Concentración de nutrientes en heces de vacas lecheras y novillas según el tipo de conservante empleado en ensilados de hierba

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1 Concentración de nutrientes en heces de vacas lecheras y novillas según el tipo de conservante empleado en ensilados de hierba Dpto. de Tecnología Agraria del I.E.S. El objetivo de este trabajo es cuantificar la excreción y concentración de nutrientes de la fracción sólida del estiércol en vacas lactantes y novillas de reposición alimentadas con distintos ensilados de hierba. Resumen Se realizaron dos experimentos en nave metabólica con novillas de reposición y vacas en lactación, alimentadas ad libitum con ensilado de hierba conservado con ensilado de maíz (EHEM); ácido fórmico (EHAF) o sin conservante (EHSC) y 3.6 kg de concentrado las vacas lecheras para comprobar los efectos de la alimentación sobre la excreción y concentración de nutrientes en heces. La mayor excreción de minerales se registró en las vacas lecheras (P<0.00) y entre ensilados, el N, y K fue superior en EHAF (P<0.05). En novillas no se observaron diferencias para el Ca y P entre ensilados, mayor en EHAF (P<0.05). Para el conjunto de datos e independientemente del conservante añadido, la concentración de N en heces fue mayor en novillas (P<0.00) y ligeramente superior en calcio para vacas lecheras. La ingestión de N, Ca, P, Mg y K es la variable más directamente relacionada con la excreción; por el contrario, la ingestión de cada elemento no es significativa a la hora de estimar la concentración. Palabras clave: heces, excreción, minerales Introducción Tanto el ganado lechero como el de reposición, requieren un suministro adecuado de minerales para la remineralización del hueso, secreción de leche, metabolismo energético, transporte de ácidos grasos, síntesis de fosfolípidos, metabolismo de los aminoácidos y síntesis de proteína (NRC, 200). Coppenet (974) establece que las deyecciones sólidas están formadas por fracciones no digeridas de alimentos junto con constituyentes de origen interno, como jugos gástricos, células epiteliales, microorganismos y productos de su actividad. Las fracciones no digeridas de alimentos están formadas por tejidos lignificados, epidermis incrustadas de cutina si el animal consume gramíneas. Además, las deyecciones sólidas contienen glúcidos como lignina, celulosa, lignocelulosa y hemicelulosa, junto con aminoácidos y polipéptidos no digeridos. A pesar de tener el estiércol una composición cualitativa similar (agua, materia orgánica, macro y microminerales) su composición cuantitativa es muy variable. Esta depende entre otras, del tipo de animal y dentro de la misma especie, de la edad, tipo de alimentación y manejo del animal. El objetivo de este trabajo es cuantificar la excreción y concentración de nutrientes de la fracción sólida del estiércol en vacas lactantes y novillas de reposición alimentadas con ensilados de hierba conservados con ensilado de maíz, ácido fórmico o sin conservante. Material y métodos Elaboración de los ensilados: la hierba de prado sembrado compuesta por L. perenne y T. pratense fue segada al inicio del espigado con segadora rotativa-acondicionadora, previo presecado de 24 horas y fermentada en silo plataforma, empleándose 3.5 litros de ácido fórmico (EHAF); 00 kg de ensilado de maíz (EHEM) por tonelada de forraje verde como conservante, o sin él (EHSC). 58 Animales, dietas y diseño experimental: en el primer experimento, tres novillas Frisonas con un peso vivo de 44±25 kg, fueron alimentadas con los ensilados descritos en el subapartado anterior como único alimento. En el segundo, tres vacas Frisonas en

2 Concentración de nutrientes en heces de vacas lecheras y novillas según el tipo de conservante empleado en ensilados de hierba nº 23 7 nº 3 Tabla Composición química de los ensilados y concentrado empleado Nutriente EHEM EHAF EHSC Concentrado MS, % 35.3± ± ± Cenizas, % 2.8±0..±0. 0.6± FAD, % 32.7± ± ± FND, % 48.9± ± ± ph 3.85± ± ± N-NH 3, % N total 3.6± ± ± EB, MJ/kg MS 7.2± ±0. 7.2± N, % 2.5± ± ± P, % 0.4± ± ± Ca, % 0.78± ± ± Mg, % 0.78± ± ± K, % 2.07± ± ± EHEM: Ensilado de hierba conservado con ensilado de maíz; EHAF : Ensilado de hierba conservado con ácido fórmico; MS : Materia seca; N: Nitrógeno; FAD: Fibra ácido detergente; FND: Fibra neutro detergente; EB: Energía bruta. lactación mediando 88±55 días en leche; 22±2. kg leche y 628±22 kg de peso vivo, igualmente alimentadas, más 3.6 kg de concentrado. Cada experimento fue desarrollado en nave metabólica para el control individual de ingesta y excretas de heces, durante tres periodos experimentales de 20 días (5 de adaptación y 5 de control), según un diseño en cuadrado latino: 3 ensilados x 3 animales. Análisis químicos: La materia seca de los alimentos y heces se determinó en estufa a 60 ºC durante 48 horas; cenizas por incineración de la muestra a 550 ºC; fibra ácido y neutro detergente (FAD-FND) según Goering y Van Soest (970); el contenido en N total (TKN) sobre heces frescas con el Kjeltec TM 2300; el ph de los ensilados se midió con phmetro Crison BasiC20 y el nitrógeno amoniacal (N-NH3) por destilación tipo Kjeldhal con óxido de magnesio. La energía bruta de los ensilados, concentrado y heces fue analizada con bomba calorimétrica en el CIAM (La Coruña) y los minerales, en el laboratorio de Mouriscade-Lalín (Pontevedra), sobre muestra seca. Análisis estadístico: cada variable fue analizada como dos cuadrados latinos 3 x 3 (3 ensilados x 3 períodos) con el PROC MIXED de SAS (988), usando el modelo: Y ijkl =µ + C i + A j(i) + P k + El + T m + (E x T) lm + (C x A x P x E x T) ijklm + e ijklm ; donde: Y ijklm = Variable estudiada, µ = media del conjunto, Ci = efecto aleatorio del cuadrado (i=,2); V j(i) = efecto aleatorio del animal dentro del cuadrado (j=,2,3); P k = efecto fijo del período (k=,2,3); El= efecto fijo del tipo de ensilado (l=,2,3); T m = efecto fijo del tipo de animal (m=,2); (E x T) lm = efecto de la interacción de E l y T m ; (C x A x E x T) ijklm = error para todas las fuentes de variación intactas del plot. Para todos los parámetros, los efectos del modelo son declarados significativos a P<0.05, a menos que fuese notado de otra manera. Resultados y conclusiones La composición química de los diferentes ensilados aparece reflejada en la Tabla. La adición de ensilado de maíz al ensilado de hierba incrementó un 20% el contenido de materia seca, sin diferencias significativas entre el ensilado conservado con ácido fórmico o sin conservante. Por el contrario, la concentración de nitrógeno se redujo en 3.80%; 8.8% el P y 5.90% el K, sin diferencias para el Ca y Mg. Las características de fermentación como ph y concentración de N-amoniacal fueron diferentes, mayores en el ensilado de hierba sin conservante y dentro del rango para los ensilados de Cantabria señalados por Sarmiento et al. (996). Como era de esperar el mayor consumo de materia seca se registró en las vacas lecheras (P<0.00), con ingestiones medias de 8.7±.2 kg respecto a los 7.5±.5 kg de las novillas, similar al teórico señalado por el NRC (989) para las primeras e inferior las segundas, atribuido a la humedad de los ensilados (Tabla 2). En términos porcentuales representa un consumo de 2.98±0.9 y.83±0.36 kg MS por 00 kg de peso vivo para las vacas y novillas respectivamente. Entre ensilados, la mayor ingestión correspondió al ensilado EHAF (P<0.05) sin diferencias entre EHEM y EHSC para las vacas lecheras y entre novillas, los tres ensilados. El mayor consumo de materia seca en el ensilado EHAF en vacas lecheras favoreció un mayor ingreso de N, Ca, P, Mg y K, sin diferencias significativas en novillas. La ingestión de P, Ca, Mg y K observada para vacas y novillas fue superior en todos los casos al teórico señalado por el NRC (200), atribuible al estado de madurez del forraje (Figura 59

3 S alcedo, G. Figura Concentración de Ca, P, Mg, y K observada vs teórica en las dietas (NRC, 200) % sms 2,5 2,5 Ca P Mg K 0,5 0 Vacas (Teórico) Vacas (Observado) Novillas (Teórico) Novillas (Observado) ). Entre ellos, la mayor diferencia observada correspondió al K, imputable de nuevo al tipo de forraje (gramíneas) utilizado en este experimento. Según el tipo de ensilado y para vacas lecheras, el volumen de heces no difiere entre ensilados, con valores medios de 32, 30 y 30.3 kg vaca y día para los ensilados EHEM, EHAF y EHSC respectivamente. Por el contrario, en novillas la producción de heces fue superior con el ensilado de hierba sin conservante (P<0.05) y, la menor se observó en el conservado con ensilado de maíz (Tabla 2). Sin embargo, la excreción de N fue superior con ensilado de hierba conservado con ácido fórmico (P<0.05), intermedia para el ensilado EHSC y menor en el conservado con ensilado de maíz, sin diferencias en las novillas según el tipo de ensilado suministrado (Tabla 2). Las diferencias de N excretado en heces son atribuidas a desequilibrios entre la energía fácilmente fermentable y el N degradable a nivel ruminal; aunque la digestibilidad aparente de la materia seca (dms) entre ensilados no fue distinta para las vacas, con valores medios de 70.2%; 70.2% y 7.4% para los ensilados EHEM, EHAF y EHSC, respectivamente (Tabla 2). Entre ensilados no se observaron diferencias para la ingestión neutro detergente (P<0.00), con porcentajes medios de 5.%, 56.2%, 60.8% para los ensilados EHSC, EHAF y EHEM, respectivamente (Figura 2), sin diferencias significativas en las vacas lecheras, 62.4%, 62.8% y 62.8% para los ensilados de hierba sin conservante, conservados con ácido fórmico y ensilado de maíz respectivamente (Salcedo, 2007). Sin embargo, en las vacas lecheras el coeficiente de digestibilidad de la energía (ingerida excretada) en el ensilado de hierba conservado con ensilado de maíz fue.% superior al ensilado sin conservante y, 3.7% respecto al conservado con ácido fórmico (Salcedo, 2007), sin diferencias significativas para las novillas, con coeficientes de digestibilidad de la energía de 70.3%, imputable a la menor velocidad de vaciado del rumen. La excreción diaria de Ca, P, Mg y K en heces fue diferente entre ensilados y tipo de animal (Tabla 2), y en todos los casos, positivamente relacionada con la ingestión (Tabla 3 y Figura 3). La menor excreción de Ca en las vacas lecheras se registró en el ensilado de hierba sin conservante (P<0.05), sin diferencias entre los conservados con ensilado de maíz y ácido fórmico; contrario en las novillas, donde las mayores pérdidas correspondieron al ensilado de hierba sin conservante (Tabla 2). Figura 2 Digestibilidad de la energía, fibra ácido y neutro detergente (%) dfad dfnd deb EHEM (vacas) EHAF (vacas) EHSC (vacas) EHEM (novillas) EHAF (novillas) EHSC (novillas) 60 y la excreción de N en novillas. Por el contrario, la digestibilidad de la materia seca en vacas lecheras mejoró significativamente cuando se administró el ensilado de hierba conservado con ensilado de maíz (P<0.05), atribuido a la mayor disponibilidad de la energía fácilmente fermentable del ensilado de maíz. Esta circunstancia pudo incrementar la digestibilidad de la fibra Desde un punto de vista alimenticio, la determinación de la digestibilidad de estos minerales es poco relevante. La excreción fecal incluye minerales no absorbidos y de origen metabólico, pero sí, y puede ser utilizado como un índice del nivel de utilización del mineral en cuestión utilizado por los animales. De esta forma, la absorción aparente (ingerido perdido en heces) o coeficiente de

4 Concentración de nutrientes en heces de vacas lecheras y novillas según el tipo de conservante empleado en ensilados de hierba nº 23 7 nº 3 Tabla 2 Ingestión, excreción y composición química de las heces Vacas lecheras Novillas Significación Ingestión EHEM EHAF EHSC sd EHEM EHAF EHSC sd Ensilado Animal E*A MS, kg/d 8.5a 9.8b 7.8a * *** NS N, g/d 452a 485b 463c NS *** NS Ca, g/d 50b 6a 35c *** *** *** P, g/d 82.4b 88.3c 73.3a *** *** *** Mg, g/d 34.5a 37b 33.a NS *** ** K, g/d 334a 36b 35ab NS *** NS Excretas Heces, kg t/c b 7.6ab 20.9a 0.8 NS *** *** MS, kg/d NS *** *** N, g/d 48a 82c 69b *** *** ** Ca, g/d 2b 3b 90.2a ** *** *** P, g/d 43b 49c 38a *** *** *** Mg, g/d 35.6a 42.2b 35.9a *** *** *** K, g/d 9.3a b 94.3a ** *** ** Digestibilidad dms, % c 63.6b 60.a 0.8 ** *** *** dn, % 67.3b 62.3a 63.5a NS *** ** dca, % 24.8a 29.9b 33.4b c 4.9b 4.2a 0.7 ** *** *** dp, % 47.9b 44.a 48.b b 39.b 3.2a 2.3 *** *** *** dmg, % b 0a 0a.7 ** *** ** dk, % 72.6b 69.2a 73.b b 72.8a 7.a 2.8 *** *** *** Composición heces MS, % 6.9b 7.7a 6.8b a 5.3b 4.4c 0.2 *** *** *** MO, % 75.8a 76.7a 8b NS NS NS N, % 2.77b 3.43a 3.3a a 3,68a 3.6b 0. NS *** *** C/N 6.5b 4.4a 4.a 0.3.7a.8a 4.5b 0.3 *** ** *** FAD, % a 34.3ab 35.9b 0.4 NS ** NS FND, % b 6.8ab 6.4a 0.2 *** NS NS EB, MJ/kg 6.9b 6.7ab 6.3a NS *** NS MS Ca, % 2.04a.9b.77c *** ** *** P, % 0.83a 0.77b 0.74c *** *** ** Mg, % 0.64b 0.73a 0.70a *** *** *** K, %.65b.87a.85a NS *** NS Sobre materia seca; a, b, c: dentro de cada ensilado y animal difieren P<0.05 digestibilidad aparente medio para los minerales analizados fueron de 29.4%; 46.7%; 0% y 7.7% en vacas lecheras y en novillas de 4.7%; 38.6%; 0% y 74.% para el Ca, P, Mg y K respectivamente. Entre ensilados y para vacas lecheras, la digestibilidad del calcio, fósforo y potasio fue mayor en EHSC (P<0.05) y la menor en EHEM (Tabla 2). Por el contrario, en novillas los coeficientes de digestibilidad para los mismos minerales fue mayor (P<0.05) con ensilado conservado con ensilado de maíz. A la vista de los diferentes coeficientes de digestibilidad obtenidos en los minerales, se aprecia una menor utilización en novillas que en vacas lecheras, imputables a las necesidades que requiere la producción de leche. Para el fósforo, los resultados de digestibilidad aparente aquí obtenidos se sitúan dentro del rango del 32.8% al 49% al señalado por Knowlton et al. (2002) en vacas lecheras alimentadas a tres niveles de P desde 0.34% a 0.67% sobre materia seca de la dieta. Por su parte Chapius et al. (2004) observaron incrementos en la excreción de fósforo cuando la concentración del mismo en la dieta aumenta. La ecuación obtenida en el presente trabajo para la digestibilidad aparente del fósforo en vacas lecheras es del tipo: g/d = P ingerido (g/d), ligeramente inferior a la pendiente obtenida por Conrad (999) [ P ingerido (g/d)] y, similar para las novillas: ; ±2.77; r 2 =0.58. La concentración de N en heces expresadas en tanto por ciento sobre materia seca (Tabla 2) fue diferente entre vacas y novillas (P<0.00), con porcentajes medios de 3.55% y 3.03% respectivamente. Estos resultados se encuentran dentro del rango de 2.54% a 3.42% señalado por Gurpal et al. (2005) en vacuno lechero y de 3.9% y 2.95% obtenido por Salcedo (2006) en vacas lecheras alimentadas con ensilados o pasto con mínimo aporte de concentrados respectivamente. Entre ensilados, y dentro de cada animal (vacas o novillas), el contenido de N en heces difiere (P<0.00) según el conservante añadido (Tabla 2). Para las vacas lecheras, la mayor concentración de N se registró con el ensilado de hierba conservado con ácido fórmico (P<0.05) y la menor, cuando se emplea ensilado de maíz como conservante. Por el 6

5 Tabla 3 Estimación de los minerales excretados Vacas ± R 2 N heces, g/d N ing P heces, g/d P i ng Ca heces, g/d Ca ing Mg heces, g/d Mg ing K heces, g/d K ing Novillas N heces, g/d N ing P heces, g/d P ing Ca heces, g/d Ca ing Mg heces, g/d Mg ing K heces, g/d K ing Figura 3 Relación entre el N, Ca, P, Mg y K ingerido y el excretado en heces 62

6 Concentración de nutrientes en heces de vacas lecheras y novillas según el tipo de conservante empleado en ensilados de hierba nº 23 nº 3 contrario en novillas, la menor se registró con el ensilado de hierba sin conservante (P<0.05), sin diferencias entre los ensilados EHEM y EHAF (Tabla 2). En ninguno de los grupos de animales se obtuvieron correlaciones significativas entre la ingestión de N y la concentración en heces. Por el contrario, la ingestión de N lo hizo positivamente con la excreción de N en heces, tanto en vacas (r 2 =0.52) como en novillas (r 2 =0.89) (Figura 3). En este experimento cada gramo de N ingerido (g/d) se excretan en heces 0.56 y 0.45 g/g en vacas y novillas respectivamente (Tabla 3). La pendiente obtenida para las vacas lecheras es superior a 0.32 indicada por Salcedo (2006) con ensilados de hierba, atribuido al mayor consumo de materia seca en el presente experimento (8.7 vs 6. kg MS), consumo de concentrado (4.5±0.6 kg vaca y día) y contenido en proteína bruta en el ensilado (6.7% vs 5.6%). Así, mientras Salcedo (2006) obtuvo una relación de r 2 =0.49 entre el consumo de materia seca y la excreción de N, en este trabajo la relación entre ambas variables es r 2 =0.28, con pendientes entre ambas de 7.59 g N heces/kg MS ingerida vs 8.87 obtenidos poren el estudio de Salcedo (2006). La relación C/N fue diferente para vacas y novillas (P<0.0), con valores medios de 5 y 2.7 respectivamente y también entre ensilados (P<0.00); sin diferencias según el tipo de conservante añadido al ensilado de hierba para la fibra ácido detergente (FAD) y P<0.00 la neutro detergente (FND), con porcentajes medios de 32.9%; 34.4% y 35.2% la FAD y 60.3%; 60.9% y 59.6% para los ensilados EHEM; EHAF y EHSC. Entre animales no se observaron diferencias significativas para la fibra neutro detergente (Tabla 2). La concentración de energía bruta (EB) de las heces expresada en MJ/kg MS, no se vio afectada por el tipo de conservante añadido y sí (P<0.00), según el tipo de animal. El contenido de calcio en las heces fue mayor en vacas lecheras que en novillas (P<0.00) y P<0.00 en los ensilados. Para las vacas, el mayor porcentaje de Ca se registró en el ensilado de hierba conservado con ensilado de maíz (2.04%) y el menor (P<0.05) en el ensilado sin conservante, de ahí su mayor digestibilidad (Tabla 2). Los porcentajes de Ca, P Referencias CHAPUIS-LARDY, L., FIORINI, J., TOTH, J., DOU, Z PHOSPHORUS CONCENTRATION J. DAIRY SCI. VOL. 87 (2): CONRAD, H. R DIETARY PHOSPHORUS, EXCRETORY PHOSPHORUS AND ENVIRON- 00 PROC. 0TH ANNUAL FLORIDA RUMINANT - J. ENVIRON. QUAL. 34: J. DAIRY SCI. 85: Mg aquí obtenidos resultan similares a los señalados por Grupal et al. (2005) en vacas lecheras. Esto no ocurre con la concentración de potasio donde los valores obtenidos en el presente trabajo son prácticamente el doble, debido probablemente al ensilado que está principalmente compuesto por gramíneas. La ingestión de N, P, Ca, Mg y K resulta una variable poco estimativa para determinar la concentración de los citados elementos por 00 g de materia seca de heces. De este modo, para novillas e independientemente del tipo de conservante empleado en el ensilado de hierba, no se observaron relaciones significativas. Por el contrario, en vacas lecheras, sólo el fósforo se manifestó más robusto (r 2 =0.65), donde la ecuación es del tipo: g P/00 de MS de heces = P ingerido (g/d); r 2 =0.5; r 2 =0.4; r 2 =0.6 para el calcio, magnesio y potasio respectivamente; sin relaciones significativas para el N en ambos grupos de vacas. Se concluye señalando que el tipo de conservante añadido al ensilado de hierba afecta relativamente poco al consumo de materia seca entre tipos de animales. La excreción diaria de N, Ca, P, Mg y K está relacionada positivamente con la ingestión. La concentración de N, Ca, P, Mg y K no presenta relaciones significativas a la hora de estimar la concentración de los mismos en las heces. En cualquier caso, la concentración de N en las heces disminuye significativamente en las vacas lecheras aunque no en las novillas, cuando el ensilado de hierba es conservado con ensilado de maíz. NRC NUTRIENT REQUIREMENTS FOR DAIRY CATTLE. 6TH REV. ED. NATL. ACAD. NRC NUTRIEN REQUIREMENTS OF DAIRY CATTLE. 7TH REV. NATL. ACAD. SCI., LECHERAS. DOCUMENTOS TÉCNICOS DE MEDIO AMBIENTE. CONSEJERÍA DE MEDIO TRES ENSILADOS DE HIERBA EMPLEANDO DIFERENTE CONSERVANTE EN NOVILLAS DE REPOSICIÓN Y VACAS LECHERAS. ACTAS DE LA XLVII R.C. DE LA S.E.E.P. VITORIA, PP HIERBA EN LA COMUNIDAD AUTÓNOMA DE CANTABRIA. ACTAS DE LA XXXVI R.C. DE LA S.E.E.P. LA RIOJA, PP