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INTRODUCCIÓN
El ganado bovino criado en regiones tropicales se ve afectado, entre otros, por factores ambientales como elevadas temperaturas y humedad relativa (Lorente, 2010; Córdova et al., 2016). El rango de temperatura confort para el ganado Brahman se encuentra entre los 10 y los 27 °C, aunque se estima que puede tolerar temperaturas de hasta 35 °C y con 70% de humedad relativa en el ambiente (Beatty et al., 2006). Temperaturas superiores a estas afectan el ganado, al punto de llevarlo a un estrés por calor que impulsa una respuesta del sistema simpático adrenal, que se refleja en una notable disminución productiva (Góngora y Hernández, 2010).
El estrés por calor, según West (2003), incide negativamente en la ingesta de alimento, lo cual, sumado a la búsqueda de sitios bajo la sombra, disminuye la energía requerida para mantenimiento y producción (Tarazona et al., 2012). Además, como respuesta a dicho estrés, se incrementa también la tasa respiratoria de los animales (Belhadj et al., 2016).
Los sistemas productivos de tipo silvopastoril se muestran como una posibilidad que permite atenuar los efectos desfavorables del estrés por calor (Betancourt et al., 2013; Ríos et al., 2013), brindando comodidad al disminuir las elevadas temperaturas a través de las sombras provistas por los árboles, aumentando el bienestar de los bovinos en condiciones de trópico (Ibrahim et al., 2006). Se considera baja cobertura arbórea en pastizal cuando el área está entre 0-7%, mientras que una alta cobertura corresponde a áreas mayores al 22% (Góngora y Hernández 2010).
En el presente estudio se estimaron las variaciones comportamentales, fisiológicas y la ingesta de materia seca, en hembras de raza Brahman en su periodo posparto, alojadas en una acomodación de tipo silvopastoril con árboles ubicados de manera discontinua en pastizales con un corredor central que provee sombra, cotejándolo con un sistema productivo tradicional de baja oferta de sombra, y correlacionando con la calidad y posibilidad de aprovechamiento de los forrajes.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización
La investigación se desarrolló en la "Hacienda Casanare", perteneciente a la ganadería Cuba, ubicada en el corregimiento "La Sierra", jurisdicción del municipio de Puerto Nare, departamento de Antioquia, Colombia. La zona presenta una temperatura media de 27 °C, humedad relativa de 81% y precipitación anual promedio de 2487 mm. Se encuentra a 125 msnm y forma parte de un ecosistema de bosque húmedo tropical (BhT) (Hiljea et al., 2017). El estudio se realizó en el mes de abril, que corresponde a la época de lluvias. El tipo de pasto que predomina en la zona es la gramínea perenne Angleton (Dichantium aristatum), mientras que los tipos de árboles que prevalecen son el melina (Gmelina arborea Roxb), el dinde (Chlorophora tinctoria) y el samán (Samanea saman).
Protocolos
Se evaluó el comportamiento y la respuesta de algunas constantes fisiológicas de vacas Brahman de cría en dos protocolos:
Protocolo A (abundante cubierta arbórea). Sistema silvopastoril con un promedio de 15 árboles/ha (melina, dinde y samán), ubicados discontinuamente en pastizal y un corredor central a doble fila de melina (Gmelina arborea Roxb), con un promedio de 39 árboles/ha. En promedio, se tuvo 48 árboles por hectárea (discontinuos + corredor central). Los árboles melina tenían 64 m2de copa/ árbol y 25% de penumbra en promedio, mientras que los árboles samán y dinde tenían 72 m2 de copa/árbol y con 20% de penumbra. El tipo de pasto predominante era de tipo Angleton (Dichanthium aristatum) y se garantizó que todos los animales tuvieran en todo momento suficiente alimento a voluntad, agua fresca y sales mineralizadas con fosforo al 8% en saladeros de plástico. El área tenía un cerco eléctrico. El sistema de pastoreo era rotacional en ocho pastizales de aproximadamente 2 ha. Los potreros tenían 28 días de descanso y 4 días de ocupación.
Protocolo B (escasa cubierta arbórea). Grupo control con pastizales bajo un manejo tradicional con escasa oferta de árboles para una adecuada sombra. El manejo de las vacas, tipo de pastura y manejo rotacional de los poteros fue similar al Protocolo A. El área de sombra de la pastura estaba por debajo del 7% del área total. Las especies de árboles eran similares al Protocolo A, pero con una densidad menor a 5 árboles/ha y una copa de 72 m2 de cobertura por ejemplar, y con 20% de penumbra, sin que hubiera alguna adecuación silvopastoril.
Las vacas fueron colocadas en sus respectivos pastizales 30 días previos al inicio de las mediciones para una mejor adaptación física y etológica al ambiente de experimentación. Cada vaca poseía su propio registro productivo.
Selección de Animales
A través de registros obtenidos del software +Ganadero(r) se hizo una preselección de 160 vacas, considerando que las fechas de parto estuvieran dentro de un mismo mes dentro del cronograma del estudio. Luego se excluyeron vacas con fenotipo diferente al de la raza Brahman, con historia de problemas reproductivos o sanitarios, y vacas de primer parto y con más de nueve partos (Corredor y Páez, 2012).
El grupo estuvo finamente conformado por 38 hembras Brahman con 2 a 9 partos a la fecha, gestantes, condición corporal entre 4.5 y 6 de acuerdo con la escala norteamericana (Richards et al., 1986). Los animales fueron distribuidos al azar en el grupo tratamiento y grupo control, respectivamente. Las vacas fueron sometidas en el posparto a monta natural, teniendo un reproductor por cada grupo, el cual fue elegido mediante pautas de uniformidad, libres de problemas de salud y sometidas a testeos de rendimiento reproductivo.
Variables
Estimación del sombrío
Se calculó el área provista de sombra proveniente de los árboles en ambos arreglos, teniendo como guía, las indicaciones propuestas por Somarriba (2002), quien sugiere identificar la cantidad de árboles y medir el diámetro promedio de las copas. Asimismo, estimar la interceptación de la sombra a través de un medidor quantum de luz fotosintética activa Apogee(r) MQ-301, recogiendo el dato promedio para áreas con más representación de luz fotosintéticamente activa a la sombra y fuera de esta para cada especie de árbol y en cada protocolo.
Oferta de forraje
Previo al inicio del estudio, se realizó un aforo de potrero en tres lotes representativos del área de cada tratamiento, utilizando el método de doble muestreo por rango visual descrito por Haydock et al. (1975), en zigzag, lanzando un rectángulo de un metro cuadrado en 33 puntos representativos y clasificados en un tercio de hectárea del área a evaluar. El pasto fue cosechado y pesado en fresco y posteriormente deshidratado en horno para el análisis bromatológico. Estos aforos de caracterización se realizaron con el fin de asegurar cantidades similares y suficientes de alimento para los semovientes.
Composición nutricional del forraje
Se hizo determinación de fibra detergente neutra y ácida mediante la metodología planteada por Van Soest et al. (1991) para estimar la calidad y su relación con la digestibilidad del forraje. Asimismo, se determinó la proteína bruta por el método de Kjeldahl (1833), la materia seca total, y las cenizas teniendo en cuenta las metodologías sugeridas por AOAC (1997).
Temperatura ambiente (T°) y humedad relativa (HR)
La temperatura ambiental y humedad relativa se midió para ambos tratamientos en forma semanal durante seis meses en un punto representativo de cobertura arbórea y en uno representativo sin cobertura arbórea, utilizando un termómetro higrómetro Radi rt-810e certificado. Las determinaciones se hicieron a las 06:00 y 16:00 h por ser horas de menor y mayor impacto térmico (Espinoza et al., 2011). La época en que se hicieron las mediciones representó las dos épocas del año (época seca y de lluvia). Se consideró que el periodo de mediciones es suficiente para determinar la relación de las variables con otras respuestas de interés en campo como pronto retorno al celo posparto y recuperación y ganancia de peso de los animales.
Frecuencia respiratoria (FR)
La frecuencia respiratoria se determinó mediante el conteo de los movimientos de inhalación y exhalación del flanco de cada animal. Se hizo un acercamiento previo para acostumbramiento de los semovientes y a distancia variable, pero con suficiente cercanía para poder ver dichos movimientos. Las mediciones se realizaron en los pastizales a las 06:00 y 16:00 h en forma semanal durante los seis meses del experimento (McManus et al., 2009; Espinoza et al., 2011).
Conducta diurna y nocturna del pastoreo
Se realizaron observaciones diarias durante 4 días seguidas para determinar la conducta. Se registraron los tiempos dedicados a la ingesta de forrajes, rumia, toma de agua, movimiento de sitio y al descanso en una jornada de 12 horas entre las 06:00 y las 18:00 (Suárez et al., 2012). De igual manera, en el último día se registraron las actividades desde las 18:00 hasta las 06:00 h del siguiente día. Las características etológicas de rebaño se evaluaron cada 10 minutos. Al terminar, se agruparon y sumaron las actividades y tiempos de cada una y se multiplicó para calcular el tiempo por hora y por día invertido.
Consumo de materia seca
El consumo de materia seca (CMS) se cuantificó utilizando marcadores internos y externos. Como marcador externo se usó óxido de cromo (Cr2O3) a razón de 10 g/día, empaquetado en bolsas biodegradables de papel, en un periodo de 15 días, administrado diariamente a las 08:00 h (Mejía et al., 2017. El marcador fue administrado directamente en la boca a 10 vacas de cada protocolo en el brete de manejo. Las muestras de heces fueron tomadas del recto, se estandarizaron y se separó 100 g de materia fecal, que fueron refrigeradas a 5 °C hasta su análisis. La cantidad de cromo contenido en heces fue determinada mediante espectrofotometría de absorción atómica. Asimismo, se estimó la producción de heces (PH) con la formula PH (gMS/día) = cantidad del marcador ingerido (g/día)/concentración del marcador en heces (g/gMS).
Como marcador digestivo interno se usó la lignina, la cual permite cuantificar digestibilidad (DIG %) mediante la fórmula Dig % = (1xCMF/CMH) x 100, donde CMF = concentración porcentual del marcador en el forraje y CMH es la concentración porcentual del marcador en la materia fecal. Una vez determinado el porcentaje de digestibilidad se usó la fórmula (Dig %) (gMS/día) = cantidad del marcador consumido expresado en gramos al día entre la concentración del marcador en la materia fecal (g/gMS). Por último, se calculó la ingesta de materia seca (CMS) para cada animal a través de la fórmula CMS (g/día) = PH/Dig % (20).
Análisis Estadístico
Los datos tomados en el campo fueron transcritos al programa +Ganadero(r) y exportados a Microsoft Excel(r). Los datos fueron analizados usando la herramienta Statistical Analysis Software SAS (r) . Se contempló un alfa menor o igual a 0.05 para cualquier escenario de significancia y una tendencia estadística con un alfa mayor que 0.05 y menor que 0.10. Por su parte, los protocolos fueron contrastados mediante T Student.
Para el análisis de la humedad relativa y temperatura ambiental a la sombra y al sol directo para cada protocolo se efectuaron mediciones reiteradas. El modelo utilizado fue: Yijkl = µ+τi+Hj+Mk+τHij+eijkl, donde Yijkl es la variable de respuesta, µ es la media general, îi es el producto del protocolo, Hj es la consecuencia del momento en que se toma la muestra, Mk es el impacto del mes donde cuantifican sobre los datos, τHij es la interacción tratamiento/hora, y eijkl el error experimental.
Para el índice de respiraciones se trabajó con 4 bloques al azar según la semana en que hayan parido las vacas. Se utilizó el siguiente modelo: Yijklm= µ+Bi τj +Hk+Ml+ τHjk+eijklm, donde Yijklm es la variable de respuesta, µ contempla la media general, Bi expresa el efecto del bloque (semana donde tuvo lugar el parto, i=1,2,3,4), τj es el impacto del protocolo (j=1,2), Hk es la consecuencia del momento en que se toma la muestra (k=1,2,3), Ml es el impacto del mes donde cuantifican sobre los datos (l=1,2,3,4,5,6), τHij la interacción tratamiento/hora, y eijklm el error experimental.
Para la etología en el pastoreo (tiempo empleado en ingesta de los forrajes, rumia, ingesta de agua, desplazamiento y descanso) se utilizó la data de los 19 animales de cada protocolo en los intervalos de 10 minutos y se hicieron bloques aleatorizados ajustados a intervalos de peso (400-450, 450-500, 500-550, 550-600 kg). Dado que la variable es de tipo ordinal, con valores que van de 0 a 19 animales para un comportamiento, se incurre en transformación de datos del tipo radical donde se usa raíz cuadrada de X + 1 (X es el número de vacas en la correspondiente actividad) buscando una normalización de los datos. Para cada variable comportamental se usó la siguiente representación: Yijk = µ+Bi+τj+eijk, donde Yijk es la variable de respuesta, µ es la media general, Bi denota el impacto del bloque (i=1,2,3,4), τj muestra la consecuencia del protocolo (j=1,2), y eijk el error experimental.
RESULTADOS
Sombrío
Protocolo A: Se encontraron 39 árboles de Melina con diámetro promedio de 56 m2 de copa y 25% de penumbra y 9 árboles de Samán con diámetro promedio de 64 m2 de copa y un 20% de penumbra. Se determinó la luz fotosintética activa en los arreglos del protocoloA, despuésde obtener 3muestreos por cada especie y se halló un valor promedio de 448 µMl/m2/s de espectro de onda en las especies arbóreas, lo que representa un paso del 23.88% de luz fotosintéti-camente activa. Esto representa una intercepción de luz del 76.12%. Por otro lado, la cobertura promedio total para los pastizales fue de 2391 m2/ha, lo que representa cobertura del 23.91% del pastizal.
Protocolo B: Se encontraron 5 árboles de Samán con diámetro promedio de 72 m2 de copa con 20% de penumbra. Durante la determinación de la luz de tipo fotosintética activa en los arreglos del protocolo B, después de obtener 3 muestreos se halló un promedio de 432 µMl/m2/s de espectro de onda, en tanto que la medición promedio fue de 1919 µMol/m2/s por fuera de la zona de sombrío, lo que representa un paso del 22.51% de luz fotosintéticamente activa. Esto representa una intercepción de luz del 77.49%. Por otro lado, la cobertura promedio total para los pastizales fue de 279 m2/ha, lo que representa el 2.79% de cobertura del pastizal.
Disponibilidad y Calidad de Forraje
El análisis bromatológico del pasto Angleton en los dos protocolos del estudio se presenta en el Cuadro 1.
Cuadro 1 Composición bromatológica para el pasto Angleton (Dichantium aristatum) en potreros representativos de los dos tratamientos bajo sombrío y en sol
| Protocolo A | Protocolo B | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Sombra | En el sol | Total | Sombra | En el sol | Total | |
| Materia seca (%) | 27.92 | 29.07 | 28.80 | 27.99 | 27.59 | 27.60 |
| PB (%) | 5.39 | 4.67 | 4.84 | 5.66 | 4.82 | 4.84 |
| FDN (%) | 78.35 | 78.67 | 78.59 | 76.03 | 76.08 | 76.08 |
| FDA (%) | 44.14 | 39.85 | 40.88 | 42.52 | 40.84 | 40.89 |
| Disponibilidad MS (kg/m2) | 0.465 | 0.529 | 0.51 | 0.489 | 0.536 | 0.53 |
Protocolo A: abundante cubierta arbórea; Protocolo B: escasa cubierta arbórea
PB: Proteína bruta; FDN: fibra detergente neutra; FDA: fibre detergente ácida
Temperatura Ambiental
Se encontró una menor temperatura media en los pastizales provistos de una conveniente cobertura arbórea (p=0.04). Sin embargo, la humedad relativa promedio fue similar en los pastizales de los dos protocolos (Cuadro 2).
Tasa Respiratoria
La frecuencia respiratoria de las vacas fue significativamente menor en las vacas que pastoreaban en los pastizales con abundante cubierta arbórea (p=0.0001; Cuadro 3).
Consumo de Materia Seca (CMS)
La ingesta de materia seca fue similar para las vacas de los dos grupos experimentales (A: 19 961; B: 9738 g/vaca/d; p=0.40). El peso promedio de los animales del Protocolo 1 fue de 565.3 kg y la ingesta fue del 1.94% del peso vivo en MS, en tanto que para las vacas del protocolo B el peso promedio fue de 546.5 kg y la ingesta fue del 1.78% de su peso vivo en MS.
Comportamiento en Pastoreo
No se halló diferencia significativa en el tiempo invertido por las vacas en las actividades diurnas (06:00-18:00 h) que fueron objeto de evaluación etológica (ingesta de forrajes, rumia, movimiento libre, ingesta de agua y descanso) (Figura 1). El comportamiento al pastoreo en las horas de la noche y madrugada (18:00 hasta las 06:00 h) fue significativamente diferente entre protocolos con respecto a la ingesta de forraje (p=0.0017), observándose un mayor consumo en las vacas del protocolo B, en tanto que las vacas del Protocolo A dedicaron más tiempo al descanso (p=0.005) (Figura 2).
Figura 1 Tiempo (horas) dedicado a actividades comportamentales en horario diurno (06:00- 18:00 h) de vacas Brahman en pastoreo sobre pastizales con abundante (Protocolo A) y escasa (Protocolo B) cubierta arbórea
DISCUSIÓN
Sombrío
Las coberturas arbóreas determinadas para el protocolo A (23.91%) y el protocolo B (2.79%) confirmaron que correspondía a alta y baja cobertura, respectivamente. Según Betancourt et al. (2010), los árboles contribuyen a la reducción de la radiación fotosintéticamente activa (RAFA), y cada uno de los árboles en estos potreros ofrecía sombra plena, de allí que el efecto de los tratamientos estaría atribuido al área en cobertura arbórea encontrada.
Disponibilidad y Calidad de forraje
No hubo diferencias significativas (p<0.05) entre protocolos en la oferta, composición cualitativa ni en la producción total de los pastos, lo cual puede ser un indicativo de la tolerancia del Angleton al sombrío. Se recomienda buscar el más alto porcentaje de intercepción de la radiación directa en busca del mayor confort de los animales, sin disminuir la eficiencia fotosintética de los forrajes. La tolerancia de los forrajes al sombrío, sin afectar su calidad y cantidad es alta y varía entre especies, donde Vivas y Charo (2014) reportaron porcentajes de intercepción de la luz del 70% con buen crecimiento de los pastos, influenciado también por la época del año. En este trabajo, la intercepción de luz por árbol promedio estuvo en 76.12 y 77.49% para el tratamiento A y B, respectivamente, sin afectar la biomasa.
Temperatura Ambiental
Los datos mostraron una reducción de cerca de 2 °C en el pastizal del protocolo A, reflejando una de las ventajas de sistemas silvopastoriles como es el surgimiento de microclimas que influyen en las producciones al disminuir entre 2.1 y 3.8 °C la temperatura ambiental, aumentando así el rendimiento productivo, confort y bienestar animal (Castaño et al., 2014; Fedrigo et al., 2018).
Frecuencia Respiratoria
Un indicador de estrés en el ganado es cuando la frecuencia respiratoria se encuentra en un rango de 60 a 200 exhalaciones por minuto (Castaño et al., 2014). En el presente estudio ningún grupo presentó frecuencia respiratoria superior a 60, pero las vacas del Protocolo B presentaron un valor significativamente superior que aquel de las vacas del Protocolo A, al indicar que dichas vacas muestran cierto grado de incapacidad en la regulación homeostática de la temperatura, pero que no llega a ser tan grave como para disparar una respuesta en la tasa respiratoria indicativa de estrés.
Es posible que la frecuencia respiratoria no haya llegado a valores más altos debido a que la temperatura ambiente no superó el máximo de tolerancia reportado por Beatty et al. (2006) de 35 °C, presuntivo de estrés calórico en ganado Bos indicus. No obstante, la humedad relativa rebasó en ambos protocolos el 70%. Se entiende que el aumento en la percepción térmica en las vacas del protocolo B de debe a la dificultad de poder aminorar la capacidad evotranspirativa en los animales (Habeeb et al., 2018; Garcelén et al., 2019). La humedad relativa fue similar entre los dos protocolos; no obstante, Barragán et al. (2013), encontraron un incremento significativo en la frecuencia respiratoria de la humedad relativa en vacas cruzadas.
Consumo de Materia Seca
Un importante marcador de estrés por calor es la disminución del consumo de materia seca (Roca, 2011) ya que, en la búsqueda de sitios de sombra, los animales disminuyen el tiempo dedicado a la ingesta de forrajes. Este efecto no fue notado en el presente estudio, posiblemente debido a que la temperatura ambiental no estuvo por encima de los 35 °C (Góngora y Hernández, 2010).
Comportamiento en Pastoreo
La regulación del comportamiento de consumo depende de múltiples factores intrínsecos del individuo, sociales, de características propias de los alimentos y ambientales (Beatty et al., 2006) y puede servir como indicador de estrés calórico (McManus et al., 2009). El tiempo dedicado por las vacas a pastar es, en parte, un indicativo de la presencia o ausencia de estrés por calor y ese tiempo, disminuye notablemente si el animal se encuentra directamente sometido a la radiación solar. Si bien no existieron diferencias en el tiempo dedicado a pastar, se pudo observar que las vacas del protocolo A descansaban en los momentos de menos calor (07:00), mientras que las vacas del protocolo B están pastoreando, tomando ventaja de las bajas temperaturas matutinas para ingerir forraje, tal y como lo señala Parra et al. (2017).
CONCLUSIONES
El protocolo productivo silvopastoril con una alta oferta de espacios a la sombra, posibilita la creación de condiciones favorables para mejoras parámetros productivos y de bienestar y confort animal, como la creación de microclimas, disminución de la temperatura ambiente, menor frecuencia respiratoria del ganado y reducción de los tiempos de ingesta nocturna en comparación con las condiciones de las vacas que pastaron en condiciones de irradiación solar directa por falta de suficiente cobertura de árboles.
