S.A.), calibrado a pH 4 y 7.

Ácidos Grasos Volátiles (AGV)

Después de 72 h de incubación las muestras de los biodigestores fueron depositadas en viales Eppendorf® (U.S.A) de 2 mL, con ácido meta-fosfórico (Merck®, U.S.A.) a 25% con proporción 4:1, y se congelaron a -4 °C. Posteriormente, se midió la concentración molar de los AGV de acuerdo con las técnicas reportadas por Erwin et al. (1961), utilizando cromatógrafo de gases (Perkin Elmer®, U.S.A.) con un detector de ionización con flama. Las condiciones de trabajo fueron: temperatura de horno 130 °C, y del inyector y la columna capilar (15 × 0.32 m) 250 °C. Los tiempos de retención fueron 1.26 min para acetato, 1.6 min propionato y 2.09 min butirato. Con los resultados de los AGV se determinó la relación Acetato:Propionato de las muestras.

Estimación de las emisiones de biogás (CH4 y CO2)

La producción de biogás se estimó mediante la técnica reportada por Krabill et al. (1969), modificada por Cobos et al. (2018). Los biofermentadores se colocaron en baño María a 39 °C, se conectaron con las trampas de captura de biogás por medio de manguera Tygon® con diámetro interior de 3/32”. A la manguera se le colocaron dos agujas de calibre 20 GX1” una en cada extremo, en uno se colocó el biofermentador y en el otro extremo la trampa de captura de biogás, que consistió en un vial de 100 mL de capacidad que contenían solución salina ácida (400 g L-1 de NaCl 2N hasta disminuir el pH a 2.0; además se le agregó 0.5% de naranja de metilo como indicador de pH). Las trampas fueron selladas con tapones de goma y arillos de aluminio y se colocó una aguja como válvula de liberación. Las trampas fueron colocadas en forma invertida en una probeta de plástico. El volumen de biogás se cuantificó a 6, 12, 24, 48 y 72 h de incubación. Las proporciones de CH4 y CO2 se determinaron a 72 h, para lo cual se tomó una muestra de 500μL del biogás de las trampas y fue inyectado en cromatógrafo de gases (Perkin Elmer®, U.S.A.) provisto con un indicador de conductividad térmica y una columna empacada Poropack. Las condiciones de detección fueron las siguientes: temperaturas de horno 80 °C, columna empacada 170 °C y detector de conductividad térmica 130 °C; los tiempos de retención fueron 0.71 min y 1.005 min para CH4 y CO2, respectivamente. El gas trasportador fue helio con una circulación de 23 mL minuto-1.

Análisis estadístico

Se utilizó un diseño completamente al azar, cada cultivar se analizó por separado, se evaluaron cuatro tratamientos que fueron los días de cosecha (28, 35, 42 y 49) con tres repeticiones por tratamiento. Para todas las variables evaluadas, el análisis de varianza se realizó con el paquete estadístico SAS (2011) y la comparación de medias a través del estadístico de prueba de Tukey α = 0.05 (Steel y Torrie 1988).

Resultados

En ambos cultivares el rendimiento de MS por hectárea no fue significativo (P > 0.05). En el cultivar Cobra se presentó disminución (P < 0.05) de la DIVMS conforme aumentaron los días de cosecha, mientras que para Cayman no se presentaron diferencias (P > 0.05) en las edades de cosecha. El porcentaje de PC registró disminución (P < 0.05) en ambos cultivares entre los 42 y 49 días a cosecha (Tabla 1).

Tabla 1 Efecto de la edad de cosecha en el contenido de MS, DIVMS y composición química de los cultivares Cayman y Cobra. 

Cultivar Composición química
Días de cosecha Kg de MS Ha-1€ DIVMS PC FDN FDA HEM CEL
Cobra
28 2721.28a 65.93a 11.76a 61.07a 33.92d 20.79b 11.14c
35 2674.05a 64.05a 11.67a 61.50a 37.02c 23.62a 12.31bc
42 2580.68a 59.11b 10.25a 61.04a 43.86a 23.71a 13.02ab
49 2799.04a 58.71b 8.41b 61.23a 40.99b 24.57a 14.02a
MS Total 10 775.05 - - - - - -
EE 163.24 0.97 0.33 0.51 0.45 0.38 0.27
Cayman
28 2299.82a 61.37a 10.68a 59.97a 36.99b 20.59b 10.83c
35 2332.72a 63.26a 9.47ab 60.97a 38.23a 23.69a 12.07bc
42 2414.52a 60.29a 9.30b 60.97a 39.96a 23.85a 12.78ab
49 2799.86a 62.02a 8.07c 61.55a 38.99a 24.52a 13.85a
MS Total 9 846.92 - - - - - -
EE 214.48 1.31 0.37 0.68 0.38 0.25 0.3

€ = Kilogramos de materia seca por hectárea, DIVMS = Porcentaje de degradabilidad in vitro de la materia seca, PC = Porcentaje de proteína cruda, FDN = Porcentaje de fibra detergente neutro, FDA = Porcentaje de fibra detergente ácido, HEM = Porcentaje de hemicelulosa, CEL = Porcentaje de celulosa, abc = En la columna indican diferencia estadística (P< 0.05) en la edad de cosecha dentro de cada cultivar, 28, 35, 42 y 49 = Edad en días de cosecha de los cultivares, EE = Error estándar.

El porcentaje de FDN no presentó diferencia (P < 0.05) en ambos cultivares en las edades de cosecha. El porcentaje de FDA en el cultivar Cobra fue mayor (P < 0.05) a los 42 y 49 días de cosecha, mientras que para el cultivar Cayman no se presentaron diferencias (P > 0.05) en las distintas edades de cosecha. El contenido de hemicelulosa y celulosa en ambos cultivares aumentaron (P< 0.05) de los 35 a los 49 días de cosecha.

Después de la fermentación se midieron los valores de pH a 72 h de incubación, los cuales no mostraron diferencias (P > 0.05) en ambos cultivares a las distintas edades de cosecha (Tabla 2). La concentración de acetato reportó aumento (P < 0.05) en Cobra entre los 35 y 49 días de cosecha; mientras que en Cayman no se reportaron diferencias (P < 0.05) en las edades de cosecha. La concentración de propionato no presentó diferencia (P > 0.05) en Cobra a las distintas edades de cosecha, por otra parte, en Cayman fue mayor a los 42 y 49 días de cosecha. En la concentración de butirato en el cultivar Cobra no se presentaron diferencias (P > 0.05) a las distintas edades de cosecha, en contraste en el cultivar Cayman se registró menor producción (P < 0.05) a los 42 días de cosecha. La concentración de AGV total fue mayor (P < 0.05) en ambos cultivares a los 49 días de cosecha. En la relación Acetato:Propionato no se presentaron diferencias (P > 0.05) en Cobra a las distintas edades de cosecha, en contraste, fue menor (P < 0.05) en Cayman a los 42 y 49 días de cosecha.

Tabla 2 Concentración de AGV a 72 horas de incubación in vitro de los cultivares Cayman y Cobra a diferentes edades de cosecha. 

Cultivar pH Ace Prop But AGV Total Ace:Pro
Días de cosecha mM L-1 mM L-1 mM L-1 mM L-1 mM L-1
Cobra
28 6.34a 23.71c 12.54b 7.48a 43.74b 1.89a
35 6.36a 27.27a 13.64ab 8.33a 49.25a 2.01a
42 6.31a 24.09b 13.76ab 7.65a 46.37b 1.81a
49 6.32a 26.94a 14.16a 8.44a 49.55a 1.90a
EE 0.07 0.25 0.32 0.26 0.58 0.05
Cayman
28 6.34a 24.76a 11.60b 8.05a 44.92ab 2.13a
35 6.31a 24.02a 11.38b 8.38a 43.78b 2.11a
42 6.35a 23.72a 12.91a 6.83b 43.47b 1.83b
49 6.33a 24.07a 13.54a 8.41a 46.02a 1.78b
EE 0.05 0.26 0.18 0.21 0.48 0.03

pH = Valores de pH, Ace = Valores de acetato en mili Mol por Litro, Prop = Valores de propionato en mili Mol por Litro, But = Valores de butirato en mili Mol por Litro, AGV = Ácidos grasos volátiles totales en mili Mol por Litro, Ace:Pro = Relación acetato: Propionato en mili Mol por Litro, ab = Literales diferentes en la misma columna indican diferencia (P < 0.05) en la edad de cosecha dentro del cultivar, 28, 35, 42 y 49 = Edad en días de cosecha de los cultivares, EE = Error estándar.

En la fermentación ruminal in vitro, la producción de biogás en ambos cultivares Cobra y Cayman, no mostraron diferencias (P > 0.05) a las distintas horas de incubación y en los distintos días de cosecha. En ambos cultivares se presentó tendencia al aumento de la producción de biogás entre las 6 y 24 h, y disminuyó a las 72 h. Por otra parte, en el cultivar Cobra se registró menor producción (P < 0.05) de CH4 y CO2 a los 28 días de cosecha, mientras que para Cayman no se presentaron diferencias (P > 0.05) en la producción de CH4 y CO2 a los distintos días de cosecha (Tabla 3).

Tabla 3 Producción biogás, CH4 y CO2 (mL g-1 MS) in vitro en los pastos Cayman y Cobra a diferentes edades de cosecha. 

Cultivar Producción de biogás, CH4 y CO2 mL g-1 MS CH4 CO2
Días de cosecha Horas de incubación
Cobra 6 h 12 h 24 h 48 h 72 h 72 h 72 h
28 32.06a 28.93a 39.46a 22.00a 9.40a 38.98b 117.82d
35 30.26a 29.20a 36.86a 17.73a 4.66a 41.71a 128.96b
42 26.13a 16.73a 27.80a 16.86a 5.40a 41.47a 122.58c
49 38.47a 32.33a 23.93a 28.80a 5.93a 41.70a 133.57a
EE 9.89 5.73 9.22 4.61 1.72 0.36 0.99
Cayman
28 57.80a 36.33a 43.20a 25.33a 7.26a 42.69a 126.17a
35 38.66a 34.66a 41.46a 20.86a 4.66a 43.11a 137.47a
42 28.00a 24.66a 26.20a 23.00a 5.06a 43.95a 136.42a
49 28.00a 35.73a 38.93a 27.86a 8.06a 44.09a 123.55a
EE 8.40 3.89 9.04 3.49 1.27 1.67 4.17

CH4 = Volumen de gas metano en mililitros por gramo de materia seca, CO2 = Volumen de bióxido de carbono en mililitros por gramo de materia seca, abc = En columna indican diferencia estadística (p = 0.05) en la edad de cosecha, 28, 35, 42 y 49 = edad de cosecha del cultivar, EE: Error estándar.

Discusión

La tendencia en rendimiento de la producción de Kg de MS por hectárea en el presente experimento se presentó para el cultivar Cobra, debido a la disponibilidad de humedad durante la época de lluvias (Castro et al. 2013); lo cual favoreció el crecimiento de la parte aérea de la planta y la relación hoja tallo (Mattos et al. 2005), y se reflejó en incremento de peso de sus componentes tallos y hojas. Mientras que Pizarro et al. (2010) enfatizan que los híbridos Cayman y Cobra tienen mayor potencial genético para la producción de biomasa aún bajo condiciones adversas. La producción acumulada de biomasa tanto para Cobra y Cayman en el presente experimento, fue mayor a la obtenida por Garay-Martínez et al. (2018) bajo similares condiciones, quienes reportaron producción acumulada de forraje de 6310 y 8890 kg ha-1 para Cobra y Cayman respectivamente, durante el periodo de mayor precipitación en el estado de Tamaulipas. Algunos factores climáticos como precipitación y temperatura influyen de manera significativa en la producción de biomasa (Maia 2014). Además, los intervalos cortos de cosecha limitan la acumulación de reservas en la planta para obtener rebrote vigoroso, lo cual se traduce en menor tasa de crecimiento y acumulación de biomasa (Cruz-Hernández et al. 2017). Por otra parte, a mayor edad de cosecha de los forrajes realizan metabolismo más activo (Castro et al. 2013), lo que origina mayor producción de hoja y tallos, principales componentes con mayor aporte de biomasa y por consiguiente mayor rendimiento de MS (Bernal et al. 2016).

La mayor DIVMS en ambos cultivares evaluados en el presente experimento se presentó a 28 días de cosecha, y posteriormente disminuyó con la edad de cosecha, lo anterior puede ser explicado debido a incremento en los porcentajes de lignina, lo cual disminuye la proporción de nutrientes digestibles, lo que originó menor DIVMS en ambos cultivares en la presente investigación. Los resultados de DIVMS del presente experimento son similares a los reportados por López-Garrido et al. (2022), quienes reportaron para Cobra 64.61% y para Cayman 63.57% de DIVMS a 60 días de cosecha posterior a la siembra.

Los resultados obtenidos en el porcentaje de PC del presente experimento son menores a los reportados por Garay et al. (2017) quienes determinaron para la edad de 28 días de cosecha, un contenido de PC de 16.2 y 16.1% para Cayman y Cobra, respectivamente. En otro estudio realizado por Rojas-García et al. (2018) reportaron resultados mayores para PC (14.4%) en pasto Cobra a 35 días de rebrote a los obtenidos en el presente estudio. En general, en este experimento se observó una tendencia en la disminución de PC a medida que aumentó la edad de cosecha de ambos cultivares. Por su parte, Garay et al. (2017) obtuvieron resultados similares en híbridos de Urochloa, registraron disminución en el porcentaje de proteína a mayor edad de cosecha. En el presente estudio, el contenido de FDN fueron similares en ambos cultivares, mientras que en FDA incrementaron con la edad de cosecha en el cultivar Cobra. Estos valores contrastan a los resultados reportados por López-Garrido et al. (2022) quienes reportaron para pasto Cobra valores de FDN mayores a 65% y para FDA valores mayores a 40%, y para Cayman valores de FDN mayores a 70% y valores mayores a 44% para FDN a 60 días de cosecha posteriores a la siembra. Mientras que Villalobos y Arce (2013) señalan que altos contenido de FDN y FDA en los forrajes disminuye su degradabilidad ruminal, así como el contenido de nutrientes conforme aumenta la edad de la planta.

El contenido de celulosa y hemicelulosa en la presente investigación fueron menores a los reportados por Reyes-Pérez et al. (2022) para B. decumbens, cuyos valores fueron de 29.64, 30.47, y 30.59% para celulosa y 30.18, 30.58 y 33.65% para hemicelulosa a edades de cosecha de 30, 45 y 60 días posteriores al rebrote, debido que la composición química y los carbohidratos estructurales en los pastos se modifican a medida que avanza su madurez fisiológica (Lima et al., 2014). Este comportamiento morfológico es característico de las gramíneas tropicales en respuesta a las condiciones climáticas y al efecto de su rápido crecimiento (Pizarro et al. 2013), además de provenir de un mismo progenitor y poseer características similares que responden de forma uniforme desde el punto de vista químico.

Los valores de pH durante la fermentación in vitro en el presente experimento fueron superiores a 6.3 en ambos cultivares sin presentar diferencia para la edad de corte, lo cual sugiere que durante la fermentación las bacterias ruminales se desarrollaron adecuadamente debido a que el pH no afectó la población de las bacterias, en particular la actividad enzimática de las bacterias celulolíticas (Araujo-Febres y Vergara-López 2007). Se considera que estos valores de pH son adecuados para la degradación de las paredes celulares, la cual se puede inhibir a pH menor a 6.0 (Sánchez-Santillán y Cobos-Peralta 2016).

La concentración de AGV (acetato, propionato y butirato) a 72 h de incubación in vitro en los cultivares Cobra y Cayman en la presente investigación, presentaron diferencias solo para algunas edades de corte. La concentración de acetato fue menor para el cultivar Cobra a 28 días de cosecha. En estudio realizado por López-Garrido et al. (2022) con estos mismos pastos, cosechados a 60 días posteriores a la siembra, reportaron concentraciones menores de acetato en Cobra y Cayman. En el presente estudio se reportaron concentraciones más altas de propionato y butirato en Cobra y Cayman con respecto a los resultados reportados por los citados autores. Con respecto al total de AGV en el presente estudio, el valor más bajo fue registrado en pasto Cayman. Lo anterior, podría explicarse por el mayor contenido de FDN de los pastos, lo que aporta mayor cantidad de celulosa y hemicelulosa potencialmente fermentables por las bacterias celulolíticas que degradan la glucosa hasta acetato y butirato (Ley-de-Coss et al. 2018). La relación acetato:propionato en la presente investigación, fue menor en el pasto Cobra a los 42 días de cosecha y para el pasto Cayman a los 49 días de cosecha, lo cual indica una adecuada y eficiente utilización de la energía durante el proceso de fermentación ruminal in vitro. Tal como se demostró en estudios anteriores por Ley-de-Coss et al. (2018), donde se indica que la relación adecuada acetato:propionato en el rumen oscila entre 0.9 a 4.0, y aquellos valores cercanos a 1.0 indican utilización más eficiente de la energía.

La producción de biogás a diferentes tiempo de incubación en el presente experimento no presentó diferencias en cada cultivar a las diferentes edades de cosecha, lo anterior se puede explicar debido a que el volumen de gas en rumen incrementa o disminuye de acuerdo con el valor nutricional de los forrajes, tal como lo señalan Camacho-Escobar et al. (2020) quienes determinaron que los pastos con mayor contenido de carbohidratos estructurales y menor contenido de proteína cruda producen mayor cantidad de biogás (CO2 y CH4), en contraste con aquellos pastos con mayor contenido de carbohidratos solubles y mayor contenido de proteína producen menor cantidad de biogás. Por otra parte, los resultados de la producción de CH4 yCO2, en el presente estudio mostraron que a edades más tempranas de cosecha (28 días) del pasto Cobra se produjo menor producción de CH4 y CO2, lo cual contrasta con los resultados obtenidos por López Garrido et al. (2022) quienes reportaron valores más bajos en la producción de CH4 y mayor producción de CO2 para los mismos cultivares a 60 días de cosecha posteriores a la siembra.

Conclusiones

La mejor edad de cosecha para los cultivares Cayman y Cobra después del rebrote en la región costera de Oaxaca oscila entre los 28 y 35 días, debido a que en este periodo presentaron mayor porcentaje de PC y menor contenido de FDN, FDA, hemicelulosa y celulosa. Además, durante la fermentación in vitro estos cultivares registraron niveles más bajos de producción de metano.

Agradecimientos

A la Universidad del Mar, Campus Puerto Escondido, en especial al Campo Experimental y al laboratorio de Bioquímica y Nutrición, al laboratorio de Nutrición Animal del Departamento de Ciencias Básicas Para la Salud, de la Universidad de Guadalajara. Centro Universitario del Sur - Ciudad Guzmán, Jalisco. México, por las facilidades otorgadas para la realización de este estudio. Además, al Grupo PAPALOTLA S. A. de C.V. por la donación de las semillas de ambos tipos de cultivares

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Recibido: 18 de Marzo de 2024; Aprobado: 21 de Agosto de 2025

*Autor de correspondencia: serafin@aulavirtual.umar.mx

Los autores declaran que no tienen intereses en competencia.

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