Ensilaje de maíz – Hechos, fantasías y futuro OWENS, F. 2008. Corn silage – Facts, fantasies and the future. Florida Ruminant Nutrition Symposium. Best Western Gateway Grand. Gainesville, Florida, US. I. Producción de fibra versus rendimiento de grano

Resumen: los datos disponibles indican que la selección de híbridos con alto rendimiento de granos aumentará, no disminuirá, el rendimiento de la FDN. Si embargo, el contenido de FDN del ensilaje es menor cuando mayor es el rendimiento de grano.

Ciertos productores ponen de manifiesto que la selección genética orientada a obtener híbridos con alto potencial de rendimiento de grano ha disminuido la producción de fibra de los ensilajes. Dicha suposición se basa en el supuesto de que la planta asigna una cantidad limitada de energía ya sea al crecimiento (stover) o a la reproducción (grano). Para examinar la relación entre el rendimiento de fibra (stover) y grano, se recopilo información de ensilajes de maíz de diferentes híbridos en diferentes estados de madurez de la zona de Wisconsin (Wisconsin Corn Agronomy, 2007). Si bien la relación entre el rendimiento de la FDN y el grano en los diferentes estados de madurez fue baja (R2= 0,20), en todos los casos la FDN aumento con el incremento del grano. Por lo tanto, estos datos se contradicen con el supuesto de que los híbridos con alto rendimiento de grano disminuirá la producción de FDN por hectárea. Para examinar mejor la relación anteriormente citada, se analizó una base de datos de ensilajes de maíz de Pioneer que contiene parámetros químicos y productivos de aproximadamente 100.000 muestras de plantas de maíz cosechadas entre 1996 y 2006 con un contenido de materia seca de entre el 29 y el 41%. La proporción de FDN aumento ligeramente a medida que aumento el rendimiento de grano. Este último análisis incluyó una gama más amplia de híbridos, fechas y lugares de cosecha lo que sustenta las observaciones realizadas con los datos de Wisconsin. En definitiva, si bien distintas circunstancias pueden afectar la producción de FDN por hectárea, la selección de híbridos Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

con alto rendimiento de granos por si sola no parece disminuir dicho parámetro. Es más, en vez de reducir la producción de FDN, la maximización del rendimiento de materia seca por hectárea parece incrementar la producción de grano y fibra (stover). Sin embargo, es oportuno considerar que existen excepciones a ésta última relación, como en las poblaciones con alta densidad de plantas o en el caso de selección de líneas puras de pequeña estatura o basadas únicamente en el índice de cosecha (peso de grano / peso de la planta). Si bien la producción de FDN por hectárea no es menor para los híbridos con alto rendimiento de grano, la composición del ensilaje de maíz sí se ve afectada por la producción de grano. De hecho, tanto el contenido de FDN como el de proteína y cenizas disminuyen a medida que aumenta el rendimiento de grano. La digestibilidad de la FDN, la cual se calcula mediante la incubación de las muestras en enzimas digestivas (De Boever et al., 1997), disminuyó en promedio del 48 al 43% a medida que aumento la producción de grano desde 1,27 hasta 7,62 toneladas por hectárea.

II. Digestibilidad de la FDN versus madurez de la planta al momento de la cosecha

Resumen: la digestibilidad de la FDN disminuye a medida que aumenta el contenido de materia seca del maíz al momento de la cosecha. Los valores de digestibilidad se basan en procedimientos de laboratorios en donde el tiempo de incubación es de 48 horas, los que sobreestiman la digestibilidad de la FDN para rumiantes.

Se estudiaron los efectos de la madurez de la planta al momento de la cosecha sobre el contenido y la digestibilidad de la FDN utilizando el contenido de materia seca como índice de madurez del cultivo. El contenido de materia seca de las muestras de planta se encontró entre el 29 y 41%. Dentro del rango citado, el contenido de FDN disminuyó del 41,7 al 38,4% pero la digestibilidad de la misma se mantuvo sorprendentemente constante en 46%. Esta observación no concuerda con el concepto general utilizado por los nutricionistas de que la Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

digestibilidad de la FDN disminuye a medida que la planta madura debido al proceso de lignificación de la fibra. Debe considerarse que, a diferencia del heno, el ensilaje de maíz se cosecha en una fase muy temprana de madurez. Por lo tanto, para explorar esta relación más estrechamente, se recopilo información de 26 ensayos disponibles en la literatura en los cuales el rango de materia seca fue más amplio al mencionado previamente (20 al 50%). La digestibilidad in vivo de la FDN disminuyó significativamente (p< 0,05) a medida que aumento el contenido de materia seca. Estos resultados indican que la digestibilidad in vivo de la FDN disminuye un 3% cuando el contenido de materia seca aumenta del 30 al 40%. No obstante, esta caída es más pronunciada para las muestras cosechadas con menos del 30% de materia seca. La digestibilidad in vitro de la FDN también disminuyó un 3% cuando el contenido de materia seca aumento del 30 al 40%. No obstante, los valores de digestibilidad, fueron un 13% mayor cuando las estimaciones se realizaron con procedimientos in vitro con respecto a los procedimientos in vivo. Por lo tanto, es importante considerar que si bien las estimaciones in vitro predicen correctamente la magnitud de la respuesta animal, las estimaciones de digestibilidad in vitro de la FDN exceden a la de digestibilidad in vivo.

III. ¿Por qué la FDN disminuye a medida que la planta de maíz madura?

Resumen: como se menciono anteriormente, la digestibilidad de la FDN disminuye a medida que aumenta el contenido de materia seca de la planta o del ensilaje y, dicha disminución, es sólo del 3% en el rango de materia seca normal de los ensilajes. El contenido de FDN también disminuye a medida que aumenta el contenido de materia seca del cultivo o ensilaje. En consecuencia, la disminución de la digestibilidad no representa una reducción de la digestibilidad de una cantidad constante de FDN de la planta, sino que en cambio refleja la pérdida de FDN de la planta. Desde este punto de vista, la digestibilidad de la FDN aparece mas relacionada con el estadio fenológico de la planta que a un aumento de la FDN indigestible del cultivo. Por lo tanto, la digestibilidad de la FDN se podría mejorar Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

cosechando el maíz en un estadio temprano con algún sacrificio en el rendimiento de la materia seca.

A medida que aumenta el contenido de materia seca del cultivo o ensilado, el contenido de almidón aumenta mientras que el de FDN disminuye. Es oportuno destacar que el incremento del almidón es de un 4% cuando el contenido de materia seca de la planta aumenta 5 puntos (de 30 a 35%). Este incremento se debería en parte a la reducción de azúcares y en parte a un aumento del tamaño del grano. Al igual que la FDN, el contenido de proteínas y cenizas disminuyen a medida que aumenta el almidón. ¿Este cambio en la FDN se debe simplemente a un efecto de dilución por el incremento del contenido de almidón o la cantidad y composición de la FDN cambia a medida que la planta madura?. Hunt et al. (1989) determinaron el peso seco en varias secciones de plantas de maíz de 6 híbridos cultivados en 2 localidades y cosechados en 3 estadios de madurez diferentes (1/3 línea de leche, 2/3 línea de leche y capa negra). Los resultados de este trabajo demuestran que, como era de esperarse, a medida que avanza el estadio fenológico de la planta, el peso seco de la espiga aumenta significativamente. Pero también se observó una reducción significativa del peso seco del stover (fibra). ¿Esto simplemente refleja la pérdida de hojas o los azúcares y otros nutrientes son translocados del stover al grano?. ¿Es la FDN movilizada?. Para evaluar el interrogante anteriormente mencionado se utilizaron 2 trabajos publicados por investigadores de Cornell (Lewis et al., 2004; Cox et al., 2005) que contenían información suficiente como para calcular el rendimiento total de FDN y de FDN indigestible (in vitro) para 3 híbridos diferentes cosechados en tres estadios de madurez diferentes. Se observo una reducción lineal del rendimiento de la FDN (p= 0,001) pero el rendimiento de FDN indigestible no vario significativamente (p= 0,19) con el aumento de materia seca del ensilaje. A medida que aumento el contenido de materia seca de los ensilajes del 30 al 40%, el rendimiento de FDN disminuyo 163,3 kilos por hectárea (9%), mientras que la FDN indigestible solo aumento 36,3 kilos. Si se combinan estos dos cambios resultan en una disminución de 4 puntos porcentuales de la FDN digestible (del 65,6 a 61%). Pero, esta Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

disminución, en vez de deberse al proceso de lignificación ya presente en la planta, se debió en gran medida a la pérdida de FDN. Estos resultados indican que parte del contenido de FDN (probablemente hemicelulosa) se pierde durante el llenado del grano con tan solo un pequeño cambio de la cantidad de FDN indigestible. IV. Impacto del estadio fenológico del cultivo al momento de la cosecha sobre la digestibilidad del almidón

Resumen: el contenido de almidón total y digestible del ensilaje aumenta con el incremento del porcentaje de materia seca al menos en un 41%. Además, la disponibilidad del almidón de los ensilajes aumenta notablemente con el procesado del grano y con el proceso de fermentación que acontece durante el período de almacenaje del silo. A pesar de ello, el valor nutritivo del ensilaje de maíz, aparece mas relacionado con el contenido de almidón que con la digestibilidad o disponibilidad del mismo. No obstante, en la formulación de raciones para vacas lecheras, debe tenerse en cuenta el aumento de la degradabilidad ruminal del almidón de ensilajes con largos períodos de fermentación o cuando se combina con granos muy procesados.

La digestibilidad del almidón ha sido de gran interés académico y comercial en los últimos años ya que el almidón proporciona más de la mitad de la energía digestible del ensilaje de maíz. De hecho, se han desarrollado ensayos para evaluar la disponibilidad del almidón a partir de los cuales se propusieron descuentos de la digestibilidad en ensilajes de maíz maduros. Dichos descuentos fueron incorporados en estimaciones de producción de leche (Milk2000 y Milk2006; Shaver et al., 2000; 2006) y en “descuentos por procesamiento” que reducen el total de nutrientes digestibles (TND) en la ecuación del NRC (2002) que predice la energía neta de lactancia de ensilajes de maíz (Weiss, comunicación personal). Para evaluar el efecto del contenido de materia seca del ensilaje sobre la digestibilidad del almidón, se resumieron los resultados de diferentes ensayos en donde se estimo dicho parámetro. Se observo que en general la digestibilidad del almidón total de la dieta fue Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

menor para los ensilajes con alto porcentaje de materia seca. Además, dicha digestibilidad fue mayor en los ensilajes procesados con respecto a los ensilajes sin procesar. Sin embargo debe considerarse que en estos ensayos menos de la mitad del almidón dietario provino del ensilaje de maíz, y que la digestibilidad del almidón del grano puede alterar significativamente la digestibilidad del almidón total de la dieta. A pesar de lo mencionado previamente, utilizando las estimaciones de digestibilidad del almidón de los granos de la dieta se pudo calcular la digestibilidad del almidón de únicamente el ensilaje. Se observo que la digestibilidad del mismo disminuyó por debajo del 90% en solo 2 ensayos y que, a medida que aumenta el contenido de materia seca del ensilaje, la digestibilidad total del almidón disminuye significativamente (p< 0,05). Dicha disminución fue considerablemente menor a la que utilizan los programas actuales de evaluación de ensilajes. La ecuación generada a partir de los ensayos evaluados fue: Digestibilidad del almidón del ensilaje de maíz = 99,0456 – 0,0455 * %MS. Si bien es alta, estas estimaciones de digestibilidad de almidón coinciden con los valores de digestibilidad total del almidón determinado en animales en engorde alimentados con granos de maíz con alto porcentaje de humedad. Y, al igual que el grano del ensilaje de maíz, los granos de maíz con alto porcentaje de humedad son cosechados húmedos y fermentan durante el almacenaje antes de ser consumidos por los animales. La cosecha tardía del maíz incrementa el contenido de almidón del ensilaje pero se redujo su digestibilidad. ¿Dicha disminución de la digestibilidad contrarresta la ventaja de obtener mayor contenido de almidón?. Para responder esta pregunta se estimo la digestión del almidón del ensilaje en los ensayos revisados. Se observo que, a pesar de la disminución de la digestibilidad, la cantidad de almidón digerido continuo aumentando a niveles de materia seca superiores a los recomendados para la producción y almacenamiento del ensilaje. Claramente el rendimiento de almidón se sacrificó cuando el contenido de materia seca fue inferior al 35%. En comparación con los granos sin fermentar, las estimaciones de digestibilidad del almidón del ensilaje de maíz y de los granos de maíz con alto nivel de humedad son altas. Además, a menudo, dicha digestibilidad muchas veces se aproxima o iguala a la de los Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

copos de maíz. La alta digestibilidad de los alimentos fermentados generalmente se atribuye a la acción de los microorganismos o a la acidez resultante del proceso fermentativo. Las investigaciones realizadas por Benton et al. (2004) demuestran que la disponibilidad ruminal es mayor cuanto mayor es el contenido de humedad del grano. Además, observaron que la degradabilidad ruminal también aumentó a medida que se prolongó el tiempo de fermentación. En otros estudios también se observo que la degradabilidad del almidón es mayor para el material ensilado con respecto al ensilaje de maíz fresco y que, la degradabilidad aumenta con el tiempo de almacenamiento del silo (Jensen et al., 2005; Jurjanz y Monteils, 2005). El almidón en el grano esta recubierto por una matriz proteica (zeína) cuya solubilidad generalmente presenta un aumento en paralelo con la disponibilidad del almidón en el maíz con alta humedad. Dentro de los ensayos evaluados, el maíz seco reconstituido con agua y dejado a fermentar presento una degradabilidad ruminal asombrosamente similar a la del maíz cosechado con alto contenido de humedad. Por lo tanto, el aumento de la digestión ruminal, se observo tanto en el grano cosechado con alta humedad como cuando se añadió agua al grano seco. Si la digestión puede mejorarse simplemente por la adición de agua antes de la fermentación, tal vez la adición de agua al ensilaje de maíz seco mejoraría la fermentación y la digestibilidad del almidón. A esta altura cabría preguntarse si la relación entre el grano húmedo y la humedad de la planta es la misma para todos los híbridos de maíz en la etapa de madurez del ensilaje. La incorporación del rasgo “permanencia verde” podría aumentar la relación entre el grano y el total de la planta. En comparación con los granos de maíz con endosperma harinoso, los granos con endosperma vítreo presentan menor digestibilidad del almidón. Esta observación ha estimulado el interés de los semilleros de desarrollar híbridos para ensilajes de maíz cuyo grano presente mayor proporción de almidón harinoso. En general los granos de menor peso seco son menos vítreos, por lo que los híbridos de maíz que producen granos de menor peso seco han sido propuestos para la producción de ensilajes de maíz. Sin embargo, existen varias desventajas que contradicen este supuesto. En primer lugar, la vitreosidad aumenta con la madurez del grano por lo que la extrapolación de la vitreosidad Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

del grano del ensilaje de maíz cuando el mismo es inmaduro no es válido. En segundo lugar, el proceso de fermentación, a través de la solubilización de la proteína, aumenta notablemente la digestión del almidón. Finalmente es oportuno considerar que, el rango de vitreosidad de los híbridos de alto rendimiento es bajo, mucho menor al utilizado experimentalmente para comparar al grano de tipo harinoso y vítreo. Por lo tanto, aunque la vitreosidad sigue siendo importante para la selección del tipo de grano que será molido y suministrado seco, las diferencias de vitreosidad del grano de maíz húmedo parecen nutricionalmente irrelevante (Szasz et al., 2007) y, por lo tanto, probablemente también lo es para el ensilaje de maíz. V. ¿El ensilaje de maíz contiene demasiado almidón?

Resumen: algunos estudios indican que la fibra del ensilaje de maíz se ha convertido en menos digerible a través de las décadas, pero como contraparte el rendimiento del grano y el contenido de almidón aumentaron considerablemente. Las vacas y la formulación de dietas también cambiaron en los últimos 20 años poniéndose mayor énfasis en la eficiencia y en el nivel de producción. Cuando se formula raciones para vacas lecheras, los nutricionistas deben balancear el contenido y la disponibilidad de almidón de las múltiples fuentes del mismo, para así obtener una óptima producción y sanidad de los animales.

El ensilaje de maíz con 30% de almidón (base seca) contiene aproximadamente 43% de grano. Esta observación se basa en el hecho de que el grano de maíz típico generalmente tiene 70% de almidón. ¿Una dieta con 43% de grano tiene demasiado almidón para vacas lecheras en producción?. La mayoría de las dietas de vacas lecheras en Estados unidos contiene más del 43% de grano. De los ensayos revisados se observo que el contenido de almidón promedio de los ensilajes es del 31.5% pero el rango del mismo comprendió entre el 5 y el 45.5%. En híbridos con alto rendimiento de grano picados altos y en un estado fenológico avanzado, el contenido de almidón puede superar el 50% de la materia seca. Este ensilaje puede contener demasiado grano cuando se lo administra a vacas secas o Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

vaquillonas en crecimiento, pero cuando se incluye en las dietas típicas de vacas lecheras de producción, el almidón del ensilaje de maíz simplemente desplaza el grano que de otro modo sería incluido en la ración.

VI. Utilidad de la estimación de la digestibilidad de la FDN

Resumen: las estimaciones de digestibilidad del laboratorio enfrentan muchos obstáculos por lo que no se puede estimar con precisión las pequeñas diferencias que se señalan en la digestibilidad de la FDN entre los diferentes híbridos de ensilajes de maíz no BMR. No obstante, los forrajes y ensilajes que presentan una digestión de la FDN más rápida o completa, a menudo aumentan el consumo de alimento en las raciones con alto nivel de inclusión de forrajes y en consecuencia aumentarán el nivel de producción de leche. Entre los diferentes factores que intervienen en la selección de un híbrido para la producción de ensilaje, la digestibilidad de la FDN debe ser secundaria a las características agronómicas de rendimiento del híbrido. Con excepción del tipo BMR, las diferencias entre los híbridos en el valor nutricional son pequeñas. En cambio, las diferencias en el potencial genético para producción de materia seca y rendimiento de almidón son importantes. Una vez seleccionado el híbrido, el productor debe concentrar sus esfuerzos en los factores posibles de ser controlados, los cuales incluyen la elección de la fecha adecuada de cosecha, la longitud del picado, el procesamiento del grano y, la confección y almacenamiento adecuado del silo para reducir las pérdidas por fermentaciones inadecuadas.

La digestibilidad de la FDN provee la energía neta de lactancia. Sin embargo, la FDN no es un componente simple químicamente definido. Es más, la misma consta de tres fracciones: una rápidamente digerible, una lentamente digerible y una indigerible (hemicelulosa, celulosa y lignina, respectivamente). Cuando el contenido de lignina disminuye, al igual que lo que ocurre en la mayoría de los ensilajes BMR, la tasa de digestión de la FDN aumenta. Pero sorprendentemente, la digestibilidad total de la FDN en vacas en lactancia generalmente no es mayor para los híbridos BMR con respecto a los no Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

BMR. En cambio, el consumo de materia seca aumenta lo que en consecuencia aumentará el nivel de producción de leche (Oba y Allen, 1999; 2000). La digestibilidad de la FDN no aumenta debido a que el incremento del consumo de alimento disminuye el tiempo disponible para la digestión microbiana de la FDN. Esta respuesta en el consumo y digestibilidad presenta cierto paralelismo con la molienda de la alfalfa o rastrojo o con el tratamiento de forrajes de baja calidad con amonio. Cada uno de estos métodos aumentan la tasa de digestión ruminal, aumentando la digestibilidad in vitro de la FDN. Sin embargo, estos métodos incrementaran la digestibilidad de la FDN in vivo solo cuando el consumo sea restringido. Se han desarrollado varios procedimientos de laboratorio que simulan la digestión ruminal. Para llevar a cabo los mismos, las muestras generalmente se secan y muelen finamente. Estas muestras presentan marcadas diferencias y oportunidades para la digestión con respecto al alimento húmedo, masticado y posiblemente rumiado. Además, la fuente y el manejo del fluido ruminal pueden retrasar o disminuir la tasa de digestión de la FDN. Esperar que los microorganismos ruminales permanezcan viables y fermenten al forraje por más de 20 horas luego del comienzo de la incubación puede cuestionarse sobre la base de la composición de los productos finales de la fermentación. Por otro lado, el cálculo de la digestión, se realiza a partir del material filtrado ya que de esta manera se cuantifica la cantidad de nutriente incubado que no digerido. Durante la filtración, tanto los componentes solubles como las partículas pequeñas se pierden y, se asume que son digeridas. No obstante, estimaciones recientes de producción de gas in vitro de partículas de “lavado” (Cone et al., 2006) indican que las mismas presentan tasas de digestión similares a aquellas partículas retenidas en las bolsas filtrantes. Para evitar los problemas relacionados con el manejo del fluido ruminal, actualmente algunos laboratorios colocan el material seco y molido dentro de las bolsas filtrantes y posteriormente incuban las mismas dentro del rumen de animales fistulados. La digestión es sobreestimada si las bolsas son fermentadas por un intervalo de tiempo similar al tiempo medio de retención de las partículas en el rumen. Además, las partículas más digeribles son generalmente retenidas en el rumen, lo que contradice los supuestos del tiempo de retención y cuestiona la estimación de la tasa de Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

pasaje partir de marcadores de fibra inerte o mediante la evacuación ruminal. Por último, debe considerarse que entre el 10 al 40% de la digestión de la FDN del ensilaje de maíz ocurre a nivel intestinal. A pesar de las limitaciones enumeradas previamente, la estimación de digestibilidad de la FDN, es ampliamente utilizada para determinar la digestibilidad de la materia seca, de la FDN y la energía neta de lactancia. Además, cuando se consideran los forrajes en general y los distintos tipos de híbridos de ensilajes de maíz, la estimación de la digestibilidad de la FDN parece correlacionarse con el consumo y la producción de leche (Oba y Allen, 1999). Sin embargo, la utilidad de esta estimación, se vuelve cuestionable cuando se aplican entre los híbridos de maíz no BMR debido a que el rango de digestibilidad de la FDN entre los mismos es pequeña. Sin embargo, es pertinente considerar que los esfuerzos destinados a mejorar la digestibilidad de la FDN a través de la reducción del contenido de lignina o mediante la inoculación del forraje ensilado con bacterias que sintetizan enzimas capaces de degradar los enlaces de la lignina, puede ocasionar potenciales beneficios. De hecho, el incremento de la digestibilidad de la FDN y los testimonios generalizados que respaldan un reciente inoculante para ensilajes que contiene bacterias productoras de ferulato estearasa (Pioneer 11 – CFT), apoyan la afirmación de que la mejora de la tasa de digestión de la FDN puede mejorar el nivel de producción de leche y la eficiencia. VII. Utilidad de la “línea de leche” del grano como indicador de cosecha del ensilaje

Resumen: debido a los cambios en la genética y a la mejora de la salud de la planta durante el período final del cultivo, la “línea de leche” del grano de maíz se ha vuelto poco confiable como indicador de la fecha apropiada de cosecha del material a ensilar. Actualmente se recomienda utilizar como indicador el contenido de humedad de toda la planta para así evitar la cosecha del cultivo con poca o con demasiada humedad. Tanto el contenido de materia seca como el de almidón aumentan con el retraso de la cosecha, pero tanto el retraso de la fecha de cosecha como el alto contenido de materia seca del ensilaje pueden Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

incrementar

las

pérdidas

asociadas

a

fermentaciones

indeseables

durante

el

almacenamiento. La “línea de leche” del grano de maíz ha sido ampliamente utilizado como indicador de la fecha apropiada de cosecha del material a ensilar. Tradicionalmente se ha recomendado cosechar el maíz para ensilaje cuando la “línea de leche” se ubica entre ½ a ¾ del grano debido a que en dicho punto se logra el máximo rendimiento de materia seca digestible (Wiersma et al., 1993). En dicho trabajo, el contenido de materia seca de la planta cuando se alcanza la “línea de leche” adecuada es del 34 al 37%. Sin embargo, desde entonces las plantas de maíz y los métodos de procesamiento han cambiado. Los genetistas han desarrollado híbridos con el rasgo de “permanencia verde” y han seleccionado materiales con rápido secado de grano para así reducir las necesidades de combustible utilizado durante el secado. Por el contrario, la conservación de la humedad de la fibra (stover) ha mejorado con la selección de híbridos resistentes a enfermedades, tolerantes a sequía y parásitos. En consecuencia, la estrecha relación entre la “línea de leche” del grano con la madurez de la planta y su contenido de humedad actualmente no es clara y presenta marcadas diferencias entre híbridos. En este contexto, el contenido de materia seca aparece como un estimador más consistente y confiable para predecir el momento óptimo de cosecha, en particular si las condiciones de crecimiento del cultivo no son ideales.

Sin

embargo, si la “línea de leche” refleja estrechamente la madurez del grano, la cosecha basada en aquella puede ser útil cuando no se procesa el grano del ensilaje. En cambio, cuando los granos están bien procesados, la madurez del grano tiene poco impacto en la digestibilidad del almidón, por lo que es preferible la cosecha basada en el contenido de materia seca de la planta. La siembra de híbridos de maíz que difieran en la fecha de madurez al momento de la cosecha contribuirá a que los productores obtengan una mayor proporción del ensilaje con un contenido adecuado de humedad. Los rangos del contenido de materia seca típicamente comprenden desde un mínimo del 30%, para evitar las pérdidas de efluentes, hasta el 40% para permitir un ensilado óptimo del material cosechado. En general, las recomendaciones de cosecha con bajo contenido de materia seca se sustentan en determinaciones in vitro de Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

energía digestible, mientras que la cosecha con mayor contenido de materia seca se sustenta tanto en el rendimiento como en la digestibilidad. Además, se suele recomendar diferentes porcentajes de materia seca según la estructura del silo (menor en los silos horizontales y bolsas; mayor para los silos torres). Si tenemos en cuenta que el rendimiento neto de energía del ensilaje de maíz procesado alcanza un plateau cuando el contenido de materia seca es del 37 al 40%, parece sorprendente que las recomendaciones superen el 40% de materia seca, a menos que la capacidad del equipo de descarga para manejar productos más húmedos sea limitada. VIII. ¿Cuándo el rendimiento de materia seca y energía alcanzan el máximo?

Resumen: el momento óptimo de cosecha para maximizar el rendimiento de materia seca del ensilaje de maíz es cercano al 37% de materia seca. Sin embargo, para maximizar la energía neta de lactancia, el momento óptimo de cosecha es del 34 al 35% para ensilajes no procesados y del 37 al 40% para ensilajes procesados. Es oportuno considerar que tanto el rendimiento de materia seca como el de energía neta disminuyen cuando las plantas son cosechadas con menos del 34% de materia seca. Además, el procesamiento del grano del ensilaje aumenta el punto óptimo de cosecha de 3 a 5 puntos debido al incremento de la digestibilidad del almidón.

Para localizar el nivel de materia seca en el que se alcanza su máximo rendimiento y el de los nutrientes se promediaron valores de la base de datos de Pioneer (1999 – 2006). El contenido de almidón aumento a lo largo de todo el rango de materia seca evaluado (29 al 41%). Sin embargo, la materia seca alcanzo el punto máximo cuando el contenido de la misma fue del 37%, un punto antes de que el contenido de almidón fuera máximo. Por su parte, el rendimiento de FDN a lo largo de todo el rango de materia seca permaneció constante. Para estimar el rendimiento de energía de los ensilajes se utilizaron diferentes ecuaciones basadas en la composición de nutrientes de los mismos. En todos los casos, el Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

procesamiento del grano del ensilaje aumentó el rendimiento de energía neta de lactancia entre el 5 al 15%, dentro de todo el rango de materia seca evaluado. Además, la respuesta al procesamiento aumento a medida que aumento el contenido de materia seca. Es pertinente destacar que, en todas las ecuaciones utilizadas, la energía neta de lactancia es subóptima cuando el contenido de materia seca es menor al 34%. Esto en parte se debe a la reducción del rendimiento de materia seca pero principalmente esta asociado al bajo contenido de almidón del cultivo. Como se menciono previamente, debido a que el procesamiento del grano incrementa la digestibilidad del almidón, el momento óptimo de cosecha para el máximo rendimiento de energía neta de lactancia en ensilajes procesados es de 3 a 5 puntos mayor. Sin embargo, deben considerarse ciertas precauciones para aplicar dichos conceptos “a campo”. En primer lugar, estos valores surgen de diferentes híbridos cultivados en diferentes localidades por lo que no debería extrapolarse universalmente. En segundo lugar, las estimaciones se basan en determinaciones de la digestibilidad de la FDN por procedimientos enzimáticos, el cual parece ser menos sensible a las modificaciones de la materia seca que las determinaciones in vitro o in vivo. Por último, también debe considerarse que estos valores no incluyen las pérdidas de materia seca y de energía que acontecen durante el proceso fermentativo y durante el período de almacenaje del ensilaje. IX. ¿Cuando el ensilaje alcanza su máximo valor nutricional?

Resumen: la energía neta del ensilaje de maíz predicha a partir de la composición de nutrientes varía según la ecuación aplicada. Como se menciono previamente, las ecuaciones predicen consistentemente que el procesamiento del grano incrementa el valor de energía neta de lactancia del ensilaje, así como también el incremento del contenido de materia seca en la que se maximiza la energía neta de lactancia. Aunque proviene de ensayos de menor costo, las ecuaciones basadas en el contenido de fibra del material evaluado, generalmente predicen valores superiores de energía neta de lactancia presumiblemente debido a que no se ha adaptado específicamente para ensilajes de maíz. Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

El principal interés de los nutricionistas es el consumo de energía neta de las vacas. Este último depende tanto del consumo de materia seca como de la energía neta del ensilaje. Como se menciono anteriormente, las respuestas al consumo son difíciles de predecir, a pesar de que la ingesta de materia seca esta correlacionado con la digestibilidad de la FDN del ensilaje de maíz (Oba y Allen, 1999). No obstante, la energía neta se puede predecir a partir de ecuaciones basadas en la composición de nutrientes del material evaluado. Por lo tanto, si consideramos que un factor que el productor puede controlar es la fecha de cosecha, es factible determinar la relación entre el contenido de materia seca y la energía neta de lactancia del ensilaje. La energía neta del ensilaje varía en función de la ecuación utilizada para su predicción. También las variaciones de la concentración de energía neta relacionadas con el contenido de materia seca del ensilaje varían en función de la ecuación aplicada. La menor energía neta de lactancia de los ensilajes húmedos en la mayoría de las ecuaciones se debe a la baja concentración de almidón y al alto contenido de FDN, mientras que la baja energía de lactancia en los ensilajes secos se debe fundamentalmente a la disminución de la digestibilidad del almidón. Debido a que la digestibilidad del almidón aumenta con el procesamiento del grano, la cosecha óptima de materia seca para maximizar la energía neta de lactancia aumentará de 6 a 8% por el procesado del grano, con un rango óptimo del 30 al 33% de materia seca para ensilajes sin procesar hasta 38 al 41% de materia seca para ensilajes procesados. La energía neta a menudo se predice a partir del contenido de fibra del alimento (FDN o FDA). Si bien dichas ecuaciones fueron desarrolladas para evaluar una amplia variedad de alimentos, no fueron específicamente diseñadas para estimar la energía del ensilaje de maíz. No obstante, algunos laboratorios calculan y proporcionan estimaciones de energía basadas en dicho tipo de ecuaciones. Por lo tanto, utilizando los datos de composición al momento de la cosecha mencionados previamente y las diferentes ecuaciones basadas en el contenido de fibra, se calculo la energía neta de los ensilajes. Se observo que las estimaciones de energía variaron ampliamente entre las diferentes ecuaciones. Con la Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

excepción de dos de las ocho ecuaciones basadas en el contenido de fibra, la energía neta fue mayor para las ecuaciones basadas en la FDN o FDA con respecto a las ecuaciones basadas en la composición de nutrientes. Además, todas las ecuaciones basadas en el contenido de fibra, predijeron que el momento óptimo de cosecha para maximizar la energía neta de lactancia superaría el 41% de materia seca. Es oportuno considerar que dichas ecuaciones solo consideran el contenido de fibra y no tienen en cuenta que la digestibilidad del almidón disminuye con el aumento del contenido de materia seca. No obstante, el costo y la complejidad del análisis es considerablemente menor para las ecuaciones basadas en el contenido de FDN o FDA con respecto a aquellas basadas en la composición de nutrientes (FDN, proteína, extracto etéreo, almidón, cenizas, digestibilidad de la FDN y del almidón). Pero, debido a que las ecuaciones basadas en la composición de nutrientes fueron específicamente desarrolladas para asemejarse a los valores de digestibilidad de los ensilajes, se espera que estas sean más exactas para predecir la respuesta animal con respecto a las ecuaciones basadas únicamente en el contenido de fibra.

X. ¿A que contenido de materia seca la planta debe cosecharse para ensilaje?

Resumen: a medida que la planta madura, el aumento del contenido de almidón compensa la disminución de la digestibilidad del almidón, del contenido y digestibilidad de la FDN y, de los azúcares. Por lo tanto, la digestibilidad de los nutrientes calculada es prácticamente similar para las plantas de maíz cosechadas en cualquier punto entre el 30 al 40% de materia seca. La información recopilada indica que la energía disponible no desciende notablemente a través del rango de materia seca mencionado previamente. Sin embrago, para los ensilajes confeccionados con híbridos con alto rendimiento de grano que han sido procesados, la energía disponible podría ser incluso mayor en los ensilajes con 40% de materia seca con respecto a los ensilajes con 30% de materia seca. Si la eficiencia y el nivel de producción de leche no disminuyen con ensilajes con alto porcentaje de materia seca, retrasar la fecha de cosecha hasta que la planta alcanza un 36 al 38% de materia seca podría ser beneficioso para sacar máximo provecho del mayor rendimiento de energía neta Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

por hectárea. No obstante, en ensilajes con alto porcentaje de materia seca, se hacen indispensables ciertas herramientas como la utilización de híbridos de alto rendimiento de grano, el procesamiento del grano y la aplicación de inoculantes. Además debería considerarse que las pérdidas durante el proceso fermentativo y el almacenaje son mayores en ensilajes con más del 40% de materia seca por lo que el contenido máximo objetivo debería ser del 40%.

El procesamiento del grano durante la cosecha incrementa el porcentaje óptimo de materia seca en la que se maximiza tanto el rendimiento de energía neta como el contenido energético. Sin embargo, si el procesamiento es inadecuado, la respuesta de energía neta y el valor óptimo de materia seca al momento de cosecha serán intermedio entre los valores de los ensilajes procesados y no procesados. Sin dudas el procesamiento amplia la ventana del momento adecuado de la cosecha. ¿Pero debe el contenido objetivo de materia seca ser tan alto como el 38 al 40%?. Si tenemos en cuenta que parte del cultivo se cosecha con menos materia seca que la objetivo y que parte se cosecha con más materia seca, los efectos adversos de la cosecha en ambos extremos del espectro deberían ser considerados. Aunque la cosecha con 32% de materia seca maximizaría el valor energético por tonelada de ensilaje no procesado, el rendimiento del ensilaje y de energía neta de lactancia se reducirán si el cultivo tiene menos del 35% de materia seca. Por el contrario, los ensilajes con más del 40% de materia seca sufrirán mayores pérdidas de materia seca durante el almacenaje. No obstante, las pérdidas que acontecen durante el proceso fermentativo y el almacenaje pueden controlarse utilizando diferentes herramientas tales como el tamaño de picado, apropiada exclusión del oxígeno del silo, adecuada cobertura del material ensilado e inoculación bacteriana. Cuanto mas contenido de materia seca contenga el ensilaje, mas críticas se vuelven las herramientas mencionadas previamente. Si consideramos el tiempo requerido para el picado y ensilado del cultivo y el posible retraso asociado a factores climáticos, más que simplemente aumentar el porcentaje objetivo de materia seca al momento de la cosecha, una recomendación real y aplicable sería la de cosechar todo el cultivo antes de que alcance el 40% de materia seca. Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

Afortunadamente, el contenido de materia seca que maximiza el rendimiento de energía neta de lactancia por hectárea es similar entre el 37 al 39% si el ensilaje es procesado. Dependiendo del tamaño de picado, del procesamiento del grano, de la inoculación bacteriana y del adecuado almacenaje, el porcentaje de materia seca objetivo deberá ser disminuido. ¿Cual es el balance final con respecto a la disponibilidad energética del ensilaje a media que avanza el estado fenológico de la planta?. Cuatro factores que contribuyen con el valor energético del ensilaje de maíz disminuyen a medida que avanza el estado fenológico del cultivo: el contenido de FDN, la digestibilidad de la FDN, la digestibilidad del almidón y el contenido de azúcares. Sólo aumenta el contenido de almidón. El incremento de éste último aparentemente es suficiente como para contrarrestar la disminución de los azúcares y de la digestibilidad de la FDN, de manera tal que la digestibilidad total de los componentes de los ensilajes con 40% de materia seca disminuye aproximadamente un 1% con respecto a los ensilajes con 30% de materia seca. Sin embargo, la fuente de nutrientes varío desde componentes menos energéticos como la FDN a mas energéticos como el almidón. Esto tendría un impacto a nivel ruminal e incrementaría la incidencia de acidosis subclínica. A pesar de esto, estudios de Jensen et al. (2005) indican que parte del almidón escapa a la digestión ruminal aún cuando los granos del ensilaje de maíz han sido procesados. Los efectos del incremento de la oferta de almidón pos-ruminal sobre su digestibilidad intestinal y el destino de la energía fue discutido por Huntington et al. (2006). Debido a que otros factores pueden deprimir la producción de leche, tales como el consumo de materia seca, se evaluó la respuesta de la producción del leche (grasa corregida) de 7 ensayos en donde se utilizaron ensilajes de maíz cosechados con diferentes porcentaje de materia seca. Se observo que el incremento del porcentaje de materia seca del 30 al 40% disminuye la producción de leche 0,2 litros por día (menos del 1%). Entonces, ¿las vacas comen más o menos alimentos cuando el ensilaje tiene alto contenido de materia seca?. Si bien no fue significativo, se observo que el consumo tiende a hacer un pico cuando el ensilaje presenta 35% de materia seca. Además, el efecto del contenido de materia seca sobre la eficiencia de producción de leche (producción de leche/consumo de Teknal del Centro S.A. Ruta 8 y Fray Luis Beltran Tel/Fax: (54-2477) 446069/70 (2700) – Pergamino – Buenos Aires – Argentina E-mail: [email protected]

materia seca) no fue significativa, aunque la regresión lineal que presento mejor ajuste indica que la eficiencia de producción disminuyo en menos del 2% a través de todo el rango de materia seca del ensilaje. Estas observaciones respaldan las estimaciones de digestibilidad señaladas anteriormente que indican que los cambios en el valor nutritivo asociados con la materia seca son mucho menores que lo esperado. Sin embargo, estos datos no son compatibles con la afirmación de que los ensilajes de maíz en los que el grano no es procesado deben cosecharse con menos del 35% de materia seca. Si el valor nutritivo no disminuye a medida que aumenta el contenido de materia seca, debería considerarse el potencial para incrementar el rendimiento neto de energía por hectárea por el retraso de la fecha de cosechadle cultivo. No obstante, las fermentaciones indeseables y las pérdidas por deterioro pueden se mayor en los ensilajes con mas de 40% de materia seca. Sin dudas, no se justificaría recomendar ensilajes con más del 40% de materia seca si no es factible obtener un incremento del rendimiento de energía neta por hectárea. ¿Por qué las recomendaciones del contenido de materia seca del ensilaje han aumentado?. Las posibles razones incluyen: la producción de grano ha aumentado, los genetistas han logrado plantas con mejores condiciones de salud al final del cultivo y tolerancia a factores bióticos y abióticos, el costo del grano aumento drásticamente mientras que el costo relativo de los subproductos de almidón disminuyó, el desarrollo y disponibilidad de equipos de cosecha y de procesadores de grano, la comprensión de que el proceso fermentativo aumenta la digestibilidad del almidón, y una mayor confianza en los animales que en las estimaciones de laboratorio de digestibilidad de la FDN. Sin embargo, numerosos factores influyen en que la cosecha con bajo o alto contenido de materia seca sea deseable (tabla 1).

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Tabla 1. Factores que influyen en el contenido de materia seca del ensilaje

Baja (31-33% ) Bajo Materia seca total Bajo Alto Bajo Importante Deseable Útil? Irrelevante No importante Alta Poco importante Nunca Medio No necesario Útil Homoláctico? Importante Irrelevante

Materia seca deseable

Alta (36-40%)

Precio de la tierra Preocupación por el rendimiento Precio del grano / disponibilidad Precio del forraje / disponibilidad Calidad – otros forrajes Digestión del FDN del ensilaje Híbridos BMR Híbridos con alto rendimiento de hojas Híbridos con rasgo “permanencia verde” Vitreosidad del grano Densidad de plantas Buena Polinización Picado alto Tamaño de picado Procesamiento del grano Inoculación Tipo de inoculante Embalaje / cobertura Entra primero / sale primero

Alto Grano o almidón Alto Bajo Alto No importante? Uso temporal? Perjudicial (rinde) Útil? Sino es fermentado Menor Esencial Útil? Chico Esencial Muy importante L Buschneri, CFT Muy importante Benéfico

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