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4 ISBN: Primera edición: 2011 Soluciones Prácticas Razón social: Practical Action Domicilio: Av. Jorge Chavez 275, Miraflores. Casilla postal Lima 18, Perú Teléfonos: (51-1) , , Fax: (51-1) Correo-e: Autor: Fernando Alvarez Vigoria Colaboración: Roberto Montero, Gady Lisbeth Palacios Neira Corrección de estilo: Gabriel Reaño Edición: Paul Forsyth Diseño y diagramación: Diana Ruiz Impreso por Servicios Generales Producido en Perú, enero de 2012

5 Contenido Introducción... Presentación... Qué es el forraje verde hidropónico?... Qué necesito para obtener el forraje?... Producción de forraje verde hidropónico en manta plástica... Qué ocurre con las semillas durante la germinación?... Principales conclusiones... Recomendaciones... Bibliografía

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7 Introducción La investigación en la producción de Forraje Verde Hidropónico (FVH) a la que se refiere el presente manual tuvo lugar en un ecosistema de alta montaña situado por encima de los 3,800 metros de altitud. En este medio se presentan deficiencias de forraje, sobre todo durante los meses de estío (Mayo Octubre), período en el que la ausencia de lluvias y la frecuente ocurrencia de heladas limitan el crecimiento de pasturas naturales. Dadas estas condiciones, surge la alternativa de investigar y probar la producción de FVH y suplir estas carencias de pastos. La hidroponía viene a ser una técnica de producción de vegetales en la que se hace uso de una sustancia nutritiva y algún tipo de sustrato que reemplace a la tierra. En el caso de nuestra investigación, se usaron semillas de cebada y avena como especies forrajeras, sin el uso de una solución nutritiva. Por el contrario, se aprovechó el vigor de germinación de las propias semillas, al darles las condiciones adecuadas de humedad, temperatura y luminosidad para su desarrollo. 7

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9 Presentación La institución Soluciones Prácticas viene promoviendo el desarrollo económico en el sector agropecuario de la zona alto andina, realizando actividades con la población campesina de cultura Quechua de las provincias de Canchis, Canas y Espinar, asentadas por encima de los msnm. En este ámbito, a partir de noviembre del 2009 se viene implementando el proyecto Formación y actualización de extensionistas campesinos para la capacitación y asistencia técnica a familias campesinas (ESKA), que tiene por objetivo ampliar la cobertura de la educación técnica dirigida a adultos campesinos (varones y mujeres) para mejorar las actividades agropecuarias de las provincias de Canchis, Canas y Espinar, en la Región Cusco. El proyecto es financiado por AECID, siendo Fundación CODESPA la entidad solicitante, y el socio local Soluciones Prácticas. Y es en el marco de este proyecto que se desarrolla el componente de Innovaciones Tecnológicas, cuyo objetivo es poner a disposición de los productores nuevas tecnologías que contribuyan a optimizar el uso de recursos e incrementar su producción. Dentro de las actividades del proyecto, por un lado, se promovió la experimentación participativa con el liderazgo de los Kamayoq para la producción del forraje verde hidropónico, haciendo uso de semillas de avena y cebada germinadas en bandejas o mantas plásticas para que sirvan como alimento para animales en tiempo de estío; y por otro, la difusión de dos tecnologías apropiadas 9

10 a estas condiciones: la elaboración y uso del biol como abono orgánico de bajo costo; y la cosecha de agua en microreservorios (de uso familiar) impermeabilizados por geo-membrana. Estas tecnologías fueron implementadas acorde a las tendencias de conservación del medio ambiente y en respuesta al problema global del cambio climático. Asimismo, son de bajo costo, por lo que están al alcance de las economías de los productores y respetan su forma y estilo de vida. Vale mencionar que dentro de las actividades del proyecto se realizó un experimento participativo de almacenamiento de tubérculos (semilla de papa) en cámaras subterráneas, cuyo resultado no fue el esperado de acuerdo a los propósitos planteados. El presente manual abordará el desarrollo de la experimentación participativa en la obtención de forraje verde hidropónico (FVH) debido al éxito que alcanzó y el gran interés que tiene entre los productores de la zona. 10

11 1 Qué es el forraje verde hidropónico? Forraje verde hidropónico a partir de semillas de cebada Es un tipo de pasto que sirve para la alimentación de animales como cuyes, vacunos, ovinos y otros herbívoros. Su producción es el resultado de un proceso de germinación de granos sobre bandejas o mantas plásticas, que se da luego de proveer a las semillas de condiciones adecuadas como humedad, períodos de oscuridad y de luz tenue que hacen que las semillas inicien su desarrollo y crecimiento transformándose en pequeñas plantitas. El proceso toma entre 18 a 25 días, dependiendo de la temperatura ambiental. Las semillas utilizadas para obtener forraje hidropónico son: sorgo, maíz, cebada, avena, trigo, vicia, entre otras. Para el caso de nuestra investigación, se utilizó cebada y avena por ser los granos que se disponen en la zona. 11

12 2 Qué necesito para obtener el forraje? 2.1 Materiales: 1 Andamio 2.5 Metros de plástico negro 1 Botella descartable con la tapa perforada (regadera) 1 Ambiente con acceso a luz difusa 14 Bandejas de 30 cm X 40 cm 2 Baldes 2.1 Insumos: 4 Kg. de semilla cebada 4 Kg. de semilla de avena 10 ml Legía Agua a discreción 12

13 2.3 Pasos a seguir Día 1: Acondicionamiento de las semillas a. Limpieza y desinfección de las semillas Pesar las semillas a 4 Kg de cebada y avena respectivamente. Limpiar las semillas de las impurezas (palitos, pajas, piedrecillas, entre otros). Pesar las semillas Disolver 5ml de lejía en 10 lt de agua Enjuagar semillas 13

14 Preparar una solución desinfectante, la que consiste en disolver 5 ml de lejía en 10 lt de agua; mezclar la solución e introducir las semillas; esta solución servirá para eliminar la presencia de posibles esporas de hongos presentes en las semillas. El proceso de desinfección dura unos 5 minutos, durante este tiempo se deja remojar las semillas y se elimina el contenido que flota, ya que se trata de pajas, impurezas y granos vacíos con poco poder germinativo. Transcurridos los 5 minutos, se procede a enjugar las semillas con abundante agua, por unas 2 o 3 veces hasta quitar el olor a lejía. Retirar pajillas y otros Desinfectar, lavar y remojar la semilla 14

15 b. Remojar las semillas Una vez que se tienen las semillas limpias, se deben remojar por un lapso aproximado de 24 horas. Este tiempo es importante, ya que con este procedimiento se inicia la actividad de crecimiento y desarrollo de las semillas, debido a que los granos absorben agua, el embrión se hincha y la cáscara del grano, que son las capas protectoras del embrión, se reblandece. Entonces, las semillas están listas para iniciar la germinación, que es un proceso que requiere condiciones especiales de temperatura, humedad y oscuridad. Se verifica que las semillas hayan absorbido la suficiente cantidad de agua cogiendo una muestra de granos, y grano por grano debe ser mordido con el fin de observar si existe resistencia del grano a la presión. Si se fractura y al interior se nota que el contenido está seco, aún falta remojar. Por el contrario, si las semillas están listas, el grano no ofrece resistencia a la mordedura y se observa que el interior del grano está completamente húmedo. Dejar remojar las semillas por unas 24 horas 15

16 El tiempo de remojo de las semillas no debe de exceder las 24 horas, ya que buscamos que el interior de los granos se embeba de agua a fin de activar el proceso germinativo. Día 2 al 10: Siembra y germinación a. Orear las semillas: Luego de remojadas las semillas es importante dejarlas orear por un tiempo de 8 a 12 horas. Las semillas deben quedar expuestas a luz difusa, sobre una manta de tela o rafia que permita drenar el agua. Este paso es importante para eliminar los excesos de agua, ya que el embrión inicia un proceso de cambios bioquímicos al interior de las semillas en los que se verifica un activo intercambio gaseoso. Orear las semillas por unas 12 horas 16

17 b. Siembra y fase oscura: Habiendo escurrido los excesos de agua se colocan (siembran) las semillas en bandejas. La altura de siembra debe tener aproximadamente 1 cm de alto, o de 3 a 4 semillas superpuestas. Posteriormente las bandejas son colocadas en el andamio y se cubre la estructura con un plástico negro, ya que la germinación requiere de una fase completamente oscura por el espacio de 7 a 10 días. Siembra de semillas de cebada en bandeja Siembra de semillas de avena en bandeja Colocar las bandejas en el andamio 17

18 Cubrir las bandejas con plástico negro Cubrir el andamio con plástico negro Cubrir el andamio con plástico negro c. Los riegos: Durante la fase oscura y por el resto del trabajo se deben regar las bandejas 3 veces por día, en los que se busca mantener la humedad. Se debe evitar el exceso de agua, ya que ello puede producir pudrición. 18

19 Del día 10 al 21: Desarrollo y Crecimiento A partir del día 10 aparece el talluelo, que en realidad es la primera hoja. Desde ese momento las bandejas deben recibir abundante luz, puesto que por la fotosíntesis la nueva plantita obtendrá sus nutrientes. Del mismo modo, a partir de este día los requerimientos de agua aumentarán, por ello los riegos deben ser progresivamente más abundantes. A los 21 días de iniciado el proceso, el germinado, en su parte de hojas verdes, alcanzará una altura entre los 7 y 10 cm., momento en el que por fin puede ser utilizado como forraje en la alimentación de animales. Extender la manta plática Usar la parte media para sembrar y los extremos para cubrir las semillas Ubicar la manta próxima a la pared 19

20 3 Producción de forraje verde hidropónico en manta plástica El procedimiento metodológico de acondicionamiento de semillas es el mismo salvo que en lugar de las bandejas se usa una manta de plástico negro para contener las semillas, siempre para evitar su exposición en forma directa al sol. El plástico debe ser cubierto también con una frazada. Es importante ubicar el trabajo próximo a un lugar con luz difusa, como una pared que tenga disponibilidad de luz pero que no se encuentre a exposición directa durante todo el día. O de lo contrario, acondicionar un tapasol que puede ser una rafia o malla que le provea de sombra. Orear las semillas por unas 12 horas 20

21 4 Qué ocurre con las semillas durante la germinación? a. Movilización de nutrientes Una vez remojadas, se produce un incremento del volumen en las semillas (se hinchan); el embrión entra en actividad, las sustancias de reserva alimenticia (el almidón), por procesos bioquímicos, se convertirá progresivamente en las siguientes horas en azucares, los que servirán de fuente energética al proceso de germinación. Esta es una etapa importante en la que hay que tener cuidado de algunos factores: las semillas deben estar en oscuridad para que por procesos fisiológicos se produzca el desarrollo de las raíces; y no se debe regar en exceso, ya que durante la germinación se produce un activo intercambio gaseoso en el que el oxígeno juega un papel importante, por lo que los riegos deben limitarse a humedecer las semillas. b. Desarrollo y crecimiento Desarrollo es la diferenciación y formación de estructuras con forma y función diferenciada; mientras que crecimiento es el incremento de tamaño, en longitud, ancho y volumen. 21

22 Ambos términos son producto del metabolismo y reproducción celular. Durante los primeros 7 días, luego de que las semillas se sembraron y se sometieron a oscuridad, el embrión desarrolla raicillas que empiezan a crecer y a partir del día 10 se emiten pequeños tallitos que en realidad son las hojas que irán creciendo y desarrollándose con el transcurso de los días. Durante esta etapa de desarrollo de raíces y hojas, el contenido de proteínas es alto, las reseras energéticas de la semilla proveyeron de nutrientes a la nueva plantita. A partir de eso se da el proceso fotosintético, originando que la plantita se nutra, por lo cual las bandejas deben ser expuestas a la luz. 5 Principales conclusiones 5.1 Rendimiento Para las condiciones de piso alto andino donde la temperatura ambiental mínima del día alcanza a los -3 C y la máxima llega a los 21 C, la conversión de semilla a forraje fue para el caso de la cebada 1:5 y para el caso de la avena 1:4. De acuerdo a los pesos de instalación y de cosecha del experimento se tiene: 22

23 Cebada Avena Kg. de semillla Kg. de forraje Kg. de semilla Kg. de forraje Cuadro N 1 - Fuente: Elaboración propia Esta conversión se logró a los 21 días de iniciado el trabajo, tiempo en el cual el forraje alcanza una altura entre los 10 a 12 cm. para el caso de la cebada y para el caso de la avena el forraje alcanzó una altura entre los 8 y 9 cm. Pesaje de forraje 23

24 Forraje de avena a los 21 días alcanza una altura de 8.5 cm. Forraje de cebada a los 21 días alcanza una altura de 13.5 cm 24

25 5.2 Pruebas de palatabilidad En vacunos: La prueba de palatabilidad en vacunos fue concluyente, se dio a comer forraje de avena y forraje de cebada simultáneamente a 20 cabezas de ganado. El 100% prefirió comer el forraje de avena, sin embargo, tan pronto terminaron de comer el forraje de avena, comenzaron a comer el forraje de cebada. Al final de la prueba no dejaron ninguno de los forrajes. Becerros comiendo forraje hidropónico Vaca en puerperio alimentandose de forraje hidropónico 25

26 En cuyes: La prueba se realizó en un galpón de cuyes, repartiendo ambos forrajes (cebada y avena) simultáneamente en 10 pozas de crianza, cada una con 10 cuyes. Los cuyes comenzaron a comer los forrajes indistintamente, por lo que la prueba de palatabilidad en cuyes no refleja ninguna preferencia de consumo, es decir, a los cuyes les es indistinto el consumo de forraje de avena respecto al forraje hidropónico de cebada. Cuyes alimentándose de FVH de cebada 26

27 5.3 Costos de producción y ventajas comparativas Para el caso de avena: Detalle Cantidad Unidad Precio Unt Sub total Semilla avena 4.00 kg Manta plástica Agua para riego Mano de obra TOTAL 2.50 mt Cuadro N 2 - Fuente: Elaboración propia Considerando que el rendimiento promedio al final del trabajo es de 16 kg de forraje, el costo de producción por cada kilo es de 1.30 nuevos soles. 27

28 Para el caso de cebada: Detalle Cantidad Unidad Precio Unt Sub total Semilla cebada 4.00 kg Manta plástica Agua para riego Mano de obra TOTAL 2.50 mt Cuadro N 4 - Fuente: Elaboración propia Considerando que el rendimiento promedio al final del trabajo es de 20 kg de forraje, el costo de producción por cada kilo es de 1.00 nuevo sol. Comparación de costos con otros forrajes: 28

29 Detalle Costo por Kilo Forraje hidropónico de cebada 4.00 Forraje hidrofónico de avena Forraje de cebada Forraje de alfalfa Cuadro N 5 - Fuente: Elaboración propia Evidentemente la diferencia económica de los costos de producción de FVH respecto a los costos de producción de forrajes convencionales es muy pequeña, sin embargo, la mayor ventaja se encuentra en la disponibilidad del forraje. Los forrajes de producción convencional son producidos para ámbitos urbanos, mientras que en ámbitos rurales las pasturas son en su mayoría naturales, que por las condiciones climáticas entran en carencia desde el mes de abril hasta el mes de setiembre. 29

30 Otra ventaja que podemos destacar de los forrajes hidropónicos es la cantidad de proteína que contienen. Ello se debe a que los tejidos se encuentran en pleno proceso reproductivo. Una ventaja adicional y muy importante es que, mientras que en el campo las condiciones climáticas impiden que se cultiven granos con fines de forraje, la hidroponía posibilita su producción en ambientes controlados como habitaciones con calaminas traslucidas, costados de paredes o invernaderos. 5.4 Valor nutritivo del forraje verde hidropónico Parte de los objetivos del trabajo de investigación fue determinar el contenido de nutrientes y hacer un comparativo entre las especies de avena y cebada. Para ello se tomaron muestras a fin de que se realicen los análisis respectivos. Las muestras se tomaron de tres sitios de producción, de modo que se tuvieron tres muestras para cada uno de los forrajes. Las muestras fueron mezcladas y homogenizadas y llevadas al laboratorio de la Facultad de Química de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, con el siguiente resultado: 30

31 Parámetro FVH Arena FVH Cevada Humedad % Proteína % Grasa % Ceniza % Fibra % Carbohidratos % Calcio mg / 100 Fósforo mg / 100 Hierro mg / 100 Energía k cal / Cuadro N 6 - Análisis físico-químico Nro LAQ /FACULTA DE CIENCIAS QUIMICAS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO 31

32 Sin embargo, de acuerdo a la bibliografía, se pudo obtener la siguiente información: Parámetro Valor Unidad Análisis comparativo del valor nutricional del grano de avena y forraje verde hidropónico obtenido de las semillas de avena a los 10 cm de altura y 13 días de crecimiento: Digestibilidad Proteina Cruda Fibra Cruda Grasa Extracto Libre de Nirtrogeno Nutrientes Digestibles Totales % % % % % % Vitamina A Vitamina c Vitamina E Calcio Fósforo PH Palatabilidad Materia seca 25, ,3 0,11 0, excelente UI/Kg mg/kg UI/kg % % % Cuadro N 7 - Fuente: Ing. Hugo Tarrillo Olivas 32

33 5.5 Qué semilla es la recomendada? Gracias al trabajo realizado podemos recomendar el uso de semilla de cebada, debido a los buenos resultados de crecimiento obtenidos. En el caso de la avena las semillas traídas de un piso más bajo (alrededor de los 3,500 msnm) sí llegan a germinar, mientras que las obtenidas en la zona del trabajo no tienen el mismo poder germinativo, por lo que no todas las semillas llegan a desarrollarse. Otra desventaja de las semillas de avena es que son susceptibles a la formación de hongos, debido posiblemente a su alto contenido de almidón respecto a las semillas de cebada. Por otro lado, semillas de otras especies como sorgo, maíz o trigo no se encuentran disponibles en la zona. 5.6 Utilidad del forraje verde hidropónico Sus altos contenidos nutricionales en proteína lo convierten en una muy buena alternativa para alimentar todo tipo de animales herbívoros, sin embargo, su optimización en uso está en suministrarlo a animales enfermos, crías en destete, hembras en puerperio, lactancia, machos en servicio reproductivo. Para poder ponerlo a disposición de los animales es necesario fraccionarlo en trozos pequeños, ya que las raíces están entrelazadas y forman un gran pienso (torta). 33

34 6 Cría alimentandose del FVH Recomendaciones Vaca en producción lechera alimentadonse del FVH. Al desarrollar el trabajo surgieron algunas interrogantes, por lo que se recomienda realizar algunas otras investigaciones que a continuación se citan: Realizar pruebas de eficiencia de conversión o ganancia de peso vivo en animales menores como cuyes. 34

35 Determinar la eficiencia del FVH en el incremento de la producción de leche en ganado vacuno. Determinar en qué momento de su producción contiene mayor cantidad de proteína. 7 Bibliografía 1. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Manual técnico Forraje hidropónico. Santiago Chile Hugo Tarrillo Olivas. 35

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