Efecto de la oferta de pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina

J E Mojica, E Castro, J León, E A Cárdenas, M L Pabón* y J E Carulla 

Grupo de Investigación en Nutrición animal, Departamento de Ciencias para la Producción Animal, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia

*Departamento de Química, Facultad de ciencias. Universidad Nacional de  Colombia, Bogotá, Colombia

jemojicar@unal.edu.co

Resumen 

Se evaluó el efecto de la oferta forrajera de pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) sobre la producción y calidad composicional de la leche en vacas Holstein. El experimento se realizó en el centro agropecuario Marengo de la Universidad Nacional de Colombia, utilizando 18 vacas en primer y segundo tercio de lactancia, entre 2 a 4 partos, con un peso vivo (PV) promedio de 585 kg y una producción diaria de leche de 23.0 L. Se evaluaron tres tratamientos consistentes en tres niveles de oferta de pasto kikuyo: 2.6, 3.3 y 4.0 kg MS/100 kg PV. Los animales se suplementaron en el momento de cada ordeño con  un alimento balanceado. Se estimó el consumo voluntario de pasto kikuyo en pastoreo utilizando como marcador externo el óxido de cromo y como marcador interno la fibra en detergente ácido indigerible (FDAi).

El consumo de kikuyo fue mayor al aumentar la oferta forrajera, al pasar de 14.6 a 15.6 y posteriormente a 18 kg MS/an/d para las ofertas de 2.6, 3.3 y 4.0 kg MS/100 kg PV, respectivamente. El aumento en la oferta forrajera de 2.6 a 3.3 y 4.0 kg MS/ 100kg PV aumentó la producción de leche (P>0.1), en vacas de primer tercio de lactancia pero no en las vacas de segundo tercio de lactancia. La concentración de proteína aumentó a medida que se incrementó la oferta de kikuyo (P=0.06).

Se concluye que el aumento en la oferta de kikuyo  desde 2.6 hasta  4.0 kg MS/100 kg  PV  tiende (no significativamente) a incrementar la producción de leche y la concentración de proteína en vacas de primer tercio pero aumenta la concentración de proteína pero no la producción de leche en vacas de segundo tercio.

Palabras clave: grasa láctea, oferta forrajera, pastoreo, proteína en leche, vaca lechera

Effect of the offer of kikuyu grass (Pennisetum clandestinum) on production and bovine milk quality composition

Abstract

The effect of the offer of kikuyu grass (Pennisetum clandestinum) on milk production and its compositional quality in Holstein cows in the Savannah of Bogotá was evaluated. The experiment was carried out at Marengo Agricultural Center of the National University of Colombia, using 18 grazing cows in early and mid lactation, between 2 and 4 parities, with an average live weight (LW) of 585 kg and a average daily milk production of 23.0 litres. Treatments consisted of three levels of offer of kikuyo grass: 2.6, 3.3 and 4.0 kg dry matter (DM) /100 kg LW. The animals were supplemented with a balanced feed offered at each milking (AM and PM). Intake of kikuyu was estimated using chromium oxide as external marker and indigestible acid detergent fiber (iADF) as internal marker.

Kikuyu grass intake was higher as forage offer increased, 14.6, 15.6 and 18 kg DM / cow / d for a forage offer of 2.6, 3.3 and 4.0 kg DM/100 kg LW, respectively. An increase in the offer of kikuyu grass from 2.6 to 4.0 kg DM / LW 100 kg increased milk production (P> 0.1) in early lactation cows but the effect was not observed in mid lactation cows. Milk protein concentration increased as kikuyu grass offer increased (P=0.06).

We concluded that an increase in the offer between 2.6 and 4.0 kg DM of kikuyu /100 kg LW  tends (not significantly) to increase milk production and protein concentration in early lactation cows but it increased milk protein concentration but did not increase milk production  in mid lactation cows.

Keywords: forage offer, grazing, lactating cow, milk fat, milk protein

Introducción

En las zonas de producción lechera de trópico alto Colombiano se ha identificado una baja concentración de sólidos en la leche. Los sistemas de alimentación en lecherías especializadas en estas regiones se basan principalmente en pasturas de la especie Pennisetum clandestinum (kikuyo), representando el 80% de las pasturas presentes (Lotero 1993). Dentro de los sistemas de alimentación basados en el uso de especies herbáceas en pastoreo se pueden identificar tres componentes que afectan la proteína en la leche, los cuales incluyen el efecto de la oferta o disponibilidad de forraje, el efecto del tipo y  la  edad de corte del forraje, y la suplementación (Carulla y Pabón 2006).

Algunos autores reportan que un incremento en la oferta de forraje aumenta la producción de leche, concentración de proteína cruda y caseína en la leche (O’Brien et al 1997 y Auldist et al 2000), mientras otros estudios  reportan incrementos únicamente en producción de leche (Wales et al 1998, Virkajarvi et al 2002, Álvarez et al 2006). El efecto positivo de una mayor oferta sobre el volumen y la calidad de la leche ha sido  asociado a un mayor consumo de materia seca (MS) lo cual conlleva a un mayor consumo de energía (Minson 1990, O’ Brien et al 1997,  Auldist et al 2000, Bargo et al 2002, Escobar y Carulla 2003). Se ha propuesto también que al incrementar la oferta de forraje se presenta una mayor selectividad por parte del animal mejorando el balance energético (Wales et al 1998).

Auldist et al (2000), compararon una oferta restringida vs una oferta a voluntad en vacas, encontrando una mayor concentración de proteína y caseína en las vacas sin restricción en la oferta. Estos autores atribuyeron este efecto a un mayor flujo de aminoácidos a la glándula mamaría debido a un menor uso de estos para gluconeogénesis como consecuencia de un aumento en la concentración de glucosa. Esto se reflejó  en una disminución en la concentración ácido beta hidroxibutirico, indicador de la movilización de triglicéridos, confirmando el mejor estatus energético en los animales alimentados a voluntad vs animales restringidos.

En Colombia, Escobar y Carulla (2003), evaluaron ofertas de 3, 5 y 7 kg MS/100 kg de peso vivo (PV) en pastoreo de ryegrass-kikuyo en vacas y encontraron un aumento en el volumen de leche y su concentración de proteína al pasar de 3 a 5 kg/100 kg de PV pero no hubo efecto al pasar de 5 a 7 kg MS/100kg PV. Sin embargo, el uso de ofertas tan elevadas como  5 ó 7 kg de MS/100 kg de PV compromete la capacidad de carga de las pasturas. Por lo cual, en este trabajo se evaluó el efecto de una oferta de pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) (2.6, 3.3 y 4.0 kg MS/100 kg PV) sobre la producción y la calidad composicional de la leche en vacas Holstein de la Sabana de Bogotá.

Materiales y métodos 

Localización

El experimento se realizó en el Centro Agropecuario Marengo de la Universidad Nacional sede Bogotá, Colombia, 4º 42´ de latitud norte y 74º 12´ de longitud oeste a una altitud de 2650 msnm con una temperatura promedio de 13ºC con fluctuaciones entre 0 y 20ºC y una humedad relativa de 80 a 85%. Se presentan heladas en los meses de enero, febrero y principios de agosto, la precipitación anual promedio es de 528.9 mm, con distribución bimodal del periodo lluvioso; uno entre los meses de Abril y Mayo y el otro desde Septiembre hasta Noviembre (González et al 1997).

Tratamientos

Se evaluaron en total seis tratamientos; derivados del producto de la interacción de tres niveles de ofertas de pasto kikuyo (2.6, 3.3 y 4.0 kg MS/100 kg PV) y dos fases de lactancia (primer y segundo tercio) con tres repeticiones en cada tratamiento. Los animales se suplementaron de acuerdo a la producción de leche (1 kg por 4.2 L de leche) utilizando un suplemento preparado en el laboratorio (Tabla 1).

Animales experimentales

Se seleccionaron 18 vacas Holstein con un peso promedio de 585 kg, entre dos y cuatro partos, en primer y segundo tercio de lactancia que pastaban kikuyo. Se hicieron tres grupos homogéneos de animales con producciones de leche y días en leche similares en donde cada uno de los grupos tenía tres vacas en primer tercio y  tres vacas en segundo tercio de lactancia, los cuales fueron asignados aleatoriamente a cada uno de los tres tratamientos. La producción promedio de leche fue de 28.0 y 23.3 L/d en las vacas de primer y segundo tercio de lactancia, respectivamente.

Periodo experimental

La duración del periodo experimental fue de 21 días. Los primeros 7 días se utilizaron como periodo de ajuste de los animales al suplemento, los 7 días siguientes de ajuste a la oferta de pasto kikuyo y los últimos 7 días fueron utilizados como el periodo de medición.

Manejo del pastoreo

Se utilizó una pastura de kikuyo con un área aproximada de 3 Ha dividida en tres áreas  de 1 Ha, donde se aleatorizaron los tres grupos de animales. El kikuyo fue pastoreado a una edad de rebrote de 45 días. Para la evaluación de la producción de forraje verde se realizaron cortes a una altura de pastoreo de 10 cm  por delante de la cuerda eléctrica utilizando un marco plástico de 1 m². Se tomaron muestras de forraje para análisis de materia seca, cada segundo día a partir del periodo de acostumbramiento y para el análisis de la composición química a los días 14, 17 y 20 del periodo experimental (Tabla 1). La producción de forraje promedio fue de 2000 kg de MS/Ha.

Se ajustó diariamente la oferta forrajera mediante el uso de cuerda eléctrica ofreciendo el área de pastoreo en metros cuadrados de superficie de pasto kikuyo en cada grupo experimental correspondiente a las ofertas de 2.6, 3.3 y 4.0 kg MS/100 kg PV, respectivamente, moviendo dos veces diarias la cuerda eléctrica,  luego de cada ordeño (AM y PM).

Variables medidas

Consumo voluntario

Se estimó el consumo voluntario de pasto kikuyo por medio del uso de marcadores externos e internos. Como marcador externo se utilizó el oxido de cromo, adicionándolo al suplemento  (6g/kg) y se asumió una recuperación del marcador de 100%. Se tomaron muestras de heces luego del ordeño de la mañana por vía rectal en cada animal desde el día 15 y hasta el día 21 del periodo experimental, posteriormente fueron congeladas a -4 °C y trasladadas al laboratorio, donde fueron secadas en horno con aire forzado a 60 °C, durante 48 horas y luego fueron molidas pasando por un tamiz de 1 mm. El cromo en las muestras de heces y el suplemento fue analizado por espectrometría de absorción atómica (Williams et al 1962). Con este marcador se estimó la producción de heces según la formula reportada por  Church (1988) y  Berchiellie et al (2006).

Como marcador interno se analizó la fibra detergente ácida indigerible  para determinar el coeficiente de indigestibilidad utilizando la producción de heces (Waller et al 1980).  Debido a que el suplemento aportó contenidos de fibra detergente ácido indigerible (FDAi), se corrigieron estos aportes en los contenidos de FDAi en las heces para la estimación del consumo del pasto kikuyo. El consumo de suplemento se midió pesando diariamente la oferta y el rechazo de suplemento en cada animal, presentando un consumo de cromo de 35.2 y 26.9 g/d de cromo en las vacas de primer y segundo tercio, respectivamente.

Producción y calidad composicional de la leche

Se registró la producción individual y se analizó la calidad composicional de la leche los días 0, 14 y 21 del periodo experimental. La producción de leche se midió en el ordeño de la mañana y de la tarde. Se tomaron  muestras de leche a la mitad del vaciado del botellón al tanque principal de almacenamiento luego de los dos ordeños mecánicos totales (AM y PM) de cada vaca y posteriormente se mezclaron en partes iguales. Estas muestras fueron conservadas con dicromato de potasio en una concentración de 600 ppm. Se determinó la  concentración de sólidos totales (AOAC 925.23 2005), proteína cruda por el método de Kjeldahl (AOAC 991.2  2005), urea (Fawcet and Scott 1960), caseína por precipitación en el punto isoeléctrico  (AOAC 998.06  2005) y grasa por el método de Gerber (AOAC 2000.18 2005).

Parámetros de fermentación ruminal

Se tomaron muestras de fluido ruminal el último día del periodo de medición por medio de una sonda oro-ruminal, seleccionando tres animales al azar por tratamiento y tomando dos muestras por animal; una muestra se utilizó para medir el pH con un potenciómetro,  la otra fue usada para determinar amoniaco y ácidos grasos volátiles (AGV) luego de ser acidificada con ácido sulfúrico al 80%, hasta disminuir el pH por debajo de 2.5. Las muestras fueron congeladas a -4°C y posteriormente se les realizó el análisis de nitrógeno por el método de Kjeldahl (únicamente destilación) y concentración de ácidos grasos volátiles por cromatografía de gases (Erwin et al 1961).

Diseño experimental

Las variables de producción y calidad composicional de la leche fueron analizadas como medidas repetidas en el tiempo a través del procedimiento Proc Mixed (SAS 9.0), considerando los efectos de los tratamientos (ofertas de kikuyo), tercio de lactancia, día de medición y las interacciones tratamiento x tercio de lactancia, tratamiento x día de medición y tratamiento x tercio de lactancia x día de medición en donde cada variable tuvo como covariable su valor inicial. La comparación de medias se realizó con los valores ajustando por la covariable utilizando la prueba de Tukey (Lsmeans “factor”/adjust= Tukey) con un nivel de significación del 5%.

Para el análisis del consumo voluntario de las fuentes alimenticias se utilizó un modelo  completamente al azar con análisis factorial 2 x 3 (dos tercios de lactancia y tres ofertas de kikuyo). Se analizó el efecto de los tratamientos,  del tercio de lactancia y la interacción tratamiento x tercio de lactancia, empleando el Proc GLM (SAS 9.0). La comparación de medias se realizó por medio de la prueba de Duncan con un nivel de significación del 5%.

Para el análisis de las variables de fermentación ruminal se utilizó un modelo completamente al azar empleando el Proc GLM (SAS 9.0) y la comparación de medias se realizó con la prueba de Duncan con un nivel de significación del 5%.

Resultados 

Consumo

A medida que se aumentó la oferta de forraje, se observó una tendencia (P < 0.09) a un  mayor consumo de kikuyo (Tabla 2).

De la misma manera, el remanente de la pradera estimado con base al consumo aumentó al aumentar la oferta  (0.1, 0.5 y 0.9 kg MS/100 kg PV  de kikuyo para la oferta de 2.6, 3.3 y 4.0 kg MS/100 kg PV, respectivamente). La mayor oferta de kikuyo (4.0 kg MS/100 kg PV) generó un mayor consumo de proteína, FDN, EN_L proveniente del pasto kikuyo (P<0.1). Sin embargo, el consumo total de estos nutrientes no fue estadísticamente diferente a pesar de mayores valores para el tratamiento de mayor oferta.

Los consumos de suplemento no variaron al aumentar la oferta de forraje. Sin embargo, las vacas en primer tercio de lactancia  consumieron una mayor cantidad de suplemento (6.8 kg) que las de segundo tercio (5.3 kg), explicado por una mayor producción de leche (Tabla 3).

El mayor consumo de suplemento en las vacas de primer tercio consecuentemente generó un mayor consumo de los demás nutrientes provenientes del mismo.

Producción y calidad composicional de la leche

La respuesta en volumen de leche al incremento en la oferta de kikuyo varió dependiendo del tercio (interacción, P<0.1). Mientras en el primer tercio se observó una tendencia lineal (P=0.02) a aumentar el volumen de leche al aumentar la oferta, en el segundo tercio no se observó respuesta a la oferta (P=0.53) (Figura 1).  

Los sólidos en la leche no variaron con la oferta. Sin embargo, se observó una mayor concentración de proteína para los tratamientos con mayor oferta de kikuyo (P<0.06) mientras que la concentración de grasa no varió (Tabla 3).

La respuesta a una mayor oferta de kikuyo sobre la concentración de caseína no fue consistente ya que se presentó interacción triple (tratamiento x tercio x día; P=0.01). Mientras al pasar de una oferta de 2.6 a 3.3 kg MS/100 kg PV no se presentó un incremento en las concentraciones de caseína en vacas de primer tercio en el día 7 o en vacas de segundo tercio en el día 7 o día 14,  esta si aumentó al pasar de una oferta de 3.3 a 4.0 kg MS/100 kg PV (Figura 2).

En vacas de primer tercio en el día 14, con un aumento en la oferta de 2.6 a 3.3 kg MS/100 kg PV se observó un aumento en la concentración de caseína pero ésta disminuyó al aumentar la oferta de 3.3 a 4.0 kg MS/100 kg PV. Esta disminución en la concentración de caseína en el día 14 para las vacas de primer tercio coincidió con un mayor volumen de leche (Tabla 3). 

A medida que se incrementaron las ofertas de kikuyo las concentraciones de nitrógeno ureico en leche (NUL) aumentaron para vacas en segundo tercio (P=0.05) pero esto no ocurrió para vacas en primer tercio (P=0.17).

Parámetros de fermentación ruminal

El pH, las concentraciones de AGV y la concentración de nitrógeno amoniacal en el fluido ruminal no fueron estadísticamente diferentes al aumentar la oferta de pasto kikuyo (Tabla 4).

Discusión

Este trabajo exploró el efecto de la oferta de forraje de kikuyo sobre la calidad de la leche  en rangos más estrechos (2.6 a 4.0 kg MS/100 kg PV)  a los usados por Escobar y Carulla (2003) en pasturas de ryegrass-kikuyo (3.0 a 7.0 kg/MS 100 kg PV). En este trabajo se encontró una tendencia a incrementar el volumen de leche en las vacas de primer tercio pero no en las de segundo y a incrementar la concentración de proteína a medida que se aumentaba la oferta de kikuyo. En el trabajo  de Escobar y Carulla (2003) se encontró un aumento de 14 y 21% en la concentración de proteína en la leche al pasar de una oferta de 3.0 a 5.0 ó 7.0 kg de MS/100 kg de peso vivo, respectivamente.

Los reportes en la literatura son consistentes en afirmar que un aumento en la oferta de forraje aumenta la producción de leche particularmente en vacas de primer tercio de lactancia (Bargo et al 2002, Alvarez et al 2006, McEvoy et al 2008, Stockdale y Trigg 1995) y su concentración de proteína (McEvoy et al 2008), afectando en menor medida la concentración de grasa (O’Brien et al 1997, Auldist et al 2000). En el trabajo de O’Brien et al (1997) se evaluaron ofertas similares de forraje (2.7, 3.4 y 4.1 kg MS/100 kg PV), encontrando un aumento en la producción de leche y la concentración de proteína a medida que se aumentaba la oferta forrajera,  lo cual coincidiría con la respuesta observada en los promedios generales entre tercios encontrada en nuestro trabajo. En nuestro trabajo la respuesta en proteína se observó al incrementar la oferta de 2.6 a 3.3 pero no de 3.3 a 4.0 kg de MS/100 kg de peso vivo en vacas de primer tercio, sugiriendo que por encima de 3.3 no habría un mejoramiento en la concentración de proteína al aumentar la oferta. Estos hallazgos no coincidirían con lo observado por Escobar y Carulla (2003) y O´Brien et al (1997) quienes reportan un incremento en proteína a mayores ofertas. Sin embargo, en estos trabajos no se usó suplementación lo que podría explicar parcialmente las diferencias entre estudios. Otros autores señalan que la respuesta en proteína a un mayor consumo de energía también puede estar ligada a factores de orden genético (Bobe et al 1999; Bobe et al 2004).

El efecto positivo sobre la producción de leche y la concentración de proteína en la leche al ofrecer mayores cantidades diarias de forraje se ha asociado con un mayor consumo de materia seca por los  animales que conlleva a un mayor consumo de energía (Auldist et al 2000, Bargo et al 2002, Escobar y Carulla 2003). Auldist et al (2000) sugiere que un mayor consumo de energía disminuye el uso de aminoácidos para gluconeogénesis aumentando la concentración de proteína en leche. En nuestro trabajo, el consumo de kikuyo fue mayor a medida que se ofreció más forraje presentando consumos similares en las ofertas de 2.6 y 3.3 kg MS/100 kg PV y el consumo total de materia seca (kikuyo y suplemento) no fue estadísticamente diferente a pesar de una tendencia lineal a un aumento en el consumo al incrementar la oferta de pasto kikuyo.

Por el contrario, otros autores no han encontrado un aumento sobre la producción de leche (Kuusela et al 2002) o la concentración de proteína al aumentar la oferta forrajera (Álvarez et al 2006, Robaina et al 1998, Kuusela et al 2002). En el trabajo de Alvarez et al (2006) se evaluaron cuatro niveles de oferta de forraje (3.0, 4.5, 6.0 y 6.8 kg/100 kg PV) de una pastura compuesta por Alfalfa, Festuca y Bromus encontrando efecto significativo (P<0.05) sobre la producción de leche pero no sobre la concentración de proteína en vacas en segundo tercio de lactancia, a pesar que se evaluaron ofertas más altas de forraje en ese trabajo. En el trabajo de Kuusela et al (2002) donde se evaluaron ofertas de forraje aproximadas a 3.0 y 4.0 kg MS/100 kg PV de una pradera compuesta principalmente por Festuca y Trébol blanco se observó una tendencia a incrementar la producción de leche y la concentración de proteína de la leche en vacas de primer tercio pero no hubo efectos significativos en estos parámetros en vacas de segundo tercio de lactancia. En nuestro trabajo no hubo efecto en la producción de leche pero aumentó la concentración de proteína en vacas de segundo tercio utilizando ofertas similares de forraje.

En otros estudios se ha encontrado que la concentración de caseína se modifica al aumentar la oferta de forraje (O’Brien et al 1997, Auldist et al 2000). En el trabajo de O’Brien et al (1997) se evaluaron ofertas similares de forraje (2.7, 3.4 y 4.1 kg MS/100 kg PV) a las evaluadas en nuestro trabajo encontrando efecto positivo sobre la concentración de caseína en vacas de segundo tercio de lactancia y un similar comportamiento se observó en el trabajo de Auldist et al (2000), donde se evaluaron ofertas contrastantes  (3.1 y >7.7 kg MS/100 kg PV). Sin embargo, el resultado encontrado en nuestro trabajo estuvo afectado por una interacción triple (tratamiento x tercio x día), en donde parcialmente se puede explicar el comportamiento de esta variable a un efecto de dilución observado en vacas de primer tercio debido a una mayor producción de leche sobre el día final de evaluación, a pesar que en las vacas de segundo tercio la tendencia fue a incrementar la concentración de caseína a mayores ofertas de pasto kikuyo, lo cual estaría acorde con los estudios mencionados anteriormente.

La concentración de nitrógeno amoniacal en el rumen y de nitrógeno ureico en leche aumentó a medida que se incrementó la oferta de kikuyo. Se esperaría poca variación en estos parámetros si los animales se alimentan y consumen la misma dieta. Sin embargo, factores como el consumo de pasto y de suplemento posiblemente influyeron sobre los valores encontrados. En este estudio, los animales que consumieron una menor cantidad de forraje pero con una mayor cantidad de suplemento en relación con ese forraje consumido presentaron menores concentraciones de nitrógeno amoniacal y NUL. Con base en esto, Bargo et al (2002) encontraron que el suministro de un suplemento basado en grano de maíz disminuyeron las concentraciones de nitrógeno ureico en sangre (NUS) y  en leche (NUL) en vacas alimentadas con Bromus inermis y Dactylis glomerata conteniendo un 20% de proteína cruda.

Conclusiones 

En este trabajo se encontró que al aumentar la oferta  de  kikuyo entre  2.6 y 4.0 kg MS/100kg PV, presenta una tendencia (no significativa) a incrementar el consumo de kikuyo, la producción de leche en vacas de primer tercio de lactancia y la concentración de proteína en  leche en vacas Holstein de primer y segundo tercio de lactancia. El incremento en la oferta forrajera no modificó la concentración de grasa en leche. Los resultados demuestran la importancia de la oferta de forraje sobre la producción y calidad de la leche particularmente en vacas de primer tercio.

Agradecimientos 

Los autores agradecen a la División de Investigación de la Universidad Nacional de Colombia por la financiación de esta investigación.

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Received 8 October 2008; Accepted 21 October 2008; Published 1 January 2009

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