MEJORAMIENTO GENÉTICO DEL GANADO BOVINO PARAPRODUCCIÓN DE CARNE Y LECHE EN CONDICIONES TROPICALES

EXPERIENCIA COLOMBIANA

Por:

Carlos Vicente Durán C.,Ing. Agrónomo, M., Sc.

Veracruz, Noviembre 4 de 2015

2

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN

3

2. EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO

3. ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO

4. PROGRAMA DE CONSERVACIÓN Y MEJORAMIENTOGENÉTICO ANIMAL – UNAL, Palmira

5. GRUPOS RACIALES ESTUDIADOS POR EL PROGRAMA

6. EVALUACIONES GENÉTICAS

Resultados

Perspectivas

INTRODUCCIÓN

COLOMBIAMEGA-DIVERSIDAD

4

INTRODUCCIÓNEspecies en Riesgo

Mammiferos 35% Aves, 63%

Fuente: FAO, 2001

5

Sector Agrícola, Pecuario y Forestal

Papel fundamental en el desarrollo delpaís

EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO6

El Sector Agrícola Necesidad de intensificar

producción

EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO7

Desorden territorial productivo

Fuente: FEDEGAN, 2014

EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO

20.000.000

20.500.000

21.000.000

21.500.000

22.000.000

22.500.000

23.000.000

23.500.000

24.000.000

24.500.000

25.000.000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Head

s

Inventario Ganadero (2003-2013)

8

Desorden territorial productivo

Fuente: FEDEGAN, 2014

Distribución

Dual Purpose (42%)

Dairy (5%)

Beef (16%)

Raising (37%)

EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO9

2015 población humana: ~50 millones

Inventario Ganadero: ~23 millones decabezas

13 en el MundoQuinto en las Américas Tercero en Sur América

Fuente:DANE-FEDEGAN, 2013

EL SECTOR GANADERO COLOMBIANO10

Desorden territorial productivo

Fuente: DANE, 2014

Producto Interno Bruto(PIB)Total vs Agricultura

3,9

5,3

4,7

6,76,9

3,5

1,7

4,0

6,6

4 4,3

3,1 3,0

2,8

2,4

3,9

-0,4

-0,7

1,0

2,42,6

5,2

-2,0

-1,0

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

% G

DP

PIB en Colombia (2003-2013)

Gross domestic product GDP GDP by Agriculture, livestock, hunting, forestry and fishing

11

Subsector Ganadero Colombiano(como parte del sector agropecuario)

5.2% del PIB en 2013 representado por laAgricultura, Ganadería, Caza, Silvicultura yPesca.-

La ganadería representa 27% del PIBagrícola.

% de Participación

Fuentee:DANE-FEDEGAN, 2014

12

ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO

!El mundo vuelve sus ojos al campo!Axiomas del desarrollo

Seguridad alimentaria Seguridad energética Seguridad ambiental

6.000 millones /hab1.000 millones pobres9.300 millones en 2050Despauperización enpaíses emergentes

Se agotan reservasde petróleo

Búsqueda deenergías limpias

“La era de losagrocombustibles”

Cambio climáticono da tregua

Sectores agrícolay pecuario:climáticamentesensibles.

Fuente: FEDEGAN, 2011

13

ENTORNO SOCIO-ECONÓMICORadicales 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

14

ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO

FORMULACIÓN Y EVALUACIÓNde Proyectos Agropecuarios

!El universo productivo se centra en el trópico!Para atender la mayor demanda de alimentos en el mundonecesitará:

Incorporar 3,7 millones de hectáreas/año de aquí a 2030.75 millones de hectáreas en los próximos 20 años. Una extensiónsuperior a la mitad de la frontera agrícola de Estados Unidos.

Según FAO, más de la mitad de la tierra que podría ingresar a laproducción, 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 debiomasa en alimentos, propia de los bovinos, hará que el hatomundial se concentre, en un 80%, entre los trópicos de Cáncer yCapricornio.

Fuente: FEDEGAN, 2011

15

ENTORNO SOCIO-ECONÓMICOFORMULACIÓN Y EVALUACIÓN

de Proyectos Agropecuarios

Fuente: FEDEGAN, 2011

!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 trópicoPodría ser jugador de primera línea

16

PROGRAMA DECONSERVACIÓN Y MEJORAMIENTO

GENÉTICO ANIMAL

17

Conservación, Mejoramiento yUtilización del Ganado criollo Hartón del

Valle y otros recursos genéticos delSuroccidente Colombiano

Universidad Nacional de ColombiaFacultad de Ciencias Agropecuarias

Palmira

Clasificado A en Colciencias (2016)

PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN

HISTORIA• Año de creación: 1995

• Objetivo inicial: Conformar un equipomultidisciplinario para conservar el recursogenético de la raza Hartón del Valle ymejoramiento genético de grupos raciales debovinos locales.

• Apoyado por: CIAT, Corpoica, Embrapa,Universidades internacionales, productoresy entidades gubernamentales locales.

Conservar Mejorar Estudiar

Con lafinalidad de

Con lafinalidad de

Formación e investigación

RequiereRequiere

MedianteMediante

Brindar soluciones innovativas

Acciones de Orden Multidisciplinario

Recurso Genético

Trasferencia a Productores

ParaPara

Proyecto Académico

Líneas de investigación

Genética

Forrajes

Nutrición

Adaptabilidad

Metabolismo

SALUD ANIMAL

Reproducción

Sostenibilidad

Equipo Multidisciplinario

Páginas web del grupo

• www.programaharton.org/

• www.simposio.palmira.unal.edu.co

FORMULACIÓN Y EVALUACIÓNde Proyectos Agropecuarios

GRUPOS RACIALES ESTUDIADOS POR ELPROGRAMA DE INVESTIGACIÓN

25

Desorden territorial productivoHARTON DEL VALLE26

Desorden territorial productivo27

HARTON DEL VALLE

28 30

180 200

280 300

465

865

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Al nacer 8 meses 18 meses 4 años

HembrasMachos

Características Productivas del Hartón del Valle

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

Desorden territorial productivo28

HARTON DEL VALLE

Parámetros Productivos y Reproductivos de Hembras Hartón del Valle

Edad alprimer parto

(meses)

Intervaloentre partos

(días)

Fecundidad(%)

Producciónde leche

(Kg)

Duración dela lactancia

(días)

35.5 407 93.1 1424 294

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

Desorden territorial productivo29BLANCO OREJINEGRO

30

BLANCO OREJINEGRO

27,1

165

231

0

50

100

150

200

250

Al nacer Al destete 16 meses

Pesos (Kg)

31

BLANCO OREJINEGRO

Edad alprimer parto

(meses)

Intervaloentre partos

(días)

Fecundidad(%)

Producciónde leche

(Kg)

Duración dela lactancia

(días)

38.6 375 75.3 879 211

Parámetros Productivos y Reproductivos de Hembras BON

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

Desorden territorial productivo32LUCERNA

CO-ADAPTACIONCOMPLETA DE GENES

EQUILIBRADOS

SELECCION

NATURAL

Y

ARTIFICIAL

Impulso Fortuito

Mutación

Migración

HETEROSIS

Polimorfismoequilibrado

Homeostasis

POBLACIÓN NO ADAPTADA DELOS GANADOS INTRODUCIDOS

POBLACIÓN ADAPTADA DE LOSBOVINOS LUCERNA

EXOCRIA O CRUZAMIENTOS ENDOCRIA Y SELECCIÓN1937 2015

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

Holstein

Hartóndel Valle

ShorthornLechero

1957

Desorden territorial productivo34

LUCERNACaracterísticas Productivas de Lucerna

37 39

142 154

250,4268,7 322 343,4

470

850

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Al nacer 6-9meses

12-16meses

18-24meses

Adulto

HembrasMachos

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

Desorden territorial productivo35

LUCERNAParámetros Productivos y Reproductivos de Hembras Lucerna

Edad alprimer parto

(meses)

Intervaloentre partos

(días)

Natalidad(%)

Producciónde leche

(Kg)

Duración dela lactancia

(días)

35 382 91 2925 300

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

EVALUACIONES GENÉTICAS

36

Desorden territorial productivoEVALUACIONES GENÉTICAS37

Las Eval Gen en Colombia enfrenta dosproblemas Falta de registros de calidadsobre caract. de prod repr y adapt YDisminución de las poblaciones por la utilizaciónde hembras en el cruzamiento …

En estas poblaciones de ganados bovinos criollos yen las de grupos multirraciales se enfrenta lasiguiente problemática:

La evaluación genética de losanimales debe tener en cuenta:

38

Características de alta importanciaeconómica

Suficientemente heredables

Fácilmente medibles bajo condicionesprevalentes en el campo

Desorden territorial productivoEVALUACIONES GENÉTICASRESULTADOS

39

Antecedentes de evaluacionesgenéticas

40

Mediante una alianza colaborativa con el Dr. Robert W.Blake de la Universidad de Cornell, EEUU.Se desarrolló un Modelo animal auto regresivo efectosambientales a corto y largo plazo 30356 registrosquincenales de 189 vacas Lucerna tres primeraslactancias terminadas (1985 a 1995) archivo finalconsistió de 2538 animales incluyendo las vacas y losancestros. El Modelo Animal presentó grandes ventajas sobre otrosmétodos de selección Se encontró sustancial progresogenético para la producción de leche 34 kg por año(Carvalheira, 1996; Carvalheira et al., 1998).

41

Componente Finca 1 Finca 2 Finca 3

Sistemas de Producción Leche Doble propósito Leche

Grupo racial Hartón del Valle Hartón del Valle Holsteinmestizo

Municipio 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

Clima Bosque seco tropical Bosque muy secotropical

Bosque seco tropical

Temp max ºC 32 31 32

Temp min ºC 18 18 18

Temp Media ºC 25 24.6 25

Promedio anual *Precipitación-mm

1100 750 1200

Humedad % 80 65 70

Relieve plano Plano a ondulado plano

Fertlilidad del Suelo buena media buena

TABLA 1 INFORMACION FINCAS GANADO HARTON DEL VALLE

Desorden territorial productivo42

Componente Finca 4 Finca 5 Finca 6[1]

Sistemas de Producción Leche Leche Carne

Grupo racial Lucerna Lucerna BlancoOrejinegro

Municipio Bugalagrande El Cerrito Pereira

Corregimiento El Overo Cerritos

Departamento Valle del Cauca Valle del Cauca Risaralda

Altura - msnm 960 1000 900 - 1000

Clima 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

Promedio anual *Precipitación-mm

1100 750 1750

Humedad % 60 - 85 75 65-85

Relieve plano plano ondulado

Fertlilidad del Suelo buena buena media

TABLA 2 INFORMACION FINCAS GANADO LUCERNA Y BON

1/ Explotación de ganado de carne con raza criolla BON

VARIABLES ESTUDIADAS :43

La producción de leche a 305 días

Intervalo entre partos

Peso al nacer

Peso ajustado a los 120 días

Peso ajustado al destete a los 270 días

Para el sistema de producción de carne

Para los 5 sistemas de producción de leche

MODELO ANIMAL UNIRRACIAL

44

GANADO DE LECHE:45

Para determinar la influencia de factores genéticos y nogenéticos sobre los rasgos de importancia económica seutilizó el Método de Mínimos Cuadrados delprocedimiento MIXED del paquete SAS para laevaluación de vacas (Henderson, 1974, 1990; Littell etal., 1996; SAS, 1996; Searle, 1971).

El modelo animal mixto utilizado para describir laobservación en cada hato fue:

Yijkl = μ + AEi + Ej + Tk + Vkl + eijkl

46

Donde:

Yijkl = representa las variables dependientes: producción deleche corregida a 305 dias, intervalo entre partos yproducción 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 edad-mes de parto del animal, y los aleatorios el efecto de ambientepermanente, toro, vaca dentro de toro y el error.

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 alnacer (PN), peso al destete ajustado a nuevemeses (PD) e intervalo entre partos.

μ = media poblacional

AEi = efecto del i-ésima combinación de año - época

48

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 utilizadofueron año-época, sexo de la cría, y los aleatorios elefecto de ambiente permanente, toro, vaca dentro detoro y el error ( Littell et al., 1996).

GANADO DE CARNE:49

Para la estimación de los valores de cría de lossementales para las características estudiadas, seanalizó la información por el método del mejorpredictor lineal insesgado (BLUP)Los registros se ajustaron para factores no genéticoso ambientales y fisiológicos que resultaronsignificativos (P< 0.05) (Saxton, 2004, Searle 1971,Quass et al., 1984, Henderson 1972, 1974, 1975,1990 y Littell et al. 1996.

GANADO DE LECHE:50

Finca Grupo Racial Prod. 305 d IEP Prod/IEP Edad 1erParto

N Media DE N Media DE N Media DE 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 ±21.1 135 35.7 ±5.9

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

Tabla 3. Estadísticas descriptivas de todas las variablespara las cinco fincas

Predicciones genética en Vacas Lucerna PL305 en dosganaderías 2007

-600-520-440-360-280-200-120-40 40 120 200 280 360 440 520 600 680 760

0

10

20

30

40

Porcentaje

VALORES DE CRIA

RANGO -605.7 A + 756.4 KGMedia = 2703.5 kg

Soluciones BLUP en toros Lucerna PL305 en dosganaderías 2007

-1000 -750 -500 -250 0 250 500 750 1000

0

10

20

30

40

Porcentaje

SOLUCIONES BLUP

RANGO - 844.1 a 1001.7 kg

Pesos promedios kg y D.E en machos yhembras de la raza BON 2008

Característica

Machos Hembras

n Media ± D.E n Media ± D.E

Peso al nacimiento 678 32.4 ± 4.3 875 30.7±3.8

Peso a los 4 meses ajustado 87 107.0±15.6 114 97.4±15.4

Peso al destete270 días aj.

678 199.3±40.5 875 183.6±36.0

Predicciones genéticas en vacas BON parapesos al destete - 2008

-32 -24 -16 -8 0 8 16 24 32 40 48

0

10

20

30

40

Porcentaje

VALORES DE CRIA

RANGO -23.3 a 37.3 kgMedia = 190.5 kg

Soluciones BLUP en toros BON Peso aldestete - 2008

-50 -30 -10 10 30 50

0

10

20

30

40

50

Porcentaje

SOLUCIONES BLUP

RANGO – 24.2 a 54.3 kg

PERSPECTIVAS

58

59

PERSPECTIVAS

El futuro del cruzamiento en sistemas de producción conbovinos de carne y de doble propósito en el trópico bajorequiere de mayor conocimiento sobre los cruces de Bosindicus x Bos taurusEstos sistemas de producción se han venido desplazando azonas agroecológicas marginales ….. en América LatinaLos cruces requieren de mejores forrajes que los Bos indicus.El cruzamiento en el trópico, el aspecto que más consideraciónmerece y que más ha sido ignorado, es la necesidad dearmonizar el potencial genético y las condiciones ambientales…. son principalmente la cantidad y calidad de forrajes, el nivelde suplementación factible y los aspectos sanitarios.

Es necesario definir primero bajo que sistema forrajero,alimenticio y sanitario

¿Hasta dónde se podrá mejorar el nivel alimenticio y elprograma sanitario y ser competitivo en el mundo globalizado?

Las preguntas que debemos hacernos …..

¿No se mudará la ganadería de carne cada vez más a tierrasmarginales?

Por lo tanto, el reto más grande es generar animales querequieran de un ambiente sostenible y competitivoeconómicamente

BOVINOS DE CARNEPERSPECTIVAS

¿Cuál debe ser el futuro en cuanto a explotaciones de carne?

El futuro trabajo genético en América Latina Tropical tiene que serorientado a generar poblaciones que con recursos nacionalespuedan garantizar una máxima producción sustentable.

Desarrollo de recursos forrajeros de sostenibilidad agroecológica yeconómicos.

Si el uso más racional y sustentable de nuestros pastos naturales ycultivados es un imperativo, el mejoramiento genético de laspoblaciones locales y/o Cebú es una absoluta prioridad.

BOVINOS DE CARNEPERSPECTIVAS

95%

5%

Multirracial Unirracial

Se desconoce

Elzo, 2011.

POR QUE?

Composición racial de ganados en Colombia

POR QUE ?

Grupos unirracialesGrupos multirraciales

Fertilidad Adaptación Calidad de carne

Resistencia o tolerancia a enfermedades

Calidad de leche

Beneficios buscados con el mestizaje:

POR QUE?

POR QUE?

Beneficios buscados con el mestizaje

y = Xβ + ZQφ + Za + WSγ + WTd + e

• LA SITUACIÓN ACTUAL DEL SECTOR GANADERO TANTOEN MÉXICO COMO COLOMBIA ES MUY SIMILAR

• INTEGRAR GRUPOS MULTIDISCIPLINARIOS EINTERINSTITUCIONALES

• LOS RESULT. OBTENIDOS MÉTODOS APLICADOS INDICAN LA IMPORT. DE IMPLEM. ESQ. DEMEJORAMIENTO GENÉTICO DE ESOS GRUPOSUNIRRACIALES

CONCLUSIONES

• INICIAR LAS EVALUACIONES GENETICASMULTIRRACIALES

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

CONCLUSIONES

DISCUSIÓN:

68

GRACIASPor su atención

69