Effect of supplementing steers with graded levels of concentrate on rumen environment and degradation kinetics of Chloris gayana hay

Abstract: 
In order to improve utilization of low nutrient and high fibrous pastures, which are common in the tropics, supplementation with concentrates having readily available nutrients is recommended to improve livestock productivity. Chloris gayana is one of the predominant grasses in the cattle corridor of Uganda. However, its low nutritional content constrains animal production by causing unfavorable rumen environment for microbes for forage degradation. This study investigated the rumen environment and degradation kinetics of Chloris gayana hay fed as basal at maintenance levels to steers supplemented with graded levels of concentrate. Four Holstein-Friesian castrated steers weighing between 400 – 800 kg live body weights were used in the determination of in sacco degradability. The basal diet composed of Chloris gayana hay was supplemented with graded levels of concentrate at ratios of 10%, 20% and 30% to form the three treatments. In the control treatment, steers were fed a diet of 100% hay. Chloris gayana hay was placed in nylon bags and incubated in the rumen of four fistulated steers for 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 and 120 hour. The data were analyzed using SAS (1998). The crude protein (CP), Metabolisable energy (ME) and acid detergent lignin (ADL) of formulated rations significantly increased (<0.0001) with an increase in concentrate inclusion from 4.8 to 7.5%, 5.8 to 6.6MJ/KgDM and 6.8 to 7.9%, respectively. The acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber (NDF) and dry matter (DM) of the rations significantly decreased (P<0.0001) with an increase in the level of concentrate supplementation from 35.6 to 28.4%, 64.1 to 49.5%, and 92.8 to 92.1%, respectively. The highest effective dry matter degradability (33.86%) and organic matter degradability (33.9%) was observed at 20% inclusion level of concentrate into hay. Similar trends were observed for dry matter degradability at 48 hour (42.2%). The highest ME (5.8MJKg DM) of hay was obtained at 20% inclusion level of the concentrate into hay. The lowest ME (5.1MJKg DM) and DMD48h (37.4%) of hay were recorded at 0% concentrate supplementation. Subsequently, rumen pH (6.7) collected preprandial at 6:00h was closer to neutrality compared to the more acidic conditions of the rumen environment for the 0, 10, and 30% level of concentrate inclusion. Similarly, the highest level of ammonia concentration (89.3 (mg/L) was attained at 20% concentrate inclusion level. Supplementation of Chloris gayana hay based diet with concentrate up to 20% inclusion level not only improved rumen environment but also rumen degradability and ME extracted from the hay.
Dans le but d’améliorer l’utilisation des pâturages à faible teneur en éléments nutritifs et à forte teneur en fibres qui sont courants dans les tropiques, il est recommandé d’utiliser des concentrés de nutriments facilement disponibles pour améliorer la productivité du bétail. Chloris gayana est une herbe prédominante dans les zones de paturage en Ouganda. Cependant, sa faible valeur nutritive limite la production animale en créant, dans le rumen, un environnement défavorable aux microbes digesteurs du fourrage. La présente étude a examiné l’environnement du rumen et la vitesse de dégradation du foin de Chloris gayana appliqué comme régime de base à un niveau de maintenance et complétés avec des niveaux graduels de concentré. Quatre bouvillons Holstein-Friesian castrés, pesant entre 400 et 800 kg de poids vif ont été utilisés pour déterminer la digestibilité. Le régime de base composé du foin de Chloris gayana a été complété avec des niveaux graduels de concentré à des taux de 10%, 20% et 30% pour former les trois traitements. Pour le témoin, les bouvillons ont été nourris avec 100% de foin. Le foin de Chloris gayana a été placé dans des sacs en nylon et incubés dans le rumen de quatre bouvillons fistules pendant 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 et 120 heures. Les données ont été analysées en utilisant SAS (1998). La protéine brute, l’énergie métabolisable (EM) et la lignine au détergent acide (LDA) des rations formulées ont augmenté significativement (<0,0001) avec une augmentation de l’ajout des concentrés de 4,8 à 7,5%, de 5,8 à 6,6MJ / Kg MS et de 6,8 à 7,9 %, respectivement. La fibre au détergent acide (FDA), la fibre au détergent neutre (FDN) et la matière sèche (MS) des rations ont significativement diminué (P <0,0001) avec une augmentation de la concentration en concentré de 35,6 à 28,4%, 64,1 à 49,5%, et 92,8 à 92,1%, respectivement. Les digestibilités de la matière sèche (33,86%) et de la matière organique (33,9%) les plus efficaces ont été observées avec un taux d’incorporation de 20% dans le foin. Des tendances similaires ont été observées pour la digestibilité de la matière sèche à 48 heures (42,2%). L’EM la plus élevée (5,8 MJKg DM) de foin a été obtenue à un niveau d’inclusion de 20% du concentré dans le foin. L’EM (5,1 MJKg MS) et la MS 48h (37,4%) les plus faibles ont été enregistrées avec un apport en concentré de 0%. Ensuite, le pH du rumen (6,7) prélevé à 6h00 était plus proche de la neutralité comparativement aux conditions plus acides de l’environnement du rumen pour des taux d’inclusion du concentré de 0, 10 et 30%. De même, le niveau le plus élevé de concentration d’ammoniac (89,3 mg / L) a été atteint avec un taux d’inclusion de 20% de concentré. Le régime à base de foin de Chloris gayana complété avec un concentré à hauteur de 20% améliore non seulement l’environnement du rumen, mais aussi la digestibilité du rumen et de l’EM extraite du foin.
Language: 
Date of publication: 
2016
Country: 
Region Focus: 
East Africa
University/affiliation: 
Volume: 
14
Number: 
3
Pagination: 
237-245
Collection: 
RUFORUM Working document series
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Web resource
Publisher: 
ISSN: 
1607-9345
E_ISSN: 
Edition: