Curva de lactancia y cambio en el peso corporal de vacas Holstein–Friesian en pastoreo

Lactation curve and weight change of grazing Holstein–Friesian cows

Vicente Lemus–Ramírez¹ , Aurelio Guevara–Escobar²* y José G. García–Muñiz³

¹ Centro de Enseñanza Investigación y Extensión en Producción de Bovinos y Caprinos. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Universidad Nacional Autónoma de México. 76790. Tequisquiapan, Querétaro. (vlemus@servidor.unam.mx)

² Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro. 76230. Juriquilla, Querétaro. *Autor responsable: (guevara@uaq.mx)

Recibido: Marzo, 2007.
Aprobado: Septiembre, 2008.

Resumen

La producción de leche en pastoreo, aunque moderada, es una opción atractiva por su bajo costo de operación e inversión de capital. En este se caracterizó un sistema de pastoreo no estacional en el altiplano mexicano al evaluar los efectos ambientales sobre variables relacionadas con la producción de leche utilizando 120 registros de lactancias de vacas Holstein–Friesian de origen neozelandés de 2001 a 2004. La caracterización incluyó el cálculo de la necesidad de energía metabolizable, consumo de materia seca (MS) y eficiencia alimenticia (EA) usando once registros de vacas en segunda lactancia obtenidos en el otoño–invierno de 1996–1997; se analizaron los cambios del peso corporal y se calculó la EA, usando los valores ajustados de leche, só lidos lácteos (SL) y el peso vivo. El rendimiento al pico de lactancia (Y_max) y a 305 d (Y₃₀₅) fue menor en vacas primíparas (19.4 y 4388 L) en comparación con las multíparas (23.0 L y 5331 L), aunque la persistencia (s) fue similar. Entre multíparas (2–7 partos) no existió diferencia en Y_max, Y₃₀₅ o s. En lactancias iniciadas en pri mavera el Y_max se alcanzó más rápido y la s fue menor, en comparación con otoño; en otras estaciones estas variables fueron similares. Época de parto no tuvo efecto en Y_max o Y₃₀₅. El consumo calculado de MS fue 7120 kg (18.1 kg MS vaca^–1 d^–1) durante el ciclo productivo y la EA fue 73.62 kg SL Mg^–1 MS consumida. En promedio las vacas perdieron 9 kg de peso vivo desde el parto hasta el día 33, pero ganaron 24 kg hasta el final del periodo seco. Las concentraciones de energía (10 MJ de EM kg^–1) y proteína cruda (19.5%) del forraje muestreado no correspondieron a la respuesta productiva de las vacas; probablemente ellas consumieron forraje con mayor contenido energético en comparación con el modelo de necesidad de EM calculado.

Palabras clave: Necesidades de nutrimentos, pastoreo rotacional, persistencia, sólidos en leche.

Abstract

Key words: Nutrient needs, rotational grazing, persistency, milk solids.

INTRODUCCIÓN

La producción de leche en México es insuficiente para cubrir las necesidades de su población y como consecuencia México es el mayor importador de leche en el mundo (Lara–Covarrubias et al., 2003). La situación se complica porque la producción de leche en gran parte proviene de sistemas de producción estabulados, donde la depen dencia de granos importados en el sector agropecuario nacional es cada vez mayor. Así, las importaciones de maíz aumentaron 240%, comparado con periodos de 10 años antes (1984–1993) y después (1994–2003) de la implementación del tratado de libre comercio de América del Norte (TLCAN; Zahniser y Coyle, 2004). Como consecuencia, el precio pagado a los productores es bajo a pesar de su demanda (Ángeles–Montiel et al., 2004; Zahniser y Coyle, 2004). En 2008 terminó el periodo de tran sición del TLCAN para maíz y leche, por lo que el sector agropecuario será más sensible a las importaciones y al precio internacional de los productos y será menos atractivo el uso de dietas con gran cantidad de grano.

La producción lechera en pastoreo a bajo costo se basa en el aprovechamiento del crecimiento de la pradera, con baja utilización de insumos y mano de obra, esto es, usando al forraje como fuente básica de alimentación y un alto número de vacas manejadas por persona (Ozawa et al., 2005). La alta competitividad de este sistema está relacionada con el patrón estacional de crecimiento de las pasturas, que dependen básicamente de una apro piada humedad y fertilidad del suelo (Korte et al., 1987; Nix, 1989). Los componentes clave en la productividad de un sistema de pastoreo son la materia seca (MS) produ cida por unidad de área, su contenido de energía y proteína digestible y su patrón de crecimiento (Holmes, 1987). La carga animal es una valiosa herramienta de manejo que influye en la cantidad de forraje consumido (Hodgson, 1990). Una alta carga animal maximiza la producción de sólidos lácteos (SL) por ha, pero reduce el rendi miento por unidad animal (Holmes y Wilson, 1987). Por tanto, para incrementar la ganancia neta de la granja se necesita una utilización alta del forraje proporcionado al ganado y una alta calidad genética de las vacas (Dartt et al., 1999; Ozawa et al., 2005).

Australia y Nueva Zelanda son competitivos en el mercado internacional de la le che porque sus sis temas están basados en el pastoreo y los costos de producción son los más bajos en el mundo. En México, las condiciones climáticas y edáficas son diferentes a la de estos países; además, en pastoreo hay restricciones nutricionales que pueden ser mayores para genotiposbovinos no seleccionados para mejor desempeño en sistemas de pastoreo (Kolver, 2003).

La producción lechera en pastoreo se ha recomendado para las zonas de clima tropical y templado húmedo de México desde hace décadas; sin embargo, hay poca información sobre la productividad de este sistema y aún menos sobre genotipos lecheros adaptados al pastoreo. Debido a que el mercado de leche líquida es la principal forma de comercialización en México, no es práctica la sincronización del patrón de crecimiento del forraje y la curva de lactancia. Ésta es una diferencia importante, respecto de otros países, para el análisis de la producción de leche en cuanto a las variaciones estacio nales y el número de lactancia.

La alimentación se debe basar en el conocimiento de las necesidades de nutrimentos y su aporte por los alimentos. Para vacas en pastoreo hay varios sistemas de alimentación que establecen recomendaciones de nutrimentos basadas en el cálculo de la composición de la ganancia de peso y la producción de leche (Andrieu et al., 1989; AFRC, 1993; Fox et al., 2004). Dichos sistemas se han valorado en su país de origen pero hay poca información sobre su pertinencia en las condiciones de México.

Para caracterizar el sistema productivo los objetivos de esta investigación fueron: 1) describir el comportamiento de variables relacionadas con la producción de leche en un hato de vacas Holstein–Friesian de origen neozelandés en pastoreo en el altiplano mexicano con registros obtenidos de 2001 a 2004; 2) calcular la eficiencia alimenticia y el consumo de MS en el ciclo productivo mediante el análisis de la curva de lactancia (leche, grasa y proteína) y los cambios del peso vivo con registros de lactancia iniciada durante el otoño invierno de 1996–1997. Para los registros de 2001 a 2004 no se contó con mediciones con suficiente detalle para modelar las necesidades de energía metabolizable (EM) y materia seca (MS). Sin embargo, la congruencia en la producción de leche entre las dos bases de datos obtenidas con animales del mismo genotipo, sistema productivo y sitio, contribuye a una descripción más completa del sistema.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se efectuó en el Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Producción Bovina y Caprina (CEIEPBC) de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UNAM, ubicado en el altiplano de México a 19° 42' 06^'' N, 99° 12' 54''E, y a 2263 m de altitud. El clima, C(W0)(W)b(y'), es templado subhúmedo con lluvias con centradas en las estaciones de verano–otoño (García, 1981).

La alimentación se basó en el pastoreo de una pradera irrigada de gramíneas (Lolium perenne L., Festuca arundinacea Schreb., Dactylis glomerata L.) y leguminosas (Medicago sativa L., Trifolium repens L.), con 60–70% de digestibilidad in vitro de la MS, 19.5% proteína cruda (PC) y 10 MJ de EM kg^–1 MS (Lemus et al., 2002). Las asignaciones diarias de forraje para el ganado se calcularon considerando un consumo de MS de 3.5% de su peso vivo y que la cantidad total fuera dos a tres veces mayor que las necesidades de MS vaca^–1 d ^–1 (Holmes y Wilson, 1987). La carga animal promedio fue calculada en 2.4 vacas ha^–1 . El modelo de pastoreo empleado fue en línea (franjas) con cerco eléctrico. El sistema de producción fue no estacional en respuesta a las necesidades de comercialización del producto.

Variables relacionadas con la producción de leche

Se analizaron los registros productivos de vacas Holstein–Friesian de origen neozelandés nacidas en México, con partos ocurridos de noviembre del 2001 a diciembre de 2004. Para conformar la base de datos se descartaron las vacas que durante la lactancia presentaron mastitis clínica o con registros incompletos. La base de datos final consistió de 120 lactancias. Las vacas tuvieron un intervalo entre partos promedio de 12.9±0.4 meses, la duración promedio de la lactancia fue 326±18.1 d y el periodo seco 67.0±5.1 d. La producción de leche de cada vaca se registró semanalmente usando medidores pro porcionales (Waikato LTD Co., New Zealand). La producción láctea se modeló usando la función gama incompleta (Wood, 1967), debido a que sus parámetros tienen una interpretación biológica para estudios de la evolución de la lactancia (Macciotta et al., 2005):

donde, Y_t = producción de leche en el t–ésimo día de lactancia; e = base de los logaritmos naturales; a, b, c = parámetros que definen las curvas a ajustar. El rendimiento inicial inmediatamente después del parto es calculado por a; b es la tasa de cambio desde la producción inicial hasta el máximo rendi miento; c es la tasa de cambio desde el máximo rendimiento hasta el final de la lactancia. Los estima dores de los parámetros se obtuvieron, para cada vaca, mediante regresión no lineal usando el paquete TableCurve 2D v 5.01 (Systat Software Inc., USA).

Una vez estimados los parámetros del modelo, para cada vaca se calcularon: el máximo rendimiento de leche (Y_max) con la expresión a(b/c) ^be^–b ; el tiempo después del parto para alcanzar el máximo rendi miento (T_max) como b/c; la persistencia (s), definida como el grado con el que se mantiene el pico de producción = —(b+1) ln(c) ; y la producción de leche por lactancia a 305 d (Y) se obtuvo con:

Al maximizar la producción y utilización de pastura en los sistemas de pastoreo estacionales pueden resultar lactancias cortas debido a las estrategias de racionamiento y a la necesidad de transferir pastura. Dependiendo de la época de parto, las vacas en pastoreo pueden tener un pico de lactancia moderado y mayor producción de leche hacia la mitad y el final de la lactancia. Para valorar la producción de leche en los dos primeros tercios de la lactancia y la lactancia completa, se obtuvieron estimados de Y a 205 (Y₂₀₅) y 305 d de lactancia (Y₃₀₅).

Se examinaron los efectos principales de número, época de parto, año de parto y sus interacciones mediante un modelo de efectos fijos con el procedimiento GLM (SAS Institute, 1997), pero el efecto de año de parto y las interacciones no fueron significativos (p>0.05). El modelo final de efectos fijos fue:

donde, y_ijk es alguna de las variables de respuesta (T_max, Y_max, s, Y₃₀₅ y Y₂₀₅); µ es la media de la población; α es el efecto del i–ésimo número de parto; β el efecto de la j–ésima época de parto; y ε el error aleatorio relacionado con la observación y_ijk. El nivel de significancia se fijó en 0.05.

Necesidades de energía metabolizable (EM) y consumo de materia seca (MS)

Las necesidades de nutrimentos por las vacas lecheras dependen de la cantidad y composición de la leche producida, el grado de movilización de reservas corporales y la calidad de la dieta (Kolver, 2003). Para calcular las necesidades de EM (MJ d^–1 ) y MS (kg d^–1) se utilizaron las fórmulas de AFRC (1993) y datos de 11 lactancias (noviembre de 1996 a febrero de 1997) de vacas en su segundo parto, nacidas en México y de origen neozelandés. La producción de leche se registró como ya se describió y además se recolectaron muestras indivi duales de leche cada dos semanas para determinar los con tenidos de grasa y proteína usando un Milkoscan (MilkoScan 133, Foss Electric, Denmark). Los rendimientos diarios y totales indivi duales de leche, grasa y proteína se calcularon usando las ecuaciones 1 y 2. Se registró el peso vivo (PV) individual cada 15 d du rante la lactancia y el periodo seco. Los PV para los periodos inter medios entre los registros quincenales del PV se calcularon usando interpolación lineal del cambio de peso en tre dos medi ciones sucesivas. Lemus et al. (2002) reportaron información de calidad de la pradera consumida de 1995 a 1997 por las vacas evaluadas aquí. Se consideró que la pradera contenía 18.4 MJ de energía bruta (EB) y 10 MJ de EM kg^–1 MS; además, se consideró q_m = 0.57, donde q_m = EM/EB. Las eficiencias de utilización de la EM se calcularon con las ecuaciones siguientes (AFRC, 1993):

Mantenimiento: k_m = 0.35 q_m + 0.503

Lactancia: k_l= 0.35 q_m + 0.420

Cambio de peso en vacas lactantes: = 0.95k_l

Movilización de tejido corporal para producción de leche: k_t = 0.84

Crecimiento del feto: k_c = 0.133

La EM para mantenimiento (EMm) se calculó de acuerdo con la producción láctea y cambios de PV con la fórmula:

donde, F_m = requerimiento de energía para producción de calor en ayuno; A_c = energía requerida por actividad, para vacas que caminan 3 km d^–1 y pastorean en praderas (AFRC, 1993). El requerimiento de energía para producción de calor en ayuno se calculó según AFRC (1993):

y la EM requerida para actividad como:

donde, W_t es el PV en el día t de lactancia (AFRC, 1993).

donde, LW_gan es la ganancia de PV (k_g); EV_g es el valor energético de una unidad de cambio en el PV de la vaca. Para vacas Holstein–Friesian en lactancia, el AFRC (1993) propone un valor energético de 19.3 MJ de cambio de PV.

El promedio de gestación fue 280 d. Se consideró un peso promedio de las crías al nacimiento de 40 kg. La cantidad de energía retenida diariamente debida a la gestación (EM_c) se calculó con la siguiente ecuación (AFRC, 1993):

donde, W_c = peso al nacer del becerro; e = 2.7182818; t = edía de gestación; k_c = eficiencia de utilización de la EM para gestación.

Los requerimientos de EM para lactación se calcularon como:

donde, Y = la producción diaria de leche (kg); EV_l = el valor energético de 1 kg de leche; k_l = la eficiencia de utilización de la EM para producción de leche.

El valor energético de la leche (EV_l) se calculó a partir de su composición con la siguiente ecuación:

donde, G y P son los contenidos de grasa y proteína de la leche fe kg^–1).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Variables relacionadas con la producción de leche

La media de cuadrados mínimos para T_max de vacas paridas en otoño fue 9.8 d más tardía que la de paridas en primavera; la s de vacas paridas en otoño fue mayor en 0.3 unidades respecto de las de pri mavera (Cuadro 1). Para Y_max, Y₂₀₅ y Y₃₀₅ el efecto de época de parto no fue significativo (p>0.05), esti mándose promedios generales de 22.7, 3881 y 5058 L. Considerando la EM de la pastura reportada por Lemus et al. (2002) para las estaciones del año (9.7, 9.9, 8.8. y 10.0 MJ kg^–1 MS de primavera a in vierno), el efecto de época de parto sobre T_max se explicó por la menor concentración de EM en la pas tura en otoño que en primavera. Aunque la EM de la pastura en invierno fue alta, es posible que la menor energía del alimento en la temporada de otoño repercuta en la producción de leche de las vacas paridas en otoño e invierno. Esto es apoyado por el valor más bajo del parámetro a para otoño e invierno (14.3±0.7 y 13.8±0.9 L) que en primavera (17.1 ±0.73 L, p<0.05).

Del mismo modo, la menor tasa de crecimiento de las praderas durante el periodo enero–mayo (Lemus et al., 2002), redundó en una menor acumulación de MS en la pradera y también en un valor más bajo del parámetro s para las vacas paridas en primavera que de las paridas en otoño.

Con respecto a número de parto las vacas de primer parto tuvieron menor Y_max, Y₂₀₅ y Y₃₀₅ que las multíparas (p<0.05), pero el T_max y s fueron similares independientemente del número de parto. El Y₃₀₅ resul tante de la función gama incompleta (Cuadro 2) para las vacas de primer parto fue 4388 L y para las multíparas 5331 L; para Y₂₀₅, fue 3366 L y 4032 L.

El Y₃₀₅ y las otras variables relacionadas con la producción de leche fueron similares entre vacas multíparas. En sistemas estabulados las diferencias en producción entre vacas de primer parto y las multíparas se debe a una mayor repartición de nutrientes hacia la producción de leche y menor hacia la ganancia de peso (Pollott, 2000), pero también la vaca primeriza tiene 80% de la capacidad de con sumo de una vaca multípara (Jarrige et al., 1986). La diferencia entre vacas primerizas y multíparas fue clara en el presente estudio pero la falta de efecto de número de parto sobre la producción de leche en vaca multíparas se atribuyó a que el consumo voluntario y el nivel de nutrimentos son limitan tes para producciones más altas en vacas en pastoreo (Muller y Fales, 1998). Al respecto, en estudios realizados con vacas Holstein–Friesian en México considerando varios niveles tecnológicos, se ha calculado una mayor producción de leche por lactancia conforme aumenta el número de parto (Val–Arreola et al., 2004; García–Muñiz et al., 2007).

El nivel de Y_max de leche tiene una gran influencia en la producción durante el resto de la lactancia y se correlaciona positivamente con el Y₃₀₅. López–Villalobos et al. (2001) observaron en vacas Holstein–Friesian de dos líneas con diferencias genéticas en PV a edad madura un Y_max de 25.6 y 27.6 L, mientras que Medina (1998) reportó un Y_max de 24 L para vaquillas en pastoreo Holstein–Friesian de origen Americano y Holstein–Friesian de origen neozelandés.

Necesidades de energía metabolizable (EM) y consumo de materia seca (MS)

Producción y composición de la leche

La producción de leche del grupo de vacas de segundo parto usado para calcular las necesidades de EM y consumo de MS fue 4365 L para Y₂₀₅ y 5997 L para Y₃₀₅, el T_max a los 48 d con un Y_max de 23.3 L. El promedio de sólidos en leche medidos durante la lactancia fue 5.0% para grasa y 3.43% para proteína; aunque el contenido varió en función de los días (Figura 1), con una menor proporción alrededor del pico de lactancia. La producción de grasa y proteína durante la lactancia des crita por la función gama incompleta se presenta en la Figura 2 y los parámetros correspondientes en el Cuadro 3. El total producido de grasa fue 210.5 kg a 205 d y 293.7 kg a 305 d; de proteína fue 147.1 kg a 205 d y 202.6 a 305 d.

La cantidad (%) de grasa en la leche en el presente estudio mostró una relación inversa a la curva de lactancia: fue menor al alcanzar el Y_max y aumentando hacia el final; un comporta miento acorde con el reportado por Holmes y Wilson (1987). Es posible que la baja proporción de grasa en la leche del día 100 al 200, el cambio de peso ocurrido en los días 40 a 60 de lac tancia y los 112 d abiertos de este grupo de vacas, se asociaran a un periodo de sub–alimentación durante el primer tercio de la lactancia. En vacas consumiendo alfalfa de alta calidad el com portamiento fue similar y se asoció con una mayor concentración de N–NH₃ en rumen, menor pH ruminal y menor efectividad de la fibra neutro detergente (Waghorn y Barry, 1987). La EM es el nutrimento limitante para la producción láctea en pastoreo, pero también es posible que el abastecimiento de proteína de alta calidad en el duodeno limite el potencial máximo de producción de leche a 25 kg d^–1 (Kolver, 2003), lo cual es acorde al resultado observado en el presente estudio.

Cambio en el peso vivo

En el periodo productivo el PV disminuyó 9.0 kg desde el parto hasta el día 33 de la lactancia (Figura 3A). El cambio de peso se reflejó en el cambio de la producción láctea medida entre las fechas de pesaje de los animales (Figura 3B). Desde el día 70 el PV aumentó 24.1 kg, en el periodo seco la ganancia de PV fue 6.9 kg, y entre partos la diferencia de PV fue 22.1 kg.

Necesidades calculadas

El valor de 10 MJ de EM kg^–1 reportado por Lemus et al. (2002) corresponde a la pastura consumida en el presente estudio, por lo que es muy probable que las vacas seleccionaran alimento de mejor calidad. Esto se debe a que el valor energético se calculó a partir de muestras por corte de la pradera, pero a las vacas se les ofreció una asignación dos a tres veces mayor a la de su necesidad de MS. Tomando en cuenta que el límite superior para consumo de MS en condiciones ideales de pastoreo fue 16.9 kg d^–1 (Meijs y Hoekstra, 1984), parece difícil que las vacas Holstein–Friesian de origen neozelandés pudieran consumir la cantidad de forraje calculada con base en los resultados de Lemus et al. (2002). No obs tante, el nivel de consumo para vacas en lactancia puede llegar hasta 20 kg MS d^–1 (Bargo et al., 2003).

CONCLUSIONES

Para el grupo de vacas Holstein–Friesian neozelandés manejado en las condiciones del presente estudio, el número de parto tuvo un efecto en la mayoría de las variables relacionadas con la producción de leche, con valores mayores para vacas multíparas en relación a las primíparas. La persistencia de la lactancia fue menor en las vacas paridas en otoño en comparación con las paridas en primavera. El pico de máxima producción de leche se alcanzó antes en las vacas con parto en primavera en relación con las de otoño. Aunque el crecimiento de forraje varía durante el año, ésto no se reflejó en la producción al pico de lactancia o ajustada a 305 d. La eficiencia de conversión de materia seca en sólidos de leche fue aceptable para las condiciones de este estudio pero posiblemente aún subestimada, pues el consumo de materia seca obtenido también fue alto en relación a lo reportado en la literatura.

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