Introduction

Ruminants have a very important role in human nutrition because they produce practically all the milk and a third of the meat consumed in the world. The grasses and forages constitute the natural food of ruminants and represent the most abundant and least costly food source (Ruiz et al. 2021Ruiz, T.E., Rodríguez, B., Padilla, C., Valenciaga, N., Lok, S., Galindo, J., Savón, L., Chongo, B., La O, O., Torres, V., Gutiérrez, D., Scull, I., Rodríguez, R., Valenciaga, D., López, J.R., Alonso, J., Medina, Y., Cino, D.M., Vázquez, Y. & Castro, J.A. 2021. Tithonia diversifolia Another Bush Alternative for Use in Silvopastoral Systems in Cuba. Avances de Investigación Agropecuaria, 25(3): 211-214, ISSN: 0188-7890. https://doi.org/10.53897/RevAIA.21.25.64. and Arias et al. 2023Arias, L.M., López, M., Castillo, M. & Alpízar, A. 2023. Fertilization type and regrowth age of Tithonia diversifolia on ruminal parameters. Agronomía Mesoamericana, 34(3): 53192, ISSN: 2215-3608. https://doi.org/10.15517/am.2023.53192.). However, much of the forage used are grasses of moderate productivity and quality, which require certain levels of supplementation to improve animal productivity.

In Cuba, the cooperative sector has the main weight of animal production, but it lacks products and technologies that allow it to enhance its production through the efficient use of local resources and minimize production costs. Therefore, under the current conditions in the country, this sector must be provided with technologies and products adapted to the production scale, so as to guarantee improved quality and efficiency of nutrient use by ruminants and, consequently, increased productivity.

Silage can be a way to preserve and obtain food with adequate nutritional quality for the dry period. However, grass forages have a variable nutritional composition (Rojas-Cordero et al. 2020Rojas-Cordero, D., Alpízar-Naranjo, A., Castillo-Umaña, M. & López-Herrera, M. 2020. Efecto de la inclusión de Musa sp. en la conservación de Morus alba Linn. Pastos y Forrajes, 43(3): 210-219, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942020000300210&lng=es&tlng=es.), high fiber content and low digestibility (Ku Vera et al. 2014Ku Vera, J.C., Briceño, E.G., Ruiz, A., Mayo, R., Ayala, A.J., Aguilar, C.F., Solorio, F.J. & Ramírez, L. 2014. Manipulation of the energy metabolism of ruminants in the tropics: options for improving meat and milk production and quality. Cuban Journal of Agricultural Science, 48(1): 43-53, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/426. ). Therefore, the production of protein shrub silages or their inclusion in mixtures in grass silages can improve the quality of the product obtained under the practical conditions of the tropics.

Among the protein plants used as forage in the tropics is Tithonia diversifolia (Hemsl.) Gray, a species of high nutritional quality that provides high protein content and lower fiber and lignin content, which can complement the deficiencies of grasses, generating positive effects on digestibility and ruminal methane emissions (Arias et al. 2023Arias, L.M., López, M., Castillo, M. & Alpízar, A. 2023. Fertilization type and regrowth age of Tithonia diversifolia on ruminal parameters. Agronomía Mesoamericana, 34(3): 53192, ISSN: 2215-3608. https://doi.org/10.15517/am.2023.53192.).

However, its protein content can cause unwanted fermentations that affect the preservation of the material, so the use of acidifying products that limit these fermentations should be considered. Therefore, the objective of this study was to evaluate the quality of silages obtained from T. diversifolia, alone or mixed with forage from Cenchrus purpureus vc. Cuba 608, ensiled with or without vinasse.

Materials and Methods

The experiments were conducted from November to December 2023 at Instituto de Ciencia Animal (ICA), located between 22º 58 N and 82º 02 W and at 80 m o. s. l.

Obtaining silage: For the preparation of silages, forages of C. purpureus cv. CT-608 and the shrubby T. diversifolia vc. IcaCuba Occ-10 were used, both with a regrowth age between 90 and 100 d. The collection of the two materials was carried out in the experimental areas of Miguel Sistach Experimental Station, established on typical red ferralitic soil, with rapid drying and uniform profile (Hernández et al. 2015Hernández, J.A., Pérez, J.J.M., Bosch, I.D. & Castro, S.N. 2015. Clasificación de los suelos de Cuba 2015. Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA, 93 p., ISBN: 978-959-7023-77-7.).

Vinasse was used as an additive, obtained in the final alcoholic fermentation process of molasses at Habana Club S.A. distillery in San José de las Lajas, Mayabeque.

The following treatments were evaluated:

The grass and tree material were obtained by hand cutting. Both were transported fresh and chopped in a forage mill to a particle size of 20-30 mm. The different proportions of forages were mixed with vinasse and compacted in microsilos made of PVC pipes (24 cm x 10 cm) (Gutiérrez et al. 2015Gutiérrez, D., Borjas-Rojas, E., Rodríguez-Hernández, R., Rodríguez, Z., Stuart, R. & Sarduy, L. 2015. Evaluación de la composición química y degradabilidad ruminal in situ de ensilaje mixto con Cenchrus purpureus cv. Cuba CT-169: Moringa oleifera. Avances en Investigación Agropecuaria, 19(3): 7-16, ISSN: 0188-7890.). Finally, the microsilos were hermetically sealed and placed for 60 days in a protected and dry location. At the end of the ensiling process, the microsilos were opened and a 10 g sample was taken from each one, 90 mL of distilled water was added and it was mixed in an orbital sieve at 250 r.p.m for 15 min at 20 °C.Then, the mixture was filtered through gauze and the pH of the filtrate was measured (Everich pH meter, PHSJ-3F, China). Approximately 200 g were taken from each microsilo and dried to constant weight in a forced air oven with regulated temperature (60 ºC). They were ground in a hammer mill until a particle size of 1 mm was reached. The dried material from each microsilo was stored individually in sealed nylon bags for chemical composition analysis.

Chemical analysis: To determine the chemical composition of forages and silages, dry matter (DM), organic matter (OM) and crude protein (CP) were determined (AOAC 2016AOAC (Association of Official Analytical Chemists). 2016. Official Methods of Analysis of AOAC International. 20^th Ed. George W. Latimer Jr (ed). Ed. AOAC International, Rockville MD, USA, ISBN: 978-0935-584-875. Available at: http://www.directtextbook.com/isbn/9780935584875, [Consulted: October 13, 2025].). Neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) were quantified by the procedure described by van Soest et al. (1991)Van Soest, P.J., Robertson, J.B. & Lewis, B.A. 1991. Methods for Dietary Fiber, Neutral Detergent Fiber, and Nonstarch Polysaccharides in Relation to Animal Nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10): 3583-3597, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2..

At the end of the ensiling process, the organoleptic characteristics of the silage were determined, according to table 1 (Chaverra Gil and Eusse 2000Chaverra Gil, H. & Eusse, J.B. 2000. Ensilaje en la alimentación de ganado vacuno. IICA. Tercer Mundo Editores. Bogotá, Colombia. 123 p, ISBN: 958-9328-26_1. ). For this purpose, an evaluation panel made up of nine members was used, all associated with the Ruminant and Grasses and Forage Departments from ICA (five researchers and four research technicians). The panelists described the organoleptic characteristics of the samples made available to them, without previously knowing which treatment they corresponded to.

Statystical analysis: For the analysis of the chemical composition of the evaluated silages, a completely random experimental design with a factorial arrangement (2x2) was applied, where factor A was the type of ensiled forage (Tithonia alone or Tithonia with Cenchrus) and factor B was the level of vinasse used (0 or 4 %). The microsilos were considered as an experimental unit (10).

The variables were analyzed by ANOVA. When differences were found (P<0.05), the treatment means were compared by Duncan (1955)Duncan, D.B. 1955. Multiple Range and Multiple F Tests. Biometrics, 11(1): 1-42, ISSN: 1541-0420. https://doi.org/10.2307/3001478. multiple range test The statistical package Infostat was used for these analyses (Di Rienzo et al. 2012Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M.G., González, L., Tablada, M. & Robledo, C.W. 2012. InfoStat. version 2012, [Windows], Universidad Nacional de Córdoba, Argentina: Grupo InfoStat. Available at: https://www.infostat.com.ar. ).

Results and Discussion

The chemical composition of T. diversifolia forage and the mixture with C. purpureus used for silage is showed in table 2. The chemical composition of Tithonia was similar to that recorded by Ontivero (2021)Ontivero, Y. 2021. Caracterización de cinco arbustivas proteicas promisorias para la ganadería cubana. Pastos y Forrajes, 44: eE10, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942021000100010&lng=es&tlng=es. , except CP which was lower. The DM values were similar to those obtained for tithonia forage by Rodríguez-Oliva et al. (2022)Rodríguez-Oliva, M., Ojeda, F., Pozo, Y., Rondón, A.J. & Milián, G. 2022. Evaluation of two microbial inoculants as fermentation activators in silages of Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray. Pastos y Forrajes, 45: eE22, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942022000100022&lng=es&tlng=es. and in all cases were less than 30 %, a characteristic range of tropical forages with high moisture that can present challenges for optimal fermentation, by favoring the production of effluents and clostridial fermentations (Ávila et al. 2022Ávila, C.L.S., Carvalho, B.F. & Pinto, J.C. 2022. Silage production in the tropics: Forage sources, additives and challenges. In: Silage Vol. 2. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.102579.). Tithonia alone showed lower NDF content and higher CP content compared to the mixture, which was expected given the protein nature of this species in relation to the Cenchrus grass.

Figure 1 shows the effect of the interaction between forage type and vinasse level on the DM yield of the evaluated silages (P<0.001). Silage of Tithonia alone showed better yield than mixed silage, and in both cases, the addition of vinasse increased the yield. This increase can be attributed to the contribution of soluble solids and organic compounds from vinasse that are incorporated into the final DM of the silage (Prado et al. 2023Prado, R.M., de Carvalho, L.G. & Daurício, J.A. 2023. Vinasse as a sustainable additive for animal feed: A review. Waste and Biomass Valorization, 14(2): 385-402, ISSN: 1877-265X. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01863-1. ).

Regarding the effect of the evaluated treatments on the chemical composition, there was no effect of the interaction between the forage type and vinasse level, nor of the individual factors on the DM and OM content (table 3). Regarding the ADF of the evaluated silages, there was interaction between the evaluated factors (P=0.0269) and the results are also shown in table 3.

Regarding NDF content, there was no effect of the interaction between forage type and vinasse level (P=0.2278), but there was an effect of the individual factors forage type (P<0.0001) (figure 2a) and vinasse level (P<0.0001) (figure 2b).

Regarding the CP content of the evaluated silages, there was no effect of the interaction between the forage type and vinasse level (P=0.9024) nor of the vinasse level factor (P=0.4236), but there was an effect of the forage type factor (P<0.0001), since a decrease in protein content was observed when mixing Tithonia with Cenchrus, as expected when incorporating a tropical grass with low protein content (figure 3).

Regarding the pH values of the evaluated silages, there was interaction between the evaluated factors (P<0.01) and the results are shown in figure 4.

The highest values were obtained when the forage mixture was ensiled. The inclusion of vinasse reduced the pH compared to the corresponding treatment without vinasse (P<0.01). All pH values were higher than those recommended by Sánchez (2018)Sánchez, W. 2018. Potencial de los forrajes para producir ensilajes de calidad. Alcances Tecnológicos, 12(1): 49-58, ISSN: 1659-0538. https://doi.org/10.35486/at.v12i1.37. for this type of silage (pH=4.0), but were lower than those recorded by Rodríguez-Oliva et al. (2022)Rodríguez-Oliva, M., Ojeda, F., Pozo, Y., Rondón, A.J. & Milián, G. 2022. Evaluation of two microbial inoculants as fermentation activators in silages of Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray. Pastos y Forrajes, 45: eE22, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942022000100022&lng=es&tlng=es. when ensiling pre-dried Tithonia plants and were within the range observed in silage of the whole plant of Sorghum bicolor (L.) Moench (Morales et al. 2019Morales, D., Rodríguez, R., Fundora, L., García, F., Ojeda, F. & López, O. 2019. Fermentative quality of sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) and citrus fruit (Citrus sp.) pulp silage. Pastos y Forrajes, 42(3): 207-212, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942019000300207&lng=es&tlng=es.) and of Manihot esculenta Crantz (Sánchez et al. 2021Sánchez, T., Ruz, F., Morales, D., Olivera, Y., Rizo, M. & Benitez, M. 2021. Calidad fermentativa y organoléptica de ensilajes con diferentes proporciones de forraje y raíz de Manihot esculenta Crantz. Pastos y Forrajes, 44: eE25, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/pdf/pyf/v44/2078-8452-pyf-44-eE25.pdf.). In the case of silages with vinasse, the pH values were at the level of maximum pH values (3.8 to 4.2) recommended by McDonald et al. (1991)McDonald, P., Henderson, A.R., Heron, S.J.E. 1991. The Biochemistry of Silage (Second edition). Marlow Bucks, UK: Chalcombe Publications, pp.340, ISBN: 0-948617-225. .

This acidifying effect of vinasse is directly attributed to the high concentration of organic acids (acetic, lactic, propionic) and its low pH (Li et al. 2022Li, Y., Nishino, N. & Wang, Y. 2022. Effects of bacterial inoculants and enzymes on the fermentation quality and bacterial community of Mulberry silage. Animal Bioscience, 35(6): 933-941, ISSN: 2765-0189. https://doi.org/10.5713/ab.21.0412. and Prado et al. 2023Prado, R.M., de Carvalho, L.G. & Daurício, J.A. 2023. Vinasse as a sustainable additive for animal feed: A review. Waste and Biomass Valorization, 14(2): 385-402, ISSN: 1877-265X. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01863-1. ). Vinasse proved to be an effective additive to mitigate the high buffering capacity of tithonia, by promoting faster and more efficient acidification, which is essential to suppress undesirable bacteria and preserve the nutritional value of the forage (Ávila et al. 2022Ávila, C.L.S., Carvalho, B.F. & Pinto, J.C. 2022. Silage production in the tropics: Forage sources, additives and challenges. In: Silage Vol. 2. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.102579. and Li et al. 2022Li, Y., Nishino, N. & Wang, Y. 2022. Effects of bacterial inoculants and enzymes on the fermentation quality and bacterial community of Mulberry silage. Animal Bioscience, 35(6): 933-941, ISSN: 2765-0189. https://doi.org/10.5713/ab.21.0412. ).

The dry matter:pH ratio is an important indicator related to silage quality. Comparing the values obtained with the criteria proposed by Ojeda et al. (1991)Ojeda, F., Cáceres, O. & Esperance, M. 1991. Sistema de evaluación para ensilajes tropicales. En: Conservación de forrajes. Ciudad de La Habana. Editorial Pueblo y Educación. p. 15-65, it was observed that the inclusion of vinasse as a silage additive improves this ratio. The worst DM:pH ratio was found in the silage of Tithonia and Cenchrus mixture, and an intermediate value in Tithonia alone.

The results of this study show that it is possible to obtain good quality silage from T. diversifolia, alone or mixed with C. purpureus, despite the low dry matter content (DM < 24 %) of the forages used, which is below the recommended optimum (30-35 %) to avoid losses through effluents and undesirable fermentations (Ávila et al. 2022Ávila, C.L.S., Carvalho, B.F. & Pinto, J.C. 2022. Silage production in the tropics: Forage sources, additives and challenges. In: Silage Vol. 2. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.102579.).

The inclusion of vinasse showed a consistent acidifying effect, significantly reducing (P<0.01) the pH of the silages (figure 3). This result was expected, given the high concentration of organic acids (acetic, lactic) and the low pH inherent in vinasse (Prado et al. 2023Prado, R.M., de Carvalho, L.G. & Daurício, J.A. 2023. Vinasse as a sustainable additive for animal feed: A review. Waste and Biomass Valorization, 14(2): 385-402, ISSN: 1877-265X. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01863-1. ). The acidifying effect of vinasse is relevant to production practice, since this byproduct of the sugar industry, widely available in Cuba, is confirmed as an effective and low-cost additive to improve the fermentation process.

The effect of vinasse was more pronounced in the silage of tithonia alone, a forage with high protein content that usually presents difficulties in reaching a low pH, due to its high buffering capacity (Ávila et al. 2022Ávila, C.L.S., Carvalho, B.F. & Pinto, J.C. 2022. Silage production in the tropics: Forage sources, additives and challenges. In: Silage Vol. 2. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.102579.). Vinasse, by providing organic acids and possibly stimulating a more efficient lactic fermentation (Prado et al. 2023Prado, R.M., de Carvalho, L.G. & Daurício, J.A. 2023. Vinasse as a sustainable additive for animal feed: A review. Waste and Biomass Valorization, 14(2): 385-402, ISSN: 1877-265X. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01863-1. ), mitigated this problem, opening a promising way for the conservation of high-quality protein shrubs. Furthermore, vinasse not only acts as a source of acids, but also as a substrate that can promote efficient lactic fermentation, even in materials with high buffering capacity such as protein legumes and shrubs (Li et al. 2022Li, Y., Nishino, N. & Wang, Y. 2022. Effects of bacterial inoculants and enzymes on the fermentation quality and bacterial community of Mulberry silage. Animal Bioscience, 35(6): 933-941, ISSN: 2765-0189. https://doi.org/10.5713/ab.21.0412. ).

Regarding the chemical composition, the reduction in ADF content in Tithonia silage with vinasse (table 3) could show a partial degradation of the fiber during fermentation, possibly mediated by fibrolytic enzymes present in the vinasse or by the activation of native microorganisms. If this finding is confirmed in vivo, it could have practical relevance, since improving fiber digestibility is one of the main challenges in ruminant nutrition in the tropics (Arias et al. 2023Arias, L.M., López, M., Castillo, M. & Alpízar, A. 2023. Fertilization type and regrowth age of Tithonia diversifolia on ruminal parameters. Agronomía Mesoamericana, 34(3): 53192, ISSN: 2215-3608. https://doi.org/10.15517/am.2023.53192.).

It was not expected that vinasse would not influence on the CP content of the silages, since this additive provides non-protein nitrogen (NPN) and nitrogenous compounds awaiting quantification as CP by the Kjeldahl method (AOAC 2016AOAC (Association of Official Analytical Chemists). 2016. Official Methods of Analysis of AOAC International. 20^th Ed. George W. Latimer Jr (ed). Ed. AOAC International, Rockville MD, USA, ISBN: 978-0935-584-875. Available at: http://www.directtextbook.com/isbn/9780935584875, [Consulted: October 13, 2025].).

Table 4 shows the organoleptic characteristics of the evaluated silages. The higher pH values recorded in the treatments, even without vinasse, did not affect the indicators evaluated in the microsilos. There was not evidence of putrefaction or presence of filamentous fungi, which is an indication of aerobic stability and good preservation of the silage (Kung et al. 2018Kung, L., Shaver, R.D., Grant, R.J. & Schmidt, R.J. 2018. Silage review: Interpretation of chemical, microbial, and organoleptic components of silages. Journal of Dairy Science, 101(5): 4020-4033, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13909. ).

There were not differences in the texture and moisture of the silage. The Tithonia alone treatments showed a dark green color that must have been related to the oxidation of proteins and secondary compounds. Meanwhile, the mixture of Tithonia and Cenchrus forages showed an olive green color with dark shades that disappeared when vinasse was added, the latter having a coloration more in line with an excellent quality silage. Regarding the smell, a slight vinegar smell was observed in the silage of tithonia alone and more intense in that of the forage mixture, although in the silages with vinasse a pleasant smell was obtained similar to that suggested for silages of very good quality (Ojeda et al. 1991Ojeda, F., Cáceres, O. & Esperance, M. 1991. Sistema de evaluación para ensilajes tropicales. En: Conservación de forrajes. Ciudad de La Habana. Editorial Pueblo y Educación. p. 15-65). Morales et al. (2022)Morales, D., Rodríguez, R., López, O., Ojeda, F., Camejo, D., García, F. & Fundora, L. 2022. Chemical and organoleptic evaluation of silages of Sorghum bicolor (L.) Moench and Citrus sp. pulp. Pastos y Forrajes, 45: eI17, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/pdf/pyf/v45/en_2078-8452-pyf-45-e17.pdf. noted a slight vinegar smell in sorghum silage and, applying the same methodology as this study qualified that silage as "Excellent".

The organoleptic evaluation confirmed the chemical and fermentative results. The pleasant colors and smells, the absence of putrefaction and the preserved texture in all treatments, especially those with vinasse, classify these silages as 'Good' to 'Excellent' according to the criteria of Chaverra Gil and Eusse (2000)Chaverra Gil, H. & Eusse, J.B. 2000. Ensilaje en la alimentación de ganado vacuno. IICA. Tercer Mundo Editores. Bogotá, Colombia. 123 p, ISBN: 958-9328-26_1. . This is crucial for adoption by farmers, since sensory characteristics are the first criterion for acceptance of silage.

Conclusions

The silages obtained from T. diversifolia, alone or mixed with C. purpureus cv. CT-608 forage, showed sufficient quality indicators to recommend their evaluation on a larger scale, even starting from materials with low DM content. The organoleptic and chemical evaluation supports its stability and acceptability.

The inclusion of vinasse in the conservation process of these silages is confirmed as an economical and effective strategy for the conservation of tropical forages, even in forages with high protein content and high buffering capacity such as Tithonia. Its use as an additive reduces ADF content and pH, and improves DM yield, DM:pH ratio and its organoleptic characteristics such as color and odor.

Introducción

Los rumiantes tienen una función muy importante en la alimentación humana porque producen prácticamente toda la leche y un tercio de la carne que se consume en el mundo. Los pastos y forrajes constituyen el alimento natural de los rumiantes y representan la fuente alimentaria de mayor abundancia y menor costo (Ruiz et al. 2021Ruiz, T.E., Rodríguez, B., Padilla, C., Valenciaga, N., Lok, S., Galindo, J., Savón, L., Chongo, B., La O, O., Torres, V., Gutiérrez, D., Scull, I., Rodríguez, R., Valenciaga, D., López, J.R., Alonso, J., Medina, Y., Cino, D.M., Vázquez, Y. & Castro, J.A. 2021. Tithonia diversifolia Another Bush Alternative for Use in Silvopastoral Systems in Cuba. Avances de Investigación Agropecuaria, 25(3): 211-214, ISSN: 0188-7890. https://doi.org/10.53897/RevAIA.21.25.64. y Arias et al. 2023Arias, L.M., López, M., Castillo, M. & Alpízar, A. 2023. Fertilization type and regrowth age of Tithonia diversifolia on ruminal parameters. Agronomía Mesoamericana, 34(3): 53192, ISSN: 2215-3608. https://doi.org/10.15517/am.2023.53192.). Sin embargo, gran parte de los forrajes que se utilizan son pastos de gramíneas de moderada productividad y calidad, que requieren de determinados niveles de suplementación para mejorar la productividad de los animales.

En Cuba, el sector cooperativo tiene el peso principal de la producción animal, pero adolece de productos y tecnologías que permitan potenciar sus producciones a partir del uso eficiente de los recursos locales y minimicen los costos de producción. Por ello, en las condiciones actuales del país, se debe proporcionar a este sector las tecnologías y productos ajustados a la escala productiva, de modo que garanticen mejorar la calidad y la eficiencia de utilización de los nutrientes por los rumiantes y por ende, un incremento productivo.

Los ensilados pueden ser una forma de conservar y obtener alimentos con una adecuada calidad nutricional para el período seco. Sin embargo, los forrajes de gramíneas tienen una composición nutricional variable (Rojas-Cordero et al. 2020Rojas-Cordero, D., Alpízar-Naranjo, A., Castillo-Umaña, M. & López-Herrera, M. 2020. Efecto de la inclusión de Musa sp. en la conservación de Morus alba Linn. Pastos y Forrajes, 43(3): 210-219, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942020000300210&lng=es&tlng=es.), altos contenidos de fibra y baja digestibilidad (Ku Vera et al. 2014Ku Vera, J.C., Briceño, E.G., Ruiz, A., Mayo, R., Ayala, A.J., Aguilar, C.F., Solorio, F.J. & Ramírez, L. 2014. Manipulation of the energy metabolism of ruminants in the tropics: options for improving meat and milk production and quality. Cuban Journal of Agricultural Science, 48(1): 43-53, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/426. ). Por ello, la elaboración de ensilajes de arbustivas proteicas o su inclusión en mezclas en ensilajes de gramínea puede mejorar la calidad del producto obtenido en las condiciones prácticas del trópico.

Entre las plantas proteicas que se utilizan como forrajes en el trópico está Tithonia diversifolia (Hemsl.) Gray, especie de alta calidad nutricional que aporta altos contenidos de proteína y menores contenidos de fibra y lignina, que pueden complementar las carencias de las gramíneas, al generar efectos positivos en la digestibilidad y las emisiones de metano ruminal (Arias et al. 2023Arias, L.M., López, M., Castillo, M. & Alpízar, A. 2023. Fertilization type and regrowth age of Tithonia diversifolia on ruminal parameters. Agronomía Mesoamericana, 34(3): 53192, ISSN: 2215-3608. https://doi.org/10.15517/am.2023.53192.).

No obstante a lo anterior, su contenido proteico puede provocar fermentaciones no deseadas que afectan la conservación del material, por lo que se debe valorar el empleo de productos acidificantes que limiten esas fermentaciones. Por ello, el objetivo de este estudio fue evaluar la calidad de ensilados obtenidos a base de T. diversifolia, sola o en mezcla con forraje de Cenchrus purpureus vcCT- 608, ensilada con vinaza o sin ella.

Materiales y Métodos

Los experimentos se desarrollaron de noviembre a diciembre de 2023 en el Instituto de Ciencia Animal (ICA), ubicado entre el 22º 58 LN y los 82º 02 LO y a 80 m s.n.m.

Obtención de los ensilajes: Para la elaboración de los ensilajes se emplearon forrajes de C. purpureus vc.CT-608 y la arbustiva T. diversifolia vc. IcaCuba Occ-10, ambas con una edad de rebrote entre 90 y 100 d. La recolección de los dos materiales se realizó en las áreas experimentales de la Estación Experimental Miguel Sistach, establecidas sobre suelo ferralítico rojo típico, de rápida desecación y perfil uniforme (Hernández et al. 2015Hernández, J.A., Pérez, J.J.M., Bosch, I.D. & Castro, S.N. 2015. Clasificación de los suelos de Cuba 2015. Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA, 93 p., ISBN: 978-959-7023-77-7.).

Como aditivo se empleó vinaza, obtenida en el proceso de fermentación alcohólica de miel final en la destileria Habana Club S.A. de San José de las Lajas, Mayabeque.

Se evaluaron los tratamientos siguientes:

La gramínea y el material arbóreo se obtuvieron por corte manual. Ambos se acarrearon frescos, se trocearon en un molino forrajero hasta alcanzar un tamaño de partícula de 20-30 mm. Las diferentes proporciones de forrajes se mezclaron con la vinaza y se compactaron en microsilos elaborados en tubos de PVC (24 cm x 10 cm) (Gutiérrez et al. 2015Gutiérrez, D., Borjas-Rojas, E., Rodríguez-Hernández, R., Rodríguez, Z., Stuart, R. & Sarduy, L. 2015. Evaluación de la composición química y degradabilidad ruminal in situ de ensilaje mixto con Cenchrus purpureus cv. Cuba CT-169: Moringa oleifera. Avances en Investigación Agropecuaria, 19(3): 7-16, ISSN: 0188-7890.). Al final, los microsilos se cerraron herméticamente y se ubicaran por 60 d en un local protegido y seco.

Al terminar el proceso de ensilaje, se abrieron los microsilos y se tomó una muestra de 10 g de cada uno, se le añadió 90 mL de agua destilada y se mezcló en zaranda orbital a 250 r.p.m. durante 15 min. a 20 ºC. Luego, la mezcla se filtró en gasa y al filtrado se le midió pH (pHmetro Everich, PHSJ-3F, China). Se tomaron aproximadamente 200 g de cada microsilo, se secaron hasta alcanzar peso constante en estufa de aire forzado, con temperatura regulada (60 ºC). Se molieron en molino de martillo hasta alcanzar tamaño de partícula de 1 mm. El material seco de cada microsilo se almacenó de manera individual en bolsas de nailon selladas para análisis de composición química.

Análisis químico: Para determinar la composición química de los forrajes y ensilados, se les determinó materia seca (MS), materia orgánica (MO) y proteína bruta (PB) (AOAC 2016AOAC (Association of Official Analytical Chemists). 2016. Official Methods of Analysis of AOAC International. 20^th Ed. George W. Latimer Jr (ed). Ed. AOAC International, Rockville MD, USA, ISBN: 978-0935-584-875. Available at: http://www.directtextbook.com/isbn/9780935584875, [Consulted: October 13, 2025].). La fibra detergente neutro (FDN) y la fibra detergente ácido (FDA) se cuantificaron por el procedimiento descrito por van Soest et al. (1991)Van Soest, P.J., Robertson, J.B. & Lewis, B.A. 1991. Methods for Dietary Fiber, Neutral Detergent Fiber, and Nonstarch Polysaccharides in Relation to Animal Nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10): 3583-3597, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2..

Al finalizar el proceso de ensilaje se determinaron las características organolépticas del ensilaje, según tabla 1 (Chaverra Gil y Eusse 2000Chaverra Gil, H. & Eusse, J.B. 2000. Ensilaje en la alimentación de ganado vacuno. IICA. Tercer Mundo Editores. Bogotá, Colombia. 123 p, ISBN: 958-9328-26_1. ). Para ello se empleó un panel de evaluación conformado por nueve miembros, todos asociados a los Departamentos de Rumiantes y de Pastos y Forrajes del ICA (cinco investigadores y cuatro técnicos de la investigación). Los panelistas describieron las características organolépticas de las muestras puestas a su disposición, sin conocer previamente a que tratamiento correspondían.

Análisis estadístico: Para el análisis de la composición química de los ensilajes evaluados se aplicó un diseño experimental completamente aleatorizado con arreglo factorial (2x2), donde el factor A fue el tipo de forraje ensilado (tithonia sola o tithonia con cenchrus) y el B el nivel de vinaza utilizado (0 o 4 %). Los microsilos se consideraron como unidad experimental (10).

Las variables se analizaron por ANOVA. Cuando se hallaron diferencias (P<0.05), las medias de los tratamientos se compararon por la dócima de rangos multiples de Duncan (1955)Duncan, D.B. 1955. Multiple Range and Multiple F Tests. Biometrics, 11(1): 1-42, ISSN: 1541-0420. https://doi.org/10.2307/3001478. . Para estos análisis se utilizó el paquete estadístico Infostat (Di Rienzo et al. 2012Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M.G., González, L., Tablada, M. & Robledo, C.W. 2012. InfoStat. version 2012, [Windows], Universidad Nacional de Córdoba, Argentina: Grupo InfoStat. Available at: https://www.infostat.com.ar. ).

Resultados y Discusión

La composición química del forraje de T. diversifolia y de la mezcla con C. purpureus utilizada para el ensilaje se presenta en la tabla 2. La composición química de tithonia fue similar a la registrada por Ontivero (2021)Ontivero, Y. 2021. Caracterización de cinco arbustivas proteicas promisorias para la ganadería cubana. Pastos y Forrajes, 44: eE10, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942021000100010&lng=es&tlng=es. , excepto la PB que fue inferior. Los valores de MS fueron similares a los obtenidos para forraje de tithonia por Rodríguez-Oliva et al. (2022)Rodríguez-Oliva, M., Ojeda, F., Pozo, Y., Rondón, A.J. & Milián, G. 2022. Evaluation of two microbial inoculants as fermentation activators in silages of Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray. Pastos y Forrajes, 45: eE22, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942022000100022&lng=es&tlng=es. y en todos los casos fueron inferiores al 30 %, rango característico de forrajes tropicales con alta humedad que puede presentar desafíos para una fermentación óptima, al favorecer la producción de efluentes y fermentaciones clostridiales (Ávila et al. 2022Ávila, C.L.S., Carvalho, B.F. & Pinto, J.C. 2022. Silage production in the tropics: Forage sources, additives and challenges. In: Silage Vol. 2. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.102579.). Tithonia sola mostró menor contenido de FDN y mayor contenido de PB en comparación con la mezcla, lo que era de esperar dada la naturaleza proteica de esta especie con relación a la gramínea Cenchrus.

La figura 1 muestra el efecto de la interacción entre el tipo de forraje y el nivel de vinaza en el rendimiento de MS de los ensilajes evaluados (P<0.001). El ensilaje de Tithonia sola mostró mejor rendimiento que el ensilaje mixto y, en ambos casos, la adición de vinaza incrementó el rendimiento. Este aumento se puede atribuir al aporte de sólidos solubles y compuestos orgánicos de la vinaza que se incorporan a la MS final del ensilaje (Prado et al. 2023Prado, R.M., de Carvalho, L.G. & Daurício, J.A. 2023. Vinasse as a sustainable additive for animal feed: A review. Waste and Biomass Valorization, 14(2): 385-402, ISSN: 1877-265X. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01863-1. ).

En cuanto al efecto de los tratamientos evaluados en la composición química, no hubo efecto de la interacción entre el tipo de forraje y el nivel de vinaza, ni de los factores individuales en el contenido de MS y MO (tabla 3). Respecto a la FDA de los ensilajes evaluados, hubo interacción entre los factores evaluados (P=0.0269) y los resultados se muestran también en la tabla 3.

Respecto al contenido de FDN, no hubo efecto de la interacción entre el tipo de forraje y el nivel de vinaza (P=0.2278), pero sí de los factores individuales tipo de forraje (P<0.0001) (figura 2a) y nivel de vinaza (P<0.0001) (figura 2b).

En cuanto al contenido de PB de los ensilajes evaluados, tampoco hubo efecto de la interacción entre el tipo de forraje y el nivel de vinaza (P=0.9024) ni del factor nivel de vinaza (P=0.4236), pero sí del factor tipo de forraje (P<0.0001), pues se observó disminución del contenido proteico al mezclar la Tithonia con el Cenchrus, como era de esperar al incorporar una gramínea tropical con bajo contenido proteico (figura 3).

Con respecto a los valores de pH de los ensilajes evaluados, hubo interacción entre los factores evaluados (P<0.01) y los resultados se muestran en la figura 4.

Los mayores valores se produjeron al ensilar la mezcla de forrajes. La inclusión de vinaza redujo el pH respecto al correspondiente tratamiento sin vinaza (P<0.01). Todos los valores de pH fueron superiores a los recomendados por Sánchez (2018)Sánchez, W. 2018. Potencial de los forrajes para producir ensilajes de calidad. Alcances Tecnológicos, 12(1): 49-58, ISSN: 1659-0538. https://doi.org/10.35486/at.v12i1.37. para este tipo de ensilaje (pH=4.0), pero resultaron inferiores a los registrados por Rodríguez-Oliva et al. (2022)Rodríguez-Oliva, M., Ojeda, F., Pozo, Y., Rondón, A.J. & Milián, G. 2022. Evaluation of two microbial inoculants as fermentation activators in silages of Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray. Pastos y Forrajes, 45: eE22, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942022000100022&lng=es&tlng=es. al ensilar plantas de tithonia presecadas y estuvieron en el rango, aunque similares a los observados en ensilaje de planta completa de Sorghum bicolor (L.) Moench (Morales et al. 2019Morales, D., Rodríguez, R., Fundora, L., García, F., Ojeda, F. & López, O. 2019. Fermentative quality of sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) and citrus fruit (Citrus sp.) pulp silage. Pastos y Forrajes, 42(3): 207-212, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942019000300207&lng=es&tlng=es.) y de Manihot esculenta Crantz (Sánchez et al. 2021Sánchez, T., Ruz, F., Morales, D., Olivera, Y., Rizo, M. & Benitez, M. 2021. Calidad fermentativa y organoléptica de ensilajes con diferentes proporciones de forraje y raíz de Manihot esculenta Crantz. Pastos y Forrajes, 44: eE25, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/pdf/pyf/v44/2078-8452-pyf-44-eE25.pdf.). En el caso de los ensilajes con vinaza, los pH estuvieron en el nivel de valores máximos de pH (3.8 a 4.2) recomendados por McDonald et al. (1991)McDonald, P., Henderson, A.R., Heron, S.J.E. 1991. The Biochemistry of Silage (Second edition). Marlow Bucks, UK: Chalcombe Publications, pp.340, ISBN: 0-948617-225. .

Este efecto acidificante de la vinaza se atribuye directamente a la alta concentración de ácidos orgánicos (acético, láctico, propiónico) y a su bajo pH (Li et al. 2022Li, Y., Nishino, N. & Wang, Y. 2022. Effects of bacterial inoculants and enzymes on the fermentation quality and bacterial community of Mulberry silage. Animal Bioscience, 35(6): 933-941, ISSN: 2765-0189. https://doi.org/10.5713/ab.21.0412. y Prado et al. 2023Prado, R.M., de Carvalho, L.G. & Daurício, J.A. 2023. Vinasse as a sustainable additive for animal feed: A review. Waste and Biomass Valorization, 14(2): 385-402, ISSN: 1877-265X. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01863-1. ). La vinaza demostró ser un aditivo efectivo para mitigar la alta capacidad amortiguadora de tithonia, al promover una acidificación más rápida y eficiente, lo cual es fundamental para suprimir bacterias indeseables y preservar el valor nutritivo del forraje (Ávila et al. 2022Ávila, C.L.S., Carvalho, B.F. & Pinto, J.C. 2022. Silage production in the tropics: Forage sources, additives and challenges. In: Silage Vol. 2. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.102579. y Li et al. 2022Li, Y., Nishino, N. & Wang, Y. 2022. Effects of bacterial inoculants and enzymes on the fermentation quality and bacterial community of Mulberry silage. Animal Bioscience, 35(6): 933-941, ISSN: 2765-0189. https://doi.org/10.5713/ab.21.0412. ).

La relación MS: pH es un indicador importante relacionado con la calidad de los ensilajes. Al comparar los valores obtenidos con los criterios propuestos por Ojeda et al. (1991)Ojeda, F., Cáceres, O. & Esperance, M. 1991. Sistema de evaluación para ensilajes tropicales. En: Conservación de forrajes. Ciudad de La Habana. Editorial Pueblo y Educación. p. 15-65, se pudo ver que la inclusión de vinaza como aditivo para ensilar mejora dicha relación. La peor relación MS:pH la tuvo el ensilaje de la mezcla de tithonia y cenchrus y un valor intermedio el de tithonia sola.

Los resultados de este estudio demuestran que es posible obtener ensilajes de buena calidad a partir de T. diversifolia, sola o en mezcla con C. purpureus, a pesar del bajo contenido de materia seca (MS < 24 %) de los forrajes utilizados, el cual se sitúa por debajo del óptimo recomendado (30-35 %) para evitar pérdidas por efluentes y fermentaciones indeseables (Ávila et al. 2022Ávila, C.L.S., Carvalho, B.F. & Pinto, J.C. 2022. Silage production in the tropics: Forage sources, additives and challenges. In: Silage Vol. 2. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.102579.).

La inclusión de vinaza mostró efecto acidificante consistente, reduciendo significativamente (P<0.01) el pH de los ensilajes (figura 4). Este resultado era esperado, dada la alta concentración de ácidos orgánicos (acético, láctico) y el bajo pH inherente a la vinaza (Prado et al. 2023Prado, R.M., de Carvalho, L.G. & Daurício, J.A. 2023. Vinasse as a sustainable additive for animal feed: A review. Waste and Biomass Valorization, 14(2): 385-402, ISSN: 1877-265X. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01863-1. ). El efecto acidificante de la vinaza es relevante para la práctica productiva, pues este subproducto de la industria azucarera, de amplia disponibilidad en Cuba, se confirma como un aditivo efectivo y de bajo costo para mejorar el proceso fermentativo.

El efecto de la vinaza fue más pronunciado en el ensilaje de tithonia sola, un forraje con alto contenido proteico que suele presentar dificultades para alcanzar un pH bajo, debido a su alta capacidad amortiguadora (Ávila et al. 2022Ávila, C.L.S., Carvalho, B.F. & Pinto, J.C. 2022. Silage production in the tropics: Forage sources, additives and challenges. In: Silage Vol. 2. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.102579.). La vinaza, al aportar ácidos orgánicos y posiblemente estimular una fermentación láctica más eficiente (Prado et al. 2023Prado, R.M., de Carvalho, L.G. & Daurício, J.A. 2023. Vinasse as a sustainable additive for animal feed: A review. Waste and Biomass Valorization, 14(2): 385-402, ISSN: 1877-265X. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01863-1. ), mitigó este problema, lo que abre una prometedora vía para la conservación de arbustivas proteicas de alta calidad. Además, la vinaza no actúa solo como fuente de ácidos, sino como sustrato que puede promover una fermentación láctica eficiente, incluso en materiales con alta capacidad amortiguadora como las leguminosas y arbustivas proteicas (Li et al. 2022Li, Y., Nishino, N. & Wang, Y. 2022. Effects of bacterial inoculants and enzymes on the fermentation quality and bacterial community of Mulberry silage. Animal Bioscience, 35(6): 933-941, ISSN: 2765-0189. https://doi.org/10.5713/ab.21.0412. ).

Respecto a la composición química, la reducción en el contenido de FDA en el ensilaje de Tithonia con vinaza (tabla 3) podría indicar una degradación parcial de la fibra durante la fermentación, posiblemente mediada por enzimas fibrolíticas presentes en la vinaza o por la activación de microorganismos autóctonos. Este hallazgo de confirmarse in vivo podría tener relevancia práctica, ya que mejorar la digestibilidad de la fibra es uno de los principales desafíos en la nutrición de rumiantes en el trópico (Arias et al. 2023Arias, L.M., López, M., Castillo, M. & Alpízar, A. 2023. Fertilization type and regrowth age of Tithonia diversifolia on ruminal parameters. Agronomía Mesoamericana, 34(3): 53192, ISSN: 2215-3608. https://doi.org/10.15517/am.2023.53192.).

No se esperaba que la vinaza no influyera en el contenido de PB de los ensilajes, pues este aditivo aporta nitrógeno no proteico (NNP) y compuestos nitrogenados en espera de que fueran cuantificados como PB por el método de Kjeldahl (AOAC 2016AOAC (Association of Official Analytical Chemists). 2016. Official Methods of Analysis of AOAC International. 20^th Ed. George W. Latimer Jr (ed). Ed. AOAC International, Rockville MD, USA, ISBN: 978-0935-584-875. Available at: http://www.directtextbook.com/isbn/9780935584875, [Consulted: October 13, 2025].).

En la tabla 4 se muestran las características organolépticas de los ensilajes evaluados. Los valores superiores de pH registrados en los tratamientos, incluso sin vinaza, no afectaron los indicadores evaluados en los microsilos. Tampoco se hallaron indicios de putrefacción o presencia de hongos filamentosos, lo que es un indicativo de estabilidad aeróbica y buena conservación de los ensilajes (Kung et al. 2018Kung, L., Shaver, R.D., Grant, R.J. & Schmidt, R.J. 2018. Silage review: Interpretation of chemical, microbial, and organoleptic components of silages. Journal of Dairy Science, 101(5): 4020-4033, ISSN: 1525-3198. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13909. ).

No se apreciaron comportamientos diferentes en la textura y humedad de los ensilajes. Los tratamientos de tithonia sola mostraron un color verde oscuro que debió estar relacionado con la oxidación de las proteínas y compuestos secundarios. Por su parte, la mezcla de forrajes de Tithonia y Cenchrus mostró un color verde aceituna con tonos oscuros que desaparecieron al añadir vinaza, siendo este último el que tuvo una coloración más acorde con un ensilaje de excelente calidad. Respecto al olor se apreció un ligero olor a vinagre en el ensilaje de tithonia sola y algo más intenso en el de la mezcla de forrajes, aunque en los ensilajes con vinaza se obtuvo un olor agradable similar al sugerido para ensilajes de muy buena calidad (Ojeda et al. 1991Ojeda, F., Cáceres, O. & Esperance, M. 1991. Sistema de evaluación para ensilajes tropicales. En: Conservación de forrajes. Ciudad de La Habana. Editorial Pueblo y Educación. p. 15-65). Morales et al. (2022)Morales, D., Rodríguez, R., López, O., Ojeda, F., Camejo, D., García, F. & Fundora, L. 2022. Chemical and organoleptic evaluation of silages of Sorghum bicolor (L.) Moench and Citrus sp. pulp. Pastos y Forrajes, 45: eI17, ISSN: 2078-8452. http://scielo.sld.cu/pdf/pyf/v45/en_2078-8452-pyf-45-e17.pdf. apreciaron ligero olor a vinagre en ensilajes de sorgo y aplicando la misma metodología de este trabajo, calificaron ese ensilaje de “Excelente”.

La evaluación organoléptica confirmó los resultados químicos y fermentativos. Los colores y olores agradables, la ausencia de putrefacción y la textura conservada en todos los tratamientos, especialmente en aquellos con vinaza, clasifican a estos ensilajes como de 'Bueno' a 'Excelente' según los criterios de Chaverra Gil y Eusse (2000)Chaverra Gil, H. & Eusse, J.B. 2000. Ensilaje en la alimentación de ganado vacuno. IICA. Tercer Mundo Editores. Bogotá, Colombia. 123 p, ISBN: 958-9328-26_1. . Esto es crucial para la adopción por parte de los productores, ya que las características sensoriales son el primer criterio de aceptación de un ensilaje.

Conclusiones

Los ensilados obtenidos a base de T. diversifolia, sola o en mezcla con forraje de C. purpureus vc. CT-608, mostraron indicadores de calidad suficientes para recomendar su evaluación a una escala mayor, aun partiendo de materiales con bajos contenidos de MS. La evaluación organoléptica y química respalda su estabilidad y aceptabilidad.

La inclusión de vinaza al proceso de conservación de estos ensilajes se confirma como una estrategia económica y efectiva para la conservación de forrajes tropicales, incluso en forrajes con altos contenidos de proteínas y elevada capacidad amortiguadora como Tithonia. Su uso como aditivo reduce el contenido de FDA y el pH, y mejora el rendimiento en MS, la relación MS:pH y sus características organolépticas como color y olor.