av Abanico veterinario Abanico vet 2007-428X 2448-6132 Sergio Martínez González 10.21929/abavet2019.923 00124 Artículo Original. Análisis químico proximal de Krameria erecta del Estado de Sonora 0000-0003-2988-8245 Mc-Caughey-Espinoza Diana 1 * 0000-0002-6635-8561 Reyes-Olivas Álvaro 1 0000-0002-8135-8535 Ayala-Astorga Gloria 2 0000-0002-2756-8224 Lugo-García Gabriel 1 0000-0001-9001-9861 Ochoa-Meza Andrés 3 0000-0002-9595-2383 Pacheco-Olvera Antonio 4 Colegio de Ciencias Agropecuarias, Escuela Superior de Agricultura del Valle del Fuerte, Universidad Autónoma de Sinaloa. México. Universidad Autónoma de Sinaloa Escuela Superior de Agricultura del Valle del Fuerte Universidad Autónoma de Sinaloa Mexico Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de la Universidad de Sonora. Sonora. México. Universidad de Sonora Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas Universidad de Sonora Sonora Mexico Departamento de Agricultura y Ganadería de la Universidad de Sonora. Sonora. México. Universidad de Sonora Departamento de Agricultura y Ganadería Universidad de Sonora. Sonora Mexico Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa. México. Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Agronomía Universidad Autónoma de Sinaloa Mexico *Autor responsable y de correspondencia: Mc Caughey-Espinoza, Diana Miriam. Colegio de Ciencias Agropecuarias, Escuela Superior de Agricultura del Valle del Fuerte, Universidad Autónoma de Sinaloa. Calle 16 Av. Japaraqui S/N. 81110, Juan José Ríos, Ahome, Sinaloa. México. diana.mccaughey@unison.mx, alreo.uas@gmail.com, gloria.ayala@unison.mx, gabriel_lugo9010@hotmail.com, andres.ochoa@unison.mx, apontoniopo345@gmail.com. 30 05 2020 Jan-Dec 2019 9 e924 02 01 2019 25 09 2019 Este es un artículo publicado en acceso abierto bajo una licencia Creative Commons RESUMEN

El cósahui del sur (Krameria erecta) es un arbusto perenne que se encuentra en las zonas áridas y semi- áridas, de los estados de Sonora, Sinaloa, Chihuahua y Baja California Norte. Por ser una planta apetecible por los animales domésticos y silvestres, se determinó el valor nutricional de Krameria erecta, ubicada en un tipo de matorral arbosufrutescente del Estado de Sonora, evaluándose la colecta de cuatro épocas del año, en cuatro sitios de 2,500 m2 cada uno. Los resultados demuestran que existen diferencias significativas entre las épocas de colecta en el contenido de proteína cruda (7.46 a 13.42%). Los contenidos de extracto etéreo fueron diferentes entre los sitios de colecta y época (p<0.05) por otra parte también presentaron diferencias significativas entre época de colecta y sitios (p<0.05) en materia seca con 71.2 a 87.3%, excepto en invierno y primavera, de igual manera se presentaron diferencias significativas en humedad (12.7 a 28.8%), en cenizas se presentaron diferencias significativas en la época de colecta (p<0.05) de 7.41 a 13.3%, en lo que respecta a fibra cruda se mostró diferencias significativas en la época de colecta pero no entre los sitios con 23.78 a 32.82%, en calcio no se mostró diferencias significativas entre en la poca de colecta de verano, otoño e invierno con valores de 0.05 a 1.33% y fósforo también presento diferencias significativas entre la época de colecta (p<0.05) pero no entre los sitios con 0.06 a 0.09%.

 Palabras Clave: ganado plantas nativas contenido nutricional. INTRODUCCIÓN

En los últimos 30 años los agostaderos dedicados a la producción pecuaria en el Estado de Sonora, México, posee una gran diversidad florística de plantas no maderables y maderables. Entre un 30% a 70% de las especies nativas y de alto valor forrajero que actualmente presentan una fuerte disminución en sus poblaciones, se encuentran el palo fierro (Olneya tesota A. Gray), zámota (Coursetia glandulosa A. Gray), cósahui (Krameria erecta Willd), entre otras, debido a que han tenido un notorio consumo por los herbívoros; aunado a los desmontes masivos y el cambio de uso de suelo, no les ha permitido propagarse en forma natural; por lo que se encuentran en serios problemas que los podría llevar a desaparecer de sus propios ecosistemas (Mc Caughey-Espinoza et al., 2017). Los arbustos constituyen un buen porcentaje de la dieta de los animales bóvidos, por lo cual es importante la conservación de las plantas nativas en los hábitats naturales. El valor nutritivo de los alimentos está dado por su composición química y por la eficiencia con la cual los animales extraen sus nutrientes durante la digestión (Sanon et al., 2008).

Las plantas forrajeras constituyen la base de la alimentación del ganado bovino, proporcionan los nutrimentos fundamentales para satisfacer los requerimientos fisiológicos de los animales. Las plantas nativas proporcionan una dieta rica en proteína, fósforo y calcio, en las diferentes estaciones del año. Es de suma importancia investigar los recursos forrajeros propios del entorno, para incorporarlos a los sistemas de producción ganadera y brindar alternativas sostenibles, que permitan mejorar los agro- ecosistemas y condiciones de vida de las comunidades (Francis y Lowe, 2000; Muñoz et al., 2011; Apráez et al., 2017).

Los árboles y los arbustos asociados proporcionan múltiples beneficios a la ganadería (Ruiz et al., 2006). Las plantas nativas forrajeras tolerantes a sequías constituyen opciones para mejorar las deficiencias nutricionales de bovinos en pastoreo (Insuasty et al., 2013), por su gran versatilidad y diversas bondades; son muy importantes en los sistemas agroforestales y silvopastoriles (Portillo et al., 2009). También se le ha atribuido beneficios medicinales, mostrando efectos contra daño hepático, antioxidante, antiinflamatorio y anticancerígena (Carini et al., 2002; Torres-González et al., 2011; Jiménez-Estrada et al., 2013; Morán-Palacio et al., 2014).

En la actualidad la actividad ganadera amerita un nuevo enfoque productivo que revalorice los recursos arbóreos y arbustivos, como elementos fundamentales para el diseño de sistemas productivos eficientes y sostenibles. Por lo que en esta investigación se planteó realizar un análisis químico proximal del cósahui del sur (Krameria erecta), debido al potencial forrajero que esta especie representa para los agostaderos del estado de Sonora, México.

 MATERIAL Y MÉTODOS Ubicación del área de estudio

El presente trabajo se llevó a cabo en el rancho "Las Cruces " situado en la parte este de Hermosillo, Sonora; localizado a 29°03'21.30” de Latitud Norte y 110°45'12022" de Longitud Oeste, a una altitud de 277 msnm, con una precipitación media anual de 330 mm y temperatura promedio de 24° C, con vegetación denominada matorral arbosufrutescente, y suelo regosol. Ocasionalmente se tienen heladas y granizadas en el invierno.

Especie en estudio y material utilizado

La especie en estudio es el cósahui (Krameria erecta Willd), por ser una planta del desierto sonorense. Se utilizaron tijeras podadoras, bolsas de papel, marcadores y balanza digital pelouze, modelo SP5.

Toma de muestras

Para el muestreo se seleccionaron cuatro sitios de estudio, (50 m x 50 m. con una superficie de 2,500 m2 por cuadrante) de agostadero en condiciones de pastoreo (activo). La colecta del material vegetal se realizó al azar, no se consideró la etapa fenológica por existir una variación entre la misma época de evaluación; se colectó una cantidad de materia vegetal considerable (hoja, tallos y flores); se mezclaron y se dividieron en tres muestras. Este mismo procedimiento se realizó para cada uno de los sitios en estudio.

Fechas de colecta

De acuerdo a las condiciones climatológicas presentes en el estado de Sonora, se consideró realizar el análisis químico proximal de las cuatro estaciones del año (primavera, verano, otoño e invierno). La colecta del material vegetal se realizó en las fechas que se muestran en la tabla 1.

Fechas de las colectas del material vegetal
# de colecta Estación Fecha
1ro Verano 16 de julio de 2018
2do Otoño 03 de noviembre de 2018
3ro Invierno 31 de enero de 219
4to Primavera 27 de abril de 2019

Análisis químico

El contenido nutricional de Krameria erecta, se realizó en el laboratorio de nutrición animal del Departamento de Agricultura y Ganadería de la Universidad de Sonora, mediante los métodos establecidos por la A.O.A.C (1995), que incluye el contenido de humedad (método 930,04), proteína cruda utilizando el método de Kjeldah (método 955,04), cenizas (por calcinación a 550°C) (método 930,05), extracto etéreo (método 962,09) y fibra bruta (método 920,39). En lo que respecta al material seco, fue molido en un molino willey con un tamaño de malla de 1 mm; enseguida se procedió a secar a 55 ºC durante 48 h para la obtención del peso en base seca.

Análisis estadístico

Los datos obtenidos fueron analizados con un diseño completamente al azar, se evaluaron los cuadrantes y cuatro estaciones del año (primavera, verano, otoño e invierno). Con los datos obtenidos se realizó un análisis de varianza. Para la comparación de medias se utilizó la prueba de media de Tukey-Kramer, con un alfa de 0.05%. Estos análisis se llevaron a cabo utilizando el paquete estadístico JMP 5.0.1 (JMP, 2002).

 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Al evaluar el contenido nutricional de Krameria erecta, se mostró que sí existen diferencias significativas con respecto a la época de muestreo y entre los sitios en el porcentaje de extracto etéreo, % de materia seca, % de humedad, % de cenizas, % de fósforo y % de calcio.

En lo que respecta al porcentaje de proteína, se observa que presentaron diferencias significativas en las cuatro épocas del año y también se mostró; mientras que en el resto de los sitios evaluados no se mostraron diferencias significativas, presentando valores de proteína cruda en promedio de 7.46 a 13.42% durante todo el año. Los porcentajes de proteína cruda más altos se presentaron en la época de verano, esto puede deberse a que la proteína incrementa su concentración cuando la planta se encuentra en estrés hídrico durante tiempos prolongados (tabla 2). Debido a sus niveles proteicos considerables, naturaleza multipropósito, amplio margen de adaptación y capacidad de producción, la biomasa de los árboles y arbustos puede contribuir a mejorar la calidad de la dieta de los animales (García et al., 2009).

Marshal et al., (2005), evaluaron la proteína cruda de Krameria grayi Rose y Pintor, en cuatro épocas del año, mostrando para invierno 10.97%, primavera 10.83%, verano 8.55% y otoño 10.62%. Dichos resultados difieren en las cuatro épocas de evaluación con los obtenidos en este estudio, siendo que krameria erecta presentó valores más altos en las cuatro épocas evaluadas.También difieren con los resultados obtenidos por Toyes-Vargas et al., (2013), quienes analizaron el contenido de proteína cruda de 5 especies forrajeras nativas: huizache (Acacia farnesiana), mezquite (Propsopis glandulosa), palo fierro (Olneya tesota), palo verde (Cercidium floridum) y vinorama (Acacia brandegeana); presentaron valores de 14.68 a 22.74% de proteína cruda. Esta diferencia entre los resultados podría atribuirse que las especies analizadas por Toyes-Vargas et al., (2013), son fabáceas.

Para el caso de extracto etéreo, estadísticamente existen diferencias significativas con (P<0.05). Entre los sitios y época de colecta, las fechas de colecta presentaron valores de 1.8 a 2.4% de extracto etéreo; ver tabla 2. El porcentaje de materia seca presentó diferencias significativas entre los sitios y la época de colecta, mostrando valores de 71.2 a 87.3%. Es posible mencionar que estos resultados están relacionados con el contenido de proteína; en verano las plantas presentan mayor contenido de materia seca y por ende menor humedad (tabla 2). La presencia de las lluvias presenta cambios importantes en el contenido de proteína y materia seca, provocando la disminución de estas variables y aumentando el % de humedad, como se muestra claramente en este estudio al obtener valores de 12.7 a 28.8% (tabla 2).

Composición química de cósahui del sur <italic>Krameria erecta</italic>
Sitios/época %PC* %EE* %MS* %H*
S1 Verano 13.41±0.040415a 2.2±0.100000bcd 87.3±0.360555a 12.7±0.152753f
S2 Verano 13.220.010000±a 1.9±0.100000de 84.9±0.400000b 15.1±0.264575e
S3 Verano 13.31±0.020817a 2±0.100000cde 85.1±0.152753b 14.9±0.115470e
S4 Verano 13.42±0.015275a 1.8±0.100000e 87.2±0.057735a 12.8±0.058595f
S1 Otoño 10.3±0.251661cd 2.7±0.152753a 72.1±0.611583e 27.9±0.200000b
S2 Otoño 10.5±0.200000c 2.2±0.173205bcd 73.4±0.100000d 26.6±0.100000c
S3 Otoño 10.1±0.100000d 2.4±0.100000ab 71.2±0.173205f 28.8±0.115470a
S4 Otoño 10.5±0.100000c 2.2±0.100000bcd 72.3±0.152753e 27.7±0.529150b
SI Invierno 7.46±0.055678e 2.3±0.100000bc 73.5±0.100000d 26.5±0.173205c
S2 Invierno 7.68±0.030000e 2.1±0.100000bcde 73.3±0.100000d 26.7±0.100000c
S3 Invierno 7.61±0.010000e 2.3±0.200000bc 73.6±0.100000d 26.4±0.100000c
S4 Invierno 7.67±0.020000e 2.3±0.173205bc 73.4±0.100000d 26.6±0.264575c
SI Primavera 11.09±0.020000b 2.2±0.100000bcd 76.3±0.173205c 23.7±0.264575d
S2 Primavera 11.03±0.010000b 2±0.100000cde 76.7±0.173205c 23.3±0.100000d
S3 Primavera 11.1±0.100000b 2.1±0.100000bcde 76.6±0.200000c 23.4±0.100000d
S4 Primavera 11.03±0.010000b 2±0.100000dce 76.4±0.100000c 23.6±0.100000d

*a, b, c, d, e, f Literales diferentes, entre renglones indican diferencias significativas (P<0.05). %PC= % de proteína cruda; % EE= % de extracto etéreo; %MS= % de materia seca; %H= % de humedad.

Cabe mencionar que los resultados obtenidos en lo que respecta al porcentaje de materia seca en este estudio, difiere con los de Toyes-Vargas et al., (2013), quienes evaluaron algunas especies de plantas nativas huizache (Acacia farnesiana), mezquite (Propsopis glandulosa), palo fierro (Olneya tesota), palo verde (Cercidium floridum) y vinorama (Acacia brandegeana); obteniendo resultados de 92.53 a 96.38%.

Por lo tanto, se puede mencionar que, a menor disponibilidad de agua en los suelos, fue mayor la evapotranspiración edáfica de las plantas y repercutió en las variaciones de humedad en el tejido vegetal analizado Ojeda et al., (2012). La composición química de la planta puede presentar variaciones, principalmente en función de las condiciones ambientales (Gallego et al., 2014).

El componente arbóreo y arbustivo involucrado en estos sistemas, presentan amplios efectos en el marco nutricional de los herbívoros (Carmona, 2007); debido a sus considerables niveles proteicos, naturaleza multipropósito, amplio margen de adaptación. los árboles y arbustos pueden contribuir a mejorar la calidad de la dieta de los animales. Es preciso evaluar la composición química y nutricional de las especies más promisorias en los ecosistemas ganaderos, para así poder establecer las principales ventajas y limitaciones en el uso de cada una para la alimentación animal (García y Medina, 2006; García et al., 2009).

Debido a la composición química y valor nutricional de su follaje, flor y frutos, y de elevada aceptabilidad por animales; a las plantas leñosas se les puede considerar que poseen potencial forrajero (Pizzani et al., 2006; Pinto-Ruiz et al., 2010), y constituye un importante forraje con diferentes valores nutricionales, según sea la parte de consumo y la época en que se encuentre el banco de proteína natural durante el año (Orskov, 2005; Hernández et al., 2008).

Cabe mencionar que el porcentaje de cenizas presente en Krameria erecta, mostró diferencias significativas en la época de colecta, pero no entre los sitios; excepto en la época de invierno. En el sitio dos fue diferente al resto, de esa misma época. Los valores de ceniza presentes fueron de 7.41 a 13.33%. En el contenido de cenizas los resultados difieren con los de Toyes-Vargas et al., (2013), siendo los valores de Krameria erecta más altos, con respecto a huizache (Acacia farnesiana), mezquite (Propsopis glandulosa), palo fierro (Olneya tesota), palo verde (Cercidium floridum) y vinorama (Acacia brandegeana).

En relación al porcentaje de fibra cruda (% FC), se presentaron diferencias significativas en la época de colecta, mostrando promedios de 23.78 a 32.82%; pero no existe diferencia significativa entre los sitios evaluados (tabla 3). Los procesos metabólicos de las plantas no se ven relacionados con el contenido de fibra cruda, al no intervenir en estos mismos. La fibra curda es necesaria para realizar los procesos digestivos, por lo cual el cósahui del sur muestra valores considerables de fibra cruda en las diferentes épocas evaluadas. Por otra parte, al comparar estos resultados con los de Toyes- Vargas et al., (2013), son similares en cuanto al porciento de fibra cruda, con respecto a las plantas de huizache (Acacia farnesiana), mezquite (Propsopis glandulosa) y vinorama (Acacia brandegeana) y el porciento de proteína cruda de Krameria erecta difiere con los de palo fierro (Olneya tesota) y palo verde (Cercidium floridum), presentando valores más altos krameria erecta.

Composición química de cósahui del sur <italic>Krameria erecta</italic>
Sitios/época %Ce* %FC* %Ca* %P*
S1 Verano 13.33±0.026458a 24.11±0.200000d 1.21±0.010000de 0.07±0.017321b
S2 Verano 13.21±0.011547a 23.78±0.023094d 1.18±0.005774de 0.06±0.015275b
S3 Verano 13.28±0.023094a 23.98±0.010000d 1.19±0.010000de 0.07±0.010000b
S4 Verano 13.3±0.100000a 23.99±0.010000d 1.18±0.010000de 0.07±0.010000b
S1 Otoño 10.3±0.100000c 29.21±0.852369b 1.32±0.020000d 0.09±0.036056a
S2 Otoño 10.1±0.200000c 29.54±0.210713b 1.31±0.010000de 0.06±0.010000a
S3 Otoño 10.2±0.100000c 29.39±0.036056b 1.33±0.010000de 0.08±0.010000a
S4 Otoño 10.3±0.173205c 29.5±0.100000b 1.31±0.010000de 0.07±0.017321a
SI Invierno 7.41±0.010000e 32.82±0.010000a 0.06±0.000000de 0.05±0.010000c
S2 Invierno 7.7±0.100000d 32.17±0.017321a 0.06±0.010000de 0.06±0.010000c
S3 Invierno 7.66±0.010000de 32.41±0.010000a 0.05±0.010000e 0.06±0.010000c
S4 Invierno 7.62±0.010000de 32.58±0.026458a 0.06±0.010000de 0.06±0.010000c
SI Primavera 11.12±0.020000b 26.74±0.017321c 0.87±0.017321c 0.09±0.010000c
S2 Primavera 11.01±0.100000b 26.59±0.010000c 0.99±0.010000a 0.08±0.010000c
S3 Primavera 11.04±0.017321b 26.64±0.026458c 0.89±0.010000c 0.08±0.010000c
S4 Primavera 11.07±0.010000b 26.52±0.026458c 0.93±0.017321b 0.07±0.010000c

a, b, c, d, e Literales diferentes, entre renglones indican diferencias significativas (P<0.05). %Ce= % de cenizas; %FC= % de fibra cruda; %Ca= % de calcio; %P= % de fosforo.

El calcio presentó diferencias significativas en los sitios de la época de primavera. Las épocas de verano, otoño e invierno no presentaron diferencias significativas, excepto en el sitio tres de la época de invierno, con respecto al resto de los sitios de esa época. Por lo tanto, este elemento si presenta variación en los análisis en la época de primavera, siendo este un elemento inmóvil en el suelo (tabla 3); pero la variación de éste en las plantas, puede deberse a que el calcio puede variar su presencia en suelos que presenten problemas de erosión; y considerando esto último, es posible atribuirle esta variación a la falta de vegetación en los sitios de estudio.

Con respecto al porcentaje de fósforo presente en krameria erecta, se observa que existe diferencia significativa (P>0.05), entre las épocas de colecta (verano, otoño, invierno y primavera); mostrándose sin diferencias significativas (P>0.05), entre las épocas de colecta de invierno-primavera y sus respectivamente sitios de colecta; al presentarse valores de 0.05 a 0.09% (tabla 3). Estos valores se pueden atribuir que el fósforo es poco móvil en el suelo, pero sí es movible en la planta.

A pesar de los cambios drásticos que se presentan en esta región durante las cuatro estaciones (épocas) del año, Krameria erecta muestra un buen potencial nutricional, al no tener variaciones tan fuertes en su composición bromatológica en cuanto a fibra cruda, calcio, extracto etéreo, materia seca y fósforo. Por esta razón, es importante conocer el contenido de los alimentos y el valor nutricional de las especies individuales nativas (Guerrero et al., 2010). El uso de los recursos naturales de forma racional y sostenible, es una opción viable para obtener beneficios en las actividades agropecuarias (Quansah y Makkar, 2012).

Los árboles y arbustos forrajeros son especies adaptadas a las condiciones de suelo y clima de la región, lo que permite garantizar con alta probabilidad su sobrevivencia, persistencia y crecimiento de moderado a relativamente rápido; mejora la dieta del animal y reduce el uso de concentrados en las explotaciones pecuarias, proporcionando condiciones favorables para el incremento de la respuesta productiva de los animales (De Andrade et al., 2008; Rodríguez y Roncallo, 2013; Sosa et al., 2004; García y Medina, 2006; Petit et al., 2009). Por lo tanto, la integración de árboles en los potreros presenta una opción para mejorar la productividad y sustentabilidad de la ganadería (Ortega, 2013).

Es importante señalar que para discutir los resultados obtenidos. se cuenta con poca información sobre el contenido nutricional de otras especies de la familia de las Krameracea. Se deben hacer más investigaciones para continuar evaluando el contenido nutricional de otras especies aún no estudiadas, que son de gran importancia para los animales; ya que cubren una gran parte de sus necesidades nutricionales. Lo anterior es indispensable para el establecimiento de estrategias de manejo sostenible de sistemas silvopastoriles; sin embargo, la actividad ganadera es realizada bajo sistemas productivos poco amigables con el ambiente. La producción debe de ser sustentable en términos biológicos y económicos para la producción agropecuaria (Korbut et al., 2009; Oliva et al., 2015; Oliva et al., 2018).

 CONCLUSIONES

La composición química del cósahui del sur (Krameria erecta) mostró un mayor contenido de nutrientes en verano, excepto en extracto etéreo. El contenido del porciento de proteína cruda presenta casi el doble en verano que en invierno. El análisis estadístico entre estación del año (época) de muestreo, indica que existen diferencias significativas. En la época de otoño krameria erecta proporciona mayor porciento de grasa y carbohidratos, como energizantes para los herbívoros.

 AGRADECIMIENTOS

Un sincero agradecimiento al C. Agustín Hurtado Aguayo y al Ing. Tomás López Coronel, por las atenciones brindadas, para la realización de este trabajo en el rancho las Cruces, en Hermosillo Sonora, México.

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The southern cósahui (Krameria erecta) is a perennial shrub that is found in arid and semi-arid areas of the states of Sonora, Sinaloa, Chihuahua and Baja California Norte. As it is a plant that is appealing to domestic and wild animals, the nutritional value of Krameria erecta was determined, located in a type of tree-growing scrubland of the State of Sonora, evaluating the collection of four seasons of the year, in four sites of 2,500 m2 each one. The results show that there are significant differences between collection times in the crude protein content (7.46 to 13.42 %). The contents of ethereal extract were different between the collection sites and time (p <0.05) on the other hand they also presented significant differences between collection time and sites (p <0.05) in dry matter with 71.2 to 87.3%, except in winter and spring, in the same way there were significant differences in humidity (12.7 to 28.8%), in ashes there were significant differences in the collection time (p <0.05) from 7.41 to 13.3%, in terms of raw fiber differences were shown significant at the time of collection but not between sites with 23.78 to 32.82%, in calcium there was no significant difference between in the summer, autumn and winter harvest with values of 0.05 to 1.33% and phosphorus also showed significant differences between the time of collection (p <0.05) but not between sites with 0.06 to 0.09%.

 Keywords: cattle native plants nutritional content INTRODUCTION

In the last 30 years the summer pastures dedicated to livestock production in the State of Sonora, Mexico, has a great floristic diversity of non-timber and timber plants. Between 30% to 70% of the native and high forage species that currently have a strong decrease in their populations, are palo fierro (Olneya tesota A. Gray), zámota (Coursetia glandulosa A. Gray), cósahui (Krameria erecta Willd), among others, because they have had a notable consumption by herbivores; coupled with the massive clearings and the change in land use, it has not allowed them to spread naturally; so they are in serious problems that could lead them to disappear from their own ecosystems (Mc Caughey-Espinoza et al., 2017). Shrubs constitute a good percentage of the diet of bovine animals, so it is important to conserve native plants in natural habitats. The nutritional value of food is given by its chemical composition and the efficiency with which animals extract their nutrients during digestion (Sanon et al., 2008).

Forage plants form the basis of cattle feeding, provide the fundamental nutrients to meet the physiological requirements of animals. Native plants provide a diet rich in protein, phosphorus and calcium, at different seasons of the year. It is of the utmost importance to investigate the forage resources of the environment, to incorporate them into livestock production systems and provide sustainable alternatives that allow improving the agro- ecosystems and living conditions of the communities (Francis and Lowe, 2000; Muñoz et al., 2011; Apráez et al., 2017).

Trees and associated shrubs provide multiple benefits to livestock (Ruiz et al., 2006). Native drought-tolerant fodder plants are options to improve the nutritional deficiencies of grazing cattle (Insuasty et al., 2013), due to their great versatility and various benefits; they are very important in agroforestry and silvopastoral systems (Portillo et al., 2009). It has also been attributed medicinal benefits, showing effects against liver damage, antioxidant, anti-inflammatory and anti-cancer (Carini et al., 2002; Torres-González et al., 2011; Jiménez-Estrada et al., 2013; Morán-Palacio et al., 2014).

At present, livestock activity merits a new productive approach that revalues tree and shrub resources, as fundamental elements for the design of efficient and sustainable production systems. Therefore, in this investigation, a chemical analysis of the southern cósahui (Krameria erecta) was proposed, due to the forage potential that this species represents for the summer pastures of the state of Sonora, Mexico.

 MATERIAL AND METHODS

Location of the study area

The present work was carried out in the ranch "Las Cruces" located in the eastern part of Hermosillo, Sonora; located at 29° 03’21.30” from North Latitude and 110° 45'12022" from West Longitude, at an altitude of 277 meters above sea level, with an average annual rainfall of 330 mm and an average temperature of 24 °C, with vegetation called arbosufrutescent scrubland, and regosol soil. Occasionally frosts and hailstorms occur in the winter.

Species in study and material used

The species under study is the cósahui (Krameria erecta Willd), being a plant in the Sonoran desert. Clipper scissors, paper bags, markers and pelouze digital scale, model SP5, were used.

Sampling

For sampling, four study sites were selected, (50 m x 50 m. With an area of 2,500 m2 per quadrant) of summer pastures under grazing conditions (active). The collection of plant material was carried out at random, the phenological stage was not considered because there was a variation between the same times of evaluation; a considerable amount of plant matter (leaf, stems and flowers) was collected; they were mixed and divided into three samples. This same procedure was performed for each of the sites under study.

Dates of Collection

According to the weather conditions present in the state of Sonora, it was considered to carry out the proximal chemical analysis of the four seasons of the year (spring, summer, autumn and winter). The collection of plant material was carried out on the dates shown in table 1.

Dates of plant material
# of collection Season Date
1rst Summer July 16, 2018
2nd Autumn November 3, 2018
3rd Winter January 31, 2109
4th Spring April 27, 2019

Chemical analysis

The nutritional content of Krameria erecta was carried out in the animal nutrition laboratory of the Department of Agriculture and Livestock of the University of Sonora, using the methods established by the AOAC (1995), which includes the moisture content (method 930.04), crude protein using the Kjeldah method (method 955.04), ashes (by calcination at 550 °C) (method 930.05), ether extract (method 962.09) and crude fiber (method 920.39). As regards the dry material, it was ground in a Willey mill with a mesh size of 1 mm; it was then dried at 55 °C for 48 hours to obtain the dry weight.

Statistical Analysis

The data obtained were analyzed with a completely randomized design, the quadrants and four seasons of the year (spring, summer, autumn and winter) were evaluated. With the data obtained, an analysis of variance was performed. For the comparison of means, the Tukey-Kramer mean test was used, with an alpha of 0.05%. These analyzes were carried out using the statistical package JMP 5.0.1 (JMP, 2002).

 RESULTS AND DISCUSSION

When evaluating the nutritional content of Krameria erecta, it was shown that there are significant differences with respect to the sampling time and between the sites in the percentage of ethereal extract, % of dry matter, % of humidity, % of ashes, % of phosphorus and % of calcium.

Regarding the percentage of protein, it is observed that they presented significant differences in the four seasons of the year and it was also shown; while in the rest of the sites evaluated no significant differences were shown, presenting crude protein values on average from 7.46 to 13.42 % throughout the year. The highest percentages of crude protein were in the summer season, this may be due to the fact that the protein increases its concentration when the plant is in water stress for prolonged times (Table 2). Due to their considerable protein levels, multipurpose nature, wide margin of adaptation and production capacity, the biomass of trees and shrubs can contribute to improving the quality of the animals' diet (García et al., 2009).

Chemical composition of southern cósahui <italic>Krameria erecta</italic>
Sites/season %PC* %EE* %MS* %H*
S1 Summer 13.41±0.040415a 2.2±0.100000bcd 87.3±0.360555a 12.7±0.152753f
S2 Summer 13.220.010000±a 1.9±0.100000de 84.9±0.400000b 15.1±0.264575e
S3 Summer 13.31±0.020817a 2±0.100000cde 85.1±0.152753b 14.9±0.115470e
S4 Summer 13.42±0.015275a 1.8±0.100000e 87.2±0.057735a 12.8±0.058595f
S1 Autumn 10.3±0.251661cd 2.7±0.152753a 72.1±0.611583e 27.9±0.200000b
S2 Autumn 10.5±0.200000c 2.2±0.173205bcd 73.4±0.100000d 26.6±0.100000c
S3 Autumn 10.1±0.100000d 2.4±0.100000ab 71.2±0.173205f 28.8±0.115470a
S4 Autumn 10.5±0.100000c 2.2±0.100000bcd 72.3±0.152753e 27.7±0.529150b
SI Winter 7.46±0.055678e 2.3±0.100000bc 73.5±0.100000d 26.5±0.173205c
S2 Winter 7.68±0.030000e 2.1±0.100000bcde 73.3±0.100000d 26.7±0.100000c
S3 Winter 7.61±0.010000e 2.3±0.200000bc 73.6±0.100000d 26.4±0.100000c
S4 Winter 7.67±0.020000e 2.3±0.173205bc 73.4±0.100000d 26.6±0.264575c
SI Spring 11.09±0.020000b 2.2±0.100000bcd 76.3±0.173205c 23.7±0.264575d
S2 Spring 11.03±0.010000b 2±0.100000cde 76.7±0.173205c 23.3±0.100000d
S3 Spring 11.1±0.100000b 2.1±0.100000bcde 76.6±0.200000c 23.4±0.100000d
S4 Spring 11.03±0.010000b 2±0.100000dce 76.4±0.100000c 23.6±0.100000d

*a, b, c, d, e, f Different literals, between lines indicate significant differences (P<0.05). %PC= % of crude protein % EE= % of ethereal extract; %MS= % of dry mass; %H= % of humidity.

Marshal et al. (2005), evaluated the raw protein of Krameria grayi Rose and Pintor, at four times of the year, showing for winter 10.97%, spring 10.83%, summer 8.55% and autumn 10.62%. These results differ in the four evaluation periods with those obtained in this study, since Krameria erecta presented higher values in the four periods evaluated.

They also differ with the results obtained by Toyes-Vargas et al. (2013), who analyzed the raw protein content of 5 native forage species: huizache (Acacia farnesiana), mesquite (Propsopis glandulosa), palo fierro (Olneya tesota), palo verde (Cercidium floridum) and Vinorama (Acacia brandegeana); presented values of 14.68 to 22.74% crude protein. This difference between the results could be attributed to the fact that the species analyzed by Toyes-Vargas et al. (2013), are fabaceae.

In the case of ethereal extract, statistically there are significant differences with (P <0.05). Between the sites and time of collection, the collection dates presented values of 1.8 to 2.4% of ethereal extract; see table 2. The percentage of dry matter presented significant differences between the sites and the time of collection, showing values from 71.2 to 87.3%. It is possible to mention that these results are related to protein content; in summer, the plants have a higher dry matter content and therefore less moisture (Table 2). The presence of rains presents important changes in the content of protein and dry matter, causing the decrease of these variables and increasing the % of humidity, as clearly shown in this study when obtaining values from 12.7 to 28.8% (Table 2).

It is worth mentioning that the results obtained regarding the percentage of dry matter in this study, differ from those of Toyes-Vargas et al. (2013), who evaluated some species of native Huizache (Acacia farnesiana), mesquite (Propsopis glandulosa), palo fierro (Olneya tesota), palo verde (Cercidium floridum) and Vinorama (Acacia brandegeana); obtaining results from 92.53 to 96.38%.

Therefore, it can be mentioned that, due to lower water availability in the soil, the edaphic evapotranspiration of the plants was greater and had an impact on the humidity variations in the analyzed plant tissue Ojeda et al. (2012). The chemical composition of the plant may vary, mainly depending on the environmental conditions (Gallego et al., 2014).

The tree and shrub component involved in these systems have broad effects on the nutritional framework of herbivores (Carmona, 2007); due to its considerable protein levels, multipurpose nature, wide margin of adaptation. Trees and shrubs can contribute improving the quality of the animals' diet. It is necessary to evaluate the chemical and nutritional composition of the most promising species in livestock ecosystems, in order to establish the main advantages and limitations in the use of each one for animal feed (García and Medina, 2006; García et al., 2009).

Due to the chemical composition and nutritional value of its foliage, flower and fruits, and of high acceptability by animals; woody plants can be considered to have forage potential (Pizzani et al., 2006; Pinto-Ruiz et al., 2010), and constitutes an important forage with different nutritional values, depending on the part of consumption and the time in that the natural protein bank is found during the year (Orskov, 2005; Hernández et al., 2008).

It is worth mentioning that the percentage of ashes present in Krameria erecta, showed significant differences at the time of collection, but not between sites; except in the winter time. On site two they were different from the rest, from that same era. The ash values present were from 7.41 to 13.33%. In the ash content the results differ with those of Toyes- Vargas et al., (2013), with Krameria erecta values being higher, with respect to huizache (Acacia farnesiana), mesquite (Propsopis glandulosa), palo fierro (Olneya tesota), palo verde (Cercidium floridum) and Vinorama (Acacia brandegeana).

In relation to the percentage of crude fiber (% FC), there were significant differences at the time of collection, showing averages of 23.78 to 32.82%; but there is no significant difference between the sites evaluated (table 3). The metabolic processes of plants are not related to the raw fiber content, as they do not intervene in them. Kurdish fiber is necessary to carry out the digestive processes, so the southern cósahui shows considerable values of raw fiber at the different times evaluated. On the other hand, when comparing these results with those of Toyes-Vargas et al., (2013), they are similar in terms of the percentage of crude fiber, with respect to the huizache (Acacia farnesiana), mesquite (Propsopis glandulosa) and Vinorama (Acacia brandegeana) and the percentage of raw protein of Krameria erecta differs with those of palo fierro (Olneya tesota) and palo verde (Cercidium floridum), presenting higher values Krameria erecta.

Chemical composition of southern cósahui <italic>Krameria erecta</italic>
Sites/season %Ce* %FC* %Ca* %P*
S1 Summer 13.33±0.026458a 24.11±0.200000d 1.21±0.010000de 0.07±0.017321b
S2 Summer 13.21±0.011547a 23.78±0.023094d 1.18±0.005774de 0.06±0.015275b
S3 Summer 13.28±0.023094a 23.98±0.010000d 1.19±0.010000de 0.07±0.010000b
S4 Summer 13.3±0.100000a 23.99±0.010000d 1.18±0.010000de 0.07±0.010000b
S1 Autumn 10.3±0.100000c 29.21±0.852369b 1.32±0.020000d 0.09±0.036056a
S2 Autumn 10.1±0.200000c 29.54±0.210713b 1.31±0.010000de 0.06±0.010000a
S3 Autumn 10.2±0.100000c 29.39±0.036056b 1.33±0.010000de 0.08±0.010000a
S4 Autumn 10.3±0.173205c 29.5±0.100000b 1.31±0.010000de 0.07±0.017321a
SI Winter 7.41±0.010000e 32.82±0.010000a 0.06±0.000000de 0.05±0.010000c
S2 Winter 7.7±0.100000d 32.17±0.017321a 0.06±0.010000de 0.06±0.010000c
S3 Winter 7.66±0.010000de 32.41±0.010000a 0.05±0.010000e 0.06±0.010000c
S4 Winter 7.62±0.010000de 32.58±0.026458a 0.06±0.010000de 0.06±0.010000c
SI Spring 11.12±0.020000b 26.74±0.017321c 0.87±0.017321c 0.09±0.010000c
S2 Spring 11.01±0.100000b 26.59±0.010000c 0.99±0.010000a 0.08±0.010000c
S3 Spring 11.04±0.017321b 26.64±0.026458c 0.89±0.010000c 0.08±0.010000c
S4 Spring 11.07±0.010000b 26.52±0.026458c 0.93±0.017321b 0.07±0.010000c

a, b, c, d, e Different literals, between lines indicate significant differences (P<0.05). %Ce= % of ashes; %FC=% of crude fiber; %Ca= % of calcium; %P= % of phosphorus.

Calcium presented significant differences in spring time sites. The seasons of summer, autumn and winter did not show significant differences, except at site three of the winter season, with respect to the rest of the sites of that time. Therefore, this element does show variation in the analyzes in the spring season, this being a stationary element in the soil (table 3); but the variation of this one in the plants, can be due to the fact that calcium canvary its presence in soils that present erosion problems; and considering the latter, it is possible to attribute this variation to the lack of vegetation in the study sites.

With respect to the percentage of phosphorus present in Krameria erecta, it is observed that there is a significant difference (P> 0.05), between the times of collection (summer, autumn, winter and spring); showing no significant differences (P> 0.05), between the winter-spring collection seasons and their respective collection sites; when values of 0.05 to 0.09% are presented (table 3). These values can be attributed that the phosphorus is not very mobile in the soil, but it is movable in the plant.

Despite the drastic changes that occur in this region during the four seasons (seasons) of the year, Krameria erecta shows good nutritional potential, as it does not have such strong variations in its bromatological composition in terms of raw fiber, calcium, ethereal extract dry matter and phosphorus. For this reason, it is important to know the food content and nutritional value of the native individual species (Guerrero et al., 2010). The use of natural resources in a rational and sustainable manner is a viable option to obtain benefits in agricultural activities (Quansah and Makkar, 2012).

Fodder trees and shrubs are species adapted to the soil conditions and climate of the region, which ensures their survival, persistence and growth from moderate to relatively rapid with high probability; It improves the diet of the animal and reduces the use of concentrates in livestock farms, providing favorable conditions for the increase of the productive response of the animals (De Andrade et al., 2008; Rodríguez and Roncallo, 2013; Sosa et al., 2004; García and Medina, 2006; Petit et al., 2009). Therefore, the integration of trees in the pastures presents an option to improve the productivity and sustainability of livestock (Ortega, 2013).

It is important to note that to discuss the results obtained. Little information is available on the nutritional content of other species in the Krameracea family. More research should be done to continue evaluating the nutritional content of other species not yet studied, which are of great importance to animals; since they cover a large part of their nutritional needs. The above is indispensable for the establishment of strategies for sustainable management of silvopastoral systems; however, livestock activity is carried out under production systems that are not friendly to the environment. Production must be sustainable in biological and economic terms for agricultural production (Korbut et al., 2009; Oliva et al., 2015; Oliva et al., 2018).

 CONCLUSIONS

The chemical composition of southern cósahui (Krameria erecta) showed a higher nutrient content in summer, except in ethereal extract. The content of the crude protein percentage is almost double in summer than in winter. The statistical analysis between seasons of the year (time) of sampling, indicates that there are significant differences. In the autumn season Krameria erecta provides more percent fat and carbohydrates, as energizers for herbivores.

 ACKNOWLEDGMENT

A sincere thanks to C. Agustín Hurtado Aguayo and Ing. Tomás López Coronel, for the attentions provided, for the realization of this work at Las Cruces Ranch, in Hermosillo Sonora, Mexico.