Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales (2018) Vol. 6(1):42–52 42
Research Paper
Variation in carbohydrate and protein fractions, energy, digestibility
and mineral concentrations in stover of sorghum cultivars
Variación en fracciones de carbohidratos y de proteína, energía, digestibilidad
y concentraciones de minerales en rastrojos de cultivares de sorgo
SULTAN SINGH1, B. VENKTESH BHAT2, G.P. SHUKLA1, KUNWAR. K. SINGH1 AND DEEPIKA. GEHRANA1
1 ICAR-Indian Grassland and Fodder Research Institute, Jhansi, Uttar Pradesh, India. www.igfri.res.in
2 ICAR-Indian Institute of Millet Research, Hyderabad, Telangana, India. www.millets.res.in
Abstract
The nutritional attributes of stover from 11 sorghum cultivars (SP 18005A x 220-2,3,6,7; PC-5; GGUB44 x SSG-59-3; ICSV-700; CSV-17; NRF-526; FM-1; SPV-1616; PVK-809; UPMC-503; and HC-308), selected on the basis of their diverse genetic backgrounds and use, were evaluated to aid in selecting parents superior in protein concentration and digestibility for use in sorghum breeding programs. Samples of stovers were collected after grain harvesting and analyzed. The CP concentrations in different cultivars differed (3.7‒6.7%; P<0.05) as did NDF, ADF, cellulose and lignin concentrations (P<0.05). Total carbohydrate, non-structural carbohydrate and structural carbohydrate concentrations differed (P<0.05) amongst cultivars as did carbohydrate fractions (CA, CB1, CB2, CC; P<0.05). Protein fractions (PB1, PB2, PB3 and PC) except PA differed (P<0.05). Concentrations of stover protein fractions PA and PB3 were lower than PB1, PB2 and PC. Unavailable protein fraction PC was highest (P<0.05) in stover of SPV-1616 (36.8% CP) and lowest in ICSV-700 (20.4% CP). Concentrations of gross energy (GE), digestible energy (DE), metabolizable energy (ME) and total digestible nutrients (TDN) varied (P<0.05) and ICSV-700 had highest concentrations of DE, ME and TDN (2.60 kcal/g DM, 2.13 kcal/g DM and 59.0%, respectively). Energetic efficiency for maintenance (NEM), lactation (NEL) and growth (NEG) differed (P<0.05) with ranges of 1.13‒1.42, 0.41‒0.70 and 0.95‒1.33 kcal/g DM, respectively.
Values for estimated DM intake, estimated digestible DM and relative feed value for stovers also varied (P<0.05) with ranges of 1.76‒2.19%, 55.3‒61.4% and 75.4‒104.1%, respectively. In vitro dry matter digestibility was highest (P<0.05) for cultivars PVK-809 (55.7%) and ICSV-700 (54.3%). Macro- and micro-mineral concentrations also differed (P<0.05) across cultivar stovers. The wide genetic variability for nutritional attributes in stovers of sorghum cultivars indicates significant potential for improvement of stover quality through sorghum improvement programs, but care needs to be taken that grain and stover yields do not suffer.
Keywords : Energy values, nutritive value, sorghum stover, yields.
Resumen
En Hyderabad, India se evaluaron los atributos nutritivos de residuos de cosecha (rastrojo) de 11 cultivares de sorgo de grano (SP 18005A x 220-2,3,6,7; PC-5; GGUB44 x SSG-59-3; ICSV-700; CSV-17; NRF-526; FM-1; SPV -1616; PVK-809; UPMC-503; y HC-308), seleccionados por su diversidad genética y formas de uso, con el objeto de identificar líneas parentales superiores por concentración de proteína y digestibilidad, para uso eventual en programas de fitomejoramiento. Las concentraciones de proteína cruda difirieron entre los cultivares (3.7‒6.7%; P<0.05) al igual que las concentraciones de NDF, ADF, celulosa y lignina (P<0.05). También difirieron (P<0.05) las concentraciones de carbohidratos totales, no estructurales y estructurales, y las fracciones de carbohidratos (CA, CB1, CB2, CC). Con excepción de PA, las demás fracciones de proteína (PB1, PB2, PB3 y PC) también difirieron (P<0.05). Las concentraciones de las ___________
Correspondence: Sultan Singh, PAR Division, ICAR-IGFRI, Jhansi
284003, UP, India.
Email: singh.sultan@rediffmail.com
Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales (ISSN: 2346-3775)
Nutritional attributes in stover of sorghum cultivars 43
fracciones proteicas PA y PB3 fueron inferiores a PB1, PB2 y PC. La mayor (P<0.05) fracción de proteína no disponible (PC) se encontró en el rastrojo de SPV-1616 (36.8% CP) y la más baja en ICSV-700 (20.4% CP). Las concentraciones de energía bruta, energía digestible, energía metabolizable y nutrientes digestibles totales (NDT) variaron entre los cultivares (P<0.05); ICSV-700 presentó las concentraciones más altas de energía digestible y metabolizable, y NDT
(2.60 kcal/g MS, 2.13 kcal/g MS y 59.0%, respectivamente). La eficiencia energética para mantenimiento, lactancia y crecimiento difirieron entre los cultivares (P<0.05) con rangos de 1.13‒1.42, 0.41‒0.70 y 0.95‒1.33 kcal/g de MS, respectivamente. El consumo estimado de MS, la MS digestible estimada y el valor relativo del alimento para los rastrojos también variaron (P<0.05) con rangos de 1.76‒2.19%, 55.3‒61.4% y 75.4‒104.1%, respectivamente. La digestibilidad in vitro más alta de la MS (P<0.05) se encontró con los cultivares PVK-809 (55.7%) e ICSV-700 (54.3%).
Las concentraciones de macro- y micro-minerales también variaron (P<0.05) entre cultivares. La amplia variabilidad genética de los atributos nutritivos en los rastrojos de los cultivares de sorgo indica un potencial significativo para mejorar la calidad del rastrojo a través de programas de fitomejoramiento, pero se debe considerar el riesgo de comprometer los rendimientos de grano y rastrojo.
Palabras clave : Calidad nutritiva, rendimientos, valor energético, variabilidad genética.