Rendimiento de materia seca y características fermentativas de ensilajes de maíz ( Zea mays L.) Asociados con leguminosas anuales

Abstract

Corn (Zea mays L) is an ideal crop for silage due to its high levels of fermentable carbohydrates, but its major limitation for use in human and animal feeding is its low crude protein concentration (CP). An alternative to increase CP in corn silage is through its association with annual legumes, but there is little information available about the effect on dry matter yield (DMY) and fermentation characteristics. Two studies were conducted at the Experimental Substation in Isabela, PR in 2009 and 2010 on an Oxisol (Coto series) soil. The first experiment involved intercropping two annual legumes, lablab (Lablab purpureus) and sunn hemp (Crotalaria juncea), with two yellow corn varieties (HR-ORO and QPM) to assess the effect on DMY, botanical composition of forage and CP, neutral and acid detergent fiber (NDF and ADF) content, and fermentation products upon ensiling. In the second study the ears were removed or left in place before ensiling a white QPM corn intercropped or not with the above-mentioned legumes. The experimental design in the first study was a split plot and in the second it was a randomized complete blocks, both with four replicates per treatment. In each study there were two corn by three intercropped legume combination (HR-ORO and QPM, Expt.1; and QPM white with and without ears, Expt.2) in monoculture and intercropped corn-lablab and corn-crotalaria, making a total of six treatment. The corn was harvested (Expt.1) 83-d after sowing (milk stage), and the forage was ensiled in four micro-silos (15 L) per treatment. In the fresh forage DMY and botanical composition iii were determined. The micro-silos were opened after 43 days of fermentation (26°C); silage samples were analyzed for DM, CP, NDF, ADF, pH and acid formed by fermentation. In Expt.1 mean weed percentage in the crop decreased from 31.0 to 13.6% (P˂0.05) while DMY increased from 8,216 to 10,068 kg ha-1 when the legumes were intercropped compared with corn monoculture. The DM content of QPM and HR-ORO silages was marginally higher in their respective monocultures (27.0 and 25.1%) compared with the intercropped treatment (25.6 and 24.0%) and slightly higher with intercropped crotalaria than lablab (25.3 and 24.3%), (P˂0.05). Mean CP in silages increased from 9.5% to 10.6% when legumes were intercropped compared with monoculture (P˂0.05). The overall NDF of silage was 53.6% with small non-significant effects of treatment, but ADF increased from 32.7 to 37.2% when legumes were included. Overall mean values of silage composition were: pH, 3.8; lactic, acetic and total acids, 7.0, 2.5 and 9.4%; and NH3/N total, 5.6% with little effect of treatments on these variables, indicating that the silage was well preserved. In the second experiment ears with grain in milk stage were removed in three treatments, corn in monoculture (CWOE), and intercropped with lablab (CLWOE) and crotalaria (CCWOE) at 90 days and the remaining part of the plants were ensiled the following day. There were three similar treatments with ears (CE, CLE, and CCE). Ensiling procedure and silage analysis were similar to Expt.1 Among the treatments with ears DMY (kg ha-1 ) increased with intercropping from 9,890 (CE) to 11,256 (CLE) and 14,786 (CCE) with addition of legume, while among those without ears the increases were from 7,270 (CWOE) to 8,667 (CLWOE) and 10,641 (CCWOE), thus iv indicating DMY losses of 2,626, 2,584 and 4,145 as a result of ear removal, for the three respective comparisons. A greater benefit to DMY occurred when crotalaria was the intercrop (4,134) compared with lablab (1,382). Intercropping with crotalaria was also more effective in reducing the proportion of weeds in the crop than with lablab (CE, 20.5%; CLE, 17.1%; CCE, 9.9%). Relative to monoculture silage, the intercropped legumes resulted in a slight reduction in %DM (26.6 to 25.9), but increased the %CP (10.0 to 11.9), (P˂0.05). The NDF content of the silages was not affected but ADF increased from 32.9% in monoculture to 38.3% when intercropped with legume, this effect being more pronounced in the absence of ears. The results regarding pH and fermentation products were similar to those of Expt.1, except for lower acid acetic concentration, and indicated satisfactorily conserved silage. In both studies, corn-legume intercropping benefited weed control and increased DMY in the field and CP content of silage, without affecting the fermentation process, even when the corn ears were removed before ensiling.

El maíz (Zea mays L.) es un cultivo ideal para ensilar por sus altos niveles de carbohidratos fermentables, pero su mayor limitante para el uso en la alimentación humana y animal es su baja concentración de proteína bruta (PB). Una alternativa para aumentar la PB en el maíz para ensilar es mediante su asociación con leguminosas anuales. Sin embargo, hay poca información disponible sobre el efecto de esta asociación sobre el rendimiento de materia seca (RMS) y sus características fermentativas. Se llevaron a cabo dos estudios en la Subestación Experimental Agrícola de Isabela, PR durante el 2009 y 2010 en suelo Oxisol (serie Coto). En el primer estudio se intercaló las leguminosas anuales lablab (Lablab purpureus) y sunn hemp (Crotalaria juncea) con dos maíces, HR-ORO y QPM, ambos de grano amarillo. Se midió su efecto sobre el RMS, la composición botánica del forraje fresco, los contenidos de PB, fibras detergente neutro e ácido (FDN y FDA) y productos de fermentación de los ensilajes resultantes. En el segundo estudio se extrajo la mazorca a ciertos tratamientos antes de ensilar al maíz QPM blanco en monocultivo o asociado con las dos leguminosas citadas. El diseño experimental del primer estudio fue de parcelas divididas y en el segundo bloques completos aleatorizados. En ambos diseños había cuatro repeticiones por tratamiento. En cada estudio había seis tratamientos o combinaciones de dos maíces (HRORO y QPM en Expt.1 y QPM blanco con y sin mazorca en Expt.2) y tres asociaciones con leguminosa, la de monocultivo y las maíz-lablab y maíz-crotalaria. Se cosechó el maíz del Expt.1 a los 83-d después de la siembra (estado lechoso del grano) y se ensiló el forraje en vi cuatro micro-silos (15 L) por tratamiento. En el material fresco se determinó el RMS y la composición botánica. Al abrir los micro-silos luego de 43 días de fermentación (26 ° C) se analizaron muestras de ensilaje para MS, PB, FDN, FDA, pH y ácidos formados por la fermentación. En el primer experimento la incidencia media de maleza en el cultivo disminuyó de 31.1 a 13.6%, (P˂0.05) a la vez que el RMS subió de 8,216 a 10,068 kg ha-1 al incluir leguminosa comparada con el maíz en monocultivo. El contenido medio de MS de los respectivos ensilajes de QPM y HR-ORO fue levemente mayor en monocultivo (27.0 y 25.1%) que en asociación con las dos leguminosas (25.6 y 24.0%) y poco mayor en asociación con crotalaria que con lablab (25.3 y 24.3%), (P˂0.05). El contenido medio de PB aumentó de 9.5% en los ensilajes de monocultivo a 10.6% al asociar las leguminosas (P˂0.05). El contenido global de FDN en los ensilajes fue de 53.6% con sólo pequeños efectos no significativos de los tratamientos, pero el contenido de FDA incrementó de 32.7 a 37.2% cuando se incluyó leguminosa. Los valores globales de lo ensilajes fueron: pH, 3.8; porcentaje de ácidos láctico, acético y totales, 7.0, 2.5 y 9.4 y N-NH3/N total, 5.6%, con poco efecto de los tratamientos sobre estas variables, indicativas de ensilajes bien conservados. En el segundo experimento, en tres de los tratamientos (monocultivo MSM, y en asociación con lablab MLSM y con crotalaria MCSM) las mazorcas en estado lechoso se removieron de las plantas a los 90-d y el día siguiente se ensilaron. Hubo tres tratamientos análogos de maíz con mazorca (MM, MLM y MCM). El proceder del ensilamiento y análisis de los ensilajes resultantes fue igual al Expt.1. vii Entre los tratamientos con mazorca, el RMS (kg ha-1 ) subió de 9,890 (MM) a 11,256 (MLM) y 14,786 (MCM) con la inclusión de leguminosa, mientras entre los sin mazorca, subió de 7,270 (MSM) a 8,667 (MLSM) y 10,641 (MCSM), lo que significa pérdidas de RMS debido a la remoción de mazorca de 2,620, 2,584 y 4,145 para las tres respectivas comparaciones. El beneficio al RMS fue mayor para la asociación con crotalaria (4,134) que con lablab (1,382). Aquella asociación también fue más efectiva que la con lablab para reducir la proporción de maleza en el cultivo (MM, 20.5%; MLM, 17.1%; MCM, 9.9%). Relativo a los ensilajes de monocultivo, la asociación con leguminosa resultó en una leve reducción en % MS (26.6 a 25.9), pero un aumento en el % PB (10.0 a 11.9), (P˂0.05). No se afectó el contenido de FDN pero el de FDA aumentó de 32.9% en monocultivo a 38.3% en asociación con leguminosa, siendo dicho efecto más marcado en ausencia de mazorcas. Los resultados respecto al pH y productos de fermentación fueron parecidos a los del Expt.1, con excepción de menor concentración de ácido acético, y se consideran muy satisfactorios al caracterizar ensilajes bien conservados. En ambos estudios las asociaciones maíz-leguminosa beneficiaron el combate de maleza y el RMS en el campo e incrementaron el contenido de PB en los ensilajes sin afectar el proceso fermentativo aun cuando se removió la mazorca del maíz antes de ensilar.