Agronomia Costarricense 18(2): 141-145. 1994 '" - ~ VALOR POTENCIAL DEL KENAF (Hibiscus cannabinus) PARA LA ALIMENTACION DE RUMIANTES EN EL TROPICOI/* Augusto Rojas ** Herberth Dormond ** Evelio V{quez *** ABSTRACT Potential value of Kenaf (Hibiscus cannabinus) as feedstuff for ruminants in the tropics. Kenaf forage grown in the dry tropics and harvested at 60 days old analyzed 21.60% crude protein, 48.10% NDF, 36.33% ADF, 31.94% cellulose, 11.97% hemicellulose, 4,39% lignin and 0.91 % silice. The in situ dry matter degradability was 77%, The degradation rate and half life of Kenaf were 11%/h and 6.29 h, respectively. It is concluded that Kenaf presents a nutritive value adequate for ruminant feeding in the tropics. INTRODUCCION La producci6n bovina en condiciones tropicales basa su alimentaci6n en la utilizaci6n de forrajes. Entre las principales limitaciones que estospresentan y que reduceD la optimizaci6n de la productividad animal se citan: el alto contenido de humedad, la fibra poco digestible y el bajo contenido tanto proteico como energetico, factores que limitan su aprovechamiento y consumo (pew, 1982), Los sistemas de producci6n en Costa Rica no estan exentos de los problemas seiialados anteriormente 10 que ha motivado la b6squeda de alternativas a traves de suplementos para solucionarlos. Entre estas opciones la utilizaci6n de Kenaf (Hibiscus cannabinus), arbusto de crecimiento anual y originario de la India y Africa, parece promisorio. Actualmente esta planta ha provocado mucho interes como posible fuente de pulpa y fibra * .b .d bl ' .6 liD d t b de 1993 ecl I 0 para pu ICacl nee oc u re . Proyecto financiado par Cooprole y Kenaf ** Development. Estaci6n Experimental de Ganado Lechero y Escuela 11 *** R de Zootecnia. Facultad de Agronomia, Universidad de Costa Rica. San Jose, Costa Rica. Departamento de Concentrados. Cooperativa de Productoresde Leche,Dos Pinos.SanJose,CostaRica. industrial en Costa Rica. En los Estados Unidos, Nieschlag et at. (1960) identificaron al Kenaf como una fuente importante para la producci6n de pulpa para papel y este ha sido procesadaen papel bond y papel peri6dico (Clark et al., 1971), Probablemente su aceptaci6n en Costa Rica serfa mayor si los subproductos de su cosecha (hojas, tallos tiernos) fueran utilizados como ingredientes en la dieta de rumiantes. A este respecto se ha informado de niveles de protefna de 21 a 34%, 10 a 12% y 16 a 23% en hojas, tallos y planta entera, respectivamente (Swingle et al., 1978; Suriyajantratong et ai" 1973). Esta planta ha sido empleada satisfactoriamente en sustituci6n de alfalfa deshidratadaen ovejas (Suriyajantratong et al., 1973) y efectivamente almacenada en ensilaje para novillas y corderos (Wing, 1967; Phillips y Vontulgen, 1993). Debido a la falta de informaci6n nutricional de este cultivo bajo condiciones de tr6pico seco los objetivos de la presente investigaci6n fueron, determinar la composici6n nutricional y cuantificar la degradaci6n ruminal de la materia secadel Kenaf. MA TERIALES Produccion El y proceso . 1 Y METODOS del material ' 'I ' .matena vegetatlvo uUlza d 0 f ue e1 K eoaf, vanedad Everglade 41 de 60 dfas de edad 142 AGRONOMIA COSTARRICENSE provenientede la zona de Canas,Guanacaste.La plantaci6nrue sembradael 5 de maTZO de 1992y cosechada el 4 de mayo. Se fertiliz6 con 200 kg/ha de 10-30-10a la siembray 180kg/ha de N a los 20 dias de edad.Esta dosis se repiti6 a los 40 dias. Se irrig6 antesde plantar y posteriormente, antesde la fertilizaci6n. La distanciaentre hileras rue de 80 cm. El material rue cosechadoaproximadamente a 30 cm del suelo y deshidratadoal sol durante2 dias. Posteriormentese moli6 y se someti6a otra (FAD), hemicelulosa,celulosay lignina de acuerdo a Van Soesty Robertson(1985). deshidrataci6n durante 4 dfas bajo techo. D Analisis de degradabilidad b = la fracci6n soluble pero potencialmente de- Analisis de la informacion Para describir el comportamientode la degradaci6nde carla muestrase utiliz6 la ecuaci6n propuestapol Orskovet at. (1980): D =a + b (l-e)-ct donde: La degradabilidaddel Kenaf rue estudiada usando la tecnica de la bolsa de nylon descrita pOT Orskov et at. (1980). Muestras del material fueron incubadasen bolsasde nylon suspendidasen el rumen de 4 vacas fistuladas. Las vacas pastorearonforraje Estrella Africana (Cynodonnlemfluensis)y recibierOD3 kg de concentradocomercial con 14% de proteina cruda. El material se moli6 en tamiz de 2 mm y en carlabolsasepesaron3 g. La porosidadde lag bolSages de 40 ~m y la relaci6n de pesopor unidad del area rue aproximadamente 15.mg/cm2. Las bolsas se anclaron a un tubo plastlco, el cual se amarr6 a la tapa de la canula mediantecuerdade nylon. .. . . Con la finalldad de categonz~ el valor potenclal del Kenaf con respecto a forrajes de alta ca- lidad, adicionalmentese incub6 el forraje Kikuyo (Pennisetum clandestinum) con una edad de 40 drag.Dicho estadovegetativocorrespondea la maxima edad utilizada en fincas comercialesy mas cercanaposiblea la edadde cosechadel Kenaf. Las bolsas previamenteremojadasen agua se introdujeronen ordenregresivoy fueron extraf-' dastodasen grupo de acuerdoa Nocek (1988). Los perfodos de incubaci6n usadosfueron de 6, 12, 24, 36, 48, 60 y 72 h. lnmediatamente despuesde extraerlas,carlabolsa se lava en agua frfa y secoa 60°C durante24 h. La fraccion soluble del material (incluyendoperdidaspor lavado) se estimo agitando4 bolsasen aguafrfa en forma similar al restode las bolsasque fueronincubadas. Analisis qufmico Los contenidos de materia secay proteina crudaseanalizaronde acuerdoa AOAC (1980)Y fibra neutrodetergente(FND), fibra acidodetergente = degradabilidad ruminal a tiempo "t" a = la fracci6n soluble c = gradabley la tasa de degradaci6n de "b". Los valoresde carlaregresi6nentre forrajes secompararonde acuerdoa un disefioirrestrictoal azar.Adicionalmente,la degradabilidadefectivase calcu16pOTla ecuaci6n de Orskov y McDonald (1979): D =a + (b x c) c+k donde:k =tasade flu'o de 0,02; 0,05 0,08/h. ~ y El tiempo medio (T 1/2) definido como el tiempo en que se degradael 50% del material potencialmente degradable rue calculado como: T 1/2 =In.2 c RESULTADOS Y DISCUSION Composicion nutritiva La composicion nutricional del Kenaf en comparaci6ncon el pastoKikuyo se observaen el Cuadro 1, donde se nota que existeDdiferencias importantesen el contenidode proteina cruda, fibra neutro detergente0 pared celular y hemicelulosa. El anaIisisindica que el Kenaf contienemenos pared celular y hemicelulosa(reducci6n del 32 y 66%, respectivamente) y un mayor contenido proteico (incremento del 17,2%), 10 cual estarfa asociadoa un mayor aprovechamientopor parte del rumiante ya que Mertens (1982) puntualiza quela soluci6nneutrodetergenteseParalos compoDentesindigestibles 0 lentamentedigestibles de ROJAS et al... Kenaf en la aIimentaci6n de rumiantes Cuadra I. Comparaci6n de la composici6n nutricional en base seca del Kenaf de 60 dfas y Kikuyo de 40 dfas. ~~ '. Forraje Nutrimento (%) Matena. seca c',;, .. Kenaf Kikuyo 87,98 89,81 ~ Protefnacruda 21,60 17,87 Fibra neutrodetergente Fibra acido detergente Celulosa Hemicelulosa 48,10 36,33 31,94 11,77 70,87 36,21 32,50 34,62 439 0:91 3 50 1:29 Lignina Silica 143 80 D E G 80 R A ~ B I L 40 J ~ 20 ( ,) 0 0 8 12 24 a8 48 80 TIEMPODE INCUBACION(.1 72 100 Fig. I. Degradabilidadde la materiasecadel Kenaf (Hibiscus .. cannabinus) y Kikuyo (Pennisetum purpureum). aquellosque sonesencialmente digestiblesexpresadogcomo l00-%FND. En la presenteinvestigaci6n log componentesesencialmentedigestibles son mas altos en el Kenaf comparadoal Kikuyo (51,9 contra 29,17%, respectivamente).A pesarde que el contenidode lignina es superioren el Kenaf, esto no afecta en forma detrimental la degradaci6n potencial ni la velocidad con que estematerial se degradaen el rumen (Cuadro 2). Orskov (1991) mencionaque la digesti6nde la fracci6n insoluble dependedel contenidoy de la naturalezade la lignina, 10que sugierela existenciade una diferencia en el tipo de lignificaci6n que ocurre en el Kenaf en comparaci6nal Kikuyo. Degradabilidad ruminal La degradabilidad ruminal promedio del Kenaf y del Kikuyo seobservaen la Figura 1 y log componentesde la regresi6n en el Cuadro 2. El Kenaf presentauna mayor fracci6n soluble y una menor fracci6n degradable,pero su tasade aprovechamientoes sumamentemayor. Al considerar el valor de tiempo medio de degradaci6nse demuestraque el Kikuyo requierecasi 3 vecesmas tiempo de exposici6n para que se fermente un 50% del materialcomparadoal Kenaf. Estemayor aprovechamientodel Kenaf esta asociadoal menor contenidode pared celular y a la mayor calidad de la misma debido a que el contenidode hemicelulosa clasificado como un carbohidrato de lenta digestibilidades menor en este forraje comparadoal Kikuyo (Mertens,1982). Investigacionescon otras especiesarbustivas y gramineaspresentanresultadossimilaresa log obtenidosen la presenteinvestigaci6n.Roldan(1981) y Espinoza(1984) informan de valoresde tasade degradaci6ny tiempomediode 15%por h y 6,2 h ; y de 14,3%por h y 4,9 h, respectivamente, para la materia secadel por6 (Erythrina poeppigiana), y Camero(1991) informa valoresde 11,24%por h y 6,16 h para maderonegro (Gliricidia sepium).En gramfneasse informa de valorespromedio de 5% por h y 13,9 h para el pasto Estrella Africana de 18 dfas de ectady Kikuyo de 30 dfas de ectad (Zuniga, 1993). De acuerdo a Orskov (1991), debido al efecto de la tasa de degradaci6nsobre el consumo voluntario, una mejorfa en este parametroes Cuadra2. Pararnetrosde la degradabilidadde.la materiasecadel Kenaf de 60 dfasy del Kikuyo de 40 diasen vacasfistuladasl. Forraje Kenaf Kikuyo DE Fracci6n soluble (%) * 30,55 26,12 1,86 Fracci6n degradable (%) * 45,52 50,91 "03,24 it;",U Degradabilidad (%) 76,O7ns 77,03 2,46. Tasade degradaci6n (%) ** II 3,68 1,59 . :"', I = Prornedio de4 animales DE =Desviaci6nestandar * = P< 0,05; ** = P< 0,01; ns = P> 0,05 Tiempo medio (h) ** 6,29 18,81 1,14 ; ' I, A!-Ki.J ' j 144 AGRONOMIACOST ARRICENSE ~ 80 cambio.Este comportamientodel Kenaf est!! aso- ~ ~ A ciarlo a su alta tasa 0 velocidad de degradacion, la que promueve la utilizaci6n del Kenaf principal- B . I rumma. . I mentea mve 80 I L I ~ 40 RESUMEN Klkuyo D ~ ~ Material vegetativodel Kenaf (Hibiscuscannabinus)cosechadoa 60 dfasde edady a una altu- 20 ~ ra de 30 cm del suelo rue evaluado en terminos de composici6nqufmicay degradabilidadin situ de la A (~ I 00 0.02 0.08 0,01 TASADE M8AJE IVOL/h1 , . .. Fig. 2. Efecto de la tasade pasaJesobrela degradabllldadefectiva de la materia seca del Kenaf y Kikuyo. CIon entre forrajes ban sldo asoclados a camblos en digestibilidad in vivo y en incrementos adicionales en tasas de crecimiento de 200 g/dfa (Orskov, 1991). Estas caracterfsticas del Kenaf asociadasa su ., al " al b.l .d d (Philli CompoSlclOnnutriclon y p ata 11 a ps y Vontulgen, 1993), permitiran incoporarlo como una fuente de N y de fibra facilmente degradable en sustitucion de otros forrajes como alfalfa, sorgo (Suriyajantratong et aL, 1973; Phillips y Vontulgen, 1993),0 como complemento para mejorar la actividad de los microorganismos celulolfticos sobre materiales de baja calidad, como rastrojos. abundantes en el tr6pico seco. Experiencias con forra. b' d " 6 ' . . d I jes e egUD11nosas ar oreas e composlcl n SlD11tar al Kenaf (pathirama et aL, 1992) ban promovido cambios sustanciales en la tasa de degradaci6n de rastrojos al mejorar la invasion de rnicroorganismos ye I ' . . d I d. U.' d I trato 1ges on e sus ImClO en base seca fueron de 21,60% protema cruda, 48,10% FND, , 36,33% FAD,.. 31,94% celulosa, 9 11,97% extremadamenteutil, aunquela degradabilidadruminal no sea incrementada,situaci6n que aplica en la presenteinvestigaci6n al cuantificarseesta mejorfacomo anteriormentese mencion6,sin alteracionesen la degradabilidadpotencialentre ambos materiales(76% y 77% para Kenaf y Kikuyo, respectivamente). Diferenciasen tasasde degrada, ,.. . , materia seca, Los valores de composicion qufrnica .d a conSUD11 o. En la eFigura 2 se aprecia el efecto de dife- heD11celulosa, 4,39% lIgmna y 0, n. 1 % SIlI- ca. EI valor de degradabilidadpotencialde la materia secarue de 77%, con una tasade degradaci6n y tiempomediode 11% po~h y 6,29h~respectivamente. ~e.conclu~e,que dlCho materIal p~esenta caractensucas n~triCIon~esy de US?potencIaladecuadasparala allmentacl6nde fUllllantes. LITERATURACITADA . AOAC. 1980.Official Methodsof Analysts.12th Ed. Associationof AnalyticalChemists. Washington D.C. CAMERO, R.L.1991.Evaluaci6n delporn(Erythrina poeppigiana (Walpeffi) y madero negro(C!liricidiasepium) (Jacq.) St.eud) comosuplemento~ protelcos parava~ lecheras alimentadas con heno de Jaragua (Hypa"henla rufa). Te- sisMSc.UCR-CATIE. Turrlalba, CostaRica.91p. CLARK,T.P.;CUNNINGHAM,R.L.; WOLF,I.A. 1971.A search for newfibercrops.TappiJ. 54:63-65. ESPINOZAJ 1984.Caracterizaci6n nutritivade la fracci6n nitro~e~ada delfollajedelmaderonegro(GliricidiaSepium)y por6(Erythrinapoeppigiana). TesisMagSc. UCR-CATIE. Turrialba,CostaRica.87p. MERTENSD R 1982U . t t fibe t f , .. . slOgneutral deergen r 0 or mulatedairy rations.Proceedings GeorgiaNutrition Conference. p. 116-126. NIESCHIAG,H.J.; NELSON,G,H.; WOLF, A.I.; Perdue, R.L. 1960. 43.193-201 A search for new fiber crops. Tappi J. .. rentes tasas de pasaje sobre la degradabilidad del Kenaf. Al incrementar la tasa de pasaje la degradabilidad de este material no es afectada tan mar- NOCEK,J.E.1988.In situ andothermethods to estimaterumi?al pr,;>tein andenergydigestibility.A Review.J. DairySCI.71:2051-2069. cadam~nte como ocurre con el pas~o Kikuyo. Se puede llustrar que con tasas de pasaje de 8% por h la degradaci6n del Kenaf se redujo de 76 a 57% (19% de cambio) mientras que la del Kikuyo paso ORSKOV, E.R.1991.Manipulation of fibredigestion in therumen.Proccedings of theNutritionSociety50:187-196. d 77 e 42 a , 2 0l 70 I to 0 que represen 34 un, 8% d ORSKOV,E.R.; McDONALD,I. 1979.The estimationof protein e degradability in the rumen from incubation - ROJASet al.: Kenaf en la alimentaci6nde rumiantes -- 145 measurementsweightedaccordingto rate of passage.J. Agric. Sci. Camb.92:499-503. suplementario.Tesis Mag. Sc. UCR-CATIE. Turrialba, CostaRica. 71 p. ORSKOV, E.R.; HOWELL, F.D.; MOULD, F. 1980.The use of the nylon bag techniquefor the evaluationof feedstuffs. Tropical Animal Production5:195-213. SURIYAJANTRATONG, W.; TUCKER, R.E.; SIGAFUS R.E.; MITCHEL, G.E. 1973. Kenaf and rice straw for sheep.J. Anim. Sci. 37:251-1254. PATHIRAMA, K.K.; MANGALlKA, U.L.P.; GUNARATNE, S.S.N. 1992. Straw based supplementationin a low output systemfor Zebu heifers. IAEA. TEC Doc-691. Vienna Austria. SWINGLE, R.S.; URIAS, A.R.; DOYLE, J.C.; VOIGHT, R.L. 1978.Chemicalcompositionof Kenafforage and its digestibility by Iambsand in vitro. J. Anim. Sci. 46:13461350. PEZO, D. 1982. EI pasto base de la producci6n bovina. En Aspectos nutricionalesen los sistemasde producci6n bovina en el tr6pico. CATIE. Turrialba, Costa Rica. 199p. VAN SOEST,P.J.; ROBERTSON,J.B. 1985.Analysis of foragesand fibrous food. A LaboratoryManual for Animal Science.Cornell University. 613 p. PHILLIPS, W.A.; VONTULGEN, D.I. 1993. Digestibility of Kenaf silage fed to growing Iambs. J. Anim. Sci. 71(Suppl):16 ROLDAN, G. 1981. Degradaci6nruminal de algunosforrajes prot6icos en funci6n del consumo de bananoverde WING, J.M. 1967.Ensilability, acceptabilityand digestibility of Kenaf. Feedstuffs39:26. ZUNIGA, B.A.M. 1993.Efecto de diferentesnivelesde cascara de banano sobre la degradabilidadde dos forrajes tropicales. Tesis Ing. Agr.. Facultad de Agronomfa, Universidadde CostaRica. SanJose,CostaRica. 37 p.