COMPOSICIÓN QUÍMICA Y DIGESTIBILIDAD IN VIVO DE ENSILAJE DE BALLICA ITALIANA (L. multiflorum Lam., cv. Concord) EN CUATRO ESTADOS FENOLÓGICOS¹

Daniel Alomar, René Anrique,
Pablo Meissner y Víctor H. Moreira
Universidad Austral de Chile
Facultad de Ciencias Agrarias
Instituto de Producción Animal
Casilla 567, Valdivia, Chile
Juan Carlos Dumont
C.R.I. Remehue, Instituto de Investigaciones Agropecuarias

¹ Proyecto FONDECYT 1930380
Recepción de originales: Junio 29, de 1996

ABSTRACT

Chemical composition and in vivo digestibility of italian ryegrass (L. multiflorum Lam. cv. Concord) at four phenological stages.

Key words: Silage, nutritive value, energy content, phenological stage.

The purpose of this study was to evaluate the effect of the phenological stage at harvesting on the chemical composition and in vivo digestibility of dry matter (DMD) and both digestible (DE) and metabolizable (ME) energy content of silage made from a sward of Italian ryegrass (Lolium multiflorum, cv. Concord). Grass was harvested at four stages: pre-inflorescence emergence, early spike emergence, early flowering (anthesis) and milky grain. Four male calves of ca. 200 kg liveweight were used in sequential metabolic trials, with intake restricted to 70% of ad. lib. and with total collection of faeces and urine. Fresh grass and silages were analysed for dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fibre (NDF), acid detergent fibre (ADF) and ME estimated in vitro. As fresh grass matured, its DM concentration increased from 13.6 to 29.5%, NDF from 50.8 to 60.9% and ADF from 30.6 to 39.5%. CP and ME were reduced from 13.4 to 7.8% and from 2.44 to 2.19 Mcal/kg DM, respectively. The resulting silage increased DM (from 14.4 to 25.2%, oven basis) and decreased CP (from 12.9 to 9.1%). NDF varied from 58.7 to 63.3% and ADF from 39.3 to 41.1 %. Both fibre fractions failed to exhibit a consisten! trend with maturíty. ME estimated in vitro changed from 2.25 to 2.16 Mca/kg DM. In vivo DMD decreased as growing period of pasture increased, from 65.4 to 54.2%. Same trend was found for DE which decreased from 2.91 to 2.31 Mcal/ kg DM (oven basis) and for ME which declined from 2.23 to 1.82 Mcal/kg DM (oven basis). Both DE and ME presented higher values (ca. 0.3 Mcal/kg DM) when expressed on a toluene DM basis. ME/DE ratio was slighty lower in an earlier (0.78) compared to a later (0.81) growth stage. It is concluded that silage harvesting should not exceed the spike emergence stage.

RESUMEN

Este trabajo se hizo con el propósito de evaluar el efecto del estado fenológico al corte, sobre la digestibilidad de la materia seca (DMS) y contenido de energía digestible (ED) y metabolizable (EM) in vivo, de ensilaje de ballica italiana (Lolium multiflorum, Cv. Concord). El forraje se cosechó a cuatro estados: preemergencia de espigas (bota), emergencia temprana de espigas (espiga), inicio de floración (flor) y grano lechoso (grano). Se utilizaron cuatro terneros machos de ca. 200 kg en ensayos sucesivos de digestibilidad con consumo restringido al 70% de ad libitum y colección total de fecas y orina. El material original y los ensilajes se analizaron para materia seca (MS), proteína bruta (PB), fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA) y EM in vitro. Al aumentar la madurez (tiempo de rezago) el forraje original aumentó su concentración de MS (de 13,6 a 29,5%), FDN (de 50,8 a 60,9%), FDA (de 30,6 a 39,5%) y redujo su concentración de PB (de 13,4 a 7,8%) y de EM (de 2,44 a 2,19 Mcal/kg MS). El ensilaje resultante aumentó su MS (de 14,4 a 25,2%, base estufa) y redujo su contenido de PB (de 12,9 a 9,1 %). El contenido de FDN y FDA fluctuó en forma poco consistente, variando la primera entre 58,7 y 63,4%; y la segunda entre 39,3 y 41,1 %. La EM estimada in vitro varió entre 2,3 y 2,2 Mcal/kg MS. La DMS in vivo de los ensilajes bajó al aumentar el periodo de rezago, de 65,4 a 54,2%. El nivel de ED in vivo también se redujo, desde 2,9 a 2,3 Mcal/kg MS (base estufa). La EM bajó desde 2,2 a 1,8 Mcal/kg MS (base estufa). Tanto ED como EM presentaron valores más elevados al ser expresadas base tolueno (ca. 0,3 Mcal/kg MS). La relación entre EM/ED fue levemente menor en el estado más temprano (0,78) en relación a los más tardíos (0,81). Se concluye que el corte para ensilaje no debería exceder al estado de emergencia de espigas.

INTRODUCCIÓN

En zonas húmedas como el sur de Chile, se recomienda la conservación de forraje como ensílale (Torres, 1994), que permite una mayo independencia de las condiciones climáticas y así, cosechar el pasto para conservar cuando éste posee un buen valor nutritivo. La calidad del ensílale es dependiente de la calidad del forraje al momento del corte, estableciéndose una relación inversa entre la cantidad cosechada, que aumenta, y la calidad nutricional, que se reduce, a medida que avanza la madurez del forraje (Spedding y Diekmahns, 1972; Cuevas et al., 1982 Teuber y col., citados por Torres, 1994). Este cambio se asocia a cambios relativos entre componentes morfológicos, aumentando los tallos en desmedro de las hojas (Tilley y Terry, 1964; Spedding y Diekmahns, 1972). Esto a su vez se acompaña de cambios en la proporción de tejidos vegetales, aumentando aquellos del tipo esclerénquima (Osbourn, 1980) de baja degradabilidad a nivel ruminal por un incremento gradual en el contenido de pared celular y en la lignificación de ésta (Buxton, 1989). Las ballicas de rotación (L multiflorum) constituyen un recurso forrajero de rápido establecimiento, alta tasa de crecimiento invernal y buena calidad, que permite un importante aporte invernal a través del pastoreo y elaboración de ensilaje en la primavera (Demanet, 1994). Un aspecto relevante en estas forrajeras estriba en que si bien hay una reducción en su calidad a medida que avanza su fenología, ésta tendería a ser menos marcada que la que se observa en otras gramíneas (Munro y Walters, 1986; Alomar, 1996).

El objetivo del presente trabajo fue el de evaluar el efecto de ensilar una pradera de ballica italiana (Lolium multiflorum Lam.) cv. Concord, a diferentes estados fenológicos, sobre la composición química, digestibilidad aparente y valor energético para bovinos, del forraje conservado.

MATERIALES Y MÉTODOS

Pradera utilizada. El trabajo se realizó en la Estación Experimental "Vista Alegre", de la Universidad Austral de Chile, ubicada en Valdivia. Se ensiló una pradera de ballica italiana, establecida junto con trébol rosado, a fines de marzo de 1994. La fertilización fue de 50,110 y 48 kg/ha de N, P2O5 y K2O, respectivamente. La pradera se utilizó en invierno mediante pastoreo de vacas lecheras con cerco eléctrico. El rezago para el corte de ensilaje se inició el 27 de agosto, en que se fertilizó con 40 kg/ha de N. Al momento del corte correspondiente a cada tratamiento, la presencia de trébol y otras especies era despreciable, dominando ampliamente la ballica italiana.

Confección de ensilajes. Los cortes se realizaron entre noviembre y diciembre de 1994, utilizando una cosechadora marca Gehl y conservando el forraje en forma directa en silos experimentales tipo parva, con ca. 3.000 kg de pasto verde en cada uno. El sellado se efectuó con polietileno negro y se cubrió con una capa de tierra. Al ensilar, se tomó y congeló una muestra compuesta del forraje cosechado en cada estado, para análisis químicos posteriores. Los estados fenológicos determinados según el criterio de Montaldo y Paredes (1981) y las respectivas fechas de corte (y días de rezago), fueron: bota o pre-emergencia de espigas, 9/11/94 (75 días); inicio de espigadura, 16/ 11/94 (82 días); inico de floración, 22/11/94 (88 días); y grano lechoso, 22/12/94 (118 días). Los silos comenzaron a abrirse en enero de 1995, para desarrollar las pruebas de metabolismo.

Pruebas de metabolismo. Los ensayos in vivo se desarrollaron de acuerdo a un protocolo definido previamente, que se explica a continuación, ya que este estudio forma parte de un proyecto más amplio sobre valoración de ensilajes. Como ani-males experimentales se utilizaron terneros de ca. 200 kg, utilizándose 4 animales por cada ensilaje. Los ensilajes se evaluaron en períodos consecutivos, de acuerdo al orden de confección. En el primer periodo (ensilaje del corte más temprano), los animales se adaptaron al consumo de ensilaje durante una fase de 8 días en corral, registrándose el consumo voluntario promedio en los últimos 3 días. Luego se ubicaron en jaulas metabólicas, donde se registró el consumo voluntario individual por 2 días. A partir de entonces, el consumo se restringió a un 70% de ad libitum, más 50g de sales minerales al día, dándose una fase de 5 días de adaptación a este régimen, el que se mantuvo hasta el final del ensayo. El primer período pre-experimental fue por lo tanto de 15 días. Luego se procedió a la fase experimental o de colección, que tuvo una duración de 6 días. En los 3 períodos siguientes, el período pre-experimental de adaptación al nuevo ensilaje se redujo a 5 días, luego de los cuales hubo 6 días de colección. La alimentación se realizó dos veces al día (9,30 y 15,30 hs) y se ofreció agua ad libitum en baldes. En cada período experimental se colectó y congeló diariamente una muestra de ensilaje ofrecido, elaborando una muestra compuesta para análisis químicos. Previo a la alimentación de la mañana y diariamente, se colectó y pesó el total de fecas y orina (esta última recogida sobre 6 ml de formalina), guardándose en congelador alícuotas de 5% y 1% del total producido de fecas y orina, respectivamente. Se confeccionó asi una muestra compuesta al final del período, para realizar los análisis de laboratorio.

Determinaciones de laboratorio. Se determinó materia seca en estufa a 105°C (MS) en el material original, ensilajes y fecas y también por destilación a reflujo con tolueno (MStol) en el ensilaje. La MS de la orina se determinó por refractometría. Al material original y ensilajes, se les determinó protema bruta (PB), según AOAC (1984); fibra detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA) por el método de Goering y Van Soest (1972). El contenido de energía bruta (EB) en ensilaje y orina se determinó con bomba calorimétrica en el material previamente liofilizado y la energía metabolizable in vitro (EM vitro), se estimó mediante la ecuación de Garrido y Mann, (1981) a partir del contenido de materia orgánica digestible en la MS ("valor D") determinada por el método de dos etapas con licor ruminal-pepsina (Tilley y Terry, 1963).

Determinaciones in vivo. Se calculó la digestibilidad aparente de la MS (DAMS) y el contenido de energía digestible (ED) y metabolizable (EM vivo)del ensilaje. Para esto, el consumo de ensilaje se expresó en base a MStol y a fin de llevar las pérdidas fecales a una base comparable, se multiplicó el contenido de MS fecal obtenido en estufa por el factor 1,09 y el contenido de EB de las fecas secadas en estufa, por el factor 1,03. Estos factores de corrección se obtuvieron paralelamente en nuestro laboratorio con muestras diferentes (Anrique et al., no publicado). Las pérdidas de energía como metano se estimaron a partir de la ED in vivo, a partir de la ecuación de Blaxter y Clapperton, (1965).

Análisis estadístico. Para evaluar el efecto de estados fenológicos (tratamientos) sobre la DAMS, EDvivo y EMvivo se utilizó el Análisis de la Varianza de acuerdo a un diseño completamente al azar, de 4 tratamientos (estados fenológicos) con 4 repeticiones. Al existir diferencias entre tratamientos (P < 0,05), se empleó la prueba de Tukey para comparar los promedios. Los valores de composición química del forraje fresco y ensilaje no se compararon estadísticamente, por carecerse de repeticiones (muestras compuestas).

PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Composición del material original. La composición del material original cosechado para confeccionar los ensilajes en los distintos cortes y estados fenológicos, se presenta en el Cuadro 1. De acuerdo a lo esperado, el contenido de MS tiende a aumentar en forma consistente a medida que el forraje madura. El nivel de materia seca al corte influye en el proceso de conservación y en el escurrimiento de efluentes durante el proceso fermentativo temprano, ya que aquellos forrajes cosechados con niveles de MS cercanos o mayores a 25% presentan escurrimientos mínimos o nulos, dependiendo de otros factores (Alomar, 1995).

El contenido de PB es máximo en el estado más temprano y mínimo en el estado de grano, pero no muestra una tendencia regular en los estados intermedios. Las fracciones fibrosas y valor energético, son consistentes en aumentar y disminuir respectivamente, a medida que progresa la fenología.

Composición de ensilajes. La composición de los ensilajes se presenta en el Cuadro 2, expresada en base a MS. Se aprecia que el contenido de MS (secado en estufa) tiende a aumentar con la madurez, lo que es esperable, pues refleja lo que sucede con el material original. Los valores presentan una diferencia positiva o negativa de 2 a 3 unidades porcentuales respecto del forraje fresco. Las diferencias positivas pueden deberse a escurrimiento de efluentes y las negativas, a pérdidas fermentativas de materia seca, unidas (ambas) a posibles efectos de muestreo. Al relacionar el contenido de MS obtenido mediante estufa con la MS obtenida al determinar el contenido de agua por destilación a reflujo con tolueno, se obtuvo un aumento de la MS mediante el último método, en términos relativos, de un 10,42; 14,26; 12,53 y 13,89%.

El contenido de PB tiende a reducirse al avanzar la madurez, tendencia que es coherente con lo esperado y que no se observa claramente en el caso del material fresco. El contenido de paredes celulares (FDN) es más elevado en los ensilajes del material más maduro, pero sin una tendencia tan definida como la que se presenta en el material fresco. Además, tanto FDN como FDA son más elevadas que las que presenta el pasto al corte. Esto podría deberse a que en el proceso fermentativo ocurre una cantidad variable de pérdidas, que afecta preferentemente a los compuestos más solubles (contenido celular), siendo menos fermentables los componentes de la pared celular, la que en términos relativos, tiende a concentrarse. El contenido de EM tiende a reducirse con la madurez, aunque no sigue un patrón tan definido como el del forraje al corte. El ensilaje al estado de "espiga" es el que distorsiona la tendencia, al presentar un valor levemente superior al de "bota". Esto podría ser el resultado de mayor acumulación de carbohidratos no estructurales en este período.

La calidad del ensilaje correspondiente al corte más temprano es inferior a lo que podría esperarse. Sin embargo, datos publicados en la UACH indican para ensilajes de ballicas bianuales, valores promedio de PB, FDA y EM, de 11,9%, 45,4% y 2,17 Mcal/kgMS, respectivamente (Anrique et al, 1995). Estos valores son comparables a aquellos de los estado más tardíos del presente trabajo.

La calidad del proceso fermentativo de los ensilajes fue satisfactoria, ya que para los cuatro silos, el pH fluctuó entre 3,8 y 3,9; en tanto que el nitrógeno amoniacal, como porcentaje del N total se mantuvo entre 8,6% (corte más temprano) y 7,3% (corte más tardío). De acuerdo a esto, se podría sostener que la cosecha al momento de emergencia de espigas permitiría contar con un ensilaje de calidad aceptable, teniendo la precaución de aplicar una buena técnica de confección de ensilaje, a fin de evitar los riesgos de calidad fermentativa asociados a un bajo contenido de MS a la cosecha.

Digestibilidad in vivo. Los valores de digestibilidad aparente obtenidos con los terneros, se muestran en el Cuadro 3.

Existe una clara tendencia a la reducción de la digestibilidad con los rezagos más prolongados y el avance de la fenología. Esto está de acuerdo a lo esperado, ya que la mayor proporción de tallos respecto de las hojas y el aumento en los compo-nentes de las paredes celulares que acompaña a la madurez, -que aquí se apreció más claramente en el material original que en el ensilaje- es un hecho bien documentado (Spedding y Diekmahns, 1972; Munro y Walters, 1986; Alomar, 1996). Los valores de digestibilidad determinados son bastante homogéneos, ya que la desviación estándar de los datos representa coeficientes de variación inferiores al 5%. No se detectaron diferencias importantes por el hecho de corregir el contenido de humedad por tolueno.

Valores energéticos in vivo. Resulta de particular interés evaluar componentes de valor nutricional del forraje, dentro de los cuales el valor de energía útil, ya sea como energía digestible (ED) o EM, constituye un elemento muy relevante, pues es el nutriente que presenta mayores limitaciones en los sistemas intensivos de producción. En el Cuadro 4 se presentan los valores de ED y EM para los ensilajes de cada tratamiento. Los valores corresponden a determinaciones base MS estufa y base MS tolueno.

El contenido energético de los ensilajes se afecta por el avance de la madurez, notándose una reducción significativa desde el estado de floración, para ambas formas de expresión. Sin embargo, es posible que la EM no siga estrictamente la misma tendencia que la ED, en algunos casos. Al respecto, se ha demostrado que la pérdida de energía por la orina aumenta con la digestibilidad del ensilaje (Givens et al, 1989), lo que tiene efecto en la determinación de EM, pero no de ED. Dichas diferencias fueron confirmadas en el presente trabajo, ya que las pérdidas urinarias de energía fueron menores a medida que se alargó el período de rezago. Así, estas pérdidas expresadas como porcentaje de la EB consumida (base MS tol), para los cuatro estados consecutivos, fueron de 6,26; 5, 16; 4,21 y 6,45% respectivamente.

Lo anterior afecta la relación EM/ED, que si bien en este caso (datos BMS tol.) presentó una variación leve, fue algo menor en el ensilaje de corte más temprano (0,786) y algo mayor en el más tardío (0,81). Cabe mencionar que el corte más temprano aquí estudiado, corresponde a un estado de pre-emergencia de espigas. Es probable que en un estado vegetativo, con mayor contenido de proteína, se presenten mayores alteraciones en este aspecto.

Al contrastar los valores de EM in vivo (Cuadro 4) con los estimados in vitro a través de licor ruminal-pepsina (EM en Cuadro 2), se aprecia una pequeña diferencia en un rango de 1 a 7%, en términos relativos, entre ambas estimaciones.

De los resultados obtenidos se puede concluir que a medida que aumenta la madurez del forraje desde la preemergencia de espigas (bota), se produce una reducción del valor nutricional del ensilaje obtenido de L. multiflorum cv. Concord, que se manifiesta significativamente (P < 0,05) sólo desde el inicio de la floración aproximadamente, por lo que el corte para ensilaje debería ser previo a dicho estado, aunque el bajo contenido de materia seca del período previo (inicio de emergencia de espigas) aconseja extremar el cuidado en la técnica de ensilaje, para obtener un adecuado proceso fermentativo.

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