MEJORAMIENTO GENÉTICO DEL GANADO BOVINO PARA PRODUCCIÓN DE CARNE Y LECHE EN CONDICIONES TROPICALES EXPERIENCIA COLOMBIANA

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Por: Carlos Vicente Durán C., Ing. Agrónomo, M., Sc. Veracruz, Noviembre 4 de 2015

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CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 2. EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO 3. ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO 4. PROGRAMA DE CONSERVACIÓN Y MEJORAMIENTO GENÉTICO ANIMAL – UNAL, Palmira 5. GRUPOS RACIALES ESTUDIADOS POR EL PROGRAMA 6. EVALUACIONES GENÉTICAS  Resultados  Perspectivas

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INTRODUCCIÓN

COLOMBIA MEGA-DIVERSIDAD

5

INTRODUCCIÓN Especies en Riesgo  Mammiferos 35%  Aves, 63% Fuente: FAO, 2001

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EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO Sector Agrícola, Pecuario y Forestal



Papel fundamental en el desarrollo del país

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EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO El Sector Agrícola  Necesidad de intensificar producción

8

territorial productivo EL Desorden SECTOR GANADERO COLOMBIANO Inventario Ganadero (2003-2013) 25.000.000 24.500.000 24.000.000 23.500.000

Heads

23.000.000 22.500.000 22.000.000 21.500.000 21.000.000 20.500.000 20.000.000 2003

2004

2005

Fuente: FEDEGAN, 2014

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

9

territorial productivo EL Desorden SECTOR GANADERO COLOMBIANO Distribución

Dual Purpose (42%) Dairy (5%) Beef (16%) Raising (37%)

Fuente: FEDEGAN, 2014

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EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO 2015 población humana: ~50 millones Inventario Ganadero: ~23 millones de cabezas

 13 en el Mundo  Quinto en las Américas  Tercero en Sur América Fuente:DANE-FEDEGAN, 2013

Producto Interno Bruto(PIB) Desorden territorial productivo Total vs Agricultura

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PIB en Colombia (2003-2013) 8,0 7,0

6,9

6,0

5,3

5,0

% GDP

4,0 3,0

6,6

6,7

5,2 4,7

3,9

3,9 2,8

3,1

3,0

3,5

4,3

2,6

2,4

2,0

4

4,0

2,4

1,7

1,0

1,0 -0,4

0,0

-0,7

-1,0 -2,0 2003

2004

2005

2006

Gross domestic product GDP

Fuente: DANE, 2014

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

GDP by Agriculture, livestock, hunting, forestry and fishing

Subsector Ganadero Colombiano (como parte del sector agropecuario)

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% de Participación 5.2% del PIB en 2013 representado por la Agricultura, Ganadería, Caza, Silvicultura y Pesca.-

La ganadería representa 27% del PIB agrícola.

Fuentee:DANE-FEDEGAN, 2014

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ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO !El mundo vuelve sus ojos al campo! Axiomas del desarrollo

Seguridad alimentaria 6.000 millones /hab 1.000 millones pobres 9.300 millones en 2050 Despauperización en países emergentes

Seguridad energética

Seguridad ambiental

Se agotan reservas de petróleo

Cambio climático no da tregua

Búsqueda de energías limpias

Sectores agrícola y pecuario: climáticamente sensibles.

“La era de los agrocombustibles”

Fuente: FEDEGAN, 2011

ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO

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Radicales mutaciones y retos atraviesan el mundo rural Se busca el “desarrollo sostenible y sustentable” Nueva geografía de producción y comercialización agroalimentaria. Nuevas reglas de juego ambientales, económicas, sociales y laborales. Restricciones sanitarias y fitosanitarias para producir y comercializar Aumento en la demanda agropecuaria: alimentos y biocombustibles. Emergen nichos exigentes de consumidores que reclaman alimentos orgánicos, inocuos y salubres. Fuertes limitaciones en la oferta alimentaria. Presiones para atender cambio climático. Presiones para contrarrestar el hambre. Presiones para atenuar el “efecto invernadero”. Fuente: FEDEGAN, 2011

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ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO !El universo productivo se centra en el trópico! Para atender la mayor demanda de alimentos en el mundo necesitará: Incorporar 3,7 millones de hectáreas/año de aquí a 2030. 75 millones de hectáreas en los próximos 20 años. Una extensión superior a la mitad de la frontera agrícola de Estados Unidos. Según FAO, más de la mitad de la tierra que podría ingresar a la producción, está en 8 países tropicales, 3 de África Subsahariana –Congo, Sudan y Angola– y 5 de América Latina: Argentina, Bolivia, Brasil, Colombia y México. La disponibilidad de forrajes, frente a la baja convertibilidad de biomasa en alimentos, propia de los bovinos, hará que el hato mundial se concentre, en un 80%, entre los trópicos de Cáncer y Capricornio.

Fuente: FEDEGAN, 2011

FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN de Proyectos Agropecuarios

FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN de Proyectos Agropecuarios

ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO

!El universo productivo se centra en el trópico! Dimensiones del desarrollo: • Soberanía alimentaria • Seguridad energética • Sostenibilidad ambiental

Países del trópico

Colombia tiene posición privilegiada en el trópico Podría ser jugador de primera línea

Fuente: FEDEGAN, 2011

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PROGRAMA DE CONSERVACIÓN Y MEJORAMIENTO GENÉTICO ANIMAL

PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN Conservación, Mejoramiento y Utilización del Ganado criollo Hartón del Valle y otros recursos genéticos del Suroccidente Colombiano Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Agropecuarias Palmira Clasificado A en Colciencias (2016)

HISTORIA • Año de creación: 1995 • Objetivo inicial: Conformar un equipo multidisciplinario para conservar el recurso genético de la raza Hartón del Valle y mejoramiento genético de grupos raciales de bovinos locales. • Apoyado por: CIAT, Corpoica, Embrapa, Universidades internacionales, productores y entidades gubernamentales locales.

Proyecto Académico Conservar

Mejorar

Estudiar

Recurso Genético Requiere Acciones de Orden Multidisciplinario Con la finalidad de Brindar soluciones innovativas Mediante Formación e investigación Para Trasferencia a Productores

Líneas de investigación  Equipo Multidisciplinario Genética Sostenibilidad

Forrajes

Reproducción Nutrición SALUD ANIMAL Adaptabilidad Metabolismo

Páginas web del grupo • www.programaharton.org/

• www.simposio.palmira.unal.edu.co

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GRUPOS RACIALES ESTUDIADOS POR EL PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN

FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN de Proyectos Agropecuarios

DesordenHARTON territorial productivo DEL VALLE

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27

DesordenHARTON territorial productivo DEL VALLE Características Productivas del Hartón del Valle 865

900 800 700 600

465

500 400

280 300

300

180 200

200 100 0

Hembras Machos

28 30 Al nacer

8 meses

18 meses

4 años

Fuente: Adaptado de Archila y Bernal, 1983. Razas Criollas y Colombianas Puras. Asocriollo. 2003

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DesordenHARTON territorial productivo DEL VALLE Parámetros Productivos y Reproductivos de Hembras Hartón del Valle Edad al primer parto (meses)

Intervalo entre partos (días)

Fecundidad (%)

Producción de leche (Kg)

Duración de la lactancia (días)

35.5

407

93.1

1424

294

Fuente: Adaptado de Archila y Bernal, 1983. Razas Criollas y Colombianas Puras. Asocriollo. 2003

BLANCO Desorden territorialOREJINEGRO productivo

29

30

BLANCO OREJINEGRO 231

250 200

165

150 Pesos (Kg)

100 50

27,1

0 Al nacer

Al destete

16 meses

31

BLANCO OREJINEGRO Parámetros Productivos y Reproductivos de Hembras BON Edad al primer parto (meses)

Intervalo entre partos (días)

Fecundidad (%)

Producción de leche (Kg)

Duración de la lactancia (días)

38.6

375

75.3

879

211

Fuente: Adaptado de Archila y Bernal, 1983. Razas Criollas y Colombianas Puras. Asocriollo. 2003

LUCERNA Desorden territorial productivo

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S E L E C C I O N

Impulso Fortuito

Holstein HETEROSIS

Hartón del Valle Shorthorn Lechero

Mutación Migración

POBLACIÓN NO ADAPTADA DE LOS GANADOS INTRODUCIDOS

N A T U R A L

CO-ADAPTACION COMPLETA DE GENES EQUILIBRADOS

Y A R T I F I C I A L

EXOCRIA O CRUZAMIENTOS 1937

Polimorfismo equilibrado

Homeostasis

POBLACIÓN ADAPTADA DE LOS BOVINOS LUCERNA ENDOCRIA Y SELECCIÓN

1957

Figura 1. Diagrama esquemático de las fuerzas que intervinieron en el proceso de formación del ganado bovino de doble propósito Lucerna (Adaptado de SUTHERLAND, 1973)

2015

34

Desorden territorial productivo LUCERNA Características Productivas de Lucerna 900

850

800 700 600

470

500 400 300

250,4

200 100 0

268,7

322

Hembras Machos

343,4

142 154 37 39

Al nacer

6-9 meses

12-16 meses

18-24 meses

Adulto

Fuente: Adaptado de Durán y Manrique,1999. Razas Criollas y Colombianas Puras. Asocriollo. 2003

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Desorden territorial productivo LUCERNA

Parámetros Productivos y Reproductivos de Hembras Lucerna Edad al primer parto (meses)

Intervalo entre partos (días)

Natalidad (%)

Producción de leche (Kg)

Duración de la lactancia (días)

35

382

91

2925

300

Fuente: Adaptado de Durán y Manrique, 1999. Los Animales domésticos criollos y colombianos en la producción pecuaria nacional. 2001

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EVALUACIONES GENÉTICAS

Desorden territorial productivo EVALUACIONES GENÉTICAS En estas poblaciones de ganados bovinos criollos y en las de grupos multirraciales se enfrenta la siguiente problemática: Las Eval Gen en Colombia enfrenta dos problemas Falta de registros de calidad sobre caract. de prod repr y adapt Y Disminución de las poblaciones por la utilización de hembras en el cruzamiento …

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La evaluación genética de los animales debe tener en cuenta:  Características económica

de

alta

importancia

 Suficientemente heredables  Fácilmente medibles bajo prevalentes en el campo

condiciones

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EVALUACIONES GENÉTICAS Desorden territorial productivo RESULTADOS

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Antecedentes de evaluaciones genéticas Mediante una alianza colaborativa con el Dr. Robert W. Blake de la Universidad de Cornell, EEUU. Se desarrolló un Modelo animal auto regresivo  efectos ambientales a corto y largo plazo  30356 registros quincenales de 189 vacas Lucerna  tres primeras lactancias terminadas (1985 a 1995)  archivo final consistió de 2538 animales incluyendo las vacas y los ancestros.  El Modelo Animal presentó grandes ventajas sobre otros métodos de selección Se encontró sustancial progreso genético para la producción de leche  34 kg por año (Carvalheira, 1996; Carvalheira et al., 1998).

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TABLA 1 INFORMACION FINCAS GANADO HARTON DEL VALLE Componente

Finca 1

Finca 2

Finca 3

Leche

Doble propósito

Leche

Hartón del Valle

Hartón del Valle

Holstein mestizo

Cali

Roldanillo

Candelaria

Corregimiento

El Hormiguero

La Seca

El Carmelo

Departamento

Valle del Cauca

Valle del Cauca

Valle del Cauca

Altura - msnm

980

960

1000

Bosque seco tropical

Bosque muy seco tropical

Bosque seco tropical

Temp max ºC

32

31

32

Temp min ºC

18

18

18

Temp Media ºC

25

24.6

25

1100

750

1200

80

65

70

Relieve

plano

Plano a ondulado

plano

Fertlilidad del Suelo

buena

media

buena

Sistemas de Producción Grupo racial Municipio

Clima

Promedio anual * Precipitación-mm Humedad %

41

TABLA 2 INFORMACION FINCAS GANADO LUCERNA Y BON

Desorden territorial productivo

Componente Sistemas de Producción Grupo racial Municipio

Finca 4

Finca 5

Finca 6[1]

Leche

Leche

Carne

Lucerna

Lucerna

Blanco Orejinegro

Bugalagrande

El Cerrito

Pereira

Corregimiento

El Overo

Departamento

Valle del Cauca

Valle del Cauca

Risaralda

Altura - msnm

960

1000

900 - 1000

Bosque seco tropical

Bosque seco tropical

Bosque seco tropical

Temp max ºC

29

33

30

Temp min ºC

19

18

19

Temp Media ºC

24

24

24.5

1100

750

1750

60 - 85

75

65-85

Relieve

plano

plano

ondulado

Fertlilidad del Suelo

buena

buena

media

Clima

Promedio anual * Precipitación-mm Humedad %

Cerritos

1/ Explotación de ganado de carne con raza criolla BON

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VARIABLES ESTUDIADAS : Para los 5 sistemas de producción de leche  La producción de leche a 305 días  Intervalo entre partos

Para el sistema de producción de carne  Peso al nacer  Peso ajustado a los 120 días  Peso ajustado al destete a los 270 días

43

44

MODELO ANIMAL UNIRRACIAL

GANADO DE LECHE:

45

Para determinar la influencia de factores genéticos y no genéticos sobre los rasgos de importancia económica se utilizó el Método de Mínimos Cuadrados del procedimiento MIXED del paquete SAS para la evaluación de vacas (Henderson, 1974, 1990; Littell et al., 1996; SAS, 1996; Searle, 1971). El modelo animal mixto utilizado para describir la observación en cada hato fue: Yijkl

= μ + AEi + Ej + Tk + Vkl + eijkl

Donde: Yijkl

= representa las variables dependientes: producción de leche corregida a 305 dias, intervalo entre partos y producción de leche/ intervalo entre partos.

μ

= media poblacional

AEi

= efecto del i-ésima combinación de año-época

Ej

= efecto de j-ésimo grupo de edad del animal

Tk

= efecto del k-ésimo toro

Vkl

= efecto de la e-ésima vaca en el toro k

eijkl

= efecto aleatorio de la observación Yijkl N(0 , σ2e)

Los efectos considerados fijos fueron año-época, grupo de edadmes de parto del animal, y los aleatorios el efecto de ambiente permanente, toro, vaca dentro de toro y el error.

46

GANADO DE CARNE:

47

Para el sistema de producción de carne el modelo fue: Yijklm = μ + AEi + Sj + Ek + Tl + Vjm + eijklm Donde: Yijklm = representa las variables dependientes: peso al nacer (PN), peso al destete ajustado a nueve meses (PD) e intervalo entre partos. μ

= media poblacional

AEi

= efecto del i-ésima combinación de año - época

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Sj

= efecto de j-ésimo sexo de la cría.

Ek

= efecto de k-ésimo grupo de edad del animal

Tl

= efecto del l-ésimo toro

Vlm

= efecto de la m-ésima vaca en el toro l

eijklm = efecto aleatorio de la observación Yijklm N(0 , σ2e) Los efectos considerados fijos en el modelo utilizado fueron año-época, sexo de la cría, y los aleatorios el efecto de ambiente permanente, toro, vaca dentro de toro y el error ( Littell et al., 1996).

GANADO DE CARNE: Para la estimación de los valores de cría de los sementales para las características estudiadas, se analizó la información por el método del mejor predictor lineal insesgado (BLUP) Los registros se ajustaron para factores no genéticos o ambientales y fisiológicos que resultaron significativos (P< 0.05) (Saxton, 2004, Searle 1971, Quass et al., 1984, Henderson 1972, 1974, 1975, 1990 y Littell et al. 1996.

49

50

GANADO DE LECHE: Tabla 3. Estadísticas descriptivas de todas las variables para las cinco fincas Finca

Grupo Racial

Prod. 305 d N

Media DE

IEP N

Media DE

Prod/IEP N

Media DE

Edad 1er Parto N

Media DE

1

Hartón

1352 1580 ±589

1026 13.32 ±2.7

1026 115.7 ±35.5

200 34.9 ±3.4

2

Hartón

341 1166 ±228

496 13.3 ±2.7

277 95.6 ±21.1

3

Mestizo

1600 2936 ±717

1282 14.35 ±3.2

1282 205.1 ±56.7

390 36.8 ±3.1

4

Lucerna

7116 2629 ±573

5969 12.6 ±2.1

5713 218 ±47.8

2045 35.7 ±3.8

5

Lucerna

4254 2544 ±616

3273 13.5±2.5

3273 177.8 ±38.4

1316 36.9 ±3.6

135 35.7 ±5.9

Predicciones genética en Vacas Lucerna PL305 en dos ganaderías 2007

40

RANGO -605.7 A + 756.4 KG

Media = 2703.5 kg

30 P o r c e n 20 t a j e 10

0 -600-520-440-360-280-200-120 -40 40 120 200 280 360 440 520 600 680 760 V A LO R E SD EC R IA

Soluciones BLUP en toros Lucerna PL305 en dos ganaderías 2007

RANGO - 844.1 a 1001.7 kg

40

30 P o r c e n 20 t a j e 10

0 -1000

-750

-500

-250

0

250

S O LU C IO N E SB LU P

500

750

1000

Pesos promedios kg y D.E en machos y hembras de la raza BON 2008 Machos Característica

Peso al nacimiento Peso a los 4 meses ajustado Peso al destete 270 días aj.

n

Media ± D.E

Hembras n

Media ± D.E

678

32.4 ± 4.3

875

30.7±3.8

87

107.0±15.6

114

97.4±15.4

678

199.3±40.5

875

183.6±36.0

Predicciones genéticas en vacas BON para pesos al destete - 2008 RANGO -23.3 a 37.3 kg

40

Media = 190.5 kg

30 P o r c e n 20 t a j e 10

0 -32

-24

-16

-8

0

8

16

V A LO R E SD EC R IA

24

32

40

48

Soluciones BLUP en toros BON Peso al destete - 2008 RANGO – 24.2 a 54.3 kg

50

40 P o r c 30 e n t a 20 j e 10

0 -50

-30

-10

10

S O LU C IO N E SB LU P

30

50

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PERSPECTIVAS

PERSPECTIVAS El futuro del cruzamiento en sistemas de producción con bovinos de carne y de doble propósito en el trópico bajo requiere de mayor conocimiento sobre los cruces de Bos indicus x Bos taurus Estos sistemas de producción se han venido desplazando a zonas agroecológicas marginales ….. en América Latina Los cruces requieren de mejores forrajes que los Bos indicus. El cruzamiento en el trópico, el aspecto que más consideración merece y que más ha sido ignorado, es la necesidad de armonizar el potencial genético y las condiciones ambientales …. son principalmente la cantidad y calidad de forrajes, el nivel de suplementación factible y los aspectos sanitarios.

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BOVINOS DE CARNE PERSPECTIVAS Es necesario definir primero bajo que sistema forrajero, alimenticio y sanitario Las preguntas que debemos hacernos ….. ¿Hasta dónde se podrá mejorar el nivel alimenticio y el programa sanitario y ser competitivo en el mundo globalizado? ¿No se mudará la ganadería de carne cada vez más a tierras marginales? Por lo tanto, el reto más grande es generar animales que requieran de un ambiente sostenible y competitivo económicamente

BOVINOS DE CARNE PERSPECTIVAS ¿Cuál debe ser el futuro en cuanto a explotaciones de carne? El futuro trabajo genético en América Latina Tropical tiene que ser orientado a generar poblaciones que con recursos nacionales puedan garantizar una máxima producción sustentable. Desarrollo de recursos forrajeros de sostenibilidad agroecológica y económicos. Si el uso más racional y sustentable de nuestros pastos naturales y cultivados es un imperativo, el mejoramiento genético de las poblaciones locales y/o Cebú es una absoluta prioridad.

POR QUE? Composición racial de ganados en Colombia Multirracial

Unirracial

5%

Se desconoce 95%

Elzo, 2011.

POR QUE ? Grupos unirraciales Grupos multirraciales

POR QUE? Beneficios buscados con el mestizaje:

Fertilidad

Adaptación

Resistencia o tolerancia a enfermedades

Calidad de carne

Calidad de leche

POR QUE? Beneficios buscados con el mestizaje

y = Xβ + ZQφ + Za + WSγ + WTd + e

CONCLUSIONES • LA SITUACIÓN ACTUAL DEL SECTOR GANADERO TANTO EN MÉXICO COMO COLOMBIA ES MUY SIMILAR • INTEGRAR GRUPOS INTERINSTITUCIONALES

MULTIDISCIPLINARIOS

E

• LOS RESULT. OBTENIDOS  MÉTODOS APLICADOS  INDICAN LA IMPORT. DE IMPLEM. ESQ. DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE ESOS GRUPOS UNIRRACIALES

CONCLUSIONES

• INICIAR LAS MULTIRRACIALES

EVALUACIONES

GENETICAS

• LAS LIMITACION EN EL PROCESO DE MEJORA GENÉTICA DE ANIMALES ES LA FALTA DE REGISTROS CONFIABLES (solo seis fincas)

68

DISCUSIÓN:

69

GRACIAS Por su atención