RESUMEN En épocas de escasez, los ganaderos recurren a conservar el alimento mediante procesos de fermentación anaeróbica, conocidos como ensilajes. Una vez que el silo es abierto, el sustrato resulta aeróbicamente estable, cuando, al momento de la apertura, conserva su integridad nutricional. Esto es el resultado de un ambiente ácido que restringe los efectos deletéreos de la acción de microrganismos patógenos, expresado en indicadores de estabilidad a la exposición aeróbica. Uno de los problemas empíricos que enfrenta el productor es resolver la pregunta de cómo evitar el deterioro del ensilaje, una vez es abierto, por lo cual, esta investigación apunta a la resistencia en el periodo de exposición aeróbica (PEA) de un ensilaje de Pennisetum purpureum (PP), con diferentes niveles de sustitución de Tithonia diversifolia (TD). El estudio, se adelantó en el Centro Internacional de Agricultura Tropical en Colombia. Con un ensilaje de 90 días de fermentación, se realizó una prueba de estabilidad aeróbica de siete días, usando ensilajes de un kilogramo, a diferentes proporciones (%) de TD/PP: 100/0, 67/33, 33/67 y 0/100, enriquecidos con dos aditivos basados en Lactobacillus. Se midió el cambio de la materia seca, temperatura y el pH, encontrándose una estabilidad a la exposición aeróbica. El papel de TD es notable, una vez que el ensilado entra en el PEA, debido a la capacidad tampón que amortigua el cambio de pH, una vez que se abre el silo, generando mayor estabilidad aeróbica.

ABSTRACT In times of scarcity, farmers resort to preserving food through anaerobic fermentation processes, known as silage. Once the silo is opened, the substrate is aerobically stable if it retains its nutritional integrity when opening. This is the result of an acidic environment that restricts the deleterious effects of the action of pathogenic microorganisms, expressed as indicators of stability to aerobic exposure. One of the empirical problems faced by the producer is to solve the question of how to avoid deterioration of the silage once it is opened, for which this research points to the resistance in the period of aerobic exposure (PEA) of a silage of Pennisetum purpureum (PP) with different levels of substitution of Tithonia diversifolia (TD). The study was conducted at the International Center for Tropical Agriculture in Colombia. With a 90-day fermentation silage, a seven-day aerobic stability test was carried out, using a kilogram silage at different proportions (%) of TD/PP: 100/0, 67/33, 33/67 and 0/100 enriched with two Lactobacillus-based additives. The change in dry matter, temperature and pH was measured, finding stability to aerobic exposure. The role of TD is remarkable once the silage enters the PEA due to the buffer capacity that buffers the change in pH once the silo is opened, generating greater aerobic stability.

Abstract The present investigation was carried out to determine the extent of the incorporation of Tithonia diversifolia (TD) and the possibility of blending it with Pennisetum purpureum (PP) to obtain the maximum benefit for ensilability and for animal nutrition. Silage mixtures of wild sunflower (TD) and elephant grass (PP) were evaluated based on chemical composition, quantification of gas production, methane release and fermentation parameters. The silage blends were arranged in four T. diversifolia / P. purpureum proportions, namely: 100/0; 67/33; 33/67; and 0/100 (fresh weight). Silages with higher proportions of T. diversifolia increased crude protein content, in vitro digestibility while decreasing NDF and ADF fractions (P<0.05). High amounts of T. diversifolia showed the lowest gas production values (160.2 ml), while treatments with higher grass inclusion produced a greater amount of gas up to 194.5 ml. Methane production was higher by increasing the proportion of P. purpureum into the silage blends. The silage inoculum did not have any impact on in vitro gas production (P<0.05). Also, higher proportions of T. diversifolia reduced acidification process while P. purpureum inclusion facilitated lower pH values. Lactic acid bacteria inoculum tended to decrease pH of silages but no clear effects on silage temperature were observed. Silages with high proportions of T. diversifolia (67 % of inclusion) would be more palatable for animals and might also translate into larger animal performance due to greater protein supply and better digestibility than silages with larger proportion of P. purpureum (67 and 100 % of inclusion).

Resumen La presente investigación se llevó a cabo para determinar el grado de incorporación de Tithonia diversifolia (TD) y la posibilidad de mezclarla con Pennisetum purpureum (PP) para obtener el máximo beneficio para la ensilabilidad y para la nutrición animal. Las mezclas de ensilado de girasol silvestre (TD) y pasto elefante (PP) se evaluaron en función de la composición química, la cuantificación de la producción de gas, la liberación de metano y los parámetros de fermentación. Las mezclas de ensilado se organizaron en cuatro proporciones de T. diversifolia / P. purpureum, a saber: 100/0; 67/33; 33/67; y 0/100 (peso fresco). Los ensilados con mayores proporciones de T. diversifolia aumentaron el contenido de proteína cruda, la digestibilidad in vitro al tiempo que disminuyeron las fracciones de FDN y FDA (P<0.05). Las altas cantidades de T. diversifolia mostraron los valores de producción de gas más bajos (160.2 ml), mientras que los tratamientos con mayor incorporación de pasto produjeron una mayor cantidad de gas, hasta 194.5 ml. La producción de metano fue mayor al aumentar la proporción de P. purpureum en las mezclas de ensilado. El inóculo del ensilado no tuvo ningún impacto en la producción de gas in vitro (P<0.05). Además, las proporciones más altas de T. diversifolia redujeron el proceso de acidificación, mientras que la inclusión de P. purpureum facilitó valores de pH más bajos. El inóculo de bacterias ácido-lácticas tendió a disminuir el pH de los ensilados, pero no se observaron efectos claros sobre la temperatura del ensilado. Los ensilados con proporciones altas de T. diversifolia (67 % de incorporación) serían más apetecibles para los animales y también podrían traducirse en un mayor rendimiento animal debido a un mayor suministro de proteínas y una mejor digestibilidad que los ensilados con mayor proporción de P. purpureum (67 y 100 % de incorporación).

Abstract Livestock diets in the tropics are traditionally based on grass species, with significant consequent nutritional limitations. Balancing the diet requires supplementation with forage species offering high quality protein. An artificial rumen simulation technique system (RUSITEC) was used to digest a mixture of the grass Pennisetum purpureum (PP) and the sunflower Tithonia diversifolia (TD). Evaluations were done of the effects of added lactic acid bacteria on rumen kinetics and methane (CH4) release. Four treatments were analyzed: T1) a control with 100% PP silage with no inoculum; T2) a PP/TD (67:33%) mixture with no inoculum; T3) a PP/TD (67:33%) mixture inoculated with the lactic acid bacteria (LAB) Lactobacillus paracasei T735; and T4) a PP/TD (67:33%) mixture inoculated with the commercial Sil-All®4x4 LAB. Data were analyzed with a completely random design. Ammonium concentration did not differ (P>0.05) between the treatments (T2, T3 and T4) and the control (T1). The T4 treatment lowered volatile fat acids by 57 % compared to the control (P<0.001). Methane release was also lower (P<0.05) in T4 (1.36 mmol/g) than in the control (2.43 mmol/g), although levels were also relatively low in T3. The ciliate protozoa population did not differ among the treatments or with the control (P>0.05). The decrease in methane emission per gram dry matter in the PP/TD silages was probably due to lower fiber degradation levels. This suggests that methane emissions were lower per unit of edible animal protein produced even though the total amount of methane released did not differ.

Resumen Los ganaderos del trópico tradicionalmente han usado dietas con base en gramíneas con limitaciones nutricionales. Tal deficiencia, exige la suplementación con otras especies forrajeras de alta calidad proteica. El objetivo de este estudio fue evaluar la asociación de Pennisetum purpureum ( PP) y Tithonia diversifolia (TD), así como el efecto de la adición de bacterias ácido lácticas (BAL) sobre las variables de la cinética ruminal y la producción de metano en un sistema de Simulación del Rumen (RUSITEC). Se emplearon cuatro tratamientos: T1) ensilaje de PP al 100% sin inóculo como grupo testigo; T2) mezcla de PP y TD (67:33%) sin inóculo; T3) mezcla de PP y TD (67:33%) adicionada con inóculo de BAL (Lactobacillus paracasei - T735); y T4) mezcla de PP y TD (67:33%) adicionada con inóculo comercial (Sil-all®4x4). Los datos se analizaron mediante un diseño completamente al azar. No hubo efecto de los tratamientos (T2, T3 y T4) versus testigo (T1) en la concentración de NH4-N (P<0.05). En comparación con el control, T4 redujo a los ácidos grasos volátiles un 57 % (P<0.0001). T4 redujo el CH4 liberado, frente al testigo (T1) 1.36 y 2.43 (mmol/g), respectivamente (P<0.05). La reducción de la población de protozoos ciliados no mostró diferencias (P>0.05). La disminución en la emisión de CH4 por gramo de MS en ensilajes (PP/TD), posiblemente se explica por una menor degradación de la fibra y sugiere que habrá menos emisiones de CH4 por unidad de proteína comestible producida. Sin embargo, la cantidad total de metano que se libera no fue diferente estadísticamente.

RESUMEN La determinación de la biomasa forrajera de los arbustos, generalmente, se realiza con métodos destructivos, por ello, la predicción de la biomasa con métodos no destructivos representa una herramienta para los finqueros e investigadores agropecuarios, lo cual, justifica este estudio, dado el ahorro de tiempo y de recursos en los procesos de planificación del recurso forrajero. La construcción de ecuaciones alométricas es una metodología para la estimación de la biomasa de especies leñosas; estos procedimientos son útiles para los investigadores de los recursos agroforestales. El objetivo de este estudio fue formular una ecuación para estimar la biomasa de arbustos de Tithonia diversifolia, usando mediciones lineales; se analizaron estadísticamente, a través de coeficientes de correlación de Pearson, mediante los cuales, se seleccionaron las variables más correlacionadas con la biomasa. El trabajo de campo fue realizado desde noviembre hasta diciembre de 2013, en el Centro Experimental de la Universidad Nacional de Colombia - CEUNP, Palmira, en un área experimental de 880m, con diseño de surcos cada 2m y distancia entre plantas de 1m, para un total de 440 plantas. El volumen de dosel fue estimado mediante la medición de la altura y dos diámetros, para ser incluidos en una fórmula modificada del volumen básico de un elipsoide. La ecuación de Mitcherlich tuvo el mejor ajuste, siendo el modelo Ӯ =15,06 (1-1,06) -0,12X, el que mejor predice la biomasa forrajera.

SUMMARY Determination of the forage biomass of the bushes is usually done with destructive methods, therefore the prediction of biomass with non-destructive methods represents a tool for farmers and agricultural researchers, which justifies this study, given the saving of time and resources in the planning processes of forage resources. The construction of allometrics equations is a methodology for estimating the biomass of woody species; these procedures are useful for researchers of agroforestry resources. The objective of this study was to generate an equation to estimate the biomass of a shrub, Tithonia diversifolia, using linear measurements; which were statistically analyzed by Pearson correlation coefficients, through which the variables most correlated with the biomass were selected. The work field was conducted from November to December 2013 at the Experimental Center of the National University of Colombia - CEUNP, Palmira, in an experimental area of 880 m, with row design every 2 m and distance between plants of 1 m, for a total of 440 plants. The canopy volume was estimated by measuring the height and two diameters to be included in a modified formula of the basic volume of an ellipsoid. A Mitcherlich equation had the best fit, under the model Ӯ = 15,06 (1-1,06) -0,12X. This equation was the best predictor of biomass for this species.

RESUMO. Espera-se que a disponibilidade de forragem para animais nos trópicos flutue no futuro devido a mudanças climáticas. Silagem de forragem tropical é uma estratégia para lidar com a escassez de alimentos durante estações secas. Tithonia diversifolia (TD), é uma planta pertencente à família Asteraceae, rica em proteínas com ampla adaptação em zonas tropicais. Um teste de fermentação de Rostock (RFT) foi realizado para comparar a adequação potencial para silagem de quatro cepas isoladas de TD de bactérias epífitas ácido láticas (BAL). Assim, dois experimentos foram projetados: 1) avaliar o potencial de acidificação da melhor estirpe identificada em um teste preliminar (T735) e 2) determinar a capacidade de ensaio de diferentes níveis de inclusão na mistura TD/PP. Para o primeiro experimento, o T735 e uma mistura de fermentação BAL (BLB) diminuíram o pH mais rapidamente do que o controle. No experimento 2, diferentes proporções de PP/TD (0/100; 33/67; 67/33; 100/0) foram ensiladas, todas inoculadas com T735, (BLB) e sua mistura. O aumento da inclusão de PP nas misturas provocou uma rápida queda no pH, facilitando a ensilabilidade TD. O uso de T735 melhorou os parâmetros de acidificação e fermentação da silagem TD/PP.

ABSTRACT. It is expected that the availability of forage for animals in the tropics will fluctuate in the future due to climate change. Ensiling of tropical forages constitutes a strategy to cope with food scarcity during long dry seasons. Tithonia diversifolia (TD), is a plant belonging to family Asteraceae, with a wide adaptation in tropical areas. A Rostock Fermentation Test (RFT) was performed to compare the ensilabillity potential among four epiphytic lactic acid bacteria (LAB) strains isolated from TD. Further, two experiments were designed 1) to evaluate the acidification potential of the best strain from the preliminary test (T735), and 2) to determine the ensilability of different levels of inclusion in the TD / PP mixture. For the first experiment, T735 and a blend of lactic acid-fermenting bacteria (BLB) decreased the pH rapidly. In experiment 2, different PP/TD ratios (0/100; 33/67; 67/33; 100/0) were ensiling, all inoculated with T735, (BLB) and their mixture. Increasing of grass PP in the mixtures brought about a fast drop in pH, facilitating TD ensilabillity. The use of T735 improved acidification and fermentation parameters of TD/PP silage.

El pasto Vidal (Bothriochloa saccharoides) podría ser una buena opción forrajera en sistemas silvopastoriles del trópico, ya que tolera una alta cobertura arbórea, sin embargo, esta gramínea no ha sido suficientemente estudiada. Este estudio tuvo como objetivo analizar indicadores agronómicos y otras características de B. Sacharoides bajo dos niveles de sombra simulada: 30%; 50% y total exposición a la radicación solar 0%. La producción de materia seca del Bothriochloa saccharoides en época húmeda fue de 3.47, 3.0 y 5.56 y, para la época seca, de 2.33, 2.44 y 2.5 ton/ha para las coberturas de 50%, 30% y control, respectivamente; no hay diferencias significativas (p <= 0.05) para las coberturas, lo cual sugiere un potencial del pasto para su uso en sistemas con cobertura arbórea. Estos resultados demuestran un comportamiento productivo similar en las diferentes coberturas, lo cual lo hace un pasto tolerante a la sombra y una buena opción para la utilización en sistemas silvopastoriles.

Silver Bluestern (Bothriochloa saccharoides) grass could be is a good feeding option managed under tropical silvopastoral systems, becausesince it is tolerant to a high degree of tree coverage; however, this grass has not been sufficiently studied. This study aimed to analyze agronomic indicators and other characteristics from of Bothriochloa saccharoides under two levels of simulated shade: 30%; 50% and total exhibition to sun radiation (0% of shade). Production of dry matter of the Bothriochloa saccharoides, duringin the humid season was 3.47, 3.0 and 5.56 ton/ha, and induring the dry season it was 2.33, 2.44 and 2.5 ton/ha, for the simulated coverage of 50%, 30% and control test, respectively. There are not significant differences (p <= 0.05) between treatments; it, which suggests a potentiality from use for this grass to use it in pastures with trees. These results demonstrated a similar productive performance under different simulated shade conditions, that which makinges it a tolerant grass to the shade and a good option in silvopastoral systems.