El cultivo de maiz para ensilaje

ALGUNOS CONCEPTOS SOBRE
EL CULTIVO DE MAIZ PARA ENSILAJE
Luis M. Bertoia
Laboratorio N.I.R.S. de Análisis de Cereales y Forrajes
Cátedras de Cerealicultura y Manejo de Pasturas
Facultad de Ciencias Agrarias
Universidad Nacional de Lomas de Zamora.
INTRODUCCIÓN
El uso de maíz para forraje, ya sea como planta en pié o ensilado es una práctica común en todos
los países de agricultura avanzada, ya que contribuye a resolver el problema que plantea la
estacionalidad de la producción forrajera frente a requerimientos animales de relativa constancia.
Se adapta para la conservación y posterior alimentación del ganado debido a tres causas
principales:
a.- Alto volumen de producción en un solo corte.
b.- Alto contenido de hidratos de carbono fácilmente aprovechables.
c.- Relativa amplitud del período de cosecha.
La planta completa de maíz es un importante forraje para muchas actividades lecheras o cárnicas.
El incremento de las demandas nutricionales para una respuesta animal óptima es un desafío para
los productores de maíz, que deben seleccionar y manejar híbridos de gran producción de
materia seca con características de calidad apropiadas. El forraje de maíz es un alimento
excelente para los rumiantes debido al elevado contenido de energía que aporta el grano, a través
del almidón. El silaje de maíz se usa como fuente de energía y su bajo contenido proteico puede
ser corregido a través de tortas de algodón, soja o girasol, o en parte con el agregado de urea a la
ración o durante el proceso de ensilaje. En el hemisferio norte interviene en los sistemas de
producción como un eslabón fundamental en los esquemas nutricionales. Su destino en EE.UU.
está catalogado generalmente para grano; sin embargo, tiene una importancia sustancial como
forrajero en muchas áreas meridionales donde es posible su cultivo. Se cosechan por año, cerca
de 2,4 millones de ha de maíz para silaje, siendo Wisconsin el estado con mayor superficie
cultivada (300.000 ha). En la Unión Europea es actualmente el cultivo forrajero más importante
para el ganado lechero, ya que se pican para silaje mas de 3,3 millones de ha, muchas de ellas en
las áreas del norte (Solamente el 20 % se siembra en las del sur). Como consecuencia, el
mejoramiento específico para silaje se realiza en materiales con ciclo de muy a semi precoz.
En los primeros ideotipos de maíz no se discriminaba de acuerdo a su destino. Se aceptaba que el
rendimiento y la calidad del silaje están determinados por el rendimiento de grano y el % de
grano por encima del resto de los componentes del vegetal. Por lo tanto los mejoradores y
productores sostuvieron que los mejores maíces graníferos eran los más adecuados para silaje;
así, el mejor híbrido granífero era considerado como el mejor forrajero. Como consecuencia, la
mejora se dirigió al desarrollo de germoplasma e híbridos para producción de grano únicamente.
Tal tendencia estuvo sustentada en investigaciones realizadas en EE.UU. en las décadas de 1930
y 1940. Este criterio es el que se aplica actualmente en muchas regiones del mundo y explica, en
parte, la escasa presencia de híbridos forrajeros en esos mercados. Otra de los justificativos para
seguir este enfoque es que programas de mejoramiento separados para silaje y para grano
necesitan mucha mayor cantidad de recursos. Como consecuencia, hasta no hace mucho tiempo,
los híbridos de maíz seleccionados por alto rendimiento de grano se utilizaron para producción
de silaje, asumiendo que el rendimiento de forraje y su calidad estaban determinados por la
relación grano/(caña+hojas).
Muchos investigadores europeos y canadienses han cuestionado tal tendencia basados en que el
silaje se produce con la planta completa y no solamente con el grano. En la actualidad se conoce
perfectamente que esta relación no es un carácter satisfactorio para predecir el valor alimenticio
en el mejoramiento del maíz para ensilaje, y el énfasis debería estar dirigido a la digestibilidad de
la planta en su totalidad.
En la década de los 70’ algunos investigadores ya consideraron que el maíz para silaje es
principalmente un alimento energético, y su valor nutritivo puede ser concebido en función de la
digestibilidad y de los factores que la afectan. Como consecuencia de esta propuesta han
sugerido como criterio de selección el uso de la variable "Materia Seca Digestible", obtenida a
partir del producto de la materia seca de planta completa por su digestibilidad “in vitro”.
La variación genética de la digestibilidad y del valor energético ha sido demostrada claramente
en híbridos experimentales y comerciales. Autores holandeses, utilizando ovejas como medio de
evaluación, encontraron que la digestibilidad de la materia orgánica de los silajes evaluados varió
desde 59,2 % hasta 72,7 %. Autores franceses comunican resultados similares, pero con un rango
de variación más estrecho. En estos últimos estudios se incluyeron muestras de híbridos brown
mid rib (bmr3) con valores de digestibilidad de 4 puntos por arriba de los mejores normales.
En Europa, numerosas empresas dedicadas al mejoramiento y comercialización de híbridos han
agregado a los criterios clásicos de mejoramiento granífero los objetivos de digestibilidad y/o
valor nutritivo de los nuevos híbridos.
Otro de los factores que afectan la aptitud de un forraje es el valor de ingesta o capacidad de
consumo a la que es inducido el animal. Esta respuesta es muy difícil de comprender y
complicado de evaluar. Depende de diferentes propiedades relacionadas con la calidad de la
parte no grano de la planta, tales como digestibilidad “in vitro”, tenor de celulosa, de lignina, de
glúcidos, etc.
El estudio de los componentes del rendimiento en materia seca total muestra que el mismo
rendimiento puede realizarse a través de morfologías muy diferentes. En el caso de maíces para
silaje la proporción de granos no juega un rol tan importante como en el caso de los híbridos
graníferos. Se necesita un desarrollo armónico de todas las partes de la planta. Además, no existe
necesariamente una contradicción entre los componentes del rendimiento y el valor nutritivo.
Muchos trabajos muestran que es posible seleccionar un material forrajero con una mayor
capacidad nutricional que las variedades graníferas actuales. Así, se plantea que los esfuerzos
deben estar dirigidos hacia la calidad del componente vegetativo (Caña+hojas), conservando una
proporción óptima de grano.
En el plano fisiológico el antagonismo calidad de la caña+hojas vs. prorporción de grano se
explica muy bien: Si existe fecundación, los productos de la fotosíntesis y de la proteosíntesis se
acumulan en el grano, en caso contrario quedan en el tallo. El aumento de la densidad en el
cultivo se traduce en una caída de la proporción de grano, pero no en una caída de la
digestibilidad de la planta entera. La variación de la proporción de grano por el efecto ambiental
(Clima, sequía, etc.) no produce una variación importante de la digestibilidad de la planta
completa o de la cantidad consumida. La importancia de la parte no grano (Caña+hojas), tanto
para el rendimiento como para la calidad, dependerá de la posibilidad de concebir cultivares
mejor adaptados que los actuales a una utilización forrajera. Estos cultivares podrían aportar un
progreso en el valor nutritivo de la materia orgánica (Digestibilidad, cantidad consumida) y/o
tenor en proteínas, y/o rendimiento en materia seca. Hoy en día los aspectos de calidad son
considerados más importantes que el rendimiento de materia seca.
La idea de los productores sobre el tipo de maíz más adecuado para silaje ha tenido un cambio
considerable en la última década. Un ideotipo puede ser definido técnicamente como el genotipo
ideal de un cultivo, en el cual se combinan las características que maximizan la productividad y
calidad bajo las condiciones prevalecientes y las prácticas culturales recomendadas. Esta
definición implica que cada ambiente debería tener un ideotipo. Existen muchas consideraciones
acerca de las características más adecuadas que debería reunir un genotipo de maíz para ser
considerado como apto para ensilar. De acuerdo con las necesidades del productor y las
exigencias del mercado tales características pueden cambiar. En general se puede afirmar que un
maíz apto para ensilaje debe mostrar un rendimiento óptimo de materia orgánica digestible, ser
de fácil cosecha y preservación, permitir una elevada ingesta y ser eficientemente utilizado por
los rumiantes.
El énfasis puesto durante muchos años de mejora científica sobre el aumento de rendimiento,
contenido de espiga y contenido de materia seca puede haber causado, sin embargo, una caída
gradual en otras características condicionantes de la calidad, tales como la digestibilidad del
componente vegetativo.
Los aspectos más destacados de la calidad son: % de materia seca de la planta completa, % de
espiga, % de digestibilidad y tasa de ingesta. El contenido de energía y la digestibilidad están
afectados por el contenido de espiga y la digestibilidad de la caña+hojas. La digestibilidad de la
espiga es bastante constante a través del tiempo y poco influenciada por la constitución genética
del híbrido. El rendimiento de espiga y la digestibilidad de la caña+hojas no son independientes.
El desarrollo de la espiga es frecuentemente más rápido que el de la planta completa y parte de la
acumulación de materia seca en los granos se realiza mediante la traslocación de solutos
celulares completamente digestibles desde el tallo hacia la espiga. Cuando un elevado contenido
de espiga se logra a través de una intensa traslocación, la digestibilidad de la caña+hojas es baja.
La revisión de la literatura muestra que ciertas características (Tales como digestibilidad en el
caso de maíz para silaje) son bastante constantes sobre un amplio rango de ambientes, donde
otras propiedades (Aptitud para rendimiento, por ejemplo) están fuertemente influidas por el
clima, el suelo y las prácticas culturales. La interacción genotipo x ambiente para digestibilidad
también parece ser bastante baja.
Un ideotipo de maíz forrajero puede interpretarse como aquella planta capaz de generar altos
rendimientos de materia seca, y ésta de excelente calidad. El alto rendimiento puede alcanzarse a
través de plantas de gran envergadura, manteniendo densidades poblacionales similares o
menores a las utilizadas en los híbridos graníferos modernos. A esta tendencia la consideraremos
como ideotipos de rendimiento vertical. Esta primera opción es más rápida de alcanzar, ya que la
utilización de materiales graníferos seleccionados para zonas tropicales y subtropicales puede ser
una instancia inicial. En oposición, el rendimiento puede alcanzarse a través de la utilización de
plantas cercanas al ideotipo granífero, capaces de tolerar altas densidades. En este caso los
individuos son mucho más bajos, con caña delgada y arquitectura particular que les permiten alta
tolerancia a la competencia intrapoblacional, sin resignar rendimiento ni calidad. A éstos últimos
los hemos considerado como ideotipos de rendimiento horizontal.
Algunos investigadores proponen que un híbrido forrajero debe poseer un período de crecimiento
prolongado para la zona considerada, alta inserción de la espiga, tallos y raíces fuertes, hojas
todavía verdes al momento de madurez fisiológica del grano, alto rendimiento de grano y
elevado valor nutritivo por unidad de peso del forraje. Hasta no hace muchos años los
productores asumían que el híbrido con mayor rendimiento en grano era el más apto para ensilar.
Se observó una relación positiva entre el rendimiento en grano y el rendimiento de materia seca
de planta completa en híbridos desarrollados para producción de grano. Esta relación, sin
embargo, no mostró ser lo suficientemente alta como para justificar la selección de híbridos para
silaje basados únicamente en la producción de grano. La relación entre el % de espiga o
contenido de grano de la planta completa y la digestibilidad de la misma también ha sido
estudiada: No siempre se encontró una relación importante entre % de espiga y digestibilidad de
la planta completa. La selección basada en la relación espiga/(caña+hojas) puede no conducir a
lograr el máximo rendimiento de nutrientes digestibles por planta. Es evidente que existe una
estrecha relación entre el contenido de grano y la digestibilidad de la planta completa (r = 0,80).
En otros estudios se halló una correlación negativa entre la relación espiga/(caña+hojas) y el
rendimiento de materia seca de la planta completa. Los híbridos de alta producción para grano no
generan necesariamente el mayor rendimiento para silaje.
Existen resultados diversos en cuanto a la relación de la producción de materia seca total con la
producción de espiga y caña+hojas. El rendimiento de materia seca total generalmente está más
influido por la producción de caña+hojas que por la de grano. El grano es altamente digestible y
puede componer una fracción importante del forraje de la planta completa. Por lo tanto, como ya
hemos visto, en la mayoría de los casos el rendimiento en grano tiene una asociación muy fuerte
con la digestibilidad de la planta completa.
Es posible afirmar que a igual ciclo la parte vegetativa representa un papel, al menos, tan
importante como la parte grano para explicar las variaciones de rendimiento de materia seca
entre variedades al momento del picado. Tal variación en el rendimiento potencial puede ser
explicada a través de las diferencias existentes en la cantidad y eficiencia del uso de la radiación
interceptada. Frecuentemente, la espiga y la caña+hojas realizan un aporte similar al rendimiento
de la planta al estado de cosecha para ensilaje, y es posible encontrar una variación significativa
tanto para rendimiento de espiga como para caña+hojas. Esta respuesta está condicionada por el
tipo de híbrido evaluado. El rendimiento de materia seca del cultivo es función de numerosos
factores genéticos y ambientales que interactúan entre ellos. Las prácticas de manejo tienen
influencia sobre los efectos de la temperatura y/o el agua disponible en el suelo, sobre el ciclo del
híbrido, fecha y densidad de siembra, por lo tanto tendrán una acción directa sobre el índice de
área foliar y sobre el rendimiento de materia seca.
Esta última variable está influida por innumerables parámetros genético ambientales. Uno de
los más importantes es la densidad poblacional. Los estudios realizados muestran que la
competencia entre plantas de maíz comienza en los primeros estados de crecimiento,
especialmente cuando existe una densidad alta en la población de plantas. Las principales
limitaciones inducidas por la competencia entre plantas son el sombreado mutuo, la
disponibilidad de humedad y de dióxido de carbono. La tolerancia excepcional de algunos
materiales a altas densidades puede deberse a la rapidez con que alcanzan los entrenudos su
elongación máxima, cesando el crecimiento vegetativo y alcanzando rápida madurez. Con
respecto a la interacción genotipo x densidad, para producción de materia seca del tallo, algunos
híbridos se aproximan al máximo rendimiento con 5 pl/m, mientras que otros para llegar a ese
punto pueden necesitar de 10 a 15 pl/m. El mayor problema práctico consiste en conciliar estos
dos factores opuestos: alta producción individual con alta producción por unidad de superficie.
Existen evidencias de las modificaciones que sufre la estructura de la planta de maíz por efecto
de la densidad. El incremento del número de plantas por unidad de superficie trae aparejado una
disminución en el peso de la planta completa, diámetro del tallo, prolificidad, tamaño de la
espiga, % de plantas erectas a la cosecha y peso de la espiga. Si bien se observa un
comportamiento común en las evaluaciones realizadas, existe inmensa variabilidad en los
genotipos. Es normal encontrar una disminución de la relación espiga/caña+hojas por efecto de
la densidad. Puede interpretarse que esta característica es negativa para lograr una buena calidad
del forraje producido a altas densidades, pero no se encuentra una gran influencia de la densidad
sobre la digestibilidad de la planta de maíz. Generalmente no se producen alteraciones en la
composición química de la misma por efectos de la densidad. Los aumentos de densidad afectan
básicamente al % de granos y a partir de ésta modificación morfológica se producirán las
variantes en la composición química. Esto explica por qué la variedades con índice de cosecha
normalmente bajo siempre resultarán menos afectadas por su limitado contenido en grano. No se
generan diferencias significativas entre las densidades evaluadas al considerar el % de materia
seca digestible, proteína cruda, fibra detergente ácida y cenizas.
La digestibilidad de la caña+hojas se correlaciona con la digestibilidad de la planta completa,
pero no tiene una relación estrecha con el % de espiga o el rendimiento de grano. En forma
similar, parece no existir relación entre la digestibilidad de la pared celular de la caña+hojas y el
% de espiga o rendimiento de grano. El ambiente de evaluación, el llenado del grano y la
composición de la pared celular, incluyendo el grado de lignificación, son independientes. Por lo
tanto la digestibilidad de la planta completa está influenciada por dos factores no relacionados:
contenido de grano de la planta completa y digestibilidad de la caña+hojas.
Es esperable que los hidratos de carbono estructurales estén estrechamente correlacionados unos
con otros. La Fibra Detergente Neutro (FDN) está compuesta de hemicelulosa, celulosa y
lignina; la Fibra Detergente Ácido (FDA) incluye celulosa y lignina. La celulosa y hemicelulosa
de los forrajes son parcialmente digeribles, pero la lignina es casi indigerible e inhibe la digestión
de otros constituyentes orgánicos. Entonces podría esperarse que la digestibilidad sea afectada
por la variación en la concentración de lignina y por la asociación de lignina con celulosa y
hemicelulosa. Se encuentra variación genética significativa entre genotipos de maíz para FDA,
FDN y Proteína Cruda (PC). También, por efecto de la selección para grano los híbridos
graníferos comerciales pueden poseer un mayor contenido de FDA, LDA y Constituyentes de la
Pared Celular (CPC), y menor Digestibilidad “In Vitro” de la Materia Seca (DIVMS) que las
variedades sin proceso de selección. Por lo tanto, se plantea la posibilidad de que la selección
para rendimiento de grano y resistencia a vuelco puede disminuir la calidad del forraje.
La capacidad de resistir en pié hasta el momento de cosecha depende de la dureza del tallo
(resistencia al quebrado), de la tolerancia al vuelco (podredumbre de la base del tallo y raíces) y
del área foliar expuesta al viento. La dureza de la corteza muestra una correlación positiva con el
contenido de lignina. Una elevada resistencia de la caña no sería deseable para híbridos
forrajeros. Consideramos que el aumento de rendimiento de grano en híbridos de maíz durante
las últimas décadas se verificó principalmente al mejorarse genéticamente la resistencia de la
caña al quebrado, al vuelco y a la capacidad de mantener la prolificidad aún en densidades
elevadas. Se obtuvieron coeficientes de correlación positivos y significativos (r = 0,71**) entre
la dureza de los tallos y el contenido de lignina (LDA). Es evidente que si bien un elevado
contenido de lignina es contraproducente en materiales forrajeros, una baja concentración
implicaría pérdidas importantes por vuelco o quebrado. La mayor parte de los materiales que no
han sido sometidos a un proceso de selección para producción de grano poseen alta incidencia de
estos problemas. Generalmente, tampoco responden positivamente a un aumento de la densidad.
Tales desventajas también los hacen inadecuados para producción de forraje, aunque la cosecha
se realice 40-50 días antes.
La digestibilidad de la planta completa varía entre híbridos. La interacción genotipo x año para
digestibilidad es común pero de menor magnitud que la variación genética o ambiental Los
factores ambientales que afectan la calidad del forraje son principalmente temperatura,
irradiancia y agua en el suelo. El valor nutritivo del silaje de maíz para rumiantes está limitado
por el bajo contenido de proteína cruda en la planta en relación a los requerimientos de los
rumiantes. El contenido de ácidos libres puede presentarse como limitante del consumo
voluntario de animales jóvenes. El contenido de pared celular y N no proteico también actúa
como depresor de la ingesta. En maíz se encontró variación genética significativa para Fibra
Detergente Ácido (FDA), Fibra Detergente Neutro (FDN) y Proteína Cruda (PC). La
digestibilidad de la planta completa también varía entre híbridos. La interacción Genotipo x
Ambiente es común pero de menor magnitud que las variaciones encontradas para ambiente o
para genotipo. Los factores que tienen influencia sobre la calidad del forraje producido incluyen
temperatura, irradiancia y disponibilidad de agua en el suelo.
Una gran cantidad de estudios han mostrado que la asociación de rendimiento en grano e índice
de cosecha (IC: Rendimiento en grano/Rendimiento en planta completa) con rendimiento de
forraje y calidad del mismo no es suficientemente fuerte para seleccionar sobre la base de
rendimiento de grano solamente. En oposición a estos conceptos, algunos autores enfatizan la
importancia de una gran proporción de grano en la materia seca total, ya que la fracción grano
contribuye a elevar el porcentaje de materia seca digestible de la planta completa. Estos
resultados tan divergentes pueden ser atribuidos a diferencias en intensidad lumínica,
temperatura y densidad de plantas.
Constantemente se introducen modificaciones en las técnicas de cultivo debido, en gran parte, al
mejoramiento llevado a cabo por el hombre. Con la aparición de nuevos híbridos en el mercado,
el manejo tiende a ser más intensivo. Parámetros culturales como la densidad se van modificando
década tras década. Diversos autores han estudiado la diferencia en el rendimiento de grano entre
cultivares modernos y antiguos. Las mayores diferencias se producen en altas densidades. Sobre
todo por las ventajas de las hojas erectas en el estrato superior de los híbridos modernos para
lograr un mayor índice de área foliar, incrementando el rendimiento de materia seca. Es
importante la selección de híbridos con capacidad de germinar a bajas temperaturas para
sincronizar la máxima área foliar con la mayor radiación solar.
El contenido de materia seca afecta la respuesta animal y las pérdidas debidas a respiración en el
silo. En un trabajo que incluyó un gran número de híbridos experimentales, autores franceses
informan la presencia de variabilidad genética para caracteres de calidad y rendimiento de
materia seca en el estado óptimo para silaje. Sugirieron que la variación en la ingesta fue mayor
que en digestibilidad. Para explicar dichas variaciones consideraron la calidad del tallo y la
proporción de grano. También encontraron que la proporción de grano no estuvo correlacionado
con el rendimiento total de materia seca. La variabilidad y correlaciones en rasgos forrajeros
indicaron la posibilidad de seleccionar para caracteres de calidad tales como la digestibilidad y la
ingesta, manteniendo igual el rendimiento de materia seca, o seleccionando para dicho carácter
manteniendo igual la calidad. Destacaron la posibilidad de seleccionar para ambos caracteres
simultáneamente. Observaron dificultades para mejorar el contenido de proteína manteniendo
constante el rendimiento de materia seca, o para mejorar dicho carácter manteniendo constante el
contenido de proteína. Concluyeron que los objetivos de selección para maíz forrajero deberán
incluir rendimiento de materia seca total, valor nutritivo, variedades doble propósito, precocidad
para el silaje y programas de mejora a largo plazo.
Si nuestro interés es generar nuevos híbridos de maíz cuyo destino es el ensilaje de la planta
completa, el incremento del valor nutritivo debería figurar como principal objetivo. A su vez,
este proceso debería enfocarse en:
1) Incrementar la digestibilidad de la pared celular.
2) Reducir el contenido de pared celular en la planta.
3) Incrementar el contenido de proteína cruda en la planta.
4) Mantener el rendimiento de grano y el Índice de Cosecha.
Las reducciones en el contenido de pared celular y de la fracción lignina provocan una mejora
significativa en el valor nutritivo del maíz para forraje, pero aumentan el riesgo de vuelco o de
secado demasiado rápido. La relación entre la digestibilidad in vitro con FDA, FDN y LDA es
negativa y levemente significativa para forraje de maíz. La lignina per se, debido a su baja
concentración, es probablemente menos importante que sus complejos con celulosa, los cuales
afectan negativamente la digestibilidad.
La capacidad de resistir en píe hasta el momento de cosecha depende de la dureza del tallo
(Resistencia al quebrado), de la tolerancia al vuelco (Podredumbre de la base del tallo y raíces) y
del área foliar expuesta al viento. La resistencia al vuelco y el área foliar dependen
principalmente del genotipo. En la práctica los rumiantes, destinatarios del forraje producido, no
pueden digerir la lignina. Por lo tanto, es posible que una elevada resistencia de la caña no sería
deseable para híbridos forrajeros. Como en casos anteriores es posible encontrar opiniones
divergentes.
El cultivo de maíz para silaje es más complejo que el destinado a grano debido a tres factores
fundamentales:
a.- La utilización de la planta completa.
b.- La necesidad de lograr la máxima calidad del producto generado.
c.- Costo de la cosecha (Picado y ensilado).
La introducción del concepto "calidad de la materia seca" genera un incremento importante en
los costos de investigación y desarrollo, debido a la complejidad de los análisis de laboratorio
que se deben realizar. A su vez el productor carece de herramientas técnicas económicas que le
permitan apreciar las diferencias de calidad entre híbridos. Por lo tanto, es función de las
instituciones publicas relacionadas con el agro, a las que se deben sumar las asociaciones de
productores y empresas privadas, favorecer la generación de nuevos híbridos donde la aptitud
forrajera de la planta completa sea el objetivo prioritario.