Producción de forraje: convencional vs hidropónico

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La producción de forraje bajo el sistema convencional ha sustentado los sistemas de producción pecuaria familiar en las regiones tropicales de América Latina; usando para ello fuentes alimenticias como granos de maíz, sorgo, rastrojo, heno y alimento concentrado.

No obstante, una limitante en estos sistemas de producción es la baja productividad animal, a consecuencia de los fenómenos ambientales como sequías prolongadas, inundaciones y nevadas.

De esta forma originan la disminución en la fertilidad de los suelos y del recurso hídrico; además, limitan la disponibilidad de forrajes de calidad producidos de manera convencional.

ganado bovino pastoreando
Alimentación del Ganado Bovino a pastoreo. Anzoátegui - Venezuela. Foto Cortesía de: M.V. Salazar Saúl, 2021

Por esta razón, el productor ganadero se ha enfocado en la búsqueda de técnicas sencillas de suplementación alimenticia para el rebaño; con el objetivo de cubrir los requerimientos nutricionales de forma oportuna durante todo el año previniendo pérdidas productivas.

Hidroponía como alternativa

El uso de la hidroponía para la producción de forraje se convierte en una opción complementaria a los métodos convencionales; siendo una técnica sencilla de implementar en las unidades de producción.

Asimismo, experiencias a nivel mundial han demostrado que la producción de forraje bajo el sistema hidropónico aporta una alta eficiencia que abarca aspectos productivos factibles; por ende amigables con el medio ambiente.

Cabras consumiendo forraje verde hidropónico de cebada.
Cabras consumiendo forraje verde hidropónico de cebada. Fuente: https://www.regionlalibertad.gob.pe/NOTICIAS/locales/8947-promueven-cultivo-de-forraje-verde-hidroponico

Producción de forraje: Sistema hidropónico vs campo abierto

A fin de evaluar la producción de forraje para la alimentación del ganado bovino, en la región Sur del Ecuador se comparó el rendimiento de biomasa fresca de avena (Avena sativa) y trigo (Triticum vulgare); para ello se tomó el sistema de forraje verde hidropónico (FVH) frente al sistema de producción convencional / campo abierto (CA).

Sistema convencional

La siembra fue realizada en parcelas con dimensiones 2,5 x 10,0 m y separación entre surcos de 20 cm.

Por otra parte, las aplicaciones de fertilizantes se realizaron al inicio de la siembra y luego a los 45 días, con un riego a chorro continuo; la cosecha se llevó a cabo en la etapa de llenado de grano donde el cultivo presenta la mayor calidad nutricional.

Sistema hidropónico

Se emplearon bandejas plásticas (0,40 x 0,60 m) que fueron desinfectadas en una solución de hipoclorito de sodio al 1 % (10 ml/L de agua) por 30 segundos; al final se realiza un lavado con agua.

En cuanto a las semillas, luego de su desinfección estuvieron inmersas en agua (1 L/kg de semilla), durante 24 horas.

Siembra

La siembra se llevo a cabo empleando las siguientes dosis de semilla:

  • Avena: 6,4 kg/m2.
  • Trigo: 4,8 kg/m2.

Una vez realizada la siembra, las bandejas fueron ubicadas dentro de un invernadero en anaqueles con una pendiente de 10°; igualmente, bajo condiciones de oscuridad, aireación, temperatura (18 °C – 21 °C) y humedad relativa constante (65 % - 70 %).

Riego

Se usó un sistema de riego por microaspersión con aplicación de 8 riegos/día con agua durante 2 minutos.

A partir del quinto día, una vez expuesto el forraje a la luz difusa, se regó con una solución nutritiva en concentraciones de 1,25 y 0,5 ml/L de agua respectivamente de:

  • Macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S).
  • Micronutrientes (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Cl, Mo).

Después, en el día 13 se retoma el riego con agua para eliminar el exceso de sales minerales; posteriormente la cosecha fue realizada a los 15 días.

Recomendaciones

Durante el proceso de producción se recomienda la supervisión de 2-3 veces/día para evitar un aumento de la humedad; esto con el objeto de prevenir la aparición de hongos, ya que estos microorganismos en cuestión de horas pueden causar daños irreparables a la producción.

Rendimiento de biomasa fresca y materia seca

En el gráfico 1 se puede observar los valores obtenidos en el rendimiento de biomasa expresada como materia verde (MV); así para cada sistema de producción de forraje se obtuvieron los siguientes resultados:

  • Para el FVH el mayor rendimiento se obtuvo en trigo (23,57 kg/m2 MV), en comparación con la avena (13,23 kg/m2 MV).
  • El rendimiento de MV en FVH de trigo y de avena fue mayor en comparación al obtenido bajo el sistema de producción convencional; cuyos valores fueron:
    • Trigo: 5,77 kg/m2
    • Avena: 8 kg/m2
  • El mayor valor de materia seca (MS) se obtuvo con FVH de trigo (3,10 kg/m2) al ser comparado con el trigo y la avena obtenidos de forma convencional; con 1,42 kg/m2 MS y 1,52 kg/m2 MS respectivamente.
Gráfico de producción de biomasa fresca
Gráfico 1: Producción de biomasa fresca a partir del sistema de forraje verde hidropónico, frente al sistema de producción convencional / campo abierto. Fuente: Morales et al, 2020

Los resultados obtenidos demuestran que el sistema hidropónico es una opción para producir forraje destinado a la alimentación animal.

En Nicaragua: un sistema hidropónico sobre arena

Para evaluar alternativas de alimentación en bovinos en Nicaragua se evaluó el rendimiento de biomasa fresca y materia seca del Maíz (Zea mays); para ello se comparó bajo el sistema de producción hidropónico y convencional.

Sistema convencional

La siembra se realizo al voleo en un terreno de 6 m2 con una dimensión de 2 x 3 m; de manera que por cada m2 se usó la misma cantidad de semillas que en el cultivo hidropónico (1 kg/m2).

Durante los primeros días se aplicó riego con biofertilizantes, luego se proporcionó riego con agua en la cantidad necesaria por día y unidad de superficie (m2).

Sistema hidropónico

Para establecer el sistema se usaron los siguientes materiales:

Cajones de madera

  • Dimensiones de 1m2 y una altura de 10 cm.
  • Forrados internamente con plástico negro resistente.
  • Se les perforo un orificio en uno de los extremos a una altura de 1,5 cm para el drenaje.

Sustrato

Como sustrato se uso arena de rio, caracterizada por:

  • Capacidad de retención de agua del 56 %.
  • Sirve de anclaje a las plantas, protegiendo las raíces de la luz solar.
  • Permite el suministro de oxigeno a través de los espacios aéreos entre las partículas.
Recomendaciones
  • Debe estar libre de químicos a fin de evitar que reaccione con la solución nutritiva.
  • No debe contener organismos perjudiciales tales como hongos y bacterias.

Desinfección

Para desinfectar se sumergió el sustrato (30 minutos) y las semillas (1 minuto) en una solución de hipoclorito de sodio al 1 %; al finalizar se enjuagaron con agua.

La siembra

Se distribuyó una capa de arena de rio (3 cm) desde el punto del drenaje de cada cajón, hidratándose con agua; después, se esparció una capa fina de semillas de Maíz (Zea mays) variedad Lb6 previamente sumergidas en agua durante 12 horas.

Invernaderos

Después de la siembra los cajones de madera fueron ubicados en invernaderos utilizando bancales con una pendiente de 2°; además, cubiertos con un plástico negro para evitar el paso de la luz solar durante el proceso de germinación.

Condiciones
  • Aireación.
  • Temperatura (25°C - 28°C).
  • Humedad relativa 70 %.

Riego

Se recomienda el uso de riego por goteo, 3 - 5 veces/día manteniendo el sustrato y las semillas hidratadas; una vez germinadas las semillas se retira el plástico negro y se da inicio al riego con solución nutritiva.

Esta solución se aplicó en las raíces 2 veces/día con un asperjadora manual; luego, días antes de la cosecha (en el día 12) se suspendió este riego, usando solo agua.

Rendimiento de biomasa y materia seca

Para términos de rendimiento de materia verde (MV) y materia seca (MS), el forraje fue cosechado a los 14 días.

Ahora bien, bajo el sistema hidropónico el Maíz (Zea mays) obtuvo un rendimiento de MV y MS por m2 mayor en comparación al convencional (Tabla 1); también el forraje alcanzo mayor altura en el sistema hidropónico (Gráfico 2).

Tabla 1. Rendimiento de materia verde y materia seca del Maíz (Zea mays) cosechado bajo el sistema de producción convencional e hidropónico.

 Tipo de cultivo  Materia verde kg/m2 Materia seca kg/m2
Hidropónico 8,1 3,4
Convencional 5,4 2,5
Fuente: (López, 2017)
Gráfico de altura de la planta de Maíz
Gráfico 2: Altura de la planta de Maíz (Zea mays) a los 7 y 14 días. Fuente: (López, 2017)

Por consiguiente, al comparar el rendimiento de materia verde, materia seca y la altura del Maíz (Zea mays) para cada sistema se puede concluir que:

Los sistemas de producción hidropónicos representan una alternativa para producir forraje en pequeñas superficies.

Forraje verde hidropónico, una técnica líder en África

En los últimos años en la localidad de Otjozondjou ubicada al oeste de Namibia – África los fenómenos ambientales como la sequía se han intensificado; como resultado se generan grandes pérdidas en los cultivos de los agricultores de la zona.

Por lo tanto a los productores se les dificultaba alimentar al ganado y la adquisición de forraje les resultaba altamente costosa; de modo que necesitaban otra alternativa de producción.

Desde ese momento en el marco del proyecto FAO se introduce en Namibia el sistema hidropónico; quedando establecidos 79 sistemas de producción de forraje hidropónico tipo invernadero en las siete regiones del país.

De igual forma, especialistas de la FAO en tema de hidroponía capacitaron al personal del Ministerio de Agricultura; con el objetivo de difundir los conocimientos entre los agricultores de cada localidad.

Cultivo de forraje verde hidropónico

Desde el año 2020 se viene estableciendo como parte del proyecto FAO el cultivo de forraje verde hidropónico utilizando semillas de cebada.

En este sentido el proceso se inicia con el lavado y la desinfección de las semillas en una solución de hipoclorito de cloro al 1%, sumergidas durante un tiempo no menor a 30 segundos, ni mayor a 3 minutos.

Posterior a la desinfección con cloro, se procede a un enjuague con agua limpia; para luego realizar la imbibición de las semillas por 24 horas.

En lo que respecta a la siembra se realiza en bandejas con una dosis de semilla entre 2,2 - 3,4 kg/ m2; de igual forma las bandejas son colocadas en estantes de metal, con una pendiente de 10° y forradas con plástico negro.

Condiciones invernaderos

Los invernaderos fueron acondicionados tomando en cuenta:

  • Buena aireación.
  • Temperatura requerida para la cebada (18°C - 21°C).
  • Humedad relativa no mayor al 90%.

Riego

El riego con agua es realizado de 6 – 9 veces/día durante 2 minutos a través de microaspersores.

Solución nutritiva

Para dar continuidad al aporte de nutrientes / agua, se aplicó una solución nutritiva al forraje durante 7 días; cuando se acerca la cosecha se suspende el riego con la solución nutritiva y se da inicio al riego con agua.

¿Cuando se cosecha?

A los 14 días a una altura de 20 cm el forraje verde hidropónico es cosechado para la alimentación del ganado bovino y caprino.

Experiencia exitosa

La Sra. Agnes Tengovandu residente de la zona dirige el proyecto agrícola de su localidad, señala lo siguiente:

“Si se lleva a cabo correctamente el proceso hidropónico es relativamente fácil, el forraje tarda alrededor de seis a siete días en cultivarse y un kilogramo de forraje precisa entre unos tres y cuatros litros de agua”.

Hay que resaltar que un aproximado de 50 agricultores de la localidad cuenta con el conocimiento y la experiencia necesaria para dar continuidad al sistema.

Actualmente las cabras de la Sra. Agnes están saludables y bien nutridas gracias a la incorporación del forraje verde hidropónico en la dieta; aunque vuelva a llover indican su intención de seguir utilizándolo, el cambio climático es una realidad innegable y las sequías pueden sobrevenir en cualquier momento.

Mujer sosteniendo forraje verde hidropónico
Forraje de cebada obtenido mediante técnicas de producción hidropónica aplicadas en la localidad de Otjozondjou al Sur de África. Fuente: (FAO, 2021)

“Ahora hay esperanza donde antes no la había, podemos alimentar a nuestro ganado y evitar que muera” Sra. Agnes Tengovandu.

Hidroponía: una manera ingeniosa de producir forraje

Diversos estudios resaltan las ventajas que posee el sistema hidropónico para la producción de forraje verde hidropónico (FVH), a continuación se mencionan algunas:

Características productivas

  • Producción de forraje verde durante todo el año, en ausencia de suelo.
  • Bajo condiciones ambientales controladas de aireación, humedad relativa y temperatura (70-80 % HR / 18-26 °C).
  • Presenta un ciclo corto de producción de forraje, entre 7 a 14 días.

Uso eficiente de recursos

  • Aprovechamiento de materias primas locales.
  • Optimización del espacio, ya que puede ser instalado en módulos verticales / horizontales.
  • Uso eficiente del recurso hídrico, los requerimientos de agua tienen diferencias notables:
    • Sistema hidropónico: 15 a 20 L de agua/kg materia seca.
    • El sistema convencional: 270 – 635 L de agua/kg materia seca.

Implementación

  • Puede ser implementada en zonas urbanas y periurbanas que no cuentan con un terreno para producir forraje de manera convencional.
  • Es una tecnología sencilla para su uso en los sistemas de producción pecuaria familiar.

Valor nutricional

Se obtiene un forraje inocuo y con alto contenido nutricional para una variedad de animales de granja.

Tabla 2. Contenido nutricional de forraje verde hidropónico de cebada y otras fuentes alimenticias.

Parámetro Forraje verde hidropónico de cebada Concentrado Heno
Energía (kcal/kg MS) 3,216 3,000 1,680
Proteína Cruda (%) 25 30 9,2
Digestibilidad (%) 81,6 80 47,0
Kcal Digestible/kg 488 2,160 400
kg Proteína Digestible/Tm 46,5 216 35,75
Fuente: (FAO, 2001, citado en Sepúlveda, 1994)

FVH alternativa viable

La producción de forraje bajo el sistema hidropónico representa una alternativa viable y complementaria a la producción de forraje bajo el sistema convencional.

Por ende los pequeños productores requieren acceder a nuevas tecnologías e innovaciones para sus unidades de producción; de esta manera garantizan un alimento que cubra los requerimientos nutricionales mínimos de los animales.

En conclusión la hidroponía es una técnica sencilla y práctica que impulsa la resiliencia en los sistemas de producción pecuaria familiar a nivel mundial; con la intención de hacer frente a los efectos del cambio climático.

Compiladora: TSU Lismar Ramirez

Referencias Consultadas

FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) 2021. La producción de forraje hidropónico: una solución novedosa en épocas de sequía. Consultado el 29-06-2021 Disponible en: http://www.fao.org/fao-stories/article/es/c/1375101/

López, I. 2017. Rendimiento del material verde del maíz (Zea mayz L.), bajo un sistema hidropónico y tradicional. [Tesis de pregrado, Universidad de las Regiones Autónomas de la Costa Caribe Nicaragüense URACCAN, Bluefields, Nicaragua]. Consultado el 09-07-2021. Disponible en:  http://repositorio.uraccan.edu.ni/id/eprint/1266

Morales, D., Jiménez, L., Burneo, J., y Capa, E. 2020. Producción de forrajes de avena y trigo bajo sistemas hidropónico y convencional. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 21 (3): e1386. Consultado el 26-06-2021 Disponible en: https://doi.org/10.21930/rcta.vol21_num3_art:1386

Sepúlveda, R. 1994. Notas Sobre Producción de Forraje Hidropónico. Santiago, Chile, en: FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) 2001. Manual Técnico: Producción de Forraje verde hidropónico. Consultado el 24-06-2021. Disponible en: http://www.fao.org/3/ah472s/ah472s00.htm

NOTA: Agropedia es una herramienta de Agrotendencia TV para la producción y difusión de conocimiento técnico-agrícola especializado enfocado a optimizar el uso de los recursos y mejorar significativamente el manejo de los sistemas de producción en América Latina. Puedes acceder a la información más actualizada sobre la agricultura en el mundo a través de nuestro portal web: Agrotendencia.tv

Forraje hidropónico
vacas en potrero
vacas en potreros
bandejas con forraje hidropónico
manos sosteniendo lamina de forraje hidropónico de maíz
mano levantando lamina de forraje hidropónico de maíz
estantes verticales con forraje hidropónicos
hombre sosteniendo bandeja de forraje hidropónico
bandejas naranjas con forraje hidropónico
gallinas comiendo forraje verde hidropónico
vista cercana de maíz germinado como forraje verde hidropónico
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