Amonificación de Forrajes

La amonificación es un proceso importante en la conservación de forrajes, que implica la adición de amoníaco a los materiales forrajeros para mejorar su calidad nutricional y prolongar su vida útil, por lo que esta es una práctica común en los sistemas de producción de rumiantes que permite compensar el déficit nutricional normalmente observado en los rebaños durante la época seca.

¿Qué es la Amonificación?

La amonificación es un método de conservación de Forrajes que consiste en agregar amoníaco (o urea) a forrajes frescos o secos. Este proceso ayuda a conservar los azúcares y proteínas del forraje, evitando su fermentación a alcohol y mejorando la digestibilidad del material tratado.

La amonificación, es uno de los métodos de conservación disponibles para utilizarlo con todo tipo de forrajes y remanentes vegetales frescos y secos, y es el único que permite: Conservar intactos sus azúcares, impidiendo su fermentación a alcohol, lograr un aumento significativo en la digestibilidad de la materia seca del forraje (aumenta hasta en un 50% con relación a la digestibilidad del forraje no tratado, es decir, que la digestibilidad puede subir desde el 40% hasta el 60%). El amoníaco actúa sobre la fibra que contienen los vegetales, liberando a la celulosa y a la hemicelulosa (carbohidratos estructurales con alta y rápida fermentación y digestibilidad) de estar ligadas a la lignina (lignocelulosa, estructura que es indigerible), aumentando así significativamente la digestibilidad del forraje amonificado.

Chesson et al., 1983; indica que La amonificación con urea es una técnica química que le permite al ganadero hacer un mejor uso de los residuos de cosecha al incrementar su valor nutricional. El tratamiento con urea ha demostrado que mejora el valor nutritivo de los forrajes de baja calidad por el efecto del ion amonio en los carbohidratos de la pared celular.

Oji et al 1977; Hamad et al 2010, afirma que con la amonificación se da un aumento de la digestibilidad in vitro de la materia seca, de la digestibilidad de la fibra detergente neutro, del contenido de nitrógeno y del consumo de materia seca y la productividad de los animales.

Además, se incrementa los niveles de proteína debido a la adición de nitrógeno proveniente de la urea (Sánchez et al., 2015).

Tesfaye et al 2006 trataron la panca de maíz (91.6% de MS y 4.0% de PC) con varios niveles de urea encontrando diferencias favorables en el contenido de proteína cruda. 

Proceso de Amonificación

1. Preparación del forraje :
   • El forraje debe tener un contenido de humedad adecuado, generalmente entre el 70% y el 80%. Para lograr esto, se puede humedecer el forraje seco con agua antes de aplicar el amoníaco.
2. Aplicación de Amoniaco :
   • Se puede utilizar amoníaco acuoso o anhidro. La dosis recomendada es del 3% del peso de la materia seca del forraje. Por ejemplo, para 1000 kg de forraje fresco, se aplicarían 30 kg de amoníaco.
   • El amoníaco se distribuye uniformemente sobre el forraje, asegurando que se mezcle bien.
3. Almacenamiento :
   • Después de aplicar el amoníaco, el forraje debe ser almacenado en condiciones anaeróbicas (sin aire) para permitir una fermentación adecuada. Esto puede implicar cubrirlo con una lona plástica o almacenarlo en silos.
4. Tiempo de fermentación :
   • Se recomienda dejar el material amonificado durante al menos dos a tres semanas antes de ofrecerlo al ganado. Esto permite que el proceso de fermentación tenga lugar adecuadamente.

Beneficios de la Amonificación

• Mejora Nutricional : La amonificación puede aumentar la digestibilidad del forraje hasta un 50%, lo que significa que los nutrientes son más accesibles para los animales. Esto resulta en un aumento en la ganancia de peso y una mejor condición corporal en los bovinos.
• Conservación de Nutrientes : Al evitar la fermentación a alcohol, se conservan los azúcares y proteínas, lo que mejora la calidad general del alimento.
• Reducción de Costos : Este método es relativamente económico y no requiere tecnología avanzada, lo que lo hace accesible para pequeños y medianos ganaderos.
• Uso Eficiente de Recursos : Permite utilizar materiales forrajeros que podrían ser considerados de menor calidad, como el tamo de arroz o heno seco, mejorando su valor nutricional.

Material Forrajero Apto Para Amonificar

Los pastos de corte, si no son cosechados entre 45 a 60 días de rebrote, pierden rápidamente su calidad nutricional y su gustosidad, puesto que se sobremaduran. Durante la época de lluvias se produce abundante pasto de corte y las praderas se pueden llegar a mejorar tanto, que los rumiantes en pastoreo consumen normalmente una baja cantidad de pasto de corte picado. Este es el momento más apropiado para amonificar dichos excesos, que nunca se obtienen durante la sequía, aún bajo riego.

La caña de azúcar integral y su cogollo y bagazo de residuo, obtenidos después de molerla en un trapiche pequeño (hasta 60% de extracción del jugo), los pastos y malezas no tóxicas que crecen en los callejones de la caña u otros cultivos o en las praderas para pastoreo y que son cosechados y suministrados frescos o henificados, son excelentes materiales para conservación mediante picado, amonificación y almacenamiento, para utilizarlos tanto en la época de lluvias como durante la sequía.

Algunos árboles leguminosos forrajeros pierden normalmente sus hojas durante la floración que coincide con la época seca como el, Matarratón (Gliricidia sepium), etc.). Por ello, sus hojas y tallos tiernos, pueden ser almacenados en los mismos árboles, hasta el final de la época de lluvias, momento en el que pueden ser cosechados, picados, amonificados y conservados, para utilizarlos como suplemento de alta calidad, durante la época seca.

En el caso de la amonificación del heno suelto (fardos sin amarres con piola o mecate), se deberá aumentar su humedad, desde el 15% que contiene el heno seco, humedeciéndolo hasta lograr entre 70% a 80% de humedad final, al aplicarle abundante agua limpia, asperjándola, por encima, sobre toda la pila del heno suelto, con una manguera de jardín.

Valor nutritivo de los forrajes tropicales para mejorar la calidad del heno

Los forrajes de baja calidad se caracterizan por tener un alto contenido de polisacáridos estructurales (celulosa y hemicelulosa: carbohidratos que representan la principal fuente de energía para los rumiantes) y de lignina (compuesto químico indigestible que limita el aprovechamiento de los carbohidratos).

Las gramíneas tropicales perennes contienen, en la materia seca, más de 30% de celulosa, entre 20 y 30% de hemicelulosa, hasta un 10% de pectinas, y de 5 a 10% de lignina. La lignina forma complejos muy resistentes con los carbohidratos estructurales en las paredes celulares, lo que contribuye a limitar la degradación de las estructuras fibrosas (fuente principal de energía).

Por tal razón, los procesos de delignificación (químicos, físicos y biológicos) mejoran su fermentación.

La digestión de la pared celular vegetal es comúnmente considerada como la principal función del rumen, siendo los microorganismos que habitan en el rumen los agentes responsables de la digestión de los carbohidratos complejos constituyentes de tales paredes.

Estrategias para mejorar el aprovechamiento de los forrajes de baja calidad

La baja calidad de los forrajes tropicales y en especial en época seca, determinan la necesidad de implementar prácticas alimenticias que tiendan a mejorar la utilización de dicha fuente de alimento. Una de las estrategias que principalmente se emplea es la suplementación, utilizando alimentos concentrados o materias primas autóctonas.

En este aspecto hay que distinguir entre una suplementación complementaria (normalmente con alimento concentrado) con la que se intenta cubrir el déficit de nutrientes no aportado por el forraje y la suplementación correctiva (melaza-urea, bloques, yacija) que busca mejorar las condiciones del ambiente ruminal con el fin de maximizar el aprovechamiento de los forrajes.

Otra alternativa que puede mejorar la utilización de los forrajes de baja calidad es la aplicación de tratamientos físicos, químicos y/o biológicos que intentan mejorar directamente el valor nutritivo del forraje, aumentando su digestibilidad y consumo, factores principales que limitan su utilización como es la en la amonificación.

Tratamientos físicos para la amonificación

Con relación a los tratamientos físicos, quizás el tratamiento más simple y utilizado sea la disminución del tamaño de partícula del heno, mediante el repicado. El repicado aumenta considerablemente el consumo del heno, siendo la mejora inversamente proporcional a la calidad del forraje.

El aumento en la ingestión es debido en parte al incremento de la densidad del alimento y en parte a la reducción del tiempo de masticación y de rumia requerido para disminuir el tamaño del material ingerido, lo suficiente como para poder pasar el orificio retículo-omasal.

El aumento de la ingestión propiciada por el repicado puede alcanzar entre el 25-30%, aunque han sido reportados incrementos superiores al 72% en materiales de muy baja calidad. En general, se recomienda un tamaño de repicado entre 2 y 4 cm tanto para el ganado vacuno como para el ovino.

Si el tamaño de las partículas se reduce mucho, el efecto puede ser negativo sobre el valor nutritivo de los henos en lo referente a su digestibilidad, debido al menor tiempo de permanencia en el rumen de las partículas de alimento y por la depresión del pH y de las condiciones celulolíticas del rumen provocados por el descenso en la salivación originado por el menor tiempo de masticación.

Tratamientos biológicos para la amonificación

Los tratamientos biológicos están basados principalmente en la utilización de microorganismos con capacidad de degradar la lignina, pero con una mínima acción sobre celulosas y hemicelulosas, con el fin de evitar una pérdida de materia orgánica potencialmente degradable por los microorganismos del rumen.

Algunas especies de hongos, levaduras e incluso algunas bacterias tienen esta aptitud. Mención especial merecen las especies de hongos de la putrefacción blanca (white rot fungi), que descomponen la lignina y sólo parcialmente, otros sustratos fibrosos, aumentando la digestibilidad del material tratado.

Se han encontrado aumentos en la digestibilidad “in vitro” de hasta 30 u.p., aunque con pérdidas entre un 1 y 20% de MS. Aunque hasta ahora sólo se ha observado bajo condiciones de laboratorio, estos sistemas no han encontrado todavía una aplicación práctica a gran escala, pero son considerados como muy prometedores de cara al futuro, a la espera de nuevos avances en las técnicas químicas y de ingeniería genética.

Tratamientos químicos

El tratamiento de alimentos lignocelulósicos con agentes químicos tiene por objeto romper, al menos parcialmente, las estructuras de la pared celular vegetal y los enlaces existentes entre ellas, aumentando la cantidad de nutrientes solubles y permitiendo el acceso de los microorganismos ruminales a las estructuras insolubles pero potencialmente degradables.

Las primeras referencias del empleo de agentes químicos para mejorar el valor nutritivo de los forrajes de baja calidad aparecen en Alemania a finales del siglo 19, empleando soluciones de hidróxido sódico o cálcico, asociadas o no a procesos de cocción.

Los beneficios de la aplicación de amoniaco sobre el valor nutritivo de los materiales lignocelulósicos se conocen desde los años 50, pudiéndose concretar en tres efectos fundamentales: el aporte al rumen de una fuente adicional de nitrógeno no proteico (NNP), el aumento de digestibilidad y el consumo que promueve.

Entre los distintos tratamientos químicos, la amonificación es la estrategia que más se ha estudiado en Venezuela en los últimos años. Esta estrategia aprovecha el efecto hidrolizante del amoniaco sobre los enlaces existentes entre la lignina y los polisacáridos estructurales (celulosa, hemicelulosa y pectinas), aumentando la disponibilidad de materia orgánica potencialmente utilizable por los microorganismos ruminales.

Además, este tratamiento incrementa el nivel de proteína cruda del material tratado, debido a la fijación de una porción importante del amoniaco empleado en el tratamiento. Ambos cambios en la composición del forraje interactúan, promoviendo la mayor digestibilidad reportada con esta práctica: incrementos en la digestibilidad de la materia orgánica -DMO- en más de 15 unidades porcentuales.

Mientras en países desarrollados se utiliza el nitrógeno anhidro en estado gaseoso como fuente de amoniaco, en nuestro medio se ha empleado el rociado o inmersión de pacas de heno en soluciones a base de urea para tal fin.

El primer método es más efectivo, sin embargo, su elevado costo y requerimiento de recipientes especiales para su almacenamiento, ha dificultado su empleo como estrategia económicamente viable para nuestros sistemas de producción.

Con relación al uso de soluciones de urea, a pesar de su bajo costo y facilidad para conseguir los insumos requeridos, su aplicación en Venezuela ha quedado restringida a los ensayos realizados en Centros de investigación y Universidades.

Quizás las dificultades en el manejo para garantizar uniformidad en el humedecimiento del material, la proliferación de hongos en las pacas, producto de la elevada humedad o la falta de un paquete tecnológico confiable y de fácil aplicación, que permitan promover su empleo a nivel de productores, han propiciado la baja aplicación de tan prometedora práctica en nuestros sistemas de producción de rumiantes.

Amonificación seca para mejorar la calidad del heno

Ante las dificultades de manejo antes comentadas, se ha desarrollado en la Hacienda “La Esperanza” de la Universidad del Zulia en Maracaibo (Venezuela), una técnica denominada amonificación seca, que combina las propiedades de las dos metodologías anteriormente comentadas, puesto que se emplean los vapores generados por la hidrólisis de la urea sin necesidad de humedecer las pacas. De esa forma, se evitan los problemas de manejo y de proliferación de hongos antes expuestos.

La técnica de la amonificación consiste en añadir en un recipiente construido al ras del suelo (especie de pediluvio) una solución de urea más un agente ureolítico. Sobre el piso se colocan estibas, encima de las cuales se arreglan las pacas de heno, evitándose así el humedecimiento de las mismas. Posteriormente se cubren con polietileno tanto las pacas como el recipiente, evitando al máximo la pérdida de los vapores de amoniaco generados tras la hidrólisis de la urea (Figura 1).

Esquematización del proceso de amonificación seca. Tras la hidrólisis de la urea añadida en forma de solución en un recipiente ubicado debajo de las pacas de heno (evitando su contacto directo), los vapores de amoniaco generados se difuminan a través del espacio cubierto herméticamente por una capa de polietileno.

Estudios realizado en los últimos 2 años sobre esta nueva metodología (amonificación)han arrojado resultados muy atractivos.

Trabajando con heno de Brachiaria humidícola se han alcanzado incrementos importantes en los niveles de proteína cruda, pasando del 3,4 a 6,5 y a 10,1%, cuando se usaron 200 ml/kg de heno, de una solución de urea al 10 y al 20% respectivamente (lo que equivale a 20 y 40 g de urea/kg de heno); la digestibilidad in vitro de la fibra (Fibra neutro detergente) aumentó del 46,2% a 56,3 y 63,1% respectivamente para las dosis de 20 y 40 g de urea/kg de heno y con un tiempo de exposición al proceso de amonificación de 21 días.

No hay duda que la mejora es extraordinaria, con un incremento de mas de 200% en proteína y 37% en digestibilidad. En otra prueba, trabajando de forma comercial con un silo con mas de 100 pacas de heno de Brachiaria, almacenadas herméticamente durante 28 días, se incrementó el porcentaje de proteína cruda de 3 al 8,2%.

En el estudio con soca de sorgo, la proteína cruda cambió de 5,2% (testigo) a 9,3% cuando fue tratada durante 21 días con 20 g de urea en 200 ml de agua; la digestibilidad de la fibra se incrementó de 50,5 a 62,0%, lo que equivale a un aumento del 79% y 23% en la proteína y la digestibilidad de la fibra, respectivamente.

En el caso de la paja de arroz se observó un incremento del 23% en la proteína (de 4,9 a 6,6%) y de 12,5% en la digestibilidad de la fibra (de 50,5 a 56,9%).

Estos resultados son halagadores puesto que a través del uso de esta técnica es evidente la transformación de henos que no permiten un balance positivo ni energético ni proteico en el animal, a un heno con el potencial de proveer nutrientes para lograr incrementos moderados de peso y producción láctea.

Es importante destacar que gran parte de la proteína se presenta en forma de amoniaco (nitrógeno no proteico) por lo que se recomienda el uso de un suplemento energético (harina de maíz, de sorgo etc.), en cantidades limitadas (0,25 a 0,5% del peso del animal), para mejorar aún más la utilización del heno amonificado.

En resumen en la amonificación, la dosis recomendada es de 20 a 40 g de urea por kg de heno, diluido en 200 ml de agua; esto equivale a 2-3 lt/paca de heno, asumiendo un peso de 10 a 15 kg. El periodo de exposición mínimo es de 21 días, es decir, que puede prolongarse y en muchos casos la digestibilidad continua mejorando. La conversión de la urea a amoniaco se logra a través de las bacterias ureolíticas presentes en las partículas de heno que caen en la solución.

Investigaciones sobre Amonificación de Forrajes

Castellanos et al 2017; en su investigación encontraron que, la amonificación con 3 y 6% de urea de la panca de maíz incrementó significativamente el contenido de proteína cruda de 5.08 a 8.02 y 12.92%, respectivamente; mientras que el efecto solubilizante del amonio sobre la pared celular redujo significativamente el contenido de fibra detergente neutro de la panca de maíz de 77.31 a 76.89 y74.84%, respectivamente. Ademas Las digestibilidades in vitro de la materia seca y de la fibra detergente neutro se incrementaron por efecto de la amonificación cuando se aplicó 6% de urea.

Benítez  et al 2013 encontraron en su investigación que La amonificación de residuos de cosecha de Z. mays permitió recuperar la calidad nutricional de este recurso a niveles aceptables, y esta se convirtió en una alternativa de alimentación de rumiantes en épocas críticas, en las cuales la base forrajera se reduce notablemente afectando la producción e, incluso, incrementando la mortalidad de los animales. La amonificación puede ser utilizada en zonas productoras de maíz destinadas para la alimentación humana, de tal forma que se haga un mejor manejo de los residuos de cosecha y se reduzcan los problemas de contaminación ambiental o el inadecuado manejo de los residuos. El manejo de residuos de cosecha a través de la amonificación es una opción de alimentación de rumiantes para pequeños productores quienes pueden incorporar los residuos de cosecha mejorando su calidad nutricional, cerrando ciclos de energía y mejorando la eficiencia del sistema.

Benítez  et al 2013 indican que El proceso de amonificación incrementó el porcentaje de proteína cruda del residuo de cosecha en un 100%, siendo aun superior al forraje en el momento óptimo de cosecha (grano lechoso), esto se puede explicar por la incorporación de nitrógeno de la urea a través del proceso, lo que incrementa posiblemente la fracción A de la proteína, razón por la cual se recomienda utilizar este material en especies rumiantes. El incremento en la proteína cruda concuerda con lo encontrado por Ventura et al. (2002), quienes amonificaron soca de sorgo y obtuvieron un incremento del 80% de la proteína cruda en relación con el residuo de cosecha, esta tendencia también fue reportada por Benito et al. (2001), quienes mencionan incrementos el 2,98% al 9,03% en proteína cruda de paja de cebada amonificada.

Benítez  et al 2013 indican en su investigación que existen diferencias en la calidad nutricional del forraje de Z. mays conforme avanza el estado fenológico de la planta . También se observa que la mejor calidad y el momento ideal de cosecha del cultivo forrajero es cuando el material tiene el grano en estado lechoso, encontrándose la proteína cruda, las fibras y la digestibilidad en estado ideal para el cultivo.

Benítez  et al 2013 en su investigación encontraron cambios en la materia seca conforme el cultivo avanza en su estado fenológico, incrementándose en grano lechoso, grano pastoso y residuo de cosecha, respectivamente, lo que concuerda con lo encontrado por Wattiaux (1996), quien evidencia un aumento de materia seca en los forrajes maduros. El tratamiento amonificado presentó menor porcentaje de materia seca frente a los otros tratamientos (27%), debido a que el material en el momento de la amonificación es hidratado (Pabón et al., 1987; Rodríguez et al., 2002). Ruiz et al. (2006) obtuvieron resultados con la misma tendencia, pero con menor porcentaje de materia seca en material amonificado cuando utilizaron cascarilla de avena.

Consideraciones finales

La amonificación es una técnica efectiva para mejorar la calidad nutricional del forraje destinado al ganado bovino. Su implementación no solo ayuda a conservar los recursos alimenticios durante períodos críticos, sino que también optimiza la alimentación y producción animal. Sin embargo, es importante seguir las recomendaciones adecuadas en cuanto a proporciones y condiciones de almacenamiento para asegurar el éxito del proceso.

La amonificación es un método artesanal sencillo y de bajo costo bio – económico y ambiental, para la conservación de forrajes, para suplementar rumiantes (vacunos, búfalos, ovejas, cabras y camélidos), durante la sequía o las lluvias excesivas.

Los remanentes vegetales frescos amonificados se pueden ofrecer húmedos directamente, sin tener que secarlos previamente, ni en forma parcial, ni casi totalmente, como si hay que hacerlo en la elaboración de heno y henolaje; ni es necesario compactarlos, como si es indispensable hacerlo en el proceso de henolaje y ensilaje.

La amonificación es el único método de conservación que aumenta la calidad nutritiva en los forrajes tratados, y adicionalmente reduce la producción de metano digestivo y su emisión a la atmósfera, como gas de efecto invernadero – GEI. EI metano es producido por la fermentación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno, que posee 25 veces mayor efecto invernadero sobre el calentamiento atmosférico mundial, comparado con el gas carbónico – CO2.

El manejo de residuos de cosecha a través de la amonificación es una opción de alimentación de rumiantes para pequeños productores quienes pueden incorporar los residuos de cosecha mejorando su calidad nutricional, cerrando ciclos de energía y mejorando la eficiencia del sistema.

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Referencias Bibliográficas

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