Effect of local potash inclusion in mineral-salt-blocks on in vitro gas production and post-incubation fermentative parameters using sheep and goat inoculum

Abstract

Mineral deficiencies arise from the long-term feeding of tropical grasses to ruminants thereby necessitating supplementation. However, commercial mineral supplements are expensive to buy for small holder farmers thereby necessitating cheap and readily available alternative. This study was designed to evaluate the effect of industrial salt only and mineral-salt-blocks formulated to contain graded levels of local potash (0, 6, 8 and 10% w/w replacement of industrial salt) on in vitro gas production, fermentation characteristics and nutrient degradability using sheep and goat rumen inoculum in a 2 × 5 factorial arrangement. Megathyrsus maximus was used as substrate and it was supplemented with four modified mineral-salt-blocks (MSB1–MSB4) or industrial salt (19:1 substrate-to-supplement ratio) and incubated for 48 h at 39°C following the Menke and Steingass technique. Data collected were subjected to two-way analysis of variance. Mineral supplement type affected (p<0.05) cumulative gas production, fermentation kinetics, metabolizable energy, organic matter digestibility, short-chain fatty acids, volatile fatty acids, ammonia-nitrogen and in vitro crude protein degradability. The 8% local potash inclusion (MSB3) recorded the highest total volatile fatty acids (90.00 mol/100 mL) and in vitro crude protein degradability (66.72%), while industrial salt supplementation yielded the highest in vitro dry matter degradability (50.00%). Sheep inoculum produced higher (p<0.05) cumulative gas volume, asymptotic gas production, metabolizable energy and total volatile fatty acids than goat inoculum. Methane production was unaffected (p>0.05) by mineral supplement type or inoculum source. In conclusion, local potash at 8% inclusion to MSB enhanced in vitro crude protein degradability and elevated total volatile fatty acid concentration, indicating improved rumen fermentation efficiency. Mineral-salt-blocks enriched with 8% local potash may serve as effective and affordable mineral supplements for small ruminants fed tropical grasses.

Les carences minérales résultent d'une alimentation à long terme des ruminants à base d'herbes tropicales, ce qui rend nécessaire une supplémentation. Cependant, les compléments minéraux commerciaux sont coûteux pour les petits exploitants agricoles, d'où la nécessité de trouver une alternative peu coûteuse et facilement accessible. Cette étude a été conçue pour évaluer l’effet du sel industriel seul et de blocs de sels minéraux formulés pour contenir des teneurs graduelles en potasse locale (remplacement du sel industriel à raison de 0, 6, 8 et 10 % p/p) sur la production de gaz in vitro, les caractéristiques de fermentation et la dégradabilité des nutriments, à l’aide d’inoculums de rumen de moutons et de chèvres, dans un plan factoriel 2 × 5. Megathyrsus maximus a été utilisé comme substrat ; celui-ci a été complété par quatre blocs de sel minéral modifiés (MSB1–MSB4) ou par du sel industriel (rapport substrat/complément de 19:1), puis incubé pendant 48 h à 39 °C selon la technique de Menke et Steingass. Les données recueillies ont fait l’objet d’une analyse de variance à deux facteurs. Le type de complément minéral a influencé (p < 0,05) la production cumulative de gaz, la cinétique de fermentation, l’énergie métabolisable, la digestibilité de la matière organique, les acides gras à chaîne courte, les acides gras volatils, l’azote ammoniacal et la dégradabilité in vitro des protéines brutes. L'inclusion de potasse locale à 8 % (MSB3) a enregistré les valeurs les plus élevées en acides gras volatils totaux (90,00 mol/100 ml) et en dégradabilité in vitro des protéines brutes (66,72 %), tandis que l'ajout de sel industriel a donné la dégradabilité in vitro de la matière sèche la plus élevée (50,00 %). L’inoculum provenant de moutons a produit un volume cumulé de gaz, une production asymptotique de gaz, une énergie métabolisable et une teneur totale en acides gras volatils supérieurs (p < 0,05) à ceux de l’inoculum provenant de chèvres. La production de méthane n’a pas été influencée (p > 0,05) par le type de complément minéral ni par la source de l’inoculum. En conclusion, l’ajout de 8 % de potasse locale au MSB a amélioré la dégradabilité in vitro des protéines brutes et augmenté la concentration totale en acides gras volatils, ce qui indique une meilleure efficacité de la fermentation ruminale. Les blocs de sel minéral enrichis à 8 % de potasse locale peuvent constituer des compléments minéraux efficaces et abordables pour les petits ruminants nourris avec des graminées tropicales.