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Compendio de Ciencias Veterinarias

On-line version ISSN 2226-1761

Compend. cienc. vet vol.9 no.2 San Lorenzo Dec. 2019

https://doi.org/10.18004/compend.cienc.vet.2019.09.02.18-23 

ARTICULO ORIGINAL

DEGRADABILIDAD RUMINAL DE LA MATERIA SECA DE HENO DE Chloris gayana TRATADO CON UREA EN BOVINOS

RUMINAL DEGRADABILITY OF DRY MATTER Chloris gayana HAY TREATED WITH UREA IN CATTLE

AL Slanac1 

CD Kucseva2 

MS López1 

1Universidad Nacional del Nordeste, Facultad de Ciencias Veterinarias, Cátedra de Fisiología, Corrientes - Argentina

2Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-INTA, Estación Experimental Colonia Benítez del Chaco, Argentina


RESUMEN.

El objetivo del ensayo fue evaluar el efecto del agregado de urea sobre la degradabilidad de la materia seca en heno de Chloris gayana (Grama Rhodes cv. Callide). El ensayo se realizó desde marzo de 2011 a marzo de 2012 en la Estación Experimental Colonia Benítez del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-INTA (Chaco, Argentina). Muestras del material del vegetal fueron deshidratadas y luego amonificadas con diferentes porcentajes de urea (0; 2; 4; 6%). Luego, según la técnica de suspensión “in situ” fueron introducidas en el rumen de dos novillos cruza cebú de 3,5 años de edad y 420 kg de peso vivo, a través de una cánula ruminal implantada en la fosa paralumbar izquierda. Para la estimación de la cinética de digestión de la materia seca (MS), se utilizó el modelo propuesto por Orskov et al, 1980. La degradabilidad efectiva se calculó de acuerdo a la ecuación de los mismos autores. La cinética de la degradación de C .gayana arrojó diferencias significativas para la degradabilidad ruminal de MS a tasas del 2% (p=0,010) y 4% (p=0,022), en ambos casos con presentación de efectos lineal. Se concluye que la degradabilidad ruminal de la MS del heno de C. gayana mostró cambios con el agregado de urea, en cuanto que registró mayor degradabilidad en aquéllos henos que recibieron mayor porcentajes de urea por kg de pasto seco.

Palabras clave: bovino; urea; amonificación; degradabilidad; Chloris gayana

ABSTRACT

ABSTRACT. The objective of this assay was to evaluate the effect of adding urea on the degradability of dry matter in hay Chloris gayana (Grama Rhodes cv. Callide). The trial was conducted from March 2011 to March 2012 at the Colonia Benítez Experimental Station of the National Institute of Agricultural Technology-INTA (Chaco, Argentina). Samples of the plant material were dehydrated and then ammonified with different percentages of urea (0; 2; 4; 6%). Then, according to the "in situ” suspension technique, they were introduced into the rumen of two animals crosses zebu 3.5 year-old and 420 kg live-weight, through a rumen cannula implanted in the left paralumbar fossa. For the estimation of the kinetics of digestion of dry matter (DM), the model proposed by Orskov et al, 1980, was used. The effective degradability was calculated according to the same authors' equation. The degradation kinetics of C. gayana showed significant differences for the ruminal degradability of DM at rates of 2% (p = 0.010) and 4% (p = 0.022), in both cases with a linear effect presentation. It is concluded that the ruminal degradability of the DM of hay C. gayana showed changes with the addition of urea, since it registered greater degradability in those hay that received higher percentages of urea per kg of dry grass.

Keywords: cattle; urea ammoniation; degradability; Chloris gayana

INTRODUCCIÓN

Con precipitaciones entre 700 mm (al oeste de la región) y 2000 mm (en algunas zonas de la provincia de Misiones), el nordeste argentino presenta condiciones subtropicales que varían de semiárido a húmedo. En la región chaqueña los suelos son de textura arcillo limosa, con mayor contenido de arena en Corrientes y lateríticos en Misiones. Por otro lado existe una gran amplitud térmica, con temperaturas extremas de más de 40ºC en verano y heladas de variada intensidad en la época invernal.

La región subtropical semiárida es una extensa planicie de aproximadamente 36 millones de hectáreas que se ubica en el centro-norte del país, el período de lluvias está concentrado en la época estival ya que el 80% de las mismas ocurren entre noviembre y marzo con un balance hídrico deficitario en todos los meses del año en la mayor parte de la región. No sólo existe una gran diferencia normal de las lluvias entre invierno y verano, sino que se manifiestan oscilaciones entre años, lo que ocasiona que algunos sean de extrema sequía y otros de lluvias excepcionales. La limitante más importante para la producción ganadera de esta amplia región, es la baja producción forrajera de los pastizales naturales, en gran parte por su estado de degradación, lo cual implica una baja receptividad en cuanto a carga animal y además impone al ganado restricciones nutricionales que determinan una productividad individual mucho menor de la que potencialmente se podría obtener 1.

Uno de los mayores problemas que afronta la ganadería en épocas frías es la escasez de precipitaciones, lo que limita el crecimiento de pastizales naturales y/o pasturas cultivadas. De esta manera se presenta un déficit en cantidad y calidad de forraje para bovinos y ovinos en pastoreo. Tales forrajes poseen elevado contenido de componentes estructurales de la planta, como celulosa, hemicelulosa y lignina. Sus proporciones relativas dependen de la especie vegetal, estado de madurez, condiciones agroclimáticas y de la parte u órgano de la planta 2. Constituidos mayoritariamente por gramíneas, el heno de los pastizales zonales se caracteriza por sus bajos valores proteicos y escasa digestibilidad, debido a que las plantas en general, y en especial las gramíneas, presentan una importante tendencia a disminuir la digestibilidad de la materia seca producida, en la medida que avanza el estado de madurez, debido a que xilema y esclerénquima, tienen paredes celulares secundarias (de 1 a 3 µm de espesor), lignificadas, y representan un obstáculo para su degradación en el rumen 3,4,5. La proporción de los tejidos foliares, el espesor de las paredes celulares y el grado de lignificación pueden ser modificados por factores ambientales y el manejo agronómico. Se ha observado que el adelanto de las fechas de siembras 6,14, la fertilización nitrogenada y el adecuado suministro de agua (6,5), tienen una relación positiva con la cantidad de tejidos no lignificados y la digestibilidad de los forrajes. Los tejidos de baja digestibilidad se correlacionan negativamente con los tenores de proteína bruta y digestibilidad y positivamente con tenores de fibra y lignina 7.

El alto contenido de fibra detergente neutro (FDN), sumado a la baja proporción de proteína bruta (PB) del forraje, reducen la digestibilidad y el consumo voluntario. A su vez, la combinación de consumo voluntario y digestibilidad definen precisamente la calidad de un forraje 8.

Una forma de incrementar la disponibilidad y utilización de alimentos en áreas marginales, es el desarrollo de alternativas para utilizar forrajes de baja calidad. La conservación de gramíneas en forma de heno como estrategia para transferir el excedente de forrajes desde la época de lluvia a la época seca, es una práctica común en nuestra región, la cual permite paliar el déficit nutricional normalmente observado en bovinos durante la época seca. Sin embargo, el bajo valor nutricional característico de los henos obtenidos a partir de gramíneas tropicales, tienen alto grado de lignificación y bajo contenido proteico, lo que determina en gran medida los bajos niveles productivos de los sistemas de producción del nordeste argentino durante el invierno 9).

El mejoramiento del valor nutritivo del heno es una preocupación constante, a punto tal que diferentes países estudian métodos físicos, biológicos y químicos que permitan mejorar su aporte de nutrientes, la digestibilidad y el consumo. Algunos investigadores señalan que el propósito fundamental de estos tratamientos es aumentar la solubilidad de la fibra, la lignina y otros componentes estructurales, al romper las uniones que generan cohesión a medida que las pajas maduran 10.

Para mejorar la digestibilidad y el consumo voluntario de los forrajes de baja calidad, existen metodologías que pueden dividirse en dos grupos: las que modifican algunas características del forraje (molido, pelleteado) y las que proveen nutrientes críticos suplementarios, fundamentalmente nitrógeno, que mejora la competencia de microorganismos fibrolíticos a nivel ruminal, tornando más eficiente la utilización de los forrajes de baja calidad 11.

En materiales de alto contenido de fibra, la aplicación de urea puede mejorar la digestibilidad. La magnitud de este efecto puede diferir entre especies 12.

La urea o nitrógeno no proteico es la fuente más común en la alimentación de rumiantes, bajo costo y fácil manejo 12. La urea contiene nitrógeno el cual forma parte de cada célula viva que es esencial para la planta siendo necesaria para la síntesis de clorofila y estar involucrado en el proceso de fotosíntesis 13.

Una fuente de NNP de liberación lenta podría reducir el riesgo de intoxicación causada por la urea y aumentar el espacio para la inclusión de ingredientes en la dieta sustituyendo fuentes de proteína vegetal, las cuales son de costo alto y disponibilidad limitada, mejorando el sincronismo de nutrientes en el rumen sin comprometer el rendimiento animal 14.

Los tratamientos a materiales fibrosos, que adicionan una fuente de amoníaco como son la urea (CO(NH2)2) o el gas amoníaco, comúnmente se llama amonificación, es un proceso químico que enriquece aportando nitrógeno no proteico a materiales de baja calidad nutricional, técnica económica de fácil implementación, está diseñada para mejorar la calidad nutricional de los recursos con elevado contenido de pared celular, permite la ruptura de los complejos donde la hemicelulosa y celulosa se hayan fuertemente unida a la lignina, mejorando la degradabilidad de la pared celular 15.

En Argentina el uso de soluciones de urea, a pesar de su accesibilidad y bajo costo, ha quedado restringido a ensayos realizados en centros de investigación y universidades. Quizás las dificultades para lograr uniformidad en el humedecimiento del material, evitar la proliferación de hongos en los henos debido a la elevada humedad 16, abundancia de bacterias nitrificantes, pH, el suministro de O2, contenido de agua, temperatura, estación del año, contenido de materia orgánica, rastrojos de cultivo, disponibilidad de calcio y fosfatos, entre otros 17, o la ausencia de un paquete tecnológico de fácil aplicación para los productores, hayan ocasionado la baja utilización de tan prometedora práctica para los sistemas de producción de rumiantes.

La amonificación es el proceso por el cual el amoníaco es convertido en amonio por acción de bacterias (Bacillus, Clostridium, Serratia) u hongos (Alternaria, Aspergillus, Penicillium). Es la estrategia que aprovecha el efecto hidrolizante del amoníaco sobre los enlaces existentes entre la lignina y los polisacáridos estructurales (celulosa, hemicelulosa, pectinas), aumentando la disponiblidad de materia orgánica potencialmente utilizable por los microorganismos ruminales 18. Además produce un incremento del contenido de PB como consecuencia de la fijación del NH3 a tejidos vegetales.

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del agregado de urea sobre la degradabilidad de la materia seca en heno de Chloris gayana (Grama Rhodes cv. Callide).

MATERIALES Y MÉTODOS

Los ensayos se llevaron a cabo en la Estación Experimental Colonia Benítez del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Provincia del Chaco, Argentina.

Las muestras del material vegetal fueron obtenidas por corte manual, a 25 cm del suelo e inmediatamente deshidratadas por exposición solar durante cuatro días. Luego se colocaron en bolsas de polietileno, fueron pesadas (peso húmedo) y luego introducidas en bolsas de papel para su desecación en estufa (72 horas a 65°C con circulación forzada de aire).

Finalizada esta etapa se pesó nuevamente la muestra y se estimó el porcentaje de MS por diferencia de peso antes y después de la colocación en estufa, tras haber registrado al menos tres pesajes constantes. Posteriormente se efectuó la amonificación, del heno para la cual fue adicionado con urea y asignado a los siguientes tratamientos un control (0 %: sin la adición de urea) y porcentajes crecientes de urea a razón de 20 (2 %), 40 (4 %) y 60 (6 %) g por cada kg de pasto seco. Se llenaron bolsas plásticas con el heno cortado hasta formar una capa de 25 mm de grosor rociada uniformemente con la mezcla urea-agua. Las bolsas fueron cerradas herméticamente. Transcurrido 45 días de almacenamiento se procedió al secado y molienda de las muestras, para obtener un tamaño de partículas no mayor de 1 mm y así favorecer su digestión ruminal.

Se utilizaron 2 novillos cruza cebú de 3,5 años de edad y 420 kg de peso, provistos de cánula ruminal implantada en la fosa paralumbar izquierda. Los animales poseían similares características fenotípicas y estaban clínicamente sanos, vacunados y desparasitados acorde al manejo sanitario habitual. Fueron mantenidos con pastura natural (Dichantium caricosum con 8,22 % PB y una digestibilidad de la materia orgánica del 57,17 %), y un suplemento mineral (12% Ca, 8% P y microelementos vehiculizados en sal común) dispuestos a voluntad en bateas.

Se utilizó la técnica de “suspensión in situ" de bolsas de dacrón de 9,5 x 18 cm con una porosidad de 50 µm, con el sustrato (pasto) en su interior 19. Se colocaron aproximadamente 5 g de material seco del heno según tratamiento en cada bolsa. Dichas bolsas (8 por tratamiento), se colocaron en el rumen. Previamente se las sumergió en un recipiente con agua a temperatura ambiente durante 15 min para que adquieran humedad, luego fueron introducidas en cada animal por duplicado secuencialmente a las 96; 72; 48; 24; 12; 6; y 3 horas, y retiradas a un mismo tiempo e introducidas nuevamente en recipiente con agua bien fría (4 °C), para detener la actividad bacteriana. Las bolsas correspondientes a la hora 0, no ingresaron al rumen pero sufrieron el mismo tratamiento que las demás bolsas.

Para la estimación de la cinética de digestión de MS se utilizó el modelo propuesto por Orskov et al, 1980 19: p= a + b (1 - e-ct), donde p: degradabilidad de la MS al tiempo t; a: fracción de la MS rápidamente disponible (FRDMS); b: fracción degradable (FDMS); t: tiempo de incubación y c: tasa de degradación de la MS. Se calculó además la degradabilidad efectiva de acuerdo a la ecuación de los mismos autores p= a + [(b*c) / (c + kp)] donde p es la degradabilidad efectiva (DE %), a, b y c son los mismos de la ecuación anterior y kp es la tasa de pasaje, ritmo fraccional del pasaje desde el rumen (asumido como una constante a una velocidad de 0,02 y 0,04 por hora, su valor fue seleccionado de acuerdo con la retención promedio en este tipo de dieta. Los parámetros a, b y c de este modelo fueron obtenidos por regresión no lineal usando el procedimiento (NLIN) del paquete estadístico SAS 2010 20.

Se empleó un diseño experimental completamente aleatorizado donde se observó el efecto del tratamiento sobre el heno. Se estimó la varianza de los parámetros de degradación a, b, c, la degradación efectiva (sumatoria de a + b) y la tasa de degradación (kd). Se analizó el efecto del porcentaje de urea sobre la degradabilidad mediante análisis de varianza (ANOVA, procedimiento de modelos lineales generales GLM del paquete estadístico SAS). Para la comparación de medias se efectuó test de Tukey. Se estipuló un riesgo alfa de 5% (p<0,05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Al analizar los resultados obtenidos de la cinética de degradabilidad ruminal de la materia seca de C. gayana, (Grama Rhodes cv Callide) (Tabla 1), se observa diferencias en los distintos porcentajes de urea (0, 2, 4, 6 %), para la tasa de degradación de b (fracción c) con una probabilidad de tratamiento de 0,016, también resultaron ser diferentes la degradabilidad ruminal a tasas del 2 y 4 % (p= 0,010 y 0,022 respectivamente) y la degradabilidad potencial (p=0,016), todas estas variables presentaron un efecto lineal. En la degradación según tiempo de incubación en el rumen y proporción de urea, (Tabla 2), reveló una tendencia a ser estadísticamente diferente a la 0 horas (p=0,087), mientras que en la bolsa introducida a las 96 horas mostró diferencias estadísticas significativas (p=0,027), ambos respondieron a un efecto lineal.

Tabla 1. Degradabilidad ruminal de MS de C. gayana a diferentes porcentajes de tratamientos con urea. 

EE: error estándar; p: probabilidad; a: fracción soluble; b: fracción de degradación lenta; c: tasa de degradación de b; kd: tasa de degradación; lag: tiempo de inicio de la degradación; DR: degradación ruminal; DE: degradabilidad efectiva. *; p<0,05

Tabla 2 Degradabilidad ruminal de MS de C. gayana 

h: horas de incubación; EE: error estándar; p: probabilidad.*; p<0,05

Algunos autores 15,17 postulan que, los tratamientos alcalinos favorecerían la solubilización de la hemicelulosa. Lo que provocaría una reducción de las porciones estructurales por efecto del tratamiento. Al tratar bagazo de caña con urea 21, no encontraron cambios significativos en FDN, aunque si se observaron con la aplicación de NaOH 16. En coincidencia con otros reportes, el contenido de lignina no parece modificarse como consecuencia de la amonificación 17.

En contraposición con investigaciones que demuestran que la amonificación provoca disminución de FDN y aumento del valor nutritivo del pasto estrella 18, en el presente trabajo la respuesta no fue clara con respecto a la utilidad de la urea para mejorar la digestibilidad de la MS. Probablemente podrían obtenerse resultados más claros realizando ensayos que incluyan determinaciones de lignina FDN, FDA, NIDA.

Las diferencias estadísticas en la degradabilidad ruminal a distintas tasas de pasaje (p=0,010 al 2% y 0,022 al 4%), indican que en el 6% de inclusión de urea fue donde se observó el valor más alto de degradabilidad. Estos resultados se contraponen con los reportados tanto para tratamientos de amonificación a partir de NH3 anhidro gaseoso 22,23 como para los basados en la hidrólisis de urea 24,25, posiblemente por los porcentajes de urea utilizados, como así también los factores ambientales.

Los resultados aquí obtenidos difieren con los reportados al evaluar el valor nutritivo, el contenido de pared celular y la digestibilidad ruminal del heno de pasto estrella amonificado 26 y también con los obtenidos en ensayos con otras pasturas, al evaluar métodos de amonificación sobre el valor nutritivo de paja de trigo 27, la composición química del heno de paja de arroz tratado con urea 28, y el efecto de la amonificación con urea sobre los componentes estructurales de la pared celular del heno de Brachiaria humidicola29, diferencias que podrían deberse a la especie y la edad, de la pastura utilizada.

CONCLUSIÓN

En conclusión, se infiere que la degradabilidad ruminal de la MS del heno de C. gayana sufre variaciones significativas con el agregado de urea, bajo las condiciones en que se realizó el presente ensayo. El uso de urea como tratamiento para mejorar la digestibilidad de la MS de C. gayana, se comportó en la forma esperada incrementando la degradación efectiva, a medida que el porcentaje administrado fue mayor. La amonificación con 60 g de urea favorece una mayor degradabilidad por lo que este tratamiento mejoraría la digestibilidad de la MS.

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Recibido: 03 de Septiembre de 2019; Aprobado: 04 de Noviembre de 2019

Dirección para correspondencia: Dr. Alcides Slanac - Universidad Nacional del Nordeste, Facultad de Ciencias Veterinarias, Cátedra de Fisiología. Sargento Cabral 2139, Corrientes (3400), Argentina. E-mail: alslanac@vet.unne.edu.ar

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