El ensilado de maíz (Zea mays L.) se elabora a partir de la planta entera. Es uno de los forrajes más valorados en rumiantes debido principalmente a:
Gran rendimiento de la cosecha (>20 T de Materia Seca/Ha)
Requiere menos mano de obra (ya que se cosecha en una sola operación)
Su producción suele ser menos costosa (por T de MS) que la de otros cultivos forrajeros (NASS, 2015; Arvalis, 2011; Roth et al., 2001)
Aunque su producción es relativamente sencilla, requiere de una buena gestión del cultivo y de la cosecha, así como unas prácticas de ensilado adecuadas (Arvalis, 2011).
Operaciones de cosecha y picado
El forraje de maíz debe cosecharse con un 30-35% de materia seca (MS). La elección del momento de la cosecha es un equilibrio entre el rendimiento, el valor nutritivo y la calidad del ensilado (Arvalis, 2011).
El momento ideal para la cosecha es cuando la planta ha alcanzado la madurez fisiológica y la fase de dentado es casi completa. Esto ocurre generalmente 50-55 días después del desarrollo de la mazorca y corresponde a una MS del 32-38% en toda la planta.
Existen dos indicadores visuales en el grano, la línea de leche (límite entre la parte dentada y la parte líquida del grano), y la capa negra (visible en la base del grano una vez que se ha producido la madurez completa).
El momento óptimo es cuando la línea de leche del grano se sitúa entre 1/3 y 2/3 del grano, desde la parte superior.
Una vez que aparece la capa negra, el contenido de MS es superior al 37% y el grano debe ser molido para evitar pérdidas de digestibilidad (Ashley, 2001).
Un contenido de MS inferior o superior puede dar lugar a una mala calidad del ensilado.
Un bajo contenido de MS debido a una cosecha temprana resulta en un ensilado de baja MS que puede ser voluminoso, reduciendo así el consumo de alimento y el rendimiento de los animales (Hicks et al., 2004 citado por Johansson, 2011).
Un bajo contenido de MS también provoca pérdidas de nutrientes (MS, carbohidratos solubles en agua y proteínas) durante el ensilado (lixiviados) (McDonald et al., 2002).
Un contenido de MS inferior al 30% aumenta el riesgo de deterioro bacteriano y fúngico (Johansson, 2011).
Un alto contenido de MS por una cosecha tardía puede causar un bajo valor nutritivo del ensilado debido a la mala digestibilidad del almidón y la fibra (Giardini et al., 1976).
Dicho ensilado también puede tener una baja palatabilidad, lo que puede reducir la ingesta de MS (McDonald et al., 2002).
La cosecha tardía puede dar lugar a problemas de calentamiento debido a unas condiciones de envasado insuficientes (entrada de oxígeno; Nadeau et al., 2010).
Para superar esto, el ensilado de maíz cosechado tardíamente debe ser picado finamente (UWEX, 2016).
Operaciones de picado
El picado eficiente del maíz es un equilibrio entre el picado fino, que tiene como objetivo mejorar la compresión del silo (las partículas de más de 20 mm son normalmente indeseables), y el picado grueso, que aumenta el valor nutritivo y limita el riesgo de acidosis.
La calidad del picado es variable, dependiendo de las máquinas de recolección, picado y deshilachado.
La longitud media de las partículas oscila entre 8-10 mm y 11-15 mm (Battegay et al., 2013).
Se han desarrollado equipos de picado para aumentar la longitud de las partículas hasta 26-30 mm, al tiempo que se incrementa la digestibilidad mediante el triturado. Este proceso, denominado Shredlage®, se utiliza comercialmente en Estados Unidos y en Europa (Ferraretto et al., 2012).
Gestión del ensilado
Un buen manejo del silo tiene como objetivo conseguir una baja concentración de oxígeno con un aumento del dióxido de carbono, lo que conduce a la creación de un entorno anaeróbico que favorece los procesos fermentativos y la producción de ácido, con el fin de evitar el crecimiento microbiano y fúngico indeseables.
En condiciones óptimas, los microorganismos de deterioro no se desarrollarán. Una buena gestión del ensilado es muy importante para prevenir los mohos y las micotoxinas.
Las malas condiciones de gestión del silo incluyen:
Contenido inadecuado de MS del forraje que reduce la densidad final del ensilado;
longitud inadecuada de las partículas;
llenado lento del silo;
sellado y compresión imperfectos;
retraso en la caída del pH del forraje;
penetración de aire en el forraje ensilado;
maquinaria y técnicas de descarga inadecuadas.
Unas condiciones de ensilado deficientes pueden exponer el ensilado al riesgo de penetración de aire, daño por calor de los nutrientes y proteólisis excesiva. Pueden favorecer el desarrollo de microorganismos aerobios de deterioro y la producción de micotoxinas.
Estas condiciones perjudiciales son propensas a producirse en la superficie del silo si no se sella adecuadamente (Gallo et al., 2015).
Durante el llenado del silo es necesario utilizar plásticos limpios, nuevos y de buena calidad para cubrir el suelo y el ensilado. Es posible utilizar plásticos viejos para la doble protección del silo (por encima de la primera capa de sellado nueva) (Sagot et al., 2014).
Tras la apertura del silo, el oxígeno pasa a estar disponible en la superficie expuesta.
La actividad de las levaduras y los mohos resultante de la supervivencia de las esporas fúngicas, o de una recolonización, puede reducir la estabilidad del material ensilado y favorecer el desarrollo de hongos potencialmente toxigénicos una vez abierto el silo (Gallo et al., 2015).
Para reducir la penetración del aire y garantizar una buena fermentación son necesarios procedimientos preventivos:
el tamaño de las partículas debe adaptarse al contenido de humedad (con un contenido de humedad bajo, el tamaño de las partículas debe ser menor)
el tamaño del silo, especialmente en el frente, debe adaptarse al número de animales a alimentar, para que este frente abierto no esté expuesto durante demasiado tiempo entre cortes.
En Europa, se aconseja cortar 20-30 cm de ensilado cada día, y el tamaño del silo debe calcularse en función de esta recomendación y del número de animales (Sagot et al., 2014).
La compresión del ensilado debe ser completa y se deben utilizar plásticos de polietileno de buena calidad para cubrir la masa ensilada.
Tras el sellado, el silo debe someterse a una distribución adecuada del peso (sacos pesados o neumáticos de coche) en la parte superior para limitar el contacto con el oxígeno en las zonas periféricas del silo (Gallo et al., 2015).
Gestión del forraje
Rendimientos
El cultivo de maíz proporciona rendimientos más altos que la mayoría de los otros forrajes, > 20 de MS/Ha, aunque depende de la densidad de siembra (aprox 90.000 plantas/Ha).
Híbridos
El desarrollo de híbridos de maíz ha sido fundamental para el éxito mundial del ensilado de maíz, y la elección de un híbrido adecuado es el factor más importante para una producción de ensilado rentable.
Los principales criterios para seleccionar una variedad híbrida son:
El rendimiento.
La precocidad
La resistencia a las enfermedades, las plagas y el encamado (Delmotte, 2010).
Las características del tallo suelen modificarse con el objetivo de aumentar la digestibilidad de la fibra en el ensilado de maíz.
Las características del grano pueden alterarse mediante modificaciones en la composición de nutrientes o almidón (Ferrareto et al., 2015).
Algunos híbridos destinados a la producción de grano tienen un alto rendimiento y altas digestibilidades de MS y fibra, por lo que también son adecuados para la producción de forraje.
Impacto medioambiental
Agotamiento del suelo
Los cultivos de maíz drenan los nutrientes del suelo, no compiten bien con las malas hierbas después de la fase de plántula y están sujetos a muchas enfermedades y plagas. En consecuencia, el cultivo de maíz de alta producción requiere altos niveles de fertilizantes, así como herbicidas, pesticidas y fungicidas, que pueden ser perjudiciales para la biodiversidad y la conservación del suelo.
Las fuertes aplicaciones de fertilizantes pueden provocar la lixiviación de los nitratos y la erosión del suelo.
Los herbicidas pueden contaminar las aguas subterráneas, mientras que los pesticidas alteran la biodiversidad (Comisión Europea, 2000).
En los países en desarrollo, donde los fertilizantes son demasiado caros para su uso general, la absorción de nutrientes es mayor que cuando se utilizan regularmente, lo que reduce la fertilidad del suelo y provoca una mayor degradación del mismo (CIMMYT, 2009).
Evaluación del ciclo de vida
La producción de ensilado de maíz incluye dos etapas principales, el picado y el ensilado.
La Evaluación del Ciclo de Vida (ECV) de la producción de ensilado de maíz mostró que la etapa de picado era responsable de la mayor parte de la carga ambiental del ensilado de maíz (más del 88% para todas las categorías de impacto evaluadas en la ECV), mientras que el proceso de ensilado es responsable de una parte menor del impacto global (Bacenetti et al., 2015).
En comparación con el ensilado de maíz almacenado en silos de búnker, el ensilado almacenado en bolas de silo mostró un menor impacto ambiental para todas las categorías de impacto evaluadas (de -5% a -9%).
Esta diferencia se explica principalmente por las menores pérdidas de MS que se producen por el uso de las bolas (Bacenetti et al., 2015).
ASPECTOS NUTRICIONALES DEL ENSILADO DE MAIZ
Composición general del ensilado de maíz en función del porcentaje de materia seca
Valores nutricionales
El ensilado de maíz es un forraje heterogéneo que incluye tanto material del grano como fibra (paredes celulares de tallos y hojas) en proporción variable, dependiendo de la genética, el estado de madurez y las condiciones de crecimiento ( Peyrat, 2014 ; Roth et al., 2001 ).
El ensilado de maíz contiene alrededor de 25-35% de materia seca. Es relativamente pobre en proteína (5-10% de MS) y rico en fibra (15-27% de MS), con un contenido de almidón muy variable (18-37% de MS)
Es bajo en lignina y lípidos (alrededor del 2-3% de MS cada uno).
Restricciones potenciales
Envenenamiento por nitrato
El cultivo de maíz requiere grandes cantidades de fertilizante nitrogenado (inorgánico o estiércol).
Bajo algunas condiciones, como períodos prolongados de sequía que terminan con lluvias, el nitrógeno puede acumularse en las plantas en forma de nitratos que son tóxicos para el ganado (sobre todo primeros 5 a 7 días después de la lluvia; Bagg, 2012 ; Brewbaker, 2003 ).
Sin embargo, el ensilado y las buenas prácticas pueden reducir el nivel de nitratos en el ensilado.
Las plantas de maíz en el momento de la cosecha no deben estar ni demasiado húmedas ni demasiado secas, para promover una buena fermentación y reducir el contenido de nitratos del ensilado.
Un período de ensilado de 3 a 5 semanas bien administrado puede reducir el contenido de nitrato en un 40 %.
El corte debe realizarse por encima del tercio inferior del tallo, que es donde se encuentran la mayoría de los nitratos ( Bagg, 2012 ).
Deterioro del ensilado y micotoxinas
El deterioro aeróbico puede ocurrir en varias etapas del ensilado y se debe a la presencia de oxígeno en el material ensilado.
El problema más importante con el ensilado de maíz es el desarrollo de Fusarium, que produce vomitoxina (DON), fumonisina, zearalenona y micotoxinas T-2.
Aspergillus es una fuente de aflatoxinas ( Tapia et al., 2005 ).
Penicillium roqueforti produce ácido penicílico, conocido por su actividad antimicrobiana, que perjudica la salud del rumen y reduce el consumo de alimento. Penicillium roqueforti también es responsable de la producción de la neurotoxina roquefortina C y ácido micofenólico, un potente inmunosupresor ( Berge, 2011 ).
Otras especies de Penicillium producen patulina, que afecta la fermentación del rumen y es tanto una neurotoxina como una toxina celular ( Berge, 2011 ).
USOS DEL ENSILADO DE MAIZ EN VARIAS ESPECIES ANIMALES
RUMIANTES
El ensilado de maíz se ha convertido en el forraje predominante para el ganado rumiante en muchas partes de Europa, Australia, Nueva Zelanda, América del Norte e India, y se ofrece solo o como complemento del pasto.
Sus principales ventajas son:
Alto contenido de almidón.
Alta relación de eficiencia proteica
Contenido relativamente alto de energía y nutrientes digeribles.
Sin embargo, el ensilado de maíz tiene un bajo contenido de proteína, el cual disminuye a medida que aumenta la madurez ( INRA, 2007 ; Keady et al., 2013 ).
Las dietas que incluyen ensilado de maíz generalmente se complementan con fuentes de energía y proteínas, en particular para el ganado de alta producción.
Digestibilidad y valores energéticos
La digestibilidad de la MO del ensilado de maíz varía de 62% a 76%, dependiendo de las condiciones de crecimiento y de la etapa de crecimiento en el momento de la cosecha ( Barrière et al., 2003 ; INRA, 2007 ).
También se demostró que la digestibilidad de la MO varía entre diferentes híbridos de maíz dependiendo de su precocidad.
La digestibilidad de la MO estuvo comprendida entre 72% para híbridos muy tempranos y 67% para híbridos muy tardíos ( Michalet-Doreau et al., 1999 ).
La cantidad y la composición de las paredes celulares de toda la planta, especialmente su lignificación, influyen tanto en la digestibilidad como en el consumo voluntario cuando el maíz se administra como ensilado ( Barrière et al., 2003).).
El almidón se degrada lentamente en el rumen y existen diferencias entre los genotipos.
La degradabilidad del almidón también depende de la madurez de la planta, disminuyendo de más del 80 % a menos del 50 % cuando la MS de toda la planta aumenta del 25 % al 40 % ( Michalet-Doreau et al., 1999 ).
Ingesta y palatabilidad
La ingesta voluntaria del ensilado de maíz es muy variable.
Los ensilados bien conservados se pueden ingerir a niveles similares a los forrajes de maíz fresco o seco, pero los niveles de ingesta disminuyen con la calidad de la conservación.
Los ensilados mal conservados pueden tener una palatabilidad baja.
La acidez tiene un efecto negativo sobre el consumo de ensilado de maíz en el ganado, ya que generalmente está negativamente relacionado con el contenido de MS, y el vacuno, a diferencia de las ovejas, es muy sensible a esto.
El bajo nivel de proteína del ensilado de maíz, cuando no se complementa, puede afectar negativamente la ingesta ( Dulphy et al., 1996 ).
Vacas de leche
Efecto de los tipos híbridos
La calidad nutricional del ensilado de maíz se puede mejorar a través de la selección de híbridos, lo que beneficia a los productores lecheros a través de una mayor eficiencia alimenticia y producción de leche.
Un metanálisis de 48 artículos publicados entre 1995 y 2014 mostró que la ingesta, la digestibilidad, la fermentación del rumen y el rendimiento de la lactancia de las vacas lecheras se vieron afectados por el tipo de híbrido ensilado (Tabla 1).
Los híbridos seleccionados por una mayor digestibilidad de la fibra aumentaron la producción de leche y proteína a través de un mayor consumo de MS, pero no lograron mejorar la eficiencia alimenticia y redujeron la digestibilidad del almidón.
El desempeño de la lactancia mejoró poco con los híbridos no GM y no mejoró en absoluto con los híbridos GM ( Ferrareto et al., 2015 ).
Tabla 1: Efecto de los híbridos de ensilado de maíz en el desempeño de la lactancia de las vacas lecheras (rango de medias de mínimos cuadrados; SEM entre paréntesis), adaptado de Ferrareto et al., 2015 .
Uso de ensilado de maíz en dietas con ensilado de hierba
Una revisión de 34 comparaciones en las que se reemplazó parcial o totalmente el ensilado de hierba por ensilado de maíz, en dietas para vacas lactantes, mostró que el ensilado de maíz aumentó significativamente el consumo de MS de forraje (+1,5 kg/d) y la producción de leche (+1,4 kg/d de leche, +0,6 g/kg de grasa y +0,86 g/kg de proteína).
Incluir ensilado de maíz en dietas basadas en ensilado de hierba podría reducir potencialmente los concentrados necesarios hasta en 5 kg/vaca/día ( Keady et al., 2013).
A partir de una serie de experimentos realizados en Irlanda, se demostró que la inclusión de ensilado de maíz en dietas con ensilado de hierba incrementó el consumo de forraje.
Sin embargo, el beneficio en la producción de leche dependía de la madurez (contenido de almidón) y la digestibilidad (verdor) del cultivo al momento de la cosecha (ver Tabla 2).
En particular, la sustitución parcial de un ensilado de heirba de alta calidad por un ensilado de maíz de buena calidad (20-25% de MS de almidón) aumentó el consumo de forraje, la producción de leche y la concentración de proteína de la leche sin afectar la eficiencia de la producción de leche.
Además, la inclusión de 33 % de ensilado de maíz en la asignación de forraje logró la mayor parte del aumento en la producción de leche, pero se requirió un nivel de inclusión más alto (67 %) para maximizar la producción de leche, grasa y proteína.
En la práctica, una mezcla 50:50 de ensilado de maíz y hierba parecía estar cerca del nivel óptimo para la producción de leche ( Fitzgerald et al., 1998 ).
Cuadro 2: Efecto de la inclusión de ensilado de maíz en el desempeño de la lactancia de las vacas lecheras (medias; SEM entre paréntesis), adaptado de Fitzgerald et al., 1998 .
a Los animales fueron suplementados con 4-8 kg/d de concentrado.
Vacuno de engorde
Una revisión de 9 estudios en los que el ensilado de hierba fue reemplazado parcial o totalmente por ensilado de maíz mostró que el ensilado de maíz aumentó significativamente el consumo de MS de forraje (+1,5 kg/d) y el crecimiento del ganado de carne (+0,23 kg/d de ganancia de peso vivo; + 0,11 kg/día de ganancia de canal; +12 kg de peso de canal).
Cuando se ofreció ad libitum como único forraje, la ganancia diaria de la canal aumentó en un 31 % debido a una combinación de mayor ingesta de energía metabolizable y mayor eficiencia en la utilización de energía metabolizable.
Finalmente, se informó un efecto ahorrador potencial de concentrado de hasta 2,4 kg/d/ganado de carne cuando se incluyó ensilado de maíz en la dieta. El efecto dependió del nivel de maíz incluido en la dieta y de la madurez del cultivo en el momento de la cosecha ( Keady et al., 2013 ).
Oveja
En muchas áreas productoras de ovejas de Europa, los animales se alojan durante el período de alimentación de invierno y se les ofrece forraje ensilado.
Se han realizado pocos estudios para evaluar los efectos del ensilado de maíz en el desempeño de ovejas preñadas o corderos en finalización.
Sin embargo, su bajo contenido de proteínas puede afectar su capacidad para cumplir con los requisitos de proteínas de los animales con altos requisitos.
Una revisión de los estudios realizados en el Reino Unido concluyó que el ensilado de maíz puede reemplazar el ensilado de hierba de alto valor alimenticio en la dieta de las ovejas en la mitad y el final del embarazo (Tabla 3).
El ensilado de maíz, aunque bajo en proteínas, se puede ofrecer como único forraje sin suplementos de proteínas hasta el final del embarazo (últimas 6 a 7 semanas).
El aumento de la madurez del maíz en la cosecha tendía a aumentar el peso al destete de los corderos en 1 kg ( Keady et al., 2013 )
Tabla 3: Efecto de la madurez del ensilado de maíz y el valor alimenticio del ensilado de hierba en el rendimiento de ovejas y corderos (rango de medias de mínimos cuadrados; SEM entre paréntesis), adaptado de Keady et al., 2013 .
a Los animales fueron suplementados con 0 o 200 g/día de harina de soja y/o 5 a 25 kg de concentrado (concentrado total durante el final de la gestación).
En cuanto a los corderos de finalización, el aumento de la madurez del maíz en el momento del ensilado (y por lo tanto la disminución del contenido de almidón) mejoró la ganancia de canal. El ensilado de maíz reemplazó al ensilado de hierba de valor alimenticio medio y alto en la dieta, lo que resultó en una ganancia de canal diaria equivalente o mejorada, respectivamente (Tabla 4).
Reemplazar el ensilado de hierba de valor alimenticio medio con ensilado de maíz resultó en un efecto potencial de ahorro de concentrado de hasta 0,48 kg/cordero/d (Keady et al., 2013 ).
Tabla 4: Efecto del tipo de forraje en el rendimiento del cordero (rango de medias), adaptado de Keady et al., 2013 .
a Los animales se suplementaron con 0,3 a 1 kg/d de concentrado.
Cabras
Uso de ensilado de maíz en dietas a base de ensilado de hierba
En Malasia, la inclusión de proporciones crecientes de ensilado de maíz en el ensilado de hierba (pasto elefante Pennisetum purpureum ) aumentó el consumo de MS y el crecimiento de las cabras.
La tasa de crecimiento más alta y la digestibilidad de la MO se observaron en cabras alimentadas con ensilado de maíz 100 % integral (Tabla 5 ; Khaing et al., 2015 ).
Cuadro 5: Efecto de la inclusión de ensilado de maíz en la dieta (60% forraje, 40% concentrado) sobre el rendimiento de cabras (medias; SEM entre paréntesis), adaptado de Khaing et al., 2015 .
Influencia de la exposición aeróbica del ensilado de maíz
Los productos de fermentación del ensilado de maíz afectados por la contaminación aeróbica tienen un fuerte impacto en el consumo de alimento y la preferencia de las cabras, evidenciado por una disminución del consumo de MS después de cuatro días de exposición al oxígeno.
Durante las pruebas de preferencia de 3 horas (combinación bidireccional de ensilado de maíz y heno de alfalfa), el consumo disminuyó de 651 g de MS de ensilado de maíz (para 0 días de exposición) a 464 g de MS de ensilado de maíz (con 8 días de exposición).
Sin embargo, resulta complicado atribuir la disminución a una sola causa.
Se recomienda limitar la exposición del ensilado al oxígeno durante el almacenamiento y la alimentación tanto como sea posible debido a sus efectos perjudiciales sobre la ingesta ( Gerlach et al., 2013 ).
Cerdos
Debido a su alto contenido de fibra, el ensilado de maíz no se recomienda para cerdos en crecimiento.
Sin embargo, se puede utilizar para alimentar cerdas gestantes y primerizas de más de 110 kg.
El ensilado de maíz suministrado a las cerdas gestantes redujo los costos de alimentación en un 20 % y aumentó el número de lechones destetados ( Pickett et al., 1965 ).
El maíz se debe cosechar cuando se forman las mazorcas y no debe estar demasiado maduro, ya que se vuelve menos apetecible.
El ensilado debe picarse finamente para que las cerdas no seleccionen entre tallos, mazorcas y grano. El ensilado debe estar libre de mohos.
El consumo puede ser tan alto como 4,5-5 kg/cabeza/día, lo que requiere alrededor de 1,25 kg de alimento suplementario ( Blair, 2007 ).
Conejos
El ensilado de maíz es bien aceptado por los conejos ( Brazhnikov, 1983 ; Piatek et al., 1986 ).
Sin embargo, no se usa con frecuencia en la alimentación práctica de conejos, muy probablemente debido al trabajo necesario para distribuir pequeñas cantidades de ensilado a animales pequeños como los conejos.
En un estudio egipcio, el ensilado de maíz ofrecido ad libitum a conejos en crecimiento, como complemento de un concentrado, representó alrededor del 12-13% del consumo total de MS.
La tasa de crecimiento estuvo entre 17,9-19,5 g/d, similar a la obtenida con otros forrajes, como bersín (trébol de Alejandría) fresco o ensilado, o remolacha azucarera + ensilado de bersín ( El-Ayouty et al., 2000).
Un estudio anterior encontró que la digestibilidad de la MS del ensilado de maíz era baja (55%) y la digestibilidad de la proteína cruda alta (79%) (Brüggemann, 1939 citado por Voris et al., 1940 ).
Esta alta digestibilidad de proteínas se confirmó más recientemente en el estudio egipcio citado anteriormente ( El-Ayouty et al., 2000 ).
Sin embargo, esta aparente mejora de la digestibilidad de la proteína después del ensilado posiblemente fue la consecuencia de la verdadera degradación de la proteína durante la fermentación y la transformación parcial de los aminoácidos en amoníaco completamente digerible pero poco recuperable, como se observó con el ensilado de alfalfa ( Pérez et al., 1990 ).
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