Con la finalidad de evaluar el valor nutritivo y cambio de peso en bovinos con el uso de forraje de maíz hidropónico (FMH), se llevó a cabo un experimento en el campo experimental ubicado en Maracay, estado Aragua, Venezuela a 463 msnm. (10º17’N y 67º37’O). La precipitación promedio de la zona es de 1.013 mm con temperatura media de 25ºC. Los suelos son de textura franca con contenidos medios de fósforo (12 a 14 ppm) y pH 8,5. Se utilizaron diez toretes mestizos de la raza Holstein x Brahman, separados en corrales diferentes (cinco animales/corral), bajo el sistema de estabulación. Se evaluaron dos tratamientos: T1 (testigo): animales alimentados con pasto picado y T2: animales alimentados con 70% de pasto picado y 30% de FMH. Los animales fueron previamente alimentados con las dietas experimentales por un período de siete días y luego por un lapso de siete semanas consecutivas se tomaron los pesos de los animales. Las variables estudiadas fueron: valor nutritivo del pasto y el FMH, contenido de nitrógeno en sangre y semen y cambio de peso. El diseño utilizado fue un completamente al azar, donde cada animal constituyó una repetición. Los resultados de laboratorio mostraron que el valor nutritivo del FMH fue superior al pasto utilizado, donde sobresale el alto contenido proteico que presenta en las hojas y planta entera (33,5 y 19,4%, respectivamente) (P<0,01). Asimismo, se observaron mayores tenores minerales en el FMH. El contenido de nitrógeno en sangre y semen de los toretes fue el mismo para ambos casos (1,3 y 0,7%, respectivamente). La ganancia de peso fue superior en los animales que consumieron pasto más FMH (1.123 g/animal/día). Se concluye que el FMH podría ser una alternativa de utilización para la alimentación de toretes en estabulación como suplemento de la dieta base.
Palabras clave: forraje hidropónico, valor nutritivo, semen, cambio de peso.
Use of hydroponics forage corn in the feeding of 5/8 Holstein x Brahman bovine
ABSTRACT
To evaluate the nutritive value of hydroponics forage corn (HFC) and the effects on bovine weight change, it was carried out an experiment in experimental farm located in Maracay, Aragua state, Venezuela at 463 masl, 10º17’N and 67º37’W. The total annual rainfall was 1,013 mm with a mean temperature of 26ºC. The soils were loam texture with 12 ppm of phosphorous and pH 8.5. Ten growing bovines crossbreed 5/8 Holstein x Brahman were used, separated in different corrals (five animals/corral), under a stalled system. Two treatments were evaluated: Control, animals fed with grass only, and animals fed with 70% grass plus 30% of hydroponics forage corn. The animals were previously fed with the experimental diets for a period of 7 days and then for seven continuous weeks. The variables were: nutritive value of the grass and the HFC, nitrogen content in blood and semen, and weight change. The design was a complete randomize, where each animal was a repetition. The results showed that the nutritive value of the HFC was higher than the grass with a high protein content in the leaves and the whole plant (33.5 and 19.4%, respectively) (P<0.01). Also, higher mineral content was observed in the HFC. Significant differences were observed (P<0.05) between treatments for the consumption and use of the HFC. The nitrogen content in blood and semen of the animals showed no significant differences (1.3 and 0.7%, respectively) from the control. The weight gain was higher in the animals that consumed grass plus HFC (1.123 g/animal/d). It is concluded that the HFC could be a feeding alternative for the growing bovines in stalled conditions as a supplement in the base diet.
Key words: hydroponics forage, nutritive value, semen, weight change.
INTRODUCCIÓN
La situación actual que vive el país ha hecho que los productores de ganado hayan tenido que realizar ciertos cambios en el suministro de productos alimenticios a sus rebaños, reduciendo en primer lugar el uso de los alimentos concentrados. Esto, debido a la limitación de adquirir materias primas necesarias para la elaboración de los alimentos balanceados, además de la prohibición nacional e internacional de la utilización de subproductos proteicos de origen animal, como consecuencia de la reciente aparición de la enfermedad de las vacas locas (Encefalopatía Espongiforme Bovina) en Canadá, Estados Unidos y Europa.
Por ello, es necesaria la búsqueda de alternativas proteicas de origen vegetal que ayuden a solventar la deficiencia de este importante componente para la nutrición animal. En este sentido, el forraje de maíz hidropónico (FMH) podría constituir una vía alterna para suplir proteína en las raciones o dietas de los animales, tanto en rumiantes (bovinos, ovinos, caprinos, búfalos), como en no rumiantes (aves, cerdos, conejos, equinos). No obstante, a pesar que no es una tecnología reciente a nivel mundial, si lo es para Venezuela, ya que el uso de la hidroponía ha sido estudiado solamente para la obtención de productos alimenticios para consumo humano.
La hidroponía es una palabra compuesta que proviene del griego y se deriva de Hydro (agua) y Ponos (labor o trabajo), lo que significa trabajo en agua. Es una ciencia que estudia los cultivos si tierra. No obstante, existen otros métodos donde se emplea sustratos como la grava, arena, aserrín, cascarilla de arroz, entre otros, a los cuales se les añade una solución nutritiva esencial para el crecimiento de las plántulas (Estrada y Romero, 2003). De allí, que los autores anteriores consideran que la hidroponía es el cultivo de plantas en un medio acuoso recibiendo los nutrientes minerales necesarios para crecer de sales disueltas en el agua de riego.
El uso de esta tecnología en la producción de forraje hidropónico tiene su importancia en la gran flexibilidad del sistema, ya que puede ser aplicado en muy variadas condiciones (Glosam, 2003; Estrada y Romero, 2003; Howard, 1982), con las siguientes ventajas:
- Producción en cualquier época del año y en cualquier lugar del país, por lo que no depende de los fenómenos meteorológicos.
- Alimento ecológico, es decir, sin uso de herbicidas o plaguicidas, por lo cual es un ahorro de estos insumos.
- Alta producción de forraje en reducidos espacios con bajo costo de infraestructura.
- Alimento de alto contenido nutricional de manera uniforme.
- Mínimo recurso humano y eliminación del uso de maquinarias.
- Consumo de agua menor a 500 lts/día.
- Rápida recuperación de la inversión.
El objetivo del presente trabajo de investigación fue evaluar el valor nutritivo del forraje de maíz (Zea mays) hidropónico y su efecto en la ganancia de peso en toretes mestizos lecheros Holstein x Brahman; así como también determinar el contenido de nitrógeno en sangre y semen.
MATERIALES Y MÉTODOS
El ensayo se llevó a cabo en la Unidad Experimental de Bovinos del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (Ceniap), ubicado en Maracay, estado Aragua a 423 msnm, 10º17´N de latitud y 67º37´O de longitud, durante ocho semanas del período lluvioso del año 2003 (agosto – octubre). La precipitación promedio anual en la zona es de 1.012,6 mm y temperatura media de 25,1ºC. Los suelos en general son de textura franco a franco-arenosa, pH de 8,5 con altos contenidos de calcio, medios en fósforo y bajo en potasio.
Se utilizaron 10 toretes pertenecientes al cruce 5/8 Holstein x Brahman con un peso inicial promedio de 384 ± 32 kg, los cuales fueron separados en dos grupos de cinco cada uno en corrales diferentes, los cuales correspondieron a los tratamientos a evaluar:
T1 (Testigo): animales alimentados con pasto.
T2: animales alimentados con 70% de pasto y 30% de FMH.
Los animales fueron alimentados en corrales de 10 x 6 m (60 m2) con pasto compuesto por las especies: pasto elefante (Pennisetum purpureum, cv Napier), guinea (Panicum maximum), yaraguá (Hyparhenia rufa), barrera (Urochloa decumbens), sabanero (Andropogon gayanus) y marandú (Urochloa brizanta), además de la presencia de leguminosas nativas como el bejuquillo (Centrosema pubescens y Centrosema macrocarpum), añil dulce (Indigofera hirsuta) y trébol de sabana (Alysicarpus vaginalis). Esta composición es debido a que los animales de la Unidad se encuentran bajo el sistema de estabulación y son alimentados por los diferentes lotes de pasto establecidos en el área. A estos animales se les suministró una ración en base al equivalente del 14% del peso vivo de cada animal con la finalidad de mantener alimento constante durante las 24 horas.
Los animales fueron previamente desparasitados y se les suministró agua ad libitum. No obstante, durante las semanas dos y cinco por desperfecto de la bomba, el consumo de agua fue restringido.
Antes del inicio del experimento a los animales del tratamiento dos se les suministró el forraje de maíz hidropónico y pasto por una semana como dieta de acostumbramiento, después de la cual se comenzó con las toma de las muestras.
Las variables evaluadas fueron: valor nutritivo del pasto y el FMH, consumo y utilización, tanto del pasto como del FMH, contenido de nitrógeno en sangre y semen, ganancia diaria de peso semanal y final.
En cuanto al valor nutritivo, se tomaron al azar tres muestras del pasto y FMH semanal (seis en total/semana) a fin de determinar la composición bromatológica (extracto etéreo, proteína cruda y materia seca) mediante análisis proximal (AOAC, 1980); contenido estructural (FND y FAD) a través de la metodología de Van Soest y Wine (1967) y el contenido de minerales por colorimetría (Fiske y Subarrow, 1925) y espectrofotometría de absorción atómica. Para ello, el FMH fue separado en dos fracciones: el follaje del maíz germinado y la raíz o substrato de dicho maíz.
A fin de obtener el número de plantas por bandeja y su contenido de materia seca (peso seco/peso fresco x 100), se tomaron 15 bandejas al azar, y en cada una de ellas se tomaron tres submuestras de 20 x 20 cm. (400 cm2), las cuales fueron enviadas a estufa a una temperatura de 60ºC hasta obtener peso constante.
Los animales fueron sometidos a extracción de sangre por sangrado yugular y extracción de semen, éste último mediante el método de la electro-eyaculación (Ávila et al., 1984), para la determinación del contenido de nitrógeno en sangre y semen.
Para la determinación de la ganancia diaria de peso (GDP), los animales fueron pesados cada ocho días a una misma hora (8 AM) a fin de monitorear el comportamiento de los animales, así como también observar el peso final por animal y lote.
Se utilizó un diseño completamente aleatorizado, donde cada animal representó una réplica (cinco repeticiones/tratamiento). Las medias fueron comparadas a través de la prueba de Tukey.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Valor nutritivo
En el Cuadro 1 se muestra la composición bromatológica y estructural de tanto del pasto suministrado a los animales y de las diferentes partes del forraje de maíz hidropónico. Se observa que el contenido de proteína cruda fue de 33,5; 13,8; 19,4 y 8,2% para el follaje, la raíz o substrato, planta entera del FMH y del pasto, respectivamente. El pasto suministrado superó el mínimo necesario (7%) para cubrir las necesidades ruminales de los animales (NAP, 1985), por lo que existió un mayor aporte proteico cuando los animales fueron alimentados con FMH.
El rendimiento promedio de la planta entera (follaje y raíz) obtenido por bandeja de 0,5 m2 (1 x 0,5 m) cada nueve días fue de 936,5 g MS con una densidad de plantas de 2.462 plantas/bandeja; lo cual equivale a un rendimiento de 18.730 kg MS/ha/día con 49.240.000 plantas/ha, valores éstos imposibles de comparar entre especies forrajeras por los diferentes sistemas de uso de la tierra. Al relacionar éstos últimos valores con los porcentajes de proteína cruda obtenidos en el laboratorio para la planta entera (Cuadro 1), se estarían produciendo por cada bandeja 205,8 g PC/bandeja cada 9 días (11,96 g PC/planta); así, para un área de 100 m2 con capacidad para la obtención de 50 bandejas/día se producen 3.756 kg PC/año (equivalente a 375,6 t PC/ha/año). Estos valores tan elevados son debido a que la producción de FMH se realiza en áreas reducidas y se puede aprovechar eficientemente el espacio disponible, por lo que su producción se basa principalmente en volumen mas que superficie.
| Cuadro 1. Composición bromatológica y estructural del pasto suministrado y las diferentes partes del forraje de maíz hidropónico. | ||||
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| Parte de la planta | ||||
| Parámetro | | Planta entera (FMH) | Pasto | |
| Follaje | Raíz | |||
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| Extracto Etéreo (%)† | 7,39 a | 3,73 c | 5,00 b | 1,87 d |
| Proteína cruda (%) | 33,54 a | 13,76 c | 19,44 b | 8,20 d |
| Materia Seca (%) | 7,72 c | 15,50 b | 14,43 b | 25,32 a |
| Fibra Ácido Detergente, (%) | 29,06 b | 14,62 d | 20,94 c | 46,96 a |
| Fibra Neutro Detergente ,(%) | 52,55 b | 36,71 c | 41,46 c | 67,36 a |
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| † Letras distintas en una misma fila indicaron diferencias significativas (Tukey, P<0,01) | ||||
Trabajos realizados por otros autores han encontrado rendimientos de proteína cruda en Leucaena (Leucaena leucocephala) de 46 y 124 g PC/planta (Espinoza, 1996; Soler, 1998, respectivamente), 131 g PC/planta en Gliricidia sepium (Soler, 1998) y 1900 Kg PC/ha/cosecha de tubérculos de Pachyrhizus ahipa en ciclos entre 4,5 y 6 meses (Grau, 1997).
El contenido de fibra ácido y neutro detergente fue mayor para el pasto suministrado con valores de 47 y 67%, respectivamente (P<0,01) (Cuadro 1), mientras que para el FMH en planta entera fue de 21 y 41% para FAD y FND, respectivamente, observándose menor contenido de éstos en el substrato o raíz del FMH (P>0,01).
Se encontró diferencia altamente significativa para el contenido de extracto etéreo, obteniendo mayor valor en el follaje del FMH (7,4%) y con un valor promedio de 5% en la planta entera.
El Cuadro 2 muestra el contenido de minerales del FMH y del pasto ofrecido. Se observa que para el caso del FMH, a excepción del calcio y el potasio en la raíz, todos los demás valores se encuentran por encima de los requerimientos minerales en los animales bovinos (Mc Dowell et al., 1993), por lo que resultó ser una excelente fuente de minerales para los animales en experimentación. En lo que a la dieta base se refiere (pasto) se obtuvieron valores por debajo de los requerimientos de fósforo y cerca del nivel crítico en calcio y manganeso. En ninguno de los casos se encontraron niveles que pudieran ser tóxicos para los animales.
| Cuadro 2. Contenido de macro y micronutrimentos del pasto suministrado y las diferentes partes del forraje de maíz hidropónico. | ||||
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| Parte de la planta del FMH | ||||
| Mineral | | Planta entera (FMH) | Pasto | |
| Follaje | Raíz | |||
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| Calcio (%)† | 0,32 ab | 0,23 bc | 0,39 ab | 0,58 a |
| Fósforo (%) | 0,80 a | 0,40 c | 0,57 b | 0,22 d |
| Magnesio (%) | 2,14 ab | 1,24 bc | 3,61 a | 2,32 ab |
| Potasio (%) | 1,59 a | 0,39 b | 0,74 b | 1,52 a |
| Sodio (%) | 0,20 a | 0,13 b | 0,17 ab | 0,13 b |
| Hierro (ppm) | 138,00 b | 112,50 b | 154,75 ab | 221,25 a |
| Cobre (ppm) | 45,25 a | 20,75 b | 26,25 b | 20,50 b |
| Manganeso (ppm) | 19,00 ab | 8,25 b | 12,75 b | 31,50 a |
| Zinc (ppm) | 167,00 a | 136,00 a | 175,25 a | 55,00 b |
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| † Letras distintas en una misma fila indicaron diferencias significativas (Tukey, P<0,05). | ||||
La dieta base suministrada presentó un buen valor nutritivo, debido a la composición de especies a base de gramíneas y leguminosas señaladas previamente, posiblemente producto del buen manejo realizado a los diferente potreros bajo corte. No obstante, el hecho de que el FMH sea una buena fuente de minerales aunado al alto contenido proteico, lo convierten en una alternativa para la alimentación de bovinos en fase de crecimiento.
Contenido de Nitrógeno en sangre y semen
No se observaron diferencias estadísticas (P>0,05) en la cantidad de nitrógeno, tanto en semen como en sangre (Cuadro 3), por lo que probablemente el nitrógeno proteico producto del FMH haya sido utilizado para la formación de proteína microbiana, lo cual posiblemente permitió la multiplicación de la flora microbiana para una mayor degradabilidad del pasto suministrado. Además, es probable que parte de ella sea degradada por las enzimas de las secreciones digestivas a nivel del intestino delgado (Dearriba Concepción, 1988).
| Cuadro 3. Efecto de la dieta suministrada sobre el número de espermatozoides y su vitalidad, contenido de nitrógeno en plasma sanguíneo y semen, ganancia de peso y peso del lote. | ||
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| Mediciones | Pasto | Pasto + FMH |
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| Concentración espermática (esperm./mm3) | 446.000 | 337.000 |
| Concentración Total (N° espermatozoides) | 1.465 x 106 | 1.377 x 106 |
| Vitalidad del semen (%) | 68 | 85 |
| Nitrógeno en sangre (%) | 1,3 | 1,3 |
| Nitrógeno en semen (%) | 0,7 | 0,7 |
| Peso inicial (kg) | 389 ± 37 | 380 ± 26 |
| Peso final (kg) | 428 ± 45 | 442 ± 23 |
| Ganancia de peso (g/animal/día) † | 696 ± 145 b | 1.107 ± 236 a |
| Peso del lote (kg/toril) | 195 | 310 |
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| † Letras distintas en una misma fila difieren estadísticamente, Tuckey (P<0,05). | ||
Se observó una tendencia a una mayor vitalidad de los espermatozoides en aquellos animales que consumieron el FMH (P>0,05) a pesar de haber contabilizado una menor concentración espermática (P>0,05).
Ganancia de peso
No se encontraron diferencias significativas (P>0,05) dentro de cada semana de evaluación en la ganancia diaria de peso, a excepción de la última semana (P<0,01), la cual fue de 1.457 g/animal/día para los animales del tratamiento dos, mientras que para el testigo fue de -679 g/animal/día. Sin embargo, la ganancia de peso final fue de 696 y 1.107 g/animal/día (P<0,01) en los tratamientos a base de pasto fresco picado y pasto más 30% de forraje de maíz hidropónico, respectivamente (Cuadro 3). Los resultados con el uso de FMH son superiores a los obtenidos por otros autores con animales de raza similares (Holstein x Cebú) utilizando otras fuentes proteicas como cama de pollo (680 a 990 g/animal/día; Saddy et al., 2002) y cultivo de levadura (780 g/animal/día; Combellas et al., 2002); pero en animales de raza indefinida con predominancia Cebú. En otro trabajo usando también cama de pollo los resultados de peso fueron similares al presente ensayo (1.240 g/animal/día; Gerig et al., 2000). No obstante, los valores obtenidos en el ensayo fueron inferiores a los encontrados por Godoy et al. (1993), utilizando animales de la misma raza con pesos similares en dietas a base de harina de pescado y harina de ajonjolí con el uso o no de formaldehído (1.399 a 1.543 g/animal/día). Si bien no son resultados comparables literalmente, sirven como ejemplo de calidades de fuentes alternativas de proteína.
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| Figura 1. Cambios diarios de peso de toretes consumiendo pasto y forraje de maíz hidropónico. |
En la Figura 1 se observan las mediciones de los cambios de pesos por día (g/animal/día) obtenidos en cada semana de evaluación, donde se puede apreciar que cuatro semanas los animales de T2 obtuvieron ganancias de pesos superiores a 1,5 kg/animal/día en el tratamiento de pasto más FMH, notándose que no hubo pérdidas de peso, mientras que para el grupo testigo durante la última etapa de la evaluación presentaron pérdidas de peso superiores a los 500 g/animal/día.
Los cambios de peso que se presentaron durante la evaluación, probablemente se debieron a las diferentes especies de pastos suministrados en cada semana, al consumo de agua en aquellas semanas en la cual fue restringida, además de la competencia en el consumo entre los animales, entre otras posibles causas. No obstante, el tiempo de evaluación fue corto.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
- Mediante el presente estudio se pudo comprobar la alta calidad nutritiva del forraje de maíz hidropónico, lo cual la convierte en una alternativa tecnológica para la alimentación animal.
- La relación entre el contenido de materia seca y el porcentaje de proteína permite inferir que con este sistema de FMH en áreas pequeñas (100 m2) se podría obtener lo equivalente a 3.756 kg PC/año.
- Se obtuvo una mayor ganancia total promedio de peso para los animales que consumieron pasto más FMH (1,1 kg/animal/día), lo que redundará en mayores beneficios económicos para el productor.
- No se encontraron respuestas a nivel del contenido de nitrógeno en sangre, por lo que es muy probable que el nitrógeno proteico producto del FMH haya sido utilizado para la síntesis de proteína bacteriana a nivel del rumen, aspecto relevante desde el punto de vista nutricional. Asimismo, no hubo respuesta en cuanto a la evaluación del semen de los animales.
- Se recomienda analizar en próximas investigaciones, análisis económicos para determinar la factibilidad real de uso.
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