Efecto de Dos Sistemas de Determinación de Materia Seca en la Composición Química y Calidad del Ensilaje Directo de Avena en Diferentes Estados Fenológicos (página 2)

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en el Instituto de Investigaciones
Agropecuarias (INIA), Centro Regional de Investigaciones Remehue,
Osorno, Chile, durante las temporadas 1993-1994 y 1994-1995. Se
utilizó avena cv. Llaofén, que emite la panoja
entre 100 y 107 días después de la siembra
(Beratto, 1982). La siembra se realizó los primeros
días de septiembre de cada temporada, luego de una
preparación tradicional de suelos
consistente en araduras, rastrajes, acción
de vibro cultivador y compactación post siembra con
rodillo. Se sembró una superficie de 4 ha, con 160 kg
ha-1 de semillas y la fertilización
consistió en 200 kg de CaO (Soprocal), 50 kg de N
(Nitromag), 150 kg de P2O5 (Superfosfato
triple) y 100 kg de K2O (muriato de
potasio).

El corte para ensilaje se realizó con una
cosechadora de forraje convencional, con repicador de tres
cuchillos (John Deere) sin aplicación de aditivos, cuando
la avena alcanzó los estados fenológicos y fechas
indicadas en el Cuadro 1. La denominación de corte
temprano, medio y tardío para los distintos estados
fenológicos es válida para los fines del estudio,
ya que en rigor, el estado de
grano lechoso es anterior al óptimo recomendable para
cosecha.

Cuadro 1.
Estados fenológicos y fechas de corte de avena en dos
temporadas.
Table 1. Phenological stages and harvesting dates of oats in two
seasons.

Se confeccionaron dos silos parva por cada estado
fenológico, totalizando seis silos en cada temporada,
aproximadamente de 4 t de forraje fresco cada uno. Luego de la
compactación los silos se sellaron con polietileno negro y
se cubrieron con tierra.

La disponibilidad de forraje al momento de la cosecha se
evaluó mediante cortes (5 ha-1) a ras de
suelo,
utilizando marcos (0,5 x 1 m) lanzados al azar en la superficie
de cosecha, obteniéndose cinco muestras de forraje verde
que se secaron en horno durante 48 h a 65°C, para su
posterior análisis. Los silos se abrieron
después de cuatro meses de confeccionados, para evaluación
de la digestibilidad in vivo en un estudio paralelo, en
períodos de colección de siete días. Se
obtuvieron submuestras diarias de 1 kg cada una, en el mismo
sitio de los silos, cada vez que se alimentaba a los animales. Estas
muestras se cosecharon inmediatamente y se guardaron en
congelador para conformar una muestra semanal
que se llevó congelada en envases especiales, para
realizar los análisis bromatológicos en el Laboratorio de
Nutrición
del Instituto de Producción Animal de la Universidad
Austral de Chile, Valdivia.

La MS de los ensilajes se determinó en material
fresco por destilación en tolueno corrigiéndose
el destilado por ácidos
volátiles y alcohol (Dewar
y McDonald, 1964) y por secado en horno (65°C) con
ventilación forzada, determinándose los contenidos
de fibra cruda (FC), proteína cruda (PC), extracto
etéreo (EE) y cenizas totales (CT) según Cundiff
(1995) y fibra detergente ácido (FDA) y digestibilidad
in vitro según Van Soest et al. (1991). Sin
embargo, solo la energía bruta (EB) se determinó en
forma especial con el forraje previamente liofilizado (Parr
Instruments Company, Adiabatic Calorimeter, Moline, Illinois,
USA). La energía metabolizable (EM) se estimó por
regresión a partir del valor D
(materia
orgánica digestible/MS x 100) por la relación EM =
0,0325 D% + 0,279 (Garrido y Mann, 1981). La composición
base tolueno de los ensilajes corresponde a la composición
base estufa corregida por la MS base tolueno. El contenido de N
amoniacal (NNH3) y el pH se
determinaron en material fresco según MAFF (1986), y
Playne y McDonald (1966), respectivamente.

Se utilizó un diseño
factorial A*B completamente aleatorizado combinado sobre
diferentes años en bloques completos al azar cuyo modelo
corresponde a:

Y = µ+α+ γ(α)
+A+α*A +B +α*B+A*B+α*A*B+E

donde: Y = variable aleatoria continua con las
mediciones de las respuestas a los tratamientos; µ = media
general; α = factor aleatorio correspondiente al efecto del
aρo; γ = factor aleatorio correspondiente al efecto de
la repeticiσn de los tratamientos; A = factor
fijo que contiene el efecto del estado de madurez del ensilaje; B
= factor fijo que contiene el efecto de la técnica de
laboratorio; E = error experimental residual (se asume con
distribución normal y varianza
independiente); γ (α) =
repeticiσn anidada dentro de año, *=
efecto de interacción de factores.

Los datos
incorporados al análisis estadístico
correspondieron a las cuatro repeticiones de cada uno de los
silos por estado fenólógico y se sometieron a
ANDEVA y análisis de regresión utilizando el
paquete tecnológico SAS (SAS Institute, 1993), para los
siguientes factores: a) Estado fenológico del forraje al
ensilar: temprano (elongación de tallos); medio
(emergencia de panoja); y tardío (grano lechoso a
pastoso), y b) Sistema de secado
de las muestras de ensilaje: horno con aire forzado y
destilación por tolueno.

RESULTADOS

Producción de forraje

Hubo un aumento significativo (P < 0,001) en el
rendimiento de forraje con el avance de madurez de la avena
(Cuadro 2). En la primera temporada el rendimiento de MS fue
mayor (P < 0,05) con una tasa promedio de crecimiento entre
siembra y tercer corte de 87,5 kg MS d-1, comparada
con un promedio de 74,5 kg MS d-1 para la segunda
temporada.

Cuadro 2.
Rendimiento de MS al corte (t MS ha-1) por estado
fenológico de la avena por temporada.
Table 2. Dry matter yields of oats at cutting t DM h
a-1) according to phenological stage and harvesting
season.

Composición química y
digestibilidad

En los Cuadros 3 y 4 se resume la composición
química de los ensilajes según estado
fenológico y método de
determinación de MS.

El contenido de MS y de fibra (FC, FDA) aumentó
(P < 0,01) con la madurez del cultivo, independientemente del
método de determinación de MS. Desde el estado de
elongación de tallos a inicio de emergencia, el contenido
de MS aumentó a una tasa más baja que el contenido
de fibra (1,2 vs. 2,2% diario, respectivamente), tendencia que se
invirtió posteriormente hasta el estado de grano lechoso
(Figura 1). Entre los estados fenológicos extremos, el
incremento de MS representó 89,8 y 78% para secado por
estufa y destilación por tolueno, respectivamente, lo que
equivale a una tasa diaria promedio de 0,38 unidades
porcentuales.

Cuadro 3.
Composición del ensilaje de avena según estado
fenológico y método de determinación del
contenido de MS.
Table 3. Composition of oat silages according to phenological
stage and method of determination of DM content.

Figura 1. Evolución del contenido de materia seca del
ensilaje de avena según estado fenológico y
método de determinación de MS.
Figure 1.
Dry matter evolution of oat silage according to phenological
stage and method of DM determination.

La concentración de PC, CT, EE y la
digestibilidad (valor D) disminuyó desde el estado
vegetativo hasta pasado el inicio de emergencia de panoja y
posteriormente se redujo a una tasa menor para tender a
estabilizarse hacia el estado tardío. La tasa promedio
diaria de disminución conjunta de la PC, CT y EE entre
elongación de tallo y emergencia de espiga fue de 2,9%
d-1, para luego reducirse a 0,9% por día hasta
grano lechoso. Para estas fracciones, las tasas de
disminución fueron bastante similares. En cambio, la
tasa diaria de disminución de la digestibilidad (valor D)
se duplicó pasada la emergencia de espiga (0,54 vs. 1,0 %
d-1).

El contenido de MS determinado por tolueno fue
más elevado que el determinado por estufa (P < 0,01),
en 3,4 unidades porcentuales en promedio y no hubo
interacción entre método de determinación de
MS y el estado fenológico (Figura 1). Al expresar la
composición de los ensilajes en base a la MS por tolueno,
la concentración de PC, FC, FDA y CT se redujo en forma
significativa (P < 0,001). Para el caso de la proteína
se observó una interacción positiva entre estado
fenológico y sistema de determinación de MS, de tal
modo que en etapas tempranas del cultivo, las diferencias en
contenido de proteína fueron mayores que en el estado de
madurez más avanzada. Para el resto de los componentes
analizados, no hubo interacción entre el estado
fenológico y método de determinación de
MS.

No se detectó un efecto significativo del estado
fenológico sobre la calidad
fermentativa y tampoco hubo interacción de año con
estado fenológico. En la primera temporada, los contenidos
de N-NH3 fueron más altos que en la segunda
temporada (13,2 vs. 7,4; 11,0 vs. 8,7 y 10,4 vs. 6,7) y el pH se
mantuvo en niveles normales en ambas temporadas (4,3 vs. 3,91;
3,97 vs. 3,81 y 3,95 vs. 4,19), para los cortes temprano,
intermedio y tardío, respectivamente. El contenido de
N-NH3 también disminuyó con el avance de
la madurez. Rojas y Catrileo (2000) utilizando urea como aditivo,
encontraron que en cebada cosechada en tres estados de madurez,
el nitrógeno amoniacal aumentaba con la madurez, lo que
aumenta la cantidad de amonio.

Valor energético

El contenido de EB del ensilaje (calculada solo en este
solo caso por liofilización), disminuyó en el
estado fenológico tardío (P < 0,001) (Cuadro 4),
existiendo interacción entre estado fenológico y
método de determinación de MS (P < 0,001),
indicativa que diferencias de EB debidas al secado por
(liofilización vs. horno), fueron mayores en estados
tempranos que tardíos (Cuadro 4). La diferencia en el
contenido de EB entre métodos
para el corte temprano fue de 8,8%, que se redujo a 6,3 y 3,6% en
los estados medio y tardío, respectivamente.

De igual manera, el contenido de EM disminuyó con
la edad de la planta (Figura 2), de 2,69 a 2,01 Mcal EM
kg-1 MS, respectivamente. La disminución en la
EM entre los dos primeros estados (temprano a medio) fue leve
(1,9%) y posteriormente disminuyó de manera marcada hasta
el estado tardío (20,5%) siguiendo un patrón de
respuesta no lineal (Figura 2). En los estados temprano, medio y
tardío, la EM promedio para ambos métodos
representó un 57,2; 56,1 y 44,6% de la EB,
respectivamente. La tasa de disminución de la EM pasada la
emergencia de espiga fue de 0,02 Mcal d-1.

Cuadro 4.
Contenidos de energía bruta (EB) y energía
metabolizable (EM) en relación con el método de
determinación de MS y el estado fenológico del
cultivo.
Table 4.Gross energy (EB) and metabolizable
energy (ME) contents according to method of dry matter
determination and phenological stage of the crop.

Figura 2. Evolución del
contenido de energía metabolizable del ensilaje de avena
según estado fenológico.
Figure 2. Evolution of metabolizableenergy of oat silage
according to phenological stage.

DISCUSIÓN

Producción de forraje

La disponibilidad de forraje en el corte más
tardío fue alta (de 8-11 t MS ha-1),
considerando que una pradera normalmente produce 3-4 t MS
ha-1 en un solo corte. Sin embargo, estos rendimientos
son similares a los obtenidos con avena en la zona sur por Teuber
y Dumont (Comunicación personal, 1985),
Dumont y Lanuza (1990a), y Teuber et al. (2002), con
variedades de precocidad similar y también resultan
similares a los reportados en la literatura (McDonald y
Wilson, 1980; Baron et al., 2000; Helm y Salmon, 2002)
demostrando el potencial de la avena para producir altos
volúmenes de MS. Comparativamente con otros cereales de
grano pequeño, a igual estado fenológico, la avena
tiende a entregar similares rendimientos de MS, aunque asociados
a un mayor contenido de fibra (Khorasani et al., 1993).
Por ejemplo, en cebada, se ha encontrado que en estado de granos
pastosos la energía puede llegar a 2,4 Mcal EM
kg-1 MS comparado con 2,0-2,1 en avena (Dumont y
Valdebenito, 2001). Un resultado interesante lo entrega Rojas
et al. (2004), en triticale (X Triticosecale Wittmack), en
estado de "emergencia de panoja" que produjo un rendimiento de 16
t MS ha-1.

Composición química y
digestibilidad.

Los contenidos de MS, que fluctuaron con el avance de la
madurez entre 13% en el corte temprano y 27,4% en el corte
más tardío realizado al estado de grano pastoso, se
encuentran dentro de lo esperado (Baron et al., 2000). En
general, el máximo rendimiento se obtiene cuando la avena
alcanza alrededor de 50% de MS, sin embargo, la máxima
producción de nutrientes por hectárea se obtiene
cercano al estado de grano harinoso (Dumont y Lanuza, 1990a;
Baron et al., 2000).

Los contenidos de MS del forraje en los cortes
tempranos, son bajos e insuficientes para optimizar las
condiciones de fermentación en el ensilado. El elevado
contenido de agua afecta la
calidad fermentativa, al favorecer la fermentación
heteroláctica por un menor contenido de carbohidratos
solubles y por una acidificación lenta que limita la
fermentación acidoláctica (McDonald et al.,
1991). La pobreza en
carbohidratos solubles de la avena (Dumont y Lanuza, 1990b),
sumada a su dilución por el alto contenido de agua, es una
de las razones que explicaría este problema. Entre las
tecnologías disponibles para superar esta dificultad se
encuentra el uso de aditivos, frecuentemente limitado por su
disponibilidad y costos, o el
premarchitamiento del forraje, que requiere de maquinaria
especializada. Aditivos más económicos como el caso
de la urea no han resultado satisfactorios (Elizalde y Gallardo,
2003). Por consiguiente, si no es posible utilizar alguna de esas
tecnologías, lo recomendable sería ensilar la avena
en estado de madurez más avanzada, sin superar el grano
pastoso.

La superioridad promedio de 3,4 unidades porcentuales en
los contenidos de MS, expresados base tolueno, respecto del
secado en horno es coincidente, aunque algo inferior a las 3,7
unidades encontradas por Moreira (1995) para ensilajes directos,
y ambas son superiores a las encontradas en otros estudios
(Demarquilly, 1973; Givens et al., 1993), que no superan
las dos unidades porcentuales. Una diferencia aún menor,
cercana a 1,0%, ha sido determinada para ensilajes confeccionados
con empleo de
premarchitamiento, corte de precisión y aplicación
de aditivos biológicos, y también se han encontrado
diferencias al comparar el efecto de aditivos biológicos
con aditivos químicos como el ácido fórmico
(Porter y Murray, 2001). Según los investigadores citados,
la pérdida de compuestos volátiles es mayor en
ensilajes directos sin aditivos, confeccionados con maquinaria
que no permite regular el tamaño de picado. A este
respecto, es necesario resaltar que los ensilajes directos, sin
uso de aditivos, representan cerca de 70% de los ensilajes
realizados en Chile (Wilkinson et al., 2003). Lo anterior
confirma el impacto de la tecnología de
ensilado en la pérdida de compuestos volátiles,
tales como ácidos, alcoholes y
compuestos amoniacales al secar en estufa con aire forzado (Van
Soest y Robertson, 1985; McDonald et al., 1991) lo cual
permite explicar las mayores pérdidas encontradas en el
presente estudio, y a la vez demuestra que existe una brecha
tecnológica en confección de ensilajes.

En síntesis,
el uso de tecnologías como el premarchitamiento y empleo
de aditivos biológicos, genera productos de
la fermentación menos volátiles, como el
ácido láctico y un bajo contenido de compuestos
altamente volátiles como alcoholes, ácido
láctico y N amoniacal (Porter y Murray, 2001). En
consecuencia, y debido a la dificultad de realizar la
destilación por tolueno de manera rutinaria, es importante
disponer de factores de corrección suficientemente
precisos, que variarán según la calidad del
ensilaje, para expresar su composición en base a su
contenido de MS real.

La disminución más acelerada de la
digestibilidad (Valor D), pasada la emergencia de espiga,
corresponde al patrón característico de
gramíneas y de cereales forrajeros, aunque la tasa de
disminución encontrada para la avena (1,0% d-1)
es superior a la mayoría de las reportadas para ensilajes
de pradera en otros estudios (0,55% d-1, Ulloa, 1994;
0,7-0,9% d-1, Moreira, 1995;0,56% d-1,
Castro, 1996), lo que es consecuencia de la maduración
precoz del cultivo de avena, comparada con praderas u otros
cereales de grano pequeño (Baron et al., 2000).
Esta disminución ocurrió de manera más
marcada que el aumento en el contenido de fibra (FDA), lo que
demuestra el impacto que ejerce la madurez de la planta, debido a
una mayor lignificación, en la digestibilidad de la fibra
y de la MS.

La interacción significativa entre estado
fenológico y el sistema de determinación de MS para
proteína, es indicativa de una mayor proteólisis en
el corte temprano, debido a que el mayor contenido de
proteína (16-18%) probablemente estaba asociado a un menor
contenido de carbohidratos solubles y mayor contenido de N
amoniacal, característico de los ensilajes tempranos de
avena (Dumont y Lanuza, 1990b).

Valor energético

La disminución más marcada en el contenido
de EB del ensilaje (que sólo en este caso se
liofilizó) comparado con el material secado en horno,
indica una pérdida mayor de compuestos volátiles en
estados fenológicos tempranos que en los tardíos, a
lo que se debe sumar la disminución progresiva del EE,
constituido por lípidos
que aportan energía. En general, debido a un mayor valor
calórico de los productos de la fermentación, tanto
la MS total como la MS digestible de los ensilajes poseen un
mayor contenido de EB (5-7%), comparado con los forrajes no
fermentados (Edwards, 1989; Barber et al., 1990; Anrique
et al., 1996). Sin embargo, se debe tener presente que la
EB se determinó en ensilaje liofilizado por la
imposibilidad de medirla en el material fresco, y como la
liofilización no impide que se produzca una pequeña
pérdida por volatilización, la EB determinada en
los ensilajes podría estar ligeramente
subestimada.

La reducción del contenido de EM que se observa
al avanzar la madurez (Figura 2), demuestra que el almidón
acumulado hasta el estado de grano lechoso de la avena fue
insuficiente para compensar el aumento en cantidad y
lignificación de la fibra en tallos y hojas. Ésta
es una característica distintiva de la avena, cuyos
componentes del rendimiento son más desfavorables que en
otros cereales de grano pequeño (Khorasani y Kennelly,
1997). Al respecto, Dumont y Lanuza (1990a) encontraron que en
avena en estado de grano lechoso, el aporte de los granos
explicaba un 40% del peso de la planta. En el caso de la cebada
el aporte de los granos representa 60% de la planta, lo cual
explica los mayor es valores de
digestibilidad y EM de este cereal forrajero en relación
con la avena. La disminución no lineal del contenido de EM
observada hasta el corte tardío (grano lechoso), es
atribuible a un aumento en la cantidad y lignificación de
la fibra, y a que en este estado la acumulación de
almidón es aún baja, por lo que no alcanza a
atenuar el efecto negativo de la fibra descrito antes.

La tasa de disminución de la EM pasada la
emergencia de espiga de la avena (0,02 Mcal d-1), es
coincidente con la tasa de 0,025 Mcal d-1 encontrada
por Moreira (1995) para ensilajes de pradera. La reducción
del contenido de EM es similar a la experimentada en la
digestibilidad de la MS, con la que está altamente
correlacionada (r > 0,90), por lo cual la digestibilidad al
momento del corte es altamente determinante del contenido de EM
del ensilaje (Castro, 1996). Sin embargo, al decidir el momento
de corte para la confección de ensilajes directos de
avena, la digestibilidad no debe ser el único factor a
considerar, lo cual es reforzado por los resultados
encontrados.

CONCLUSIONES

Del presente estudio, válido para ensilaje de
avena de confección directa sin empleo de aditivos, se
puede concluir lo siguiente:

Al avanzar la madurez de la avena hasta el estado de
grano lechoso, el contenido de EM se reduce de manera más
acelerada que en los estados previos, debido a que la
digestibilidad baja a una tasa diaria de 1% d-1,
equivalente a 0,02 Mcal kg-1 MS diaria.

La disminución de digestibilidad con la madurez
es más acentuada que el aumento de fibra, siendo la
acumulación de grano insuficiente para contrarrestar el
efecto negativo de este incremento y demuestra el fuerte efecto
negativo de la maduración de la planta en la
digestibilidad. Por lo tanto, se deben evitar los cortes
tempranos, asociados a un elevado contenido de agua, y los muy
tardíos ligados a una digestibilidad excesivamente
baja.

El método convencional de secado del ensilaje en
horno a 65°C, entrega un valor de MS 3,4 unidades
porcentuales más bajo que el método de
destilación por tolueno. En consecuencia, para expresar la
composición del ensilaje de avena en base al contenido de
MS real, se recomienda adicionar dicho factor al contenido de MS
determinado en horno.

RECONOCIMIENTO

Los autores desean agradecer con especial atención al Dr. Horacio Miranda, de la
Universidad de la Frontera,
Temuco, por su contribución y asistencia en los
análisis estadísticos.

Este trabajo fue
presentado en el Congreso de la Sociedad
Chilena de Producción Animal (SOCHIPA A.G.) en
Chillán, 2-4 de octubre de 2002.

LITERATURA CITADA

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Juan Carlos Dumont L.1, René
Anrique G.2 y Daniel Alomar
C.2
1 Instituto de Investigaciones
Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Remehue,
Casilla 24 – 0, Osorno, Chile.
2 Universidad Austral, Facultad de Ciencias Agrarias,
Casilla 567, Valdivia, Chile.