Resumen
Antecedentes: Tithonia
diversifolia es una excelente fuente forrajera para la
alimentación de los animales. Su óptimo empleo depende de la edad de corte y de
la presentación del follaje. Objetivo.
Evaluar el efecto de la edad de corte sobre la composición nutricional follaje
deshidratado de dicha planta. Métodos:
Se empleó un diseño completamente al azar con cinco tratamientos, con igual
número de repeticiones, correspondientes a las edades de corte de 40, 45, 50,
55 y 60 días. El corte de homogenización se realizó a los 90 días posteriores a
la siembra. Para cada edad se
determinaron los contenidos de materia seca, proteína cruda, grasa bruta, fibra
cruda, extracto libre de nitrógeno y ceniza en la biomasa comestible. Los datos
primarios fueron sometidos a un ANOVA de clasificación simple. Resultados: A la edad 60 días la
proteína cruda alcanzó el valor más alto (251,32±1,075 g/kg de MS) sin
diferencias significativas con el valor medio encontrado a los 50 días
(244,34±0,594 g/kg MS). La fibra cruda registró los valores medios más bajos a
los 55 y 60 días (88,30±0,379 y 89,86±0,344 g/kg de MS, respectivamente). A
pesar de no existir una relación estadísticamente significativa (p = 0,1428)
para ambas variables, la edad de corte más apropiada se encuentra entre 55 y 60
días. Conclusiones: Bajo las
condiciones edafo-climáticas del área de estudio, el
follaje de Tithonia cosechado a los 55 y 60 días
mostró la mejor relación entre los contenidos de proteína y fibra, sin un
detrimento marcado del resto de las variables determinadas.
Palabras clave: Alimento animal, Botón de oro, biomasa comestible,
forraje, procesamiento de alimento (Fuente: AIMS)
Abstract
Background: Tithonia diversifolia is an excellent
source of forage for animal feed. Its optimal use depends on cutting age and
the appearance of the foliage. Aim.
Evaluate the effect of five cutting ages on the nutritional composition of
dehydrated foliage of this plant. Methods: A completely randomized design was used with five treatments,
with an equal number of replicates, corresponding to five cutting ages: 40, 45,
50, 55, and 60 days. The homogenization cut was made 90 days after planting.
For each age, the contents of dry matter, crude protein, crude fat, crude
fiber, nitrogen-free extract, and ash in the edible biomass, consisting of
leaves and petioles, were determined. The data was subjected to a simple
classification ANOVA. Results: When
cutting was made at 60 days, crude protein reached the highest value
(251.32±1.075 g/kg of DM) with no significant differences with the average value
found at 50 days (244.34±0.594 g/kg of DM). Crude fiber recorded the lowest
average values at 55 and 60 days (88.3±0.379 and 89.86 ± 0.344
g/kg of DM, respectively). Despite not existing a statistically significant
relationship (p = 0.1428) for both variables, the most appropriate cutting age
is between 55 and 60 days. Conclusions: Under the soil and climatic conditions of the study area,
Tithonia foliage harvested at 55 and 60 days showed the best relationship
between protein and fiber contents, without a significant detriment to the rest
of the variables determined.
Keywords: Animal feed,
Mexican sunflower, edible biomass, fodder, feed processing (Source: AIMS)
INTRODUCCIÓN
En la Amazonía ecuatoriana la
producción ganadera enfrenta limitaciones derivadas de la baja fertilidad del
suelo, lo que dificulta el establecimiento de pastos de alto rendimiento (González-Marcillo et al., 2023). A esto se suma la dependencia de insumos externos
para la alimentación animal, generando un impacto económico y ambiental
considerable. La provincia de Napo presenta condiciones agroecológicas adversas
para el cultivo de gramíneas y leguminosas, lo que ha llevado a los productores
a depender de alimentos balanceados (Núñez-Torres, 2017). La búsqueda de
alternativas forrajeras locales ha cobrado relevancia, especialmente aquellas
que permitan reducir la huella de carbono asociada a la importación de materias
primas y mejorar la autosuficiencia alimentaria en los sistemas ganaderos
amazónicos (Benítez et al., 2018;
Pascual y Cambra, 2023).
Dentro de este enfoque, Tithonia diversifolia
(Hemsl.) A. Gray, conocida como Botón de Oro o
Girasolillo, ha despertado interés como alternativa forrajera viable debido a
su adaptabilidad a diferentes tipos de suelo y clima, con un alto contenido de
proteína cruda, buena digestibilidad y presencia moderada de metabolitos
secundarios, los que pueden modificar la velocidad de degradación y pasaje de
los nutrientes a través del tracto gastrointestinal, mejorando así la calidad
de la dieta de los animales (Gutiérrez-Castro y Hurtado-Nery, 2019; Verdecia et al., 2021). Originaria de México y
América Central, esta planta se ha expandido en más de 64 países por su rápido
crecimiento y su capacidad de regeneración después del corte, lo que permite múltiples
cosechas anuales sin comprometer la sostenibilidad del ecosistema (Terry,
2016). Además, se ha demostrado que su introducción en sistemas silvopastoriles
puede mejorar la productividad del suelo, aumentar la disponibilidad de materia
orgánica y reducir la erosión en suelos frágiles de zonas tropicales
(Vargas-Velázquez et al., 2022).
Dependiendo de las condiciones
agroclimáticas y del manejo agronómico, esta planta puede alcanzar producciones
de hasta 130 toneladas de materia verde por hectárea al año (Goyenaga et al., 2016). No obstante, la
optimización de su uso depende de la determinación de la edad de corte más
adecuada, ya que la concentración de fibra y proteína varía con la madurez de
la planta (Van Soest, 1994; Londoño et al., 2019). Estudios
previos han identificado que cosechas en edades intermedias (50 días) pueden
maximizar el valor nutricional sin comprometer el rendimiento de biomasa
(Campos et al., 2021). En este
sentido, las investigaciones para determinar el valor nutricional de esta
planta se han realizado bajo condiciones muy particulares en cuanto a las
características del clima y los suelos, métodos de siembra, niveles de
fertilización y riego, manejo agronómico, etc. Por tanto, los resultados
reportados deben corroborarse en los escenarios productivos donde se desea
introducir esta especie forrajera.
Ante esta problemática, la presente investigación tuvo como objetivo evaluar el
efecto de la edad de corte de T. diversifolia sobre la composición nutricional del
follaje deshidratado, bajo las condiciones edafoclimáticas de la provincia de
Napo, Ecuador.
MATERIALES
Y MÉTODOS
El área de estudio se ubica en las
coordenadas 0°57′01″ S y 77°51′46″ O, a una altitud de
565 msnm, perteneciente a la comunidad Santo Urku,
parroquia Misahuallí, Cantón Tena, provincia de Napo.
Las condiciones edafoclimáticas se caracterizan por la existencia de suelos con
una textura franco-arenosa y pH entre 4,5 y 5,5; y un piso climático semi-húmedo y húmedo, del tipo Af
por el sistema de clasificación Köppen-Geiger, con una temperatura media anual
es de 23,9 °C y precipitación media anual de 3803 mm (GAD-PRPM, 2023). La
investigación se realizó durante el período lluvioso, entre los meses de
noviembre de 2023 a enero de 2024.
Se utilizó una parcela de 30 x 30 m
dividida en tres cámaras de cultivo de 7 x 24 m cada una. Para contrarrestar el
efecto borde, se dejó un espacio de 3 m a cada lado de la parcela, la cual fue
delimitada con una cuerda de fibra sintética de 1 cm de grosor. La preparación
del terreno incluyó limpieza manual y nivelación de la superficie para
garantizar un terreno uniforme y adecuado para el establecimiento del cultivo.
La propagación se llevó a cabo mediante la recolección de esquejes adaptados a
la zona de estudio, con longitud entre 30 y 50 cm y cuatro yemas viables, y la
edad de corte fue de 90 días desde el crecimiento inicial de la planta madre.
El marco de plantación fue de 1,0 x 1,0 m, con un total de 240 sitios de
siembra en las tres camas de cultivo, correspondiéndole una densidad de
plantación de 10.000 esquejes por hectárea.
No se aplicó riego, fertilizantes y productos fitosanitarios.
Diseño experimental
Se empleó un diseño completamente al
azar con cinco tratamientos constituidos por las edades de corte
preestablecidas (40, 45, 50, 55 y 60 días) con igual número de repeticiones,
para un total de 25 unidades experimentales. Después de un periodo de
establecimiento de 90 días se realizó un corte de homogenización a nivel del
suelo, a partir de cual se inició la recolección de las muestras para evaluar
las edades de corte.
Recolección
de las muestras
Se utilizó el método de transecto al
paso tomando en cada unidad experimental cinco muestras de un kilogramo de
biomasa comestible, compuesta por hojas, pecíolos y tallos menores de 2,0 cm
siguiendo el criterio utilizado por Verdecia et al. (2018). El material
recolectado fue almacenado en fundas de papel Kraft para evitar contaminación y
permitir una adecuada ventilación durante el transporte hasta el envío al
laboratorio para su procesamiento.
Determinación
de las variables nutricionales
Las muestras, agrupadas por edades de
corte y deshidratadas en una estufa durante 24 horas a 105 ºC,
fueron sometidas a análisis químicos en el laboratorio del Instituto Nacional
de Investigaciones Agropecuarias de Ecuador, siguiendo los procedimientos
establecidos por AOAC (2019), determinándose materia seca (MS), proteína cruda
(PC), fibra cruda (FC), extracto libre de nitrógeno (ELN), grasa cruda (GC) y
cenizas.
Procesamiento
estadístico
Todas las variables se sometieron a
Análisis de Varianza (ANOVA) de clasificación simple (Steel et al., 1997) para determinar el efecto
de la edad de corte sobre la composición nutritiva del follaje de Tithonia. Para ello se utilizó el paquete estadístico
INFOSTAT (Di Rienzo et al., 2020). En aquellos casos en los que los resultados del
ANOVA fueron significativos para un nivel de confianza del 95 %, las
diferencias entre las medias fueron sometidas a la prueba
de rangos múltiples (Tukey, 1949).
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
La tabla 1 muestra los contenidos
medios de materia seca, proteína cruda, fibra cruda, extracto libre de
nitrógeno, grasa cruda y cenizas y fibra cruda del follaje cosechado a los 40,
45, 50, 55 y 60 días de edad.
Tabla 1. Contenidos de nutrientes del follaje deshidratado de Tithonia, según
la edad de corte.
|
Edades de corte (días)
|
MS
(g/kg)
|
PC
|
FC
|
ELN
|
GC
|
Cenizas
|
|
g/kg de MS±EE
|
|
40
|
874,10ab
±1,98
|
237,22bc
±0,529
|
95,88b
±0,206
|
386,52b
±0,845
|
23,32e
±0,058
|
131,20c
±0,288
|
|
45
|
811,30c
±11,883
|
200,22d
±2,941
|
90,14c
±1,322
|
375,46c
±5,506
|
27,84a
±0,408
|
117,64d
±1,721
|
|
50
|
857,54b
±2,090
|
244,34ab
±0,594
|
103,92a
±0,246
|
340,18e
±0,832
|
27,20b
±0,063
|
141,92a
±0,348
|
|
55
|
888,00a
±3,380
|
231,58c
±4,989
|
89,86c
±0,344
|
411,52a
±1,568
|
23,98d
±0,092
|
136,40b
±0,512
|
|
60
|
865,78b
±3,706
|
251,32a
±1,075
|
88,30c
±0,379
|
362,22d
±1,557
|
25,88c
±0,097
|
138,10b
±0,586
|
Superíndices con letras diferentes dentro de cada columna (a,b,c,d,e) muestran diferencias significativa (p < 0,05) según prueba de rangos múltiples (Tukey, 1949)
MS: Materia seca, PC: Proteína
cruda, FB: Fibra cruda, ELN: Extracto libre de nitrógeno, GC: Grasa cruda o
extracto etéreo, EE: Error estándar
Es conocido que T. diversifolia puede emplearse en la alimentación animal,
principalmente en especies rumiantes, como forraje verde, fresco (Londoño et
al., 2019; Lezcano et al., 2023), como constituyente de ensilajes
mixtos mezclada con gramíneas (Holguín-Castaño, 2016) o como forraje
deshidratado peletizado (Flórez-Delgado y
Arteaga-Díaz, 2019) o en forma de harina incluida en alimentos balanceados
(Gutiérrez-Castro y Hurtado-Nery, 2019; Lamela et al., 2022). Las
variantes que implican deshidratación requieren un contenido de materia seca
superior a los 850 g/kg, valores medios que se alcanzan en todas las edades de
corte evaluadas, excepto para el follaje cosechado a los 45 días de edad (Tabla
1).
El análisis de las variables
nutricionales, principalmente aquellas relacionadas con los nutrientes
energéticos estructurales, contenidas en la materia seca del follaje de Tithonia es relevante para determinar la edad óptima de
corte. Al respecto, nótese que, en el follaje deshidratado, cosechado a los 60
días de edad, la proteína cruda alcanzó el valor más alto (251,32±1,075 g/kg de
MS) sin diferencias significativas con el valor medio encontrado a los 50 días
(244,34±0,594). Por su parte, la fibra cruda registró los valores medios más
bajos a los 55 y 60 días (88,30±0,379 y 89,86±0,344 g/kg de MS,
respectivamente). A pesar de que no existe una relación estadísticamente
significativa (p = 0,1428), para un nivel de confianza del 95 % o más, puede
inferirse que ambas variables nutricionales sugieren que la edad de corte más
apropiada se encuentra en el rango de 55 a 60 días.
Tanto la proteína cruda como la fibra
cruda constituyen factores determinantes del valor nutritivo de los alimentos,
influyendo directamente en la digestibilidad y en el consumo voluntario de los
animales (Van Soest, 1994). Téngase presente que son
los carbohidratos parietales junto con la lignina los constituyentes de la fibra
cruda, por tanto, la edad de corte de los forrajes es más apropiada cuando esta
fracción muestra valores bajos, siempre y cuando la acumulación de nitrógeno en
la biomasa se mantiene consistente, favoreciendo así la síntesis proteica.
Una contribución clave del presente
estudio es la relación inversa observada entre la proteína cruda y la fibra
cruda, conforme avanza la edad de corte. Este comportamiento es consistente con
lo reportado por Campos et al.
(2021), quienes hallaron que en un sistema de corte diferido la fracción
proteica aumentó hasta ~250-270 g/kg MS, la fibra disminuyó, favoreciendo la
calidad nutricional del follaje. La reducción de la fracción fibrosa suele
deberse a una menor lignificación de tejidos foliares en etapas vegetativas más
desarrolladas, particularmente en las plantas que utilizan la vía fotosintética
C3 (Kumar et al., 2017), como la Tithonia,
donde la lignina se deposita más lentamente en las hojas que en los tallos, por
lo que un mayor índice hoja:tallo
en cortes tardíos conlleva la presencia de hojas menos lignificadas y más
digestibles.
Es bien conocido que la baja
lignificación en las hojas maduras de Tithonia contribuye a disminuir la fibra detergente ácida y neutra,
elevando la digestibilidad de la materia seca. Un contenido menor de fibra
favorece la acción microbiana a nivel ruminal y acelera la degradación del
forraje. Galindo et al. (2011)
reportaron que Tithonia estimula la actividad de
bacterias celulolíticas, favoreciendo la degradación
de la fibra y una mayor fermentación de la materia seca, lo que se traduce en
más rápida disponibilidad de nutrientes. Consecuentemente, al mejorar el perfil
de proteína (por encima de 240 g/kg MS) y reducir el contenido fibroso
(inferior a 90 g/kg MS) se espera un aumento en la digestibilidad total del
follaje.
Los resultados de este estudio
confirman que la relación proteína-fibra, lograda a los 55-60 días de edad del
corte, se considera óptima porque maximiza la digestibilidad sin comprometer la
estructura del forraje. A los 60 días se han reportado digestibilidades in vitro del 75 % con niveles de
proteína cruda cercanos a 260 g/kg MS, valores superiores a los de cortes más
tempranos o más tardíos. En este sentido, Medina et al. (2009) informaron digestibilidades ruminales del 69-74 % en Tithonia, destacando que sus metabolitos secundarios,
particularmente los taninos, no afectaron negativamente la fermentación. Cajarville y Repetto (2024) han reportado
varios beneficios de los taninos cuando éstos se han estado presentes en concentraciones
moderadas en la dieta de los rumiantes (20-45 g/kg MS). Estos compuestos polifenólicos tienen la capacidad de unirse a las
proteínas, lo que ralentiza su degradación en el rumen y permite que una mayor
cantidad de proteínas lleguen al intestino delgado - proteína by-pass o sobrepasante –
(Lezcano et al., 2012; Herrera et al., 2020), incrementando así
la disponibilidad de aminoácidos esenciales en este segmento del tracto
digestivo (Eugène et al., 2021). A ello se agrega el efecto modulador
sobre la microbiota ruminal ya que reducen la
población de microorganismos metanogénicos, protozoarios y otros productores de
hidrógeno, conduciendo a un incremento en las proporciones molares de
propionato, butirato y ácidos grasos volátiles totales, y una menor pérdida
energética por reducción de la metanogénesis (Galindo et al., 2011; Cardoso-Gutiérrez et al., 2021; Khelil-Arfa et al., 2025).
En cuanto a extracto libre de
nitrógeno, fracción constituida por carbohidratos totales no estructurales,
vitaminas hidrosolubles y otros compuestos orgánicos solubles no nitrogenados,
mostró una tendencia no lineal con un incremento significativo a los 55 días
(411,52±1,568 g/kg MS) coincidiendo con los niveles más bajos de fibra cruda a
esa edad y a los 60 días. Mientras que la reducción observada a los 50 días
(340,18±0,832 g/kg MS) podría estar asociada a un mayor contenido de fibra
estructural, lo que impacta negativamente sobre la digestibilidad del follaje y
la disponibilidad de energía digestible. Aunque en el presente estudio no se
determinó el tipo ni la proporción de estos metabolitos energéticos, es
conocido que los carbohidratos solubles en agua son mayoritarios en esta
fracción, cuyos valores para Tithonia han sido
reportados en el rango de 78-96 g/kg MS por Medina et al. (2009) y
Gallego-Castro et al. (2017) y éstos tienen una relación inversamente
proporcional con los tenores de fibra bruta e influyen positivamente sobre la
densidad energética y la digestibilidad de la biomasa comestible.
El contenido de grasa cruda presentó
diferencias significativas entre las cinco edades de corte (p < 0,05), con
una tendencia decreciente a medida que la planta avanzó en su maduración a
partir de los 45 días, momento en que se registró la mayor concentración
(27,87±0,408 g/kg MS). A pesar de la reducción observada a los 55 y 60 días, se
apreció cierta estabilización en estas edades. Esta reducción indica que la
planta prioriza la síntesis de otros compuestos estructurales sobre la
acumulación de lípidos, lo que no compromete el valor nutritivo del follaje de
esta planta para rumiantes. Téngase en cuenta que, para estas especies de
interés zootécnico, cobra mayor relevancia los contenidos de proteína y
carbohidratos digeribles.
El contenido de cenizas mostró un
comportamiento variable hasta los 50 días de edad donde alcanzó el valor más
alto (141,92±0,348 g/kg MS). Sin embargo, entre los 55 y 60 días, los valores
descendieron a 136,40±0,512 y 138,10±0,586 g/kg MS, pero se mantuvieron
relativamente estables, sin diferencias significativas entre ambos momentos, lo
que indica que la acumulación de minerales estructurales en la biomasa se
estabiliza en edades avanzadas. Los valores encontrados para esas tres edades
de corte fueron inferiores a los reportados por Gallego-Castro
et al. (2017) y superiores a los publicados por Medina et al.
(2009), dependiendo de la composición en hojas y tallos del material analizado,
de la fertilidad de los suelos y las prácticas culturales realizadas.
En términos generales puede afirmarse
que los valores encontrados en la presente investigación a edades de corte de
55 y 60 días, corroboran lo planteado por diversos autores (Mahecha y Rosales,
2005, Gallego-Castro et al., 2017, Herrera at al., 2020, Campos et
al., 2021) en cuanto a que el follaje de Tithonia
se caracteriza por un alto contenido de nitrógeno total (proteína cruda) y un
bajo contenido de fibra bruta, parámetros que favorecen una rápida
degradabilidad y fermentación a nivel ruminal.
CONCLUSIÓN
Bajo las condiciones edafo-climáticas y manejo agronómico prevalecientes, o
similares, en el área de estudio donde se desarrolló la presente investigación,
el follaje deshidratado de Tithonia, cosechado entre
los 55 y 60 días de edad, alcanza la mejor relación entre los contenidos de
proteína cruda y fibra cruda, sin un detrimento marcado del resto de las
variables nutricionales determinadas.
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Contribución
de los autores
Concepción y
diseño de la investigación: RUCC, JPSM, AAQM; recolección de los datos
primarios: RUCC, JPSM, AAQM; análisis e interpretación de los datos primarios:
RUCC, JPSM, AAQM, MRP; redacción del artículo: RUCC, JPSM, AAQM, MRP
Conflicto
de intereses
Los autores declaran que no existe
conflicto de intereses.
,
Mario Reinoso
Pérez **