Resumen de Características fermentativas y nutritivas de ensilajes de forrajes tropicales con diferentes niveles de inclusión de residuos agroindustriales de cáscara de maracuyá (passiflora edulis)
En las regiones tropicales, la estrategia de alimentación de los rumiantes se basa en el pastoreo directo de áreas marginales y en la utilización de los recursos endógenos disponibles en estas zonas de gran vulnerabilidad (Rangel et al., 2016). La producción cuantitativa y cualitativa se distribuye en dos períodos diferenciados: la estación lluviosa y la temporada seca (Canesin, 2014). En la época de lluvia se obtiene hasta el 80% en la producción herbácea anual, mientras que en la estación seca los pastos no consumidos se agostan, disminuyendo su cantidad y valor (Caraballo et al., 2007). Por otra parte, la larga duración de este periodo seco (hasta seis meses) hace que los productores, que son pequeños y de subsistencia, en su mayor parte, y sin posibilidad de realizar un aporte externo de insumos vendan las existencias de ganado lechero, hasta que llegue la temporada de lluvias. La disponibilidad de alimento es un requisito indispensable para promover un incremento de la producción y la mejora sostenida del sector agropecuario en la zona de la costa de Ecuador.
En estas circunstancias, disponer de subproductos agrícolas y residuos agroindustriales, que per se constituyen actualmente un peligro ambiental, son de carácter endógeno y de gran potencial en alimentación de rumiantes, es de gran importancia porque permite utilizar la capacidad digestiva de estos animales, prolongar la curva de lactación, aumentar la producción y reemplazar total o parcialmente los concentrados de la ración, abaratando su coste bajo la estrategia de tecnologías pertinentes (Ben Salem y Smith, 2008). En este sentido, los subproductos son estratégicos para alcanzar un desarrollo sostenible y favorecen la soberanía alimentaria de modo responsable, bajo el sistema de doble propósito ampliamente difundido en esta zona del país y de modo general en Latinoamérica (García et al., 2016). Además, el empleo de los subproductos agroindustriales con tal fin contribuye a mitigar el problema ambiental que genera actualmente su producción (Boucque y Fiems, 1988; Meneses et al., 2007). Sin embargo, el uso de la mayor parte de estos residuos es en muchas ocasiones inapropiado debido a su producción estacional, una composición variable, elevada humedad que favorece su rápido deterioro en condiciones tropicales, y la falta de conocimiento en cuanto a su valor nutritivo, su conservación, su implementación en la dieta y las pautas de uso (Megías et al., 2002; Meneses et al., 2007).
Los subproductos en el trópico tienen generalmente un alto contenido acuoso y el ensilaje puede constituir una técnica adecuad de conservación (Cándido et al. 2007). El ensilaje permite la conservación durante largos períodos de tiempo evitando las pérdidas debidas la putrefacción (Chedly y Lee, 2000) y puede realizarse con diferentes estrategias, ya sea de modo industrial o a pequeña escala, por ejemplo, en bolsas de plástico. Por tanto, es asequible a la economía y condiciones los pequeños productores ya que no requiere mecanización, es fácil de manipular, se utiliza según necesidades evitando el deterioro, y no requiere una inversión elevada (Ashbell et al., 2001). En adición, este sistema aseguraría la disponibilidad de forrajes en épocas de de carencia en sistemas de producción de rumiantes (Titterton y Bareeba, 2001).
En una primera etapa, para un adecuado aprovechamiento de los residuos agroindustriales en fresco o por ensilaje, de modo independiente o en combinación con forrajes, es necesario caracterizar la producción y composición cuantitativa y cualitativa de dichos residuos, su valor nutritivo en fresco, su aptitud para el ensilaje, la estabilidad del producto; ya sea aeróbica o anaeróbica y la composición química y el valor nutritivo de los ensilados obtenidos (Megías et al., 2014).
Este conocimiento permitiría establecer el valor relativo de los residuos en las raciones para la alimentación de los animales (Preston, 1986), permitiendo una inclusión apropiada en la formulación de raciones.
Objetivos A tenor de lo expuesto anteriormente los objetivos del presente trabajo de investigación son los siguientes: A nivel general: Determinar la valoración química y nutritiva y la aptitud a la conservación mediante ensilado del residuo de maracuyá.
De modo específico: 1. Caracterizar la producción industrial: cantidades, temporalidad, fracciones que se obtienen, presentación física, destino actual, valor económico.
2. Determinar la composición química (Weende y Van Soest) del ensilado de pasto saboya con residuos de maracuyá 3. Determinar el valor nutritivo (digestibilidad in vitro y degradabilidad in situ) del ensilado de pasto saboya con residuos de maracuyá 4. Establecer las características microbianas y estabilidad aeróbica del ensilado (solo o en combinación con forrajes).
Grado de Innovación previsto Con los resultados de esta Tesis se intenta profundizar en el conocimiento del residuo y avanzar en la caracterización del residuo de maracuyá fresco y ensilado con pasto saboya. Esto permitirá a su vez establecer recomendaciones técnicas y nutricionales para su empleo y aplicación en la alimentación de rumiantes con el consiguiente efecto favorable sobre la eficiencia y costes de producción. Además, la información obtenida podrá adicionarse a las tablas internacionales de composición de alimentos.
Por otra parte, Ecuador es un país con un déficit nutricional relevante, tal y como se recoge en los lineamientos del Plan del Buen Vivir, el conocimiento que abogue por el desarrollo y utilización de recursos endógenos en la producción de alimentos para personas contribuye a los principios de soberanía alimentaria y tiene gran alcance en la población.
Contenido de la investigación:
En los países tropicales, el ensilado de forrajes se presenta como una alternativa viable para la época de escasez estacional de alimentos para el ganado. La combinación de residuos agroindustriales con los excedentes de forrajes para el ensilaje permitiría el aprovechamiento eficiente de los primeros y una mejora nutritiva de los segundos. El objetivo de la experiencia primera recogida en el presente trabajo fue estudiar el efecto de la inclusión de cuatro niveles de residuo de maracuyá (Passiflora edulis Sims.) (10; 20; 30 y 40% en base fresca) en el ensilado de pasto saboya (Megathyrsus maximus) de 45 días de edad. El ensilado de los productos picados y homogeneizados se realizó en microsilos experimentales (6 réplicas por tratamiento). Tras 35 días, los microsilos se abrieron y se determinó la composición química y la degradación in vitro de la materia seca a 0; 3; 6, 12, 24; 48 y 72 horas. La inclusión del residuo de maracuyá redujo linealmente (P<0,05) el contenido de fibra ácido detergente del ensilado y aumentó linealmente (P<0,05) la degradabilidad efectiva de la materia seca por un aumento (P<0,05) de las fracciones soluble y potencialmente degradable de la misma. En conclusión, la combinación de un 40% de residuo de maracuyá con un 60% de pasto saboya permitiría mejorar el valor nutritivo del ensilado obtenido.
El conocimiento de los subproductos agroindustriales y su utilización en alimentación animal ofrecen nuevas estrategias para el desarrollo de una ganadería sustentable en zonas tropicales. El objetivo de la segunda experiencia fue contribuir al conocimiento de la microbiología y la estabilidad aeróbica del ensilado de pasto saboya con inclusión de niveles crecientes de residuo de maracuyá, así como la cinética de degradación ruminal in situ del mismo. Se incluyeron cuatro niveles de residuo de maracuyá (10, 20, 30 y 40% en base fresca) en el ensilado de pasto saboya de 45 días de edad. El ensilado de los productos picados y homogeneizados se realizó en microsilos experimentales (5 réplicas por tratamiento). Tras 21 días, los microsilos se abrieron y se determinó la composición química, la carga microbiana, la estabilidad aeróbica -Tª y pH durante 6 días y la degradación in situ de la materia seca -0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas. La combinación de entre 10 y 40% sobre peso fresco de residuo de maracuyá con pasto saboya no tuvo efectos importantes sobre la microbiología ni la estabilidad aeróbica del ensilado. En todos los tratamientos, se observó una baja estabilidad aeróbica con incremento de Tª superior a 1ºC a los 6 días y del más de 0.5 unidades de pH tras 2 días. La degradación ruminal de la materia seca fue mayor (P<0,05) en los ensilados que incluyeron 30 y 40% de residuo de maracuyá, lo que indicaría un mayor valor nutritivo. El ensilado de pasto saboya con residuo de maracuyá podría ser una forma eficiente y aceptable medioambientalmente de disponer de alimentos para sostener la productividad de los rebaños bovinos en la temporada seca. Sin embargo, la elevada inestabilidad aeróbica debe ser tenida en cuenta a la hora de manejar los ensilados para evitar pérdidas materiales y nutritivas.
El objetivo de la tercera experiencia fue estudiar el efecto de la combinación de tres residuos de frutas tropicales (maracuyá, piña y plátano) con pasto saboya sobre la composición química y la degradación ruminal in vitro del ensilado obtenido. El forraje y los residuos fueron picados y homogeneizados y se prepararon cuatro combinaciones: pasto saboya como único material a ensilar y pasto saboya mezclado con un 15% sobre base fresca de residuo de maracuyá o piña o plátano. El ensilaje se realizó en microsilos experimentales (6 réplicas por tratamiento). Tras 60 días, los microsilos se abrieron y se tomaron muestras representativas para determinación de la composición química y la degradación ruminal in vitro de la materia seca, la fibra neutro detergente y la fibra ácido detergente, a 0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas. Los residuos de frutas tuvieron relativamente pocos efectos sobre la composición química de los ensilados. La degradabilidad efectiva de la materia seca no mostró diferencias entre los ensilados con residuo de piña y maracuyá (P>0,05), y fue mayor que en los otros ensilados (P<0,05). El ensilado con residuo de piña y, en menor medida, el que incluyó residuo de maracuyá mostraron valores más elevados de degradabilidad efectiva de la fibra neutro detergente y la fibra ácido detergente en comparación con los ensilados de pasto saboya o pasto saboya con residuo de plátano (P<0,05). Estos resultados sugieren que la combinación de pasto saboya con residuos de piña y maracuyá para la elaboración de ensilados podría ser una forma eficiente de disponer de estos, reduciendo el riesgo medioambiental y contribuyendo a la mejora de la alimentación del ganado.
Conclusión Respecto al Capítulo 1 y 2.
En las regiones tropicales de Ecuador, existe un déficit importante en alimentación de rumiantes, marcado por la escasez de pastos en la época seca, la baja utilización de concentrados y el nulo (o bajo) nivel tecnológico. Por otra parte, son zonas muy ricas en la producción de subproductos y residuos agroindustriales que se utilizan de modo deficiente en alimentación animal.
La utilización de ensilado a pequeña escala constituye una alternativa de gran interés y de gran potencial en los sistemas de doble propósito. Adicionalmente, la asociación de subproductos y residuos con excedentes de pastos tropicales podría facilitar el proceso de ensilaje y mejorar el valor nutritivo del ensilado, a la vez que aseguraría la disponibilidad de alimentos de buena calidad durante los periodos de carestía.
Para el mejor aprovechamiento de los residuos agroindustriales en fresco o ensilados, solos o en combinación con forrajes, es necesario profundizar en el conocimiento de los subproductos en las distintas etapas tecnológicas. Algunas de las cuestiones se han abordado en el presente trabajo, como la caracterización de la producción, composición aptitud para el ensilaje del residuo de maracuyá solo o en combinación con forrajes tropicales. Igualmente, se han encontrado lagunas de conocimiento que han de determinar investigaciones futuras, como la necesidad de la valoración nutritiva in vivo del residuo de maracuyá y su repercusión en la calidad de la carne y la leche para el establecimiento de recomendaciones de uso en las raciones, así como el impacto económico y medioambiental de su utilización.
Respecto al Capítulo 3.
La combinación de residuo de maracuyá con pasto saboya podría ser una forma eficiente y aceptable medioambientalmente de utilizar el residuo en alimentación animal en el área tropical de producción. El residuo de maracuyá redujo el contenido de los carbohidratos menos digestibles y aumentó la degradabilidad efectiva de la materia seca. Los cambios en el valor energético para rumiantes del ensilado se estimaron en 0,3 MJ por kilo de materia seca cuando el nivel de inclusión del residuo de maracuyá fue un 40% en peso fresco. Estas estimaciones tienen que ser confirmadas con animales en producción.
Respecto al Capítulo 4.
La combinación entre un 10 y un 40% sobre peso fresco de residuo de maracuyá con pasto saboya no tuvo efectos importantes sobre la microbiología ni la estabilidad aeróbica del ensilado. Todos los tratamientos mostraron una baja estabilidad aeróbica. Por otra parte, la degradación ruminal fue mayor en los ensilados que incluyeron 30 y 40% de residuo de maracuyá, lo indicaría un mayor valor nutritivo. El ensilado de pasto saboya con residuo de maracuyá podría sostener la productividad de los rebaños bovinos en la temporada seca. Sin embargo, la elevada inestabilidad aeróbica debe ser tenida en cuenta a la hora de manejar los ensilados para evitar pérdidas materiales y nutritivas.
Respecto al Capítulo 5.
El residuo de piña y, en menor medida, el de maracuyá mejoraron el valor nutritivo del ensilado de pasto saboya, mientras que el residuo de plátano tuvo un efecto neutro. Nuestros resultados sugieren que la combinación de pasto saboya con residuos de frutas tropicales para la elaboración de ensilados podría ser una forma eficiente de disponer de estos, reduciendo el riesgo medioambiental y contribuyendo a la mejora de la alimentación del ganado. Harían falta más estudios in vivo para establecer las mejores condiciones de uso de dichos ensilados en las raciones del ganado.
