nutriNews

Ensilajes de pasturas y cultivos de invierno: cómo cuidar su elaboración

PDF

Para leer más contenidos de Trimestre 4º LATAM 2023

Alejandro Britos

Departamento Producción Animal y Salud de Sistemas Productivos - IPAV Facultad de Veterinaria, UdelaR, Uruguay.

Cecilia Cajarville

DMTV, PhD, Prof Titular Facultad de Veterinaria, Udelar
Cecilia Cajarville

José Luis Repetto

Departamento Producción Animal y Salud de Sistemas Productivos - IPAV Facultad de Veterinaria, UdelaR, Uruguay.

Introducción

Las reservas forrajeras, en particular los ensilajes son componentes esenciales de las dietas para rumiantes, especialmente en regiones donde la producción de forraje fresco es desbalanceada estacionalmente.

La producción individual, además, habitualmente se ve limitada por el aporte del pastoreo.

Por ejemplo, cuando se trata de vacas lecheras de alto potencial, el animal no es capaz de recoger suficiente energía consumiendo sólo pastura, aunque ésta sea de buena calidad. Para mantener un buen nivel de producción en las vacas, el nivel de inclusión del forraje pastoreado difícilmente supera el 30 % de la dieta (Bargo et al, 2002; Vibart et al., 2008; Pastorini et al., 2019).

Por ello, los ensilajes de alta calidad son un componente estructural de la dieta. Debemos cambiar el paradigma: el ensilaje deja de ser un “relleno” para épocas de déficit de materia seca y pasa a representar una fuente de nutrientes permanente y de alta calidad.

Nuproxa 07-2023 international
Por otra parte, no es menor el hecho de que los ensilados de buena calidad permiten que la producción tenga un asiento principal en alimentos producidos en el propio establecimiento, disminuyendo el uso de alimentos externos, oportunidad que permite un mejor control de costos y de la calidad de estos.

 

Si bien es muy abundante la información disponible sobre ensilajes elaborados con cultivos de verano como el maíz o el sorgo, no sucede lo mismo con los ensilajes de pasturas o cultivos de invierno, que tienen particularidades propias que es importante considerar.

Este artículo se va a enfocar en aspectos críticos relacionados con dichos ensilajes.

 

Calidad: puntos clave para alcanzarla

La calidad de cualquier ensilado depende básicamente de dos factores:

banner basf
banner special nutrients
Porciforum24
Robapaginas tabla Enzimas España

Del valor nutritivo del forraje original, determinado por las especies predominantes en el cultivo, y sobre todo por el estado de maduración al momento del corte.

De la conservación, determinado por un proceso de fermentación controlado y unas condiciones de almacenamiento posteriores adecuadas.

Respecto al primer punto, debemos tener en cuenta que para lograr materiales de alta calidad, la pastura debe ser ensilada cuando se encuentra en un momento óptimo para su consumo en directo.

No esperemos que el proceso de ensilaje mejore la calidad, el objetivo debe ser mantenerla

Bajo el supuesto de contar con un forraje de alta calidad para ensilar, nos centraremos en su conservación, describiendo el proceso y cómo debemos manejarlo para un óptimo resultado.

El proceso de ensilaje

El ensilaje consiste en la conservación del forraje en forma húmeda por fermentación.

Esta se produce gracias a determinados microorganismos (lactobacilos) que se encuentran latentes en el forraje y producen ácidos orgánicos (principalmente láctico) a partir de los azúcares disponibles.

Estos ácidos son responsables de la disminución de pH, mecanismo por el cual se conserva el material.

El proceso básicamente es el mismo en silos tradicionales o silos con baja humedad (“henolajes”), silos de distintas estructuras (tipo torre, trinchera, bunker, torta o silos embolsados como “silobags”y/o “silopacks”). Una vez que el forraje fue cortado e introducido en el silo, el proceso transcurre a lo largo de las etapas esquematizadas en la Figura 1.

Figura 1: Etapas del proceso de ensilaje (adaptado de Elfernik et al., 2002)

La fase aeróbica comienza con el corte del forraje, y representa la acción de las enzimas de la planta (proteasas, carbohidrasas) que todavía están activas. La planta sigue respirando, lo que implica el uso de los carbohidratos solubles para producir CO2 y H2O, en un mecanismo que necesita oxígeno y que genera calor.

El aumento de temperatura puede llevar a que seproduzcan reacciones de Maillard (amarronamiento enzimático) que se acompañan desde el punto de vista analítico, con un aumento en el contenido de nitrógeno insoluble en detergente ácido (NIDA).

Como hay oxígeno residual pueden actuar microoganismos aerobios facultativos, levaduras y enterobacterias.

Para evitar la proliferación de microorganismos no deseables, la confección del silo debe realizarse bajo condiciones de higiene de maquinaria y herramientas.

 

 

 

Ensilajes de pasturasDurante esta fase las proteasas vegetales destruyen las estructuras proteicas de la planta, con la consiguiente solubilización de las proteínas y la producción de amoníaco que se observa en forma habitual luego de finalizado el proceso de ensilaje (Repetto et al., 2005; Cajarville et al., 2012; Randby et al., 2020).

Esta fase puede ser responsable de un deterioro importante en pocas horas, por ello debe transcurrir rápido (Randby et al., 2020). Su finalización depende de que desaparezca el oxígeno y que baje el pH, ya que las enzimas actúan a pH de 6 o mayores. Son factores muy importantes la rapidez en el proceso de llenado o empaquetado, la densidad y la cubierta del material (Randby and Bakken 2021).

 

Es importante destacar, que el calentamiento del silo no debería producirse. La fermentación deseable es fría, cuando el silo se calienta es porque hay oxígeno y los nutrientes se están “quemando”.

Durante la fase de fermentación propiamente dicha, que se desarrolla en un medio anaerobio (en ausencia de oxígeno), actúan las bacterias lácticas (lactobacilos), que oxidan parcialmente los carbohidratos solubles del vegetal para obtener energía (McDonald et al., 2006). El producto final de esta acción es el ácido láctico que baja el pH del material.

Ensilajes de pasturasLos sustratos que utilizan estas bacterias son los carbohidratos solubles (del tipo de los azúcares), y no carbohidratos complejos como los almidones. La bajada de pH impide el desarrollo de otros microorganismos, y es lo que hace que el material se conserve a lo largo del tiempo. Esta fase tiene una duración variable de entre 7 y 21 días.

 

La humedad favorece la acción de las bacterias lácticas, y su acción se enlentece cuando ésta disminuye por debajo del 50%. A su vez, las temperaturas ambientales menores a 25°C también enlentecen el proceso, porque las bacterias lácticas crecen menos a baja temperatura (Elfernik et al., 2002). La fase de fermentación finaliza cuando la producción de ácido hace que el pH disminuye hasta niveles de 3,8 a 4.

Lógicamente en este medio las poblaciones microbianas son diversas, y de las especies presentes depende el resultado final. Las mayoritarias son los lactobacilos (LAB) que son muy eficientes en bajar el pH.

Dentro de las bacterias LAB se distinguen las homofermentativas (P. acidilactici, L. casei) que producen sólo ácido láctico a partir de los azúcares y las heterofermentativas, como el L. buchneri que además del ácido láctico producen ácido acético, etanol y CO2 (Pahlow et al., 2003).

Aunque menos eficientes en la bajada de pH, las heterofermentativas pueden contribuir con la estabilidad aeróbica de los ensilajes, como veremos (Benjamín da Silva et al., 2022; Obinwanne Okoye et al., 2023).

Ensilajes de pasturasAdemás de la microbiota responsable de la fermentación, los materiales vegetales contienen cantidad de microorganismos indeseables, como las levaduras, las enterobacterias, los clostridios, o incluso patógenos como la Listeria. Si el proceso no transcurre correctamente y bajo determinadas condiciones estos pueden proliferar, con consecuencias negativas o muy negativas sobre la conservación e inocuidad del material.

 

Durante la fase estable la actividad es muy baja si el silo fue bien cerrado y la bajada de pH fue suficiente. Se pueden producir cambios en la degradación de las fibras, ya que algunos componentes de la pared (hemicelulosas) pueden ser degradados y transformados en carbohidratos solubles.

En esta fase es muy importante la permeabilidad del material con que el silo fue tapado. Materiales permeables pueden llevar al ingreso de oxígeno, con la consiguiente proliferación de microorganismos aerobios facultativos como levaduras y hongos, e incluso patógenos como la Listeria.

Ensilajes de pasturasSi todo transcurrió bien, el material puede conservarse tanto tiempo como lo permita su recubrimiento.

Cuando el silo se abre para ser suministrado comienza la fase de extracción, que puede influir en la calidad final del material más de lo que a priori podría pensarse. Para la extracción, la cara del silo se abre y por lo tanto hay un ingreso irrestricto de oxígeno.

Ensilajes de pasturasEsto permite que microorganismos aerobios (actúan en presencia de oxígeno) proliferen y consuman los nutrientes solubles remanentes en el material y el ácido láctico, que son transformados masivamente en CO2, agua y calor.

Ensilajes de pasturasEste proceso se denomina deterioro aeróbico, y ha focalizado la atención en los últimos años, ya que puede ocasionar pérdidas de magnitud similar a las que ocurren en las 2 fases anteriores (Wilkinson y Davies, 2012). Muchos inoculantes se desarrollan actualmente con el fin específico de lograr una mayor estabilidad aeróbica (Benjamín da Silva et al., 2022; Obinwanne Okoye et al., 2023).

 

En general, los ensilajes de gramíneas son más susceptibles al deterioro aeróbico que los ensilajes de alfalfa o los que contienen gran cantidad de leguminosas (Wilkinson y Davies, 2012).

Para prevenir estas pérdidas es necesario que la cantidad de material expuesta sea la menor posible y que el material removido cada día sea el estrictamente necesario.

Se debe tener en cuenta que es común encontrar oxígeno hasta profundidades de 1 m desde el frente de ataque dependiendo de la compactación del material. En materiales mal compactados el oxígeno penetrará más.

Además de la calidad de la cubierta, el frente de apertura del silo debería ser el mínimo necesario en relación con la cantidad de animales a alimentar. Esto permitirá una extracción y un avance diario rápidos.

Si la extracción es lenta, avanzando poco por día, el material estará muchos días expuesto a la acción del oxígeno y de los microorganismos aeróbicos.

 

En la Figura 2 se esquematiza un ejemplo en el que debemos suministrar silo a un rodeo de 150 vacas lecheras que consumen una cantidad de 2250 kg de materia fresca (MF) de silo diario. Contamos con 2 silos de igual densidad, pero diferente diseño.

Ensilajes de pasturas

Figura 2: Ejemplo del grado de avance para dos formatos de silo. En el silo “tipo bolsa” (A) el avance será más rápido cuando se extraiga la misma cantidad que en un silo “tipo bunker” (B), con una superficie de boca mucho mayor. Se supone alimentar un rodeo de 150 vacas, consumiendo 2250 kg de silo (MF), con densidad de los silos de 600 kg de MF/m3. El avance diario para extraer la misma cantidad de material será de 1,2 m para el silo A y 0,15 m para el silo B. Como se ve, cuando la boca del silo es más pequeña, es mayor el  avance que el ingreso de oxígeno, por lo que el deterioro aeróbico en la fase de extracción va a ser menor.

Cuanto menos denso es el material, mayores serán las pérdidas. Por ello una buena compactación es importante para reducir pérdidas (Randby et al., 2020). Sin embargo, si el silo tiene un frente pequeño con relación a la cantidad de animales, el rápido avance del consumo permite independizarnos, hasta cierto punto, del nivel de humedad y grado de compactación (Muck, 2011).Ensilajes de pasturas

 

Esto tiene una importancia práctica: si utilizamos silos con menor frente (como por ejemplo los silos bolsa como los que se muestran en la Figura 2) podemos minimizar las pérdidas ocasionadas por deterioro aeróbico, aún en materiales que no tengan el mejor grado de compactación.

El uso de microorganismos heterofermentativos como inoculantes, está indicado especialmente para proteger del deterioro aeróbico de los ensilados, aunque esto será tema específico de una próxima entrega.

Ensilajes de pasturas

Figura 3: Principales factores que afectan la estabilidad aeróbica según Wilkinson y Davies (2012)

En definitiva, una particularidad del ensilaje como método de conservación, es que se desarrolla en un medio húmedo, por lo que a diferencia de otros métodos de conservación en el silo coexisten diversas poblaciones de microorganismos que en su mayoría son potenciales consumidores del alimento que queremos conservar.

Ensilajes de pasturasPor lo tanto, el arte del ensilaje consiste encontrolar la actividad microbiana a través de 3 factores principales: el medio anaerobio, el bajo pH y el perfil de ácidos derivados de la fermentación. Las tres condiciones son imprescindibles y deben darse en simultáneo para que el silo se convierta en un alimento de alto valor.

 

  Algunas particularidades de los ensilajes de pasturas y cultivos de invierno

La dificultad de ensilar pasturas está dada por una combinación de factores, principalmente relacionados con las características físico-químicas de estos forrajes cuando se encuentran en el mejor momento para ser consumidas:

Ensilajes de pasturasLos altos contenidos de humedad

Ensilajes de pasturasLa baja concentración de azúcares y

La alta capacidad tampón de este tipo de forraje

Estos 3 factores se interrelacionan, de manera que pueden incluso potenciarse. El exceso de humedad de las pasturas dificulta el proceso de ensilaje.

Ensilajes de pasturasSi bien, como se ha comentado antes, la humedad es imprescindible para lograr una adecuada fermentación, cuando el contenido de MS del material es muy bajo (menor al 20%), comienzan a notarse problemas por la dilución de los sustratos (azúcares), que enlentecen la bajada de pH, a lo que se suma el escurrimiento de nutrientes a través del efluente.

 

Ensilajes de pasturas

Un trabajo de nuestro equipo, estudiando la influenciade la maduración sobre la calidad de los ensilajes de avena granífera, Stirling et al. (2021), observó que cosechando el forraje en estadios tempranos de maduración (con contenidos de MS del forraje menores a 25%) se lograban adecuados niveles de pH, pero a costa de altas producciones de efluentes.

El efluente disminuía drásticamente cuando la planta pasaba a estadio de grano lechoso (con 30% de MS), manteniendo el bajo pH en los ensilajes.

Con la cosecha más tardía la producción de efluente se volvía nula pero el pH aumentaba, principalmente debido a dificultades en la compactación.

La alta humedad hace que, en algunos materiales el oreo (pre-secado o premarchitado) sea imprescindible, aun considerando que este proceso puede ocasionar pérdidas sobre todo cuando el material permanece en la parcela mucho tiempo y en condiciones climáticas adversas. Esto no necesariamente es así si el oreo se realiza rápido.

Ensilajes de pasturas

Repetto et al. (2005) evaluaron praderas de establecimientos lecheros comerciales que contenían entre 15 y 24 % de MS, y que eran cortadas y oreadas en el campo durante 8 h hasta alcanzar más de 35 % de MS antes de confeccionar “silopacks”.

Ensilajes de pasturasEn este caso el premarchitado no provocó alteraciones negativas química o biológicamente detectables y sólo ocasionó leves descensos en la degradación ruminal de la MS y de los componentes proteicos de los forrajes, lo que incluso puede considerarse un cambio positivo debido a que la proteína de los forrajes es de por sí muy degradable.

Como alternativa al oreo en estaciones en que la lluvia abunda, algunos autores han propuesto el uso de sustancias absorbentes que se incluyen en el silo junto con el forraje en el momento de la elaboración, como forrajes o pulpas deshidratados (Fransen y Strubi, 1998), que pueden ser útiles para reducir efluentes siempre y cuando la calidad del material agregado no empeore la del silo a realizar.Ensilajes de pasturas

 

En cuanto a los azúcares, según Henderson (1993) deberían aparecer en el jugo exprimido del vegetal a razón de 30 g/L, para que no resulten limitantes a la hora de ensilar.

En maíces o en sorgos, habitualmente el contenido de azúcares no es limitante para el desarrollo de los lactobacilos, pero en las pasturas las concentraciones de azúcares pueden ser muy bajas, incluso son menores al 10 %.

En climas templados y subtropicales, los contenidos en azúcares de pasturas y forrajes pueden ser menores al 5 % (Repetto et al., 2006; Antúnez y Caramelli, 2009; Cajarville et al., 2015), sobre todo en épocas de menor luminosidad (otoño-invierno) o durante la mañana, ya que los forrajes acumulan azúcares gracias a la fotosíntesis.Ensilajes de pasturas

Además de lo anterior, cuando se trata de leguminosas o de mezclas forrajeras que las contienen, un problema agregado que es la alta capacidad tampón de estos materiales.

La capacidad tampón de los forrajes está dada por algunas sales presentes en su composición, principalmente fosfatos, nitratos y cloruros (Mc Donald et al., 2006) que se oponen a la bajada del pH durante la fermentación.

 

Conclusiones

El alto contenido en azúcares y una baja capacidad tampón son propiedades de los forrajes que facilitan la realización de ensilajes. Sin embargo, de estas dos características, la cantidad de azúcares parece ser la más importante.

Ensilajes de pasturas Así, resultados de estudios realizados sobre diferentes forrajes, parecen indicar que cuando la disponibilidad de azúcares en la planta es alta, y el silo se realiza en forma correcta, los ensilados presentan adecuadas características fermentativas independientemente de la capacidad tampón (Cajarville et al., 1999; Lange et al., 2023).

Lamentablemente hasta el momento, es muy difícil predecir el comportamiento de los forrajes frescos cuando son ensilados. Mogodiniyai et al. (2013) estudiaron 118 pasturas y cultivos anuales y sus ensilajes con el fin de establecer relaciones entre características de los forrajes y cualidades fermentativas de los ensilajes.

Ensilajes de pasturasEstos autores, sólo encontraron débiles relaciones entre el contenido en MS y proteína del material original con la concentración de ácido acético final de los ensilados.

Por todo lo anterior, al momento de ensilar pasturas, y especialmente cuando se trata de materiales con alto contenido de leguminosas (o alfalfa pura), debemos recurrir a toda la batería de cuidados que nos permitan mejorar el proceso de fermentación. En una próxima entrega comentaremos acerca de los aditivos para mejorar la fermentación. Estos pueden ser de utilidad, siempre y cuando no pensemos que usar aditivos puede sustituir un correcto manejo del forraje durante todo el proceso.

 

 

Subscribe Now!
nutriforum – Robapáginas
banner basf
banner special nutrients

ÚNETE A NUESTRA COMUNIDAD NUTRICIONAL

Acceso a los artículos en PDF
Mantente al día con nuestros boletines
Reciba gratuitamente la revista en versión digital

DESCUBRA
AgriFM - Los podcast del sector ganadero en español
agriCalendar - El calendario de eventos del mundo agroganaderoagriCalendar
agrinewsCampus - Cursos de formación para el sector de la ganadería