Periodo y localización del área de estudio

La fase experimental se realizó del 10 de octubre al 10 de noviembre del año 2013 en un invernadero ubicado en la Universidad Autónoma Chapingo, municipio de Texcoco de Mora, Estado de México (19º 29’ N, 98º 53’ O, y 2240 m de altitud). Dicho invernadero tenía 25, 12 y 6 m de largo, ancho y alto, respectivamente. Fue construido con cubierta de polietileno blanco y malla anti-insectos en las caras laterales y en la apertura cenital, con un sistema de ventilación manual.

Especies utilizadas

Para producir el forraje verde hidropónico (FVH) se utilizaron semillas de avena (Avena sativa) y cebada (Hordeum vulgare), ambas con cutícula. De cada especies se utilizaron 50 kg de semillas, las cuales fueron preseleccionadas, con la finalidad de eliminar piedras, paja o semillas quebradas. Posteriormente, se realizó una prueba de germinación con cuatro grupos de 100 semillas/especie. El promedio de germinación fue de 70 y 68% para avena y cebada, respectivamente.

Siembra

Al inicio del proceso se pesaron 900 g de semilla/especie y se colocaron en bolsas de tela, dentro de éstas se realizó la desinfección, el enjuague y el remojo. El proceso de desinfección consistió en colocar las bolsas en una tina de 200 L con una solución de hipoclorito de sodio (cloro) al 1% durante 2.5 min; enseguida se enjuagaron con agua potable durante 2 min para eliminar el exceso de cloro. A continuación, las bolsas se dejaron en remojo, con agua potable, durante dos lapsos de 12 h, separados por una hora para permitir la aireación de las semillas (^{Juárez-López et al., 2013}). Después del remojo se procedió a realizar la siembra, para ello, las semillas fueron colocadas sobre charolas de plástico con dimensiones de 0.56 m de largo, 0.38 m de ancho y 0.08 m de alto, las cuales no contenían ningún tipo de sustrato. Sobre cada charola se dejó una capa uniforme de semillas con un espesor aproximado de 1.5 cm, con lo que se obtuvo una densidad de siembra de 4.23 kg m^‑2.

Periodo de crecimiento del forraje verde hidropónico (FVH)

Después de la siembra, las charolas con semillas de avena y de cebada se dejaron durante 5 días en un solo estante. Este fue construido con perfil tubular rectangular (PTR) y cubierto con polietileno blanco de 200 micras de espesor, con dimensiones de 1.3×0.6×2.3 m de largo, ancho y alto, respectivamente; con capacidad para almacenar 54 charolas. Durante ese periodo, el riego de las charolas/especies se realizó con agua potable. El sistema de riego funcionó con una bomba de 0.5 Hp y un timmer, con el cual se programaron riegos de un minuto a las 10:00, 11:00 y 12:00 a. m., y 14:00, 16:00, 17:00 y 18:00 p. m. mientras que a las 13:00 y 15:00 p. m. se aplicó un riego de 2 minutos.

A los 5 días después de la siembra (DDS) las charolas se trasladaron a tres anaqueles construidos con PTR de una pulgada de grosor, esto con el fin de realizar el primer muestreo e iniciar las aplicaciones de riego con las soluciones nutritivas. Los anaqueles tenían 6.00×1.20×2.20 m de largo, ancho y alto, respectivamente; además de cuatro entrepaños para colocar charolas a los 0.45, 0.90, 1.35 y 1.80 m de altura con respecto al nivel del suelo. Para eliminar el exceso de agua de las charolas se dejó una pendiente de 2.5 cm. La mitad de los estante se utilizó para colocar contenedores con semillas de avena y cebada en la parte restante. Por cada entrepaño del estante se colocaron tres charolas de avena y tres de cebada. De manera que, cada grupo de tres charolas conformaron la unidad experimental.

Para el riego, en los estantes de crecimiento, se instaló una línea de microaspersores con una separación de 35 cm por entrepaño. El sistema funcionó de forma independiente para cada solución nutritiva (agua potable, solución “A” y solución “B”) mediante bombas de 1 Hp. En esta etapa se realizaron riegos de un minuto de duración, a las 9:00, 11:00 y 12:00 a. m., y a las 14:00 y 18:00 p. m.; mientras que a las 10:00 a. m. y 13:00, 15:00 y 17:00 p. m. se realizaron riegos con una duración de 2 min. La aplicación de riegos se realizó en el mismo horario, para todos los tratamientos, desde los 6 hasta los 30 días después de la siembra.

Para determinar la duración de los riegos en el estante provisional y de crecimiento, se tomaron en cuenta las recomendaciones de ^{Juárez-López et al. (2013)}. Cabe mencionar que a partir de los 25 DDS se observó la presencia de un hongo, el cual no fue identificado, para su control se aplicó el fungicida Swith 62.5 gwg, durante los días restantes del experimento.

Elaboración de las soluciones nutritivas

Las soluciones nutritivas A y B se prepararon en tinacos de 1 m³ de capacidad, tomando como base el análisis de agua del lugar, en el cual se encontraron los siguientes resultados: pH de 7.4, conductividad eléctrica de 0.054 mS cm^-1, bicarbonatos (HCO₃ ^-) 0.52, cloro (Cl^-) 0.05 y sodio (Na⁺) 0.20 meq L^-1. Las soluciones nutritivas se prepararon con base en la metodología de ^{Steiner (1961)}, a un pH de 6.5, variando la relación nitrato/amonio (NO₃ ^-/NH₄ ⁺) de 7.0/1.4 (Solución A) y 7.3/0.7 (Solución B), similar a las relaciones utilizadas por ^{Maldonado et al. (2013)} para producir FVH de trigo. La concentración de macronutrientes de las soluciones estudiadas se presenta en el Cuadro 1.

En la elaboración de las soluciones nutritivas se utilizaron las siguientes fuentes: multi NPK (13‑2-44), fosfato monopotásico (KH₂PO₄), sulfato de potasio (K₂SO₄), nitrato de calcio (Ca (NO₃)₂•4H₂O), sulfato de magnesio (MgSO₄•7H₂O), nitrato de amonio (NH₄NO₃) y ácido sulfúrico (H₂SO₄). Además, se elaboró una solución madre de microelementos para complementar a las soluciones A y B. Para ello se usó sulfato ferroso (FeSO₄•7H₂O), sulfato de manganeso (MnSO₄•H₂O), sulfato de zinc (ZnSO₄•7H₂O), sulfato de cobre (CuSO₄•5H₂O) y bórax. Esto con la finalidad de obtener 0.5, 0.2, 0.1. 0.2 y 0.01 mg L^-1 de hierro (Fe²⁺), manganeso (Mn²⁺), zinc (Zn²⁺), boro (B) y cobre (Cu²⁺), respectivamente (^{Maldonado et al., 2013}).

Tratamientos

Los tratamientos estudiados fueron: T1 (avena + agua potable), T2 (avena + solución “A”), T3 (avena + solución “B”), T4 (cebada + agua potable), T5 (cebada + solución “A”) y T6 (cebada + solución “B”) y cuatro repeticiones. A los diferentes niveles del estante se les consideró como una repetición del tratamiento. De forma adicional, para evitar el efecto de orilla, se colocaron dos charolas con semilla de trigo (Triticum spp.) en los extremos de cada nivel del anaquel.

Toma de muestras del forraje verde hidropónico (FVH)

Debido a que se contemplaron seis fechas de muestreo (5, 10, 15, 20, 25 y 30 DDS), de cada charola que conformó la unidad experimental se tomaron dos muestras, así que; se asignó la mitad de una charola para extraer una muestra. La toma de muestras se realizó de forma aleatoria en cada tratamiento. Para extraer la muestra se utilizó un cuadrado de madera de 100 cm² (10×10 cm), de acuerdo a la metodología de ^{Almeida et al. (2021)}, y usando un cúter previamente desinfectado. En las diferentes fechas de muestreo se obtuvieron cuatro muestras/tratamiento, una por cada nivel del estante.

Variables evaluadas

Las muestras se colocaron sobre una charola de aluminio, y se determinó el peso fresco (PF) usando una balanza digital con resolución de 1 g. Luego, se colocaron en bolsas de papel perforadas para secarlas en una estufa de aire forzado a 70 °C durante 72 h. Una vez secas, se determinó el peso seco (PS) y se molieron en un molino tipo Wiley con criba de 1 mm. Después, se evaluaron las siguientes variables: proteína bruta (PB), fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente acido (FDA) y cenizas. Los análisis de laboratorio se realizaron en el Laboratorio de Nutrición de Rumiantes del Departamento de Zootecnia de la Universidad Autónoma Chapingo. Para determinar la FDN y FDA se utilizó el procedimiento descrito por ^{Van Soest, Robertson y Lewis (1991)}. El porcentaje de PB se estimó con el método Kjeldahl y el de cenizas mediante la combustión en una mufla a 550 °C. Los métodos utilizados se siguieron de acuerdo con el manual elaborado por ^{Sosa (1979)}.

Diseño experimental y análisis estadístico

Los resultados se analizaron mediante un modelo factorial 3×2 con medidas repetidas en el tiempo (^{Bandera y Pérez, 2018}), en donde los factores fueron tres soluciones nutritivas (agua potable, solución “A” y solución “B”) y dos especies de semilla (avena y cebada). El modelo lineal mixto general utilizado se muestra a continuación en la Ecuación 1:

donde: Y _ijk es la variable respuesta; m es la media general; S _i es el efecto de la i-ésima solución nutritiva en la variable respuesta; E _j es el efecto de la j-ésima especie en la variable respuesta; T _k es el efecto del k-ésimo tiempo en la variable respuesta; R (S _i ×E _j ) es el efecto de la repetición anidada en la interacción de la solución nutritiva y la especie; SE _ij es la interacción solución nutritiva×especie; ST _ik es la interacción solución nutritiva×tiempo; ET _jk es la interacción especie×tiempo; SET _ijk es la interacción de la solución nutritiva×la especie×el tiempo, y e _ijkl es el error aleatorio.

Los datos de las variables estudiadas se analizaron con el programa SAS (Statistical Analysis System versión 9.0.) (^{SAS, 2009}). En el caso de los datos de las variables PB, FDN, FDA y cenizas se realizó la transformación con la función arcosen √y, ya que dicha información estaba expresada en porcentaje y, por lo tanto, sigue una distribución binomial; es decir, su distribución se aparta de la normalidad cuando sus proporciones son grandes o pequeñas (^{Ramiro, Caballero y Herrera, 2017}). Así, para cada variable respuesta se corrió un análisis de varianza con el modelo lineal mixto general. Además, se aplicó la prueba de Tukey para realizar la comparación de medias.

Modelo lineal mixto general

En el análisis de los factores estudiados (tiempo, especie y solución nutritiva), se observó que el tiempo presentó un efecto altamente significativo (P< 0.001) sobre todas las variables evaluadas (Cuadro 2). Al respecto, ^{Almeida et al. (2021)} reportaron que el tiempo afectó la ganancia de PS y los porcentajes de FDN y FDA, pero no el porcentaje de PB en el FVH de maíz; mientras que ^{Salas-Pérez et al. (2010)}, también en maíz, observaron efecto del tiempo en las variables PF, PS, PB, FDA y FDN. Por otro lado, la especie presentó un efecto altamente significativo (P < 0.001) sobre los porcentajes de PB, FDN, FDA y cenizas, en ese sentido ^{Salas-Pérez et al. (2010)} encontraron diferencias entre el FVH de maíz híbrido con respecto al de maíz criollo en la PB y la FDA. Las soluciones nutritivas solo presentaron efecto altamente significativo (P < 0.001) sobre el porcentaje de PB; contrario a estos resultados, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} reportaron efecto del tipo de fertilización en las variables PF, PS, PB, FDN y FDA. En cuanto a las dobles interacciones, la interacción tiempo × especie presentó un efecto en las cenizas; y la interacción tiempo × solución nutritiva presentó un efecto en la PB y cenizas (P < 0.01). Por último, la triple interacción mostró un efecto altamente significativo (P< 0.001) sobre las cenizas (Cuadro 2). Por su parte ^{Salas-Pérez et al. (2010)} encontraron efecto de la interacción genotipo × tiempo de cosecha sobre el PS y la FDA; de la interacción genotipo × tipo de fertilización sobre la PB y la FDN; y de la interacción tipo de fertilización × tiempo de cosecha sobre la fibra detergente neutro.

Peso fresco (PF) en el forraje verde hidropónico (FVH) de avena y de cebada

En el Cuadro 2 se muestra la comparación de medias por el método de Tukey (P < 0.05). Al evaluar el tiempo, se observó que el PF se incrementó conforme aumentó el tiempo de muestreo (Figura 1), situación que concuerda con lo reportado en FVH de diferentes especies; ^{Salas-Pérez et al. (2010)} en maíz, ^{Fazaeli et al. (2012)} en cebada, ^{Naik et al. (2016)} en caupí (Vigna unguiculata) y ^{Kantale et al. (2017)} en trigo.

Figura 1: Comportamiento del peso fresco (PF) de los tratamientos en las diferentes fechas de muestreo. DDS = días después de la siembra. Letras diferentes en las barras de cada fecha de muestreo indican diferencias significativas (P < 0.05) entre tratamientos.  

Figure 1: Fresh weight (FW) treatment behavior at the different sampling dates. DDS = days after planting. Different letters in the bars of each sampling date indicate significant differences (P < 0.05) among treatments. 

Con respecto a la especie, en el FVH de avena se obtuvieron en promedio 16.5 kg m^-2 mientras que en cebada la media fue de 14.4 kg m^-2. Al respecto, ^{Vargas-Rodríguez (2008)}, observó diferencias en la cantidad de PF del FVH de sorgo, maíz y arroz, sembrado a una densidad de 5.5 kg m^-2 y cosechado a los 10 DDS, para los cuales obtuvo valores de 30.1, 23.6 y 19.9 kg m^-2, respectivamente.

En lo que se refiere a las soluciones nutritivas, no se observó diferencia en la variable PF al utilizar soluciones nutritivas o agua potable. Por lo que, en este caso en particular, la mayor cantidad de nitrógeno aplicada con soluciones nutritivas no favoreció un incremento en la ganancia de PF, situación que resultó contrario a lo reportado por Maldonado et al. (2013) en trigo. Los resultados obtenidos concuerdan con lo reportado por ^{Ramírez- Víquez y Soto-Bravo (2017)} y ^{Soto-Bravo y Ramírez-Víquez (2018)}, en relación con las soluciones nutritivas y su nulo efecto en el incrementó del PF en FVH de maíz cosechado a los 14 DDS. Según ^{Fazaeli et al. (2012)}, la ganancia de PF del FVH se debe a la absorción de agua durante la germinación y el periodo de crecimiento. De esta manera, el incremento de PF que presenta el FVH se debe al agua aplicada y no al suministro de nutrientes por medio de las soluciones nutritivas. Por otra parte, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} y ^{Preciado et al. (2014)} observaron valores mayores de PF en el FVH de maíz regado con una solución nutritiva convencional y una solución nutritiva a base de té de compost, que en el FVH producido con agua potable. En ese sentido, ^{Al‑Karaki (2011)} obtuvo mayor PF en FVH de cebada cosechado a los 9 DDS, usando agua tratada, seguido de una combinación 1:1 de agua potable y agua tratada; y el menor PF lo obtuvo cuando utilizó solo agua potable.

Peso seco (PS) en el forraje verde hidropónico (FVH) de avena y de cebada

El valor de PS obtenido a los 5 DDS fue mayor respecto a los valores registrados en los muestreos realizados a los 10 y a los 15 DDS, en los que se observó una disminución (Figura 2). Tal descenso también ha sido observado en el FVH de cebada (^{Akbağ, Türkmen, Baytekin y Yurtman, 2014}), caupí (^{Naik et al., 2016}), y maíz (^{Zainab, Iram, Ahmad y Gul, 2019}; ^{Almeida et al., 2021}). Lo cual se explica por el corto periodo de crecimiento (^{Peer y Leeson, 1985}; ^{Chavan et al., 1989}; ^{Dung et al., 2010}).

Figura 2 Comportamiento del peso seco (PS) de los tratamientos analizados en las diferentes fechas de muestreo. DDS = días después de la siembra. Letras diferentes en las barras de cada fecha de muestreo indican diferencias significativas (P < 0.05) entre tratamientos. 

Figure 2: Dry weight (DW) behavior of the analyzed treatments at the different sampling dates. DDS = days after planting. Different letters in the bars of each sampling date indicate significant differences (P < 0.05) among treatments. 

Al respecto, ^{Dung et al. (2010)} mencionan que, en FVH de cebada cosechado a los 7 DDS, se presentó una pérdida de PS del 21.9% con respecto al PS original de la semilla. Contrario a lo anterior, en este trabajo, a los 20 y 25 DDS se mostró un incremento en el PS (Figura 2). En ese sentido, ^{Zainab et al. (2019)} reportaron, en forraje de maíz comercial, un porcentaje de materia seca de 42% a los 60 DDS; mientras que ^{Salas-Pérez et al. (2010)} observaron en el FVH de maíz híbrido y criollo, sembrados a una densidad de 3.4 kg m^-2 y cosechados a los 12, 14 y 16 DDS, una mayor acumulación de materia seca conforme se incrementó el tiempo de cosecha. Por último, a los 30 DDS se presentó un descenso con respecto al PS obtenido el día 25 (Figura 2), atribuido al ataque de hongos observado después de los 25 DDS. Mientras ^{Capper (1988)}, reporta que la contaminación por hongos, en las unidades de producción de FVH, es un problema persistente debido a las condiciones de alta temperatura y humedad que imperan. Además, señala que la misma semilla puede ser la principal fuente de contaminación.

En lo referente a la especie utilizada, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el PS (Cuadro 2). En cambio, ^{Vargas-Rodríguez (2008)} encontró un porcentaje mayor de materia seca en FVH de arroz que en FVH de maíz y sorgo cosechado a los 10 días después de la siembra.

Al evaluar el efecto de las soluciones nutritivas, se observó que el uso de las mismas no presentó diferencias con respecto al agua potable en la acumulación de PS. Esto coincide con lo reportado por ^{Maldonado et al. (2013)} en FVH de trigo cosechado a los 15 DDS y por ^{Ramírez- Víquez y Soto-Bravo (2017)} en FVH de maíz cosechado a los 14 DDS. En ese sentido, ^{Al-Karaki (2011)} no encontró diferencias en el porcentaje de PS del FVH de cebada usando agua tratada, una combinación 1:1 de agua tratada y agua potable, y solo agua potable. En cambio, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} y ^{Preciado et al. (2014)} encontraron mayores ganancias de PS utilizando soluciones nutritivas en el FVH de maíz.

^{Chavan et al. (1989)} y ^{Dung et al. (2010)}, señalan que la pérdida de PS de las semillas representa una pérdida de energía, que de otra manera estaría disponible para la alimentación del ganado. ^{Fazaeli et al. (2012)}, señalan que la baja cantidad de materia seca en el FVH de cebada, cosechado a los 6 DDS, puede incrementar los costos de la alimentación de terneros hasta en un 24%, en comparación con alimentarlos con granos de cebada. Estos autores resaltan las limitaciones en el uso de FVH para la alimentación de ganado. Sin embargo, en este trabajo se observó que después de los 20 DDS se presentan ganancias de PS en ambas especies (Figura 2), por lo cual se debe considerar el uso de FVH de mayor edad para suministrar como alimento para el ganado.

Proteína bruta (PB) en el forraje verde hidropónico (FVH) de avena y de cebada

La PB se incrementó conforme avanzó el tiempo de muestreo en ambas especies (Figura 3). Lo cual también fue observado por ^{Naik, Dhuri, Swain y Singh (2012)} en FVH de maíz muestreado desde el día 1 al día 7 DDS; y por ^{Kantale et al. (2017)} en FVH de trigo muestreado desde el primer día de siembra hasta el octavo día. Por su parte, ^{Akbağ et al. (2014)} al analizar los cambios en el porcentaje de PB del FVH de cebada cosechado a los 4, 7, 10 y 13 DDS, encontraron que éstos no fueron significativos y no estuvieron relacionados con la edad de cosecha. Asimismo, ^{Almeida et al. (2021)} tampoco observaron una tendencia clara en el comportamiento de la PB en FVH de maíz sembrado a densidades de 1.0, 1.5, 2.0 y 2.5 kg m^-2 y cosechado a los 10, 15, 20 y 25 DDS. Contrario a lo anterior, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} encontraron disminuciones de PB en el FVH de maíz conforme avanzó el tiempo de cosecha, dichos autores reportan porcentajes de PB de 15.0, 12.8 y 10.6 a los 12, 14 y 16 DDS, respectivamente. Mientras que ^{Herrera-Torres et al. (2010)} describen un comportamiento parecido en el FVH de trigo, y reportan porcentajes de PB de 13.4 a los 8 DDS, de 21.5 a los 10 DDS y de 12.6 a los 12 días después de la siembra.

Figura 3: Comportamiento de la proteína bruta (PB) de los tratamientos analizados en las diferentes fechas de muestreo. DDS = días después de la siembra. Letras diferentes en las barras de cada fecha de muestreo indican diferencias significativas (P< 0.05) entre tratamientos.  

Figure 3: Crude protein (CP) treatment behavior at the different sampling dates. DDS = days after planting. Different letters in the bars of each sampling date indicate significant differences (P < 0.05) among treatments. 

En la Figura 3 se observa que el porcentaje de PB del testigo (agua potable) posee un comportamiento similar al reportado por ^{Herrera-Torres et al. (2010)} y ^{Salas-Pérez et al. (2010)} hasta el día 15 DDS. De acuerdo con ^{Chavan et al. (1989)} y ^{Naik et al. (2015)}, el aumento en el porcentaje de PB se atribuye a la pérdida de PS. Esta situación se presentó en el testigo, ya que a los 10 DDS se observó, en dicho tratamiento, el menor contenido de PS (Figura 2) y el mayor porcentaje de PB (Figura 3) en los primeros 15 DDS. El uso de las reservas contenidas en la semilla para el crecimiento de los brotes podría explicar el comportamiento del PS y la PB en los muestreos realizados a los 10 y 15 DDS (^{Chavan et al., 1989}; ^{Dung et al., 2010}; ^{Naik et al., 2015}); mientras que el incremento en la PB y el PS a los 20 y 25 DDS se puede atribuir a que el mayor tiempo de crecimiento favoreció la acumulación de reservas debido a la fotosíntesis.

En lo referente a la especie, se observó un porcentaje promedio mayor de PB en el FVH de avena (13.7%) respecto al FVH de cebada (11.1%) (Cuadro 2). En ese sentido, ^{Vargas-Rodríguez (2008)} obtuvo un porcentaje mayor de PB en FVH de sorgo (10.47%), un porcentaje medio en el FVH de maíz (9.6%) y el porcentaje más bajo en el FVH de arroz (7.9%) a los 20 DDS. Mientras que ^{Salas-Pérez et al. (2010)} observaron un porcentaje mayor de PB en el FVH obtenido con semilla de maíz híbrido (13.1%) que en FVH obtenido de semilla criolla (12.5%). Por lo cual, es posible que exista un comportamiento diferente en el porcentaje de PB tanto a nivel de especies, como de variedades.

Por otro lado, se observó un porcentaje mayor de PB en las soluciones nutritivas “A” y “B” (13.1% y 12.6%, respectivamente) respecto al agua potable (11.5%). Según ^{Dung et al. (2010)} y ^{Al-Karaki (2011)} esto se debe al mayor contenido de nutrientes aportado por las soluciones nutritivas. Pero, entre las soluciones nutritivas “A” y “B” no se observó diferencia significativa (Cuadro 2), situación que se atribuye a que el contenido de nitrógeno era similar en ambas soluciones (^{Maldonado et al., 2013}). Al respecto, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} obtuvieron un porcentaje menor de proteína cruda en el agua potable (12.2%) en comparación con una solución nutritiva convencional (13.2%) y con una solución nutritiva orgánica a base de té de compost (13.2%). Un comportamiento similar observaron ^{Preciado et al. (2014)}, quienes encontraron un 16.0% de PB usando una solución nutritiva convencional, 15.5% usando una solución nutritiva orgánica, a base de lixiviado de vermicompost, y un 14.6% usando agua potable. Asimismo, ^{Al-Karaki (2011)} obtuvo, en FVH de cebada cosechado a los 9 DDS, un porcentaje mayor de PB usando agua tratada, en comparación con agua potable y con una combinación 1:1 de agua potable y agua tratada; donde el porcentaje de PB fue menor.

En el presente estudio, se obtuvieron resultados similares a los reportados por ^{Salas-Pérez et al. (2010)} y ^{Preciado et al. (2014)}; donde no se mostró diferencia significativa en la PB encontrada con ambas soluciones nutritivas. De manera que, es recomendable utilizar la solución nutritiva más accesible en lo referente a precios, y que tenga el menor impacto ambiental (^{Salas-Pérez et al., 2010}; ^{Preciado et al., 2014}). Por el contrario, ^{Soto-Bravo y Ramírez-Víquez (2018)}, no observaron diferencias en el porcentaje de PB del FVH de maíz irrigado, con una solución nutritiva de baja concentración de nutrientes, y con una solución nutritiva con alta concentración de nutrientes.

Fibra detergente neutro (FDN) en el forraje verde hidropónico (FVH) de avena y de cebada

La FDN mostró un comportamiento ambivalente conforme avanzó el tiempo de muestreo (Cuadro 2 y Figura 4). Tomando como referencia los valores de los días 5 al 10 y 20 al 30 DDS, el porcentaje de FDN mostró un incremento, mientras que a los 15 y 25 DDS se observaron decrementos. Dicho fenómeno es más marcado en el FVH de cebada (Figura 4); situación que se puede atribuir al ataque de hongos. Por su parte, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} observaron un incremento en el porcentaje de FDN en el FVH de maíz cosechado a los 12, 14 y 16 DDS. Mientras, ^{Fazaeli et al. (2012)} observaron un incremento en el porcentaje de FDN en el FVH de cebada cosechado a los 6, 7 y 8 DDS. Similar a lo reportado por ^{Almeida et al. (2021)}, quienes observaron en FVH de maíz cosechado a los 10, 15, 20 y 25 DDS y regado con vinaza, una tendencia a incrementar el porcentaje de FDN cuando utilizaron densidades de siembra de 2.0 y 2.5 kg m^-2. Por el contrario, ^{Akbağ et al. (2014)} no encontraron una respuesta significativa del tiempo de cosecha en el porcentaje de FDN en el FVH de cebada cosechado a los 4, 7, 10 y 13 días después de la siembra.

Figura 4: Comportamiento de la fibra detergente neutro (FDN) de los tratamientos analizados en las diferentes fechas de muestreo. DDS = días después de la siembra. Letras diferentes en las barras de cada fecha de muestreo indican diferencias significativas (P< 0.05) entre tratamientos.  

Figure 4: Neutral detergent fiber (NDF) treatment behavior at the different sampling dates. DDS = days after planting. Different letters in the bars of each sampling date indicate significant differences (P < 0.05) among treatments. 

^{Hoffman, Lundberg, Bauman y Shaver (2003)} reportan que, durante el crecimiento de las plantas, la relación hoja-tallo va disminuyendo y que, debido a la mayor lignificación para la formación de tallos, el porcentaje de FDN se incrementa. En ese sentido, ^{Naik et al. (2015)} mencionan que el incremento de FDN se debe al aumento en el número y tamaño de las paredes celulares.

En lo referente a la especie, se observó un porcentaje promedio mayor de FDN en la avena (41.8%) respecto a la cebada (35.7%) (Cuadro 2). En estudios similares, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} no observaron diferencias en la FDN y reportaron un porcentaje de 41.3 en maíz híbrido y 40.8 en maíz criollo. Por otra parte, ^{Vargas-Rodríguez (2008)} obtuvieron 43.1, 58.2 y 66.7% de FDN en FVH de maíz, arroz y sorgo, respectivamente; cosechado a los 20 DDS. Contemplando la misma fecha de muestreo de estos autores, a los 20 DDS en este estudio se obtuvieron 43.7 y 35.8% de FDN en el FVH de avena y cebada, respectivamente; siendo menores a los resultados obtenidos en arroz y sorgo por ^{Vargas-Rodríguez (2008)}, a pesar de que las semillas utilizadas tenían cutícula.

En este trabajo, el uso de soluciones nutritivas no presentó diferencias en los porcentajes de FDN con respecto a los obtenidos utilizando agua potable. Esto resultó similar a lo registrado por ^{Soto-Bravo y Ramírez-Víquez (2018)}, quienes no encontraron diferencias al usar dos soluciones nutritivas y agua en el porcentaje de FDN de maíz cosechado a los 11 DDS; mientras que ^{Salas-Pérez et al. (2010)} encontraron un porcentaje mayor de FDN en FVH de maíz (cosechado a los 12, 14 y 16 DDS) regado con una solución nutritiva convencional y con otra solución nutritiva a base de té de compost, en comparación con el tratamiento de agua potable. Por su parte, ^{Preciado et al. (2014)} encontraron un porcentaje mayor de FDN en maíz, al utilizar soluciones nutritivas en comparación con utilizar agua potable. Asimismo, ^{Al-Karaki (2011)} encontró porcentajes de FDN mayores, al usar agua tratada, en comparación con el agua potable, atribuyendo esa diferencia al mayor contenido de nutrientes en el agua tratada.

Fibra detergente ácido (FDA) en el forraje verde hidropónico (FVH) de avena y de cebada

La FDA mostró un incremento hasta el día 25, a partir del cual se registró un descenso (Cuadro 2, Figura 5). El incremento de FDA con el tiempo de cosecha se ha observado en maíz (^{Salas-Pérez et al. 2010}; ^{Almeida et al., 2021}) y cebada (^{Fazaeli et al., 2012}; ^{Akbağ et al. 2014}). Por su parte, ^{Chavan et al. (1989)} mencionan que el incremento en el contenido de fibra es solo aparente y atribuible a la desaparición del almidón. En cambio, ^{Naik et al. (2015)} mencionan que el incremento de FDA se debe al aumento en el número y tamaño de las paredes celulares. No obstante, es posible que este fenómeno solo se presente en etapas tempranas del crecimiento del FVH y se revierta cuando las plantas empiecen a acumular reservas; contemplando el incremento de PS que se presentó en el FVH de avena y cebada en este trabajo.

Figura 5: Comportamiento de la fibra detergente ácido (FDA) de los tratamientos analizados en las diferentes fechas de muestreo. DDS = días después de la siembra. Letras diferentes en las barras de cada fecha de muestreo indican diferencias significativas (P< 0.05) entre tratamientos.  

Figure 5: Acid detergent fiber (ADF) treatment behavior at the different sampling dates. DDS = days after planting. Different letters in the bars of each sampling date indicate significant differences (P < 0.05) among treatments. 

En lo referente a la especie, se observó un porcentaje promedio mayor de FDA en el FVH de avena (27.4%) respecto al FVH de cebada (19.2%) (Cuadro 2). Por su parte, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} encontraron un porcentaje mayor de FDA en FVH de maíz utilizando semilla híbrida (12.9%) y un porcentaje menor usando semilla criolla (11.5%). En comparación con esos autores, el mayor porcentaje de FDA se atribuye a que se realizaron muestreos cuando las plantas tenían mayor edad (^{Hoffman et al. 2003}; ^{Naik et al., 2015}) y a que las semillas de avena y cebada tenían cutícula. Por otro lado, ^{Vargas-Rodríguez (2008)} obtuvieron valores de FDA de 18.9, 38.5 y 45.2% en FVH de maíz, arroz y sorgo, respectivamente. En este estudio a los 20 DDS se obtuvieron 30.7% de FDA en avena y de 22.9% en cebada. Así, la FDA de avena y cebada, fue mayor que en el maíz, pero menor que en el arroz y el sorgo reportado por los autores antes mencionados.

El uso de soluciones nutritivas no presentó diferencias en el porcentaje de FDA con respecto al obtenido utilizando agua potable; de la misma manera en que ^{Soto-Bravo y Ramírez-Víquez (2018)} no encontraron diferencias al usar dos soluciones nutritivas, una con alta y otra con baja concentración de nutrientes, y agua potable en el porcentaje de FDA de maíz cosechado a los 11 DDS. Por el contrario, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} encontraron que los valores de FDA en el FVH fueron mayores aplicando una solución nutritiva a base de té de compost, respecto a la solución nutritiva convencional y el agua potable, entre los que no encontraron diferencias. Por su parte, ^{Al Karaki (2011)} encontró, en FVH de cebada, valores de FDA mayores utilizando agua tratada en comparación con agua potable. Asimismo, ^{Preciado et al. (2014)} encontraron un porcentaje mayor de FDA en maíz, al utilizar soluciones nutritivas en comparación con utilizar agua potable.

Cenizas en el forraje verde hidropónico (FVH) de avena y de cebada

Las cenizas mostraron un incremento hasta el día 15 DDS, después permanecieron estables hasta el día 25 DDS, periodo después del cual se registró un descenso (Cuadro 2, Figura 6). Este comportamiento también fue observado por ^{Naik et al. (2012} y ²⁰¹⁵), quienes registraron un incremento en el porcentaje de cenizas en el FVH muestreado desde el primer día hasta el séptimo DDS. Dichos autores reportan un incremento en el porcentaje de cenizas más rápido después del día cuatro, el cual coincidió con la extensión de la radícula, lo que permitió la toma de nutrientes. En ese sentido, ^{Fazaeli et al. (2012)} y ^{Akbağ et al. (2014)}, reportaron un incremento en el porcentaje de cenizas en el FVH de cebada, y ^{Naik et al. (2016)} en el FVH de Vigna unguiculata. Por el contrario, ^{Kantale et al. (2017)} no observaron un incremento en el porcentaje de cenizas con el avance de la fecha de muestreo de FVH de trigo.

Figura 6: Comportamiento de las cenizas de los tratamientos analizados en las diferentes fechas de muestreo. DDS = días después de la siembra. Letras diferentes en las barras de cada fecha de muestreo indican diferencias significativas (P< 0.05) entre tratamientos.  

Figure 6: Ashes treatment behavior at the different sampling dates. DDS = days after planting. Different letters in the bars of each sampling date indicate significant differences (P < 0.05) among treatments. 

En lo referente a la especie, se observó un porcentaje promedio mayor de cenizas en el FVH de avena (11.7%), respecto al FVH de cebada (9.6%) (Cuadro 2). En ese caso, ^{Vargas-Rodríguez (2008)}, obtuvieron 2.4, 9.2 y 6.5% de cenizas en FVH de maíz, arroz y sorgo, respectivamente. El porcentaje de cenizas obtenido en este trabajo fue mayor que el de todas las especies estudiadas por dichos autores, incluso en el arroz y sorgo que también poseían cutícula.

El uso de soluciones nutritivas no presentó diferencias con respecto al agua potable en el porcentaje de cenizas. Por el contrario, ^{Soto-Bravo y Ramírez-Víquez (2018)} reportaron un mayor porcentaje de cenizas al utilizar una solución nutritiva con alta concentración de nutrientes que al utilizar una con baja concentración de nutrientes y agua potable. En ese sentido, ^{Salas-Pérez et al. (2010)} encontraron un porcentaje mayor de cenizas, en FVH de maíz irrigado con una solución nutritiva convencional y otra solución nutritiva a base de té de compost, en comparación con el tratamiento en que utilizaron agua potable. De igual manera, ^{Maldonado et al. (2013)}, encontraron un porcentaje mayor de cenizas, al utilizar soluciones nutritivas en comparación con utilizar agua potable.