Nutritional value of forage species from the Central Highlands Region of Mexico at different stages of maturity

This paper has two objectives, the first is to determine the chemical composition, gas production parameters and the gas release kinetics, at different stages of maturity, of three grasses and a legume commonly found in long established pastures in Mexico central highland plateau. The second is to combine the gas release kinetics analysis and the GP fitted to a mathematical model in order to improve the biological understanding of the fermentation kinetics obtained from the GP technique. Representative samples of Pennisetum clandestinum (kikuyu grass), Sporobolus indicus (mouse tail), Eleocharis dombeyana (reed), Trifolium amabile (Aztec clover) plus a composite sample were collected in the growing season (July, September and November 2003) and analysed using an in vitro gas production (GP) technique. The accumulated GP was fitted to the model described in PALMER et al. (2005). Significant differences (P<0.001) were observed among species and periods for chemical composition, organic matter and neutral detergent fibre digestibility. Significant differences (P<0.05) were observed regarding fermentation parameters and gas release kinetic, with T. amabile and P. clandestinum being the species with the highest fermentability, whereas S. indicus and E. dombeyana were poorly fermented. P. clandestinum and T. amabile showed higher nutritive value than S. indicus and E. dombeyana. Composite samples were influenced by the chemical and fermentation characteristics of all species. It was concluded that the use of gas release kinetics analysis was useful for differentiating the fermentation kinetic of the soluble and insoluble fraction in the grasses and legume. Therefore by performing both approaches, the gas release kinetics analysis and the GP fitted to a mathematical model, gave a better description of the fermentation kinetic of grasses and the legume was achieved when only one approach had been used

Determinación de la calidad nutritiva, fermentación in vitro y metabolitos secundarios en arvenses y rastrojo de maíz utilizados para la alimentación del ganado lechero

En los sistemas campesinos del altiplano central mexicano en la época de lluvias existe una gran disponibilidad de recursos naturales forrajeros, tal es el caso de las arvenses (plantas que crecen dentro de los cultivos de maíz), que son ampliamente utilizadas para la alimentación del ganado lechero. El objetivo fue determinar la calidad nutritiva, metabolitos secundarios de las arvenses y el efecto que tienen en la cinética de fermentación ruminal al ser mezcladas con el rastrojo de maíz en diferentes proporciones. El estudio se realizó en dos zonas del Valle de Toluca en los meses de Agosto a Octubre de 2007, se utilizó un diseño experimental de parcelas divididas para las variables proteína cruda (PC), fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA), digestibilidad de la materia seca (dMS) y digestibilidad de la fibra detergente neutro (dFDN).Para el caso de los metabolitos secundarios se utilizó un diseño completamente al azar en donde las especies fueron los tratamientos. El efecto negativo más notorio en cuanto al aporte de proteína debido al estado de madurez se presentó en el periodo 3 (p<0.001). Para el caso de la FDN se encontraron diferencias significativas (p<0.001) tanto para especies como para tratamientos, el mayor contenido de FDN por especie lo obtuvo Echinochloa oplismenoides mientras que para el caso de los tratamientos se observó que a mayor inclusión de rastrojo de maíz el contenido de FDN se incrementó. La fracción de carbohidratos solubles (a) fue significativamente mayor (p<0.01) en las especies Tridax coronopifolia, Tripogandra purpuracens y Drymaria laxiflora. La fracción de los carbohidratos insolubles pero potencialmente degradables (b) fue significativamente diferente para especie (p<0.01), tratamiento y periodo (p<0.001). En el caso de los tratamientos a mayor inclusión de rastrojo de maíz se incrementó la producción de gas. La tasa de fermentación de la fracción b (cb) se afectó por el nivel de inclusión de rastrojo de maíz, dado que a mayor nivel de inclusión la tasa disminuyó de 0.04 a 0.02. En el caso de los periodos existe un aumento importante de cb para el periodo 3 (P<0.001). El tiempo lag por especie (p<0.01) presenta una variación que va desde 6.45 h en Bidens odorata hasta 12.84 h en Tripogandra purpuracens. Especies como Drymaria laxiflora, Tithonia tubiformis, Oxalis divergens, Tripogandra purpuracens y Simsia amplexicaulis tienen bajos contenidos de taninos fenólicos , por lo que se concluye que la presencia de metabolitos secundarios no tiene un efecto directo sobre la fermentación ruminal rumen, por lo que pueden ser utilizadas como alimento para el ganado lechero, por otro lado un elevado nivel de inclusión de las arvenses sobre el rastrojo de maíz aumenta el aporte de PC y mejora la cinética de fermentación específicamente en la fracción a y tasa de cb

Impact of Extensive Grazing on Supporting and Regulating Ecosystem Services of Mountain Soils

Livestock grazing impacts the ecosystems of high mountains and adjacent low-elevation regions as a result of the physical, chemical, and hydrological connectivity of soil. In particular, grazing may alter the ecosystem services provided by soil, such as carbon and organic matter accumulation, carbon storage, and water infiltration. The present study evaluated the relative contents of soil organic matter (SOM) and soil organic carbon (SOC) on soil in a humaninduced grassland and an frequently grazed Abies religiosa (Kunth) Schltdl. & Cham. forest in Nevado de Toluca, Mexico. It assessed carbon stocks in 2 different soil layers (0–5 cm and 5–25 cm), as well as soil compaction and water infiltration in both land uses. Results showed slightly lower SOM (21.7%) and SOC (12.6%) in soils on which livestock were grazed than in forest soils (25.7% for SOM and 14.65%, for SOC) at both depths and a greater bulk density of livestock soils (0.86 g cm3 ) than of forest soils (0.73 g cm3 ), particularly in the 0–5- cm layer (0.88 g cm3 ) of livestock soils. More than 40 years of livestock grazing has clearly impacted the capacity of soils to accumulate organic matter and organic carbon. However, carbon stocks and water infiltration were not significantly affected, as low carbon accumulation was compensated by changes in soil bulk density. These results indicate that extensive livestock ranching and resource conservation are not necessarily mutually exclusive in the study site. Direct and indirect mechanisms involved in the provision of the evaluated regulating services should be further studied, taking into account the highly variable social and environmental conditions of Nevado de Toluca. Management policies should also aim to maintain an equilibrium between livestock rancher needs and conservation of supporting and regulating ecosystem services that are highly relevant to the functioning of mountain ecosystems.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología A.C. a través de proyecto Ciencia Básica 219696. Universidad Autónoma del Estado de Mexico; project 3770/2014/CID

ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE PASTO ESTRELLA (Cynodon plectostachyus K. Schum.) POR VACAS LECHERAS EN PASTOREO MEDIANTE LAS TÉCNICAS DE N-ALCANOS, DIFERENCIA EN MASA FORRAJERA Y COMPORTAMIENTO AL PASTOREO

El objetivo de este trabajo fue comparar tres técnicas para estimar el consumo de materia seca (CMS) de pasto estrella por vacas lecheras en pastoreo: n alcanos, diferencia en masa forrajera y comportamiento al pastoreo. Para ello, se realizaron dos experimen tos con un diseño experimental de cuadrado latino 4 x 4 . En ambos experimentos se proporcionó 6 kg de un concentrado constituido de 8 1 % de maíz molido, 10 % de canola, 7 % de melaza y 2 % de urea más 0, 600, 900 y 1200 g de pulpa de café para cada tratamiento , respectivamente . En el experimento uno no existieron diferencias en el CMS de pasto estrella (P>0.05) entre n alcanos y diferen cia en masa forrajera con 2.9 y 3.3 kg de materia seca (MS) vaca 1 día 1 . En el segundo experimento no existieron diferencias (P>0.05) entre n alcanos y comportamiento al pastoreo en la estimación del CMS del pasto estrella con 6.7 y 6.3 kg de MS vaca 1 dí a 1 . Los n alcanos y diferencia en masa forrajera se relacionaron bien en el primer experimento (r 2 =0.80) y en el segundo experimento, los n alcanos y comportamiento al pastoreo presentaron una relación baja con un r 2 de 0.42. Se concluyó que la técnica de n alcanos , fue la más precisa para conocer el consumo de pasto estrella, de vacas en pastoreo , y que las técnicas de comportamiento al pastoreo y por diferencia en masa forrajera resultaron menos precisas . L a adición de pulpa de café entre 15 y 20% no a fect ó el consumo de pasto estrella en vacas lecheras , por lo que el empleo de este subproducto es recomendable para reducir los costos de alimentación del ganado lechero

Rendimiento total de materia seca y calidad nutritiva de hojas y tallos jóvenes de cuatro accesiones de Cratylia argentea en el trópico húmedo de Veracruz, México

Se evaluaron cuatro accesiones de la leguminosa forrajera Cratylia argentea Ciat 18516, 18666, 18668 y 18676, durante un periodo de crecimiento ininterrumpido de 12 meses, para rendimiento de forraje de hojas (HO), tallos comestibles (TC), tallos no comestibles (TN) y calidad nutritiva de HO y TC, en el estado de Veracruz, México. Los rendimientos de forraje por componente de la planta fueron similares entre accesiones: 2580±212, 33±5 y 2444±233 kg MS/ha, para HO, TC y TN, respectivamente. Las accesiones fueron similares en proteína cruda (19.10%), fibra en detergente neutro (61.10%), fibra en detergente ácido (42.20%) y lignina (14.20%). La HO presentó más proteína cruda que TC, pero fue menor con respecto a ndf, adf, y mayor en lig. Para la desaparición in situ de la MS, las accesiones difirieron en la proporción del componente altamente soluble (a) de la materia seca, pero todos tuvieron tasas de degradación fraccional (c) y materia seca lentamente degradable (b), estadísticamente similares. La producción de gas in vitro del componente hoja fue la misma para todas las accesiones. Se concluyó que, en esta evaluación, las accesiones fueron similares entre ellas

Evaluation of soil amendments in perennial ryegrass pastures associated with white and red clover in small-scale milk production systems

Objective: To evaluate the effect of the inclusion of lime and dolomite soil amendments in an established pasture of perennial ryegrass (Lolium perenne) cv. Tetragrain associated with white clover (Trifolium repens) cv. Ladino and red clover (Trifolium pratense) cv. Kendall. Methodology: Three treatments of soil amendments were implemented on a perennial ryegrass with white and red clover pasture A split plot experimental design was used. The treatments were: T1= control treatment (without soil amendment), T2= lime and T3= dolomite. The evaluated variables were: herbage mass (HM), dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), crude protein (CP), in vitro dry matter digestibility (IVDMD) and estimated metabolizable energy (eME). Results: There were significant differences in all evaluated variables, the interaction between experimental periods and treatments was not significant for any variable. The treatments did not affect herbage mass. As for the the soil, a decrease in pH is observed at the end of the experiment, and there was an increase in the total soluble calcium, magnesium and nitrogen and a decrease in aluminum. Implications: This study illustrates the use of soil amendments, which somehow modulate effects of the farmer practices on the pasture soils. Conclusions: Inclusion of soil amendments in pastures did not increase dry matter production, content of FDN, FDA or IVDMD, but increased crude protein and evaluated minerals, and decreases aluminum.Objective:  evaluate the effect of the inclusion of lime and dolomite soil amendments in an established pasture of perennial ryegrass (Lolium perenne) cv. Tetragrain associated with white clover (Trifolium repens) cv. Ladino and red clover (Trifolium pratense) cv. Kendall. Methodology: Three treatments of soil amendments were implemented on a perennial ryegrass with white and red clover pasture A split plot experimental design was used. The treatments were: T1= control treatment (without soil amendment), T2= lime and T3= dolomite. The evaluated variables were: herbage mass (HM), dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), crude protein (CP), in vitro dry matter digestibility (IVDMD) and estimated metabolizable energy (eME). Results: There were significant differences in all evaluated variables, the interaction between experimental periods and treatments was not significant for any variable. The treatments did not affect herbage mass. As for the the soil, a decrease in pH is observed at the end of the experiment, and there was an increase in the total soluble calcium, magnesium and nitrogen and a decrease in aluminum. Implications: This study illustrates the use of soil amendments, which somehow modulate effects of the farmer practices on the pasture soils. Conclusions: Inclusion of soil amendments in pastures did not increase dry matter production, content of FDN, FDA or IVDMD, but increased crude protein and evaluated minerals, and decreases aluminum

Chemical composition and in vitro gas production of some legume browse species in subtropical areas of Mexico

The objective of the present study was to determine the chemical composition and in vitro gas production of different legume and wild arboreal pods. Seven seeds of legume browse species, Mexican calabash (Crescentia alata), esculent leadtree (Leucaena esculenta), guamuchil (Phitecellobium dulce), bastard cedar (Guazuma ulmifolia), needle bush (Acacia farnesiana), mimosa (Mimosa sp.) and elephant ear tree (Enterolobium cyclocarpum). Were evaluated for their chemical composition (g/kg DM) and in vitro gas production pattern. Crude Protein was higher for L. esculenta (220) and lower for G. ulmifolia (70). Neutral and acid detergent fiber were higher for G. ulmifolia (687 and 554) and lower for A. farnesiana (267 and 176). Lignin was higher for Mimosa sp. (219) and lower for P. dulce (81). Total gas production (ml gas/g DM) of P. dulce (187) and E. cyclocarpum (164) were higher (P<0.001) than Mimosa sp. The lowest values were for C. alata (108), G. ulmifolia (102), L. esculenta (99) and A. farnesiana (90). The nutritional characteristics of L. esculenta and A. farnesiana might be used as supplements in ruminant diets, due to their major content in CP and in vitro digestibility, representing an alternative protein supplement during dry season

Evaluación bacteriana de queso artesanal Zacazonapan madurado bajo condiciones no controladas en dos épocas de producción

Traditional Zacazonapan cheeses have unique organoleptic characteristics and are characterized by being linked to the territory of origin. In the maturation process, there are many interactive variables that are responsible for physical, chemical, biological and structural changes. In order to evaluate the bacteriological evolution of artisanal cheeses during their maturation under non-controlled conditions in two production periods, samples of raw milk and cheese were collected at 0, 30, 60, 120 and 150 d of maturation. The presence of molds and yeasts (MaY), mesophilic aerobic bacteria (MAB), Staphylococcus spp. (Staph), total coliforms (TC), fecal coliforms (FC), Salmonella spp. (Salm) and Listeria spp. (List) was determined. The average microbial load was 9.68, 9.38, 8.55 and 8.10 log10 CFU/g of cheese for MaY, MAB, Staph and TC respectively, as well as 2.68 log10 MPN/g of cheese for FC. Salm was not detected but List was. The microbiological evolution of Zacazonapan matured cheese had counts that exceed the maximum levels of the Official Mexican Standard 243 SSA1 2010.Los quesos tradicionales Zacazonapan tienen características organolépticas únicas y se caracterizan por estar vinculados al territorio de origen. En el proceso de maduración se tienen numerosas variables interactivas que son responsables de los cambios físicos, químicos, biológicos y estructurales. Con el objetivo de evaluar la evolución bacteriológica de quesos artesanales durante su maduración bajo condiciones no controladas en dos épocas de producción, se colectaron muestras de leche cruda y de queso a los 0, 30, 60, 120 y 150 días de maduración. Se determinó la presencia de mohos y levaduras (MyL), bacterias mesófilas aerobias (BMA), Staphylococcus spp. (Staph), coliformes totales (CT), coliformes fecales (CF), Salmonella spp. (Salm) y Listeria spp. (List). La carga microbiana promedio fue 9.68, 9.38, 8.55 y 8.10 log10 UFC/g de queso para MyH, BMA, Staph y CT respectivamente, así como 2.68 log10 NMP/g de queso para CF. No se detectó Salm pero si List. La evolución microbiológica del queso madurado Zacazonapan presentó conteos que superan los niveles máximos de la Norma Oficial Mexicana 243 SSA1 2010

Efeito dos aditivos na composição química da silagem de feijão (Vicia faba)

Legumes have low ensilability due to their high buffering capacity and low content of soluble carbohydrates. However, the broad bean (Vicia faba) can be an alternative forage for ruminant feeding, having the advantage of its low buffer capacity, high protein content and high digestibility. The inclusion of additives to silage is intended to improve the quality of fermentation, provide aerobic stability, and increase the nutritional value of silage. The objective was to evaluate the effect of different additives on the quality of broad bean forage silage. Broad bean forage was harvested 116 days after sowing, and the following treatments were evaluated in laboratory silos: 1) Inoculum of homofermentative lactic bacteria Enterococcus faecium, Pediococcus pentosaceus and Lactobacillus plantarum (INOC), 2) Formic acid at 85 % concentration (FORM), 3) Cane molasses applied at 4% fresh weight (MEL), as well as 4) Control treatment without additives (CON). A completely randomized experimental design with five laboratory silos per treatment was used. Chemical analyzes were performed for dry matter, organic matter, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, ethereal extract, pH, starch content, in vitro digestibility of dry matter, estimated metabolizable energy content, and proportion of effluents produced. The inclusion of additives did not modify the chemical composition of the broad bean silage (P&gt;0.05). Given the low initial dry matter content in the broad bean forage, the effluent represented more than 18% of the ensiled forage. Broad bean silage has a good crude protein content and an average value of metabolizable energy. However, the large proportion of effluents can be an environmental problem. The evaluated additives did not improve the chemical composition of broad bean silages, nor the loss of dry matter, or the production of effluents.Las leguminosas presentan una baja ensilabilidad por su alta capacidad amortiguadora y bajo contenido de carbohidratos solubles. Sin embargo, el haba (Vicia faba) puede ser un forraje alternativo para la alimentación de rumiantes, teniendo como ventaja su baja capacidad amortiguadora, alto contenido de proteína y alta digestibilidad. La inclusión de aditivos al ensilado tiene el propósito de mejorar la calidad de la fermentación, proveer estabilidad aeróbica, y acrecentar el valor nutritivo de los ensilados. El objetivo fue evaluar el efecto de diferentes aditivos en la calidad de ensilados de forraje de haba. Se cosechó forraje de haba a los 116 días después de la siembra, y se evaluaron los siguientes tratamientos en silos de laboratorio: 1) Inóculo de bacterias lácticas homofermentativas Enterococcus faecium, Pediococcus pentosaceus y Lactobacillus plantarum (INOC), 2) Ácido fórmico al 85% de concentración (FORM), 3) Melaza de caña aplicada al 4% de peso fresco (MEL), así como 4) Tratamiento control sin aditivo (CON). Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorio con cinco silos de laboratorio por tratamiento. Se realizaron análisis químico para materia seca, materia orgánica, proteína cruda, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido, extracto etéreo, pH, contenido de almidón, digestibilidad in vitro de la materia seca, contenido de energía metabolizable estimado, y proporción de efluentes producidos. La inclusión de aditivos no modificó la composición química de los ensilados de haba (P&gt;0.05). Dado el bajo contenido inicial de materia seca en el forraje de haba, el efluente representó más del 18% del forraje ensilado. El ensilado de haba tiene un buen contenido de proteína cruda y un valor medio de energía metabolizable. Sin embargo, la gran proporción de efluentes puede ser un problema ambiental. Los aditivos evaluados no mejoraron la composición química de ensilados de haba, ni la pérdida de materia seca, o la producción de efluentes.As leguminosas têm baixa ensibilidade devido à sua alta capacidade tamponante e baixo teor de carboidratos solúveis. Entretanto, a fava (Vicia faba) pode ser uma alternativa forrageira para alimentação de ruminantes, tendo como vantagem sua baixa capacidade tamponante, alto teor de proteína e alta digestibilidade. A inclusão de aditivos na silagem visa melhorar a qualidade da fermentação, proporcionar estabilidade aeróbia e aumentar o valor nutricional da silagem. Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes aditivos na qualidade da silagem de forragem de fava. A forragem de fava foi colhida 116 dias após a semeadura, e os seguintes tratamentos foram avaliados em silos de laboratório: 1) Inóculo das bactérias láticas homofermentativas Enterococcus faecium, Pediococcus pentosaceus e Lactobacillus plantarum (INOC), 2) Ácido fórmico na concentração de 85% (FORM) , 3) Melaço de cana aplicado a 4% de massa fresca (MEL), bem como 4) Tratamento testemunha sem aditivos (CON). Foi utilizado um delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco silos de laboratório por tratamento. Foram realizadas análises químicas de matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, extrato etéreo, pH, teor de amido, digestibilidade in vitro da matéria seca, teor estimado de energia metabolizável e proporção de efluentes produzidos. A inclusão de aditivos não modificou a composição química da silagem de fava (P&gt;0,05). Dado o baixo teor inicial de matéria seca da forragem de fava, o efluente representou mais de 18% da forragem ensilada. A silagem de fava apresenta bom teor de proteína bruta e valor médio de energia metabolizável. No entanto, a grande proporção de efluentes pode ser um problema ambiental. Os aditivos avaliados não melhoraram a composição química das silagens de fava, nem a perda de matéria seca, nem a produção de efluentes

CARACTERÍSTICAS DEL QUESO TEPEQUE DE LA TIERRA CALIENTE DE MICHOACÁN: UN QUESO PRODUCIDO EN UN SISTEMA SILVOPASTORIL INTENSIVO

El objetivo del presente estudio fue describir las características del Queso Tepeque de la Tierra Caliente del Estado de Michoacán en términos de su región de origen, proceso de manufactura, características fisicoquímicas y microbiológicas, y documentar los cambios atribuibles a la implementación de un sistema silvopastoril intensivo (SSPi) para la alimentación del ganado. La metodología consintió en visitar la zona de estudio para recolectar información sobre el territorio donde se produce el queso, se realizaron entrevistas semi- estructuradas a productores para conocer el sistema de producción de leche y el proceso de elaboración del queso. Se determinaron las características físicas (pH y densidad) y químicas (contenidos de proteína, grasa, lactosa, sólidos no grasos y agua adicionada) de la leche que se emplea en la elaboración del queso. En el queso se determinó su contenido de proteína, grasa, sal, humedad, cenizas y pH. Se determinaron las características sanitarias de ambos productos incluyendo conteo de microorganismos mesófilos aerobios, coliformes, hongos, levaduras y la presencia de Listeria spp y Staphylococcus aureus. El estudio se llevó a cabo en el año 2010, se dividió en dos períodos, época de lluvias y época de estiaje. Se estudiaron 15 productores, siete del SSPi y ocho del sistema tradicional de producción de leche. Se observó que el Queso Tepeque es un producto de excelente calidad desde el punto de vista de sus principales nutrientes, está elaborado con leche de buena calidad fisicoquímica, tiene una historia y tradición que supera los 300 años. El queso elaborado con leche de SSPi presenta características similares (P>0.05) e incluso superiores en el contenido de grasa (P0.05) atribuibles al SSPi en ninguno de los parámetros evaluados. Finalmente, la calidad sanitaria de la leche y el queso fue deficiente en ambos sistemas, aunque el proceso de maduración atenúa este problema, por lo que el consumo de queso madurado y añejado se recomienda en lugar del queso oreado