Rev. Fac. Agron. (LUZ). 1999, 16: 548-552
Parámetros de fermentación ruminal de animales en pasturas mezcladas
Gramínea-Leguminosa para el Trópico Húmedo de Costa Rica
Intake and ruminal fermentation parameters of animals grazing grass
legume mixtures in the humid tropics of Costa Rica
Recibido el 04-08-1997 l Aceptado
el 10-12-1997
1. Investigador en pasturas y nutrición animal, Ministerio de Agricultura y
Ganadería de Costa Rica.
2. Especialista en sistemas silvopastoriles, CATIE, Costa Rica.
3. Profesor emérito, Universidad Agrícola de Wageningen, Holanda. 4Instructor en
pastos y forrajes, SENA, Colombia
S. Abarca1, M. Ibrahim2, L.'t Mannetje3 y M. Franco4
Resumen
Un experimento se llevó a cabo en la Estación experimental Los
Diamantes, Guapiles, Costa Rica (Precipitación promedia anual de 4500 mm y temperatura
promedia de 23°C) para medir el efecto de herbáceas Arachi pintoi (Ap) y árboles
leguminosas Erythrina berteroana (Eb) en asociación con Brachiaria brizantha (Bb) en consumo de forrajes y los parámetros de fermentación en el rumen. Un grupo de 18
animales distribuidos en tres cuadrados latinos de sobrecambio (3 × 3) fueron asignados a
los distintos pastos: 1) Bb solo; 2) Bp y Ap ; y 3) Bb y Eb. Se realizaron mediciones de
consumo de pasto utilizando óxido de cromo; pH del rumen, amonio y ácidos grasos
volátiles(VFA). El mayor consumo de pasto fue observado con la mezcla Bb-Eb (3,53% LW) y
el consumo mas bajo fue con Bb solo (3,25%PV). El pH del rumen no fue afectado por las
leguminosas y fue en promedio 6,7 para todos los tratamientos. La concentración de amonio
en el rumen fue mas alta para las mezclas con leguminosas (1,82 a 2,04 mg/L) cuando fue
comparada con el monocultivo de pasto (1,68 mb/L). La producción de VFA fue mas alta para
la mezcla con Ap, y hubo muy poca variación en las proporciones de ácidos acético,
propiónico y butírico entre tratamientos. Se concluyó que árboles leguminosas
representan una buena alternativa para vencer las deficiencias nutricionales en pastos.
Palabras clave: Acidos grasos volátiles, amonio ruminal, ácido acetico, ácido
propiónico, ácido butírico
Abstract
A study was conducted at the Los Diamantes Experimental Station,
Guápiles, Costa Rica (Mean annual rainfall = 4500 mm; mean daily temperature = 23ºC) to
measure the effect of herbaceous Arachis pintoi (Ap) and tree legumes Erythrina
berteroana (Eb) grown in mixtures with Brachiaria brizantha (Bb) on forage
intake and rumen fermentation parameters. A group of 18 animals in a latin square
change-over design (3 × 3) was assigned to the different pastures: 1) Bb alone; 2) Bb+Ap
and 3) Bb+Eb. Measurements were made on pasture intake using chromic oxide; rumen pH,
ammonia and volatile fatty acids (VFA). Highest pasture intake was observed with the Bb+Eb
mixture (3.52% LW) and lowest intake was observed on the Bb alone (3.25% PV) pasture.
Rumen pH was not affected by legumes and it averaged 6.7 over the mixtures. Rumen ammonia
concentration was higher for the legume mixtures (1.82 to 2.04 mg/L) when compared with
the grass monoculture (1.68 mg/L). The production of VFA was highest for Ap mixture and
there was little variation in the proportions of acetic, propionic and butyric acids
between mixtures. It was concluded that tree legumes represent a good alternative to
overcome nutritional deficiencies on pastures.
Key words: Volatile fatty acids, rumen ammonia, acetic acid, propionic acid,
butyric acid.
Introducción
La investigación de pasturas mezcladas (gramínea-leguminosa) se ha
enfocado principalmente al uso de leguminosas herbáceas e introducidas. No obstante, en
Centroamérica el uso de árboles leguminosos, asociados con cultivos, pastos y en cercas
vivas, han sido una práctica común entre los agricultores (4). Desde el punto de vista
nutricional, el principal atributo de estos arbustos leguminosos es su alto contenido de
proteína cruda en las hojas, tallos verdes y pecíolos, lo que forma la biomasa
comestible. A nivel de rumen, el consumo de leguminosas afecta la dinámica de
fermentación y la digestibilidad de la fibra, especialmente por el incremento en el
consumo de nitrógeno, y las concentraciones de taninos ingeridos. Por lo tanto, es
necesario conocer más sobre los efectos nutricionales que se derivan del uso de
leguminosas en pasturas mezcladas.
Materiales y métodos
El experimento se llevo a cabo en la Estación Experimental Los
Diamantes, localizada en Guápiles, Costa Rica a una elevación de 250 msnm. La
temperatura media anual es de 23°C y la precipitación promedio anual es de 4500 mm, bien
distribuida durante todo el año.
Un grupo de 18 animales distribuidos en tres cuadrados Latinos de
sobrecambio (3 × 3), simultáneos e independientes, fueron asignados a tres pasturas: B.
brizantha (Bb), Bb en mezcla con A. pintoi (BbAp) y Bb en mezcla con E.
berteroana (BbEb). El primer cuadrado Latino consistió en nueve animales en
crecimiento en tres grupos, a los cuales se les suministró cromo como marcador externo
para la determinación del consumo de alimento. El segundo cuadrado Latino fue realizado
con tres animales fistulados al rumen, de los cuales se extrajeron muestras de licor
ruminal después del tercer día de pastoreo. Un tercer cuadrado consistió de animales
fistulados al esófago que ingresaron a pastorear al primer, tercer y quinto día de
pastoreo. Las pasturas fueron manejadas con 30 días de descanso y cinco días de
pastoreo. En la pastura BbEb, el E.berteroana fue sembrado mediante estaca
acostada, a 6,0 m entre líneas, con espacios sin arbustos sobre la línea de siembra cada
10 m. Los arbustos fueron podados 15 días antes del primer período de evaluación y
luego cada cuatro meses, a una altura promedio de 1,10 m. Para la estimación del consumo
de materia orgánica total (MO) se suministró una dosis de 10 g Cr2O3/día
durante siete días. Para la determinación de NH3-N y AGV se tomaron
diariamente y durante los últimos tres días de pastoreo, dos alícuotas de licor ruminal
de 100 ml cada una. El NH3-N se determinó mediante la técnica de micro
Kjeldahl y AGV mediante cromatografía de gases. Se utilizaron animales fistulados al
esófago para cuantificar la selección de diferentes componentes de la dieta. Dos
animales fueron introducidos en cada parcela, y se tomaron dos muestras por animal para la
estimación de la selectividad y la determinación de DIVMS.
Resultados y discusión
El consumo de MO en BbEb fue significativamente mayor (P<0,05) que
los obtenidos para BbAp y Bb sola (cuadro 1). Así mismo, se observó un efecto
substitutivo de las leguminosas sobre el pasto, especialmente en BbAp, donde el consumo
del Bb fue 36% menor (P<0,05) (1,87% PV) que en BbEb y Bb sola. Así mismo, el
consumo de leguminosa se incrementó y el de otras gramíneas disminuyó en el tiempo (P<0,001).
Con respecto a la dinámica de la fermentación ruminal, el pH fue de
6,7 y no presentó variación entre las dietas estudiadas, y está en el rango para una
adecuada actividad ruminal (cuadro 2). La cantidad de amonio en el rumen fue
significativamente diferente (P<0,05) entre BbEb y Bb solo, pero no se observaron
diferencias estadísticas entre BbAp y las otras pasturas. Los valores obtenidos para BbAp
concuerdan con los reportados por Hess et al. (1) (134 mg L-1 de NH3-N)
para animales pastoreando en mezclas de B.dictyoneura-A.pintoi; pero son
inferiores los valores reportados por Quan et al. (3) cuando trabajó con bancos de
proteína de A. pintoi y pasturas fertilizadas. Existe contradicción sobre los
niveles óptimos de amoniaco en el rumen, dependiendo de si es en base a las
concentraciones requeridas para un máximo rendimiento microbial, donde los niveles
necesarios son de solamente 50 mg L-1 de NH3-N (5), o bien si es en
base a las concentraciones necesarias para una óptima tasa de digestión (235 mg L-1 de NH3-N) (2).
Cuadro 1. Consumo de materia orgánica en pasturas mezcladas con
leguminosas en el trópico húmedo de Costa Rica
Pastura |
Consumo (kg MO/100 kg PV) |
|
B. brizantha |
A. pintoi |
Otros pastos |
Total |
BbAp |
1,87b |
1,01ª |
0,40c |
3,28ª |
BbEb |
2,90ª |
0,51b |
0,0a |
3,52b |
Bb |
3,03ª |
- |
0,22b |
3,25b |
Valores dentro la misma columna con distinta letra difieren
significativamente (P<0,05).
Las concentraciones totales de AGV tendieron a ser mayores en las dos
pasturas con leguminosas, y posiblemente estén ligadas a un mayor consumo de materia seca
y a un incremento de la digestión de la fibra. Las proporciones molares de ácido
acético y propiónico variaron (P<0,05) entre las pasturas en estudio. BbAp obtuvo
el valor más alto de acético y más bajo de propiónico, lo que indica una fermentación
más acética que BbEb, a expensas del propiónico.
Conclusiones
Las pasturas mezcladas con leguminosas mejoran la dieta de los animales
en pastoreo, aumentando el consumo de materia orgánica, la calidad de los forrajes, y
mejorando el ambiente ruminal. Aunque la calidad nutritiva de Eb fue menor que la de los
otros forrajes estudiados, el beneficio de los efectos indirectos a través de un mayor
consumo de materia orgánica, una mejor calidad del pasto y fermentación ruminal, puede
ser mayor que la misma calidad nutricional per se.
Cuadro 2. Parámetros de fermentación ruminal de animales
pastoreando mezclas gramínea-leguminosa, en el Trópico Húmedo de Costa Rica.
|
NH3-N |
AGV |
Ac. |
Pr. |
Bu. |
Otros |
|
mg/L |
mmol/L |
Proporciones molares en % |
BbAP |
1,82 |
144ab |
54,3a |
20,2b |
17,2 |
8,3 |
BbEb |
2,04 |
168a |
51,3b |
22,6a |
17,0 |
9,1 |
Bb |
1,68 |
112b |
52,9ab |
22,1a |
16,7 |
8,3 |
Valores dentro de la misma columna con distinta letra difieren
significativamente (P<0,05).
Literatura citada
1. Hess, D., C. E. Lascano y C. Plazas. 1992. Niveles de amonio ruminal
en novillos que pastorean gramíneas solas y asociadas con leguminosas de calidad
nutritiva contrastante. Pasturas Tropicales. (Colombia) 14(3):9-13.
2. Mehrez, A.Z., E. R. Ørskov and I. McDonald. 1977. Rates of rumen
fermentation in relation to ammonia concentration. British Journal of Nutrition 38:
437-443.
3. Quan, A., L. Amador, A. Rojas y L. Villalobos. 1996. Efecto del
acceso de bovinos a bancos de Arachis pintoi en la degradabilidad de forrajes en el
rumen. p. 28-45. En: Experiencias regionales con Arachis pintoi y planes futuros de
investigación y promoción de la especie en México, Centroamérica y el Caribe. P. Argel
y A. Ramírez (Eds.). RIEPT. Centro Internacional de Agricultura Tropical/Universidad de
Costa Rica, CR.
4. Russo, R. O. 1993. The use Erythrina species in the Americas.
In:Erytrhina in the new and old worlds. S.B. Westley and M.H. Powell (eds). Nitrogen
Fixing Tree Association. Hawaii, EE.UU. pp. 28-45.
5. Satter, L. and L. L. Slyter 1974. Effect of amonia concentration on
rumen microbial protein production in vitro. Br. J. Nutr. 32:199-208.
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