Digestibilidad del ensilado de paja y maíz utilizando ovejas manchegas en estado de mantenimiento.

INTRODUCCION

La dimensión ambiental debe analizarse, en un sentido amplio, tanto en sus

aspectos naturales (como el suelo, la flora, la fauna) como de contaminación

(aire, agua, suelo, residuos), de valor paisajístico, de alteración de costumbres

humanas y de impactos sobre la salud de las personas. En definitiva, la

preocupación surge con todas las características del entorno donde vive el ser

humano cuya afectación pueda alterar su calidad de vida.

Hoy día existen pocos recursos en alimentación animal que no hayan sido

incorporados a la cadena alimenticia, pero aún queda gran cantidad de

subproductos agrícolas e industriales que pueden ser utilizados. La asociación

internacional “ Las Nuevas Fuentes de alimentos “ bajo la tutela ejercida por la

FAO ha estado acentuando la importancia de introducción de nuevas

sustancias nutritivas en la nutrición animal desde 1976, debido a los alimentos

ricos en fibra de mala calidad, a los subproductos agroindustriales, así como

los subproductos reciclados de origen animal.

En España la agricultura juega un papel muy importante los productos

agrícolas significan mas del 50% de la producción final agraria, representando

en la Unión Europea algo más del 12% , destacando la producción

hortofrutícola, el viñedo, el olivar y el cereal. En España la superficie cultivada

sobrepasa los 44 millones de hectáreas, donde el cultivo de cereal supera los

7 millones de hectáreas, el olivar los 2 millones de ha., la vid y leguminosas el

millón de ha., las hortalizas superan las 100 mil ha. y con mayor relevancia

encontramos las praderas y pastos naturales que llegan alcanzar los 23

millones de ha.

Uno de los principales problemas del sector es el gran impacto ambiental de

los subproductos agrícolas y residuos de la industria, (Hernández, 1993).

Además, su eliminación supone un elevado coste que se traduce en un

incremento en el precio final del producto, lo que reduce la competitividad. En

la actualidad se han encontrado algunas utilidades a estos subproductos,

como la elaboración de humus, la obtención de pasta de papel, la producción

de carbón activo o la transformación en biometano por digestión anaerobia. No

obstante, estos procesos requieren un volumen de subproducto muy escaso y

siguen siendo costosos, por lo que la cantidad de residuos que quedan

pendientes de reciclar es muy elevada.

Una de las soluciones más interesantes para el reciclaje de subproducto

agroalimentarios es su transformación en alimentos para el ganado.

Actualmente se utilizan algunos subproductos en alimentación animal, aunque

su utilidad es limitada debido a que su conservación y mejora no es

económicamente viable.

Sin embargo la conservación y el escaso valor nutricional de los subproductos

podría reorientarse mediante su transformación fermentativa en materias

primas de calidad. De esta manera la acción de diferentes fermentos sobre

determinados subproductos y residuos agroalimentarios va a poder

incrementar tanto el valor nutricional como la vida media de los mismos, esto

podría traducirse en un incremento de la rentabilidad final del sector ganadero.

La utilización del ensilado en la mejora de la conservación del producto gracias

a su fermentación microbiana y por tanto una mejor política de

aprovechamiento del pastizal por los rumiantes tiene una gran trascendencia

en el tiempo. VOISIN (1952), señala que el 95 % de las plantas que se ensilan

en el mundo está integrado por maíz, subproductos de la remolacha y patata.

ZELTER Y SALOMON (1959), el ensilado tiene como objetivo principal

mantenerlo con un mínimo de perdida de nutrientes, objetivo que se alcanza

orientando los procesos de conservación, de modo que se establezca de forma

espontánea y dominante una fermentación láctica.

En Europa el ensilado realizado de gramíneas C3 alcanza el 54% y el ensilado

de maíz el 32% de la producción de ensilado, (WILKINS et al., 1999).

Nuestros objetivos en este estudio serían la minimización del impacto

ambiental de la industria agroalimentaria, mediante el reciclaje de sus residuos

y subproductos. Estos carecen de valor económico y pueden llegar a ser

altamente contaminantes, transformándolos mediante un proceso industrial de

fermentación en materias primas de mejor valor nutricional y bajo coste.

Podrían ser utilizados como alimento para el ganado y de este modo

incrementar la competitividad del sector agroalimentario andaluz.

MATERIAL Y MÉTODOS Alimentos 1.- Productos empleados:

a) Paja de Trigo picada. b) Forraje de Maíz. c) Bagazo de cerveza. d) Levadura de cerveza.

2.- Fabricación de los microsilos:

Los productos son picados de 2 a 4 cms antes del ensilaje para mejorar la mezcla y compactación, la mezcla de los productos se formula mediante un programa informático en el ordenador central que determina las cantidades a mezclar, en la cuba mezcladora. Los productos líquidos se mezclan previamente entre sí en otra mezcladora vertical, donde se añade la urea si aparece en la formulación final. Las materias primas sólidas y líquidas son mezcladas previamente a su paso por la empacadora, la cual trabaja con una potencia de 118 Kw. Creando paquetes de 400-600 Kg. Las pacas son envueltas con varias capas de plástico traslúcido.

IMÁGENES DE LA FABRICACIÓN DEL MICROSILO Figura 1. Cuba mezcladora de ingredientes.

Figura 2. Picado de ingredientes groseros.

Figura 3. Mezcladora de ingredientes líquidos.

Figura 4. Mezcla ya homogeneizada, preparada para ensilar.

Figura 5. Empacado a alta presión. Figura 6. Envuelta final con plástico que finaliza el microsilo.

3.- Tratamientos:

Materias primas A (%) B (%) C (%) D (%) Resto de maíz - - 100 99,2 Paja de cereal 40 39,9 - - Levadura de cerveza 60 59,3 - - Urea - 0,7 - 0,7 Aditivo microbiano* - 0,1 - 0,1

*Aditivo microbiano: Bacillus subtilis DSM 5750; Clostridium sporogenes phage NCIMB 300008; Lactobacillus amylovorans DSM 16251; Lactobacillus planrarum C KKP/788/p e Saccharomyces cerevisiae 80566. Los microsilos B y D además van a tener como aditivo la Urea la cual posee el 0,7 % de la mezcla.

4.- Almacenamiento: Los microsilos se almacenaron en condiciones ambientales (al aire libre, a unas temperaturas medias de 8,2 ºC de mínima y 22,7 ºC de máxima) y apilados en grupos según su composición durante 60 días siendo abiertos en este momento. Su apertura se realizaba en la zona anterior del mismo, en la cual se procedía a cortar el plástico que lo recubre; con forme pasaban los días abríamos capas sucesivas, al terminar la recolección de la capa de silo necesaria se procede a su cerrado correspondiente. El microsilo una vez abierto ha estado almacenado bajo techo en una nave siendo consumido durante toda la experiencia (42 días). El consumo diario de cada ensilado era de unos 5 a 7 Kg. en paja y de 6 a 10 Kg. en el caso del maíz. Se puede destacar como experiencia en la conservación del producto que el ensilado de maíz con aditivo se conservó mejor una vez abierto el microsilo que el de maíz sin aditivo, este último tuvo una degradación más acelerada con la exposición al aire.

IMAGEN DEL ALMACENAMIENTO DEL MICROSILO

Figura 7. Almacenamiento de los microsilos para su fermentación.

Ensayos con animales: 1.- Animales:

Se emplearon 9 ovejas de la raza Manchega con un peso entre 65 y 70 Kg. Para la determinación de las dietas se realizaron pruebas de ingesta voluntaria ad libitum durante 40 días, previa adaptación a este alimento de 10 días; que permitieron establecer cantidades diarias de 1kg en los microsilos a base de paja; y de 1,5 Kg. en los microsilos a base de maíz. La cantidad de 1 Kg. de ensilado con base de paja en nuestras ovejas de experimentación fue determinada como máxima ingesta voluntaria. Teniendo en cuenta las necesidades de mantenimiento del animal, para realizar las pruebas de digestibilidad con los microsilos con paja se les administró un complemento de 100 g. de maíz en grano. Alcanzando de esta manera los 30 MJ. aprox. de energía que necesitan las ovejas en mantenimiento. Los alimentos se administraban a las 8:00h una vez al día durante el periodo de experimentación.

-

2.- Dietas experimentales de mantenimiento: Dieta Cantidad (g.) Producto (Microsilos) 1 1100 1000gr. de A + 100gr. de grano de maíz 2 1100 1000gr. de B + 100gr. de grano de maíz 3 1500 De C. 4 1500 De D. 3.- Ensayos de digestibilidad:

Se realizaron 4 pruebas de digestibilidad in vivo. La duración total de cada ensayo de digestibilidad fué de 28 días. 21 días de adaptación y 7 días de análisis. Los 9 animales permanecieron en jaulas de metabolismo provistas de bebederos y comederos independientes para el control de la ingestión de cada animal (recogidas de las sobras de alimento aportado) y recogida de heces y orina. Las heces se recogían cada 24 horas después del suministro de alimento durante 7 días consecutivos. A continuación, las heces eran pesadas, desecadas en una estufa a 110 ºC durante 24 horas y nuevamente pesadas. Después eran molidas en molino de martillos con tamiz de 1mm. La digestibilidad de los productos A y B se calculó por diferencia como indica Van Soest (1982) calculando el coeficiente de digestibilidad de las dietas 1 y 2 con los datos recogidos en la experiencia. Teniendo en cuenta el coeficiente de digestibilidad del maíz en grano se puede obtener el coeficiente de digestibilidad del ensilado de paja y ensilado de paja con aditivo según la fórmula: ((CDa producto-(CDa maíz * tpu MS de maíz en el producto))/ tpu MS de paja en el producto.

IMÁGENES DEL ENSAYO CON ANIMALES Y MOLIENDA DE HECES

Figura 8: Oveja manchega en jaula de mantenimiento adaptada para la recogida de heces.

Figura 9: Comedero y bebedero de la jaula de mantenimiento.

Figura 10: Limpieza de cuerpos extraños en heces desecadas.

Figura 11: Molienda de heces desecadas.

Figura 12: Heces molidas de la oveja nº 9 y trazabilidad correspondiente. Análisis químicos Las muestras de las materias primas ensiladas, de los ensilados resultantes y de las dietas y heces fueron analizadas para contenido de Humedad, Cenizas, PB, FND, FAD, LAD, EE. Análisis de Weende y Van Soest. Análisis estadísticos Se utilizó la prueba t de Student para determinar diferencias significativas entre tratamientos. Se comprobó previamente la normalidad y homocedasticidad de las variables.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN La composición de las materias primas que integran las raciones se exponen en la tabla 1. Estos resultados muestran como los cuatro productos estudiados presentan un contenido de humedad muy parecido, además de presentar los cuatro productos un contenido en materia seca de un 40 a 45%, porcentaje alto. Se puede observar un mayor contenido de proteína bruta en los productos 2 y 4 (Paja con aditivo 13,4 % y Maíz con aditivo 10 %, respectivamente), además es indicativo la diferencia en la fibra neutro detergente y fibra ácido detergente ya que en el ensilado de paja es aproximadamente un 20% mayor; FND en 1, 69,6%; en 2, 63,4%; en 3, 40,9%; en 4, 42,5%. La FAD en 1, 50,5%; 2, 44,6 (en la paja con aditivo es ligeramente menor que en el ensilado de paja normal con levadura de cerveza). En 3, 26% y en 4, 24,7%. Cabe señalar que los animales se acostumbraron paulatinamente al alimento ofrecido, y que al principio del proceso presentaban rechazo al ensilado de paja, con aditivo y sin aditivo. Empezamos por este ya que el grado de palatabilidad y aceptación para la oveja es menor al ensilado de paja que al de maíz, cuya aceptación era muy buena. Tabla 1. Composición química de las materias primas ensiladas utilizadas en las dietas. Composición química PAJA PAJA + ADT. MAÍZ MAÍZ + ADT. Humedad 58,6 55 58,5 60,3 Materia Seca 41,5 45 41,5 39,7 Cenizas 8,3 9,3 6,7 7 Materia Orgánica 33,2 35,7 34,8 32,7 Proteína Bruta 10,9 13,4 7,7 10 Grasa Bruta 1,4 1,4 2,7 2,7 FND 69,6 63,4 40,9 42,5 FAD 50,5 44,6 26 24,7 LAD 8 8,2 6,7 2,6

_______________________________________________

Las raciones ofrecidas en el periodo experimental a las ovejas en estudio se muestran en la tabla 2. Las raciones aportadas con ensilado de paja, tanto para el producto con aditivo como sin aditivo, era de 1000g. del producto más 100g. de maíz en grano. El aporte de ensilado de maíz con aditivo y sin aditivo fue de 1500g. del producto exclusivamente. Tabla 2. Raciones aportadas a las ovejas en estudio. Dieta Cantidad (g.) Producto (Microsilos) 1 1100 1000g. de paja + 100g. de grano de maíz 2 1100 1000g. de paja con ad. + 100g. de grano de maíz 3 1500 De maíz 4 1500 De maíz con ad. El coeficiente de digestibilidad del ensilado de paja y ensilado de paja con aditivo se muestra en la tabla 3. Se observa como el coeficiente de digestibilidad de la materia orgánica en el ensilado de paja con aditivo (0,430) es ligeramente más alto que el obtenido en el ensilado de paja (0,373). Sin embargo según la prueba t de Student, no encontramos diferencia significativa, P-valor= 0,38. En la Fibra Neutro Detergente se puede observar también que el coeficiente de digestibilidad para la misma es más alto en el ensilado de paja con aditivo (0,599) que la del ensilado de paja (0,494); sin embargo al igual que con la materia orgánica no encontramos diferencia significativa, t Student P-valor=0,37. No se encuentran diferencias significativas con t Student si p-valor≥0,05. Tabla 3. Coeficiente de Digestibilidad del ensilado de Paja y Paja con aditivo.

Coeficiente de Digestibilidad

Materia Orgánica

Fibra Neutro Detergente

ENSILADO PAJA

Media ± e.est.

C.V. Media ± e.est.

C.V.

0,37 ± 0,04

20,37%

0,49 ± 0,07

25,88%

ENSILADO PAJA+ ADT.

0,43 ±

0,11 15,48%

0,60 ± 0,03

7,75%

t Student (P-valor) 0,38 0,37 El Coeficiente de Digestibilidad del ensilado de Maíz y Maíz con aditivo se muestra en la tabla 4. Se observa que la digestibilidad del ensilado de maíz es más alta en el caso de la materia orgánica, materia seca, grasa y fibra ácido detergente con respecto al ensilado de maíz con aditivo aunque no se encontraron diferencias significativas con la realización de la prueba t de Student, P-valor 0,39 para materia orgánica y materia seca, 0,9 para la grasa y fibra ácido detergente. El coeficiente de digestibilidad de la proteína bruta y fibra neutro detergente es más alto en el ensilado de maíz con aditivo, sin embargo tampoco hay diferencias significativas según t Student, p-valor 0,54 para proteína y 0,11 para fibra neutro detergente. No hay diferencia significativas si p-valor ≥ 0,05. El coeficiente de digestibilidad para la lignina ácido detergente es mayor en el ensilado de maíz (0,46) que en el ensilado de maíz con aditivo (-0,52). Entre estos si encontramos diferencias significativas con la prueba t de Student siendo p-valor 0,019 y por tanto inferior a 0,05. El cociente de varianzas que existe entre ambos productos es de 29,52. Tabla 4. Coeficiente de Digestibilidad del ensilado de Maíz y Maíz con aditivo.

Coeficiente de Digestibilidad Materia Orgánica Materia Seca Proteína Bruta Grasa

Media ± e.est.

C. V.

Media ± e.est.

C. V. Media ±

e.est.

C. V. Media ± e.est.

C. V.

Maíz 0,62±0,03

7,52% 0,61±0,04 10,49% 0,38±

0,07 33,64% 0,72±

0,04 10,50%

Maíz + adt. 0,59±0,02

7,40% 0,52±0,05 17,12% 0,42±

0,04 15,65% 0,69±

0,03 8,20%

Wilcoxon(P-valor)

0,39 0,39 0,54 0,9

Fibra Neutro Detergente

Fibra Ácido Detergente

Lignina Ácido Detergente

Media ± e.est.

C. V. Media ± e.est.

C. V. Media ± e.est.

C. V.

Maíz 0,45±0,03 12,1% 0,39±0,04 18,1% 0,46± 0,03 11,8% Maíz + adt. 0,50±0,02 7,98% 0,37±0,05 26,98% -0,52±0,18 -62,61% t Student(P-valor) 0,11 0,90 0,01

DISCUSIÓN:

Se observa en los resultados que son productos iguales el ensilado de paja con aditivo y el ensilado de paja sin aditivo. No se observaron diferencias significativas entre estos dos productos en la realización de la prueba t Student. Aún así podemos observar como el ensilado de paja ha mejorado los valores de digestibilidad con el aporte del aditivo en la materia orgánica y fibra neutro detergente (componente principal de la paja). El resultado de la comparación entre ensilados de maíz, nos muestra que no existen diferencias significativas entre estos productos aunque los valores de digestibilidad de la proteína y fibra neutro detergente están mejorados en el ensilado con aditivo, de esta manera los demás componentes son más altos en el ensilado de maíz. Se observa como el aditivo microbiano puede afectar directamente a la fibra neutro detergente la cual se encuentra mejorada en ambos productos con el aditivo, sin embargo no se encontraron diferencias significativas. De aplicación práctica en la realización de la experiencia se observó diferencias de conservación entre el ensilado de maíz frente al ensilado de maíz con aditivo. Puesto que la utilización del ensilado en la experiencia era paulatina y con este abierto, el ensilado tenía contacto con el aire y podía causar su deterioro a pesar de que nosotros tapamos enseguida el ensilado, en este periodo observamos una diferencia. El ensilado de maíz se deterioraría con mayor velocidad una vez abierto que el ensilado de maíz con aditivo.

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