Universidad de Matanzas “Camilo Cienfuegos”

Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey"

Evaluación de un sistema silvopastoril con hembras Mambí de primera lactancia bajo

condiciones comerciales

Autor: MV Tania Sánchez Santana

Tutor: Dr. Luis Lamela López

Tesis presentada en opción al título de Master en Pastos y Forrajes

Matanzas, Febrero del 2002 Cuba

Vivir en la tierra no es más que un deber de hacerle bien (....) una cuestión vital para la prosperidad de nuestras tierras, el mantenimiento de nuestra riqueza agrícola”.

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Dedicatoria

A mi madre y a mi padre que han hecho de mí una mujer digna.

A mi hermana que siempre me ha apoyado en todo y ha sabido

guiarme por el camino correcto.

A Lupe que la considero mi segunda madre, por su ayuda

incondicional en todos los planos de la vida.

A Iván, mi más eficiente colaborador y amigo.

A mi cuñado, Enrique Mesa, por su ayuda brindada.

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Agradecimientos

Agradezco de manera especial al Dr. Luis Lamela López, por su insustituible labor como tutor de esta tesis de maestría.

A Miguel Bénitez, por haberse iniciado como técnico en este trabajo con una gran responsabilidad.

A Onel López Vigoa, por su colaboración, que me ayudó en la realización de este trabajo.

A Rubén, el administrador de la vaquería, sin cuya colaboración no hubiese sido posible la culminación de este trabajo.

A Odel, Ernesto, Saray y Magalys que fueron partícipes de esta investigación.

A la Lic. Alicia Ojeda, por la ayuda prestada en la revisión del material de tesis.

A la Dirección de la Empresa Genética de Matanzas y la Granja Triunvirato por toda la ayuda brindada.

Al Instituto de Ciencia Animal por haberme ayudado en el procesamiento de las muestras de pasto.

A la Estación Experimental de Pastos y Forrajes “Indio Hatuey” y a todos sus trabajadores que apoyaron y posibilitaron la realización de esta investigación y en particular a los compañeros del área de la biblioteca.

A todos, muchas gracias.

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Síntesis

En la vaquería 66 de la empresa genética de Matanzas se realizó un experimento, con el objetivo de

evaluar el efecto de un sistema silvopastoril en el comportamiento del estrato herbáceo y su influencia

en la respuesta productiva de hembras Mambí de primera lactancia, bajo condiciones comerciales.

Leucaena leucocephala cv. Cunningham se caracterizó por presentar un por ciento de proteína cruda

mayor que las gramíneas mejoradas (P<0,001); sin embargo, no se detectaron diferencias en la

composición química entre las épocas del año para ninguna de las dos especies. Por su parte, las

gramíneas presentaron niveles de proteína entre 9,5 y 10 %, similares a los obtenidos cuando se aplican

niveles medios de fertilizantes. La disponibilidad de materia seca total fue superior a la 3 t/ha/rotación

durante los tres años que duró la explotación, lo que permitió ofertas de materia seca superiores a 45

kg/animal/día tanto en el período lluvioso como en el poco lluvioso. El consumo de caña en la época

seca fue de 3,2 kg/animal/día. La composición botánica del pastizal se caracterizó por un 70 % de

pastos mejorados con predominio del Cynodon nlemfuensis (P<0,001), mientras que L. leucocephala

incrementó su grosor y altura como signo de adaptación a las condiciones del sistema. Las mayores

producciones de leche (10 kg/vaca/día) fueron en el bimestre de producción julio-agosto, pero sin

diferencias significativas entre las épocas del año; mientras que la curva de lactancia tuvo un ajuste

altamente significativo (P<0,01). Por su parte, se obtuvo una producción de leche individual en el

primer año superior a la alcanzada en los dos años restantes y con diferencias significativas para

P<0,05 (9,6; 8,7 y 8,6 kg/vaca/día para el primer, segundo y tercer año respectivamente), mientras que

la producción total acumulada tuvo un comportamiento contrario.

Se logró que el 92 % de los animales presentaran una condición corporal entre 3,0 y 3,5 y precisamente

con estos valores se obtuvieron los mejores resultados productivos. Solo el 2,6 % de la masa de la

unidad se encontró por debajo del peso adecuado para que los animales pudieran manifestar su

potencial de leche con la dieta ofertada. Se lograron valores de producción por lactancia de 2 070,3; 2

065,12 y 2 045,85 kg y una duración de la lactancia de 267, 269 y 287 días para el primer, segundo y

tercer año, respectivamente; a su vez se alcanzaron ingresos totales de 51 213,73; 140 375,50 y 242

748,60 pesos y una relación beneficio/costo de 0,58; 2,58 y 4,51 para el primer, segundo y tercer año,

respectivamente. Los resultados surgieren que el sistema silvopastoril permite obtener producciones de

leche entre 8,6 y 9,6 kg/vaca/día y por lactancia de 2 045,85 a 2 070,3 kg; además, se mantiene una

aceptable disponibilidad de materia seca y una alta persistencia del estrato herbáceo cuando se utilizan

cargas entre 1,1 y 1,5 vacas/ha.

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TABLA DE CONTENIDO

Introducción ............................................................................................................................................ 1

Capítulo I. Revisión bibliográfica.......................................................................................................... 2 1. Producción de pastos y forrajes y su distribución anual ..................................................................... 2

2. Los sistema silvopastoriles...................................................................................................................... 5

2.1 Los bancos de proteína.......................................................................................................................... 6

2.2 Asociaciones de árboles con pastos ...................................................................................................... 8

2.3. Plantaciones en forestales y frutales.................................................................................................... 9

2.4 Cercas vivas............................................................................................................................................ 9

3. Género Leucaena................................................................................................................................... 11

3.1 Consideraciones generales .................................................................................................................. 11

3.2 Origen, distribución y taxonomía del género .................................................................................... 11

3.3 Variedades............................................................................................................................................ 12

3.4 Producción y calidad de la semilla ..................................................................................................... 12

3.5 Siembra y establecimiento .................................................................................................................. 13

3.6 Valor nutritivo .................................................................................................................................... 15

3.7 Factores antinutricionales.................................................................................................................. 16

3.7.1 Taninos .............................................................................................................................................. 17

3.7.2 Mimosina .......................................................................................................................................... 18

3.8 Producción de leche............................................................................................................................ 18

Capítulo II. Metodología Experimental .............................................................................................. 20 2.1. Ubicación del área experimental ....................................................................................................... 20

2.2. Características del clima .................................................................................................................... 20

2.3 Caracterización del suelo ................................................................................................................... 20

2.4 Caracterización de la macrofauna edáfica ....................................................................................... 20

2.5 Descripción de la vaquería y su manejo general .............................................................................. 21

2.6 Mediciones que se realizaron en el pastizal ...................................................................................... 21

2.6.1 Disponibilidad y calidad del pasto .................................................................................................. 21

2.6.2 Disponibilidad de L. leucocephala .................................................................................................. 22

2.6.3 Composición botánica del pastizal .................................................................................................. 22

2.6.4 Población de L. leucocephala ........................................................................................................... 22

2.6.5 Altura de L. leucocephala................................................................................................................. 22

2.6.6 Diámetro de L. leucocephala........................................................................................................... 22

2.6.7 Volumen de madera de L. leucocephala en pie.............................................................................. 22

2.6.8 Análisis de laboratorio ..................................................................................................................... 23

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2.7. Mediciones en los animales................................................................................................................. 23

2.7.1 Balance alimentario instantáneo ..................................................................................................... 23

2.7.2 Peso vivo ............................................................................................................................................ 23

2.7.3 Condición corporal........................................................................................................................... 23

2.7.4 Producción de leche.......................................................................................................................... 24

2.7.5 Otros indicadores de la producción de leche.................................................................................. 24

2.7.6 Indicadores reproductivos ............................................................................................................... 24

2.8 Procesamiento de los resultados ........................................................................................................ 24

Capítulo III. Resultados Experimentales............................................................................................ 26

Capitulo IV. Discusión.......................................................................................................................... 40

Conclusiones .......................................................................................................................................... 48

Recomendaciones .................................................................................................................................. 49

Bibliografía ............................................................................................................................................ 50

Anexo 1. Índice de tabla ....................................................................................................................... 59

Anexo 2. Índice de figura...................................................................................................................... 60

Anexo 3. Fotos del sistema.................................................................................................................... 61

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Introducción

Introducción La producción de leche en Cuba se basa fundamentalmente en la utilización de los pastos y forrajes para la alimentación del ganado. Las especies tropicales se caracterizan por una marcada estacionalidad en función de las condiciones climáticas. Estas particularidades del clima cubano condicionan un comportamiento estacional de las especies pratenses, que ocasiona un fuerte desbalance de alimentos forrajeros en la época poco lluviosa, además de que predominan en las praderas las especies nativas de baja productividad, que no contribuyen a lograr un alto rendimiento de materia seca como los que se necesitan para cubrir los requerimientos de nutrimentos de los animales. Las deficiencias de alimentos durante el período seco trajeron como consecuencia la búsqueda de soluciones para cubrir el déficit de nutrientes que se produce durante esta época del año. En este sentido, se comenzó el uso de sistemas intensivos donde se empleaban gramíneas mejoradas con fertilización y/o riego. Si bien es cierto que incrementan la producción de leche, para lograrlo se necesita de altos insumos de fertilizantes químicos, que alcanzan precios cada vez mayores en el mercado mundial. Las investigaciones realizadas en los últimos años en sistemas de producción de leche y carne donde se emplearon leguminosas volubles y gramíneas mejoradas, mostraron una baja persistencia de las primeras, debido a prácticas de manejo incorrectas como fueron la utilización de cargas superiores a las que permite el pastizal y no tener un buen conocimiento del tiempo de reposo que requiere esta asociación ni del hábito de crecimiento (en muchas especies es trepador), lo cual provocó una disminución de las leguminosas herbáceas hasta su desaparición total en el pastizal (Hernández, Alfonso & Duquesne, 1987). En este sentido la incorporación de las especies leñosas son una opción para la producción ganadera en Cuba, debido a que en condiciones de investigación se han obtenido producciones de leche similares a las encontradas cuando se aplican niveles medios de fertilización; además, se logra mantener una alta persistencia de las leguminosas y gramíneas en el pastizal. Por todo lo antes expuesto, cuando se piensa en un sistema sostenible para producir leche, en el cual se utilice como alimento fundamental el pasto, es necesario la presencia de las leguminosas, debido a que además de mejorar el valor nutritivo de la dieta, es bien conocido el papel que desempeñan en la fijación simbiótica del nitrógeno atmosférico, el cual es tomado por las gramíneas cuando se encuentran asociadas a estas plantas. Actualmente se está transfiriendo esta tecnología a las empresas pecuarias del país. Teniendo en cuenta lo expuesto anteriormente, los objetivos de esta tesis fueron:

Determinar el comportamiento de la persistencia, la disponibilidad y la oferta de materia seca de una asociación de gramíneas y la leucaena en condiciones de pastoreo con vacas.

Conocer el efecto de un sistema silvopastoril en el potencial productivo de hembras Mambí en

su primera lactancia bajo condiciones comerciales.

1

Capítulo I. Revisión Bibliográfica Capítulo I. Revisión bibliográfica 1. Producción de pastos y forrajes y su distribución anual Uno de los principales factores de los cuales depende el sistema de alimentación de las vacas lecheras en el trópico, es la cantidad de pastos y forrajes que se produzca en el medio donde se desarrolle la explotación, así como la distribución anual del rendimiento. Este factor, conjuntamente con la composición bromatológica del pasto producido, es clave fundamental de un sistema a base de pastos y forrajes. Las principales causas que afectan la producción de pastos y forrajes son el clima (temperatura, radiación solar, precipitación), el suelo (fertilidad, propiedades físicas, humedad), la especie y el manejo, debido a que el crecimiento de las plantas es producto, en primera instancia, del proceso de fotosíntesis que ocurre por la acción de la luz (Whiteman, 1980). La cantidad de precipitación, y especialmente su distribución estacional, constituye uno de los factores climáticos que más limitan la productividad y utilización de las pasturas en el trópico. La gran importancia del agua deriva de su efecto en el crecimiento y desarrollo de las plantas, ya que actúa como constituyente y solvente responsable de la turgencia celular (Faría-Mármol, 1994). En la tabla 1 se presenta la adaptación de algunas de las gramíneas y leguminosas tropicales en función de la pluviosidad anual.

Tabla. 1. Adaptación de algunas gramíneas y leguminosas tropicales en función de la

pluviosidad anual (mm).

Especies 4-600 6-1 000 1-2 000 + 2 000 Gramíneas tropicales Andropogon gayanus XXX XX Cynodon dactylon XXX Cynodon nlemfuensis XXX Panicum maximum XXX XXX Brachiaria brizantha XXX Leguminosas tropicales Macroptilium atropupureum XX XXX Neonotonia wightii XX XXX Leucaena leucocephala XX XXX

XX Adaptadas, XXX Muy adaptadas Fuente: Pardini (2000)

En Cuba, al igual que en otras regiones tropicales, la producción de pasto está influida por las condiciones climáticas existentes y principalmente por la distribución anual de las precipitaciones que, unida a otros factores como la temperatura y la radiación solar, hace que los rendimientos de los pastos no sean estables durante todo el año. La desigualdad en la distribución anual de las precipitaciones hace que la mayor producción de pasto ocurra en el período lluvioso, que se extiende de mayo a octubre y en el que cae el 80 % de la precipitación promedio anual (1 300 mm), además de presentarse altas temperaturas y radiaciones solares, lo cual favorece el crecimiento de las plantas. En la época de seca, que abarca de noviembre a abril, cae el 20 % de las precipitaciones anuales y la producción de pasto se reduce drásticamente. Por su parte, Lamela (1992) plantea que la productividad de los pastizales está muy relacionada con la variedad de pasto que se utilice, el nivel de fertilización, el uso o no de riego y el manejo a que sea

2

Capítulo I. Revisión Bibliográfica sometido. Además, la fertilidad del suelo determina la magnitud de las respuestas que se obtengan en un sistema dado. En la figura 1 se muestra el efecto de los fertilizantes y el agua en la productividad y capacidad de carga de los pastizales. En primer lugar, los fertilizantes incrementan notablemente la producción de los pastos, al igual que el uso del riego cuando se dispone de este recurso. Por otro lado, si se observa cómo se distribuyen los rendimientos de materia seca, se demuestra que la capacidad de carga depende de la época de año. En términos generales, la carga que se debe emplear en el período lluvioso es aquella que permita que los animales cubran sus requerimientos casi en su totalidad con el pasto, mientras que en el período poco lluvioso es necesario cubrir parte de estos con otra fuente de alimento, para de esta forma suplir el déficit de pasto que se produce en esta época.

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6Carga (vacas/ha)

O KG N

200 KG N

400 KG N + RIEGOEN SECA100 KG N

Fig. 1. Efecto de la fertilización nitrogenada y el riego en la capacidad de carga

Fuente: García-Trujillo (1981)

El empleo de variedades mejoradas que presentan un mayor potencial de producción que las especies de pastos naturales, es otra opción para favorecer la alimentación de los animales en los ecosistemas ganaderos cubanos. En este sentido, entre las macollosas con magníficas condiciones pratenses e incluso forrajeras, se cuentan siete variedades: P. maximum cvs. Likoni, Uganda, Común de Australia y SIH-127; Cenchrus ciliaris cvs. Biloela y Formidable y Andropogon gayanus cv. CIAT-621; así como una variedad de hábito semimacolloso: Chloris gayana cv. Callide, seis variedades de hábito rastrero: Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Cynodon dactylon cvs. 67 y 68, Digitaria decumbens cv. PA-32, Cynodon nlemfuensis cv. Tocumen y Brachiaria purpurascens; y tres erectas de magníficas condiciones forrajeras de alta calidad: Pennisetum purpureum 801-4, Taiwan A-144 y CRA-265 (Corbea, Hernández, Machado, Lamela & Cáceres, 1996).

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Estos mismos autores plantean que todas estas variedades, independientemente de su hábito de crecimiento, alcanzan un potencial productivo medio de materia seca que fluctúa entre 15,6 y 22,1 t/ha/año cuando se riega y fertiliza, entre 9,8 y 16,0 t/ha/año en secano y fertilizada en lluvia, y entre 9,0 y 11,0 t/ha/año en secano sin fertilización, lo que representa un incremento medio de 35,7; 44,6 y 40,4 % por encima de lo que producen las gramíneas naturales y/o naturalizadas (tabla 2).

Capítulo I. Revisión Bibliográfica

Tabla 2. Rendimiento medio de gramíneas comerciales y naturales bajo diferentes condiciones ambientales (32 localidades de Cuba).*

Rendimiento (t MS/ha/año)

Variedades Riego + fertilización (200 kg N/ha)

Secano + fertilización (150 - 180 kg N/ha)

Secano sin fertilización

Macollosas 15,6-21,7 11,6-19,5 10,0-12,0 Rastreras 13,8-20,1 8,0-16,5 8,0-10,0 Erectas 20,0-24,6 10,0-12,0 - Media 15,6-22,1 9,8-16,0 9,0-11,0 Pastos naturales 10,0-15,0 6,0-8,0 5,0-7,0

*Suelos: Ferralítico (5 tipos), Pardo (con o sin carbonatos); Oscuro Plástico; Aluviales y Húmicos Fuente: Corbea et al. (1996)

Entre las leguminosas se aprobaron 7 variedades herbáceas: L. purpureus cv. Rongai, apropiada para corte e incluso para pastoreo; M. sativa cv. Gilboa Africana, preferentemente para la producción de forraje; así como S. guianensis cv. CIAT-184, T. labialis cv. Semilla Clara, M. atropurpureum cv. Siratro, Centrosema híbrido CIAT-438 y A. postrata, todas con características eminentemente pratenses. Además 5 variedades arbustivas y/o arbóreas: L. leucocephala cvs. Cunningham, Perú, Ipil-Ipil y CNIA-250, con posibilidades para el ramoneo en bancos de proteína o asociaciones; y A. lebbeck, también para este propósito o para la confección de harinas a partir de sus legumbres y semilla secas. El potencial de producción de materia seca de las leguminosas comerciales se encuentra entre 7,0 y 17,0 t/ha/año (Corbea et al., 1996) y es de 27,0 t/ha/año en la alfalfa Gilboa Africana cuando se aplica fertilización química (Anon. 1987a). La tendencia mundial en la última década es la reducción del uso de fertilizantes químicos, no solo por sus altos costos, sino también por los daños que provocan a la ecología, el potencial productivo de los suelos agrícolas y la salud humana. Los estudios han demostrado que cuando el suelo ha sido erosionado, el rendimiento de las cosechas disminuye desde un 20 % hasta un 60 %, comparado con el obtenido en los no erosionados (Massee, 1990). Por todo lo antes expuesto, es necesario buscar alternativas que promuevan un incremento de los rendimientos y que a su vez no provoquen daños en la fertilidad de los suelos. En este sentido, la inclusión de los árboles y arbustos (especialmente los leguminosos) en los pastizales es una alternativa viable, debido a su contribución a la disminución de la erosión, el mejoramiento de la fertilidad del suelo a través del aporte de nitrógeno atmosférico y el reciclaje de nutrientes, entre otros aspectos (Hanson & Cassman, 1994; Libreros, 1995). Además, en sistemas donde se emplean las especies arbóreas aumenta la biomasa comestible, en comparación con aquellos sistemas de gramíneas mejoradas sin fertilizar. En un sistema compuesto por una mezcla de pastos cultivados y naturales asociados con leucaena, se obtuvo una disponibilidad de materia seca de 4 953,2 y 3 600,0 kg MS/ha/rotación para las gramíneas y 621,6 y 1 110,0 kg MS/ha/rotación para las leguminosas en los períodos lluvioso y poco lluvioso, respectivamente, sin la aplicación de fertilizantes químicos y una carga de 0,9 UGM/ha (Iglesias, 1998a).

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Por su parte, Hernández, Carballo, Reyes & Mendoza (1998) evaluaron la disponibilidad de materia seca total de una multiasociación de las siguientes especies: L. leucocephala cv. Cunningham, Stylosanthes guianensis cv. CIAT-184, Neonotonia wightii cv. Tinaroo, Teramnus labialis cv. Semilla Clara, Centrosema pubencens cv. SIH-129 y Panicum maximum (una mezcla de los cvs. Likoni y SIH-127) y se obtuvo un rendimiento de biomasa comestible de 7 131,9 y 4 594,8 kg/MS/ha/rotación para los períodos lluvioso y poco lluvioso, respectivamente, sin el uso de la fertilización.

Capítulo I. Revisión Bibliográfica Por todo lo antes expuesto, la inclusión de los árboles es una buena opción para incrementar el rendimiento de los pastos sin el empleo de fertilizantes químicos. Los árboles, y en especial los leguminosos, tienen la ventaja de fijar el nitrógeno atmosférico mediante los rizobios que viven en simbiosis con sus raíces e incorporarlo a través de la hojarasca y las ramas muertas al suelo. Este nitrógeno es aprovechado por las gramíneas cuando se encuentran asociadas a las leguminosas. 2. Los sistemas silvopastoriles Un sistema silvopastoril es una opción agropecuaria que involucra la presencia de los árboles interactuando con los componentes tradicionales, que son el pasto y el animal. Este conjunto es sometido a un sistema de manejo integrado con tendencia a incrementar la productividad y el beneficio neto del sistema a largo plazo (Pezo e Ibrahim, 1998; Ruiz & Febles, 1999). Por su parte, Hernández & Simón (1993) plantean que sus principales componentes son los árboles y los arbustos, los pastos, los animales, el suelo y el subsuelo. Los sistemas silvopastoriles se presentan como una modalidad de los sistemas agroforestales y, por sus resultados, podrían significar un importante paso a la estrategia de lograr la armonía entre la protección ambiental y el desarrollo ganadero (Carvalho, 1997; Simón, Hernández & Ojeda, 1998). En estos sistemas las plantas y animales interactúan con el suelo, brindando servicios tales como sombra, disminución del viento y de la escorrentía, reciclaje de nutrientes, diseminación y escarificación de la semilla; sin embargo, el empleo de altas cargas puede producir compactación de los suelos y, por ende, afectar el crecimiento de los árboles y otras plantas asociadas (Iglesias, 1998b). Según Rincón (1995) existen algunos beneficios de orden biológico y económico que se obtienen con la adopción de este sistema de producción. Las ventajas biológicas son:

La energía solar es usada más eficientemente por la biomasa vegetal, debido a la estratificación vertical de los componentes vegetativos del sistema. Además, el suelo es protegido de una erosión severa.

Usualmente se presenta cierta estratificación vertical del sistema radical de las diferentes especies de plantas. Al ocupar las raíces diferentes horizontes del suelo, se mejora la amplitud de remoción de nutrimentos esenciales.

La presencia de los árboles en el sistema productivo facilita el reciclaje de nutrimentos removidos y, simultáneamente, los residuos de las plantas dan protección al suelo contra la erosión.

Si los árboles empleados son leguminosos, fijan el nitrógeno atmosférico, lo que contribuye a mejorar la fertilidad del suelo.

Las ventajas económicas son: Una reducción de los costos por controlar la maleza debajo de los árboles, pues con el pastoreo se

aminora la masa de especies herbáceas debido al consumo realizado por los animales. Una diversificación de los productos de salidas. Un posible incremento del egreso total de productos producidos por unidad de área de tierra, en lo

cual reemplaza al sistema productivo de monocultivo. Por el momento, los sistemas silvopastoriles ofrecen la opción más viable para que la producción animal contribuya efectivamente al desarrollo socioeconómico y equitativo, acorde con las bondades y requisitos naturales de la región (Avila, 1995). Los estudios realizados en sistemas sostenibles en el trópico recomiendan el silvopastoreo como una alternativa posible para los productores que dispongan de pocos recursos (Gutteridge & Shelton, 1994; Pezo & Ibrahim, 1998). De acuerdo con lo anteriormente planteado, Ibrahim, Camero, Pezo & Esquivel (1998) clasifican los sistemas silvopastoriles de la siguiente forma:

5 Cercas vivas.

Capítulo I. Revisión Bibliográfica

Bancos de proteína o energía. Leñosas perennes como barreras vivas en áreas de pendiente, como parte de un sistema de corte y

acarreo para la suplementación de ganado estabulado. Sistemas de cultivo en callejones con leguminosas arbóreas o arbustivas intercaladas con forrajeras

herbáceas. Pastoreo en plantaciones de árboles maderables o frutales. Cortinas rompevientos en fincas ganaderas. Pastoreo en matorrales y bosques naturales. Árboles maderables o frutales dispersos en potreros.

De igual forma Sánchez (1999) propone clasificarlos como sigue: Pastoreo en bosques naturales. Pastoreo en plantaciones forestales para madera. Pastoreo en huertos. Pastoreo en plantaciones de árboles con fines industriales. Praderas con árboles o arbustos forrajeros en las praderas. Sistemas mixtos con árboles forrajeros o multipropósito para corte. Sistemas agroforestales especializados para la ganadería intensiva.

Desde el punto de vista de las prácticas que integran y por sus funciones, Nair (citado por Kass, 1992) concluye que los sistemas silvopastoriles se clasifican de la siguiente forma:

a) Bancos de proteína. b) Asociaciones de árboles con pastos. c) Pastoreo en plantaciones forestales y frutales. d) Cercas vivas.

En este sentido, las formas más estudiadas son: banco de proteína, asociación de árboles en toda el área, pastoreo en plantaciones forestales y frutales y cercas vivas. 2.1 Los bancos de proteína Se denomina bancos de proteína a la siembra de herbáceas rastreras, o de árboles y arbustos cuyo follaje tiene un alto contenido de proteína, dispuestas en arreglos de alta densidad de plantas (Hernández & Simón, 1993; Camero & Ibrahim, 1995). Según Murgueitio, Rosales & Gómez (2001), desde el punto de vista de la nutrición animal los árboles y arbustos forrajeros son considerados principalmente como fuentes de proteína. Debido a esta característica, a los cultivos de estas especies con propósito forrajero se les conoce como banco de proteína. Por su parte, Milera (1991) plantea que es una técnica de utilización de las leguminosas arbustivas y/o volubles puras o asociadas a gramíneas, con el objetivo de ser utilizadas como suplemento proteico en los sistemas de pastoreo. Este concepto coincide con lo planteado por Ruiz, Febles, Jordán, Castillo, Zarragoitía, Díaz, Crespo & Ramírez (1990), aunque estos autores los subdividen en bancos de acceso libre o limitado de los animales. La diferencia entre estas formas de utilización consiste que en el primer caso no existen cercas divisorias entre las áreas de las gramíneas y las de leguminosas, mientras que el otro sí. En otros países el concepto de banco de proteína es sustituido por el de banco forrajero. En estos bancos forrajeros las especies están sembradas en una masa compacta; se utilizan árboles de reconocido valor forrajero y un alto contenido de proteína en su biomasa comestible para su utilización en la alimentación animal (Pezo & Ibrahim, 1998). Según Rincón (1995) las especies que integran un banco de proteína deben satisfacer ciertos requisitos, entre los que se encuentran:

6 Persistencia a diferentes frecuencias de defoliación.

Capítulo I. Revisión Bibliográfica

Palatables al ganado. Capacidad de rebrote de mediana a alta. Alto contenido de proteína. Bajo o nulo contenido de metabolitos secundarios.

Existen dos formas de aprovechamiento de los bancos de proteína; una es cosechar el forraje y llevarlo a los animales en sistemas de corte y acarreo, y otra a través de pastoreo directo de los animales. Los bancos de proteína en los cuales los animales pastorean directamente los árboles han sido descritos por varios autores (Ruiz, Febles & Hernández, 1987; Milera, 1991; Jordán, Castillo, Ruiz & Febles, 1991). En Cuba, al emplear los bancos de proteína con pastoreo directo de los animales, se han alcanzado producciones de leche de 9 a 10 kg/vaca/día, con el uso de fertilizantes en el área de la gramínea (Milera, Iglesias, Remy & Cabrera, 1994). Cuando no se empleó fertilizantes químicos se produjo una disminución en los rendimientos de MS y en la calidad del alimento, y una menor producción láctea (3-5 kg/vaca/día). Además, hubo un efecto negativo en la reproducción, pues se incrementaron las vacas vacías debido al bajo contenido de PB de los pastos. Resultados similares fueron encontrados por otros autores (Jones, 1994; Soler, Chacón, Arrioja, Valle & Rodríguez, 1996; Lamela, Valdés & Fung, 1996a; Lamela, Valdés & Fung, 1996b). Una preocupación para los ganaderos que explotan bancos de proteína en pastoreo es la altura que alcanzan las especies arbóreas. Según Ruiz, Febles, Cobarrubia, Díaz & Bernal (1986), con el decursar de los años el incremento de la altura representa una gran pérdida de biomasa comestible. De ello se desprende que las podas son una actividad necesaria para el manejo y la explotación del banco de proteína en pastoreo. Hernández, Alfonso & Duquesne (1987) demostraron la factibilidad de la poda escalonada de la leucaena a una altura entre 1,0 y 1,2 m, al obtener resultados satisfactorios en la respuesta animal y una buena recuperación de las especies arbóreas después de esta labor. En muchos lugares del trópico, los sistemas intensivos de producción animal y la necesidad de obtener leña hacen necesario que los árboles sean cortados y se utilicen en sistemas de banco de forraje para corte y acarreo, donde se realiza un uso intensivo de la tierra. Por su parte, Horne, Catchpole & Ella (1986) consideran que hay varios factores que influyen en el empleo de las plantas arbóreas en sistemas de corte y acarreo, entre los que se encuentran:

a) La altura de corte b) La frecuencia de corte. c) La densidad de plantas. d) Los factores edafoclimáticos. e) Las interacciones entre ellos.

Muchos investigadores han encontrado que con alturas de corte superiores se obtienen mejores rendimientos de materia seca. Pathak, Rai & Roy (1980) hallaron que la mejor altura de corte para la producción de leucaena fue a 75 cm de suelo, que fue la mayor altura estudiada. Por su parte, Krishnamurthy & Munegowde (1982a; 1982b) compararon en dos experimentos diferentes alturas de corte y obtuvieron que la mayor altura (150 cm) produjo los mejores rendimientos.

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En Cuba Francisco, Simón & Soca (1998) evaluaron el efecto de tres alturas de corte (40, 100 y 150 cm) en la producción de biomasa comestible de L. leucocephala, y obtuvieron las mayores producciones a la altura de 150 cm (367 kg de MS/ha) en el período poco lluvioso; mientras que no hubo diferencias significativas entre los rendimientos de biomasa comestible obtenidos para las alturas de 100 y 150 cm (250 y 287 kg de MS/ha) en el período lluvioso; sin embargo, Jama & Nair (1989), al estudiar un amplio rango de alturas de corte (30, 60, 90 cm), no hallaron diferencias significativas en los rendimientos de materia seca.

Capítulo I. Revisión Bibliográfica Otro factor a considerar para obtener altos rendimientos de materia seca es el intervalo entre cortes. Osman (1981) comparó cuatro intervalos de corte (30, 60, 90 y 120 días) y concluyó que a los 90 días se alcanzaron los rendimientos óptimos de materia seca comestible. Según Shelton & Brewbaker (1994), en sitios muy productivos los intervalos entre cortes pueden ser de 6-8 semanas y de 12 semanas en las zonas menos productivas. Los intervalos de corte óptimos para promover altos rendimientos de materia seca comestible varían con los factores ambientales. En sentido general, los intervalos más largos entre defoliaciones incrementan el rendimiento total; no obstante, la alta proporción de material leñoso o no comestible también puede conducir a una disminución de la calidad del forraje. En estos sistemas, para comenzar su explotación después de la siembra es preciso que haya transcurrido un período de 6-12 meses para permitir la formación del sistema radical y que el diámetro del tronco basal sea al menos de 10-15 mm antes de imponerle un régimen de corte (Hernández & Simón, 1994; Camero & Ibrahim, 1995). 2.2 Asociaciones de árboles con pastos Según Barrios, Castro, Midence & Torres (2000), en los sistemas de asociación de árboles con pastos el objetivo principal es la ganadería, aunque de forma secundaria se puede lograr la producción de madera, leña o frutas. Los animales pastan en toda el área de pastoreo y a su vez consumen las hojas, frutas, cortezas y otras partes del árbol. La utilización de los árboles leguminosos en estos sistemas ayuda a la rehabilitación de los suelos a través de una fuerte recirculación de nutrimentos y la fijación simbiótica del nitrógeno. Esta característica de la asociación le da ventaja sobre los sistemas de banco de proteína, los cuales no pueden emplearse como aportadores y mejoradores del suelo, ya que los árboles están presentes solo en una parte del área (Simón, 1996). El uso de leguminosas arbóreas y herbáceas en el sistema de banco de proteína está limitado al 20-30 % del área total de pastoreo; por lo tanto, los beneficios que estas plantas pueden aportar estarán circunscritos solamente al área que ocupan; mientras en las asociaciones las leguminosas arbóreas y herbáceas, sembradas por diferentes métodos, cubren todo el área de pastoreo y benefician a toda la pradera (Simón, 1996). En los sistemas asociados las gramíneas aportan el alimento voluminoso, mientras que las leguminosas, por su alto contenido de proteína, sirven como suplemento o complemento de la ración en pastoreo (Simón, 1998). Hernández, Alfonso & Duquesne (1986) observaron que las gramíneas asociadas a la leucaena presentaron porcentajes de PB mayores que los de las gramíneas puras, lo que indica que esta especie fija el nitrógeno al suelo y lo transfiere, en alguna medida, a las gramíneas acompañantes. En este sentido, los árboles leguminosos tienen la ventaja de fijar el nitrógeno atmosférico mediante los rizobios que viven en simbiosis con sus raíces. Las cantidades que pueden fijar están entre 30 y 500 kg/ha/año, en dependencia de la especie, el clima y el tipo de suelo (Hernández, 1998). Por su parte, Hernández et al (1986); Hernández & Simón (1993) y Hernández, Reyes, Carballo & Tang (1994) señalan la importancia de la introducción de los árboles leguminosos en toda el área de pastoreo, ya que ayuda a la rehabilitación de los pastizales a través de un fuerte reciclaje de nutrientes y la fijación simbiótica del nitrógeno atmosférico, que permite un incremento de la fertilidad de los suelos.

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En Cuba se han desarrollado pocos sistemas de asociación de pasto en toda el área y se le da prioridad a los bancos de proteína; sin embargo, los trabajos de Hernández et al. (1986; 1987) y Simón, Hernández & Duquesne (1994) con el empleo de L. leucocephala y A. lebbeck, respectivamente, y los realizados por Hernández et. al. (1994; 1998) con asociaciones múltiples de gramíneas y leguminosas, han demostrado la eficiencia de estos sistemas para la producción de leche y carne si se comparan con

Capítulo I. Revisión Bibliográfica sistemas a base de gramíneas solas sin fertilizar o con el empleo de la especie arbórea en un 20-30 % del área. 2.3. Plantaciones en forestales y frutales En esta práctica los animales pastorean en una plantación que puede ser de árboles para la producción de madera, leña y frutales. Su objetivo principal es obtener algunos de los productos antes mencionados, reducir los costos del control de malezas y reducir los riesgos de incendio, y el aporte secundario es generar ingresos por la actividad ganadera (Montagnini, 1992). Anon (2001) plantea que la inclusión de los animales dentro de la actividad forestal se debe a tres ventajas:

Menor riesgo de incidencia de incendio al disminuir la biomasa herbácea por el pastoreo. Reducción del costo de control de las especies vegetales (gramíneas, arbustos) que invaden y

compiten con los árboles. La ganadería proporciona ingresos a corto plazo. Los productos pecuarios contribuyen a mejorar el

flujo económico mientras se espera la cosecha de la madera, y ayudan a maximizar la renta.

En el CATIE se han realizado estudios sobre sistemas agrosilvopastoriles en plantaciones de guayaba y se ha demostrado que estos árboles rebrotan fácilmente, lo que dificulta su erradicación. Además, el ganado no consume el forraje de esta especie arbórea, sino solo sus frutas, lo cual favorece su supervivencia (Somarriba, 1995); sin embargo, los sistemas cuyo objetivo principal sea la obtención de frutas no se deben explotar con animales, porque afectarían los rendimientos frutícolas del área. En Cuba Simón, Iglesias, Cáceres & Duquesne (1994) demostraron la factibilidad económica de utilizar los equinos para el control del enyerbamiento en las áreas citrícolas, principalmente de las especies Panicum maximum e Hyparrhenia rufa, y mantener el césped rebajado sin afectar la cosecha de naranjas. El empleo de este sistema permitió un beneficio económico de 208,00 pesos/ha por concepto de ahorro de salario de chapea y combustibles. La proximidad de algunas empresas pecuarias a las áreas citrícolas ha permitido el pastoreo de vacas lecheras en estas áreas. En estos casos se han reportado incrementos lecheros; sin embargo, el ganado bovino consume los frutos y atenta contra la producción de cítrico del sistema y contribuye al deterioro de la plantación (Esperance, Simón, Rodríguez, Duquesne & Núñez, 1994). 2.4 Cercas vivas El empleo de cercas vivas es una práctica que comúnmente han desarrollado los productores en las explotaciones agrícolas de diversos países del mundo. Se ha demostrado que dentro de los sistemas silvopastoriles, las cercas vivas también proveen cantidades considerables de forraje para la nutrición animal. Según Hernández & Simón (1993) las cercas vivas son una modalidad de los sistemas agroforestales que se basan en la plantación de árboles y arbustos (en líneas) en los linderos externos e internos de las fincas, fundamentalmente de postes o estacas de plantas con capacidad de rebrote, cuyo objetivo fundamental es impedir el paso de los animales o las personas, así como marcar los límites de las propiedades. Por su parte, Otárola (1995) plantea que es una práctica tradicional de los agricultores en muchos países de América, y ha venido ha sustituir las cercas muertas, cuya función era delimitar una propiedad y protegerla contra agentes externos. Los agricultores han acumulado amplia experiencia en la implantación y manejo del sistema cercas vivas; cada especie tiene sus propias características de crecimiento, manejo y productos que se pueden

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Capítulo I. Revisión Bibliográfica obtener, tales como leña, madera, frutos, flores, forraje (para el ganado vacuno y otros animales domésticos), principios medicinales y otros (Budowski, 1982; Montagnini, 1992). En las cercas vivas se utilizan numerosas especies, de acuerdo con las condiciones climáticas y las características culturales de la región. Existe una gran variedad de plantas que pueden ser utilizadas para cercas, desde árboles maderables hasta ornamentales, considerando que la cerca viva, frecuentemente, se establece para un fin determinado y un ambiente específico (Otárola, 1995). Ese mismo autor añade que se pueden utilizar especies leñosas o especies de los géneros Agave, Yucca, Bromelia y Cactus o cualquier especie vegetal que se adapte al lugar y a las características del terreno. Las especies más comúnmente empleadas como cercas vivas en Norte, Centro y Sur América y en varios países de la Cuenca del Caribe son: Gliricidia sepium, Bursera simaruba, Spondias purpurea y Erythrina berteroana (Budowski, 1987). En trabajos realizados en Cuba se plantea que las plantas más utilizadas en los linderos de las fincas ganaderas son: B. simaruba, G. sepium, Erythrina sp. y Phicus sp. (Simón, Hernández & Hernández, 1995). Budowski, Russo & Mora (1985) resumieron las ventajas de las cercas vivas de la manera siguiente:

Rinden diversos productos de valor económico, como alimento humano, forraje, productos medicinales, leña y nuevos postes para cercas.

Protegen a los cultivos y animales contra el viento. Sirven como barrera para detener la erosión y tienen un efecto beneficioso sobre el suelo. Generalmente duran mucho tiempo.

Algunas de las desventajas que presentan son:

La necesidad de un manejo cuidadoso con la poda. La dificultad para eliminarlas si se requiere prescindir de ellas en el futuro. Son hospederos de animales silvestres o plagas dañinas para los cultivos. Presentan problemas con la supervivencia de los postes.

Otaróla (1995) recomienda, entre otras medidas, para el establecimiento de una cerca viva de G. sepium las siguientes:

Comprobar, a los 30 días de plantada, cuántas estacas han sobrevivido y cuáles han muerto, pues considera ese momento como el más oportuno para replantar si ello es necesario.

Eliminar con frecuencia las malas hierbas, especialmente las plantas trepadoras, sin ocasionar ninguna lesión al estacón.

Eliminar los brotes que aparecen en las partes media y baja del estacón, para evitar que los animales los consuman y dañen la estaca.

Con anterioridad se han señalado las bondades que ofrece el uso de esta práctica en la ganadería tropical, que incluye el alto valor biológico de su follaje, el mejoramiento de las condiciones del suelo, la sombra y la protección a los animales y el pasto. En la especie G. sepium se han alcanzado producciones de biomasa comestible de 4,4 kg de MS/árbol y una digestibilidad in situ de la materia seca del 58,05 % a los 120 días del rebrote después de efectuada una poda estratégica (Arcos, 2000). El potencial de producción de biomasa comestible en cercas vivas depende de la especie utilizada, la distancia de siembra, la época del año, la frecuencia de poda y las características edafoclimáticas del sitio. Por ejemplo, en el trópico húmedo de Costa Rica se ha observado un mayor potencial de producción de biomasa forrajera en cercas de poró (E. bertereona) que de madero negro (G. sepium), pero además se detectó que existía una mayor variabilidad entre fincas que entre especies (CATIE citado por Ibrahim, Camero, Pezo & Esquivel, 1998).

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Capítulo I. Revisión Bibliográfica Por su parte, Mendieta (2000) plantea que el costo de instalación de un cerco vivo por hectárea es 308 dólares, valor inferior al que se necesita para instalar un cerco muerto (356 dólares), aunque no son estadísticamente diferentes. En las fincas ganaderas el uso de las cercas vivas puede significar considerables ahorros para el agricultor, ya que cada día se hace más difícil adquirir postes de madera perdurables y los postes artificiales o de concreto han adquirido precios cada vez más prohibitivos (Hernández & Simón, 1994). 3. Género Leucaena 3.1 Consideraciones generales Los árboles y arbustos de la familia Leguminosae, gracias a su versatilidad y naturaleza multipropósito, por muchos años han desempeñado un papel preponderante en los sistemas de producción animal del trópico, incluso distantes de sus zonas de origen (Pezo, 1994; Pezo & Ibrahim, 1998). En general, el follaje de los árboles leguminosos posee altos valores de proteína cruda, energía, minerales y digestibilidad, y la concentración proteica es su atributo nutricional más importante (Escobar, Romero & Ojeda, 1998). El género Leucaena es un ejemplo típico de la familia Leguminosae. El forraje de estas plantas es adecuado para la alimentación de bovinos, ovinos y caprinos (Lamprecht, 1990; Leng, 1997). En sentido general, las especies de este género son altamente palatables y los rendimientos de forraje comestibles están en un rango de 3 a 30 t de MS/ha/año en dependencia de la fertilidad del suelo, la distancia entre hileras, la precipitación la y temperatura (Shelton & Brewbaker, 1994). 3.2 Origen, distribución y taxonomía del género Leucaena es un género de la subfamila Mimosoidae, tribu Mimosae. Todas sus especies son nativas del Nuevo Mundo y se han extendido desde el sudoeste de Texas en los Estados Unidos hasta Perú. Posteriormente, mediante la acción del hombre, se distribuyó por el Pacífico y África; actualmente se encuentra extendida en la mayoría de los países tropicales (Shelton & Brewbaker, 1994; Brewbaker, 1998). L. leucocephala es una de las especies más estudiadas dentro del género; en la actualidad, se considera una especie pantropical de carácter semiautóctono. Su distribución altitudinal alcanza desde 0 hasta 800 y en casos aislados 1 000 m (Lamprecht, 1990; Shelton, 1996). Requiere de 750 mm o más de precipitación anual y persiste en períodos secos prolongados (Skerman, Cameron & Riveros, 1991). Durante mucho tiempo existió una confusión importante sobre la taxonomía del género Leucaena (Hughes & Harris, 1995). Al inicio del siglo se habían descrito más de 50 especies, la mayoría de las cuales, después de un estudio minucioso, resultaron ser sinónimos, quedando establecidas finalmente 17 especies (Brewbaker, 1987). La distribución de este género en Cuba es bastante general, encontrándose presente L. leucocephala, según informa Menéndez (1982) en su trabajo de prospección, en los suelos Fersialíatico Pardo-rojizo, Pardo con carbonatos, Aluviales, Escabrosos, Húmicos-carbonáticos y Costeros. Por otra parte, esta especie tiene dentro de sus limitantes principales la poca tolerancia al frío y su escasa adaptación a suelos ácidos (Hughes, 1998a).

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Capítulo I. Revisión Bibliográfica 3.3 Variedades L. leucocephala (Lam) de Wit se agrupa en cuatros cultivares y varios ecotipos que pertenecen a tres tipos bien definidos (Gray, 1968).

Cv. Perú: ligeramente más alto que el cv. Hawai, con hojas más grandes, las cabezuelas de flor son mayores pero contienen menos flores. Crece como un árbol simétrico y regularmente ramificado, que en buenas condiciones puede alcanzar una altura de 2 m y fue autorizado para su uso comercial en Australia en 1962.

Cv. El Salvador: planta erecta, con muy pocas ramificaciones basales. Las hojas son más largas que las del cv. Hawai, mientras que las vainas y semillas son semejantes. Su desventaja en comparación con el cv. Perú es su crecimiento alto y erecto. Produce madera y leña y tiene mayor producción de biomasa que la Hawai.

Cv. Hawai: tipo pequeño y arbustivo común en Hawai. Es un tipo de intensa floración, pero de bajo rendimiento (9-10 t de MS/ha). Según Cardona (1996) es nativa de México, de alta resistencia a la sequía y se emplea principalmente como leña.

Cv. Guatemala: tipo alto y de escasa floración. Por su parte, Barnard (1972) plantea que L. leucocephala (Lam) de Wit, conocida como leucaena, tiene dos cultivares:

Cv. Perú: es un árbol pequeño, con un sistema radical profundo. El crecimiento inicial es lento y es sensible a la competencia en el primer año.

Cv. Salvador: es una planta de tallo erecto, sus rendimientos de materia seca y proteína cruda son menores que los del cv Perú.

3.4 Producción y calidad de la semilla La leucaena produce una gran cantidad de semilla en casi todos los climas que se cultiva; sin embargo, una de las características desfavorables que presenta es la de poseer semillas con corteza dura, que limita su germinación en los primeros días después de efectuarse la siembra (Duguma, Kang & Okali, 1988). Según Piggin, Shelton & Dart (1994), la cubierta de la semilla de la leucena es impermeable, lo que provoca en la semilla nueva una dormancia exógena; sin embargo, hay poca dormancia endógena, por lo cual germinaría si la cubierta fuera rota. Esta característica de las especies de leucaena, de poseer cortezas de semilla duras e impermeables, hace necesario emplear pretratamientos antes de sembrar, con el fin de obtener una germinación final rápida, uniforme y alta. El pretratamiento requiere que la capa de la semilla sea quebrada, para permitir que el agua entre y se expanda en el interior de la semilla (Hughes, 1998). Con ese objetivo se han utilizado tres métodos básicos para el tratamiento de las semillas de leguminosas: mecánicos, físicos (agua caliente) y químicos (ácido sulfúrico). Según Jiménez-Merino, Cacique, Cadena & Herrera (1992) cuando se escarificaron semillas del cv. Perú con ácido sulfúrico al 96 %, con tiempos de inmersión de 35 y 40 minutos, se obtuvieron germinaciones de 88,0 y 89,5 %, respectivamente. Por su parte, González & Mendoza (1995) estudiaron el efecto del tratamiento con agua caliente en la germinación de la semilla almacenada al frío y al ambiente de L. leucocephala cv. Cunningham y demostraron que la inmersión en agua a 800C permite alcanzar valores de germinación de alrededor del 80 %, superiores a las obtenidas en semillas sin tratar. Las investigaciones sobre este tema son diversas, pero existe unidad de criterio en cuanto a que el tratamiento con agua caliente es más beneficioso que el de ácido sulfúrico desde el punto de vista

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Capítulo I. Revisión Bibliográfica económico, debido a que en ambos tratamientos se obtienen germinaciones del 80 % y el primer método es menos costoso. La dureza de la corteza de la semilla de L. leucocephala le confiere ventajas durante el almacenamiento largo, debido a la dormancia que presentan sus semillas, que les permite mantener su viabilidad por períodos de tiempos prolongados (Febles & Ruiz, 1987). En los estudios realizados acerca del comportamiento de la germinación y la viabilidad, se observó que las semillas de L. leucocephala cv. Cunningham pueden conservarse por más de 12 años almacenadas en cámaras frías o en condiciones ambientales, ya que mantienen la viabilidad (González, Hernández & Mendoza, 1998). 3.5 Siembra y establecimiento La preparación del suelo está estrechamente relacionada con las características de este y la especie que esté presente en el sistema. Según Corbea (1998), en suelos donde sea posible hacer una preparación completa del lecho se deben fomentar sistemas complejos donde intervengan, además de la especie arbórea, otras leguminosas rastreras. En suelos llanos con abundante pedregosidad, donde las labores se dificultan, se puede hacer una labor superficial para eliminar una parte de la vegetación espontánea y realizar la plantación de los árboles en hoyos hechos de forma manual. Machado, Milera, Menéndez & García (1978) recomiendan una buena preparación del suelo, sobre todo si es virgen o infectado por abundantes semillas de malas hierbas. Por otra parte, si la siembra se va a efectuar en forma de asociación entre pastizales establecidos (pastos naturales u otros), o en otra área de topografía difícil (suelos pedregosos, alomados), se recomienda el empleo de métodos de cultivo mínimos (aradura o gradeo en franja) e inclusive siembra en pico. En estos últimos se emplea la siembra en bolsas de polietileno, que aunque en la mayoría de los casos resulta un método efectivo, implica un alto costo (Anon, 1987). Los estudios sobre la época de siembra para las especies arbóreas están muy limitados a L. leucocephala, para la cual se señala el inicio del período lluvioso como el de mejores resultados (Corbea, 1998). Según Ruiz, Febles, Bernal & Díaz (1989), el mejor comportamiento de esta especie bajo condiciones de limpieza lo tuvo cuando fue sembrada entre abril, mayo y junio, en dependencia del inicio de las precipitaciones, que pueden influir en la germinación de la semilla. Por su parte Ruiz, Lauzurica & Bernal (1985) recomendaron una profundidad de siembra de 2-4 cm para suelos pardos tropicales y 2 cm en suelos ferralíticos. En sentido general, aunque las semillas de estas especies son grandes, la siembra debe efectuarse a poca profundidad (tabla 3).

Tabla.3. Profundidad de siembra (cm) recomendada para leucaena.

Referencia Profundidad de siembra Shelton & Brewbaker (1994) 2-3 Piggin et al. (1987) 5 Ruiz et al. (1985) 2-4 Pathak & Patil (1982) 2-4 Jones et al. (1982) 2-6

Fuente: Clavero (1998) Por otro lado, las dosis de siembra dependen del método que se emplee y la distancia a la que se efectúe la siembra (tabla 4). 13

Capítulo I. Revisión Bibliográfica

Tabla.4. Cantidad de semilla recomendada para la siembra de la Leucaena.

Distancia de siembra (m) Cantidad de semilla/ha Kg/ha

2,00 X 0,50 50 000 2,5 2,00 X 1,00 25 000 1,3 2,00 X 2,00 12 500 0,6 3,00 X 0,50 33 000 1,7 3,00 X 1,00 16 500 0,8 3,00 X 2,00 8 250 0,4 3,00 X 3,00 5 500 0,3 4,00 X 0,50 25 000 1,3 4,00 X 1,00 12 500 0,6 4,00 X 2,00 6 250 0,3 4,00 X 3,00 4 125 0,32

Fuente: Anon (1987 b) La densidad de siembra varía según el objetivo que se persiga en la plantación, ya sea para forraje, pastoreo en banco de proteína, asociación o producción de semillas. En este sentido, se ha encontrado respuesta animal tanto con bajas poblaciones (200-312 árboles/ha) como con densidades altas, cuyos valores alcanzan hasta 20 000 árboles/ha (Hernández, et al. 1987; Desai, Desabe, Khot & Patil, 1988; Jayaraman, Purushothaman, Govindaswamy, 1988; Mishra, Shorman & Verna, 1992; Solano, 1994). La siembra de forrajeras en banco de proteína generalmente es concebida con una alta densidad de plantas por hectárea, con lo que se logra un menor desarrollo y lignificación de las plantas (Palchamy, Janbulingam, Vinaya Rai & Surendrin, 1990). Existen muchos factores que cuentan para lograr un buen establecimiento de las plantas, entre los que se destacan: la preparación del suelo, el tratamiento de la semilla, la inoculación, la densidad y profundidad de siembra, la época y el control de malezas. La leucaena es lenta en su establecimiento en comparación con las especies herbáceas. Las plantas pequeñas son vulnerables a la competencia con otras especies y a la defoliación durante este período. Ello origina que la leucaena se considere plantada después de 12-18 meses de sembrada (Piggin, Shelton & Dart, 1994; Ferreira & Andrade, 2000) y con una altura mayor o igual a 2 m. Otro aspecto importante es la capacidad que tiene L. leucocephala de fijar el nitrógeno atmosférico al suelo. Se han registrado casos de acumulación anual de 600 kg de N/ha (Skerman, Cameron & Riveros, 1991; Hughes, 1998b). La leucaena es altamente específica con respecto a sus requerimientos de Rhizobium; no obstante, se han encontrado cepas pertenecientes al género Bradyrhizobium que nodulan a esta leguminosa (López, 1987). Por su parte, la nodulación natural en leucaena ha sido informada por Tang, Tamayo & Castro (1983) en estudios realizados sobre los requerimientos de Rhizobium de esta especie, los cuales comprobaron que existe un buen rango de cepas para su nodulación efectiva en las condiciones de Cuba, donde ella se ha establecido y desarrollado de forma natural.

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Capítulo I. Revisión Bibliográfica 3.6 Valor nutritivo El valor nutritivo de un alimento se determina por su capacidad de suministrar los nutrimentos requeridos por el animal para su mantenimiento, crecimiento y reproducción, y es una función del consumo y la digestibilidad. Los alimentos de elevado valor nutritivo permiten altos niveles de producción animal (Norton, Lowry & McSweeney, 1994). Las especies de leucaena contienen altas concentraciones de PC cuando se comparan con las gramíneas tropicales; no obstante, existen diferencias dentro del género y se destaca L. leucocephala con una mayor DIVMS y un menor contenido de taninos y fibra (tabla 5).

Tabla 5. Calidad nutritiva de tres especies del género Leucaena.

Especies PC [%]1 FND [%]1 FAD [%]1 DIVMS [%]1 T [%]2

L. leucocephala 22,8a 32,0d 18,1b 66,3a 6,6c L. pallida 15,5c 37,3a 20,6a 56,4c 8,5b

L. diversifolia 20,6b 34,1c 20,5a 54,2c 12,0a

1- Determinado en las hojas. 2- Taninos condensados (libres o atrapados) Fuente: Norton et al. (1994)

En sentido general, la leucaena representa un alimento completo de elevado valor en términos de PC, energía, digestibilidad y palatabilidad, al ser comparada con el heno, la soya (Clavero, 1998) y con las gramíneas empleadas en las empresas pecuarias en Cuba (Anon, 1987a). En la tabla 6 se expone la composición química del follaje de esta leguminosa, y se puede notar que sus contenidos de nutrientes son semejantes y en algunos casos superiores a los de la alfalfa.

Tabla 6. Composición química del follaje de L. leucocephala comparado con Medicago sativa.

Indicadores Leucaena Alfalfa Proteína cruda [%] 25,9 26,9 Cenizas [%] 11,0 16,6 Calcio [%] 2,36 3,15 Fósforo [%] 0,23 0,36 β-caroteno [mg/g] 536,0 253,0 Taninos [mg/g MS] 10,15 0,13 Energía bruta [KJ/g MS] 20,1 18,5 Fuente (NAS, citado por Shelton & Brewbaker, 1994)

Por su parte, Febles, Monzote & Ruiz (1987) plantearon que la proteína de esta leguminosa es de una elevada calidad nutritiva y los aminoácidos están presentes en forma balanceada. La tabla 7 refleja la composición aminoacídica de L. leucocephala, que es similar a la de la alfalfa, pero es deficiente en aquellos que contienen azufre, que son indispensables para el metabolismo de los microorganismos del rumen. En Cuba se han llevado a cabo estudios acerca de la composición bromatológica y el valor nutritivo de la especie.

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Capítulo I. Revisión Bibliográfica

Tabla 7. Composición comparativa para alfalfa y L. leucocephala.

Indicadores Alfalfa L. leucocephala Cistina 77 67 A. aspártico - 864 Metionina 96 98 Treonina 290 266 Serina - 279 A. glutámico - 640 Prolina - 305 Glicina - 278 Alanina - 311 Valina 556 311 Isoleucina 290 244 Leucina 494 444 Tirosina 232 208 Mimosina 0 343 Fenil alanina 307 283 Lisina 368 339 Histidina 139 123 Arginina 357 277

Fuente: Meulen, Struck, Shulk & Arit., citados por Febles, Monzote & Ruiz, 1987)

Así Cáceres & Santana (1990) determinaron el valor nutritivo de L. leucocephala cv. Cunningham en diferentes momentos y encontraron que los contenidos de MS no sufrieron variación en el transcurso del año; no ocurrió así con la PB, la cual varió entre 16,3 y 24,6 %, y su valor más bajo coincidió con el final de la época poco lluviosa. Por su parte, Gutiérrez, Delgado, Oramas & Cairo (2000) evaluaron el consumo y la composición química de la leucaena en banco de proteína con vacas en pastoreo. Se encontraron consumos totales de MS/kg/día que variaron entre 13,3 y 15,33 %, que corresponde al 3 % de su peso vivo. Además la leucaena alcanzó valores de PB del 25 %, similares a los obtenidos por Elodía, Penedo, Brull & Fonseca (1989). La O, Chongo, Valenciaga, Elías, Ruíz, Torres & Scull (2000), en estudios de determinación de la degradabilidad ruminal in situ de nutrientes en rumen de L. leucocephala cv. CIAT-7929, encontraron que la dinámica de degradación mostró un incremento significativo (P<0,05) de tipo exponencial en el tiempo para todos los indicadores estudiados (MS, FND, FAD, Nt, N-FND), excepto el N-FAD donde la degradación fue prácticamente insignificante. Vargas & Elvira (1994), al comparar la leucaena con otras especies de leñosas forrajeras, hallaron valores de digestibilidad in vitro de 0,51 y 0,13 kg/100 kg de peso vivo para MS y PB, respectivamente, lo que demuestra la aceptación de este forraje por los rumiantes y su importancia en la nutrición de esta especie. 3.7 Factores antinutricionales Los factores antinutricionales pueden ser definidos como aquellas sustancias generadas en los alimentos por el metabolismo natural de las especies vegetales, y que por diferentes mecanismos

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Capítulo I. Revisión Bibliográfica (inactivación de algunos nutrientes y disminución de algunos procesos digestivos o la utilización metabólica de los alimentos) provocan efectos contrarios a la nutrición óptima (Kumar, 1992). Por su parte, Norton (1994) plantea que son sustancias químicas presentes en las plantas que no están directamente relacionadas con el proceso de crecimiento las cuales repelen el ataque de insectos y hongos, y afectan el valor nutricional de los alimentos. Los factores antinutricionales han sido una condición limitante en la utilización de los árboles y arbustos en la ganadería. Se incluyen dentro de este grupo de sustancias los aminoácidos no proteicos, glucósidos, fitohematoaglutininas, polifenólicos, triterpenos y ácido oxálico (tabla 8).

Tabla 8. Factores antinutricionales en las hojas de árboles y arbustos empleados como alimento en la ganadería.

Sustancia antinutricional Especie 1.- Aminoácidos, NP

Mimosina Indospecina

Leucaena leucocephala Indigofera spicta

2.- Glicósidos A-Cianógenos Acacia giraffae

Acacia cunninghamii Acacia sieberiana Bambusa bambos

B.-Saponinas Albizia stipulata Sesbania sesban

3.- Compuestos polifenólicos A- Taninos Todas las plantas B- Lignina Todas las plantas

Fuente: Kumar (1992) 3.7.1 Taninos Los taninos son polímeros polifenólicos, de relativamente alto peso molecular, y tienen la capacidad de formar complejos con los carbohidratos y las proteínas. Se clasifican en dos tipos: taninos hidrosolubles y condensados. Los primeros son altamente tóxicos para los animales. Los taninos condensados son metabolitos secundarios, los cuales tienen la función de proteger las plantas de la degradación causada por insectos y animales herbívoros. Estos compuestos forman complejos insolubles con las proteínas y la pared celular de las plantas, lo cual hace que el alimento sea menos palatable y menos disponibles los nutrientes para los animales (Wheeler, Norton & Shelton, 1994). L. leucocephala contiene niveles moderados de taninos (1,4-7,8 %) que protegen la proteína de la degradación ruminal (55 y 60 %). Bamualin, Weston, Harzan & Murria (1984) informaron que el 34 % de la proteína de las hojas del cv. Cunningham puede pasar a través del rumen sin degradarse. La presencia en L. leucocephala de niveles moderados de taninos, le confiere ventajas desde el punto de vista nutricional. Este compuesto se une a las proteínas presentes en el forraje, lo que trae como consecuencia que no sean degradadas por los microorganismos del rumen y escapen a las partes bajas del tracto gastrointestinal como una fuente de proteína verdadera para el rumiante.

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Capítulo I. Revisión Bibliográfica 3.7.2 Mimosina La mimosina es un aminoácido no proteico de estructura similar a la tirosina y está presente en todas las especies del género Leucaena (Kumar, 1992). Es conocido que el contenido de aminoácido de este género varía de acuerdo con la especie, la variedad, la época del año y la madurez de la planta. Su determinación en 10 variedades de L. leucocephala muestra que los menores contenidos de este aminoácido se encontraron en CNIA-250, P III-150, Perú y Cunningham, mientras que la de mayor contenido fue la variedad Ipil-Ipil (Escobar, Alfonso & Ramírez, 1989). Este compuesto puede encontrase en todas las partes de la planta, pero particularmente en altas concentraciones en las puntas de crecimiento de los tallos (8-12 % de la MS), en las hojas jóvenes y semillas (4-5 %) (Jones, 1994). Este mismo autor plantea que la mimosina al llegar al rumen es convertida en 3,4 DHP (3-hidroxy-4,1 (H) piridona) y señala que este metabolito es el más perjudicial al fisiologismo animal, destacándose su poder bociógeno, disminución de los niveles de tirosina en suero sanguíneo, así como pérdida del apetito, alopecia y salivación excesiva; sin embargo, estos efectos solo se manifiestan cuando la leucaena constituye más del 30 % de la dieta de los animales por períodos prolongados (Shelton & Brewbaker, 1994). En estudios desarrollados por el ICA se encontró que de las 40 cepas de bacterias aisladas, 27 eran capaces de degradar la mimosina y el 3-hidroxy-4,1 (H) piridona y 13 el 2,3 dihidro-xipiridona en el rumen, pero ninguna era capaz de degradar los tres compuestos, lo cual junto con otras características físicas y microbiológicas permitió descartar la presencia de Synergistes jonesii en nuestras condiciones (Galindo, Geerken, Elías, Aranda, Piedra, Chongo & Delgado; 1995), bacteria que ha sido identificada en el rumen de los animales que habitan en América Central y el Caribe (Jones, 1994) y que es capaz de degradar la mimosina y sus metabolitos secundarios. Dado que en Cuba los rumiantes poseen bacterias capaces de realizar la destoxificación de este compuesto y no se han encontrado síntomas clínicos adversos, la inclusión de esta leguminosa en la dieta de vacas lecheras, lejos de provocar trastornos nutricionales, constituye una valiosa alternativa para mejorar el balance de nutrientes de la ración. En nuestras condiciones la leucaena constituye menos del 30 % de la dieta por razones obvias de manejo. Esta especie, cuando se siembra en banco de proteína con media y alta densidad, forma parte del 25-30 % del área de pastoreo y el tiempo de acceso a ella es limitado (1-4 horas). En sistemas asociados para garantizar la disponibilidad de materia verde del estrato herbáceo se disminuye la densidad de plantas/ha, razón por la cual el por ciento de inclusión de esta especie en la dieta de los bovinos no sobrepasa el 30 %. 3.8 Producción de leche Las respuestas en producción dependen de un conjunto de factores, entre los que se destacan el potencial genético de las vacas y el sistema de explotación y su manejo. En un sistema con un banco de proteína de L. leucocephala cv. Perú, que contaba con un área de guinea likoni fertilizada (120 kg de N/ha/año), se manejó con vacas del cruce Holstein x Cebú y una carga de 2,5 vacas/ha. La producción de leche obtenida fue de 10,1 kg/vaca/día al evaluarlo por un lapso de tiempo de tres años. En este experimento, en el período lluvioso se practicó el pastoreo durante 3 horas diarias con 7 días de estancia y 14 de reposo; mientras que en el período poco lluvioso el pastoreo fue en días alternos con 7 de estancia y 28 de reposo (Milera, Iglesias, Remy & Cabrera, 1994).

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En condiciones comerciales Lamela, Matías & Gómez (1999) estudiaron una tecnología de manejo y explotación de la guinea likoni fertilizada con 70 kg de N/ha/año y banco de proteína de L. leucocephala cv. Cunningham más glycine durante dos años, e informaron una producción de leche en

Capítulo I. Revisión Bibliográfica vacas mestizas de 9,0 y 9,3 kg/vaca/día para el primer y segundo año, respectivamente. El tiempo de reposo para el área del banco de proteína fue de 30 y 42 días para la lluvia y la seca, respectivamente. En el período poco lluvioso se restringió el tiempo de pastoreo de 4-5 horas diarias y se suministró caña molida en las canoas y nave de sombra; en ambas épocas del año se suplementaron los animales con un concentrado comercial a razón de 1 kg/vaca/día. Por su parte, en otros dos sistemas bajo condiciones comerciales, sembrados con pasto estrella y guinea likoni sin fertilizar y banco de proteína de L. leucocephala, se obtuvieron producciones de leche de 5,7 y 6,6 kg/vaca/día, respectivamente, y la carga empleada fue de 1,7 vacas/ha. En este experimento los animales fueron suplementados durante todo el año con pienso criollo a razón de 1 kg/vaca/día y en el período poco lluvioso se limitó el acceso al área del banco de proteína a 4 horas para evitar el deterioro del pastizal (Lamela, Valdés & Fung, 1996a; 1996b). En Colombia, Suárez, Rubio, Franco, Vera, Pizarro & Amézquita (1987) obtuvieron producciones de 7-8 kg/vaca/día, cuando los animales tuvieron acceso a un banco de proteína de leucaena más áreas de pangola/paspalum. Estas producciones fueron superiores en un 22 % a las de las vacas que pastorearon solo en gramíneas. El uso de leguminosas arbóreas y herbáceas en el sistema de banco de proteína está limitado al 20-30 % del área total de pastoreo; por lo tanto, los beneficios que estas plantas pueden aportar estarán circunscritos solamente al área que ocupan, mientras en las asociaciones las leguminosas arbóreas y herbáceas, sembradas por diferentes métodos, cubren todo el área de pastoreo y benefician a toda la pradera (Simón, 1996). En este sentido Hernández, Carballo, Reyes & Mendoza (1998) estudiaron una multiasociación de L. leucocephala cv. Cunningham, leguminosas herbáceas y gramíneas mejoradas, y obtuvieron producciones de leche de 8,4 y 9,0 kg/vaca/día para seca y lluvia sin amamantamiento de terneros, con una oferta de MS de 25 kg/vaca/día, tiempos de reposo en los cuartones de 57 y 64 días y estancia de 1,5 y 1 día para la lluvia y la seca, respectivamente. Jordán, Traba, Ruiz & Febles (1998) estudiaron el efecto de la introducción de L. leucocephala cv. Perú en una vaquería, sin necesidad de desactivar la unidad, y encontraron que la producción de leche en vacas Hosltein se incrementó de 7,9 hasta 9,5 kg, a medida que aumentó el por ciento del área cubierta por la leucaena desde el primer año al cuarto, pero sin diferencias significativas entre ellos. En el experimento se utilizaron cargas entre 2,0 y 3,0 animales/ha. En sentido general, cuando se emplea la leucaena en sistemas de banco de proteína, con o sin la aplicación de fertilizantes químicos y sistemas asociados en toda el área, se prioriza el manejo, es decir, los tiempos de reposo y de estancia están en función de la especie arbórea para garantizar su persistencia en el pastizal.

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Capítulo II. Metodología Experimental Capítulo II. Metodología Experimental 2.1. Ubicación del área experimental El estudio se desarrolló en la vaquería 66 perteneciente a la empresa genética de Matanzas, ubicada geográficamente en los 230 de latitud norte y los 80 10 30´ de longitud oeste y con 70 m de altura sobre el nivel de mar, la cual se encuentra situada en zonas aledañas al municipio Matanzas, provincia de Matanzas. 2.2. Características del clima El suelo sobre el cual se desarrolló el trabajo experimental se clasificó como Pardo con carbonatos, con un relieve es ligeramente ondulado. La temperatura media anual fue de 230C, con una media de 210C y 270C en invierno y verano, respectivamente. La precipitación media anual fue de 1 300 mm, con un promedio de 1 000-1 200 mm en el período lluvioso (época de lluvia) y de 200-400 mm en la período poco lluvioso (época de seca) (Academia de Ciencias de Cuba, 1979). 2.3 Caracterización del suelo Se realizó un muestreo del suelo al inicio del experimento, para caracterizar su composición química. Se determinó el pH, así como los contenidos de MO, fósforo, calcio, magnesio, zinc y cobre. En la tabla 9 se muestra la composición química del suelo de la unidad al inicio de la investigación; se destaca el aceptable contenido de MO, el pH y una buena composición mineral para la siembra de los pastos presentes en el sistema.

Tabla. 9. Caracterización química del suelo.

Indicadores Media

Nitrógeno total (%) 0,277 pH 6,5

MO (%) 4,30 Ca (%) 10,43 P (ppm) 74,05 Mg (%) 0,58 K (ppm) 438,27 Na (ppm) 1608,14 Cu (ppm) 6,99 Zn (ppm) 6,20

2.4 Caracterización de la macrofauna edáfica Se realizó una caracterización de la macrofauna edáfica y para ello se seleccionaron 10 cuartones de un total de 37, en los cuales se encontraba establecido el sistema asociado; estos representaban el 27,0 % del área total y se tomó como referencia un cuartón de monocultivo de gramínea (pasto estrella) de 1,1 ha. En cada cuartón se excavaron 5 calicatas en el suelo de 30 x 30 x 10 cm y cada muestreo fue separado en hojarasca, 0-10 cm, 10-20 cm y 20-30 cm. La macrofauna fue identificada y contada hasta el nivel de orden, de acuerdo con la metodología Tropical Soil Biology and Fertility (Anderson & Ingram, 1993). 20

Capítulo II. Metodología Experimental La composición taxonómica de la macrofauna edáfica en áreas del sistema asociado de gramíneas y leucaena se muestra en la tabla 10, donde se registraron 3 phylum, 6 clases y 7 órdenes; el más representativo fue el phyllum Arthropoda, seguido del phyllum Annelida.

Tabla. 10 Caracterización de la macrofauna edáfica en áreas de monocultivos y asociadas.

Densidad individuos (m2)

Biomasa de individuos (g/m2) Phyllum Clase Orden

M A M A Coleoptera - 0,88 - 0,04 Insecta Orthoptera 2,2 3,52 0,22 0,18

Myriapoda Diplopoda - 25,48 - 5,29 Crustaceae Isopoda - 7,76 - 0,27

Arthropoda

Arachnida Araneae - 0,88 - 0,03 Annelida Oligochaeta Haplotoxida 19,8 31,8 5,32 14,57 Mollusca Gasteropoda Stylommathophora 4,4 10,8 0,49 3,20 Total 26,4 81,12 6,03 23,58 M = Monocultivo, A = Asociación

2.5 Descripción de la vaquería y su manejo general Se utilizó una lechería típica, con capacidad constructiva para 120 vacas y un área total de 47 ha que permitieron una carga de 1,1 vacas/ha en el primer año y 1,5 vacas/ha para el segundo y el tercer año de explotación, compuesta por 37 cuartones de 1,1 ha aproximadamente, de los cuales 36 estaban asociados (gramíneas + Leucaena) y un cuartón de monocultivo de pasto estrella. Las vacas fueron ordeñadas dos veces al día, a las 5:00 a.m. y 2:30 p.m. con el empleo de un equipo Alfa Laval tipo espina de pescado de cuatro posiciones. En la unidad se explota el genotipo Mambí (3/4 Holstein x ¼ Cebú). La cantidad de animales durante el período experimental fue de 52, 71 y 70 para el primer, segundo y tercer año, respectivamente. La masa se dividió en dos grupos, vacas de alta y de baja producción, y las vacas secas. Las especies de pasto mejorado que predominan fueron Panicum maximum y Cynodon nlemfuensis y como leguminosa L. leucocephala cv Cunnigham, con una densidad media de 10 000 plantas por hectárea. La leucaena fue sembrada en agosto de 1997 y se comenzó a pastar con animales en julio de 1998 cuando la altura de la planta fue superior a los 2 m, momento en el cual se inició la etapa experimental de este trabajo de tesis. El tiempo de ocupación de los cuartones fue de un día en el período lluvioso y de 1,5 a 2 en el poco lluvioso, con lo que se garantizó tiempos de reposo del pasto de 28 a 33 días y 49 a 66 días para las épocas lluviosa y seca, respectivamente. 2.6 Mediciones que se realizaron en el pastizal 2.6.1. Disponibilidad y calidad del pasto La disponibilidad del pasto se estimó por el método alternativo propuesto por Martínez, Milera, Remy, Yepes & Hernández (1990), que consiste en determinarla a través de la altura media del pastizal. Los muestreos se realizaron todos los meses y se utilizaron 80 observaciones de ese indicador por cuartón. Paralelamente a los muestreos de disponibilidad, pero con una frecuencia bimestral, se tomaran

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Capítulo II. Metodología Experimental muestras de pastos (300 g) para estimar su calidad, simulando con la mano la selección que hace el animal en pastoreo. 2.6.2. Disponibilidad de L. leucocephala La disponibilidad se estimó en 10 de los árboles establecidos en el cuartón, simulando el ramoneo que realizan los animales a una altura de 2 m, a los cuales se aplicó la técnica del ordeño de las partes más tiernas de las plantas (hojas y tallos finos). Se tomó una muestra cada 2 meses para determinar la composición bromatológica. 2.6.3. Composición botánica del pastizal La composición botánica de las gramíneas y leguminosas volubles del pastizal se estimó por el método de los pasos descritos por Anon. (1980), caminando por dos franjas en cada cuartón. Cada dos pasos el observador clasificó la especie de pasto que coincidía en la punta de su zapato. Esta medición se realizó al inicio y al final de cada época del año (lluvia y seca). 2.6.4. Población de L. leucocephala La población de plantas se calculó al inicio y al final de experimento; para ello se contó la cantidad de plantas en tres surcos a una distancia de 30 m, la cual se multiplicó por la distancia entre surco y se determinó la cantidad de plantas en esa área; con posterioridad se calculó el número de plantas por hectárea. 2.6.5. Altura de L. leucocephala Se determinó la altura al inicio, en la mitad y al final del experimento en el 100 % de los cuartones. En cada cuartón se seleccionaron 15 plantas representativas de toda el área y con una cinta métrica se procedió a obtener la altura. 2.6.6 Diámetro de L. leucocephala Se determinó el diámetro a 1,30 m de en el 100 % de los cuartones al inicio, en el medio y al final del experimento. En cada cuartón se seleccionaron 15 plantas para realizar la medición con un pie de rey. 2.6.7 Volumen de madera de L. leucocephala en pie El volumen de madera en pie se calculó en el período seco en las plantas que iban a ser podadas. Se midió el diámetro y la altura de la especie arbórea, por la metodología descrita con anterioridad y después se aplicó la fórmula siguiente: V = Π/4 X d2 X h X F donde, V = Volumen de madera en pie (m 3 ) d2 = Diámetro del tronco al cuadrado (m) h = Altura de la especie arbórea (m) F = Factor de corrección mórfica

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Capítulo II. Metodología Experimental 2.6.8. Análisis de laboratorio Luego de efectuar cada muestreo se envió muestras representativas de pasto al laboratorio para determinar la composición química del alimento. Los indicadores medidos fueron: materia seca (MS), proteína bruta (PB), fibra bruta (FB), calcio (Ca) y fósforo (P), según las técnicas descritas por la AOAC (1965). 2.7. Mediciones en los animales 2.7.1. Balance alimentario instantáneo Se calculó el balance alimentario instantáneo para las vacas en producción y las gestantes (7 meses) en el período poco lluvioso (seca) y lluvioso (lluvia), utilizando el programa de computación Analit en su versión 3.0 elaborada por el Instituto de Ciencia Animal (ICA). 2.7.2. Peso vivo Se estimó el peso vivo de los animales con ayuda de una cinta métrica para determinar el perímetro torácico del 100 % de los animales por el método propuesto por Menéndez (1985) durante los dos períodos del año. Los terneros fueron pesados en el momento del parto por la metodología antes descrita. 2.7.3 Condición corporal Se realizó el monitoreo de la condición corporal (escala 1 a 5 puntos) de todos los animales, mensualmente, según la metodología propuesta por Álvarez (1997), donde:

1 - Emanciado Procesos transversos con terminaciones finas o en puntas. Espinas dorsales prominentes. Tuberosidadades coxales e isquiáticas muy definidas. Región anal hundida y vulva prominente

2 - Flaco

Procesos transversos palpables, pero menos visibles y prominentes. Vértebras menos prominentes. Tuberosidades coxales e isquiáticas manifiestas, pero la depresión entre ellas es poco severa, región anal y vulva menos prominentes.

3 - Medio Procesos transversos palpables a la ligera presión. Espinazo sobresaliente, pero redondeado. Coxales y tuberosidades isquiáticas redondeadas. Región anal llena.

4 – Condición pesada

Procesos transversos palpables solo con fuerte presión. Procesos espinosos no sobresalientes, redondeados y planos con relación al lomo. Coxales y tuberosidades isquiáticas redondeadas y lisas. Masas musculares firmes. Áreas visibles con depósito de grasa en la región isquiática.

5 - Gruesa Estructura ósea de los procesos espinosos, transversos y tuberosidad coxal e isquiática no visible. Depósitos grasos notables en áreas de la base de la cola y costillas. Lomo, muslos y flancos muy redondeados.

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Capítulo II. Metodología Experimental 2.7.4. Producción de leche Se realizó el pesaje mensual de leche al 100 % de los animales en ordeño durante tres años consecutivos, para determinar la producción por vaca en ordeño y la producción anual, y obtener la curva de lactancia. 2.7.5. Otros indicadores de la producción de leche Se calcularon a partir de los registros de la vaquería y la granja, considerando para el cálculo la producción por hectárea, la carga global de la vaquería y la duración de la lactancia. Los porcentajes de grasa se tomaron de los análisis periódicos individuales de las vacas realizados por el laboratorio de calidad de la Empresa Triunvirato. 2.7.6. Indicadores reproductivos Se calcularon a partir de los registros presentes en la vaquería y en la granja (de hembras bajo plan de reproducción, partos, abortos y nacimiento y las tarjetas de control de la reproducción), los cuales permitieron obtener los siguientes indicadores: edad de la incorporación, edad de gestación y al parto, número de servicio por gestación, período de servicio e intervalo parto-parto (IPP) perspectivo. 2.8. Procesamiento de los resultados La producción de leche de las vacas se procesó a través de un modelo multiplicativo con efecto de curva de lactancia (Menchaca, 1978), que se basa en la representación algebraica de esta (Yn=anb e- cn ), según Wood (1967), y se empleó para el análisis de las observaciones el paquete estadístico elaborado por el Instituto de Ciencia Animal. Para el análisis de la producción de leche se empleó el siguiente modelo: Y=a + b logn + cn + pj + dk +gl + eijkl donde: Yijkl= log Yijkl a= log A, constate común a todas las observaciones bc = parámetros de la curva de lactancia según la representación algebraica de Wood (1967) n = n ésimo día de lactancia correspondientes a la observación Yijkl ésima p = log p j, efecto de j – ésimo bimestre de parto dk = log dk, efecto k- ésimo bimestre de producción gl = log gl, efecto de l – ésimo año hm = log hm, efecto de m – ésima época del año eijklm = error experimental La composición botánica del pastizal, la composición química y la duración de la lactancia se analizaron mediante un diseño de clasificación simple y se utilizó como prueba de comparación de media la dócima de Duncan. Para la interpretación de los resultados se utilizó el programa Clasificación simple y Estadígrafos, versión 1.2 elaborado por el Instituto de Ciencia Animal (ICA). El análisis económico se realizó con información de la vaquería y la granja y se calcularon los siguientes indicadores:

Ingresos brutos = Ingresos totales – Gastos fijos

24 Gastos totales = Gastos fijos + Gastos variables totales

Capítulo II. Metodología Experimental

Flujo de caja = Ingresos totales - Gatos totales Gastos/ha = Gatos totales/ # ha Gastos/vaca = Gatos totales/ # vacas Ganancia/ha = Flujo de caja/ # ha Ganancia/vacas = Flujo de caja / # vacas Costo kg de leche = Gastos totales/ volumen de producción Relación beneficio/costo = Ingresos brutos/gastos totales El precio del kg de leche es según la calidad determinada en el laboratorio

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Capítulo III Resultados Experimentales Capítulo III. Resultados Experimentales

La composición química de L. leucocephala y las gramíneas aparecen en la figura 1, donde no se hallaron diferencias significativas en el contenido de proteína bruta entre estas especies, tanto para el período lluvioso como para el poco lluvioso. Al analizar el contenido de fibra bruta se observaron diferencias significativas entre las gramíneas y la leucaena en los períodos lluvioso y poco lluvioso (P<0,001); sin embargo, no se detectaron diferencias dentro de una misma especie.

Fig. 2. Contenido de proteína bruta y fibra bruta de las gramíneas y la leucaena según el período del año.

En la figura 2 se puede apreciar que no existieron diferencias significativas entre las especies para el contenido de calcio y de fósforo, cuyos valores se encontraron entre 0,9 y 1,4 % y 0,14 y 0,19 %, respectivamente. El análisis de la composición química del resto de los alimentos ofertados en la unidad durante el período experimental aparece en la tabla. 11, donde se puede apreciar que el hollejo y la cascarilla de cítrico presentaron un por ciento de PB aceptable (7-12 %); esta última fue mejorada por la adición de la urea, para ser suministrada en sustitución del pienso criollo cuando se carecía de este, mientras que los valores proteicos del pienso fueron bajos (11 %). En la figura 4 se expone la disponibilidad total de gramíneas y leguminosas durante los tres años que duró la evaluación; tanto en la lluvia como en la seca se logró una disponibilidad total entre 2,9 y 4,6 t MS/ha/rotación. En todo momento se observó una mayor disponibilidad en el período lluvioso con respecto al no lluvioso, tanto para las gramíneas como en la leucaena. La disponibilidad total de los dos primeros años fue superior a la obtenida en el tercer año, influenciado por la altura que alcanzaron las plantas de leucaena en este período, lo que provocó una disminución de la biomasa comestible accesible a los animales (tabla 16).

26

Capítulo III Resultados Experimentales

27

00,20,40,60,8

11,21,41,6(%)

Calcio Fósforo

Gramínea lluvia Gramínea seca

Leucaena lluvia L eucaena seca

Fig. 3. Contenido de calcio y fósforo de las gramíneas y la leucaena según el período del año.

Tabla 11. Composición química de otros alimentos ofertados durante el

período experimental.

Alimento MS (%) PB (%) FB (%) Ca (%) P (%) Hollejo de cítrico 16,0 7,4 17,0 1,5 0,6 Cascarilla de cítrico + urea 82,9 12,0 22,0 1,7 0,2 Caña de azúcar 25,9 5,8 24,0 0,6 0,1 Pienso 93,5 11,0 - 1,8 0,1

En la tabla 12 se puede observar la oferta de materia seca para los períodos lluvioso y poco lluvioso durante el tiempo que duró el experimento, que en todos los casos fue superior a los 45 kg MS/vaca/día. La importancia de la inclusión de la leguminosa en el pastoreo puede observarse en la tabla 13, donde se muestra la disponibilidad de proteína bruta por cada 100 kg de PV/día y por hectárea por rotación. Las mayores disponibilidades de este nutrimento se alcanzaron en el período lluvioso, tanto para las gramíneas y como en la leguminosa. En la tabla 14 aparece el rendimiento de material comestible y leñoso de L. leucocephala podada a un metro de altura durante el período seco. Nótese que después de efectuada la poda se obtuvo una disponibilidad de materia seca superior a las 4 t/ha, que no era accesible al animal, y se incrementó la oferta de PB; también se logró un volumen de madera en pie entre 19,92-21,17 m3/ha. Por su parte, la caña azúcar mostró un rendimiento de 16,1 t de MS/ha (fig. 5), lo que representa, teniendo en consideración las cuatro hectáreas que posee la unidad, una producción en el período poco lluvioso de 64,4 t de MS, que puede garantizar ofertas de este forraje de hasta 5 kg MS/animal/ día (20 kg MV/vaca/día).

Capítulo III Resultados Experimentales

28

0

1,5

3

4,5

6

t MS/

ha/ro

taci

ón

Gramíneas Leucaena Total

Lluvia 98 Seca 98 - 99Lluvia 99 Seca 99 -00Lluvia 00 Seca 00 - 01

Fig. 4. Disponibilidad de materia seca

Tabla 12. Oferta de materia seca (kg MS /animal/día)

Épocas Gramínea Leucaena Total Lluvia 98 67,31 23,07 90,39 Seca 98-99 48,08 15,38 63,46 Lluvia 99 45,07 19,72 64,79 Seca 99-00 35,21 11,27 46,48 Lluvia 00 47,14 5,71 52,86 Seca 00-01 38,57 4,29 41,43

Tabla.13. Disponibilidad de proteína bruta según la época del año.

Especies Kg PB/ha/rotación Kg PB/100 kg de PV/día Gramíneas

PLL 379,50 1,12 PPLL 256,50 0,82

Leucaena PLL 305,91 0,90

PPLL 121,15 0,40 Total

PLL 685,41 2,02 PPLL 380,65 1,22

PLL = Período lluvioso PPLL = Período poco lluvioso

Capítulo III Resultados Experimentales

Tabla.14. Rendimiento de material comestible y leñosa de L. leucocephala podada a 1 m de altura.

Indicadores Año 2 Año 3

Material comestible (kg MS/planta) 0,516 0,377 Material comestible (t MS/ha) 5,4 4,0 PB (kg MS/ha) 162 120 Material no comestible (kg MS/planta) 2,5 2,0 Material no comestible (t MS/ha) 2,6 2,1 Rendimiento de madera en pie/planta (m3 ) 0,002 0,002 Rendimiento de madera en pie/ha (m3) 21,17 19,92

64,8

16,1

259,2

64,4

0

50

100

150

200

250

300

Ren

dim

ient

o (t)

Rendimiento/ha Rendimiento total

Materia verde Materia seca

Fig. 5. Rendimiento del área de caña en base húmeda y seca.

En la figura 6 se puede apreciar la composición botánica del pastizal durante el período evaluado, donde se mantuvo el por ciento de pasto mejorado por encima del 70 %. La especie que predominó fue C. nlemfuensis, aunque sin diferencias significativas entre las épocas del año. Por su parte, P. maximum mantuvo un comportamiento similar, pero se encontró representado por una menor población con respecto al pasto estrella. Las leguminosas volubles (Neonotonia wightii y Teramnus labialis) aparecieron de forma espontánea en el sistema, pero con la utilización del pastizal hubo un decrecimiento de su población, con diferencias significativa (P<0,05) entre la seca del 99 y la lluvia del 2001. Los pastos naturales se mantuvieron con una población entre el 20 y 27 %, sin diferencia significativa durante el experimento; mientras que las malezas tuvieron una tendencia a disminuir y existieron diferencias significativas (P<0,05) entre épocas. La dinámica evolutiva del Cynodon nlemfuensis y P. maximum durante el período experimental aparece en la figura 7. Se observó un incremento en la población de Cynodon; la guinea tuvo un comportamiento diferente, al disminuir en el primer año su población, y posteriormente mantuvo un discreto incremento; en el sistema predominó el pasto estrella, con diferencias significativas (P<0,001). La tabla 15 se presenta una caracterización de las especies arbóreas durante el experimento; como se puede observar, la leucaena incrementó su grosor y su altura, mientras la densidad disminuyó ligeramente (5-6 %) en el tercer año con respecto a los dos anteriores.

29

Capítulo III Resultados Experimentales

30

2

9

16

23

30

37

44

(%)

C. nlemfensis P. maximum Leguminosas P. naturales Malezas

a, b Valores con superíndices diferentes difieren a P<0,05 (Duncan, 1955)** P<0,01Seca 99 Lluvia 99 Seca 00 Lluvia 01

a

cab

bc

a a a

b

Fig. 6. Composición botánica del pastizal.

a, b Valores con superíndeces diferentes difieren para Duncan (P<0,05)

***P<0,001

0102030405060

Lluvia 98 Seca 99 Lluvia 99 Seca 00 Lluvia 01

% d

e Pa

sto

C. nlemfuensisP. maximum

b b

Fig 7. Dinámica de la población de C. nlemfuensis y P. maximum durante el período experimental.

Capítulo III Resultados Experimentales

Tabla 15. Caracterización de la leucaena en el pastizal.

Indicadores Períodos Año 1 Año 2 Año 3 Altura (cm) 282 357 357 Diámetro (cm) 2,1 3,6 4,3 Densidad (plantas/ha) 10 491 10 585 9 969

En la tabla 16 aparece el consumo de alimento voluminoso y pienso por vacas. Los valores de consumo de alimento voluminoso en el período poco lluvioso fueron bajos, aunque se suministraron en cantidades suficientes para garantizar la ingestión de los animales, debido a que la oferta fue entre un 10 y 15 % superior al consumo. Por su parte, el consumo de pienso fue bajo y se suministró en la misma cantidad durante todo el año.

Tabla 16. Consumo de alimentos adicionales al pasto ofertados en el período poco lluvioso.

Alimento Momento Kg BH/vaca/día* Kg MS/vaca/día

Caña molida Diciembre a mayo 12,3 3,2 Hollejo de cítrico Abril 8,6 1,38 Cascarilla de cítrico + urea

Diciembre 0,65 0,54

Pienso Enero a diciembre 0,484 0,454 * BH: base húmeda

El análisis de varianza para la producción de leche se muestra en la tabla 17.

Tabla 17. Análisis de varianza para el logaritmo de la producción de leche, según modelo definido.

Fuente de variación gl Cuadrados Medios Curva de lactancia 2 8,3652 *** Bimestre de parto 5 0,1344 Bimestre de producción 5 0,7131 *** Época 1 0,0104 Año 2 1,5400 *** Error 1 662 0,0682

La figura 8 muestra el efecto del bimestre de producción y el de parto en la producción de leche. En el caso de bimestre de parto no se apreciaron diferencias significativas entre bimestres, durante las dos épocas (tabla 17); sin embargo, el bimestre de producción influyó en la producción de leche (P<0,01). El mejor bimestre fue julio-agosto, seguido de enero-febrero, marzo-abril, mayo-junio y septiembre-octubre; la menor producción de leche se halló en noviembre -diciembre.

31

Capítulo III Resultados Experimentales

32

a, b, c Valores con superíndices diferentes difieren a P<0,05 (Duncan, 1955).

**P<0,01

0

2

4

6

8

10

12

E-F M-A M-J J-A S-O N-D

Bimestre del año

Prod

ucci

ón d

e le

che

(kg/

vaca

/día

)

BIMESTRE DE PRODUCCION

BIMESTRE DE PARTO

b b b a b c

Fig. 8. Efecto del bimestre de parto y de producción en la producción de leche.

A pesar de lo anteriormente expuesto no se encontraron diferencias al comparar la producción de leche; sin embargo, se detectaron diferencias significativas al comparar el porcentaje de grasa en función de la época del año (fig. 9). En este sentido, en la figura 10 se observa la producción por vacas en ordeño, la cual fue mayor en el primer año y difirió significativamente (P<0,05) de los dos restantes. Es válido destacar que con el incremento de la carga de 1,1 a 1,5 disminuyó la producción de leche por vacas en ordeño; mientras la producción de leche por vacas totales tuvo valores similares durante los tres años que duró la etapa experimental. Otro aspecto que se analizó fue la influencia de la condición corporal en la producción de leche (fig. 11); los mejores resultados se obtuvieron cuando la puntuación de la clasificación tomó valores de 3 ó 3,5. Con estos valores de condición corporal estuvo representado el 92 % de los animales de la unidad, es decir, que el estado físico fue el adecuado para vacas lactantes y solamente una pequeña parte de la población estaba pasada de peso (5,6 %) o falta de este (2,6 %). Los valores de las constantes mínimo-cuadráticas del modelo utilizado para el análisis de la producción de leche se muestran en la tabla 18.

Capítulo III Resultados Experimentales

33

b a

0123456789

10

Período lluvioso Período poco lluvioso

a, b, Valores con superindices diferentes difieren a P<0,05***P<0,001

Producción de leche kg/v/día % de Grasa

Fig. 9. Efecto de la época del año en la producción y por ciento de grasa de la leche.

a,b Valores con superíndices diferentas difieren para Duncan (P<0,05)*P<0,05

02468

1012

Año 1 Año 2 Año 3

Prod

ucci

ón d

e le

che

(kg/

Vac

a/dí

a)

0

0,7

1,4

2,1

Carga global (vacas/ha)

Producción vaca en ordeño Producción por vacas totales

Carga global

ab b

Fig. 10. Producción de leche por vacas en ordeño y carga global .

Capítulo III Resultados Experimentales

34

a, b Valores con diferentes superíndices difieren a P<0,05 Duncan (1955)

***P<0,001

0123456789

10

2,5 3 3,5 4Condición corporal

Prod

ucci

ón k

g/va

ca/d

ía

0102030405060708090100

Por c

ient

o de

vac

as

Por ciento de animales Producción de leche

b b

a a

Fig. 11. Influencia de la condición corporal en la producción de leche.

Tabla18. Resumen de las constantes mínimo-

cuadráticas según el modelo definido.

Efecto Parámetro ES Retransformación a 2,1372 0,0633 8,4756 b 0,0336 0,0174 c - 0,0016 0,0001

La figura 12 muestra la curva de lactancia, la cual tuvo un ajuste altamente significativo (P<0,001). Además el pico de lactancia de los animales se observó en el primer mes (20 días). En la figura 13 se observa la producción real y potencial de los animales. En sentido general, coincidieron estas dos curvas en los bimestres correspondientes al período lluvioso; el mejor comportamiento se obtuvo en el bimestre julio-agosto, donde la curva real estuvo ligeramente por encima de la potencial; se destacó el bimestre noviembre-diciembre como el de más baja producción de leche. En la figura 14 se presenta la producción por lactancia y la duración de esta; se puede observar que durante los tres años no se detectaron diferencias significativas para estos dos indicadores.

Capítulo III Resultados Experimentales

35

Fig. 12. Curva de lactancia.

0

3

6

9

12

EF MA MJ JA SO ND

Bimestres de producción

Prod

ucci

ón d

e le

che

(kg) Curva real Cuva potencial

Fig. 13. Comportamiento de la producción real y potencial.

Capítulo III Resultados Experimentales

36

Fig. 14. Producción y duración de la lactancia

2000

2030

2060

2090

2120

2150

2180

Año 1 Año 2 Año 3

Prod

ucci

ón p

or la

ctan

cia

(kg)

240

260

280

300

Dur

ació

n de

la la

ctan

cia

(Día

s).

Producción por lactanciaDuración de la lactancia

Por su parte, el comportamiento de la producción de leche total y por hectárea se muestra en la figura 15. Se aprecian diferencias significativas al comparar la producción total del primer año con respecto a los otros dos, que no difirieron entre sí. Similar tendencia se obtuvo en la producción por hectárea.

Fig. 15. Producción de leche total y por hectárea.

a,b Valores con superíndices diferentes difieren para Duncan (P<0,05)

***P<0,001

20000

50000

80000

110000

140000

170000

200000

Año 1 Año 2 Año 3

Prod

ucci

ón to

tal (

kg)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Prod

ucci

ón p

or h

ectá

rea

(kg/

ha)

Producción total Producción por ha

a ab

Al comparar las vacas totales y en ordeño se encontró un incremento significativo (P<0,001) a favor del segundo y tercer año; similar tendencia se halló en el número de terneros producidos. Por su parte,

Capítulo III Resultados Experimentales el por ciento de vacas en ordeño fue de 73,23; 81,27 y 90,00 % para el primer, segundo y tercer año, valor que puede considerarse elevado para una vaquería comercial (tabla 19). El peso de los terneros al nacer durante los tres años de evaluación se puede considerar aceptable (36-39 kg) para un sistema de producción cuyo alimento básico lo constituyen los pastos y forrajes de buena calidad.

Tabla 19. Otros indicadores de las vacas y los terneros en el período evaluado.

Indicadores Año 1 Año 2 Año 3 ± ES

Vacas totales 52b 71a 70a ± 2,22 *** Vacas en ordeño 38,08b 57,70a 63a ± 2,51 *** Vacas en ordeño (%) 73,23 81,27 90,00 - Terneros producidos (#) 53 84 72 - Peso de los terneros al nacer (kg) 36 36 39 - a, b Valores con diferentes superíndices difieren para Duncan (P<0,05) ** P<0,01

El balance alimentario permitió comprobar que en lluvia se cubrieron los requerimientos de los animales en cuanto a PB, Ca y P para los niveles de producción alcanzados; no ocurrió de igual forma para la EM (94,10 %). Similar tendencia se encontró en el período de seca, donde los alimentos ofertados cubrieron los requerimientos de ese indicador solo en un 87,32 % (tabla 20).

Tabla 20. Balance alimentario retrospectivo para vacas en producción de leche.

* PERÍODO POCO LLUVIOSO

Alimentos Consumo (kg MS)

EM (Mcal) PB (g) Ca (g) P (g)

Pasto 4,85 9,7 664 24,7 22,8 Pienso 0,48 1,4 60 1,8 2,2 Caña de azúcar 3,22 6,8 83 1,1 0,2 Leucaena 2,80 3,0 575 64,5 7,0 Sal mineral 0,068 - - 10,0 8,5 Aporte total 11,41 24,1 1382 102,1 40,7 Requerimiento 27,6 1160 58,9 37,5 Diferencia - 3,4 221 43,2 3,2

** PERÍODO LLUVIOSO Pasto 11,07 23,9 1528 65,3 31,0 Pienso 0,48 1,4 60 1,8 2,2 Leucaena 1,5 3,4 308 34,5 3,8 Sal mineral 0,068 - - 10,0 8,5 Aporte total 13,118 28,7 1896 111,6 45,5 Requerimiento 30,5 1348 67,8 41,9 Diferencia -1,9 548 43,8 3,5 *Peso vivo 447 kg, Producción de leche: 8,3 kg/vaca/día, % de grasa: 3,8 **Peso vivo 469 kg, Producción de leche: 10,3 kg/vaca/día, % de grasa: 3,6

El balance alimentario realizado a las vacas de 7 meses de gestación permitió comprobar que en las épocas de lluvia y seca se cubrieron los requerimientos de los animales en EM, PB, Ca y P (tabla 21).

37

Capítulo III Resultados Experimentales

Tabla 21. Balance retrospectivo para vacas de 7 meses de gestación.

* PERÍODO POCO LLUVIOSO

Alimentos Consumo (kg MS) EM (Mcal) PB (g) Ca (g) P (g)

Pastos 4,50 9,3 437 27,0 10,8

Pienso 0,43 1,2 53 1,6 1,9

Caña azúcar 3,22 6,8 84 1,9 0,3

Leucaena 2,00 4,5 410 46,0 5,0

Sal mineral 0,07 0 0 10,1 8,5

Aporte total 10,22 21,8 984 86,7 26,6

Requerimiento 20,0 774 39,9 25,4

Diferencia 1,8 210 46,8 1,2

** PERÍODO LLUVIOSO

Pasto 8,56 18,0 959 68,5 19,7

Pienso 0,43 1,2 53 1,6 1,9

Sal mineral 0,07 0,0 0 10,1 8,5

Leucaena 1,20 2,7 246 27,6 3,0

Aporte total 10,26 21,9 1258 107,8 33,1

Requerimiento 20,5 793 41,0 26,2

Diferencia 1,4 465 66,9 6,9 * Ganancia media diaria = 500 g, Peso Vivo = 422 kg ** Ganancia media diaria = 500 g, Peso Vivo = 442 kg

Los principales indicadores reproductivos durante el período experimental aparecen en la tabla 22. La longitud del intervalo entre partos y el primer servicio (IPPS) posparto fueron superiores a los 100 días, al igual que el período de servicio, y se necesitaron 1,69 inseminaciones para lograr una gestación; mientras que el intervalo parto-parto perspectivo fue de 441 días.

Tabla 22. Indicadores reproductivos durante el período

experimental.

Indicadores reproductivos Intervalo parto-1er servicio (días) 111 Período de servicio (días) 163 Servicios x gestación 1,69 IPP perspectivo (días) 441

38

Capítulo III Resultados Experimentales El análisis económico comparativo entre los años evaluados (tabla 23) mostró un incremento en los ingresos totales, como consecuencia de una mejora en el precio de la leche a partir de la mitad del segundo año y el aumento de la masa de 52-72 animales, lo cual incrementó la carga en 0,4 animales/ha (1,1-1,5 vacas/ha) y permitió una mayor producción de leche. Los gastos estuvieron influidos por los incrementos de la masa a partir del primer año y por la forma de vinculación de los trabajadores, ya que al aumentar la producción de leche el salario promedio mensual se elevó de 250, 00 a 1 200, 00 pesos/hombre. El hecho de tener toda el área en pastoreo permitió obtener una mayor ganancia, tanto por vaca como por hectárea, en particular en el tercer año donde toda la producción fue beneficiada por el nuevo precio de la leche, que en ese año fue de 0,94 centavos.

Tabla 23. Indicadores económicos (pesos).

Indicadores Año 1 Año 2 Año 3 Ingresos totales 51 213,71 140 375,50 242 748,60 Ingresos brutos 20 514,48 132 374,00 235 602,10 Flujo de caja 16 021,31 89 219,50 190 612,60 Gastos totales 35 192,40 51 155,90 52 136,05 Ganancia/ha 340,88 1 898,30 4 055,59 Ganancia/vaca 308,10 1 129,40 2 190,95 Gastos/vaca/año 676,78 647,54 599,26 Gastos/ha/año 748,77 1 088,40 1 109,28 Precio de la leche 0,47 0,86 0,94 Costo del litro de leche 0,31 0,28 0,32 Relación beneficio/costo 0,58 2,58 4,51

39

Capítulo IV Discusión Capitulo IV. Discusión Al analizar la composición química de la gramíneas, estas presentaron un contenido aceptable de proteína bruta (9,5-10 %), equivalente a los informados cuando se emplean niveles de fertilización entre 150 y 300 kg de N/ha/año (Pereira, Lamela & Ripoll, 1990), aunque en nuestro caso no se utilizó ningún tipo de fertilizante químico (fig. 2). Esta mejoría en la composición química se debió a la presencia de los árboles leguminosos, que tienen la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico al suelo a través de la simbiosis con los rizobios presentes en este, que a su vez es aprovechado por las gramíneas que se hallan en el sistema (Tang, 1996; Hernández, 1998). En sentido general, las leguminosas tropicales son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico en cantidades de hasta 150 y 300 kg N/hectárea anualmente, lo cual favorece su empleo para mejorar la calidad de los pastos. El aumento de las sustancias nitrogenadas en las gramíneas en sistemas asociados con especies arbóreas también puede ser una medida de la adaptación de estas plantas a la reducción de la luz como producto de la sombra proyectada por los árboles, que influye en el fisiologismo de las plantas; bajo estas condiciones muestran un menor contenido de FB y mayor de PB cuando se comparan con sistemas en los cuales no existe la especie arbórea, donde los rayos solares inciden directamente sobre el pasto (Pentón, 2000). Los niveles proteicos alcanzados durante el experimento coinciden con los informados por Reinoso (2000) en el pasto estrella (9,5 y 8,9 % para seca y 10,4 y 9,9 % en lluvia) en sistemas silvopastoriles sobre suelos fértiles, y fueron superiores a los reportados por Simón, Hernández & Duquesne (1995) para pastos naturales asociados a especies arbóreas (6,8 %), lo que sugiere la importancia de incluir los pastos mejorados para poder disponer de una dieta de mayor calidad en términos de PB, particularmente cuando se alimentan vacas lactantes de mediano a alto potencial lechero. Por su parte, L. leucocephala se destacó por su elevado contenido de proteína bruta. En sentido general, los valores hallados fueron superiores al 20 % y están dentro de los informados con anterioridad por Elodía et al. (1989); Pedraza & Salache (1991); Gutiérrez et al. (2000). La leucaena es un alimento de elevada calidad en términos de proteína cruda y calcio, y aceptable en energía y fósforo; además, posee una alta digestibilidad y palatabilidad en comparación con las gramíneas tropicales. En sentido general la leucaena presentó un contenido de proteína bruta mayor que las gramíneas, lo cual es característico de esta familia, ya que posee valores superiores a los pastos tropicales. A su vez la fibra bruta es un indicador de la calidad del pasto, ya que cuando se incrementa obedece a un aumento de las partes menos digeribles de la planta. En el presente trabajo las gramíneas tuvieron valores de fibra bruta de 32,8 y 31,9 % para lluvia y seca, respectivamente, pero sin diferencia significativa entre épocas. Estos valores coinciden con los informados por Iglesias (1998) al estudiar un sistema asociado de leucaena para la ceba de machos. La fibra bruta hallada en la leucaena no sobrepasó el 18 % para ambas épocas. Estos valores fueron semejantes a los obtenidos por Iglesias (1996) en un sistema asociado de guinea y leucaena para la ceba de toros (16 %) y a los informados por Clavero (1998), que fueron de 20 %. Los contenidos de calcio y fósforo de la leucaena (fig. 3) no presentaron diferencias significativas entre las épocas del año y se hallaron dentro del rango de valores reportados para esta especie (Shelton & Brewbaker, 1994); similar comportamiento se detectó en las gramíneas (Anon, 2000a). En ambas especies los valores de fósforo no superaron el 0,22 %; ello condicionó la necesidad de una suplementación con este mineral a los animales, si se tiene en consideración la importancia de este nutriente en la reproducción de las vacas y en el metabolismo.

40

Por otra parte, la carencia de P en las dietas constituye un problema para la nutrición adecuada de los animales, debido a su bajo contenido en los pastos tropicales, lo cual se acentúa en los suelos deficientes en este mineral (Rolo, 1999).

Capítulo IV Discusión Los niveles de este nutrimento en la dieta de las vacas lecheras fueron de 0,26-0,32 %, lo cual coincide con los adecuados para esta categoría animal (0,33 %). El análisis de la composición química (tabla 11) de la caña de azúcar, el hollejo de cítrico y la cascarilla de cítrico ofertados en la unidad durante el período poco lluvioso, mostró que los contenidos de PB, FB, Ca y P son similares a los reportados en las tablas de valor nutritivo para estos alimentos (Anon, 2000a), excepto el pienso que se caracterizó por tener un nivel de proteína bruta inferior al 16 %, valor recomendado para este alimento en vacas lecheras. La composición química de la caña de azúcar mostró bajos contenidos de proteína bruta y minerales, especialmente fósforo y calcio, lo cual es característico de ese alimento. La disponibilidad total de gramíneas y leguminosas (fig. 4) durante la evaluación fue superior a las 3 t de MS/ha/rotación; sin embargo, se apreció un efecto de la época del año sobre este indicador. Similar comportamiento se informó en Cuba por Iglesias (1998a) y Lamela, Matías & Gómez (1999) para diferentes sistemas silvopastoriles, en los que se obtuvieron las mayores disponibilidades de pasto en el período lluvioso. En esta época del año las precipitaciones son mayores, al igual que la temperatura y la radiación solar, lo cual favorece el crecimiento de los pastos. Los mayores valores de disponibilidad de gramíneas se encontraron en el primer año, debido a que las plantas en este período muestran su mayor vigor juvenil, ya que se produce una mayor acumulación de reservas en los pastos a causa del reposo que va desde la siembra hasta que comienzan las defoliaciones, lo que influye de una forma positiva en los rendimientos obtenidos (Gerardo & Oliva, 1981; Gerardo & Thompsom, 1985). Por su parte, la leucaena presentó una mayor disponibilidad de materia seca en el segundo año y los menores valores se obtuvieron en el tercer año, debido a la altura alcanzada por las plantas arbóreas en esta etapa (superior a 300 cm), por lo que fue necesario una poda estratégica para poner el forraje al alcance de los animales (Francisco et al., 1998; Hernández, Benavides, Pérez & Simón, 2000). A pesar de lo antes expuesto, los valores de disponibilidad alcanzados para las gramíneas y la leucaena fueron altos, si se toma en consideración que permitieron una oferta de materia seca superior a los 45 kg/animal/día durante todo el año, lo cual posibilitó la selección de los animales y poder cubrir sus requerimientos nutritivos (tabla 12). Estos niveles de ofertas de materia seca logrados se hallan dentro de los valores óptimos para que no decline la producción de leche, que se encuentra según la literatura para los pastos tropicales entre 35 y 55 kg de MS/animal/día (Stobbs, 1978; Hernández et al., 1998). Está demostrado que con la inclusión de la leucaena se mejora el valor nutricional de la dieta, debido a su alto contenido de proteína bruta. El valor de disponibilidad de este nutrimento fue de 3,22 kg PB/100 kg de PV/día (tabla 13), semejante al alcanzado en sistemas asociados de guinea y leucaena (3,18 kg PB/100 kg de PV/día) por Iglesias (1996). Después de realizar la poda se obtuvieron entre 0,377 y 0,500 kg de material comestible por planta, el cual se utilizó para incrementar la disponibilidad de materia seca en el período de más escasez de alimento y compensar la disminución de los rendimientos de la leucaena a causa del incremento de la altura (tabla 14); con esto se logró elevar el contenido de proteína bruta de la dieta de los animales en pastoreo, debido a que se lograron entre 120 y 160 kg de PB/ha. Además, se obtuvo después de realizada esta labor un volumen de madera, expresado como madera en pie, entre 19,92 -21,17 m3 /ha que contribuye a enriquecer las salidas del sistema. Por otra parte, el rendimiento del área de caña azúcar fue de 64,4 t de MS, que pudo garantizar ofertas de hasta 5 kg MS/animal en el período poco lluvioso, muy superior al consumo real de este alimento durante esta época del año que fue de 3,2 kg de MS/animal/día (fig. 5).

41

La composición botánica del pastizal durante el período evaluado mantuvo un por ciento de pasto mejorado por encima del 70 % (fig. 6), lo que demostró la persistencia del pastizal durante la etapa analizada; dentro de las especies mejoradas predominó el pasto estrella, que se informa en la literatura como muy agresivo (Paretas & Funes, 1988; Paretas & Rivero, 1990). Por su parte, P. maximum se

Capítulo IV Discusión encontró representado en un por ciento menor con respecto a C. nlemfuensis, lo cual pudo estar influido por la selección que realizan los animales al pastar, ya que se conoce la preferencia de los rumiantes por los pastos hojosos como la guinea (García-Trujillo, Pérez-Infante, García & Basulto, 1980). Estos autores encontraron una mayor selección y velocidad de consumo en la guinea al ser comparada con otras gramíneas tropicales, lo cual se atribuyó a su estructura. P. maximum está entre los pastos tropicales que poseen una estructura más ventajosa, pues tiene alrededor del 80 % de hojas, razón por la cual les permite a las vacas manifestar mejor su habilidad selectiva (Hernández & García-Trujillo, 1978). Además, el crecimiento de los árboles fue superior en el área de la guinea y disminuyó la penetración de la luz solar (Pentón, 2000), lo que propició que el pasto estrella, que tenía menos sombra, ocupara más espacio dentro del sistema. Las leguminosas herbáceas aparecieron de forma espontánea en el sistema y pudieron persistir debido a la inclusión de los árboles, los cuales les sirven como tutores y evitan las defoliaciones excesivas provocadas por el diente del animal durante el pastoreo (Simón, 1998). A pesar de lo anteriormente expuesto, hubo un decrecimiento de la población de leguminosas herbáceas, que pudo estar motivado por un incremento de la carga del primer al tercer año (1,1 -1,5 vacas/ha). Es conocido que cuando se utilizan cargas por encima de 1 UGM/ha tienden a disminuir las leguminosas herbáceas en el pastizal como producto del pisoteo y por la selección que realizan los animales; en nuestro caso estaban representadas por la glycine (N. wightii) y el teramnus (T. labialis), las cuales fueron altamente consumidas por el ganado (Lamela, García-Trujillo, Rodríguez & Fung, 1995). Los pastos naturales mantuvieron un comportamiento similar durante las dos épocas del año, lo que es un indicador de la estabilidad del sistema en el período evaluado. Las malezas tuvieron un valor inicial del 8 % y su tendencia fue a disminuir. Es necesario destacar que en la unidad se llevó a cabo una campaña para su erradicación de las malezas que influyó en los resultados, labor que se debe mantener hasta eliminar estas especies indeseables del pastizal. Al realizar un estudio detallado de la composición botánica se analizó la dinámica evolutiva del pasto estrella y la guinea (fig. 7), donde el primero tuvo una tendencia a predominar con respecto a la otra gramínea; inicialmente se produjo un descenso brusco de la guinea en el primer año, pero posteriormente a la realización de las podas hubo una discreta recuperación de la población. Durante el experimento la leucaena incrementó su grosor y su altura, mientras que la densidad disminuyó ligeramente (5-6 %) en el tercer año con respecto a los dos anteriores (tabla 15). Este comportamiento es un indicador de la adaptación de las especies arbóreas al sistema bajo condiciones comerciales de explotación y se debió que en este trabajo se utilizaron tiempos de reposo adecuados para permitir la recuperación de la leucaena después de cada pastoreo (28-35 y 60-66 días para lluvia y seca, respectivamente). La disminución de la densidad se debió a la selección y el consumo que realizan los animales de las plantas más jóvenes, que por estar en su primera etapa de crecimiento contienen hojas y tallos tiernos, que son apetecibles por el animal; a su vez existe un proceso de selección natural, en el cual las especies arbóreas menos adaptadas perecen. La caña se suministró para cubrir los requerimientos de materia seca y de energía a los animales durante el período poco lluvioso, debido a que este forraje no pierde su valor nutricional con el incremento de la madurez; de ahí la importancia de ser utilizada como suplemento en la época de escasez de alimento. Los valores de consumo de caña para el período poco lluvioso son inferiores al reportado en condiciones de investigación en banco de proteína con leucaena (tabla 16), que fue de 4,1 kg de MS/vaca/día (Lamela et al., 1999). Este alimento se ofertó en el período seco para suplir el déficit de nutrientes que se produce por la disminución de los rendimientos de los pastos.

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El pienso se ofertó durante todo el año, pero en bajas cantidades (0,454 kg MS/animal/día), y constituyó un estímulo en el momento del ordeño para favorecer la producción de leche. Además debió

Capítulo IV Discusión tener un efecto aditivo para estimular el consumo de MS como consecuencia de los bajos niveles empleados, los cuales pueden favorecer la flora microbiana del rumen. El bimestre de parto no influyó en la producción de leche (fig. 8), debido a que se garantizaron ofertas de materia seca superiores a los 45 kg/animal/día, es decir, que los animales gestantes pudieron satisfacer sus demandas nutricionales (Hernández et al., 1987). Se garantizó un alimento de alta calidad, que conjuntamente con la oferta de materia seca del pasto influyó en la respuesta productiva de los animales. En estas asociaciones se maximiza la capacidad de selección de los animales, los cuales consumen un mayor por ciento de hojas y a su vez una dieta de mayor valor nutritivo, lo que se manifiesta en los resultados productivos alcanzados. El bimestre de producción influyó en la producción de leche. El mejor bimestre de producción fue julio-agosto con respecto a noviembre-diciembre, que fue el de menor producción de leche. La mayor producción de leche coincide con el período lluvioso, época en la cual se producen los mayores rendimientos de materia seca, lo que permite una mayor oferta por animal por día y a su vez posibilita una mayor selección de los animales con relación al período poco lluvioso, en el cual se hace necesario suministrar alimentos voluminoso de menor calidad (caña de azúcar molida). A pesar de lo anteriormente expuesto, no se encontraron diferencias al comparar la producción de leche en función de la época del año (fig. 9), debido a que en el período de escasez de alimentos se suministró alimento voluminoso para cubrir el déficit de nutrientes que se produce en este período y se restringió el tiempo de pastoreo para disminuir el gasto de EM por la locomoción de las vacas, aunque es válido destacar que en ningún momento los valores de disponibilidad impidieron que los animales realizaran la selección del alimento que debían consumir. Además, en esta misma época del año se realizó una poda estratégica de la leucaena, que incrementó la disponibilidad de material comestible, y se observó que en ese momento realizaron un mayor consumo de esa leguminosa arbórea. Por su parte, se detectaron diferencias significativas al comparar los porcentajes de grasa en la leche durante el año (fig. 9) y los mayores valores se obtuvieron en el período poco lluvioso (3,8 %), lo cual es debido a que existe una relación inversa entre la producción de leche y su porcentaje de grasa (Schmidt, 1974). Estos resultados coinciden con los informados para cruces de Holstein x Cebú por García-López & Ponce (1988), quienes hallaron contenidos de ese indicador de 4,0 %. La producción individual presentó un mejor comportamiento en el primer año con respecto al resto (fig. 10), como consecuencia del aumento moderado de la carga de 1,1 hasta 1,5 vacas/ha, aunque estos valores son superiores a los informados por García-Trujillo (1983) para pastos no fertilizados o pastos naturales (6,0 y 7,0 kg/día). Dichos valores son superiores a lo reportado en sistemas silvopastoriles para el genotipo Siboney por Reinoso (2000), el cual encontró un rendimiento lechero entre 7,09 y 7,99 kg/día, con empleo de suplementación con concentrados de 1 kg/vaca/día ó 1 kg de melaza /vaca/día; sin embargo, son inferiores a lo informado en la Empresa Genética de Matanzas para ese genotipo (9,7 kg/vaca/día) en la década del 80 (Anon, 1985). Esta empresa, para lograr tales resultados productivos, empleó pastos mejorados y fertilizados, suplementación con concentrados, mieles y ensilajes, y en ocasiones se aplicó riego, condiciones muy diferentes a las de nuestro sistema, que fue una asociación de gramíneas y leucaena, con una baja suplementación con concentrado (0,454 kg MS/animal/día) y caña en el período poco lluvioso, y se obtuvieron 9,6; 8,7 y 8,6 kg/vaca ordeño/día durante los tres años de la etapa experimental (fig. 10). La producción por vacas totales mantuvo valores similares durante los tres años (6,3; 6,4 y 6,3 kg/vacas totales/día para el primer, segundo y tercer año, respectivamente). Esta fue superior a la alcanzada por el Instituto de Ciencia Animal con el empleo de la hierba elefante Cuba CT-115 (2,10; 1,82; 2,30; 3,42; 3,02 y 3,60 para el primer, segundo, tercero, cuarto y quinto año, respectivamente). Es válido destacar que el rebaño de ese experimento estaba conformado por 80 % de vacas Siboney y otros cruces del Cebú y un 20 % de vacas Holstein; la carga empleada fue desde 2,14 hasta 2,65 UGM/ha (Martínez,

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Capítulo IV Discusión Ruiz, Ribas, Febles, Sierra, Crespo, Herrera, Rodríguez, Galindo, Valenciaga, Delgado, Gutiérrez, Marrero & Plaza, 2000). Esto demostró que la respuesta productiva de los animales depende, en gran medida, de la calidad nutritiva de la dieta ofertada, del genotipo de los animales empleados y de las condiciones especificas de la investigación. Se logró en nuestro trabajo que el 92 % de los animales presentaran una condición corporal entre 3,0 y 3,5 y precisamente con estos valores se obtuvieron los mejores resultados productivos. Solo el 2,6 % de la masa de la unidad se encontró por debajo del peso adecuado para que los animales pudieran manifestar su potencial de leche con la dieta ofertada (fig. 11). Estos valores de condición corporal alcanzados durante en la etapa experimental fueron un reflejo del nivel de oferta y la disponibilidad de alimento que hubo durante todo el año, que unidos a la calidad del pasto favorecieron la producción de leche y permitieron ganancias de peso vivo aceptables. Ello sugiere que la producción obtenida dependió del estado corporal al momento del parto, su potencial genético, el estado de salud y la alimentación posterior al parto (Rosete & Zamora, 1990). La curva de lactancia (fig. 12) tuvo un ajuste altamente significativo (P<0,001); además, el pico de lactancia de los animales se observó en el primer mes de lactancia, lo cual sucede cuando las vacas son de primer parto y reciben una alimentación adecuada (Schmidt, 1976; Ribas, 1988). La producción de leche creció rápidamente después del parto, hasta alcanzar el pico de lactancia en el primer mes, y decreció linealmente a medida que se incrementaron los días de lactancia. Además se logró una elevada persistencia, lo cual es característico de animales de primera lactancia. Por su parte, la producción real de los animales estuvo por debajo de la potencial en los bimestres que se corresponden con el período poco lluvioso; se destacó como el de menor producción el bimestre noviembre-diciembre, mientras que el mejor comportamiento de la curva real fue en el período lluvioso (fig. 13). Esto es una consecuencia de la estacionalidad de los pastos en función de las condiciones climáticas, lo cual, junto a otros factores, influye de manera directa en la tasa de crecimiento y rendimiento de los pastos, apreciándose efectos similares en la producción de leche (Pezo, 1997). La producción por lactancia (fig. 14) fue similar a la reportada por García-Trujillo (1983) para pastos fertilizados y regados, con vacas de mediano potencial y una carga de 2,7-4,5 vacas/ha (1 700-2 400 kg), y superior a la logrado con el genotipo Mambí en la provincia de Matanzas y a nivel nacional el pasado año que fue de 1 787 y 1 603 litros, respectivamente (Anon, 2000b), cuando se encuentran sometidas a un sistema de producción a base de gramíneas no fertilizadas y con un bajo nivel de suplementación con concentrados. La duración de la lactancia fue de 265, 267 y 283 días para el primer, segundo y tercer año, respectivamente. Estos valores fueron similares a la media nacional del pasado año para el Mambí, el Siboney y el Holstein: 269, 266 y 274 días, respectivamente (Anon, 2000b); también fue similar a lo reportado para el genotipo Mambí en la década del 80 en la Empresa Genética de Matanzas (263 días), donde la alimentación se basó en pastos fertilizados, concentrado y ensilaje. Por su parte, la producción de leche total (fig. 15) aumentó con el incremento de la carga de 1,1 a 1,5 vacas/ha del primer al tercer año, como consecuencia de un aumento de la cantidad de animales (McMeekan & Walshe, 1963). Similar comportamiento mantuvo la producción por hectárea. Se ha demostrado que la carga es la técnica disponible más efectiva de un sistema de manejo para incrementar la eficiencia de utilización de los pastos y la producción animal por área. Todos los trabajos realizados en producción de carne y leche muestran que a medida que se incrementa la carga se produce una disminución de la producción individual de los animales, pero a la vez se registra un incremento de la producción animal por área, el cual se mantiene hasta una carga determinada (García-Trujillo, 1977).

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Capítulo IV Discusión A nuestro criterio, esto es un indicador que se debe tomar en consideración para evaluar en un futuro la capacidad de carga del sistema, debido a que se encontró un incremento de la producción de leche por hectárea cuando aumentó la carga, sin apreciar deterioro en la composición botánica del pastizal. Los valores de producción de leche por hectárea obtenidos fueron de 32 253,7; 3 535,6 y 3 400,4 kg para el primer, segundo y tercer año, respectivamente, superiores a los alcanzados en el Instituto de Ciencia Animal con el empleo de la hierba elefante Cuba CT-115 que fueron de 1 316,18; 1 647,9; 2 747,05; 2 413,57 y 2 590,27 kg/ha para el primer, segundo, tercero, cuarto y quinto año, respectivamente, que duró la etapa experimental (Martínez et al., 2000). El porcentaje de vacas en ordeño fue alto (tabla 19) para una vaquería que debe garantizar producciones de leche sostenidas durante todo el año y estuvo influido por tratarse de una unidad de primera lactancia, que cuando concluye esta las vacas son remplazadas por novillas de 6-7 meses gestación provenientes de otras unidades. Dichos valores fueron superiores a los alcanzados para el genotipo Mambí en la provincia de Matanzas y en el país el pasado año, que fueron de 62,5 y 58,7 %, respectivamente (Anon, 2000b); mientras que el peso del ternero al nacer fue de 36, 36 y 39 para el primer, segundo y tercer año, respectivamente, superiores a lo informado para el genotipo Siboney (32,8 kg) y F2 (31,9 kg) (Ruiz, López, Schonmuth, Seeland & Planas, 1991). El balance alimentario permitió comprobar que en lluvia se cubrieron los requerimientos de los animales en PB, Ca y P para los niveles de producción de leche alcanzados; no ocurrió de igual forma para la EM. Similar tendencia se encontró en el período de seca. Nótese que las diferencias mayores se obtuvieron en el período poco lluvioso (tabla 20). Por su parte, la deficiencia de energía en la dieta conlleva a una mala utilización de la proteína. Cuando no hay disponibilidad de energía en forma de ATP para los microorganismos del rumen, ellos degradan las proteínas de las plantas a ácidos grasos volátiles y de esta forma es utilizada ineficientemente para el crecimiento microbiano (Leng, 1991). Esta situación se agrava por la necesidad de eliminar el NH3 obtenido de la degradación de las proteínas, el cual se elimina del organismo a través de la formación de la urea, proceso sumamente costoso para la economía del animal (4 ATP/mol urea). Durante el período analizado la gramínea siempre ocupó el mayor por ciento en la dieta de los animales, e incluso en los meses que se distribuyó alimento voluminoso el pasto fue el 46,89 y 87,19 % del total de alimento ofertado para los períodos poco lluvioso y lluvioso, respectivamente; mientras la leucaena alcanzó los mayores valores de inclusión en el período poco lluvioso (21, 98 %), lo que demuestra una vez más la importancia de la utilización de esta especie en la dieta de los rumiantes en el período de más escasez de alimento, para cubrir el déficit de nutrientes que se produce a causa de la estacionalidad de los pastos. Es válido destacar que estos niveles de inclusión de la leucaena en la dieta de las vacas se encuentran dentro los valores aceptables para que no se produzcan efectos tóxicos, debido a la ingestión de mimosina (30 %); además la variedad utilizada en nuestro trabajo fue la Cunningham, la cual presenta un bajo contenido de ese aminoácido. El consumo de caña de azúcar representó el 29,74 % de la dieta en base fresca, lo que demostró que en este sistema se realizó una baja utilización de la caña, debido a durante el período poco lluvioso hubo una disponibilidad de pasto suficiente para que los animales pudieran seleccionar este alimento y cosechar como mínimo 4,85 kg MS/animal/día, aunque se redujera el tiempo de pastoreo. El balance alimentario realizado a los animales gestantes indicó que en las épocas lluviosa y poco lluviosa se cubrieron los requerimientos de EM, PB, Ca y P para esta categoría animal, lo que se demostró con el peso alcanzado por los terneros al nacer, que fue de 36, 36 y 39 kg para el primer, segundo y tercer año, respectivamente (tabla 21). En este período la gramínea siempre ocupó el mayor por ciento en la dieta de las vacas gestantes, y aun en los meses que se suministro alimento voluminoso, el pasto fue el 45,79 y 83,91 % del total de alimento ofertado para los períodos poco lluvioso y lluvioso, respectivamente, similares a los obtenidos

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Capítulo IV Discusión en las vacas en producción de leche; por otra parte, la leucaena alcanzó los mayores valores de inclusión en la dieta en el período poco lluvioso (18,92 %). El consumo de caña de azúcar representó el 30,46 % de la dieta en base fresca, lo que corrobora que en este sistema se realizó una baja utilización de esta por las vacas en el último tercio de la gestación. Es válido destacar que el consumo de materia seca de los animales gestantes fue inferior al realizado por las vacas en producción, debido al incremento en peso que realiza el feto en el último tercio de la gestación, disminuyendo la capacidad de llenado del rumen. Por su parte, la edad de la incorporación y del primer parto fueron elevadas, si se desea obtener intervalos interpartales de 365 días. Estos índices no dependen del manejo de la unidad, ya que los animales ingresan gestados a esta; sin embargo, los valores son inferiores a los alcanzados por el genotipo Mambí en la provincia de Matanzas en el año 2000 (33,3 y 49,5 meses, respectivamente). La longitud del intervalo entre partos y el primer servicio (IPPS) posparto fueron de 111 y 163 días, respectivamente (tabla 22). Este valor es muy similar a lo reportado por Reinoso (2000), quien encontró IPPS de 110 y 103,65 días para agroecosistemas silvopastoriles sobre suelos de buena fertilidad, pastos cultivados y con baja suplementación con concentrado (2 kg/vaca/día). El intervalo parto-parto perspectivo (IPP) fue de 441 días, valor superior a lo reportado por Calvera & Morales (1997), los cuales consideran como adecuado un IPP de 365 días; sin embargo, este valor resultó inferior al compararlo con los obtenidos en 11 empresas ganaderas del país (494 y 547 días.) En este sentido, es importante destacar que los intervalos por encima de 400 días provocan pérdidas económicas, debido al no aprovechamiento de todos los celos de las vacas (Vera, 1999). Además, se elevan los gastos que se producen por la atención de los animales, en particular de aquellos que presentan una duración corta de la lactancia. El valor medio del número de servicios por gestación encontrado fue de 1,69; que es inferior a lo obtenido por Reinoso (2000) (2,12 y 1,92) en sistemas con árboles sobre suelos fértiles, pastos cultivados y suplementación con concentrado y/o miel final. El análisis económico comparativo entre los años evaluados (tabla 23) indicó un incremento en los ingresos totales, como consecuencia de una mejora en el precio de la leche (0,47; 0,86 y 0,94 para el primer, segundo y tercer año, respectivamente), a su vez se incrementaron los gastos totales, que estuvieron influenciados por el aumento de la masa (52 a 71) y el salario de los trabajadores de la unidad, de 250 a 1 200 pesos como promedio en el año. Se logró una relación beneficio costo de 0,58; 2,58 y 4,51 $ para el primer, segundo y tercer año, respectivamente. Sin dudas el contar con solo 28 ha en explotación influyó en que la relación beneficio-costo en el primer año (0,58), por contar con una menor cantidad de animales y un menor precio del litro de leche. Esta situación desaparece en el segundo año cuando se incorporan las 42 ha al pastoreo que permitió incrementar el número de vacas (tabla 19), así como la producción de leche (fig. 15), unido a una mejora en la forma de pago de la misma. Estos resultados son muy superiores a los informados por Guevara (1999), quien obtuvo ingresos totales de 132 563,0 y 115 591,63 pesos para el primer y segundo año, respectivamente, con un costo de producción que varió entre 0,61 y 0,62 centavos para ambos años y una relación beneficio-costo de 0,76 y 0,73 centavos para el primer y segundo año, respectivamente. Este autor obtuvo una relación negativa para varios indicadores: el flujo de caja (ingresos-egresos) presentó valores negativos, con – 31 176,61 y –28 107,31 pesos para las dos años, lo que trajo como consecuencia pérdidas por área y por vacas en ambos años; por el contrario, en nuestra unidad se logró una ganancia promedio por hectárea para los tres años de 2 098,26 pesos.

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Los resultados alcanzados en el presente trabajo se deben a la inclusión de la leucaena en el 100 % del área de pastoreo; esta leguminosa tiene la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico, el cual es utilizado por las gramíneas para su crecimiento. Además, durante el período experimental se garantizó una oferta de materia seca superior a los 45 kg/animal/día, que permitió la obtención de buenos resultados en la producción de leche debido a una mejora sustancial en la base alimentaría.

Capítulo IV Discusión Por su parte, el trabajo de Guevara (1999) fue realizado en un sistema donde predominaban las gramíneas mejoradas (C. nlemfuensis y P. maximum), las leguminosas se encontraban en muy bajo por ciento (entre 6 y 10 %) y se empleó una carga de 2,93-3,01 vacas/ha; esto influyó de manera negativa en los resultados económicos alcanzados, así como en los indicadores productivos de los animales, lo cual se debió a limitaciones en la base alimentaria en determinados períodos del año por ser un sistema con menor rendimiento y calidad de los pastos. .

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Conclusiones Conclusiones

El sistema silvopastoril, bajo condiciones comerciales, permitió en los período lluvioso y poco lluvioso una disponibilidad media de 4,3 y 3,2 t/ha/rotación, respectivamente, lo cual garantizó ofertas de materia seca promedio de 64,35 y 50,44 kg /MS/vaca/día, con un contenido de proteína bruta de 11,5 % y 9,5 % para las gramíneas y 29 % y 28 % para la leucaena.

El pasto estrella fue la gramínea que presentó la mayor persistencia, al aumentar la población en un 8 % durante el período de evaluación; mientras que la composición botánica del pastizal se mantuvo con un 70 % de pasto mejorado.

La leucaena mostró una adecuada adaptación a las condiciones de suelo y manejo, ya que aumentó su diámetro de 2,1 a 4,3 cm, la altura de 282 a 357 cm, y mantuvo como promedio densidades de 10 494, 10 585 y 9 969 plantas por hectárea para el primer, segundo y tercer año de evaluación.

Con la asociación, la producción de leche del genotipo Mambí varió por bimestre entre 8.0 y 10.0 kg /vaca/día; estos valores estuvieron influenciados por la condición corporal, que fue de 3,0-3,5 en el 92 % de la masa, lo cual permitió producciones por lactancia de 2 070,3; 2 065,12 y 2 045,85 kg para el primer, segundo y tercer año, respectivamente.

El incremento de la carga de 1,1 a 1,5 vacas/ha redujo la producción de leche individual de las vacas de 9,6 a 8,6 kg/vaca/día, pero permitió aumentar los rendimientos por hectárea en 2 553,7; 3 535,15 y 3 400,4 kg para el primer, segundo y tercer año, respectivamente, lo cual significó producir más 800 kg/ha/año.

Con la dieta ofrecida se cubrieron los requerimientos nutricionales de las vacas con más de 7 meses de gestación, pero los animales en ordeño solo pudieron satisfacer sus necesidades de PB, Ca y P; no así el aporte de la EM que fue del 87 y 94 % para la seca y la lluvia, respectivamente, cuando las producciones de leche excedían de los 8 kg/animal/día.

El sistema asociado permitió que el peso del ternero al nacer fuera de 37 kg como promedio en los tres años de evaluación y que el primer servicio a las vacas se realizara a los 111 días después del parto, con un promedio 1,69 inseminaciones por vaca.

Se lograron resultados económicos favorables con la implementación de la asociación, al lograr costos (para producir un kilogramo de leche) de 0,31; 0,28 y 0,32 centavos para el primer, segundo y tercer año, respectivamente, y una relación beneficio-costo después de tener toda el área en explotación entre 2,25 y 4,51 pesos.

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Recomendaciones Recomendaciones

Implementar los sistemas asociados de leucaena y gramíneas mejoradas para la producción de leche con hembras Mambí a escala comercial, ya que se alcanzan resultados productivos alentadores.

Continuar estudiando la capacidad de carga del sistema para realizar un uso eficiente del suelo y obtener los mayores beneficios netos por hectárea.

Realizar estudios de suplementación para cubrir el déficit energético, con niveles productivos superiores a 8 kg de leche/vaca/día

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Anexo 1. Índice de tablas

Tabla. 1. Adaptación de algunas gramíneas y leguminosas tropicales en función de la pluviosidad anual (mm)................................................................................................................................... 2

Tabla 2. Rendimiento medio de gramíneas comerciales y naturales bajo diferentes condiciones ambientales (32 localidades de Cuba).* ..................................................................................... 4

Tabla.3. Profundidad de siembra (cm) recomendada para leucaena. ............................................. 13

Tabla.4. Cantidad de semilla recomendada para la siembra de la Leucaena. ................................ 14

Tabla 5. Calidad nutritiva de tres especies del género Leucaena..................................................... 15

Tabla 6. Composición química del follaje de L. leucocephala comparado con Medicago sativa. . 15

Tabla 7. Composición comparativa para alfalfa y L. leucocephala. ................................................ 16

Tabla 8. Factores antinutricionales en las hojas de árboles y arbustos empleados como alimento en la ganadería. ......................................................................................................................... 17

Tabla. 9. Caracterización química del suelo....................................................................................... 20

Tabla. 10 Caracterización de la macrofauna edáfica en áreas de monocultivos y asociadas. ....... 21

Tabla 11. Composición química de otros alimentos ofertados durante el período experimental. 27

Tabla 12. Oferta de materia seca (kg MS /animal/día)...................................................................... 28

Tabla.13. Disponibilidad de proteína bruta según la época del año. ............................................... 28

Tabla.14. Rendimiento de material comestible y leñosa de L. leucocephala podada a 1 m de altura. ......................................................................................................................................... 29

Tabla 15. Caracterización de la leucaena en el pastizal. ................................................................... 31

Tabla 16. Consumo de alimentos adicionales al pasto ofertados en el período poco lluvioso........ 31

Tabla 17. Análisis de varianza para el logaritmo de la producción de leche, según modelo definido....................................................................................................................................... 31

Tabla18. Resumen de las constantes mínimo-cuadráticas según el modelo definido. .................... 34

Tabla 19. Otros indicadores de las vacas y los terneros en el período evaluado............................. 37

Tabla 20. Balance alimentario retrospectivo para vacas en producción de leche........................... 37

Tabla 21. Balance retrospectivo para vacas de 7 meses de gestación. ............................................. 38

Tabla 22. Indicadores reproductivos durante el período experimental........................................... 38

Tabla 23. Indicadores económicos (pesos). ......................................................................................... 39

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Anexo 2. Índice de figuras

Fig. 1. Efecto de la fertilización nitrogenada y el riego en la capacidad de carga ............................ 3

Fig. 2. Contenido de proteína bruta y fibra bruta de las gramíneas y la leucaena según el período del año. ....................................................................................................................................... 26

Fig. 3. Contenido de calcio y fósforo de las gramíneas y la leucaena según el período del año. ... 27

Fig. 4. Disponibilidad de materia seca................................................................................................. 28

Fig. 5. Rendimiento del área de caña en base húmeda y seca. ......................................................... 29

Fig. 6. Composición botánica del pastizal. .......................................................................................... 30

Fig 7. Dinámica de la población de C. nlemfuensis y P. maximum durante el período experimental. ............................................................................................................................. 30

Fig. 8. Efecto del bimestre de parto y de producción en la producción de leche. ........................... 32

Fig. 9. Efecto de la época del año en la producción y por ciento de grasa de la leche. ................... 33

Fig. 10. Producción de leche por vacas en ordeño y carga global .................................................... 33

Fig. 11. Influencia de la condición corporal en la producción de leche. .......................................... 34

Fig. 12. Curva de lactancia................................................................................................................... 35

Fig. 13. Comportamiento de la producción real y potencial. ............................................................ 35

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Anexo 3. Fotos del sistema.