Por lo anterior, se deben implementar alternativas a fin de suministrar recursos alimenticios tales como plantas forrajeras, las cuales en la mayoría de los casos exhiben elevada calidad nutricional, se producen a bajo costo y son de fácil manejo para la producción animal (Guzmán, 1986; Parra, 1996).

El cultivo de plantas con fines forrajeros (maíz, cebada, avena, sorgo y alfalfa), en medio hidropónico, puede resultar provechoso en la alimentación animal; permitiendo cultivar especies altamente productivas en medios artificiales o substratos, en donde las raíces se desarrollan adecuadamente (Durany, 1984; Urias, 1997).

En la práctica, el Forraje Verde Hidropónico (FVH) consiste en la germinación de semillas de gramíneas o leguminosas, y posterior crecimiento bajo condiciones ambientales controladas (luz, temperatura y humedad) en ausencia del suelo (FAO, 2002). Su uso se destina para la alimentación de bovinos, ovinos, caprinos, equinos, porcinos, conejos y aves (Müller et al. 2005a,b; Herrera et al., 2007).

El FVH ofrece una serie de ventajas, como producción forrajera durante todo el año, desarrollo del cultivo en pequeñas áreas, aporte de complejos vitamínicos necesarios, no ocasionan trastornos digestivos y exhiben una rápida recuperación de la inversión (FAO, 2002; Müller et al., 2005a).

Una de las plantas más utilizadas con fines forrajeros ha sido el maíz (Zea mays L.) por su elevado valor nutritivo y altos rendimientos (Parra, 1996; Chacón y Nieto, 1998, Amador y Boschini, 2000; Elizondo y Boschini, 2001; 2002), lo cual permite que en diversos medios de producción hidropónicos, se generen elevados y constantes volúmenes de FVH de maíz, produciendo alimento a la mitad del costo convencional de forrajes cultivados a campo abierto. Suministrada a diferentes animales, representa una dieta completa que incluye carbohidratos, proteínas, minerales y vitaminas, cuando es suministrada en su totalidad (Müller et al., 2005a,b; Campêlo et al., 2007).

Por otra parte, entre los factores climáticos, la luz es un elemento básico para el crecimiento de las plantas, ya que, promueve la síntesis de compuestos nutricionales como las vitaminas, las cuales son de vital importancia en la nutrición animal (Urias, 1997; FAO, 2002). La producción de FVH en condiciones deficientes de iluminación se puede justificar debido a que las variaciones ambientales que se producen durante todo el año obligan a realizar el cultivo de FVH en lugares protegidos, aunado a los problemas de suministro eléctrico; problemática que se hace más evidente ante la corta duración del ciclo productivo.

Dada la necesidad de presentar una solución ante las limitaciones expuestas anteriormente, la presente investigación se orientó en la evaluación de FVH de maíz, comparando la eficiencia de tres métodos de cultivo y dos soluciones nutritivas, en condiciones de iluminación natural deficiente.

La población del ensayo, estuvo conformada por 60 unidades hidropónicas representadas por bandejas de polietileno (41 x 30,5 x 1,5 cm), donde se colocaron 0,2 kg de maíz en cada una (1,5 kg/m²), para contabilizar 12 kg de maíz en total.

Se emplearon dos soluciones de fertilizante foliar comercial con las siguiente composición para la preparación de las soluciones nutritivas: Solución Nitrofoska® (A), dosis de 2 ml/l de agua (N: 10%; P₂O_5: 4%; K_2O: 7%; M_gO_: 0,2%; S: 0,8%; Fe: 200 ppm; B: 71 ppm; Cu: 40 ppm; Mn: 30 ppm; Zn: 8 ppm; Co: 5 ppm y Mo: 0,5 ppm). Solución Quimifol® (B), dosis de 2 ml/l de agua (N: amílico 5%; anhídrido fosfórico: 15%; K₂O: 5%; B: 200 ppm; Fe: 800 ppm; Mg: 400 ppm; Zn: 800 ppm; Co: 40 ppm; Mo: 20 ppm; Cu: 200 ppm; Mn: 300 ppm; S: 1620 ppm y Ca: 300 ppm).

Siembra de semillas y métodos de cultivo

Luego de permanecer las semillas por 48 horas en el cuarto oscuro, se retiraron cuidadosamente las bandejas para efectuar la siembra a otras bandejas preparadas utilizando los siguientes métodos de cultivo:

Método de Cultivo con Papel (P)

En 20 bandejas preparadas con dos capas de papel absorbente, se colocaron las semillas germinadas, trasladándolas con las dos capas de papel absorbente utilizado en la germinación, para un total de cuatro capas de papel. Al momento de la siembra, se aplicaron las soluciones A y B (10 bandejas de cada una) correspondiente al método P.

En 20 bandejas recubiertas solamente con malla de saco (orificios de 0,025cm²) sujetadas con cintas adhesivas, se colocaron las semillas germinadas de forma uniforme, retirándoles cuidadosamente el papel absorbente usado en la etapa de germinación. En el momento de la siembra, se aplicó las soluciones nutritivas en cada bandeja seleccionada.

Durante todo el período experimental en el laboratorio se mantuvo la luz artificial apagada y escasa de luz natural (1-2 lux), de manera que todos los tratamientos recibieran similares condiciones de iluminación, humedad y temperatura durante el ensayo.

Yij = U + A_i + Bj + Kij + E, donde:

A_i: Variable que mide el efecto del factor fila.

 Kij: Variable que mide el efecto de la interacción.

Los valores de R promedios obtenidos con los métodos P, MP y M, fueron de 3,86; 3,82 y 3,32 kg, por cada kilogramo de semilla; lo que se traduce, al considerar el área utilizada (0,125m²/bandeja), en una producción de 61.760; 61.160 y 53.200 kg de material fresco/hectárea, respectivamente; R que son considerados muy elevados para el cultivo en campo abierto.

Para las soluciones aplicadas, el análisis de varianza mostró también diferencias significativas (P<0,05). Con la solución A se obtuvo mayor R, y un valor promedio de diferencia de 0,4016 kg/bandeja, lo que se traduce como un incremento en rendimiento de 5,62% de la solución A, respecto a la B.

Estos resultados coinciden con lo planteado por Resh (1982) quien constató la importancia de la ventilación de las raíces y el uso óptimo de la solución nutritiva en el R de las plantas. Sin embargo, sería necesario someter las modalidades ensayadas, en función del método de cultivo, a un análisis económico tomando en cuenta todos los factores que pueden intervenir, a fin de conocer cual de los métodos de cultivo presentan mayores ventajas al respecto.

El resultado del análisis de varianza para la variable A no mostró diferencias significativas en cuanto a los métodos de cultivo (P>0,05). Con la solución A se registro una A mayor, comparado con la B. Se constató una diferencia promedio de 2,45 cm, lo que se traduce en un incremento del 8,81% en Alt en la solución A respecto a la B.

El aumento de la A, cuando se utilizó la solución A, demuestra el efecto positivo-activador de algunos fertilizantes foliares, comparativamente con otros de menor actividad, en el comportamiento productivo de los cultivos; aspectos señalados para condiciones controladas y en campo (Mesa et al., 2005).

En cuanto a la cantidad de SC, los métodos de cultivo empleados no presentaron diferencias estadísticas entre sí (P>0,05). No obstante, se visualizó una pequeña ventaja del método MP, con el cual se produjo el menor consumo de solución.

Aunque tampoco se evidenciaron diferencias en el análisis de varianza realizado a las cantidades de soluciones absorbidas (P>0,05). Numéricamente, el consumo observado fue mayor en la solución A, respecto a la B. En este sentido, considerando el ahorro potencial de fertilizante foliar, con relación al consumo, la solución B aventajó levemente a la solución A.

Las pocas diferencias, en cuanto a la cantidad de SC, tanto para el método de cultivo como para el tipo de solución nutritiva denota que el maíz sometido a los tratamientos experimentales, presenta una tasa de absorción similar, aspecto que parece ser inherente a la fisiología de cada especie y sólo depende de la capacidad del sistema radical (Pineda, 2004). Sin embargo, las diferencias observadas en otras variables (R, A), respecto al tipo de solución, pudiera indicar que algún elemento o compuesto químico presente en el fertilizante foliar, influyó en el comportamiento del FVH, y que ninguno de los métodos de cultivo favorece la absorción de material nutritivo.

Por otra parte, el uso de soluciones nutritivas es adecuado para estos sistemas, ya que aunque representa un gasto adicional, el cultivo de FVH sobre cama de residuos vegetales fibrosos, usado tradicionalmente, le confiere a la mezcla forrajesustrato menor valor nutritivo en términos de consumo de MS, digestibilidad aparente y ganancia media diaria de peso en rumiantes (Herrera et al., 2007).

El análisis de varianza aplicado a la variable % MS, aportó resultados sin diferencias significativas entre los métodos de cultivo y entre las soluciones (P>0,05). La poca fluctuación numérica observada en esta variable, se explica por el hecho de que los porcentajes de MS no se afectan drásticamente por factores externos y ambientales, ya que, este parámetro se encuentra regido por control genético y es intrínseco de cada especie vegetal (Pineda, 2004), independientemente de la forma en que se cultive. Resultados similares se han obtenido en cultivos de interés agrícola en diferentes condiciones experimentales (Parra, 1996; Müller et al., 2005b).

El valor de MS (promedio: 17,2%) obtenido en este experimento es superior al registrado por Campêlo et al., 2007 (promedio: 11,54%) quienes cultivaron maíz en condiciones similares a las de esta evaluación, pero usando sustrato vegetal para el crecimiento del FVH, prescindiendo de la utilización de fertilizante foliar.

Por otra parte, se observó interacción significativa entre los métodos de cultivo con el tipo de solución nutritiva, en el caso de la concentración de PB (P<0,05).

La variación en la concentración de PB cuando se combinaron los factores en estudio (interacción significativa) se puede explicar, ya que, aunque el contenido de nitrógeno (N) es particular de cada especie, es un elemento de elevada movilidad en la planta y en los primeros estadíos de desarrollo se concentra en las partes en crecimiento, en función del método de cultivo; donde su concentración es altamente dependiente del estado de desarrollo (Pineda, 2004). Al respecto, en otras especies, es conocido que existe una relación inversa entre el contenido foliar de N y la edad de la biomasa (Fundora y Arzola, 1992).

Aunque el valor de PB fue inferior al informado por Herrera et al. (2007), el contenido del FVH de maíz afirma el potencial nutricional de los cultivos hidropónicos, comparado con la utilización de gramíneas de pastoreo que exhiben, aún en el momento óptimo de cosecha, contenidos de PB y valor nutricional inferior (Minson, 1992; Elizondo y Boschini, 2001).

El contenido proteico del FVH, correspondiente a la planta entera, fue ligeramente inferior al informado por Espinoza et al., 2004 (PB: 19,44%), cuando el cultivo se hizo sin la adición de soluciones nutritivas. Sin embargo, los resultados obtenidos en condiciones deficientes de iluminación, son superiores a los informados por la FAO, 2002 (PB: 9,00%) para el maíz cultivado a plena luz.

En este sentido, varios autores han informado que algunas gramíneas presentan mayor contenido de PB cuando son cultivadas bajo sombra, a diferencia de cuando se encuentran bajo plena iluminación (Simón, 2005). Aunque estas plantas son heliófitas, la baja iluminación influye positivamente en el contenido de N foliar.

Específicamente en maíz, Müller et al. (2005b) informaron que a menor edad del germinado y mayor densidad de semilla por unidad de área, se obtienen mayores valores de PB. No obstante, con otras variedades de maíz, (grano amarillo (PB: 20,41%) y blanco (PB: 16,83%)) se han obtenido concentraciones proteicas mayores a las de este experimento (Flores et al., 2004). Adicionalmente, los valores de PB de FVH reseñados en esta investigación son superiores a los informados en el cultivo de maíz en condiciones de campo (Parra, 1996).

Analizando los resultados integralmente, en función de las soluciones utilizadas en este estudio, la A presentó ventajas para las variables R y A, ya que, el maíz absorbió cantidades similares de líquido y las diferencias en la composición integral de cada fertilizante pudo haber influido en el comportamiento.

Esto podría explicarse debido a que la proporción y concentración en que se encuentran los nutrientes en solución A sea la más adecuada a las necesidades del maíz en cultivos hidropónicos, bajo las condiciones de experimentación; confirmando la observación realizada por Urias (1997) cuando mencionó que no existe una única fórmula para nutrir los cultivos hidropónicos y la mejor es la que se experimenta con óptimos resultados.

En sentido general, los métodos de cultivo presentaron una influencia menos marcada, solo ocasionando variaciones sustanciales en el R. En este sentido, sería pertinente utilizar los métodos MP y P para la producción masiva de FVH en condiciones de iluminación deficiente.

3. Campêlo, J., J. Gomes, A. Silva, J. Carvalho, G. Coutinho, M. Oliveira, J. Lopes, J. Silva, V. Marchão and L. Morais. 2007. Forragem de milho hidropônico produzida com diferentes substratos. Rev. Bras. Zootec., 36(2): 276-281.         [ Links ]

4. Chacón, C. y G. Nieto. 1998. Evaluación agronómica y alimenticia de la asociación maíz – lablab para vacas lecheras de alta producción. In: Tejos, R.; Zambrano, C.; Mancilla, L.; García, W. y M. Camargo (Eds.). IV Seminario Manejo y Utilización de Pastos y Forrajes en Sistemas de Producción Animal. UNELLEZ. Barinas, Venezuela, pp. 115-127.         [ Links ]

5. Durany, U. 1984. Hidroponía. Cultivo de Plantas sin tierra. 5^ta Ed. Editorial Sintes, S.A, Barcelona, España.         [ Links ]

6. Elizondo, J. y C. Boschini. 2001. Efecto de la densidad de siembra sobre el rendimiento y calidad del forraje de maíz. Agronomía Mesoamericana, 12(2): 181-187.         [ Links ]

7. Elizondo, J. y C. Boschini. 2002. Producción de forraje con maíz criollo y maíz híbrido. Agronomía Mesoamericana, 13(1): 13-17.         [ Links ]

8. Espinoza, F., P. Argenti, G. Urdaneta, C. Araque, A. Fuentes, J. Palma y C. Bello. 2004. Uso del forraje de maíz (Zea mays) hidropónico en la alimentación de toretes mestizos. Zootecnia Trop., 22(4): 303-315.         [ Links ]

9. Food and Agriculture Organization (FAO). 2002. Manual Técnico: Forraje Verde Hidropónico. Oficina Regional de la FAO para América Latina y El Caribe. Santiago de Chile, Chile.         [ Links ]

10. Flores, Z., G. Urdaneta y J. Montes. 2004. Densidad de siembra del maíz (Zea mays) para la producción de forraje verde hidropónico. Resumen del XII Congreso de Producción e Industria Animal. Maracay, estado Aragua, Venezuela p. 136.         [ Links ]

11. Fundora, B. y P. Arzola. 1992. Agroquímica. Editorial Pueblo y Educación. La Habana Cuba. p 54         [ Links ]

12. Guzmán, J. 1986. Pastos y Forrajes en Venezuela. 2da Ed. Espasande S.R.L, Caracas, Venezuela.         [ Links ]

13. Herrera, A. M., L. Depablos, R. López, M. Benezrra y L. Ríos. 2007. Degradabilidad y digestibilidad de la materia seca del forraje hidropónico de maíz (Zea mays). Respuesta animal en términos de consumo y ganancia de peso. Revista Científica FCV-LUZ, XVII (4): 372-379.         [ Links ]

14. Mesa, A.R., S. Hussein y D.E. García. 2005. Efecto del Liplant en el rendimiento de materia seca de Morus alba. Pastos y Forrajes 28(2): 141-147.         [ Links ]

15. Minson, 1992. Composición química y valor nutritivo de las gramíneas tropicales. In: (Skerman, P Ed.), FAO, Roma pp. 181-202.         [ Links ]

16. Müller, L., O. Santos, P. Manfron, V. Haut, E. Binotto, S. Medeiros e D. Dourado. 2005a. Produção e qualidade bromatológica de gramíneas em sistema hidropônico, Uruguaiana. Revista da FZVA (Brasil). 12(1): 88-97.         [ Links ]

17. Müller, L., P. Manfron, O. Santos, S. Medeiros, V. Haut, D. Dourado, E. Binotto e A. Bandeira. 2005b. Produção e composição bromatologica da forragem hidropônica de milho, Zea mays L., com diferentes densidades de semeadura e datas de colheita. Zootecnia Trop., 23(2): 105-119.         [ Links ]

18. Parra, A. 1996. Evaluación de cultivares criollos e híbridos de maíz (Zea mays L.) para uso forrajero bajo condiciones de bosque seco tropical. Rev. Fac. Agron. (LUZ), 13(3): 251-260.         [ Links ]

19. Pineda, M. 2004. Resúmenes de fisiología vegetal. Servicios de publicaciones de la Universidad de Córdoba, Córdoba, España. p. 204.         [ Links ]

20. Resh, H. 1982. Cultivos hidropónicos. Ediciones Mundi Prensa. Primera edición. España p. 180.         [ Links ]

21. Rivera, A. y M. Moronta. 2000. Producción de forraje verde hidropónico (FVH) de maíz (Zea mays L.) comparando la eficiencia de tres métodos de cultivo y dos soluciones nutritivas, en condiciones de iluminación natural deficiente. Tesis de grado. Técnico Superior Pecuario. Núcleo Universitario "Rafael Rangel", Universidad de los Andes, Trujillo, Venezuela p. 132.         [ Links ]

22. Simón, L. 2005. El silvopastoreo: un nuevo concepto de pastizal. (Simón, L. Ed.) Editorial Universitaria, San Carlos de Guatemala, Guatemala p. 214.         [ Links ]

23. Urias, E. 1997. Hidroponía. Como cultivar sin tierra. Red de Hidroponía. Lima, Perú. p. 7.         [ Links ]

24. Visauta, B. 1998. Análisis Estadístico con SPSS para Windows. En: Estadística Multivariante. McGraw-Hill-Interamericana de España. Madrid, España. p. 200.        [ Links ]