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Caracterización química y nutricional de cuatro especies arboreas y arbustivas del trópico alto para la suplementación de rumiantes

Publicado: 3 de agosto de 2018
Por: J. M. Moreno 1, F. Delgado 1y D. Chamorro2Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD Bogota Colombia
Resumen

Se realizó la caracterización química y nutricional de cuatro especies arbóreas y arbustivas forrajeras del Trópico Alto Colombiano Senna viarum Little, Montanoa quadrangularis Sch, Tecoma Stans H.B.K y Cytisus monspessulanus L. En la evaluación dasométrica y de producción de biomasa biomasa, se encontró una relación R2 0,86 (P<0,001) entre el DAP y la producción g/planta, en producción de FV el valor más alto lo presentó la especie M. quadrangularis Sch con un promedio de 6.82 kg, (P < 0.05). El mayor porcentaje de proteína cruda se presentó en M. quadrangularis con 20.99% superando (P < 0.05) a las demás especies evaluadas. En el análisis de la fracción sobrepasante de la proteína CNCPS, la especie C. monspessulanus presentó el mayor valor con 25,72% y menor contenido de proteína indigerible (C), la presento S. viarun con un 12.20%. Adicionalmente, en compuestos lignocelulosicos (FDN, FDA y Lignina) la especie S. viarum fue la de mejor comportamiento nutricional con 33.49, 17.35 y 6.02% respectivamente; de igual manera, esta especie presento la digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) más alta con 79.36%. La especie Senna viarum presentó el valor más alto para calcio con (1.75%) (P< 0.05). Esta especie fue estadísticamente similar a M. quadrangularis en los contenidos de fósforo (0.48 y 0.47%) respectivamente. Los minerales magnesio, zinc y cobre fueron los más altos (P < 0.05) para la especie M. quadrangularis con valores de (0.54%, 81.10% y 9.24 ppm).

Palabras claves: Silvopastoreo, Arbóreas, CNCPS y Trópico Alto.

INTRODUCCIÓN
La zona Andina Colombiana y principalmente en laderas y páramos, se presenta un deterioro ambiental severo, asociado principalmente a factores culturales, prácticas tradicionales de uso de la tierra, que se reflejan en el mal manejo de los suelos, ausencia de técnicas para controlar erosión, pérdida de la cobertura vegetal, pastoreo extensivo, deforestación actividades de monocultivo y sistemas tradicionales de producción agropecuaria eminentemente extractivos en zonas no actas para estas actividades (Chamorro y Rey, 2008). Uno de los fenómenos que más afecta la disponibilidad del forraje en esta zona, son las heladas, y solo la utilización estratégica de los árboles, ha logrado mantener las praderas alejadas de este fenómeno, por la protección como cortinas rompevientos, la mayor retención de humedad en el suelo, la reducción de la tasa de deforestación, la conservación de la biodiversidad, el mantenimiento de la integridad de las cuencas, y la generación de microclimas que permiten mayor generación de biomasa forrajera reflejado en la producción y rendimiento económicos (Chamorro y Rey, 2008). Por lo tanto, en el Bosque alto andino, la recuperación y el mantenimiento sostenible de la fertilidad de los suelos de praderas, y la producción ecológica de forraje constituyen factores de gran importancia en el desarrollo de la producción de leche. De ahí la necesidad de intensificar y socializar investigaciones con sistemas silvopastoriles, incorporando especies nativas fijadoras de nitrógeno, que mejoren la oferta ambiental del ecosistema de pradera, y la utilización de arbustos de alta producción y calidad de biomasa resistentes a heladas. Independientemente del arreglo Silvopastoril empleado con árboles forrajeros, está comprobado que estos mejoran las características fisicoquímicas y microbiológicas de los suelos, protegen las praderas contra plagas, y enfermedades, retienen y mejoran la humedad de los suelos, controlan la erosión, ofrecen protección contra vientos y heladas a praderas y animales, aportan a través de su follaje una cantidad importante de nutrientes principalmente proteína y minerales suplementando la dieta de los animales (Chamorro et al., 2002).
OBJETIVOS
Evaluación de la producción y calidad del forraje de Alcaparro Gigante S. viarum, Arboloco M. quadrangularis, Chicala T. stans y Retamo Liso C. monspessulanus, con énfasis en el fraccionamiento de la proteína y de carbohidratos estructurales y la DIVMS
MATERIALES Y MÉTODOS
Esta investigación se desarrolló en el C. I. Tibaitatá de CORPOICA, Municipio de Mosquera, con temperatura promedio de 13°C, altura de 2547 msnm y precipitación de 621mm. Los análisis de calidad nutricional se realizaron en el Laboratorio de Nutrición Animal del Programa de Fisiología y Nutrición Animal. Las especies evaluadas fueron: M. quadrangularis Sch; S. viarum Litle; T.stans (L) y C. monspesulanus L en cuatro frecuencias de producción, se analizaron variables dasométricas, químicas y nutricionales. Se utilizó un ensayo de evaluación de seis materiales establecidos y evaluados por (Chamorro y Rey, 2005). A las que se realizó un corte de uniformización a 1.30 m, simulando la altura óptima para los bovinos en ramoneo. Para esta investigación se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar (BCA), en arreglo de parcelas divididas, donde: Parcelas = Especies leñosas. Subparcelas = Edad de rebrote en la parcela de muestreo.
La parcela total de muestreo se dividió en cuatro subparcelas de (2m2 ), para la evaluación a los 30,60 90 y 120 días de rebrote. Se utilizaron tres repeticiones de una hilera. Área útil del experimento = 46 * 21 = 966 m2 , Área útil del bloque = 12m * 9m = 108 m2, Area útil de parcela = 9m2 , Área útil de la subparcela = 2 m2 . Para el análisis se utilizó SAS, mediante Análisis de Varianza Anova, y las medias se compararon con la prueba de Tukey, con un alpha de 0.05. El modelo estadístico utilizado fue . Y jk = u + A J + SK + (A* S) JK +EJK. Dónde: Y = valor , u = media general, AJ = especie arbórea, SK = especie por periodo, (A* S) JK = interacción entre especie arbórea y periodo de rebrote (mes), EJK = error experimental. Para las variables dasométricas, se realizaron sistemáticamente medidas de altura de (6) plantas/Tratamiento. Mediciones de diámetro basal, a 40 cm y a 1.30 m = DAP. Las variables de diámetro se realizaron a todos los árboles en cada periodo (mes). Para la producción de forraje se simuló el ramoneo recolectando manualmente seis plantas/ tratamiento/periodo, registrando el peso fresco de la muestra (gramos/ planta), peso fresco de la subparcela , de los cuales 350 + gramos se utilizaron para secado a 72 horas / 60°C y determinación de M.S (AOAC 1980) y posterior análisis de calidad. Estas submuestras fueron molidas a un 1mm, para cuantificación de las fracciones de proteínas según (Licitra y Hernandez, 1996). Se cuantificaron fracciones de FDN, FDA y Lignina (Van Soest y Roberson, 1985). Para el nitrógeno total por el sistema Kjeldahl (AOAC, 2003) y la digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS), según la metodología descrita por (Tilley y Terry, 1963) y minerales como Ca, P, Mg, Zn y Cu Según (AOAC, 2003)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como se observa en la tabla 1 M. quadrangularis presento la mayor producción con 6.82 kg/planta superando entre un 250 a 1000% a todas las especies, indicando mejor adaptabilidad a las condiciones del experimento. M. quadrangularis y S. viarum por su producción de biomasa se consideran especies forrajeras promisorias para bovinos de alta productividad. La producción biomasa se incrementó significativamente en el último periodo asociado a un mayor número de días lluviosos 113,9 y 114,6 mm/mes.
Caracterización química y nutricional de cuatro especies arboreas y arbustivas del trópico alto para la suplementación de rumiantes - Image 1
Se encontró relación (P<0,01) entre el DAP y la producción de biomasa donde el 86% de la producción de biomasa está asociada al DAP, y el 72.8% de la biomasa, está asociado al diámetro a los 40 cm (P<0,01).Como se observa en la Tabla 2, existen diferencias (P< 0.05), en niveles de PC, entre especies, el mayor porcentaje lo presentó M. quadrangularis con 20.99%, superando a las demás especies. Resultados que no estuvieron asociados con precipitación, ya que en los dos primeros periodos se presentaron los mayores contenidos de PC, a pesar de tener solo 24.4 y 5.5 mm/mes, reflejando la capacidad del sistema radicular de especies leñosas. M. quadrangularis a los 60 días presentó alto contenido de PC del 29%, este valor en sistemas especializados de leche son importantes, ya que uno de los limitantes es el bajo porcentaje de proteína cruda de las gramíneas tradicionales (Chamorro, 2002 y Chamorro,2005).
En la concentración de FDN se observaron diferencias entre tratamientos (P <0.05), el porcentaje de FDN tiende a incrementarse con la edad, fluctuando entre 39.04 a 44.56%. El nivel de FDN de S. viarum, (33.4%) se acerca a las recomendaciones del NRC, para vacas de altos requerimientos, garantizándoles su energía.
Caracterización química y nutricional de cuatro especies arboreas y arbustivas del trópico alto para la suplementación de rumiantes - Image 2
Se presentaron diferencias (P<0.05) en el FDA entre especies, donde S.viarum supero a todas las especies con un 17.35% , valores superiores nutricionalmente a los reportados por Chamorro et al., (2005), en M. quadrangularis con promedios entre 29.06 y 34.06 %. Los promedios de FDA de S. viarum cumplen satisfactoriamente con lo recomendado por el NRC. por lo tanto, Senna viarum, se puede utilizar en programas de suplementación en sistemas de producción especializada de leche. En los niveles de Lignina se presentaron diferencias (P<0.05). entre especies. Nutricionalmente, el mejor valor se observó en S. viarum con un 6.02%, superando a los demás, respuesta asociada con la DIVMS, en la cual, se presentaron diferencias (P<0.05) entre especies y periodos, y donde S. viarum presentó la mayor DIVMS con 79.36%.y C. momspesulanus presentó la menor DIVMS, con 65.10%, sin embargo este valor es superior a la mayoría de las gramíneas tropicales y adicionalmente, es superior a otras especies de arbóreas según Narváez y Lascano (2004). Se puede afirmar que la mejor DIVMS de S. viarum está directamente asociado a menores concentraciones de FDN (33.49%), FDA (17.35%)y lignina (6.02%), confirmando su alto potencial forrajero.
Como se evidencia en la tabla 3, la fracción de lenta degradación presentó promedios entre (30.85 a 37.68%) lo cual mejorará el balance de nutrientes y la respuesta animal (Chamorro, 2005). En la Fracción B3 se encontraron diferencias entre especies (P<0.05), el mejor valor lo presentó C. monspessulanus con 25.72%. En la Fracción C se encontraron diferencias (P<0.05) entre especies y la mejor respuesta se observó en Senna viarum con 12.2%.
Caracterización química y nutricional de cuatro especies arboreas y arbustivas del trópico alto para la suplementación de rumiantes - Image 3
Como lo muestra la tabla 4, se encontraron diferencias (P<0.05) en la concentración de Ca y el mayor valor lo presento S. viarum con 1.75% seguido de la especie M. quadrangularis con 0.90%. Igual sucedió con el P (P<0.05) con promedios de 0.48% y 0.47% respectivamente. En la concentración de Mg, Zn y Cu se encontraron diferencias (P<0.05) entre tratamientos siendo la de más altos promedios M. quadrangularis con 0.54%, 81.10 ppm 9.24 ppm
Caracterización química y nutricional de cuatro especies arboreas y arbustivas del trópico alto para la suplementación de rumiantes - Image 4
CONCLUSIONES
  1. M. quadrangularis es la especie de mayor producción de biomasa fue con 1576 g de M.S/planta, se encontró una estrecha relación entre producción de (F.V) y el DAP con R 2 0.86 en todas las especies. De igual manera la especie fue la de mayores niveles de PC con 20.90% , siendo una opción viable técnica, económica y ambientalmente en suplementación de vacas con altos rendimientos productivos.
  2. El menor valor de lignina lo presentó S. viarum con 6.02%, este comportamiento se reflejó en su mayor DIVMS con 79.36%, lo que indica que es una excelente fuente de nutrientes para bovinos de altos requerimientos, valor asociado a bajos porcentajes FDN (33.45%) y FDA (17.35%).
  3. Se destacaron los altos contenidos de calcio y fósforo en las especies evaluadas principalmente Senna viarum con (1.75% y 0.48%) y M. quadrangularis con (0.90% y 0.47%) de calcio y fósforo respectivamente, siendo una alternativa de suplementación mineral.
  4. La especie M. quadrangularis, supero a todas las demás especies en la concentración de Magnesio, Zinc y Cobre con valores de 0.54 %, 81.10 ppm y 9.24 ppm.

1. AOAC (Association of Oficial Analytical Chemists). 1980. Official méthods of análysis of the Association of Oficial Analytical Chemists. 13ª. Washington, D.C.

2. AOAC International 2003. Official Mehods of Análysis of AOAC International. 17th editión, Current Through Revision N° 2. AOAC INTERNATIONAL, N° 481. Frederick Ave., Suite 500, Gaitherssburg, MD 20877-2417.

3. Chamorro, D. 2002. Importancia de la proteína en la nutrición de rumiantes con énfasis en la utilización de proteínas de especies arbóreas. Seminario –Taller Internacional sobre Manejo de la Proteína en Producción de Ganado Bovino, 2002. 13 p.

4. Chamorro, D. 2005. Producción de leche y carne con sistemas silvopastoriles en Colombia.. Revista Acovez. Volumen 35 N° 4. 9 p.

5. Chamorro, D. y Rey, A. M. 2007. Estrategia de ganadería ecológica y productiva. 59 p.

6. Chamorro, D. y Rey, A.M. 2008. El componente como dinamizado del sistema de producción de leche en el trópico alto Colombiano. Experiencias de CorpoicaTibaitatá. En Murgueito, Cuartas y Naranjo (Eds). Ganadería del futuro: Investigación para el desarrollo. Fundación CIPAV, Cali, Colombia. 349-398. p.

7. Chamorro, D., Roncallo, B., Cipagauta, M., Sánchez, M., Arcos, J., Barros, J., Bonilla, R., Becerra, A., Baquero, L., Zuluaga, J., Buelvas, S., Lanao, A., Torres, E., Sierra, M., Trochez, J., Hernandez., J., Acero, J., Carrero, G., Romero, H., Vanegas, M., 2002. Los Sistemas Silvopastoriles en la Ganadería Bovina del Trópico bajo Colombiano. Manual Técnico. 98 P.

8. Licitra, T. y Van Soest, P. 1996. Standadardizatión of procedures for nitrogen fractionation of ruminal feeds. Anim. Feed Sci. Techmol. 57: 347- 358.

9. Narváez, N. y Lascano, E. 2004. Caracterización química de especies arbóreas tropicales con potencial forrajero en Colombia. CIAT (Centro internacional de Agricultura Tropical). Pasturas tropicales, Vol.26, N° 3. 7 p.

10. National Research Council. Nutriment Requirements of Dairy Cattle. (NCR1989).

11. Tilley, J. y Terry, R. 1963. A tuw- stage technique for In vitro digestión de forage crops. J. Brit. Grass Socie. 18: 104-111.

12. Van Soest, P. y Robertson. 1985. Análisys of forages and fibrous food. A laboratory manual for animal science 613. Cornell University. 324. Morrison Hall, ITHACA, N.Y. 144853 USA.

Temas relacionados:
Autores:
Diego Chamorro Viveros
Universidad Nacional Abierta y a Distancia - UNAD
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Néstor Solórzano
12 de agosto de 2018
Saludos para los autores del trabajo. Interesante investigar sobre especies con potencial forrajero. Así se amplía la lista de especies, la cual se reduce a un grupo de unas cinco o seis especies medianamente conocidas y sobre las cuales se ha generado importante investigación. En cuanto al tratamiento estadístico de los datos, creo que debieron analizarlos como mediciones repetidas en el tiempo y no por el análisis de la varianza convencional, de esa forma se hacen mas robustas las pruebas estadísticas.
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Jhon Alexis Serrato Suarez
9 de agosto de 2018
El ejercicio es interesante y en definitiva son investigaciones que hay que hacer, sin embargo no se debe priorizar en ningún caso una sola especie por buena que sea, la diversidad en las praderas, en las cercas vivas y en general en todos los sistemas productivos agropecuarios, es lo que hace la diferencia, la naturaleza pone las especies donde mejor se adaptan, usamos mas de 70 años de investigación introduciendo especies producidas para otra oferta ambiental, y después de tener la cabeza inclinada durante todo este tiempo, por fin empezamos a mirar los arbustos y los arboles predominantes en nuestro medio, y que convivían con gramíneas y leguminosas locales que fuimos también erradicando para dar paso a las nuevas promesas, algunas, muy pocas se cumplieron y hoy en día se combinan bien con las especies locales, al final yo creería que antes que preguntar los nombres comunes de las especies del estudio, observemos las que tenemos a nuestro alrededor, y es muy probable que si hacemos el ejercicio juiciosamente encontremos relaciones muy positivas con los animales que tenemos en nuestros potreros.
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Jose Jorge Leon Fonseca
8 de agosto de 2018
Me parece importante que nos esforcemos por los nombres equivalentes de muchas de las especies de pastos y arbóreas que son utilizadas como complemento para la nutrición de ganado bovino , usemos los nombres conocidos en los países y en cada región de ellos para poder facilitar a quienes no somos profesionales del agro y la medicina Veterinaria , para poder intervenir en muchas de los escritos que se publican y en algunos foros. facilitemos a muchos el entendimiento de tan importantes informaciones,
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Santiago Toro
8 de agosto de 2018
Muchas gracias por el gran Aporte. Si alguien puede ayudarme ya que a duras penas estoy alcanzando 300 gms día con humidicola y sal mineralizada. Empezaré a dar 3 kilos de silo de maiz por animal y unos 30 gms de urea. Al leer algunos foros me dicen que es botar la plata, confío mucho en los que aquí escriben y por este motivo pido su colaboración.
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jp
7 de agosto de 2018
Muy buen aporte ?? A qui en Nicaragua tenemos la dicha de poseer estas especies de plantas y en general se consideran malesas, aunque por su precosidad y resistencia son exelentes para la reforestacion (exelente desarrollo en tropico seco) y produccion de biomasa a usarse en diferentes fines (carbon, leña, madera, industria apicola etc) Disculpe la preguntas, pero de que forma le administran este forraje a las vacasa de alta produccion, siendo estas especies poco palatables? (Muy Amargas) Y y que cantidad pueden consumir sin que les llegue a causar timpanismo?
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