Localización del estudio y características edafoclimáticas

La investigación se realizó en el periodo de máxima precipitación durante los meses de abril a junio de 2021 dentro de las instalaciones de la Posta Zootécnica Ingeniero Herminio García González de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Autónoma de Tamaulipas. Las coordenadas geográficas son 23° 56´ 26.5” LN y 99° 05´ 59.9” LO, a 193 msnm. El clima se clasifica como semiárido BS1 (h´) hw (^{Vargas et al. 2007}). La temperatura y precipitación media anual es de 24 °C y 940 mm, respectivamente, con la mayor precipitación de mayo a octubre. Antes de iniciar el experimento, se recolectaron muestras de suelo para evaluar características físicas y químicas del área experimental. El análisis de suelo se realizó en la Central Integral de Laboratorios de la Facultad de Ingeniería y Ciencias. El suelo del lugar es de textura arcillosa (12.8% arena, 28.7% limo, 58.5% arcilla), con pH de 8.0, relación de adsorción de sodio 0.87, materia orgánica de 3.8%, 0.23% de N, 2.15, 0.72, 7.08 y 0.52 mg kg^-1, P, K, Fe y Zn, respectivamente.

Tratamientos y manejo agronómico

Se evaluó una pradera del cultivar Mulato II (Urochloa híbrido) previamente establecida. La siembra se realizó el 5 de septiembre de 2020 con densidad de 8 kg ha^-1 de semilla pura viable. La superficie utilizada para el desarrollo del experimento fue de 2 500 m². El tamaño de las parcelas experimentales fue de 25 m². Las parcelas fueron fertilizadas a dosis de 50N-50P-50K kg ha^-1 en una sola aplicación y previo al experimento se consideró realizar un corte de uniformidad a 15 cm sobre el nivel del suelo para homogenizar la pradera. Los tratamientos se distribuyeron en un diseño de bloques completos al azar, con tres repeticiones, donde se evaluaron las edades de rebrote de 3, 6 y 9 semanas.

Determinación del rendimiento de materia seca

El forraje presente se cosecho en 1 m² a 15 cm sobre el nivel del suelo para cada una de las diferentes edades de rebrote, se pesó y se tomó una submuestra de 300 g, la cual, se separó en sus componentes morfológicos: hoja (vaina + lámina foliar), tallo y material muerto. Posteriormente, las muestras se colocaron en una estufa de aire forzado (OMS60, Thermo Scientific®) a 55 °C hasta obtener peso constante. Después del periodo de secado, se registró el peso seco de las submuestras de forraje y se estimó el rendimiento de materia seca de hoja (MSh, kg h^-1), tallo (MSt, kg h^-1), material muerto (MSmm, kg h^-1) y total (MST, kg h^-1) (^{AOAC 1995}). La altura de planta (AP, cm), se determinó antes de cada corte, obteniendo el promedio de tres mediciones por repetición. A partir de la submuestra se tomaron las láminas foliares de 10 tallos para determinar el índice de área foliar (IAF), con un integrador de área (CL-202, CID Bio-Science® Inc).

Elaboración de ensilados

Se utilizaron dos aditivos para ensilar: cáscara de naranja (10%; 700 g por kg de materia verde) proveniente de la empresa juguera México Citrus Farms ubicada en Güémez, Tamaulipas y melaza (5%, 350 g por kg de materia verde) proveniente de la Asociación Ganadera Local de Ciudad Victoria. La cáscara de naranja fresca contiene 21.9% de MS, 60, 227, 171, 117, 180 y 17 g kg^-1 de PC, FDN, FDA, celulosa, hemicelulosa y lignina, respectivamente (^{Villanueva et al. 2013}), mientras que, ^{Palmonari et al. (2020)} reportan que la melaza tiene un contenido de MS de 76.8%, 66, 623, 488, 52 y 80 g kg^-1 de PC, azucares totales, sacarosa, glucosa y fructosa, respectivamente. Se evaluaron tres edades de rebrote (3, 6 y 9 semanas) de pasto Mulato II, bajo un diseño de bloques completos al azar, con tres repeticiones. Los tratamientos consistieron en los siguientes: T1) Mulato II (testigo); T2) Mulato II + melaza; T3) Mulato II + cáscara de naranja y T4) Mulato II + Melaza + cáscara de naranja.

El forraje se cosecho en las diferentes edades de rebrote y se procedió a realizar el picado del forraje a tamaño de partícula 2.0 ± 0.5 cm. Para cada ensilado se pesaron 7 kg de forraje picado, se le añadió el aditivo de acuerdo con los tratamientos y se mezcló de manera uniforme, posteriormente, el material se depositó en microsilos de PVC (40 cm de altura y 6” de diámetro, con tapa fija en el extremo). El forraje se comprimió usando una prensa manual y, al finalizar, se sellaron con una capa de polietileno con cinta adhesiva.

Determinación de características químicas y contenido de materia seca en ensilados

Los silos se abrieron a los 6 meses (diciembre de 2021) y se desechó el material de la parte superior e inferior de cada uno. La porción central de silo se homogenizó. Para determinar el pH del ensilado, se colocaron 10 g de muestra en un vaso de precipitado y se agregaron 100 mL de agua destilada (pH: 7). El contenido se agitó cada 5 minutos durante 10 segundos, para un total de siete agitaciones y, después, se midió el pH con un potenciómetro (^{Cañaveral-Martínez et al. 2020}). Para la medición de grados Brix, se tomaron 10 g de muestra y se procedió a macerar en un crisol y, una vez macerada, se utilizó una gota del extracto que se colocó sobre la pista del refractómetro y se realizó la lectura. Para determinar el contenido de materia seca se tomaron 200 g de muestra de ensilado y se sometió a un proceso de secado en una estufa de aire forzado a 55 °C hasta obtener peso constante (^{AOAC 1995}).

Análisis proximal

Una vez secadas las muestras, se molieron usando una criba de 1 mm de diámetro en un molino Thomas-Wiley Mill y se les determinó el contenido de proteína cruda (PC), Fibra detergente acido (FDA), Fibra detergente neutro (FDN) y lignina, mediante un análisis de laboratorio utilizando el método de Espectroscopia de Reflectancia en el Infrarrojo Cercano (NIRS, por sus siglas en inglés) (^{Valenciaga y Simoes 2006}).

Análisis estadístico

Los datos obtenidos de las variables evaluadas: MST, pH, grados Brix, MS de ensilados y las del análisis proximal se analizaron mediante un diseño de bloques completos al azar, bajo el siguiente modelo matemático: yij=μ+τi+βj+εij ; donde, y_ij: variable de respuesta, μ: media general, τ_i:efecto del tratamiento (1, 2,…,t), β_j: efecto de bloque (1, 2, 3), ε_ij: efecto del error experimental. Se realizó el análisis de varianza y la prueba Tukey (α = 0.05) para la comparación de medias con el procedimiento GLM del programa SAS; además se realizó un análisis discriminante canónico para las variables de rendimiento de materia seca mediante el procedimiento CANDISC del programa SAS (^{SAS 2002}).

Rendimiento de materia seca

La primera variable canónica explica el 97.61%, siendo la altura de planta (AP) la que contribuyó con el 45.94%, mientras que, el índice de área foliar (IAF) tuvo una contribuyó con el 53.13%, las cuales, en conjunto contribuyeron con 99.07% a la formación de la primera variable canónica. La segunda variable canónica explica el 2.39% de la variabilidad y la variable que contribuyó en la formación de la segunda variable canónica fue la variable IAF que tuvo contribución del 99.98% (Tabla 1). Las variables canónicas diferenciaron a las tres edades de rebrote, la edad de rebrote de tres semanas está asociada a una menor AP, mientras que, la edad de rebrote de nueve semanas obtuvo mayor AP; la edad de rebrote de seis semanas se asoció a un mayor IAF (Figura 1).

Figura 1 Gráfica biplot del rendimiento de MS y por componente morfológico a tres edades de rebrote. 

El rendimiento de materia seca total fue mayor en la novena semana (7 508 kg ha^-1; p < 0.05), y fue superior 51 y 71% al obtenido en la sexta y tercera semana, respectivamente (Tabla 2).

Composición química del forraje

La mayor concentración de PC se encontró en la semana tres (p < 0.05). A medida que aumentó la edad del rebrote disminuyó la concentración de PC, al pasar de la semana tres a la seis disminuyó 12% y, de la semana seis a la nueve 18%. En contraste, los contenidos de FDA, FDN y LIG se incrementaron con la edad de la planta (p < 0.05), los valores máximos se tuvieron en la semana nueve. El contenido de FDA de la semana tres a la nueve aumentó 18%, la FDN un 10% y la LIG un 61% (Tabla 2).

Composición química del ensilado

El contenido de PC disminuyo con la edad de rebrote (p < 0.05). El mayor valor se presentó en la tercera semana, el cual, en promedio fue superior en 10 y 19% con respecto a lo obtenido en la semana seis y nueve del rebrote, respectivamente (Tabla 3). La adición de cáscara de naranja y melaza tuvo efecto (P < 0.05) en el contenido de PC de los ensilados. En la tercera semana, los tratamientos MM y MC mostraron los mayores valores de PC superando al tratamiento ME en 5 y 3%, respectivamente. A la edad de seis y nueve semanas, el tratamiento MC fue mayor (p < 0.05), superando en 11 y 14% al tratamiento ME, respectivamente. El contenido de FDA y FDN aumentó conforme la edad de rebrote, ambos tuvieron un comportamiento similar, por lo cual, en promedio los mayores valores se presentaron en la novena semana. El tratamiento ME presentó el mayor valor de FDA y FDN en las tres edades de rebrote (p < 0.05). La concentración de lignina fue mayor en la semana nueve (29 g kg^-1) con diferencias (p < 0.05) entre tratamientos donde MC fue mayor a MM, con valores de 31 y 27 g kg^-1, respectivamente.

Indicadores de calidad del ensilado

La variable de pH no tuvo efecto entre edad de rebrote (p > 0.05), mientras que, entre tratamientos hubo variaciones de pH (p < 0.05). Los ensilados ME obtuvieron los mayores valores de pH (5.1, 4.4 y 5.0) independientemente de la edad de rebrote, mientras que, disminuyó con la inclusión de cáscara de naranja y melaza (Tabla 4). En la novena semana, el ensilado MCM fue el único que mostró un valor de pH por debajo de 4 (3.9). En general, el contenido de grados brix disminuyó al prolongar la edad de rebrote de tres a nueve semanas (p < 0.05). El porcentaje de materia seca fue inferior en la edad de nueve semanas en comparación a tres y seis semanas (p < 0.05); la adición de cáscara de naranja y melaza incrementaron los contenidos de materia seca de los ensilados a las seis y nueve semanas de rebrote (p < 0.05).

Rendimiento de materia seca

Los rendimientos de MST obtenidos en las diferentes edades de rebrote son superiores a lo reportado por ^{Garay-Martínez et al. (2022)} quienes evaluaron pasto Mulato II en época de lluvia, en un suelo andisol con pH de 5.9 y 2.2% de materia orgánica, obteniendo valores de MST de 1 280, 2 320 y 4 170 kg ha^-1 en edades de rebrote de cuatro, seis y ocho semanas, respectivamente. En otro estudio, ^{Da Silva et al. (2020)} evaluaron dos cultivares de Urochloa establecidos en un suelo arenoso de textura fina, con pH de 5.6 y con fertilización de 60 kg N, 6 kg P y 50 kg K reportando valores de MST de 1 650 y 1 880 kg ha^-1 en pasto Mulato II, mientras que, en Mavuno reportaron MST de 1 900 y 2 000 kg ha^-1 en edades de rebrote de tres y seis semanas, respectivamente, valores que son inferiores a los encontrados en la presente investigación. En un estudio realizado por ^{González et al. (2020)}, encontraron en pasto Mulato II a las cuatro semanas de rebrote una AP de 43 cm e IAF de 5.6, valores superiores a los obtenidos en la presente investigación. La altura de la pradera tiene correlación positiva con la producción de forraje (^{Machado et al. 2007}) y con el IAF (^{Gomide et al. 2009}). En praderas del género Urochloa cuando se tienen valores de IAF superiores a 3 se presentan perdidas de forraje por la senescencia de las láminas foliares (^{Zanchi et al. 2009}). En el presente estudio, se observaron a las seis y nueve semanas, valores de 4.7 y 5.6 de IAF con 49 y 79 cm de AP, respectivamente. Los elevados rendimientos de MS obtenidos pueden deberse a que se tenía un contenido rico en materia orgánica (3.8%, ^{Velasco 1983}) y N (0.23%, ^{Moreno 1978}), por ende, era un suelo fértil, ya que no se había sembrado anteriormente ningún cultivo, y se utilizó fertilización.

Composición química del forraje

En la semana tres de rebrote solo se presentó el componente hoja y se obtuvieron concentraciones de PC (201 g kg^-1), FDA (290 g kg^-1), FDN (577 g kg^-1) y LIG (15 g kg^-1) (Tabla 2), valores similares a lo reportado por ^{Rojas et al. (2024)} en pasto Mulato II a la misma edad de rebrote y en componente hoja con contenidos de PC (209 g kg^-1), FDA (293 g kg^-1) y FDN (612 g kg^-1), sin fertilización. En este sentido, los valores de PC son superiores a lo reportado por ^{Cruz-Sánchez et al. (2018)} a las tres y cuatro semanas de rebrote con intensidades de 20 y 25 cm de altura residual, mientras que, el contenido de FDN y FDA son semejantes. En otro estudio realizado por ^{Inyang et al. (2010)}, reportaron en Mulato II cosechado a las dos y cuatro semanas de rebrote contenidos de PC de 176 y 133 g kg^-1, respectivamente, valores inferiores a lo encontrado en el presente estudio. En planta completa, el contenido de PC obtenido a las seis y nueve semanas (178 y 165 g kg^-1, respectivamente (Tabla 2), son superiores a lo reportado por ^{Garay et al. (2017)} en la seis y ocho semanas de rebrote (125 y 101 g kg^-1, respectivamente), mediante fertilización y cosecha a 15 cm. Los valores de FDA y FDN obtenidos a las seis y nueve semanas, son semejantes a lo encontrado por Garay et al. (2022) en la semana seis y ocho de rebrote, mientras que, los valores de lignina son menores. En este sentido, ^{Da Silva et al. (2020)} evaluaron pasto Mavuno y Mulato II (Urochloa híbrido) a tres y seis semanas de rebrote, reportando para Mavuno contenidos de PC (120 y 100 g kg^-1), FDN (600 y 630 g kg^-1), mientras que, para Mulato II obtuvieron valores de PC (130 y 110 g kg^-1) inferiores a los encontrados en el presente trabajo. Al respecto, ^{Lascano (2002)} menciona que al prolongarse la edad de rebrote en la planta aumentan los carbohidratos estructurales (celulosa y hemicelulosa), lo que se refleja en los altos valores de FDN, FDA y lignina, teniendo como consecuencia baja digestibilidad del forraje.

Composición química del ensilado

El ensilaje de pasto sin aditivos presentó una disminución en su composición química (Tabla 3), debido a que se producen pérdidas durante el proceso de elaboración del ensilaje (^{Borreani et al. 2018}) y a las características del forraje por el alto contenido de humedad y bajos carbohidratos solubles que comprometen la calidad de fermentación del ensilaje (^{Dongxia et al. 2019}). En el presente estudio, el valor de PC de Mulato II Ensilado (ME) en la semana tres de rebrote fue superior a lo reportado por ^{González et al. (2020)} quienes al evaluar la composición química de ensilados de cultivares de Urochloa a las cuatro semanas de rebrote, encontraron valores de 143, 144 y 145 g kg^-1 PC en Mulato II, Cobra y Cayman, respectivamente, sin el uso de aditivos. En el presente estudio, el uso de los diferentes aditivos incrementó la composición química del ensilado. De acuerdo con ^{Zanine et al. (2006)}, los aditivos que se utilicen para ensilar gramíneas tropicales deben de tener buen contenido de materia seca, capacidad de absorción de agua, buena palatabilidad y carbohidratos solubles que ayuden a mejorar el proceso de fermentación. Según ^{Villanueva et al. (2013)}, la cáscara de naranja tiene un contenido de materia seca de 21.9%, 60, 227, 171, 117, 180 y 17 g kg^-1 de PC, FDN, FDA, celulosa, hemicelulosa y lignina, respectivamente, mientras que, ^{Palmonari et al. (2020)} encontraron que la melaza tiene un contenido de materia seca de 76.8%, 66, 623, 488, 52 y 80 g kg^-1 de PC, azucares totales, sacarosa, glucosa y fructosa, respectivamente. De acuerdo con la composición química de ambos aditivos, se justifica su uso para el ensilaje. En un estudio realizado por ^{Souza et al. (2022)} donde evaluaron maíz ensilado mezclado con 40% de cáscara de naranja, encontraron incrementos de 77 a 98, 477 a 513 y 249 a 287 g kg^-1 de PC, FDN y FDA, respectivamente, comportamiento similar al observado en la presente investigación en la semana seis y nueve del rebrote (Tabla 3). En ese sentido, ^{Dahiru et al. (2022)} obtuvieron un incremento de PC del 0.6% al añadir 6% de cáscara de naranja en ensilados de pasto Llanero (Andropogon gayanus), comportamiento semejante al observado en el presente estudio al añadir 10% de cáscara de naranja al ensilaje con pasto Mulato II incrementó 0.5, 1.8 y 2.1% en la semana tres, seis y nueve de rebrote, respectivamente. En otra investigación realizada por ^{Cruz et al. (2019)}, encontraron valores de 72, 647 y 484 g kg^-1 de PC, FDN y FDA, respectivamente, en ensilados de avena añadiendo 30% de cáscara de naranja. Los incrementos en el contenido de PC, FDN y FDA pueden deberse a que, al añadir cáscara de naranja al forraje, se obtiene un ensilado con menor contenido de carbohidratos no fibrosos (celulosa y hemicelulosa) (^{Anjos et al. 2022}) y al contenido de fibras que son de fácil fermentación, obteniendo mayores valores de digestibilidad (^{Grizotto et al. 2020}). La adición de cáscara de naranja al ensilaje aumenta el contenido de levaduras y bacterias ácido-lácticas, las cuales, favorecen la degradación de carbohidratos no fibrosos (^{Ebrahimi et al. 2014}, ^{Grizotto et al. 2020}).

Indicadores de calidad

La MS, pH y GB son algunos indicadores que se utilizan para determinar la calidad del ensilado. El proceso de ensilaje correcto pretende tener un contenido adecuado de materia seca entre 30 y 35% (^{Kung et al. 2018}) y un pH que debe mantenerse de entre 3.8 a 4.5 que indica un adecuado proceso de fermentación (^{López et al. 2013}, ^{Borreani et al. 2018}). En este sentido, ^{Kung et al. (2018)} reportaron el contenido de MS en productos finales de fermentación de diferentes ensilados de pasto del 25 a 35% y en ensilados de maíz del 30 a 40%, con pH que oscila entre 3.7 a 4.7. Los valores reportados en el presente estudio (Tabla 4) en la semana tres y seis de rebrote de los tratamientos MM, MC y MCM, se encuentran dentro de estos rangos. Sin embargo, en la tercera y novena semana en el tratamiento ME, se obtuvo pH alto y bajo contenido de MS, comportamiento semejante a lo reportado por ^{Jayme et al. (2009)} quienes encontraron valores de pH de 4.8 a 5.4 en ensilados de Brachiaria brizhanta cosechados a las 4, 8 y 12 semanas, con contenidos de MS de 17.16, 18.83 y 17.76%, respectivamente, sin el uso de aditivos. El pH alto y las pérdidas de MS se debe a que ocurrió una fermentación secundaria por bacterias clostridiales (^{Conaghan et al. 2012}). La disminución del porcentaje de MS (Tabla 4) en la semana nueve está relacionada con los carbohidratos solubles, FDN y PC que tiene la planta a esta edad y por la presencia de mayor cantidad de tallo (^{De Oliveira et al. 2018}, ^{Patiño-Pardo et al. 2022}). Aunado a lo anterior, se deben considerar las pérdidas de MS que existen antes de realizar el ensilaje al momento del corte, secado y picado (^{Rotz 2003}), el retraso en el cierre del silo, así como las perdidas normales asociadas durante el proceso de fermentación en el ensilado, las cuales, se deben a la producción de dióxido de carbono (^{Borreani et al. 2018}). La disminución del pH en los ensilados se debe al ácido láctico que se produce por fermentación de los sustratos ricos en carbohidratos (^{Serna y Rodríguez et al. 2005}) y la melaza contiene 34% de carbohidratos solubles (^{Boschini-Figueroa et al. 2014}), mientras que, la pulpa de naranja contiene 72% de nutrientes digestibles (^{Souza et al. 2022}). En este sentido, la cáscara de naranja presenta pH ácido por la presencia de ácidos orgánicos principalmente cítrico, málico, ascórbico y tartárico (^{Falade et al. 2003}), que tienen efecto principalmente en favorecer la fase de fermentación del ensilado (^{Ülger et al. 2020}).

Los grados brix (sólidos solubles) se utilizan como un indicador del valor nutricional de un forraje, expresados como porcentaje de sacarosa, influenciada por la especie, edad de cosecha y tasa fotosintética a lo largo del día (^{Cardona-Iglesias et al. 2020}). Los carbohidratos solubles se producen en las hojas, gracias al proceso de fotosíntesis (^{Fernández 2003}). En gramíneas tropicales, ^{Suárez-Paternina et al. (2015)} reportaron para Mulato II (Urochloa híbrido), pasto estrella (Cynodon nlemfuensis) y pasto guinea (Megathyrsus maximus) concentraciones de grados brix de 9.0, 8.2 y 7.1%, respectivamente, valores inferiores a lo encontrado en este estudio (Tabla 4). Los grados brix están relacionados con la tasa fotosintética de la planta, encontrando menores concentraciones por la mañana con relación al mediodía y tarde (^{Urbano-Estrada et al. 2020}). Se encontraron valores elevados de grados brix porque el forraje se cosecho a medio día y a la cantidad de carbohidratos solubles que contiene la melaza y pulpa de naranja. La disminución de los grados brix al incrementar la edad de rebrote se debe a una menor cantidad de nitrógeno en las hojas (^{Suárez-Paternina et al. 2015}) y de carbohidratos no estructurales (^{Cardona-Iglesias et al. 2020}).