Chemical composition and in vitro digestibility of annual ryegrass varieties grown in greenhouse conditions

Abstract

Plant breeders have recently focused on increasing the sugar content of grasses as a means to improve their nutritional value. The objective of this study was to compare cyclethe chemical composition of four annual ryegrass varieties (Lolium multiflorum Lam.): two intermediate tetraploids [L. multiflorum var. italicum, Bandito2, (conventional) and Abereve, (high sugar)] and two short cycle diploids [L. multiflorum var. westerwoldicum, Lonestar, (conventional) and Enhancer, (high sugar)] grown in greenhouses. Seeds were planted into plastic pots (16 pots per variety) and clipped three times at six-week intervals. Material was weighed, flash frozen, lyophilized and ground (1 mm). Chemical analyses and digestibility at 24 and 48 h were assessed. In vitro DM (IVDMD), OM (IVOMD) and NDF (IVNDFD) disappearance as well as in vitro true DM disappearance (IVTD) were calculated. Results were compared by preplanned orthogonal contrasts as follows: C1, intermediate tetraploids vs annual diploids, C2, conventional vs high sugar varieties. Intermediate tetraploid varieties had lower DM content, lower OM content, lower NDF and hemicellulose content. They also tended to have higher CP content, but no differences were observed in WSC content or WSC:CP. Conventional and high sugar varieties did not differ except for DM content. Intermediate tetraploid had higher in vitro DM and OM disappearance at 24 and 48 h, and higher in vitro true DM disappearance and NDF disappearance at 24h. Conventional varieties had higher digestibility at 24 h but not at 48 h. No differences in WSC were detected between intermediate tetraploids and annual diploids, or between conventional and high sugar varieties. Differences in forage quality were more important between intermediate tetraploids and annual diploids, but no differences were found between conventional and high sugar varieties. High temperatures at the greenhouse may not have allowed high sugar varieties to accumulate increased levels of WSC.

En años recientes, la selección genética se ha abocado a aumentar el contenido de azúcares de los forrajes como una forma mejorar su valor nutricional. El objetivo de este estudio fue comparar la composición química de cuatro variedades de ryegrass anual (Lolium multiflorum Lam.): dos variedades tetraploides de ciclo intermedio [L. multiflorum var. Italicum, Bandito2, (convencional) y Abereve, (alto azúcar)] y dos variedades de ciclo corto [L. multiflorum var. westerwoldicum, Lonestar, (convencional) y Enhancer, (alto azúcar)], las cuales se cultivaron en invernáculos. La siembra se hizo en macetas plásticas (16 macetas por variedad y se hicieron tres cosechas (5 cm de altura) con intervalos de 6 semanas entre cosechas. El material cortado fue pesado en fresco, congelado en nitrógeno líquido, liofilizado y molido a 1 mm. Se realizaron análisis químicos y las digestibilidades a las 24 y 48 horas. Se calcularon la degradación in vitro de la materia seca, materia orgánica y FDN así como la digestibilidad in vitro real (in vitro true digestibility). Los resultados se compararon por medio de los siguientes contrastes ortogonales: C1, tetraploides intermedios vs. diploides anuales, C2, variedades convencionales vs. variedades alto azúcar. Las variedades tetraploides de ciclo intermedio mostraron menor contenido de materia seca, materia orgánica, FDN y hemicelulosa. Además tendieron a tener mayores contenidos de proteína bruta, sin mostrar diferencias en contenido de hidratos de carbono soluble o en la relación hidratos de carbono soluble: proteína bruta. Las variedades convencionales y alto azúcar no mostraron diferencias entre ellas, excepto en contenido de materia seca. Con respecto a la digestibilidad, las variedades tetraploides de ciclo intermedio mostraron mayor degradación in vitro de materia seca y materia orgánica a las 24 y 48 h, y mayores valores de digestibilidad in vitro real para la materia seca y la materia orgánica a las 24 horas. Las variedades convencionales mostraron mayor degradabilidad y digestibilidad in vitro real a las 24 h, pero no a las 48 h. No se encontraron diferencias para contenido de hidratos de carbono solubles entre tetraploides intermedios y diploides anuales, o entre variedades convencionales y alto azúcar. Las diferencias en calidad más importantes se encontraron entre tetraploides intermedios y diploides anuales, pero no entre variedades convencionales y alto azúcar. Las altas temperaturas en el invernáculo podrían haber impedido la expresión del potencial de acumulación de hidratos de carbono solubles por parte de las variedades alto azúcar.