Effect of sugarcane treated with non-protein nitrogen and hydrolyzed with calcium oxide in the diet of dairy steers

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n6Supl2p3237

Keywords:

Cal virgem, Cinética ruminal, Degradabilidade.

Abstract

This study examines the effect of sugarcane hydrolyzed with calcium oxide (quicklime) associated with non-protein nitrogen (a mixture of urea and ammonium sulfate) on nutrient intake, rumen degradability and kinetics, intestinal digestibility and blood and urinary parameters in dairy steers. The treatments consisted of fresh sugarcane (Sc); fresh sugarcane with urea (ScUr); sugarcane hydrolyzed with quicklime (ScQl); and sugarcane hydrolyzed with quicklime plus urea (ScUrQl), maintaining a roughage:concentrate ratio (DM basis) of 70:30. Four rumen-cannulated Jersey steers were used in a Latin square design for data collection. The animals were fed the respective diets for 72 days. Mineral matter intake differed across the treatments, with higher values obtained with the treatments containing quicklime. The average mineral matter intake was 0.27, 0.22, 0.54 and 0.48 kg day-1 for the Sc, ScUr, ScQl and ScUrQl treatments, respectively. Short-chain fatty acid and ammoniacal nitrogen concentrations, pH, rumen-fluid kinetics and potential degradability of DM (''a'' + ''b'' fractions) were not influenced by the additives. The diets containing quicklime provided an increase in calcium absorption, which averaged 18.7, 21.3, 25.8 and 26.5% for the Sc, ScUr, ScQl and ScUrQl treatments, respectively. Serum nitrogen levels were higher in the animals fed urea, averaging 12.3, 20.4, 15.3 and 21.1 mg dL-1 urea for the Sc, ScUr, ScQl and ScUrQl treatments. However, urinary glucose and nitrogen excretion levels did not differ significantly. Hydrolysis with quicklime and the inclusion of urea in sugarcane promote increases in intake, absorbed calcium and plasma nitrogen levels.

Author Biographies

Baltazar Alves da Silva Junior, Universidade Federal da Grande Dourados

Discente do Curso de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Zootecnia, Universidade Federal da Grande Dourados, UFGD, Dourados, MS, Brasil.

Marcus Vinicius Morais de Oliveira, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul

Prof. Dr., Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, UEMS, Aquidauana, MS, Brasil.

Paulo Maltempi Filho, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul

Discente do Curso de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Zootecnia, UEMS, Aquidauana, MS, Brasil

Dirce Ferreira Luz, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

Profa Dra, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, UFMS, Aquidauana, MS, Brasil.

Rafael Henrique de Tonissi e Buschinelli Goes, Universidade Federal da Grande Dourados

Prof. Dr., UFGD, Dourados, MS, Brasil.

Fernando Miranda de Vargas Junior, Universidade Federal da Grande Dourados

Prof. Dr., UFGD, Dourados, MS, Brasil.

References

Agricultural and Food Research Council (Great Britain). Technical Committee on Responses to Nutrients (1992). Nutritive requirements of ruminant animals: protein. Oxon, C.A.B International.

Association of Official Agriculture Chemists (1990). Official methods of analysis of the association of the AOAC. Washington: AOAC International.

Campos, F. P., Nussio, C. M. B., & Nussio, L. G. (2004). Métodos de análises de alimentos. Piracicaba: Editora FEALQ.

Campos, M. M., Borges, A. L. C. C., Lopes, F. C. F., Pancoti, C. G., & Reis e Silva, R. (2011). Degradabilidade in situ da cana-de-açúcar tratada ou não com óxido de cálcio, em novilhas leiteiras Holandês x Gir. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, 63(6), 1487-1492. doi: 10. 1590/S0102-09352011000600028

Carmo, C. A., Berchielli, T. T., Andrade, P., & Zeola, N. M. B. L. (2001). Degradabilidade da matéria seca e fibra em detergente neutro da cana-de-açúcar (Saccharum spp) com diferentes fontes de proteína. Revista Brasileira de Zootecnia, 30(6), 2126-2133. doi: 10.1590/S1516-35982001000800023

Colucci, P. E., Macleod, G. K., McMillan, I., & Grovum, W. L. (1984). Comparative digestion and digest kinetics in sheep and cattle. Canadian Journal of Animal Science, 64(5), 173-174. doi: 10.4141/cjas84-210

Colucci, P. E., Macleod, G. K., Grovum, W. L., I. McMillan, I., & Barney, D. J. (1990). Digesta kinetics in sheep and cattle fed diets with different forage to concentrate ratios at high and low intakes. Journal Dairy Science., 73(8), 2143-2156. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(90)78895-9

Fenner, H. (1965). Method for determining total volatile bases in rumen fluid by steam distillation. Journal of Dairy Science, 48(4), 249-251. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(65)88206-6

Fernandes, J. J. R., Pires, A. V., Oliveira, R. C., Jr., Santos, F. A. P., Susan, I., & Carvalho, E. R. (2009). Farelo de soja em substituição à ureia em dietas para bovinos de corte em crescimento. Ciência Animal Brasileira, 10(2), 373-378. Recuperado de https://www.revistas.ufg.br/vet/article/view/6583

Freitas, A. W. P., Rocha, F. C., Fagundes, J. L., Fonseca, R., & Zonta, A. (2009). Avaliação da cana-de-açúcar com diferentes níveis de hidróxido de cálcio. Boletim de Indústria animal, 66(2), 137-144. Recuperado de http://www.iz.sp.gov.br/bia/index.php/bia/article/view/1093

Hall, M. B. (2000). Neutral detergent-soluble carbohydrates. Nutritional relevance and analysis. A Laboratory Manual. Bulletin n.339. Gainesville: University of Florida. Retrieved from http://dairy.ifas.ufl.edu/other/files/Manual_-_Neutral_Detergent-Soluble_Carbohydrates_ Nutritional_ Relevance_and_Analysis.pdf

Hungate, R. E. (1966). The Rumen and its microbes. New York: Academic Press.

Jenkins, S. J., Green, S. A., & Clark, P. A. (1982). Clinical chemistry reference values of normal domestic animals in various age groups-as Determined on the ABA-100. Cornell Veterinarian, 72(4), 403-415. Recuperado de https://europepmc.org/article/med/7140302

Kaneko, J. J., Harvey, J. W., & Bruss, M. L. (1997). Clinical biochemistry of domestic animals (5nd ed.). San Diego: Academic Press.

Macedo, T. M., Pires, A. J. V., Carvalho, G. G. P., Lopes, W. B., Soares, C. O., & Chagas, D. M. T. (2011). Degradabilidade da matéria seca e da fração fibrosa da cana-de-açúcar tratada com óxido de cálcio. Revista Brasileira de Saúde Produção Animal, 12(2), 429-440. Recuperado de http://revistas.ufba.br/ index.php/rbspa/article/view/1983/1112

Maeng, W. J., & Baldwin, R. L. (1976). Dynamics of fermentation of purified diet and microbial growth in the rumen. Journal of Dairy Science, 59(4), 636-642. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(76)84252-X

Magalhães, A. L. R., Campos, J. M. S., Cabral, L. S., Mello, R., Freitas, J. A., Torres, R. A.,... Assis, A. J. (2006). Cana-de-açúcar em substituição à silagem de milho em dietas para vacas em lactação: parâmetros digestivos e ruminais. Revista Brasileira de Zootecnia, 35(2), 591-599. doi: 10.1590/S1516-35982006000200036

McDonald, I. (1981). Short note: a revised model for the estimation of protein degradability in the rumen. Journal of Agricultural Science, 96(1), 251-252. doi: 10.1017/S0021859600032081

Missio, R. L., Oliveira, M. D. S., Sforcini, M. P. R., Rennó, F. P., Freitas, J. E., Jr., Elejade, D. A. G.,... Abud, G. C. (2012). Digestion of feed fractions and intake of heifers fed hydrolyzed sugarcane stored for different periods. Revista Brasileira de Zootecnia, 41(7), 1737-1746. doi: 10.1590/S1516-35982012 000700025

Mota, D. A., Oliveira, M. D. S., Domingues, F. N., Manzi, G. M., Ferreira, D. S., & Santos, J. (2010). Hidrólise da cana-de-açúcar com cal virgem ou cal hidratada. Revista Brasileira de Zootecnia, 39(6), 1186-1190. doi: 10.1590/S1516-35982010000600004

National Research Council (2001). Nutrient requirements of dairy cattle (7nd ed.). Washington: National Academy Press.

Nocek, J. E. (1988). In situ and other methods to estimate ruminal protein and energy digestibility: a review. Journal of Dairy Science, 71(5), 2051-2069. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(88)79781-7

Nussio, L. G., Campos, F. P., & Lima, M. L. M. (2006). Metabolismo de carboidratos estruturais. In T. T. Berchielli, A. V. Pires, & S. G. Oliveira (Eds.), Nutrição de ruminantes (pp. 183-228). Jaboticabal, SP: Editora FUNEP.

Oliveira, M. D. S., Andrade, A. T., Barbosa, J. C., Silva, T. M., Fernandes, A. R. M., Caldeirão, E., & Carabolante, A. (2007). Digestibilidade da cana-de-açúcar hidrolisada, in natura e ensilada para bovinos. Ciência Animal Brasileira, 8(1), 41-50. Recuperado de https://www.revistas.ufg.br/vet/article/ view/1157

Oliveira, M. D. S., Rêgo, A. C., Sforcini, M. P. R., Freitas, J. E., Jr., Santos, J., & Carvalho, M. V. (2012). Bromatological characteristics and in vitro digestibility of four sugarcane varieties subjected or not to the application of quicklime. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 34(4), 355-361. doi: 10.4025/ actascianimsci.v34i4.13775

Oliveira, M. V. M., Vargas, F. M., Jr., Sanchez, L. M. B., Paris, W., Frizzo, A., Haygert, I. P.,... Cerdótes, L. (2003). Degradabilidade ruminal e digestibilidade intestinal de alimentos por intermédio da técnica in situ associada à do saco de náilon móvel. Revista Brasileira de Zootecnia, 32(6, Suppl. 2), 2023-2031. doi: 10.1590/S1516-35982003000800028

Orskov, E. R., & McDonald, I. (1979). The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. Journal of Agricultural Science, 92(2), 499-503. doi: 10.1017/S0021859600063048

Ortiz-Rubio, M. A., Orskov, E. R., Milne, J., & Galina, H. M. A. (2007). Effect of different sources of nitrogen on in situ degradability and feed intake of Zebu cattle fed sugarcane tops (Saccharum officinarum). Animal Feed Science and Technology, 139(3-4), 143-158. doi: 10.1016/j.anifeedsci.2007. 01.016

Owens, F. N., & Goetsch, A. L. (1988). Ruminal fermentation. In D. C. Church (Ed.), The ruminant animal digestive physiology and nutrition (pp. 146-171). Englewood Cliffs: O & Books Inc.

Pereira, O. G., Souza, V. G., Valadares, S. C., Fº., Pereira, D. H., Ribeiro, K. G., & Cecon, P. R. (2008). Consumo e digestibilidade dos nutrientes e desempenho de bovinos de corte recebendo dietas com diferentes níveis de ureia. Ciência Animal Brasileira, 9(3), 552-562. Recuperado de https://www.revistas.ufg.br/vet/article/view/ 643

Preston, T. R. (1986). Analytical methods for characterizing feed resources for ruminants. In T. R. Preston (Org.), Better utilization of crop residues and by-products in animal feeding: research guidelines. 2. A practical manual for research workers (Chap 6, pp. 106). Rome, Italy: FAO.

Rennó, L. N. (2003). Consumo, digestibilidade total e parcial, produção microbiana, parâmetros ruminais e excreções de ureia e creatinina em novilhos alimentados com dietas contendo quatro níveis de ureia ou dois níveis de proteína. Tese de doutorado em zootecnia, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, Brasil.

Silva, E. A., Berchielli, T. T., Reis, R. A., Pires, A. V., Sato, K. J., Paes, J. M. V., & Lopes, A. D. (2007). Teores de proteína bruta para bovinos alimentados com feno de capim-tifton 85: parâmetros ruminais, eficiência de síntese microbiana e degradabilidade in situ. Revista Brasileira de Zootecnia, 36(1), 225-237. doi: 10.1590/S1516-35982007000100027

Silveira, R. N., Berchielli, T. T., Canesin, R. C., Messana, J. D., Fernandes, J. J. R. F., & Pires, A. V. (2009) Influência do nitrogênio degradável no rúmen sobre degradabilidade in situ, os parâmetros ruminais e a eficiência da síntese de proteína microbiana em novilhos alimentados com cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Zootecnia, 38(3), 570-579. doi: 10.1590/S1516-35982009000300024

Slyter, L. L., Satter, L. D., & Dinius, D. A. (1979). Effect of ruminal ammonia concentration on nitrogen utilization by steers. Journal of Animal Science, 48(4), 906-912. doi: 10.2527/jas1979.484906x

Sniffen, C. J., O‘Connor, J. D., Van Soest, P. J., Fox, D. G., & Russell, J. B. (1992). A net carbohydrate and protein systen for evaluating cattle diets; II. Carbohydrate and protein availabiliy. Journal of Animal Science, 70(11), 3562-3577. doi: 10.2527/1992.70113562x

Udén, P., Colucci, P. E., & Van Soest, P. J. (1980). Investigation of chromium, cerium and cobalt as markers in digesta. Rate of passage studies. Journal Science Food Agriculture, 31(7), 625-632. doi: 10.1002/ jsfa.2740310702

Valadares, R. F. D., Broderick, G. A., Valadares, S. C., F., & Clayton, M. K. (1999). Effect of replacing alfalfa silage with high moisture corn on ruminal protein synthesis estimated from excretion of total purine derivates. Journal of Dairy Science, 82(12), 2686-2696. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(99)75525-6

Valadares, R. F. D., Gonçalves, L. C., Rodriguez, N. M., Valadares, S. C., Fº., & Sampaio, I. B. (1997). Níveis de proteína em dietas de bovinos. 4. Concentrações de amônia ruminal e ureia plasmática e excreções de úreia e creatinina. Revista Brasileira de Zootecnia, 26(6), 1270-1278. Recuperado de http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000145&pid=S1516-3598200000040003800037& lng=en

Vieira, P. F. (1980). Efeito do formaldeído na proteção de proteínas e lipídios em rações para ruminantes. Tese de doutorado, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, Brasil.

Downloads

Published

2020-11-06

How to Cite

Silva Junior, B. A. da, Oliveira, M. V. M. de, Maltempi Filho, P., Luz, D. F., Goes, R. H. de T. e B., & Vargas Junior, F. M. de. (2020). Effect of sugarcane treated with non-protein nitrogen and hydrolyzed with calcium oxide in the diet of dairy steers. Semina: Ciências Agrárias, 41(6Supl2), 3237–3248. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n6Supl2p3237

Issue

Section

Articles

Most read articles by the same author(s)