Livestock Research for Rural Development

Volume 10, Number 1, January 1998

Parámetros nutricionales de algunas arbóreas leguminosas y no leguminosas con potencial forrajera para la suplementación de ruminantes en el trópico

O I Flores, D Ma Bolivar, J A Botero and M A Ibrahim

Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza, Turrialba, Costa Rica.

Resumen

Con el objetivo de generar información sobre parámetros de degradabilidad ruminal de la materia seca (MS) y características nutricionales de algunas especies arbóreas y arbustivas tropicales, se colectaron rebrotes (hojas y tallo tierno) de 4 leguminosas (Calliandra calothyrsus, Cratylia argentea, Erythrina berteroana y Leucaena leucocephala) y 4 no leguminosas (Guazuma ulmifolia, Hibiscus rosa-sinensis, Morus alba.y Trichantera gigantea), de16 semanas de edad, para comparar su composición nutricional, en términos de PC, FDN, FDA y DIVMS. En cinco de estas especies (C. calothyrsus, C. argentea, H. rosa-sinensis, M. alba. y T. gigantea), también se evaluó su digestibilidad in situ, utilizando la técnica de la bolsa de nylon en 4 novillos estabulados. La concentración de PC en la MS superó el 18% en todos los follajes, excepto en G. ulmifolia donde se obtuvo un valor de11%. La DIVMS fue mayor en tres especies no leguminosas, M. alba, H. rosa-sinensis y T. gigantea, las cuales reportaron valores de 74, 72 y 67%, respectivamente, comparado con las demás especies evaluadas, en las que la DIVMS osciló entre 34 y 54%. La degradabilidad ruminal, evaluada después de 96 horas de incubación, fue también superior en las tres no leguminosas que reportaron los niveles mas altos de DIVMS; los valores obtenidos fueron de 87, 87 y 89%, para M. alba, H. rosa-sinensis y T. gigantea, respectivamente. Estos valores reflejan un elevado potencial de dichas especies para su uso en la suplementación de animales en producción que reciben dietas de pobre calidad nutricional.

Palabra claves: FDA, FDN, PC, DIVMS, Degradabilidad in sacco, Calliandra calothyrsus, Cratylia argentea, Erythrina berteroana, Guazuma ulmifolia, Hibiscus rosa-sinensis, Leucaena leucocephala, Morus spp., Trichantera gigantea.

Abstract

Four-month old regrowths (leaves, petioles and tender stems) were collected from four leguminous (Calliandra calothyrsus, Cratylia argentea, Erythrina berteroana and Leucaena leucocephala) and four non-leguminous (Guazuma ulmifolia, Hibiscus rosa-sinensis, Morus alba.and Trichantera gigantea), trees to determine chemical composition and in vitro digestibility (IVDMD). For five of the species (C. calothyrsus, C. argentea, H. rosa-sinensis, M. alba. and T. gigantea) determinations were made of in sacco digestibility using the nylon bag technique in four rumen-fistulated steers in confinement. Crude protein (N*6.25) in dry matter exceeded 18% for all species except G. ulmifolia (11%). In vitro digestibility was greater in the non-leguminous species M. alba, H. rosa-sinensis and T. gigantea (74, 72 and 67%, respectively), than in the other species for which the IVDMD values were in the range 34 to 54%. Rumen dry matter degradability after 96 hours incubation were also highest in the three non-leguminous species which had highest IVDMD (87, 87 y 89%, for M. alba, H. rosa-sinensis and T. gigantea, respectively). The values for digestibility and crude protein content of the three non-leguminous species (M. alba, H. rosa-sinensis and T. gigantea) indicate their high potential as supplements for animals receiving basal diets of low nutritive value.

Key words: IVDMD, in sacco digestibility, crude protein, NDF, ADF, Calliandra calothyrsus, Cratylia argentea, Erythrina berteroana, Guazuma ulmifolia, Hibiscus rosa-sinensis, Leucaena leucocephala, Morus spp., Trichantera gigantea.

Introduccion

La restricción en la disponibilidad y calidad de forraje es el factor aislado que más limita la producción de los rumiantes. Este problema se acentúa en los trópicos donde la producción de las gramíneas, principalmente durante la época seca, resulta insuficiente para cubrir los requerimientos alimenticios de los animales.

La utilización de especies arbóreas y arbustivas leguminosas como suplemento de dietas basales de pastos y residuos de cosecha es una actividad común en América latina, Africa y Australia (Devendra 1995). Otras especies no leguminosas han reportado valores nutricionales similares y en muchos casos superiores a los de las leguminosas; dentro de ellas destacan Morus spp., Trichantera gigantea e Hibiscus rosa-sinensis (Benavides 1994; Gómez et al 1995; Shayo 1997). Sin embargo, existe poca información sobre la degradabilidad ruminal de estas especies, aspecto que se considera importante para formular estrategias de alimentación.

Las concentraciones de proteína de los árboles utilizados tradicionalmente en la alimentación de rumiantes presentan niveles de 12 a 30%, valores altos en comparación con pastos maduros que oscilan entre 3 y 10%. La digestibilidad de estos materiales está muy relacionada con la proporción y grado de lignificación de las paredes celulares (FND) así como de la presencia de compuestos secundarios, principalmente taninos (Norton 1994; Dzowella et al 1995).

El objetivo del presente trabajo es el de generar información sobre parámetros de degradabilidad nutricional y características nutricionales de diversos follajes arbóreos. Dentro de las especies no leguminosas se incluyen Guazuma ulmifolia, Hibiscus rosa-sinensis, Morus alba., y Trichantera gigantea, especies reportadas por diversos autores por su uso en alimentación animal (Rojas et al 1994; Gómez et al 1995; Shayo 1997); y dentro de las leguminosas Calliandra calothyrsus, Cratylia argentea, Erythrina berteroana y Leucaena leucocephala (Shelton y Brewbaker 1994; Palmer et al 1995; Argel y Valerio 1996; Dzowella et al 1995).

Materiales y metodos

El material vegetal evaluado fue recolectado de la finca experimental La Montaña, CATIE, en abril de 1997. Esta estación se encuentra en bosque húmedo premontano, con 2636 mm de lluvia, 22 ºC y 602 msnm. Se seleccionaron rebrotes (follaje y tallos tiernos) de 4 a 6 meses provenientes de árboles seleccionados al azar.

A todos los materiales se les determinó el contenido de materia seca (% MS), proteína cruda (PC) (Bateman 1970), digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) por el método de digestión en dos etapas descrito por Tilley y Terry (1963) y la fracción de fibra (Van Soest y Robertson 1985). La degradabilidad in sacco de la MS se determinó por el método de la bolsa de nylon descrito por Orskov (1982). Se usaron 4 novillos estabulados alimentados con una dieta alta en fibra. Los tiempos de incubacion fueron de: 0, 8, 16, 32, 48, 72 y 96 hrs.

Se utilizó un diseño completamente al azar con ocho tratamientos (cuatro leguminosas y cuatro no leguminosas) y seis repeticiones para la variable DIVMS, tres para PC, FDN y FAD y dos para la degradabilidad in sacco de la MS.

Los datos obtenidos fueron analizados utilizando GLM de SAS; para determinar diferencias entre medias se aplicó la prueba de Tukey. Los datos de degradabilidad fueron adjustados por el modelo de Orskov (1982) segun la ecuación de:

y = a + b (1 - e -c*t )

Resultados y discusion

Los valores obtenidos para los parámetros proteína cruda (PC), fibra neutro detergente (FDA), fibra ácido detergente (FAD) y digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) se presentan en el Cuadro 1.

Cuadro 1: Evaluación bromatológica de 8 especies arbóreas utilizadas en la alimentación de rumiantes.
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Especie

Proteína

FDN

FDA

DIVMS

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Trichantera gigantea 19.9 c 40.7 cde 33.9 a 67.4 a
Hibiscus rosa-sinensis 26.6 ab 36.7 de 22.3 b 72.0 a
Calliandra calothyrsus 30.3 a 55.4 ab 24.3 b 34.0 d
Erithryna berteroana 29.2 ab 58.5 ab 38.8a 54.3 b
Morus alba 24.4 abc 29.8 e 18.8 b 74.5 a
Cratylia argentea 23.8 bc 60.1 a 34.1 a 51.9 b
Guazuma ulmifolia 11.0 d 52.0 a 34.4 a 43.8 c
Leucaena leucocephala 24.5 abc 45.2 bcd 25.5 b 51.1 bc
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abd Letras iguales entre columnas no denotan diferencia significativas (P< 0.05)

Las leguminosas mostraron un valor alto de PC (26.9% en la MS en promedio); sin embargo, las no leguminosas como Morus spp., H. rosa-sinensis y T. gigantea presentaron concentraciones superiores al 16% de PC en MS, valor que se considera adecuado para la suplementación de vacas lecheras en producción. Los valores obtenidos con H. rosa-sinensis (26.6%) superan los reportados por Rojas et al (1994 y Vélez (1993), de 20.4 y 17.8% de PC, respectivamente, mientras que la concentración observada con Morus alba y Trichantera gigantea es similar a la reportada por Solarte (1994) y Benavides (1997).

La DIVMS de las especies no leguminosas fue significativamente superior a las leguminosas, excepto en el caso de G. ulmiflolia, que presentó el valor más bajo de las ocho especies. Los valores encontrados en Morus spp. e Hibiscus rosa-sinensis son similares a los reportados por otros autores (Araya et al 1994; Rojas et al 1994 y Benavides 1997); ambas especies junto a T. gigantea tenian los valores más bajos de FDN (29.8, 36.7 y 40.7, respectivamente).

Dentro de las leguminosas, C. calothyrsus mostró la más baja DIVMS; esto puede estar relacionada con la alta concentracion de taninos reportados en su follaje (Dzowella et al 1995).

Se encontró una correlación negativa (r = -0.74 P< 0.01) entre FDN y DIVMS. Esto coincide con lo reportado por Vargas y Elvira (1994) quienes trabajando con L. leucocephala, Gliricidia sepium y G. ulmifolia, reportan como más alta la correlación entre estas dos variables (r = -0.95). Minson (1990) reporta que los forrajes con altas concentraciones de fibra son digeridos lentamente en el rumen y su aprovechamiento máximo requiere de varios días o semanas.

No se encontró correlación entre proteína y DIVMS cuando se evaluaron conjuntamente leguminosas y no leguminosas. Sin embargo, cuando se analizaron solo las no leguminosas, se encontró una alta correlación positiva (r = 0.87; P<0.01), valor que concuerda con el de 0.83 reportado por Vargas y Elvira (1994). Así mismo se obtuvo un incremento en la correlación de FDN y DIVMS de -0.92 (P<0.01). Cuando se analizaron únicamente las leguminosas, la correlación de la PC y la DIVMS mostró un valor negativo, aunque no significativo (Cuadro 3).

Degradabilidad ruminal

Los resultados obtenidos para los parámetros de degradabilidad ruminal de la MS, para el modelo utilizado se muestran en el Cuadro 2 y la Figura 1.

El ANOVA para los cuatro parámetros de degradabilidad detectó diferencias significativas para la degradabilidad inicial (fracción soluble) y la degradabilidad a las 96 hrs. La prueba de medias para la degradabilidad inicial mostró superioridad de Morus alba. (59.2%) aunque no significativa sobre Hibiscus rosa-sinensis (49.6), pero sí sobre las demás especies evaluadas.

Figure 1: Degradabilidad in sacco de los follajes de cinco arboles

La degradabilidad a las 96 hrs fue superior (P<0.05) en las especies Morus spp., H. rosa-sinensis y T. gigantea (89.0, 87.5 y 87.3%, respectivamente). Valores elevados de degradabilidad (77% a las 48 hrs y 70-80% a las 24 hrs) en Morus alba. y T. gigantea, respectivamente, se han reportadas por Shayo (1997) y Rosales y Galindo (1987). Estos valores son superiores a los obtenidos con las leguminosas C. argentea y C. calothyrsus (53.5 y 43.1%, respectivamente) y a los reportados por Dzowella et al (1995) quienes después de 48 hrs de incubación, encontraron en Acacia angustisima y Flemingia macrophilla, valores de 48 y 42% de degradabilidad, respectivamente. Estas dos últimas especies, coincidentemente con C. calothyrsus, son las que reportaron mayores niveles de taninos condensados (9.3, 10.8 y 8.4 g/kg, respectivamente).

Valores altos de degradabilidad ruminal de la MS se han asociado con el potencial de los rumiantes para mantener niveles adecuados de producción (Preston y Leng 1990), ya que es un indicativo de la capacidad de un alimento para aportar nutrientes a la flora ruminal.

Cuadro 2: Parámetros de degradabilidad ruminal de la MS de cinco especies arbóreas.
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Especie Fracción soluble, % Tasa de degradabilidad "c" Degradabilidad a las 96 hr, %
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Trichantera gigantea 38.63 bc 0.063 a 87.32 a
Hibiscus rosa-sinensis 49.55 ab 0.179 a 87.50 a
Calliandra calothyrsus 28.87 c 0.031 a 43.06 b
Morus spp. 59.24 a 0.332 a 88.97 a
Cratylia argentea 36.00 bc 0.083 a 53.50 b
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abc Letras iguales entre columnas no denotan diferencia significativas (P < 0.05)

Las correlaciones obtenidas entre DIVMS y la degradabilidad a las 96 hrs, fueron altas y significativas (P< 0.01) para leguminosas + no leguminosas y solo para leguminosas, 0.95 y 0.96, respectivamente. Este comportamiento sugiere que la influencia de las variables nutricionales discutidas anteriormente sobre DIVMS en las leguminosas, pueden estar relacionadas también con los parámetros de degradabilidad ruminal de la MS.

Cuadro 3: Correlación entre variables nutricionales y parámetros de degradabilidad en árboles y arbustos forrajeros.
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Leguminosas (L)

No leguminosas (NL)

L + NL

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DIVMS DFS Deg.96 h. DIVMS DFS Deg. 96 h. DIVMS DFS Deg.96 h.
PC -0.42 NS -0.82* -0.85* 0.87** 0.55NS 0.68* 0.009NS -0.20 * -0.48 NS
FDN -0.05NS 0.49NS 0.37NS -0.92** -0.9** -0.3NS -0.74** -0.80** -0.85**
Deg. 96 h. 0.96** 0.93* 0.24NS 0.35NS 0.95** -0.85**
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NS = no significativo; * = significativo (P< 0.05); ** = significativo (P<0.01)
DFS = Degradabilidad de la fracción soluble; Deg. 96 h. = Degradabilidad a las 96 horas

Conclusion

Las especies no leguminosas como M. alba, H. rosa-sinensis y T. gigantea mostraron un elevado potencial nutricional; su alta concentración de proteína y su rápida degradación en el rumen sugieren que su inclusión en dietas de baja calidad podría mejorar la eficiencia utilización de las mismas y mantener niveles adecuados de producción. En las leguminosas evaluadas, C. calothyrsus presentó la mas baja degradabilidad ruminal, aspecto que ha sido asociado con su elevada concentración de taninos condensados. La combinación de especies leguminosas y no leguminosas, en la suplementación de rumiantes en el trópico, deberá continuarse evaluando en programas estratégicos de alimentación, tratando de aprovechar el potencial de las no leguminosas para proveer nutrientes a los microorganismos ruminales y el de las leguminosas, principalmente las que presentan elevados niveles de taninos, como fuentes potenciales de nutrientes sobrepasantes.

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Received 17 December 1997